KR20210132954A - Thermo-Hygrostat and Control Method thereof - Google Patents

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KR20210132954A
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Abstract

The present invention relates to a thermo-hygrostat. The thermo-hygrostat includes: a refrigerator including a refrigerant pipe in which a refrigerant flows sequentially from a compressor to a condenser to a first expander to an evaporator; an indoor unit including an evaporator, a first reheating heat exchanger, a heater and a humidifier, leading air introduced from an air conditioning space to be cooled via the evaporator, leading the air to be primarily heated via the first reheating heat exchanger, leading the air to be secondarily heated via the heater, and leading the air to be humidified via the humidifier so as to have a predetermined setting temperature and setting humidity; a second reheating heat exchanger provided between the evaporator and the first expander of the refrigerant pipe; a first branch pipe branched from one spot (A1) between the first expander and the condenser of the refrigerant pipe to be joined on one spot (A2) between the first expander and the second reheating heat exchanger after being led through the first reheating heat exchanger; and a second branch pipe branched from one spot (A1) between the first expander and the condenser of the refrigerant pipe to be joined on one spot (A3) between the first expander and the second reheating heat exchanger after being led through the second reheating heat exchanger. Therefore, the present invention is capable of reducing energy consumption.

Description

항온항습기 및 그 제어방법{Thermo-Hygrostat and Control Method thereof}Thermo-hygrostat and Control Method thereof

본 발명은 항온항습기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공조공간을 설정 온도 및 설정 습도로 유지하기 위해서 소요되는 에너지를 저감시킴과 아울러 증발기에서 적상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 항온항습기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermo-hygrostat and a method for controlling the same. More particularly, it relates to a thermo-hygrostat capable of reducing the energy required to maintain an air-conditioning space at a set temperature and a set humidity and preventing the occurrence of frost in an evaporator and a control method thereof.

일반적으로, 항온항습기는 공조 공간에 대해서 온도 및 습도를 설정 온도 및 설정 습도로 일정하게 유지시키기 위한 것이다. 종래의 항온항습기는 도 1에 도시된 것과 같이 냉동기(10), 가열기(20) 및 가습기(30)를 구비하고 있으며, 냉동기(10)는 냉매가 순환하는 압축기(11), 응축기(12), 팽창 장치(13) 및 증발기(14)를 구비한다..In general, the thermo-hygrostat is for constantly maintaining the temperature and humidity at the set temperature and the set humidity for the air conditioning space. A conventional thermo-hygrostat includes a refrigerator 10, a heater 20, and a humidifier 30 as shown in FIG. It has an expansion device (13) and an evaporator (14).

또한 가열기(20), 가습기(30), 그리고 냉동기(10)의 팽창 장치(13) 및 증발기(14)는 실내기(40)에 마련되어 있으며, 냉동기(10)의 응축기(12)는 실외기(50)에 마련되어 있다. 도 1에서 냉동기(10)의 압축기(11)는 실외기(50)에 마련되는 것으로 도시되어 있으나 실내기(40)에 마련될 수도 있다. 또한 실내기(40) 내에는 가습기(30)를 수증기 등을 제공하기 위한 가습 탱크(31)가 마련된다. In addition, the heater 20, the humidifier 30, and the expansion device 13 and the evaporator 14 of the refrigerator 10 are provided in the indoor unit 40, and the condenser 12 of the refrigerator 10 is the outdoor unit 50 is provided in Although the compressor 11 of the refrigerator 10 is illustrated as being provided in the outdoor unit 50 in FIG. 1 , it may be provided in the indoor unit 40 . Also, in the indoor unit 40 , a humidification tank 31 for supplying water vapor or the like to the humidifier 30 is provided.

공조 공간과 실내기(40)를 순환하는 공기는, 팬(60)의 가동에 의해서 실내기(40) 내에서 증발기(14), 가열기(20) 및 가습기(30)를 통과하면서 설정 온도 및 설정 습도로 맞춰진 후, 공조 공간으로 유출된다. 구체적으로, 공기는 저온의 냉매가 흐르는 증발기(14)에서 냉매와 공기와의 열교환에 의해서 냉각되고 또한 제습되고, 증발기(14)에서 냉각 및 제습된 공기는 가열기(20)를 거치면서 가열되어 설정 온도로 맞춰지며, 가습기(30)를 거치면서 가습되어 설정 습도로 맞춰진 후, 공조 공간으로 유출된다.Air circulating in the air conditioning space and the indoor unit 40 passes through the evaporator 14, the heater 20, and the humidifier 30 in the indoor unit 40 by the operation of the fan 60 to the set temperature and set humidity. After fitting, it flows out into the air conditioning space. Specifically, the air is cooled and dehumidified by heat exchange between the refrigerant and air in the evaporator 14 through which the low-temperature refrigerant flows, and the air cooled and dehumidified in the evaporator 14 is heated while passing through the heater 20 and set. It is adjusted to the temperature, is humidified while passing through the humidifier 30, is adjusted to the set humidity, and then flows out into the air conditioning space.

한편, 공조 공간에 놓여지는 대상물의 종류 등에 따라서 발열량(부하 열량)이 다양한 것에 비해서 종래의 항온항습기는, 냉동기(10)의 압축기(11)가 정속형이기 때문에 용량이 가변이 용이하지 않다. 따라서 대상물의 발열량이 작은 경우에는 냉각 용량이 상대적으로 크게 되어 증발기(14)를 거친 공기의 온도와 설정 온도와의 차이가 커지게 되고, 그 결과 가열기(20)에서 설정 온도로 맞추기 위해서 소요되는 에너지 소모량이 증가하게 되는 문제점이 있다. 또한 설정 온도가 높게 설정되는 경우에도 증발기(14)를 거친 공기의 온도와 설정 온도와의 차이가 커지게 되어 가열기(20)에서 소요되는 에너지 소모량이 증가하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, compared to the conventional thermo-hygrostat, the capacity of the conventional thermo-hygrostat is not easily variable because the compressor 11 of the refrigerator 10 is a constant-speed type, while the amount of heat (load heat) varies according to the type of object placed in the air conditioning space. Therefore, when the calorific value of the object is small, the cooling capacity is relatively large, and the difference between the temperature of the air passing through the evaporator 14 and the set temperature becomes large, and as a result, the energy required to set the set temperature in the heater 20 There is a problem that consumption increases. In addition, even when the set temperature is set to be high, the difference between the temperature of the air passing through the evaporator 14 and the set temperature becomes large, so that there is a problem in that the amount of energy consumed by the heater 20 increases.

또한 종래의 항온항습기에서는, 공기가 증발기(14)를 거치면서 응축되어 제습이 이루어지므로, 공조 공간 내에 습도의 변화가 없어 가습을 요하지 않는 경우에도 제습이 이루어진다. 이 경우 불필요한 제습으로 인해서 다시 가습기(30)에서 가습을 행해야 하는 등 불필요한 에너지 소모가 발생하는 문제점이 있다.In addition, in the conventional thermo-hygrostat, since air is condensed while passing through the evaporator 14 and dehumidified, dehumidification is performed even when humidification is not required because there is no change in humidity in the air conditioning space. In this case, due to unnecessary dehumidification, there is a problem in that unnecessary energy consumption occurs, such as the need to re-humidify in the humidifier 30 .

또한 종래의 항온항습기에서는 공조 공간의 설정 온도와 대비하여 증발기(14)의 온도가 지나치게 낮은 경우에는 증발기(14)에서 적상 등이 발생할 수 있으며, 적상이 발생하는 경우 증발기(14)를 통과하는 공기의 유동 저항이 증가하여 풍량이 감소하고 팬(60)의 소비 동력이 증가하며, 증발기(14)를 거친 공기의 온도 및 습도가 공조 공간의 설정 온도 및 설정 습도보다 크게 낮아지게 되어 가열기(20) 및 가습기(30)에서 가열 및 가습을 위한 에너지 소비량이 증가하게 되는 문제점이 있다.In addition, in the conventional thermo-hygrostat, when the temperature of the evaporator 14 is too low compared to the set temperature of the air conditioning space, dripping may occur in the evaporator 14, and when frosting occurs, the air passing through the evaporator 14 As the flow resistance of the air conditioner increases, the air volume decreases, the power consumption of the fan 60 increases, and the temperature and humidity of the air passing through the evaporator 14 are significantly lower than the set temperature and set humidity of the air conditioning space, so that the heater 20 And there is a problem in that the amount of energy consumption for heating and humidification in the humidifier 30 increases.

본 발명은 위에서 살펴본 항온항습기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉동기에서 응축기를 거친 냉매와의 열교환을 통해서 공기의 온도를 높임으로써 에너지를 절감할 수 있는 항온항습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the thermo-hygrostat described above, and an object of the present invention is to provide a thermo-hygrostat capable of saving energy by increasing the temperature of air through heat exchange with a refrigerant that has passed through a condenser in a refrigerator.

또한 본 발명은 증발기에서 적상이 발생하는 것을 방지하도록 하여 에너지를 절감할 수 있는 항온항습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a thermo-hygrostat capable of saving energy by preventing frost from occurring in the evaporator.

위 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 항온항습기로서, 압축기, 응축기, 제1 팽창 장치 및 증발기 순으로 냉매가 순환하는 냉매 배관을 구비하는 냉동기와, 상기 증발기, 제1 재열 열교환기, 가열기 및 가습기를 구비하며, 공조 공간으로부터 유입된 공기가 상기 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 제1 재열 열교환기를 거치면서 1차적으로 가열되고, 상기 가열기를 거치면서 2차적으로 가열되며, 상기 가습기를 거치면서 가습되어 미리 정해진 설정 온도 및 설정 온도가 되도록 하는 실내기와, 상기 냉매 배관에서의 상기 제1 팽창 장치와 상기 증발기와의 사이에 마련되는 제2 재열 열교환기와, 상기 냉매 배관에서의 상기 응축기와 상기 제1 팽창 장치와의 사이의 일지점 A1에서 분기되어 상기 제1 재열 열교환기를 거친 후 상기 제1 팽창 장치와 상기 제2 재열 열교환기와의 사이의 일지점 A2에서 합류하는 제1 분기 배관과, 상기 냉매 배관에서의 상기 응축기와 상기 제1 팽창 장치와의 사이의 일지점 A1에서 분기되어 상기 제2 재열 열교환기를 거쳐 상기 제1 팽창 장치와 상기 제2 재열 열교환기와의 사이의 일지점 A3에서 합류하는 제2 분기 배관을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention is a thermo-hygrostat, comprising: a compressor, a condenser, a first expansion device, and a refrigerator having a refrigerant pipe through which the refrigerant circulates in the order of the evaporator, the evaporator, the first reheat heat exchanger, a heater and a humidifier The air introduced from the air conditioning space is cooled while passing through the evaporator, is primarily heated through the first reheat heat exchanger, is secondarily heated through the heater, and is humidified while passing through the humidifier. A second reheat heat exchanger provided between the first expansion device and the evaporator in the refrigerant pipe, and the condenser and the first expansion unit in the refrigerant pipe. A first branch pipe that branches at a point A1 between the device and passes through the first reheat heat exchanger and joins at a point A2 between the first expansion device and the second reheat heat exchanger, and in the refrigerant pipe A second branch that branches at a point A1 between the condenser and the first expansion device and joins at a point A3 between the first expansion device and the second reheat heat exchanger through the second reheat heat exchanger Includes plumbing.

또한 본 발명의 항온항습기에서 상기 제1 분기 배관에는 상기 제1 재열 열교환기를 거친 냉매를 팽창시키는 제2 팽창 장치가 마련되어 있고, 상기 제2 분기 배관에는 상기 제2 재열 열교환기를 거친 냉매를 팽창시키는 제3 팽창 장치가 마련되어 있다.In addition, in the thermohygrostat of the present invention, a second expansion device for expanding the refrigerant that has passed through the first reheat heat exchanger is provided in the first branch pipe, and the second branch pipe is provided with a second expansion device for expanding the refrigerant that has passed through the second reheat heat exchanger 3 An expansion device is provided.

또한 본 발명은 위 항온항습기를 제어하는 제어방법으로서, 제습 운전인지를 판단하는 S10 단계와, 상기 S10 단계에서 제습 운전인 경우, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 증발기로 유입되는 냉매의 온도 T1가 상기 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 낮고, 적상 온도보다 높게 되도록 하는 S20 단계와, 상기 S20 단계 후, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 설정 온도와 상기 증발기를 거친 공기의 온도 T2와의 차이가 소정의 기준 온도보다 작게 되도록 하는 S30 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a control method for controlling the above thermo-hygrostat, in the step S10 of determining whether the dehumidification operation is performed, and in the case of the dehumidification operation in the step S10, the degree of opening of the third expansion device is adjusted to control the amount of refrigerant flowing into the evaporator. The temperature T1 is lower than the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature and higher than the dripping temperature. After the step S20, the third expansion device is opened by adjusting the opening degree of the set temperature and the air passing through the evaporator. and a step S30 of making the difference with the temperature T2 smaller than a predetermined reference temperature.

또한 본 발명은 위 항온항습기를 제어하는 제어방법으로서, 제습 운전인지를 판단하는 S10 단계와, 상기 S10 단계에서 제습 운전이 아닌 경우, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 증발기로 유입되는 냉매의 온도 T1가 상기 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 크거나 같게 되도록 하는 S60 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a control method for controlling the above thermo-hygrostat, in step S10 of determining whether the dehumidification operation is in operation, and when the dehumidification operation is not performed in step S10, the refrigerant flowing into the evaporator by adjusting the opening degree of the third expansion device and the step S60 of making the temperature T1 of the to be greater than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 제2 재열 열교환기에서 응축기를 거친 냉매의 열을 이용하여 증발기로 유입되는 냉매의 온도를 높일 수 있고, 또한 제1 재열 열교환기에서 응축기를 거친 냉매의 열을 이용하여 증발기를 거친 공기를 1차적으로 가열할 수 있으므로 공기를 설정 온도로 가열하기 위한 에너지 소모량을 줄일 수 있다.The present invention having such a configuration can increase the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator by using the heat of the refrigerant that has passed through the condenser in the second reheat heat exchanger, and also heats the refrigerant that has passed through the condenser in the first reheat heat exchanger. Since the air passing through the evaporator can be primarily heated by using the evaporator, the energy consumption for heating the air to the set temperature can be reduced.

또한 본 발명은 제2 재열 열교환기에서 냉동기의 응축기를 거친 냉매의 열을 이용하여 제1 팽창 장치를 거쳐 증발기로 유입되는 냉매의 온도를 높여 (설정 온도에 해당하는) 이슬점 온도보다 높도록 유지할 수 있으므로 제습이 필요하지 않는 경우 증발기에서 제습이 일어나지 않도록 하여 불필요한 에너지 소모량을 줄일 수 있다.In addition, the present invention increases the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator through the first expansion device by using the heat of the refrigerant that has passed through the condenser of the refrigerator in the second reheat heat exchanger to maintain it higher than the dew point temperature (corresponding to the set temperature) Therefore, when dehumidification is not required, it is possible to reduce unnecessary energy consumption by preventing dehumidification from occurring in the evaporator.

또한 본 발명은 제2 재열 열교환기에서 냉동기의 응축기를 거친 냉매의 열을 이용하여 제1 팽창 장치를 거쳐 증발기로 유입되는 냉매의 온도를 높여 적상 온도보다 높도록 유지할 수 있으므로 증발기에서 적상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can use the heat of the refrigerant that has passed through the condenser of the refrigerator in the second reheat heat exchanger to increase the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator through the first expansion device and maintain it higher than the freezing temperature, so that the freezing occurs in the evaporator it can be prevented

도 1은 종래 항온항습기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 항온항습기의 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 항온항습기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.1 is a view schematically showing a conventional thermo-hygrostat.
2 is a diagram schematically showing an embodiment of a thermo-hygrostat according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling a thermo-hygrostat according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따르는 항온항습기의 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면 본 실시형태의 항온항습기는, 냉동기(100), 공조 공간에 설치되는 실내기(400) 및 공조 공간의 외부에 실외기(500)를 구비한다. 2 is a diagram schematically showing an embodiment of a thermo-hygrostat according to the present invention. Referring to FIG. 2 , the thermo-hygrostat according to the present embodiment includes a refrigerator 100 , an indoor unit 400 installed in an air conditioning space, and an outdoor unit 500 outside the air conditioning space.

냉동기(100)는 냉매를 압축시키는 압축기(110), 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120), 응축기(120)를 거친 냉매를 팽창시키는 제1 팽창 장치(130) 및 제1 팽창 장치(130)에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(140)를 구비한다. 제1 팽창 장치(130)는 개도를 조절하여 제1 팽창 장치(130)를 흐르는 냉매의 양을 조절할 수 있다.The refrigerator 100 includes a compressor 110 for compressing a refrigerant, a condenser 120 for condensing the refrigerant compressed in the compressor 110, a first expansion device 130 for expanding the refrigerant that has passed through the condenser 120, and a first An evaporator 140 for evaporating the refrigerant expanded in the expansion device 130 is provided. The first expansion device 130 may control the amount of refrigerant flowing through the first expansion device 130 by adjusting the opening degree.

냉매 배관(L100)은 냉매를 압축기(110), 응축기(120), 제1 팽창 장치(130) 및 증발기(140) 순으로 흐르게 하는 배관이다. 냉매 배관(L100)에서 증발기(140)의 입구측에는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1를 측정하기 위한 온도 센서(410)가 배치되어 있다.The refrigerant pipe L100 is a pipe that flows the refrigerant in the order of the compressor 110 , the condenser 120 , the first expansion device 130 , and the evaporator 140 . A temperature sensor 410 for measuring the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is disposed at the inlet side of the evaporator 140 in the refrigerant pipe L100 .

냉동기(100)에서 증발기(130)는 실내기(400)에 배치되며, 증발기(130)에서는 증발기(130)를 흐르는 저온의 냉매가 공조 공간으로부터 유입된 공기와 열교환하여 공기를 냉각시킴과 아울러 제습을 행할 수 있다.In the refrigerator 100, the evaporator 130 is disposed in the indoor unit 400, and in the evaporator 130, the low-temperature refrigerant flowing through the evaporator 130 exchanges heat with air introduced from the air conditioning space to cool the air and dehumidify the air. can be done

실내기(400)에는 냉동기(100)의 증발기(140) 외에, 제1 재열 열교환기(700), 가열기(200), 가습기(300) 및 팬(600)이 배치되어 있다. 공조 공간으로부터 실내기(400)로 유입된 공기는 증발기(130)에서 냉각 및 제습되고, 제1 재열 열교환기(700)에 1차적으로 가열된 후 가열기(200)에서 2차적으로 가열되어 미리 정해진 설정 온도(공조 공간의 설정 온도)로 맞추어지며, 이후 가습기(300)에서 가습되어 미리 정해진 설정 습도(공조 공간의 설정 습도)로 맞추어진다.In the indoor unit 400 , in addition to the evaporator 140 of the refrigerator 100 , a first reheat heat exchanger 700 , a heater 200 , a humidifier 300 , and a fan 600 are disposed. The air introduced into the indoor unit 400 from the air conditioning space is cooled and dehumidified in the evaporator 130 , is primarily heated in the first reheat heat exchanger 700 , and then is secondarily heated in the heater 200 to set a predetermined setting. It is adjusted to the temperature (set temperature of the air-conditioning space), and then is humidified in the humidifier 300 and adjusted to the preset humidity (set humidity of the air-conditioning space).

실외기(500)는 실외에 배치되며 압축기(110)와 응축기(120)가 배치되어 있다. 응축기(120)는 압축기(110)에 의해서 압축된 냉매를 외기와 열교환시킴으로써 응축시킨다. 본 실시형태에서 압축기(110)는 실외기(500)에 배치하는 것으로 설명하고 있으나, 실내기(400)에 배치하여도 된다. 다만 압축기(110)를 실내기(400)에 배치하는 경우 소음 등의 문제점이 발생할 수 있다.The outdoor unit 500 is disposed outdoors, and the compressor 110 and the condenser 120 are disposed therein. The condenser 120 condenses the refrigerant compressed by the compressor 110 by exchanging heat with the outside air. Although it is described that the compressor 110 is disposed in the outdoor unit 500 in the present embodiment, it may be disposed in the indoor unit 400 . However, when the compressor 110 is disposed in the indoor unit 400, problems such as noise may occur.

또한 실내기(400)에서는, 증발기(140)와 제1 재열 열교환기(700)와의 사이 및 제1 재열 열교환기(700)와 가열기(200)와의 사이에는 각각 온도 센서(420) 및 온도 센서(430)가 배치되어 있다. 온도 센서(420)는 증발기(140)를 거친 공기의 온도 T2를 측정하며, 온도 센서(430)는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3를 측정한다. Also, in the indoor unit 400 , a temperature sensor 420 and a temperature sensor 430 between the evaporator 140 and the first reheat heat exchanger 700 and between the first reheat heat exchanger 700 and the heater 200 , respectively ) is placed. The temperature sensor 420 measures a temperature T2 of the air that has passed through the evaporator 140 , and the temperature sensor 430 measures a temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 .

제1 재열 열교환기(700)는 제1 분기 배관(L110)에 의해서 냉매 배관(L100)과 연결되어 있다. 구체적으로 제1 분기 배관(L110)은 냉매 배관(L100)에서의 응축기(120)와 제1 팽창 장치(130)와의 사이의 일지점 A1에서 분기되어 제1 재열 열교환기(700)를 거친 후 제1 팽창 장치(130)와 증발기(140)와의 사이(보다 구체적으로는 제1 팽창 장치(130)와 후술하는 제2 재열 열교환기(710)와의 사이)의 일지점 A2에서 합류하는 배관이다. The first reheat heat exchanger 700 is connected to the refrigerant pipe L100 by the first branch pipe L110. Specifically, the first branch pipe (L110) branches at a point A1 between the condenser 120 and the first expansion device 130 in the refrigerant pipe (L100), passes through the first reheat heat exchanger 700, and then 1 This is a pipe that joins at a point A2 between the expansion device 130 and the evaporator 140 (more specifically, between the first expansion device 130 and the second reheat heat exchanger 710 to be described later).

또한 제1 분기 배관(L100)에서 제1 재열 열교환기(700)의 출구측에는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 냉매를 팽창시키기 위한 제2 팽창 장치(150)가 마련되어 있다. 제2 팽창 장치(150)는 개도를 조절하여 제2 팽창 장치(150)를 흐르는 냉매의 양을 조절할 수 있다. In addition, a second expansion device 150 for expanding the refrigerant that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is provided at the outlet side of the first reheat heat exchanger 700 in the first branch pipe L100 . The second expansion device 150 may control the amount of refrigerant flowing through the second expansion device 150 by adjusting the opening degree.

본 실시형태에서는, 제1 분기 배관(L110)을 가짐으로 인해서. 응축기(120)로부터 나온 냉매가, 제1 재열 열교환기(700)를 거치면서 제1 재열 열교환기(700)를 통과하는 공기와 열교환하여 공기를 1차적으로 가열할 수 있다. 또한 제1 재열 열교환기(700)를 거친 냉매는, 제2 팽창 장치(150)에서 팽창된 후 제1 팽창 장치(130)를 거친 냉매와 합류하여 냉매 배관(L100)을 통해서 증발기(140)로 유입된다. In this embodiment, by having the 1st branch pipe L110. The refrigerant discharged from the condenser 120 may heat exchange with air passing through the first reheat heat exchanger 700 while passing through the first reheat heat exchanger 700 to primarily heat the air. In addition, the refrigerant that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is expanded in the second expansion device 150 , and then merges with the refrigerant that has passed through the first expansion device 130 to the evaporator 140 through the refrigerant pipe L100 . is brought in

가열기(200)는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기를 설정 온도로 조절하기 위해서 가열하는 것으로, 전기 히터 등을 이용할 수 있다. 또한 가습기(300)는 가습 탱크(310)에서 물을 가열하여 발생시킨 수증기 등을 가열기(200)를 거친 공기에 대해서 공급하여 공기의 습도를 설정 습도로 조절한다. The heater 200 heats the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 to a set temperature, and an electric heater may be used. In addition, the humidifier 300 supplies water vapor generated by heating water in the humidification tank 310 to the air that has passed through the heater 200 to adjust the humidity of the air to a set humidity.

또한 본 실시형태의 항온항습기는 제1 팽창 장치(130)를 거쳐 증발기(140)로 유입되는 냉매와 응축기(120)를 거친 냉매를 열교환시키기 위한 제2 재열 열교환기(710)와 제2 분기 배관(L120)을 구비한다. 구체적으로 제2 재열 열교환기(710)는 냉매 배관(L100)에서 제1 팽창 장치(130)와 증발기(140)와의 사이에 배치된다. 제2 분기 배관(L120)은 냉매 배관(L100)에서 응축기(120)와 제1 팽창 장치(130)와의 사이의 일지점 A1으로부터 분기되어 제2 재열 열교환기(710)를 거쳐 제1 팽창 장치(130)와 제2 재열 열교환기(710)와의 사이의 일지점 A3에서 합류한다. In addition, the thermohygrostat of this embodiment has a second reheat heat exchanger 710 and a second branch pipe for exchanging heat between the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the first expansion device 130 and the refrigerant passing through the condenser 120 . (L120) is provided. Specifically, the second reheat heat exchanger 710 is disposed between the first expansion device 130 and the evaporator 140 in the refrigerant pipe L100 . The second branch pipe L120 is branched from a point A1 between the condenser 120 and the first expansion device 130 in the refrigerant pipe L100 and passes through the second reheat heat exchanger 710 to the first expansion device ( 130) and the second reheat heat exchanger 710 joins at a point A3.

또한 제2 분기 배관(L120)에서 제2 재열 열교환기(710)와 일지점 A3와의 사이에는 제3 팽창 장치(160)가 마련되며, 제2 재열 열교환기(710)를 거친 냉매는 제3 팽창 장치(160)에서 팽창된 후 제1 팽창 장치(130)를 거친 냉매와 합류된다. 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하는 것에 의해서 제3 팽창 장치(160)를 흐르는 냉매의 양을 조절할 수 있다. In addition, a third expansion device 160 is provided between the second reheat heat exchanger 710 and the point A3 in the second branch pipe L120 , and the refrigerant that has passed through the second reheat heat exchanger 710 is expanded by the third After being expanded in the device 160 , it is joined with the refrigerant passing through the first expansion device 130 . By adjusting the opening degree of the third expansion device 160 , the amount of refrigerant flowing through the third expansion device 160 may be adjusted.

본 실시형태에서는, 제2 재열 열교환기(710), 제2 분기 배관(L120) 및 제3 팽창 장치(160)를 구비함으로써, 제1 팽창 장치(130)를 거친 후 증발기(140)로 유입되는 냉매에 대해서, 제2 재열 열교환기(710)에서 상대적으로 고온인 응축기(120)를 거친 냉매와 열교환시키는 것에 의해서 온도를 상승시킬 수 있다. 이 경우 증발기(140)에서 냉매와 열교환되는 공기의 온도가 상승되며, 그 결과 상승분에 해당하는 것만큼 가열기(200)를 가열하지 않아도 되기 때문에 에너지를 절감할 수 있다.In this embodiment, by providing the second reheat heat exchanger 710 , the second branch pipe L120 , and the third expansion device 160 , it flows into the evaporator 140 after passing through the first expansion device 130 . With respect to the refrigerant, the temperature may be increased by exchanging heat with the refrigerant that has passed through the relatively high temperature condenser 120 in the second reheat heat exchanger 710 . In this case, the temperature of the air heat-exchanged with the refrigerant in the evaporator 140 rises, and as a result, energy can be saved because the heater 200 does not need to be heated by the amount corresponding to the increase.

또한 본 실시형태에서는 제1 팽창 장치(130)를 거친 후 증발기(140)로 유입되는 냉매가 설정 온도에 해당하는 적상 온도(예를 들면 0℃)보다 작은 경우, 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절함으로써, 제1 팽창 장치(130)를 거친 후 증발기(140)로 유입되는 냉매에 대해서, 제2 재열 열교환기(710)에서 상대적으로 고온인 응축기(120)를 거친 냉매와 열교환시키는 것에 의해서 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1를 적상 온도보다 높은 온도로 상승시켜 증발기(140)에서 적상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, in the present embodiment, when the refrigerant flowing into the evaporator 140 after passing through the first expansion device 130 is less than the freezing temperature (for example, 0° C.) corresponding to the set temperature, the third expansion device 160 is By adjusting the opening degree, for the refrigerant flowing into the evaporator 140 after passing through the first expansion device 130, heat exchange with the refrigerant that has passed through the relatively high temperature condenser 120 in the second reheat heat exchanger 710 Thus, the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is raised to a temperature higher than the freezing temperature, thereby preventing the occurrence of frost in the evaporator 140 .

이하, 도 3을 참조하면서, 위 구성을 가지는 본 실시형태의 항온항습기를 제어하는 제어방법에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a control method for controlling the thermo-hygrostat according to the present embodiment having the above configuration will be described in detail with reference to FIG. 3 .

먼저, 냉동기(100), 실내기(400) 및 실외기(500)가 가동되고 있는 상태(온 상태)에서 제습 운전인지 여부를 판단한다(S10 단계). 제습 운전은 미리 사용자에 의해서 설정될 수 있으며, 또한 공조 공간 내에 마련되는 대상물의 종류에 따라서 설정될 수 있다.First, it is determined whether the dehumidification operation is performed in the state that the refrigerator 100 , the indoor unit 400 , and the outdoor unit 500 are operating (on state) (step S10 ). The dehumidification operation may be set in advance by a user, and may also be set according to the type of object provided in the air conditioning space.

제습 운전인 경우(S10 단계에서 'Yes'인 경우)에는, 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1(온도 센서(410)에 의해서 측정됨)가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 낮고, 또한 적상 온도보다 높게 되도록 한다(S20 단계). 즉 S20 단계에서는 증발기(140)에서 냉매와 열교환되는 공기에 대해서 냉각 및 제습이 가능하고 또한 적상 방지가 가능하도록 하기 위해서 증발기(140)를 통과하는 냉매의 온도 T1가 제어된다.In the case of dehumidification operation (if 'Yes' in step S10), the temperature T1 (measured by the temperature sensor 410) of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is lower than the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature, Also, make it higher than the dripping temperature (step S20). That is, in step S20 , the temperature T1 of the refrigerant passing through the evaporator 140 is controlled in order to allow cooling and dehumidification of the air exchanged with the refrigerant in the evaporator 140 and to prevent dripping.

구체적으로 S20 단계에서는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 낮은지 여부를 판단하고(S21 단계), 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 높거나 같은 경우(S21 단계에서 'No'인 경우)에는 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하여 제3 팽창 장치(160)를 흐르는 냉매(즉, 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매)의 양을 감소시킨다(S22 단계). 여기서 여유값은 증발기(140)에서 공기가 제습이 보다 확실하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서 고려되는 값으로 예를 들면 3℃를 여유값으로 사용할 수 있다. Specifically, in step S20, it is determined whether the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is lower than (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature - a margin value) (step S21), and the refrigerant flowing into the evaporator 140 When the temperature T1 of (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature) is higher than or equal to (if 'No' in step S21), the opening degree of the third expansion device 160 is adjusted to the third expansion device ( The amount of the refrigerant flowing through 160 (that is, the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120) is reduced (step S22). Here, the margin value is a value that is considered in order to more reliably dehumidify the air in the evaporator 140 , and for example, 3° C. may be used as the margin value.

S21 단계 및 S22 단계에서 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매의 양이 감소되면, 냉매 배관(L100)을 통해서 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매에 전달되는 열량이 감소하게 되어 제2 재열 열교환기(710)를 통과하여 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 감소한다. S21 단계 및 S22 단계는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 낮게 될 때까지 반복 제어된다. 그 결과 증발기(140)에서 냉각 및 제습이 이루어질 수 있게 된다.When the amount of the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 in steps S21 and S22 is reduced, the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the refrigerant pipe L100 The amount of heat transferred to the evaporator decreases, so that the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the second reheat heat exchanger 710 decreases. Steps S21 and S22 are repeatedly controlled until the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 becomes lower than (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature - a margin value). As a result, cooling and dehumidification can be performed in the evaporator 140 .

S21 단계에서 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 낮은 것으로 판단되는 경우(S21 단계에서 'Yes'의 경우)에는, 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 적상 온도(예를 들면 0℃)보다 높은지를 판단하고(S23 단계), 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 적상 온도보다 낮거나 같은 경우(S23 단계에서 'No'인 경우)에는 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하여 제3 팽창 장치(160)를 흐르는 냉매(즉, 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매)의 양을 증가시킨다(S24 단계). When it is determined that the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 in step S21 is lower than (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature - margin value) (in the case of 'Yes' in step S21), the evaporator 140 It is determined whether the temperature T1 of the refrigerant introduced into the In the case of 'No'), the refrigerant flowing through the third expansion device 160 by adjusting the opening degree of the third expansion device 160 (that is, the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 ) The amount of flowing refrigerant) is increased (step S24).

S23 단계 및 S24 단계에서 제2 분기 배관(L120)을 통해서 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매의 양이 증가시키면, 냉매 배관(L100)을 통해서 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매로 전달되는 열량이 증가하게 되어 제2 재열 열교환기(710)를 통과하여 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도가 상승한다. When the amount of the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 in steps S23 and S24 increases, the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the refrigerant pipe L100 As the amount of heat transferred to the evaporator increases, the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the second reheat heat exchanger 710 increases.

S24 단계 이후 S20 단계로 되돌아가 S21 단계 내지 S24 단계를 반복하여 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 낮게 되고, 또한 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 적상 온도보다 높게 될 때까지 반복 제어된다.After step S24, return to step S20 and repeat steps S21 to S24 so that the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is lower than (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature - margin value), and also the evaporator 140 It is repeatedly controlled until the temperature T1 of the refrigerant flowing into the furnace becomes higher than the dripping temperature.

S20 단계 후, 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew-여유값)보다 낮고, 적상 온도보다 높게 되면, 증발기(140)에서 냉매와 열교환된 공기는 냉각 및 제습이 됨과 아울러 적상이 이루어지지 않는 상태로 유지된다.After step S20, when the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is lower than the set temperature (the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature - surplus value) and is higher than the dripping temperature, the refrigerant and the refrigerant in the evaporator 140 The heat-exchanged air is cooled and dehumidified, and is maintained in a state in which dripping is not performed.

이후 S30 단계에서는 설정 온도와 증발기(140)를 거친 공기의 온도 T2(온도 센서(420)에 의해서 측정됨)와의 차이가 소정의 기준 온도(예를 들면 15℃) 내에 있도록 한다. 구체적으로 S30 단계는, 설정 온도와 증발기(140)를 거친 공기의 온도 T2와의 차이가 소정의 기준 온도보다 작은지 여부를 판단하고(S31 단계), 설정 온도와 증발기(140)를 거친 공기의 온도 T2와의 차이가 소정의 기준 온도보다 크거나 같은 경우(S31 단계에서 'No'인 경우), 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하여 제3 팽창 장치(160)를 흐르는 냉매(즉, 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매)의 양을 증가시킨다(S32 단계). 이후 S20 단계로 되돌아 가서 S20 단계를 거친 후 다시 S30 단계를 반복한다.Thereafter, in step S30, the difference between the set temperature and the temperature T2 (measured by the temperature sensor 420) of the air passing through the evaporator 140 is within a predetermined reference temperature (eg, 15° C.). Specifically, in step S30, it is determined whether the difference between the set temperature and the temperature T2 of the air passing through the evaporator 140 is smaller than a predetermined reference temperature (step S31), and the set temperature and the temperature of the air passing through the evaporator 140 When the difference from T2 is greater than or equal to the predetermined reference temperature (when 'No' in step S31 ), the refrigerant flowing through the third expansion device 160 is adjusted by adjusting the opening degree of the third expansion device 160 (that is, the third expansion device 160 ). The amount of refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 is increased (step S32). After that, it goes back to step S20, goes through step S20, and then repeats step S30 again.

S32 단계에서 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매의 양이 증가하게 되면, 냉매 배관(L100)을 통해서 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매로 전달되는 열량이 증가하게 되어 제2 재열 열교환기(710)를 통과하여 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 상승한다. 이로 인해서 증발기(140)에서 냉매와 열교환되는 공기의 온도가 상승하게 된다. 따라서 S31 단계 및 S32 단계를 반복하는 것에 의해서 설정 온도와 증발기(140)를 거친 공기의 온도 T2와의 차이가 소정의 기준 온도보다 작아지게 할 수 있다. When the amount of refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 increases in step S32, the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the refrigerant pipe L100 is transferred to As the amount of heat generated increases, the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the second reheat heat exchanger 710 increases. As a result, the temperature of the air heat-exchanged with the refrigerant in the evaporator 140 rises. Therefore, by repeating steps S31 and S32, the difference between the set temperature and the temperature T2 of the air passing through the evaporator 140 may be made smaller than the predetermined reference temperature.

이와 같이, S31 단계 및 S32 단계에서는 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하여 제2 재열 열교환기(710)를 거쳐 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1를 높여서, 증발기(140)를 통과하는 공기의 온도를 높이게 된다. 이로 인해서 높아진 공기의 온도만큼을 가열기(200)에서 가열하지 않아도 되기 때문에 에너지를 절감할 수 있다.As such, in steps S31 and S32, the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the second reheat heat exchanger 710 is increased by adjusting the opening degree of the third expansion device 160, and the evaporator 140 is heated. It increases the temperature of the air passing through it. As a result, the heater 200 does not need to heat as much as the temperature of the increased air, so energy can be saved.

S30 단계 이후, 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3(온도 센서(430)에 의해서 측정됨)와의 차이를 구하고, 그 차이가 미리 정해진 소정의 일정 온도(예를 들면 2℃)보다 크게 되도록 제2 팽창 장치(150)의 개도를 조절한다(S40 단계).After step S30, the difference between the set temperature and the temperature T3 (measured by the temperature sensor 430) of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is obtained, and the difference is determined at a predetermined predetermined temperature (for example, 2° C.), the opening degree of the second expansion device 150 is adjusted (step S40).

구체적으로, S40 단계에서는 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 큰지 여부를 판단하고(S41 단계), 작거나 같은 경우(S41 단계에서 'No'인 경우)에는 제2 팽창 장치(150)의 개도를 감소시킨다(S42 단계). S42 단계에서 제2 팽창 장치(150)의 개도를 감소시키게 되면 제1 재열 열교환기(700)로 유입되는 냉매의 양이 감소하게 되어 제1 재열 열교환기(700)를 흐르는 공기의 온도가 낮아지게 된다. 이러한 S41 단계 및 S42 단계는 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 크게 될 때까지 반복한다.Specifically, in step S40, it is determined whether the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is greater than a predetermined constant temperature (step S41), and if it is less than or equal to (step S41) No'), the opening degree of the second expansion device 150 is decreased (step S42). When the opening degree of the second expansion device 150 is reduced in step S42, the amount of refrigerant flowing into the first reheat heat exchanger 700 is reduced, so that the temperature of the air flowing through the first reheat heat exchanger 700 is lowered. do. Steps S41 and S42 are repeated until the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 becomes greater than a predetermined constant temperature.

이후 S50 단계에서는 과열도가 미리 설정된 냉동기(100)의 설정 과열도값과 동일하게 되도록 제1 팽창 장치(130)의 개도를 조절한다. 구체적으로 과열도가 미리 설정된 냉동기(100)의 설정 과열도값과 같은지 여부를 판단하고(S51 단계), 같지 않은 경우(S51 단계에서 'No'인 경우)에는 과열도가 설정 과열도값으로 동일하게 되는 방향으로 제1 팽창 장치(130)의 개도를 조절하고(S52 단계), 다시 S20 단계로 되돌아 가서 S20 단계 내지 S50 단계를 반복한다.Thereafter, in step S50 , the opening degree of the first expansion device 130 is adjusted so that the superheat degree is equal to the preset superheat degree value of the refrigerator 100 . Specifically, it is determined whether the superheating degree is the same as the preset superheating degree value of the refrigerator 100 (step S51), and if it is not the same (in the case of 'No' in step S51), the superheating degree is the same as the set superheating degree value The opening degree of the first expansion device 130 is adjusted in the direction to be performed (step S52), and the process returns to step S20 and repeats steps S20 to S50.

S50 단계에서 과열도가 설정 과열도값과 동일하게 되면 이후, S90 단계에서는 공조 공간으로 유입되는 공기의 온도 및 습도가 설정 온도 및 설정 습도가 되도록 한다. 구체적으로 S91 단계에서는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기에 대해서 가열기(200)에서 설정 온도가 되도록 가열하며, S92 단계에서는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기에 대해서 가습기(300)에서 설정 습도가 되도록 가습한다. When the superheat degree becomes the same as the set superheat degree value in step S50, then, in step S90, the temperature and humidity of the air introduced into the air conditioning space become the set temperature and the set humidity. Specifically, in step S91, the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is heated to a set temperature in the heater 200, and in step S92, the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is heated with a humidifier 300. Humidify to the set humidity.

한편 S10 단계에서 제습 운전이 아닌 경우(S10 단계에서 'No'인 경우)에는, 증발기(140)를 통과하는 공기에 대해서 제습이 이루어지지 않도록 제어된다(S60 단계). 즉, S60 단계에서는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 크거나 같게 되도록 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절한다. On the other hand, when the dehumidification operation is not performed in step S10 (when 'No' in step S10), dehumidification is controlled not to be performed on the air passing through the evaporator 140 (step S60). That is, in step S60, the opening degree of the third expansion device 160 is adjusted so that the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is greater than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature.

구체적으로 S60 단계에서는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 (설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 낮은지 여부를 판단하고(S61 단계), 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 낮은 경우(S61 단계에서 'Yes'인 경우)에는 제3 팽창 장치(160)의 개도를 조절하여 제3 팽창 장치(160)를 흐르는 냉매(즉, 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매)의 양을 증가시킨다(S62 단계). Specifically, in step S60, it is determined whether the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is lower than the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature (step S61), and the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is When the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature is lower (if 'Yes' in step S61), the refrigerant flowing through the third expansion device 160 is adjusted by adjusting the opening degree of the third expansion device 160 (that is, the second branch The amount of refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the pipe L120 is increased (step S62).

S61 단계 및 S62 단계에서 제2 분기 배관(L120)을 통해 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매의 양이 증가되면, 냉매 배관(L100)을 통해서 제2 재열 열교환기(710)를 흐르는 냉매로 전달되는 열량이 증가하게 되어 제2 재열 열교환기(710)를 통과하여 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도가 증가한다. S61 단계 및 S62 단계는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 높거나 동일하게 될 때까지 반복 제어된다.When the amount of the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the second branch pipe L120 in steps S61 and S62 is increased, the refrigerant flowing through the second reheat heat exchanger 710 through the refrigerant pipe L100 As the amount of heat transferred to the evaporator increases, the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 140 through the second reheat heat exchanger 710 increases. Steps S61 and S62 are repeatedly controlled until the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 is higher than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature.

S60 단계에서는 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 높거나 동일하게 하는 것에 의해서 증발기(140)를 흐르는 공기에 제습이 발생하지 않도록 한다. 그 결과 이후 제습으로 인해서 공기에 대해서 불필요한 가습이 이루어지지 않도록 할 수 있어 에너지를 절감할 수 있다.In step S60 , the dehumidification does not occur in the air flowing through the evaporator 140 by making the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 higher than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature. As a result, it is possible to prevent unnecessary humidification of the air due to subsequent dehumidification, thereby saving energy.

S61 단계에서 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도 T1가 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 높거나 같은 것으로 판단되는 경우(S61 단계에서 'No'인 경우)에는, 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3(온도 센서(430)에 의해서 측정됨)와의 차이를 구하고, 그 차이가 미리 정해진 소정의 일정 온도(예를 들면 2℃)보다 크게 되도록 제2 팽창 장치(150)의 개도를 조절한다(S70 단계).When it is determined that the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator 140 in step S61 is higher than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature (if 'No' in step S61), the set temperature and the first reheat heat exchange Find the difference with the temperature T3 (measured by the temperature sensor 430) of the air that has passed through the air 700, and a second expansion device ( 150) is adjusted (step S70).

구체적으로는 S70 단계에서는 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 큰지 여부를 판단하고(S71 단계), 작거나 같은 경우(S71 단계에서 'No'인 경우)에는 제2 팽창 장치(150)의 개도를 감소시킨다(S72 단계). S72 단계에서 제2 팽창 장치(150)의 개도를 감소시키게 되면 제1 재열 열교환기(700)로 유입되는 냉매의 양이 감소하게 되어 제1 재열 열교환기(700)를 통과하는 공기의 온도가 낮아지게 된다. 이러한 S71 단계 및 S72 단계는 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 크게 될 때까지 반복한다.Specifically, in step S70, it is determined whether the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is greater than a predetermined constant temperature (step S71), and if less than or equal to (step S71) No'), the opening degree of the second expansion device 150 is decreased (step S72). When the opening degree of the second expansion device 150 is reduced in step S72, the amount of refrigerant flowing into the first reheat heat exchanger 700 is reduced, and the temperature of the air passing through the first reheat heat exchanger 700 is lowered. will lose Steps S71 and S72 are repeated until the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 becomes greater than a predetermined constant temperature.

이후 S80 단계에서는 과열도가 미리 설정된 냉동기(100)의 설정 과열도값과 동일하게 되도록 제1 팽창 장치(130)의 개도를 조절한다. 구체적으로 과열도가 미리 설정된 냉동기(100)의 설정 과열도값과 같은지 여부를 판단하고(S81 단계), 같지 않은 경우(S81 단계에서 'No'인 경우)에는 과열도가 설정 과열도값으로 동일하게 되는 방향으로 제1 팽창 장치(130)의 개도를 조절하고(S82 단계), 다시 S60 단계로 되돌아 가서 S60 단계 내지 S80 단계를 반복한다.Thereafter, in step S80 , the opening degree of the first expansion device 130 is adjusted so that the superheat degree is equal to the preset superheat degree value of the refrigerator 100 . Specifically, it is determined whether the superheat degree is the same as the preset superheat degree value of the refrigerator 100 (step S81), and if it is not the same (step S81 is 'No'), the superheat degree is the same as the set superheat degree value The opening degree of the first expansion device 130 is adjusted in the direction to be performed (step S82), and the process returns to step S60 and repeats steps S60 to S80.

S80 단계에서 과열도가 설정 과열도값과 동일하게 되면 이후, S90 단계에서는 공조 공간으로 유입되는 공기의 온도 및 습도가 설정 온도 및 설정 습도가 되도록 한다. 구체적으로 S91 단계에서는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기에 대해서 가열기(200)에서 설정 온도가 되도록 가열하며, S92 단계에서는 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기에 대해서 가습기(300)에서 설정 습도가 되도록 가습한다. When the superheat degree becomes the same as the set superheat degree value in step S80, then, in step S90, the temperature and humidity of the air introduced into the air conditioning space become the set temperature and set humidity. Specifically, in step S91, the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is heated to a set temperature in the heater 200, and in step S92, the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is heated with a humidifier 300. Humidify to the set humidity.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르는 항온항습기는, 제2 재열 열교환기(710)에서 응축기(120)를 거친 냉매의 열을 이용하여 증발기로 유입되는 냉매의 온도를 높이고, 또한 제1 재열 열교환기(700)에서 응축기(120)를 거친 냉매의 열을 이용하여 증발기(140)를 거친 공기를 1차적으로 가열할 수 있으므로 공기를 설정 온도로 가열하기 위한 에너지 소모량을 줄일 수 있다.As described above, the thermo-hygrostat according to the present invention uses the heat of the refrigerant that has passed through the condenser 120 in the second reheat heat exchanger 710 to increase the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator, and also to the first reheat heat exchanger ( Since the air that has passed through the evaporator 140 can be primarily heated by using the heat of the refrigerant that has passed through the condenser 120 in 700 , the energy consumption for heating the air to a set temperature can be reduced.

또한 본 발명의 항온항습기는 제2 재열 열교환기(710)에서 냉동기(100)의 응축기(120)를 거친 냉매의 열을 이용하여 제1 팽창 장치(130)를 거쳐 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도를 높여 (설정 온도에 해당하는) 이슬점 온도보다 높도록 유지할 수 있으므로 제습이 필요하지 않는 운전 모드인 경우 증발기(140)에서 제습이 일어나지 않도록 하여 불필요한 에너지 소모량을 줄일 수 있다.In addition, the thermo-hygrostat of the present invention uses the heat of the refrigerant that has passed through the condenser 120 of the refrigerator 100 in the second reheat heat exchanger 710 , and the refrigerant flows into the evaporator 140 through the first expansion device 130 . Since it is possible to maintain the temperature higher than the dew point temperature (corresponding to the set temperature) by increasing the temperature, in the case of an operation mode that does not require dehumidification, dehumidification does not occur in the evaporator 140 , thereby reducing unnecessary energy consumption.

또한 본 발명의 항온항습기는 제2 재열 열교환기(710)에서 냉동기(100)의 응축기(120)를 거친 냉매의 열을 이용하여 제1 팽창 장치(130)를 거쳐 증발기(140)로 유입되는 냉매의 온도를 높여 적상 온도보다 높도록 유지할 수 있으므로 증발기(140)에서 적상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the thermo-hygrostat of the present invention uses the heat of the refrigerant that has passed through the condenser 120 of the refrigerator 100 in the second reheat heat exchanger 710 , and the refrigerant flows into the evaporator 140 through the first expansion device 130 . Since it is possible to maintain the temperature higher than the dripping temperature by increasing the temperature, it is possible to prevent dripping from occurring in the evaporator 140 .

이상 설명한 본 발명의 실시형태는 본 발명의 기술 사상을 구체화한 예에 불과한 것으로, 본 발명은 위에서 설명한 실시형태에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 기술 사상의 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.The embodiments of the present invention described above are merely examples of embodying the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and may be variously changed within the scope of the technical spirit described in the claims.

예를 들면, 본 실시형태의 S40 단계 및 S70 단계에서는 제2 팽창 장치(150)의 개도를 조절하여 설정 온도와 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3와의 차이를 구하고, 그 차이가 미리 정해진 소정의 일정 온도(예를 들면 2℃)보다 크게 되도록 하고 있는데, S40 단계 및 S70 단계에서 제2 팽창 장치(150)의 개도를 조절하여 제1 재열 열교환기(700)를 거친 공기의 온도 T3가 설정 온도에 맞춰지도록 하여도 된다. 이 경우 가열기(200)에서 공기를 설정 온도로 가열하기 위한 에너지를 저감시킬 수 있다.For example, in steps S40 and S70 of the present embodiment, the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 is obtained by adjusting the opening degree of the second expansion device 150 , and the difference is set to be greater than a predetermined predetermined temperature (for example, 2° C.), by adjusting the opening degree of the second expansion device 150 in steps S40 and S70 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger 700 The temperature T3 may be made to match the set temperature. In this case, the energy for heating the air to the set temperature in the heater 200 can be reduced.

또한 본 실시형태에서는 제1 분기 배관(L110)과 제2 분기 배관(L120)이 냉매 배관(L100)으로부터 분기하는 일지점이 A1으로 동일하지만, 응축기(120)와 제1 팽창 장치(130)와의 사이의 일지점이면 되고, 동일할 필요는 없다.In addition, in this embodiment, although the point at which the first branch pipe L110 and the second branch pipe L120 branch from the refrigerant pipe L100 is the same as A1, between the condenser 120 and the first expansion device 130 It may be a point of , and it does not have to be the same.

또한 본 실시형태에서는 제1 분기 배관(L110)이 냉매 배관(L100)과 합류하는 일지점인 A2는, 제2 분기 배관(L120)이 냉매 배관(L100)과 합류하는 일지점 A3보다 제2 재열 열교환기(710)측에 위치하지지만, 제1 팽창 장치(130)와 제2 재열 열교환기(710)와의 사이의 일지점이면 되고, A3가 A2보다 제2 재열 열교환기(710)에 위치해도 된다. In addition, in the present embodiment, A2, which is a point where the first branch pipe (L110) joins the refrigerant pipe (L100), is a second re-heat from a point A3 at which the second branch pipe (L120) joins the refrigerant pipe (L100). Although it is located on the side of the heat exchanger 710 , it is just a point between the first expansion device 130 and the second reheat heat exchanger 710 , and even if A3 is located in the second reheat heat exchanger 710 than A2 do.

100 : 냉동기 110 : 압축기
120 : 응축기 130 : 제1 팽창 장치
140 : 증발기 150 : 제2 팽창 장치
160 : 제3 팽창 장치 200 : 가열기
300 : 가습기 400 : 실내기
410, 420, 430 : 온도 센서 500 : 실외기
600 : 팬 700 : 제1 재열 열교환기
710 : 제2 재열 열교환기 L100 : 냉매 배관
L110 : 제1 분기 배관 L120 : 제2 분기 배관100: freezer 110: compressor
120: condenser 130: first expansion device
140: evaporator 150: second expansion device
160: third expansion device 200: heater
300: humidifier 400: indoor unit
410, 420, 430: temperature sensor 500: outdoor unit
600: fan 700: first reheat heat exchanger
710: second reheat heat exchanger L100: refrigerant pipe
L110: 1st branch pipe L120: 2nd branch pipe

Claims (10)

압축기, 응축기, 제1 팽창 장치 및 증발기 순으로 냉매가 순환하는 냉매 배관을 구비하는 냉동기와,
상기 증발기, 제1 재열 열교환기, 가열기 및 가습기를 구비하며, 공조 공간으로부터 유입된 공기가 상기 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 제1 재열 열교환기를 거치면서 1차적으로 가열되고, 상기 가열기를 거치면서 2차적으로 가열되며, 상기 가습기를 거치면서 가습되어 미리 정해진 설정 온도 및 설정 온도가 되도록 하는 실내기와,
상기 냉매 배관에서의 상기 제1 팽창 장치와 상기 증발기와의 사이에 마련되는 제2 재열 열교환기와,
상기 냉매 배관에서의 상기 응축기와 상기 제1 팽창 장치와의 사이의 일지점 A1에서 분기되어 상기 제1 재열 열교환기를 거친 후 상기 제1 팽창 장치와 상기 제2 재열 열교환기와의 사이의 일지점 A2에서 합류하는 제1 분기 배관과,
상기 냉매 배관에서의 상기 응축기와 상기 제1 팽창 장치와의 사이의 일지점 A1에서 분기되어 상기 제2 재열 열교환기를 거쳐 상기 제1 팽창 장치와 상기 제2 재열 열교환기와의 사이의 일지점 A3에서 합류하는 제2 분기 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기. A refrigerator having a refrigerant pipe through which the refrigerant circulates in the order of a compressor, a condenser, a first expansion device, and an evaporator;
The evaporator, the first reheat heat exchanger, the heater and the humidifier are provided, and the air introduced from the air conditioning space is cooled while passing through the evaporator, and is primarily heated while passing through the first reheat heat exchanger, and passing through the heater. an indoor unit that is heated secondary and is humidified while passing through the humidifier to reach a predetermined set temperature and set temperature;
a second reheat heat exchanger provided between the first expansion device and the evaporator in the refrigerant pipe;
After branching at a point A1 between the condenser and the first expansion device in the refrigerant pipe and passing through the first reheat heat exchanger, at a point A2 between the first expansion device and the second reheat heat exchanger a first branch pipe joining;
It branches at a point A1 between the condenser and the first expansion device in the refrigerant pipe and joins at a point A3 between the first expansion device and the second reheat heat exchanger through the second reheat heat exchanger. Thermo-hygrostat, characterized in that it comprises a second branch pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 분기 배관에는 상기 제1 재열 열교환기를 거친 냉매를 팽창시키는 제2 팽창 장치가 마련되어 있고,
상기 제2 분기 배관에는 상기 제2 재열 열교환기를 거친 냉매를 팽창시키는 제3 팽창 장치가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 항온항습기. The method according to claim 1,
A second expansion device for expanding the refrigerant that has passed through the first reheat heat exchanger is provided in the first branch pipe,
A third expansion device for expanding the refrigerant that has passed through the second reheat heat exchanger is provided in the second branch pipe. 청구항 2의 항온항습기를 제어하는 제어방법으로서,
제습 운전인지를 판단하는 S10 단계와,
상기 S10 단계에서 제습 운전인 경우, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 증발기로 유입되는 냉매의 온도 T1가 상기 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 낮고, 적상 온도보다 높게 되도록 하는 S20 단계와,
상기 S20 단계 후, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 설정 온도와 상기 증발기를 거친 공기의 온도 T2와의 차이가 소정의 기준 온도보다 작게 되도록 하는 S30 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법. As a control method for controlling the thermo-hygrostat of claim 2,
Step S10 of determining whether the operation is dehumidified;
In the case of the dehumidification operation in step S10, the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator by adjusting the opening degree of the third expansion device is lower than the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature and higher than the dripping temperature. ,
After the step S20, the step S30 of adjusting the opening degree of the third expansion device so that the difference between the set temperature and the temperature T2 of the air passing through the evaporator becomes smaller than a predetermined reference temperature. control method. 청구항 3에 있어서,
상기 S30 단계 후, 상기 제2 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 설정 온도와 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 크게 되도록 하는 S40 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.4. The method according to claim 3,
After the step S30, the step S40 of adjusting the opening degree of the second expansion device so that the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air that has passed through the first reheat heat exchanger is greater than a predetermined constant temperature. A method of controlling a thermo-hygrostat. 청구항 3에 있어서,
상기 S30 단계 후, 상기 제2 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 T3가 상기 설정 온도에 맞춰지도록 하는 S40 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.4. The method according to claim 3,
After the step S30, the control method of the thermo-hygrostat further comprising the step S40 of adjusting the opening degree of the second expansion device so that the temperature T3 of the air passing through the first reheat heat exchanger is adjusted to the set temperature. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 S40 단계 후, 상기 제1 팽창 장치의 개도를 조절하여 과열도가 미리 설정된 설정 과열도값이 되도록 하는 S50 단계와,
상기 S50 단계 후, 상기 가열기 및 상기 가습기에 의해서 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 및 습도가 상기 설정 온도 및 상기 설정 습도가 되도록 하는 S90 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.6. The method according to claim 4 or 5,
After the step S40, a step S50 of adjusting the degree of opening of the first expansion device so that the degree of superheat becomes a preset superheat degree value;
After the step S50, the control method of the thermo-hygrostat further comprising the step S90 of making the temperature and humidity of the air that has passed through the first reheat heat exchanger by the heater and the humidifier become the set temperature and the set humidity. . 청구항 2의 항온항습기를 제어하는 제어방법으로서,
제습 운전인지를 판단하는 S10 단계와,
상기 S10 단계에서 제습 운전이 아닌 경우, 상기 제3 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 증발기로 유입되는 냉매의 온도 T1가 상기 설정 온도에 해당하는 이슬점 온도 Tdew보다 크거나 같게 되도록 하는 S60 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법. As a control method for controlling the thermo-hygrostat of claim 2,
Step S10 of determining whether the operation is dehumidified;
When the dehumidification operation is not performed in step S10, the temperature T1 of the refrigerant flowing into the evaporator is greater than or equal to the dew point temperature Tdew corresponding to the set temperature by adjusting the opening degree of the third expansion device. A control method of a thermo-hygrostat, characterized in that. 청구항 7에 있어서,
상기 S60 단계 후, 상기 제2 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 설정 온도와 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 T3와의 차이가 소정의 일정 온도보다 크게 되도록 조정하는 S70 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.8. The method of claim 7,
After the step S60, the step S70 of adjusting the opening degree of the second expansion device so that the difference between the set temperature and the temperature T3 of the air passing through the first reheat heat exchanger is greater than a predetermined constant temperature by adjusting the degree of opening of the second expansion device A method of controlling a thermo-hygrostat. 청구항 7에 있어서,
상기 S60 단계 후, 상기 제2 팽창 장치의 개도를 조절하여 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 T3가 상기 설정 온도에 맞춰지도록 하는 S70 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.8. The method of claim 7,
After the step S60, the control method of the thermo-hygrostat further comprising the step S70 of adjusting the opening degree of the second expansion device so that the temperature T3 of the air passing through the first reheat heat exchanger is adjusted to the set temperature. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 S70 단계 후, 상기 제1 팽창 장치의 개도를 조절하여 과열도가 미리 설정된 설정 과열도값이 되도록 하는 S80 단계와,
상기 S80 단계 후, 상기 가열기 및 상기 가습기에 의해서 상기 제1 재열 열교환기를 거친 공기의 온도 및 습도가 상기 설정 온도 및 상기 설정 습도가 되도록 하는 S90 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습기의 제어방법.
10. The method according to claim 8 or 9,
After the step S70, a step S80 of adjusting the degree of opening of the first expansion device so that the degree of superheat becomes a preset superheat degree value;
After the step S80, the temperature and humidity of the air that has passed through the first reheat heat exchanger by the heater and the humidifier become the set temperature and the set humidity.
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