KR20220098604A - 히트 펌프를 이용한 항온항습 공기조화기 및 그의 제어 방법 - Google Patents

히트 펌프를 이용한 항온항습 공기조화기 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제인 항온항습 공기조화기를 제공하기 위하여, 실내에 설치되며, 외기를 제습하여 설정 습도를 충족하는 공기를 제공하는 메인 코일 및 제습된 상기 공기를 설정 온도로 냉방 또는 난방하여 실내에 제공하는 서브 코일을 포함하는 적어도 하나의 실내기; 및 상기 실내기의 메인 코일 및 서브 코일과 냉매배관을 통해 연결되며, 실외열교환기, 압축기, 실외팽창밸브 및 사방밸브를 포함하는 실외기; 를 포함하며, 요구되는 냉방 부하 및 난방 부하에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드가 결정되어 상기 실외기는 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드에 따라 상기 사방밸브를 제어하여 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드로 냉매를 제공한다. 따라서, 메인 코일(냉방)과 재열 코일(난방)을 별도의 냉매흐름 조절유닛 (Heat recovery unit) 없이 하나의 실외기로 다양한 사이클을 운전할 수 있다. 특히 실내기의 메인 코일과 재열 코일의 운전 모드를 냉방/난방 모드로 자유롭게 조정할 수 있도록 사이클을 구성하고, 안정적인 사이클 운전할 수 있다. 또한, 냉방부하가 클 때 재열 코일을 냉방모드로 운전함으로써 냉방운전 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 메인 코일 냉방, 재열 코일 난방 운전 시 실외기의 모드를 냉방주체 또는 난방주체로 절환 제어함으로써 폐열 회수 효율을 높이고, 재열 열량 확보를 용이하도록 실외기 운전 모드를 다양하게 구현 가능하다.

Description

히트 펌프를 이용한 항온항습 공기조화기 및 그의 제어 방법{Constant temperature and humidity air conditioner using heat pump and the control method thereof}
본 발명은 항온항습 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동시형 히트 펌프를 이용하여 모든 운전 모드에서 운전가능한 항온항습 공기조화기에 관한 것이다.
항온항습 공조기는 필요한 공간 내부의 온도와 습도를 원하는 조건으로 유지하도록 하는 장치로서, 일반적으로 압축냉동장치를 통한 냉방과 제습, 전기히터장치를 통한 난방을 하거나, 복수의 히트펌프를 통한 냉난방 및 제습을 각각 수행하게 된다.
이러한 항온항습 공조기로서, 한국 등록특허공보 제10-0938820호는 복수의 히트 펌프식 냉난방장치로 이루어져 제습 운전 시 제습용량 및 온도저하 정도에 따라 제1 내지 제2 히트펌프식 냉난방장치 중 어느 하나를 냉방 운전으로 구동시키고, 다른 하나를 정지, 난방운전, 제습운전 중 어느 하나를 선택하여 구동하거나, 상기 제1 내지 제2 히트펌프식 냉난방장치 중 어느 하나를 제습 운전으로 구동시키고, 다른 하나를 구동 정지, 제습 운전, 난방 운전 중 어느 하나를 선택하여 구동시킨다.
이러한 종래기술은 히트펌프식 냉난방장치가 복수개로 구비되어야 하고, 이로 인해 설치 및 유지 비용이 증가하며, 에너지 소비도 증가하는 문제가 있고, 기존 냉난방장치에 별도의 냉난방장치를 추가하므로 공간의 활용에 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 보완하기 위해 동시형(Heat recovery) 제품이 개발되어 한국뿐 아니라 일본, 중국 등 여러 나라의 제조사에서 운용하고 있다. 동시형 제품은 단일 시스템으로 실내측 복수개의 코일을 냉방과 난방 모드로 동시에 운전이 가능하다.
하지만, 동시형 제품은 이러한 사이클의 형성을 위하여 열회수 유닛(Heat recovery unit)을 조합하여 실내측의 각 코일의 냉매흐름을 제어하므로 사이클 구성이 복잡해지고, 비용이 상승하는 단점을 가지고 있다.
이러한 단점을 보완한 종래 기술로, 한국특허공개 10-2012-0082975호에서는 일반적인 히트펌프 실외기의 압축기토출부에 연결된 배관으로부터 핫가스를 분지하여 재열코일(난방)로 공급하고, 재열코일에서 응축된 액냉매와 실외기에서 응축시킨 액냉매를 합지하여 팽창변에서 팽창시킨 후 메인코일(냉방)로 공급하여 증발시킨 후 실외기로 저압냉매를 회수하는 사이클을 구성하였다.
이때, 재열코일을 분할하여 각 부분의 유량을 솔밸브를 온/오프하여 제어하여 재열열량을 제어하고 압축기에서 토출된 응축냉매흐름이 막히지 않도록 전자변밸브 제어하여 신뢰성 확보한다.
이와 같은 종래기술은 항온항습 공조기에서 요구되는 냉각제습 후 재열이 요구되는 경우를 한 개의 실외기로 구성하여 제어할 수 있는 장점이 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째로, 재열코일은 난방운전으로만 사용 가능하여 재열이 요구되지 않을 때 재열 코일은 공기의 압력손실만 유발하여 사이클 효율을 감소시키는 부정적인 효과가 발생한다.
다음으로, 냉방부하보다 난방부하가 더 큰 경우에는 충분한 재열 열량을 공급할 수 없는데, 이는 증발기에서 증발시키는 열량보다 더 큰 열량을 응축기에 공급할 수 없기 때문이다. 따라서, 안정적인 재열 제어를 위해서는 전기/스팀 등 난방을 위한 장비 설계가 추가 요구된다.
그리고 일반 히트펌프 실외기의 핫가스 배관에서 분지하여 재열 코일에 핫가스를 공급하는 경우 중간의 사이클 부품(서비스 밸브, 솔레노이드 밸브 등)의 압력손실이 크게 발생하여 냉방열량대비 재열열량을 충분히 공급하기 어렵고, 재열코일을 분할하고 각 부분에 핫가스 공급 여부를 솔레노이드 밸브 온오프로 제어해주기 때문에 재열 열량의 선형적인 제어가 어렵고, 재열코일 내 액냉매 고임 현상이 발생할 수 있다.
마지막으로, 많은 수효의 솔밸브를 사용하여 설치에 따른 비용 및 제어의 비용이 증가하고, 고장의 빈도가 증가할 수 있다.
한국 등록특허공보 제10-0938820호(공고일 : 2010.1.26. ) 한국 특허공개공보 10-2012-0082975호 (공고일 : 2012.11.29.)
본 발명의 제1 과제는 메인 코일(제습)과 재열 코일(난방)을 별도의 냉매흐름 조절유닛(Heat recovery unit) 없이 하나의 실외기로 다양한 사이클을 운전할 수 있는 항온항습 공기 조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 과제는 메인 코일과 재열 코일의 운전 모드를 냉방/난방 모드로 자유롭게 조정할 수 있도록 사이클을 구성하고, 안정적인 사이클 운전할 수 있는 항온항습 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 과제는 냉방부하가 클 때 재열 코일을 냉방모드로 운전함으로써 냉방운전 효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 과제는 메인 코일은 냉방, 재열 코일은 난방 모드로 운전 시 실외기의 모드를 냉방주체 또는 난방주체로 절환 제어함으로써 폐열회수 효율을 높이고, 재열 열량 확보를 용이하도록 실외기 운전 모드를 다양하게 구현 가능한 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제5 과제는 온도 및 습도를 측정하여 난방 부하가 매우 높은 경우, 메인 코일도 난방 모드로 구동하여 다양한 모드에서 운전 가능하며, 추가적인 재열 제어를 위한 전기히터 및 스팀 등의 난방 설비 없이 재열 열량을 확보 가능한 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제6 과제는 다양한 운전 모드로 제어하면서 밸브의 사용을 최소화할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제인 항온항습 공기조화기를 제공하기 위하여, 실내에 설치되며, 외기를 제습하여 설정 습도를 충족하는 공기를 제공하는 메인 코일 및 제습된 상기 공기를 설정 온도로 냉방 또는 난방하여 실내에 제공하는 서브 코일을 포함하는 적어도 하나의 실내기; 및 상기 실내기의 메인 코일 및 서브 코일과 냉매배관을 통해 연결되며, 실외열교환기, 압축기, 실외팽창밸브 및 사방밸브를 포함하는 실외기; 를 포함하며, 요구되는 냉방 부하 및 난방 부하에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드가 결정되어 상기 실외기는 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드에 따라 상기 사방밸브를 제어하여 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드로 냉매를 제공한다.
상기 적어도 하나의 실내기 및 상기 실외기 사이의 냉매 배관 상에 설치되어 상기 모드에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일로 흐르는 상기 냉매를 바이패스하는 밸브부를 더 포함할 수 있다.
상기 냉매배관은 고압의 액체 냉매가 흐르는 액관연결배관; 고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제1 기관연결배관; 고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제2 기관연결배관을 포함할 수 있다.
상기 액관연결배관은 상기 메인 코일과 연결되는 제1 실내액관배관, 그리고 상기 서브 코일과 연결되는 제2 실내액관배관으로 분지될 수 있다.
상기 냉매배관은 상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관을 연결하는 바이패스배관을 더 포함하며, 상기 밸브부는 상기 바이패스배관 상에 설치되어 상기 제1 기관연결배관을 흐르는 냉매를 상기 제2 기관연결배관으로 바이패스하는 바이패스밸브를 포함할 수 있다.
상기 밸브부는 상기 제2 기관연결배관 상에 설치되어 상기 바이패스 밸브와 배타적으로 온오프되어 상기 제2 기관연결배관에 냉매를 흘리는 기관밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기관연결배관은 상기 서브 코일과 연결되어 있고, 상기 제2 기관연결배관은 상기 메인 코일과 연결되어 있다.
상기 제1 액관연결배관 상에 설치되어 상기 메인 코일로 액상 냉매를 유동하거나 팽창시키는 메인코일 팽창밸브; 및 상기 제2 액관연결배관 상에 설치되어 상기 서브 코일로 액상 냉매를 유동하거나 팽창시키는 서브코일 팽창밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 코일 및 상기 서브 코일이 모두 난방 모드로 동작할 때, 상기 바이패스 밸브가 턴온되어 상기 제1 기관연결배관의 냉매를 상기 메인 코일과 상기 서브 코일에 동시에 공급할 수 있다.
상기 실내기는 상기 메인 코일 전단에 설치되어 외기를 흡입하는 외기흡입구; 상기 메인 코일의 전단에 설치되어 상기 실내의 순환 공기를 흡입하는 순환공기 흡입구; 및 상기 서브 코일의 후단에 설치되어 상기 실내로 공기를 토출하는 공기토출구를 포함할 수 있다.
상기 실내기는 상기 외기흡입구, 순환공기 흡입구 및 상기 공기토출구와 근접하여 외기, 순환공기 및 토출공기의 온도 및 습도를 감지하는 복수의 온습도 센서를 포함할 수 있다.
상기 항온항습 공기조화기는 상기 복수의 온습도 센서로부터 주기적으로 온도 및 습도를 읽어들여 상기 실내기의 난방 부하와 냉방 부하를 산출하여 산출된 상기 난방 부하 및 냉방 부하에 따라 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일의 모드가 결정될 수 있다.
상기 난방 부하와 상기 냉방 부하의 크기에 따라 상기 실외기의 모드가 결정된다.
한편, 실내에 설치되며, 메인 코일 및 서브 코일을 포함하는 항온항습 실내기 및 상기 실내기의 메인 코일 및 서브 코일과 냉매배관을 통해 연결되며, 실외열교환기, 압축기, 실외팽창밸브 및 사방밸브를 포함하는 실외기를 포함하는 항온항습 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 실내기의 복수의 온도 센서 및 습도 센서로부터 감지 신호를 수신하는 단계, 설정 습도와 현재 습도를 비교하여 상기 공기의 제습을 위한 상기 메인 코일의 냉방 모드를 결정하는 단계; 설정 온도와 현재 온도를 비교하여 상기 공기의 재열을 위한 상기 메인 코일의 난방 모드를 결정하는 단계; 상기 메인 코일이 냉방 모드이고 상기 서브 코일이 난방 모드일 때, 상기 메인 코일의 냉방 부하와 상기 서브 코일의 난방 부하의 크기에 따라 상기 실외기의 모드를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 모드에 따라 상기 압축기 및 상기 사방밸브를 제어하여 냉매를 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일에 동시에 흘리는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메인 코일 및 상기 서브 코일에 냉매를 흘리는 단계는, 상기 모드에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일로 흐르는 상기 냉매를 바이패스하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 냉매배관은 고압의 액체 냉매가 흐르는 액관연결배관; 고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제1 기관연결배관; 고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제2 기관연결배관을 포함하며, 상기 냉매를 바이패스하는 단계는, 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일이 모두 난방 모드로 동작할 때, 상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관을 연결하여 상기 제1 기관연결배관을 흐르는 냉매를 상기 제2 기관연결배관으로 바이패스하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 기관연결배관은 상기 서브 코일과 연결되어 있고, 상기 제2 기관연결배관은 상기 메인 코일과 연결될 수 있다.
상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관이 바이패스될 때, 상기 제2 기관연결배관의 냉매를 상기 메인 코일로 흘리지 않도록 제어할 수 있다.
상기 실내기는 상기 메인 코일 전단에 설치되어 외기를 흡입하는 외기흡입구; 상기 메인 코일의 전단에 설치되어 상기 실내의 순환 공기를 흡입하는 순환공기 흡입구; 상기 서브 코일의 후단에 설치되어 상기 실내로 공기를 토출하는 공기토출구; 및 상기 외기흡입구, 순환공기 흡입구 및 상기 공기토출구와 근접하여 외기, 순환공기 및 토출공기의 온도 및 습도를 감지하는 복수의 온습도 센서를 포함하며, 상기 감지 신호를 수신하는 단계는, 상기 복수의 온습도 센서로부터 주기적으로 온도 및 습도를 읽어들일 수 있다.
상기 메인 코일과 상기 서브 코일이 서로 다른 모드로 동작할 때, 주기적으로 상기 감지 신호를 읽어들여 유량 제어를 수행할 수 있다.
상기 해결 수단을 통해, 메인 코일(냉방)과 재열 코일(난방)을 별도의 냉매흐름 조절유닛 (Heat recovery unit) 없이 하나의 실외기로 다양한 사이클을 운전할 수 있다. 특히 실내기의 메인 코일과 재열 코일의 운전 모드를 냉방/난방 모드로 자유롭게 조정할 수 있도록 사이클을 구성하고, 안정적인 사이클 운전할 수 있다.
또한, 냉방부하가 클 때 재열 코일을 냉방모드로 운전함으로써 냉방운전 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 메인 코일 냉방, 재열 코일 난방 운전 시 실외기의 모드를 냉방주체 또는 난방주체로 절환 제어함으로써 폐열 회수 효율을 높이고, 재열 열량 확보를 용이하도록 실외기 운전 모드를 다양하게 구현 가능하다.
그리고, 온도 및 습도를 측정하여 난방 부하가 매우 높은 경우, 메인 코일로 재열 열량을 확보하여, 응축기로 상용하는 열교환기의 체적이 증가함으로써 난방운전 중 목표에 도달하기 위한 시스템 고압이 하강하여 결국 운전 효율이 증가할 수 있다.
마지막으로, 추가적인 재열 제어를 위한 전기히터 및 스팀 등의 난방 설비 없이 난방 운전이 가능하며, 다양한 운전 모드로 제어하면서도 밸브 및 배관의 사용을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습 공기조화기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 항온항습 공기조화기의 모드 운전을 위한 전체 구성도이다.
도 3은 도 2의 항온항습 공기조화기의 실내기 및 밸브부의 확대도이다.
도 4는 도 2의 항온항습 공기조화기의 모드 선택을 나타내는 제어도이다.
도 5는 도 4의 모드1, 모드 2에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
도 6은 도 4의 모드 3에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
도 7은 도 4의 모드 4, 모드 5에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
도 8은 도 7의 모드 4에서 밸브부의 각 팽창 밸브의 개도제어를 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 4의 모드 6에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부도면은 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다름과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습 공기조화기의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 항온항습 공기조화기의 모드 운전을 위한 전체 구성도이며, 도 3은 도 2의 항온항습 공기조화기의 실내기 및 밸브부의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습 공기조화기(100)가 도시되어 있다. 항온항습 공기조화기(100)는 항온항습 실내기(B), 적어도 하나의 항온항습 실외기(A) 및 밸브부(C)를 포함한다.
항온항습 실외기(A)는 항온항습 실내기(B)과 연동하여 외기와 실내 공기의 습기를 제거하여 설정되어 있는 목표 습도로 공기를 실내에 제공하면서 해당 공기를 재열 또는 냉방하여 설정되어 있는 목표 온도를 유지하도록 할 수 있다.
즉, 하나의 실외기(A)를 사용하여 제습을 위한 냉매 순환 및 재열을 위한 냉매 순환을 동시에 수행하는 동시형 실외기로서, 하나의 실내기(B)에 배치되는 두 개의 열교환기의 서로 다른 모드에 따라 적절한 조건의 냉매를 제공할 수 있다.
상세히 설명하면, 항온항습 실외기(A)는 실외기케이스(미도시)와, 그 내부에 배치되는 압축기(53, 54), 실외열교환기(A1, A2), 어큐뮬레이터(52), 사방밸브(110, 120), 오일분리기(58, 59), 실외팽창밸브(65, 66) 및 과냉각유닛(68)을 포함할 수 있다.
실외기케이스(도시하지 않음)에는 제1 기관연결배관(138)이 연결되는 제1 기관밸브(138a), 제2 기관연결배관(130)이 연결되는 제2 기관밸브(130a), 액관연결배관(134)이 연결되는 액관밸브(134a)를 포함한다. 액관 밸브(134a) 및 제1 및 제2 기관 밸브(138a, 130a)는 실내기(B)와 밸브부(C)를 통해 연결되어 실외기(A)의 냉매를 순환시킨다.
압축기(53, 54)는 운전주파수를 조절하여 냉매량 및 냉매의 토출압력을 제어할 수 있는 인버터압축기가 사용될 수 있다. 본 실시예에 따른 압축기는 제1 압축기(53)와 제2압축기(54)로 구분될 수 있다. 제1 압축기(53)와 제2 압축기(54)는 병렬로 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 도 2와 같이, 두개의 압축기(53, 54)가 구비되는 것을 설명하나, 이는 하나의 실시예에 따른 것으로, 상이한 개수를 포함하는 압축기(53, 54)인 것도 가능하다.
또한, 각 압축기(53, 54)는 용량이 서로 다른 압축기일 수 있다.
어느 하나의 압축기(53, 54)는 회전수가 가변되는 인버터 압축기일 수 있고, 다른 하나의 압축기는 정속 압축기일 수 있다.
각 압축기(53, 54)에는 상기 압축기(53, 54) 내부에 과도한 오일이 저장된 경우, 잉여 오일을 상기 압축기(53, 54)의 외부로 배출되도록 하는 바이패스 유닛이 연결될 수 있다. 상기 바이패스 유닛은 상기 각 압축기(53, 54)에 각각 연결되는 다수 개의 바이패스 배관과, 각 바이패스 배관을 따라 유동하는 오일 또는 냉매가 합쳐 흐르도록 하는 공통 배관을 포함한다. 공통 배관은 어큐뮬레이터토출배관(33)에 연결될 수 있다.
바이패스 배관은 압축기(53, 54)에 최소한으로 요구되는 오일 레벨보다 높은 위치 또는 동일한 위치에서 상기 각 압축기(53, 54)에 연결될 수 있다. 압축기(53, 54) 내의 오일 레벨에 따라서, 바이패스 배관으로는 냉매만이 배출되거나, 오일만이 배출되거나 냉매와 오일이 함께 배출될 수 있다.
바이패스 배관에는 상기 압축기(53, 54)에서 배출되는 유체를 감압시키는 감압부와, 바이패스 배관을 통하여 유동하는 유체의 양을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.
오일분리기(58, 59)는 압축기(53, 54)의 토출 측에 배치된다. 본 실시예에 따른 오일분리기(58, 59)는 제1압축기(53)의 토출 측에 배치되는 제1오일분리기(58)와 제2압축기(54)의 토출 측에 배치되는 제2 오일분리기(59)로 구분될 수 있다. 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 오일분리기(58, 59)를 거쳐 사방밸브(110, 120)로 유동된다.
오일분리기(58, 59)는 토출된 냉매 중에 포함된 오일을 회수하여 다시 압축기(53, 54)에 제공한다.
오일분리기(58, 59)는 압축기(53, 54)로 오일을 안내하는 오일회수관(30, 31) 및 오일회수관(30, 31)에 배치되고, 냉매를 한쪽 방향으로 유동되게 하는 체크밸브를 더 포함한다.
오일분리기(58, 59)는 압축기토출배관(34)에 설치된다.
어큐뮬레이터(52)에도 압축기(53, 54)로 오일을 회수시킬 수 있는 오일회수구조가 배치될 수 있다. 어큐뮬레이터(52)의 하측과 어큐뮬레이터 토출배관(33)을 연결하는 오일회수배관과, 오일회수배관에 배치되어 오일의 유동을 제어하는 오일리턴밸브가 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 실외열교환기(A1, A2)는 제1 실외열교환기(A1) 및 제2 실외열교환기(A2)로 구성된다. 실외열교환기(A1, A2)의 열교환을 향상시키기 위해 실외송풍팬(61)이 배치된다.
실외열교환기(A1, A2)에는 제1사방밸브(110)와 사이에서 냉매를 유동시키는 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)이 연결된다. 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)은 제1실외열교환기(A1)와 제1사방밸브(110)를 연결하는 제1실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(28)과, 제2실외열교환기(A2)와 제1사방밸브(110)를 연결하는 제2실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(29)을 포함한다. 제1사방밸브(110)에서 연결되는 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)은 제1실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(28)과 제2실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(29)로 분지된다.
제2실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(29)에 체크밸브가 배치되고, 상기 체크밸브는 상기 제1실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)에서 공급된 냉매가 상기 제2실외열교환기-사방밸브 연결배관(29)로 유입되는 것을 차단한다.
제1실외열교환기 배관(76) 및 제2실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(29)을 연결하는 가변패스배관(41)이 더 배치되고, 상기 가변패스배관(41)에 가변패스밸브(42)가 더 배치될 수 있다.
상기 가변패스밸브(42)는 선택적으로 작동될 수 있다. 상기 가변패스밸브(62)가 개방될 경우, 상기 제1실외열교환기 배관(76)을 따라 유동되는 냉매는 상기 가변패스배관(41) 및 가변패스밸브(42)를 통과하고, 상기 제1사방밸브(110)로 안내될 수 있다.
상기 가변패스밸브(42)가 닫힌 경우, 난방운전 시, 제1실외열교환기 배관(76)을 통해 공급된 냉매는 상기 제1실외열교환기(A1)로 유동된다.
상기 가변패스밸브(42)가 닫힌 경우, 냉방운전 시, 제1 실외열교환기(A1)를 통과한 냉매는 제1실외열교환기 배관(76)을 통해 액관연결배관(134)으로 유동된다.
실외팽창밸브(65, 66)는 난방운전 시, 실외열교환기(A1, A2)로 유동되는 냉매를 팽창시킨다. 냉방운전 시, 실외팽창밸브(65, 66)는 냉매를 팽창시키지 않고 통과시킨다.
실외팽창밸브(65, 66)는 입력된 신호에 따라 개도값을 조절할 수 있는 전자팽창밸브(EEV)가 사용될 수 있다.
실외팽창밸브(65, 66)는 제1실외열교환기(A1)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 제1실외팽창밸브(65)와, 제2실외열교환기(A2)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 제2실외팽창밸브(66)를 포함한다.
제1실외팽창밸브(65) 및 제2실외팽창밸브(66)는 액관연결배관(134)과 연결된다. 난방운전 시, 실내기(B)에 응축된 냉매가 제1실외팽창밸브(65) 및 제2실외팽창밸브(66)에 공급된다.
제1실외팽창밸브(65) 및 제2실외팽창밸브(66)와 연결되기 위해, 액관연결배관(134)은 분지되고, 제1실외팽창밸브(65) 및 제2실외팽창밸브(66)에 각각 연결된다. 제1실외팽창밸브(65) 및 제2실외팽창밸브(66)는 병렬배치된다.
제1실외팽창밸브(65) 및 제1실외열교환기(A1)를 연결하는 배관을 제1실외열교환기 배관(76)으로 정의한다. 제2실외팽창밸브(66) 및 제2실외열교환기(A2)를 연결하는 배관을 제2실외열교환기 배관(77)으로 정의한다.
어큐뮬레이터(52)는 냉매를 수용하고 저장하여 상기 압축기(53, 54)에 냉매를 제공한다. 어큐뮬레이터(52)는 압축기(53, 54)의 흡입 측에 배치되고, 사방밸브(110, 120)와 연결된다.
본 실시예에 따른 실외기(A)는 리시버(51)를 더 포함할 수 있다. 리시버(51)는 순환되는 냉매의 양을 조절하기 위해 액냉매를 저장할 수 있다. 리시버(51)는 어큐뮬레이터(52)에서 액냉매를 저장하는 것과 별도로 액냉매를 저장한다.
리시버(51)는 순환되는 냉매의 양이 부족한 경우 상기 어큐뮬레이터(52)에 냉매를 공급하고, 순환되는 냉매의 양이 많은 경우 냉매를 회수하여 저장한다.
액관연결배관(134) 중 실외팽창밸브(65, 66)들 및 과냉각열교환기(68a)를 연결하는 배관을 과냉각액관연결배관으로 구분하여 정의할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
사방밸브(110, 120)는 압축기(53, 54)의 출구측에 구비되며, 실외기(A)에서 유동하는 냉매의 유로를 전환한다. 사방밸브(110, 120)는 상기 항온항습 공기조화기(100)의 냉방/난방 모드에 맞춰 상기 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매의 유로를 적절히 전환한다.
본 실시예에 따른 사방밸브(110, 120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 실외열교환기(A1, A2)로 보내거나, 실외열교환기(A1, A2)에서 유동하는 냉매를 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 보내는 제1사방밸브(110)와, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 제1 기관연결배관(138)으로 보내거나, 제1 기관연결배관(138)으로부터 유입된 냉매를 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 보내는 제2사방밸브(120)로 구분될 수 있다.
또한, 난방 모드 시, 실외기(A) 측의 제1사방밸브(110)는 실외열교환기(A1, A2)로 유입된 냉매를 압축기(53, 54)와 제1 기관연결배관(138)으로 보낸다.
본 실시예에 따른 제1사방밸브(110)와 제2사방밸브(120)는 오프(off) 상태에서 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 사방밸브(110, 120)를 통과하도록 설정하고, 온(on)상태에서 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 사방밸브(110, 120)를 통과하지 않도록 설정한다.
본 실시예에 따른 공기조화기(100)는 실외기(A)가 냉방 모드 시 제1사방밸브(110)는 온 상태를 유지하고, 제2사방밸브(120)가 오프 상태를 유지한다. 본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 실외기(A)가 난방 모드 시 제1사방밸브(110)를 오프 상태로 유지하고, 제2 사방밸브(120)를 온 상태로 유지한다.
본 실시예에 따른 공기조화기(100)는 압축기(53, 54)에서 압축된 냉매의 일부가 유동하는 핫가스유닛을 포함할 수 있다. 압축기(53, 54)에서 압축된 고온고압의 냉매의 일부는 핫가스바이패스배관을 통과하여 실외열교환기(A1, A2)로 유입될 수 있다.
핫가스유닛은 냉매를 바이패스시키기 위한 핫가스바이패스배관 및 핫가스밸브를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1실외열교환기 배관(76) 및 압축기토출배관(34)를 연결하는 제1핫가스바이패스배관이 배치될 수 있으며, 제1핫가스바이패스배관의 일단은 제1실외열교환기 배관(76)에 연결되고, 타단은 압축기토출배관(34)에 연결된다. 제2실외열교환기 배관(77) 및 압축기토출배관(34)을 연결하는 제2핫가스바이패스배관이 배치될 수 있으며, 제2핫가스바이패스배관의 일단은 제1실외열교환기배관(77)에 연결되고, 타단은 압축기토출배관(34)에 연결된다.
제1핫가스바이패스배관에는 제1핫가스밸브가 배치되고, 제2핫가스바이패스배관에는 제2핫가스밸브가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 핫가스밸브는 개도량을 조절할 수 있는 솔레노이드밸브가 사용되고, 개폐밸브가 사용되어도 무방하다.
제1핫가스바이패스배관 및 제2핫가스바이패스배관이 각각 압축기토출배관(34)에 연결되어도 무방하나, 합지된 후, 1개의 배관으로 상기 압축기토출배관(34)에 연결될 수 있다.
액관연결배관(134)에는 과냉각유닛(68)이 배치될 수 있다.
과냉각유닛(68)은 과냉각열교환기(68a)와, 액관연결배관(134)에서 바이패스되고, 상기 과냉각열교환기(68a)와 연결되는 과냉각바이패스배관(68b)과, 상기 과냉각바이패스배관(68b)에 배치되고 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 과냉각팽창밸브(68c)와, 상기 과냉각열교환기(68a) 및 압축기(53, 54)를 연결하는 과냉각-압축기연결배관(68e)과, 과냉각-압축기 연결배관(68e)에 배치되고, 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 과냉각-압축기팽창밸브(68g)를 포함한다.
본 실시예에 따른 과냉각유닛(68)은 상기 어큐뮬레이터(52), 과냉각열교환기(68a) 및 상기 과냉각-압축기 연결배관(68e)을 연결시키는 어큐뮬레이터 바이패스배관(68d)을 더 포함하고, 상기 어큐뮬레이터 바이패스배관(68d)은 상기 어큐뮬레이터(52)의 냉매를 과냉각열교환기(68a)를 통과한 과냉각된 냉매와 합지하여 상기 과냉각-압축기연결배관(68e)에 제공한다. 과냉각-압축기연결배관(68e)은 제1과냉각-압축기연결배관(68e)과 제2과냉각-압축기연결배관(68e)으로 분지된다. 제1과냉각-압축기연결배관(68e)에는 제1과냉각-압축기팽창밸브(68g)가 설치되고, 제2과냉각-압축기연결배관(68e)에는 제2과냉각-압축기팽창밸브(68g)가 설치된다.
어큐뮬레이터 바이패스배관(68d)에는 과냉각 바이패스밸브(68f)가 더 배치된다.
과냉각 팽창밸브(68c)는, 어큐뮬레이터(52)의 액체 냉매를 팽창시켜 과냉각열교환기(68a)에 제공하고, 팽창된 냉매가 상기 과냉각열교환기(68a)에서 증발되어 상기 과냉각열교환기(68a)를 냉각시킨다. 액관연결배관(134)을 통해 실외열교환기(A1, A2)로 유동되는 액체 냉매는 과냉각열교환기(68a)를 통과하면서 냉각될 수 있다. 과냉각팽창밸브(68c)는 선택적으로 작동되고 상기 액체 냉매의 온도를 제어할 수 있다.
과냉각팽창밸브(68c)의 작동 시, 과냉각-압축기팽창밸브(68g)가 개방되고 냉매는 상기 압축기(53, 54)로 유동된다.
과냉각 바이패스밸브(68f)는 선택적으로 작동되고, 어큐뮬레이터(52)의 액냉매를 과냉각-압축기팽창밸브(68g)에 제공할 수 있다.
과냉각-압축기팽창밸브(68e)는 선택적으로 작동되고, 냉매를 팽창시켜 압축기(53, 54)에 공급되는 냉매의 온도를 낮출 수 있다. 압축기(53, 54)가 정상 작동 온도범위를 초과하는 경우, 과냉각-압축기팽창밸브(68e)에서 팽창된 냉매가 압축기(53, 54)에서 증발될 수 있고, 이를 통해 압축기(53, 54)의 온도를 낮출 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화기(100)는 냉매의 압력을 측정하는 압력센서, 냉매의 온도를 측정하는 온도센서 및 냉매관을 유동하는 냉매 등에 존재하는 이물질을 제거하는 스트레이너를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화기(100)는 실외기(A), 실내기(B) 및 외기전담 환기시스템(D)를 연결하고, 냉매가 유동하는 냉매배관(134, 138)과 복수의 실외기(A), 실내기(B) 및 밸브부(C)를 연결하는 제2 기관연결배관(130)을 포함한다.
냉매배관(130, 134, 138)은 액상냉매가 유동하는 액관연결배관(134)과, 기상냉매가 유동하는 제1 및 제2 기관연결배관(138, 130)으로 구분될 수 있다.
실외기(A) 내부에는 액관연결배관(134)과 제1 및 제2 기관연결배관(138, 130)이 연장되어 있다.
제1 및 제2 기관연결배관(138, 130)은 모드에 따라 저압 또는 고압의 기상 냉매가 흐를 수 있다.
한편, 실내에 적어도 하나의 항온항습 실내기(B)가 설치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하나의 항온항습 실내기(B)는 실내기케이스(도시하지 않음) 내의 전면부에 외부공기를 흡입할 수 있는 외기(외부 공기) 흡입구(16)가 설치되어 있고, 상기 외기흡입구(16)의 후면에 먼지를 제거할 수 있는 필터(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
전면부의 상부면에 실내 순환 공기를 흡입할 수 있는 실내 순환공기 흡입구(17)가 설치 되어 있다. 실내 순환공기 흡입구(17) 역시 후면으로 필터(도시하지 않음)가 형성될 수 있으며, 상기 필터의 후면에 외부공기 및 실내 순환 공기가 혼합된 상태로 목표 습도에 도달하도록 제습을 하기 위한 메인 코일(13)이 설치되어 있다.
메인 코일(13)은 사용자가 설정하는 목표 습도로 믹싱 공기(mixing air)의 습도를 낮추기 위하여 주로 증발기로 동작하나, 목표 습도에 도달한 경우에는 경우에 따라 응축기로 동작할 수 있는 열교환기이다.
상기 메인 코일(13)이 증발기로 동작할 때, 상기 외기 및 실내 순환공기가 혼합된 믹싱 공기의 습도를 결로점(DEW-P OINT) 이하로 떨어뜨려 목표 습도로 전환할 수 있다. 따라서, 믹싱 공기의 습도를 한번에 원하는 습도로 제어가능하므로, 순환 공기와의 후믹싱에 따른 습도 변화에 의한 변수를 제거할 수 있다.
실내배관들(238, 230, 234)은 상기 실외기(A)의 배관들로부터 연장되며 실외기 밸브(130a, 134a, 138a) 이후의 실내기(B)로 흐르는 냉매 배관으로 정의한다.
상기 제1 실내기관배관(238)은 실내기(B) 및 실외기(A)의 모드에 따라 고압 또는 저압의 기상 냉매가 흐른다.
제1 실내기관배관(238)은 상기 실외기(A)의 제1 기관연결배관(138)으로부터 연장되며 제1 기관밸브(138a) 이후의 실내기(B)로 흐르는 냉매 배관으로 정의한다.
상기 제2 실내기관배관(230)은 실내기(B) 및 실외기(A)의 모드에 따라 고압 또는 저압의 기상 냉매가 흐른다.
제2 실내기관배관(230)은 상기 실외기(A)의 제2 기관연결배관(130)으로부터 연장되며 제2 기관밸브(130a) 이후의 실내기(B)로 흐르는 냉매 배관으로 정의한다.
상기 제1 실내액관배관(234)은 실내기(B) 및 실외기(A)의 모드에 따라 액상 냉매가 방향을 바꾸어 흐른다.
상기 메인 코일(13)은 제1 실내액관배관(234) 및 제2 실내기관배관(230)과 연결되어 실외기(A)로부터의 냉매를 순환한다.
한편, 상기 메인 코일(13) 후단으로 제습된 믹싱 공기를 가열하거나 냉각하기 위한 서브 코일(14)이 설치되어 있다.
상기 서브 코일(14)은 설정되어 있는 목표 습도로 제습된 믹싱 공기의 온도를 설정되어 있는 목표 온도까지 냉각하거나 히팅하도록 모드를 변경하면서 열교환을 수행한다.
상기 서브 코일(14)은 제2 실내액관배관(235) 및 제1 실내기관배관(238)과 연결되어 실외기(A)로부터의 냉매를 순환한다.
따라서, 냉각을 위한 쿨링 유닛 또는 가열을 위한 히팅 유닛을 별도로 설치하지 않고, 냉매의 온도를 조절함으로써 하나의 서브 코일(14)에 의해 냉방 또는 난방이 모두 가능하다.
이와 같은 실내기(B)는 실내에서 설정되어 있는 목표 습도 및 목표 온도로 전환된 혼합공기가 몸체 후면부에 설치되어 있는 공기배출구(18)를 통하여 실내로 공급되어 실내를 항온 및 항습이 되도록 설계되어 있다.
이와 같은 공기배출구(18) 및 공기 흡입구(16, 17)는 모두 덕트타입으로 이루어질 수 있으며, 상기 항온항습 실내기(B)로부터 제습 및 냉방 또는 난방된 기류가 실내에 공급되도록 급기공을 갖는 압력챔버(11)가 형성되고, 상기 압력챔버(11)의 일측 및 타측에는 노즐을 갖는 챔버가 형성되어 실내를 향해 제습 및 냉방 또는 난방된 공기가 가압 취출시키도록 형성될 수 있다.
상기 압력챔버(11)는 도시된 바와 같이, 외기와 내부순환공기가 유입되어 혼합되는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 서브 코일(14)의 후단에 형성 가능하다.
서브 코일(14)의 후단으로 외기의 습도가 매우 낮은 경우, 습도를 상승시키기 위한 가습 유닛 또는 최종 토출되는 공기를 한번 더 필터링하기 위한 필터유닛(15)이 더 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 외기흡입구(16), 실내 순환공기 흡입구(17) 및 공기배출구(18)에 온습도 센서(19, 20, 21)가 각각 형성되어 있다.
구체적으로, 외기흡입구(16)의 외부에 제1 온습도센서(19)가 형성될 수 있으며, 실내 순환공기 흡입구(17)의 외부에 제2 온습도 센서(20)가 형성될 수 있으며, 공기배출구(18)와 근접하여 실내기(B)의 케이스의 외부에 제3 온습도 센서(21)가 설치될 수 있다.
각각의 온습도 센서(19, 20, 21)는 하나의 모듈로 제작되어 온도와 습도를 측정할 수 있으나, 이와 달리 온도 센서와 습도 센서가 별도로 제작되어 각각의 입구 및 출구에 배치되어 있을 수 있다.
온습도 센서(19, 20, 21)는 해당 위치에서의 공기의 온도와 습도를 감지하여 제어부로 감지 신호로서 전달한다.
상기 항온항습 공기조화기(100)는 실외기(A)와 실내기(B) 사이에 밸브부(C)를 더 포함한다.
상기 밸브부(C)는 실외기케이스(도시하지 않음)에는 제1 기관연결배관(138)이 연결되는 제1 기관밸브(138a) 후단의 제1 실내기관배관(238), 제2 기관연결배관(130)이 연결되는 제2 기관밸브(130a) 후단의 제2 실내기관배관(230), 액관연결배관(134)이 연결되는 액관밸브(134a) 후단의 제1 실내액관배관(234) 및 상기 제1 실내액관배관(234)으로부터 분지되는 제2 실내액관배관(234)을 포함한다.
상기 밸브부(C)의 제1 실내기관배관(238)은 서브 코일(14)과 연결되어 기상 냉매를 흘리고, 상기 제2 실내기관배관(230)은 메인 코일(13)과 연결되어 기상 냉매를 흘린다.
이때, 제1 실내기관배관(238)과 상기 제2 실내기관배관(230) 사이를 바이패스하는 실내바이패스배관(237)이 설치된다.
상기 실내바이패스배관(237)은 메인 코일(13)이 난방 모드로 동작할 때, 즉, 메인 코일(13)이 난방 모드로 동작하여 응축기로 동작할 때 제1 실내기관배관(238)에 흐르는 냉매를 상기 메인 코일(13)로 바이패스시킬 수 있다.
이와 같은 바이패스를 위해 실내 바이패스 배관(237) 상에 실내바이패스 밸브(25)가 설치되어 있다.
상기 실내바이패스 밸브(25)는 메인 코일(13)의 모드에 따라 온오프되어 상기 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하거나 두 배관(238, 230)의 연결을 차단한다.
상기 실내바이패스 밸브(25)와 연동되어 제2 실내기관배관(230) 상에 실내기관밸브(24)가 설치되어 있다. 상기 실내기관밸브(24)는 제2 실내기관배관(230) 상에서, 제2 기관밸브(130a)와 실내 바이패스 배관(237) 사이에 설치되어 있다.
실내바이패스밸브(25)가 턴온될 때, 상기 실내기관밸브(24)는 턴오프되고, 상기 실내바이패스밸브(25)가 턴오프될 때, 상기 실내기관밸브(24)가 턴온되어 제2 실내기관배관(230)으로 제1 기관연결배관(138) 또는 제2 기관연결배관(130) 중 하나의 배관을 흐르는 냉매만을 선택적으로 흘린다.
상기 실내바이패스밸브(25) 및 상기 실내기관밸브(24)는 이방 밸브로서, 온오프만으로 동작할 수 있으며, 솔레노이드 밸브일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 밸브부(C) 내에서 제1 실내액관배관(234)은 제2 실내액관배관(235)으로 분지되어 서브 코일(14)에 액상 냉매를 흘린다.
따라서, 제1 실내액관배관(234)에서 메인 코일(13)로 액상 냉매를 팽창시키면서 흘리거나, 상기 메인 코일(13)로부터의 액상 냉매를 흘리기 위한 메인코일팽창밸브(12)가 설치되어 있으며, 제2 실내액관배관(235) 상에 서브 코일(14)로 액상 냉매를 팽창시키면서 흘리거나, 상기 서브 코일(14)로부터의 액상 냉매를 흘리기 위한 서브코일팽창밸브(22)가 설치되어 있다.
이때, 상기 메인코일팽창밸브(12)는 메인 코일(13)과 서브액관배관(235) 사이에 설치되어 있다.
상기 메인코일팽창밸브(12) 및 서브코일팽창밸브(22)는 각각의 열교환기로 주입되는 액상 냉매를 개도량을 제어하여 팽창시켜 주입하거나, 열교환기로부터 배출되는 액상 냉매를 개도량 제어 없이 흘릴 수 있다. 이때, 흘리는 냉매의 유량을 제어에 따라 가변할 수 있도록 전자팽창밸브로 구현가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 밸브부(C)는 실외기(A)와 실내기(B) 사이의 배관 상에서 2개의 이방 밸브(24, 25) 및 2개의 팽창 밸브(12, 22)로 구현가능하나, 밸브부(C)는 실내기(B) 내에 함께 구현 가능하며 이에 한정되지 않는다.
상기 항온항습 실내기(B)는 외부로부터 제어 명령을 수신, 감지 신호를 수신하여 유무선 통신에 의해 실외기(A)로 전달하는 컨트롤러(도시하지 않음)가 더 포함될 수 있다.
이와 같이, 하나의 동시형 실외기(A)에 의해 연결되는 항온항습 실내기(B) 내의 두 개의 열교환기에 동시에 냉매를 순환하여 외기의 잠열을 제거하여 실내에 제공하면서 제공된 실내의 공기를 냉방 또는 난방하여 항온 항습이 유지되는 공기를 실내에 제공하는 운전을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습 공기 조화기(100)는 실내기(B)의 2개의 열교환기, 즉 메인 코일(13) 및 서브 코일(14)와 실외기(A)의 실외 열교환기(A1, A2)가 현재의 외기, 내부순환공기 및 배출공기의 온도와 습도에 따라 각각 모드를 변경하면서 운전할 수 있도록 밸브 및 압축기(53, 54)의 동작을 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.
상기 제어부는 각각의 온습도 센서(19, 20, 21)로부터 감지 신호를 수득하고, 설정되어 있는 실내의 목표 온도 및 목표 습도와 현재 공기의 온습도를 비교하여 각 열교환기의 모드를 결정한다.
제어부는 결정된 각 열교환기, 즉 실외기(A)의 실외열교환기(A1, A2), 실내기(B)의 메인 코일(13) 및 서브 코일(14)의 모드에 따라 응축기 또는 증발기로 동작할 수 있도록 각 밸브를 제어하고, 압축기(53, 54)의 압축 펄스를 제어한다.
제어부는 하나의 집적회로로 구현 가능하나, 이와 달리 복수의 회로칩으로 구현되는 모듈로 형성 가능하며, 이와 같은 모드 제어는 알고리즘으로 구현되어 관리자의 단말에서 수행되도록 어플리케이션으로 제공될 수도 있다.
이하에서는 도 4를 참고하여, 항온항습 공기조화기(100)의 모드 제어를 설명한다.
현재 항온항습 공기조화기(100)가 구현 가능한 모드는 다음의 표 1과 같다.
구분 메인코일 모드 서브코일 모드 실내기부하 실외기 모드
모드 1 냉방 냉방 냉방부하50% 이상 냉방 주체
모드 2 냉방 off 냉방부하50% 이하 냉방 주체
모드 3 냉방 난방 냉방부하>난방부하 냉방 주체
모드 4 냉방 난방 냉방부하<난방부하 난방 주체
모드 5 off 난방 난방부하 50%이하 난방 주체
모드 6 난방 난방 난방부하 50%초과 난방 주체
메인 코일(13) 또는 서브 코일(14)이 냉방 모드로 작동할 때, 해당 메인 코일(13) 또는 서브 코일(14)은 증발기로 동작하여, 외기의 습기를 응축시켜 제습하거나, 실내 냉방을 수행하며, 메인 코일(13) 또는 서브 코일(14)이 난방 모드로 작동할 때, 해당 메인 코일(13) 또는 서브 코일(14)은 응축기로 동작하여 믹싱 공기로 열을 방출함으로써 실내를 난방한다. 메인 코일(13) 또는 서브 코일(14)이 오프 모드인 경우, 제습 부하가 없는 경우, 즉, 현재 습도가 목표 습도와 동일하거나, 난방부하가 없는 경우, 즉, 현재 온도가 목표 온도와 동일한 것으로 정의한다.
이때, 실외기 모드의 경우, 냉방 주체 모드의 경우, 실외 열교환기(A1, A2)는 응축기로서 동작하여 실내기(B)가 냉방을 수행할 수 있도록 냉매를 흘리며, 난방 주체의 경우, 실외 열교환기(A1, A2)는 증발기로 동작하여 실내기(B)가 난방을 수행할 수 있도록 냉매를 흘린다.
항온항습 공기조화기(100)는 각 센서(19, 20, 21)들의 감지 신호에 따라 현재 실내 공기의 온습도와 목표 온습도, 및 외기의 온습도를 읽어들여, 냉방 부하와 난방 부하를 각각 산출하고, 산출된 냉방 부하 및 난방 부하에 따라 표 1의 6가지 모드 중 1가지 모드를 선택한다(S10).
최종 모드가 선택되면, 해당 모드에 따라 각 열교환기(13,14,A1,A2)의 모드를 선택하고 그에 따라 사방밸브(110, 120) 및 팽창밸브(65, 67, 12, 22)들의 개폐를 제어한다.
구체적으로, 제어부는 외기흡입구(16)의 제1 온습도센서(19)로부터의 외기 습도와 목표 습도를 비교하여 외기 습도가 목표 습도보다 높은 경우, 제습을 위한 냉방 부하를 연산하여 제습을 수행하여야 하는 것으로 판단하고, 메인 코일(13)을 냉방 모드로 설정한다(S20).
이때, 부하 연산을 위한 습도는 절대 습도 또는 상대 습도일 수 있으며, 두가지 모두 적용 가능하다.
메인 코일(13)이 냉방 모드로 결정되면, 제어부는 서브 코일(14)의 모드를 결정하기 위해 온습도 센서(19, 20, 21)로부터 온도 감지 신호를 판독한다.(S30)
판독된 온도 감지 신호로부터 난방 부하가 있는 것으로 판단되는 경우, 즉, 실내 순환 공기의 온도와 외기 온도를 혼합한 혼합 온도가 목표 온도보다 낮은 경우, 난방 부하가 있는 것으로 판단할 수 있다.
이때, 난방 부하가 없어 서브 코일(14)이 난방 모드가 아닌 경우, 외기 온도가 제2 임계값보다 높은지에 따라 최종적으로 서브 코일(14)의 모드가 결정된다(S40).
구체적으로, 외기 온도가 제2 임계값보다 높은 경우, 외기의 온도가 매우 높아 냉방이 필요한 것으로 판단함으로써, 서브 코일(14)을 냉방 모드로 결정하여, 메인 코일(13)과 서브 코일(14)이 모두 냉방 모드인 모드 1로 최종 결정한다(S50).
모드 1의 결정에 따라, 실외기(A)는 냉방 주체 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 온 되고, 제2 사방 밸브(110)는 오프되어 실외열교환기(A1, A2)는 응축기로 동작한다.
한편, 외기 온도가 제2 임계값보다 낮은 경우, 외기의 온도가 높지 않아 별도의 냉방이 필요하지 않은 것으로 판단하여, 서브 코일(14)의 열교환을 차단, 즉 서브 코일(14)로의 냉매를 차단하는 오프 모드로 결정하여, 메인 코일(13)은 냉방모드, 서브 코일(14)은 오프 모드인 모드 2로 최종 결정한다(S60).
모드 2의 결정에 따라, 실외기(A)는 냉방 주체 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 온 되고, 제2 사방 밸브(110)는 오프되어 실외열교환기(A1, A2)는 응축기로 동작한다.
제2 임계값은 20도 이상, 구체적으로 25도 이상일 수 있으며, 더욱 구체적으로 27도 이상일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 서브 코일(14)의 난방 부하가 있는 경우, 제어부는 메인 코일(13)의 냉방 부하와 서브 코일(14)의 난방 부하를 서로 비교한다(S70).
구체적으로, 제습을 위한 메인 코일(13)의 냉방 부하와 난방을 위한 서브 코일(14)의 난방 부하를 서로 비교하여, 냉방 부하가 난방 부하보다 더 큰 경우, 모드 3으로 최종 결정한다(S80).
모드 3의 결정에 따라, 실외기는 냉방 주체 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 오프 되고, 제2 사방 밸브(110)는 오프되어 실외열교환기(A1, A2)는 응축기로 동작한다.
반대로, 제습을 위한 메인 코일(13)의 냉방 부하와 난방을 위한 서브 코일(14)의 난방 부하를 서로 비교하여, 냉방 부하가 난방 부하보다 작은 경우, 모드 4로 최종 결정한다(S90).
모드 4의 결정에 따라, 실외기(A)는 난방 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 오프 되고, 제2 사방 밸브(110)는 온되어 실외열교환기(A1, A2)는 증발기로 동작한다.
한편, 제습을 위한 냉방 부하가 없어 메인 코일(13)의 모드가 냉방이 아닌 경우, 제어부는 외기 온도가 제1 임계값보다 작은지 여부를 판단한다(S110).
제1 임계값은 외기 온도가 매우 낮아 메인 코일(13)도 난방 모드로 가동하여야 하는지 판단하는 기준 값으로서, 일 예로 5도 내지 15도 일 수 있으며, 바람직하게는 10도로 설정 가능하나 이에 한정되지 않는다.
외기 온도가 제1 임계값보다 낮지 않은 경우, 난방 부하가 크지 않은 것으로 판단하여, 메인 코일(13)은 오프 모드로 동작하고, 서브 코일(14)만 난방 모드로 동작하는 모드 5로 최종 결정한다(S120).
모드 5의 결정에 따라, 실외기(A)는 난방 주체 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 오프 되고, 제2 사방 밸브(110)는 온되어 실외열교환기(A1, A2)는 증발기로 동작한다.
한편, 외기 온도가 제1 임계값보다 낮은 경우, 난방 부하가 매우 큰 것으로 판단하여, 메인 코일(13)도 난방 모드로 동작하고, 서브 코일(14)도 난방 모드로 동작하여 난방 부하를 확대하는 모드 6으로 최종 결정한다(S130).
모드 6의 결정에 따라, 실외기(A)는 난방 주체 모드로 설정되어, 제1 사방 밸브(120)는 오프 되고, 제2 사방 밸브(110)는 온되어 실외열교환기(A1, A2)는 증발기로 동작한다.
상기와 같은 제어 로직에 따라 제어부는 최종 결정된 6가지 모드 중 하나를선택하여 각각의 밸브 및 압축기를 구동할 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 9를 참고하여, 각 모드에서의 항온항습 공기조화기의 냉매 순환 및 각 밸브의 동작을 상세히 설명한다.
도 5는 도 4의 모드 1, 모드 2에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
모드 1 및 모드 2에서 실외기(A)의 제1 및 제2 사방 밸브(120, 110)의 개폐는 동일하게 유지된다. 즉, 제1 사방밸브(120)가 온 상태를 유지하고, 제2 사방밸브(110)가 오프 상태를 유지한다.
먼저, 모드 1과 같이, 실내기(B)의 메인 코일(13) 및 서브 코일(14) 모두 냉방 모드를 수행하는 경우, 압축기(53, 54)의 압축된 고온 고압의 냉매는 실외열교환기(A1, A2)를 유동하며 더욱 응축된다.
제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하지 않는 온 상태로 설정된다. 제2사방밸브(120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하는 오프 상태로 설정된다. 즉, 제2사방밸브(120)는 압축기토출배관(34)과 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)을 연결시킨다.
한편, 어큐뮬레이터유입배관(32)은 제2 기관연결배관(130)으로 분지되며, 냉매의 일부는 제2 기관연결배관(130)을 통해 어큐뮬레이터유입배관(32)으로 유동한다.
모드 1에서, 액관밸브(134a)와 제1 기관연결배관밸브 및 제2 기관연결배관밸브(138a, 130a) 역시 개방된다.
한편, 밸브부(C)에서는 실내기관밸브(24)는 개방되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하며, 실내바이패스밸브(25)는 폐쇄되어 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하지 않고, 제1 기관연결배관(138)과 제1 실내기관배관(238)이 연결되어 냉매를 흘린다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제2사방밸브(120)를 통해 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 응축된 냉매는 액관연결배관(134)을 통해 흘러 밸브부(C)를 거쳐 실내기(B)의 실내액관배관(234)으로 유입되어 제2 실내액관배관(235)으로 분지되면서, 메인 코일 팽창밸브(12)와 서브 코일 팽창 밸브(22)의 개도에 의해 각각 메인 코일(13) 및 서브 코일(14)에서 증발되며, 메인 코일(13)을 통과하여 증발한 기상 냉매는 제2 실내기관배관(230)을 지나 제2 기관연결배관(131)으로 유동한다. 제2 기관연결배관(131)으로 유동하는 냉매는 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유입된다.
이때, 서브 코일(14)을 통과하여 증발한 기상 냉매는 제1 실내기관배관(238)으로 유동하여 제1 기관연결배관(138)으로 유동한다. 제1 기관연결배관(138)으로 유동하는 냉매는 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유입된다.
이와 같이, 하나의 동시형 실외기(A)를 통해 메인 코일(13)을 통해 냉매가 증발하면서 외기로부터의 제습을 수행하고, 서브 코일(14)을 통해 냉매가 증발하면서 제습된 혼합 공기를 냉방하여 실내에 공급할 수 있어 냉방 용량을 최대로 확대할 수 있어 내방 운전 효율이 상승한다.
한편, 모드 2의 경우, 실내기(B)의 메인 코일(13)은 냉방 모드이고, 서브 코일(14)은 오프 모드인 경우, 도 5와 동일하게 밸브의 개폐가 이루어질 수 있으나, 서브코일 팽창밸브(22)가 폐쇄되어 제2 실내액관배관(235)으로 액상 냉매를 흘리지 않는다.
다만, 액고임을 방지하기 위해 서브코일 팽창밸브(22)를 미소하게 개방함으로써 사이클에 영향을 주지 않는 상태로 제2 실내액관배관(235)으로 냉매가 잔류하지 않고 흐를 수 있다.
구체적으로, 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하지 않는 온 상태로 설정된다. 제2사방밸브(120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하는 오프 상태로 설정된다. 즉, 제2사방밸브(120)는 압축기토출배관(34)과 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)을 연결시킨다.
한편, 어큐뮬레이터유입배관(32)은 제2 기관연결배관(130)으로 분지되며, 냉매의 일부는 제2 기관연결배관(130)을 통해 어큐뮬레이터유입배관(32)으로 유동한다.
모드 1에서, 액관밸브(134a)와 제1 기관연결배관밸브 및 제2 기관연결배관밸브(138a, 130a) 역시 개방된다.
한편, 밸브부(C)에서는 실내기관밸브(24)는 개방되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하며, 실내바이패스밸브(25)는 폐쇄되어 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하지 않고, 제1 기관연결배관(138)과 제1 실내기관배관(238)이 연결되어 냉매를 흘린다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제2사방밸브(120)를 통해 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 응축된 냉매는 액관연결배관(134)을 통해 흘러 밸브부(C)를 거쳐 실내기(B)의 실내액관배관(234)으로 유입되나, 서브코일 팽창밸브(22)가 폐쇄되어 제2 실내액관배관(235)으로 분지되지 않고 메인 코일(13)로만 액상 냉매가 흐른다. 따라서, 팽창된 액상 냉매는 메인 코일(13)을 통과하며 증발하며, 증발한 기상 냉매는 제2 실내기관배관(230)으로 유동하여 제2 기관연결배관(131)으로 유동한다. 제2 기관연결배관(131)으로 유동하는 냉매는 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유입된다.
이때, 서브 코일(14)을 통과는 냉매의 흐름은 없으나, 액 고임을 방지하기 위해 제1 실내기관배관(238)과 1 기관연결배관(138)을 연결하도록 밸브(22)를 개도할 수 있다.
도 6은 도 4의 모드 3에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
모드 3의 경우, 제1 사방밸브(120)가 오프 상태를 유지하고, 제2 사방밸브(110)가 오프 상태를 유지한다.
즉, 실내기(B)의 메인 코일(13)이 냉방 모드이고, 서브 코일(14) 모두 난방 모드이나, 냉방 부하가 난방 부하보다 큰 경우, 실외기(A)는 냉방 모드로서 동작하여, 실외 열교환기(A1, A2)는 응축기로 작동한다.
따라서, 압축기(53, 54)의 압축된 고온 고압의 냉매는 실외열교환기(A1, A2)를 유동하며 더욱 응축된다.
제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하는 오프 상태로 설정되며, 제2사방밸브(120) 역시 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하는 오프 상태로 설정된다. 즉, 제1사방밸브(110)는 압축기토출배관(34)과 제1 기관연결배관(138)을 연결시키고, 제2사방밸브(120)는 압축기토출배관(34)과 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)을 연결시킨다.
한편, 어큐뮬레이터유입배관(32)은 제2 기관연결배관(130)으로 분지되며, 냉매의 일부는 제2 기관연결배관(130)을 통해 어큐뮬레이터유입배관(32)으로 유동한다.
모드 3에서, 액관밸브(134a)와 제1 기관연결배관밸브(138a) 및 제2 기관연결배관밸브(130a) 역시 개방된다.
한편, 밸브부(C)에서는 실내기관 밸브(24)는 개방되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하며, 실내바이패스밸브(25)는 폐쇄되어 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하지 않고, 제1 기관연결배관(138)과 제1 실내기관배관(238)이 연결되어 냉매를 흘린다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제2사방밸브(120)를 통해 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 응축된 냉매는 액관연결배관(134)을 통해 흘러 밸브부(C)를 거쳐 실내기(B)의 실내액관배관(234)으로 유입되어 메인코일 팽창밸브(12)의 개도에 의해 메인 코일(13)에서 증발된다.
메인 코일(13)을 통과하여 증발한 기상 냉매는 제2 실내기관배관(230)으로 유동하여 제2 기관연결배관(131)으로 유동한다. 제2 기관연결배관(131)으로 유동하는 냉매는 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유입된다.
이때, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매 중 일부는 제1 사방밸브(110)를 통해 제1 기관연결배관(138)으로 유동한다. 제1 기관연결배관(138)을 거쳐, 실내기(B)의 제1 실내기관배관(238)으로 유동한 압축된 기상 냉매는 서브 코일(14)에서 응축되면서, 혼합 공기를 가열한다.
서브 코일(14)에서 응축된 액상 냉매는 제2 실내액관배관(235)을 통해 실내액관배관(234)과 합지되어 다시 메인 코일(13)로 유입된다.
즉, 메인 코일(13)에서 증발되는 액상 냉매는 실외기(A)에서 응축된 액상 냉매와 서브 코일(14)에서 응축된 액상 냉매의 혼합 냉매로 정의된다.
이때, 메인코일 팽창밸브(12)는 냉매의 팽창을 위한 개도를 수행하며, 서브코일 팽창밸브(22)는 냉매 유동을 위하여 완전 개방된 상태이다.
이와 같이, 하나의 동시형 실외기(A)를 통해 메인 코일(13)에서는 냉방 모드로, 서브 코일(14)에서는 난방 모드로 운전할 수 있도록 냉매 흐름을 가변함으로써 하나의 실외기(A)에 의해 제습 및 난방/냉방이 모두 가능한 항온항습 공기조화기(100)를 제공할 수 있다. 또한, 서브 코일(14)의 난방, 즉 공기의 재열을 메인 코일(13)으로부터의 폐열을 회수하여 진행함으로 열효율이 향상된다.
도 7은 도 4의 모드 4, 모드 5에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이고, 도 8은 도 7의 모드 4에서 밸브부의 각 팽창밸브의 개도 제어를 나타내는 순서도이다.
모드 4의 경우, 제1 사방밸브(120)가 오프 상태를 유지하고, 제2 사방밸브(110)가 온 상태를 유지한다.
즉, 실내기(B)의 메인 코일(13)이 냉방 모드이고, 서브 코일(14) 난방 모드이나, 냉방 부하가 난방 부하보다 작은 경우, 실외기(A)는 난방 주체 모드로서 동작하여, 실외 열교환기(A1, A2)는 증발기로 작동한다.
제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하는 오프 상태로 설정되며, 제2 사방밸브(120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하지 않는 온 상태로 설정된다.
즉, 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)와 제1 기관연결배관(138)을 연결시킨다. 제2 사방밸브(120)는 실외열교환기(A1, A2)에서 토출된 냉매를 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동하도록, 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)와 어큐뮬레이터유입배관(32)을 연결한다. 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 실내기(B)와 연결된 제1 기관연결배관(138)으로 보낸다.
한편, 어큐뮬레이터유입배관(32)은 제2 기관연결배관(130)으로 분지되며, 실내기의 메인 코일(13)로부터의 냉매의 일부는 제2 기관연결배관(130)을 통해 어큐뮬레이터유입배관(32)으로 유동한다.
모드 4에서, 액관밸브와 제1 및 제2 기관밸브(134a, 138a, 130a) 역시 개방된다.
한편, 밸브부(C)에서는 실내기관 밸브(24)는 개방되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하며, 실내바이패스밸브(25)는 폐쇄되어 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하지 않고, 제1 기관연결배관(138)과 제1 실내기관배관(238)이 연결되어 냉매를 흘린다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제1사방밸브(110)를 통해 제1 기관연결배관(138)으로 유동한다. 제1 기관연결배관(138)을 유동하는 냉매는 실내기(B)로 유동하여, 서브 코일(14)에서 응축된다. 서브 코일(14)에서 응축된 냉매는 제2 실내액관배관(235)을 통해 액관연결배관(134)을 거쳐 실외기(A) 내부로 유입된다. 실외기(A) 내부로 유입된 냉매는 실외팽창밸브(65, 66)를 거쳐 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 증발된 냉매는 제2사방밸브(120)로 유동하며, 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동한다.
이때, 실내기(B)의 서브 코일(14)에서 응축된 냉매는 제2 실내액관배관(235)이 분지된 제1 실내액관배관(234)을 통해 메인 코일(13)로 유입되어 메인 코일(13)에서 증발되며 외기의 잠열을 제거하여 제습을 수행한다.
증발된 냉매는 제1 실내기관배관(238)으로 유동하여 제2 기관연결배관(130)으로 유동한다. 제2 기관연결배관(130)으로 유동하는 냉매는 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 제1, 제2 압축기(53, 54)로 유입된다.
이와 같이, 모드 4에서 실내기(B)의 서브 코일(14)로부터 발생하는 액상 냉매를 다시 메인 코일(13)로 유동하여 외기의 습기 제거를 위한 냉매 압축을 수행하고, 제1 어큐뮬레이터(52)에 의해 제1 및 제2 압축기(53, 54)로 주입됨으로써 하나의 동시형 실외기(A) 유닛을 통해 복수의 서로 다른 유닛(메인 코일 및 서브 코일)의 다양한 구동이 동시에 가능하다.
즉, 난방 부하가 냉방 부하보다 더 큰 모드 4의 경우에도 실외기(A)의 모드를 난방 주체 모드로 변환하여 실외기 열교환기(A1, A2)를 증발기로 동작시킴으로써 요구되는 충분한 재열 열량을 서브 코일(14)에 제공할 수 있다.
따라서, 종래 모드 4와 같이 재열 열량이 더 많이 요구되는 경우, 부가적인 히터 또는 스팀 등의 모듈 없이도 충분한 재열 열량을 확보할 수 있다.
이와 같이, 모드 3 및 모드 4의 경우, 메인 코일(13)과 서브 코일(14)의 모드는 사실상 동일하나, 냉방 부하와 난방 부하의 크기 차이에 따라 실외기(A)의 모드가 결정된다.
즉, 제습을 위한 냉방 부하가 더 큰 경우에는 실외기(A)가 응축기로서 동작하고, 재열을 위한 난방 부하가 더 큰 경우에는 실외기(A)가 증발기로서 동작하게 된다.
이와 같은 난방 부하와 냉방 부하에 따라 제어부는 실외기 제어 및 서브 코일 팽창밸브(22)의 개도 제어를 통해 선형적인 제어가 가능하다.
일 예로 도 8과 같이 모드 4에서 실외기(A) 제어 및 서브코일 팽창밸브(22)의 개도 제어를 수행하면서 실시간으로 가변하는 온도 및 습도에 따라 열량 제어를 수행한다.
먼저, 메인 코일(13)이 냉방 모드이고, 서브 코일(14)이 난방 모드임을 확인하고(S200), 현재의 습도 및 온도에 따라 난방 부하와 냉방 부하를 비교하여 모드 4가 확정되면, 실외기(A)를 난방 주체 모드로 진입한다(S210).
실외기(A)의 모드는 한 순환 내에서 가변하기 어려운 바, 제1 및 제2 사방 밸브(120, 110)의 온오프 상태 변환 없이 초기 모드 내에서 점차적으로 변하는 습도 및 온도에 따라 메인 코일(13)과 서브 코일(14)의 난방 부하와 냉방 부하를 제어할 수 있다.
구체적으로, 실외기(A)의 초기 모드가 난방 주체 모드로서 실외기(A)는 증발기로 구동하기 위해 제1 사방밸브(120)는 오프 상태, 제2 사방밸브(110)는 온상태를 유지하며 그에 따라 냉매가 유동한다.
이때, 제어부는 메인 코일(13)의 냉각 제습 제어를 위하여 메인 코일(13)의 팽창 밸브의 개도 제어가 아닌 실외기(A)의 목표 저압 제어를 수행할 수 있다(S220).
구체적으로, 제어부는 현재 실내 공기의 절대 습도를 측정하여 절대 습도에 대한 감지 정보를 읽어들인다(S230).
현재 실내 공기 절대 습도가 목표 실내 공기 절대 습도보다 낮은 경우, 실내에 절대적인 습도가 부족한 것으로 판단하여, 제습을 위한 냉방 부하를 감소시키는 제어를 수행할 수 있다(S240).
이와 같은 냉방 부하 감소 제어는 실외기(A)의 압축기(53,54)의 목표 저압을 상승시키며, 그를 위해 압축기(53,54)의 구동주파수를 낮출 수 있다. 이때, 메인 코일 팽창 밸브(12)는 고정 과열도 제어를 수행하게 되며, 실외기(A)의 목표 저압을 높임으로써 압축비가 작아져 메인 코일(13)에서의 증발 열량도 감소하게 된다.
한편, 현재 실내 공기의 절대 습도가 목표 실내공기 절대습도보다 낮지 않은 경우, 실내에 절대적인 습도가 충분한 것으로 판단하여, 제습을 위한 냉방 열량을 증가시키는 제어를 수행할 수 있다(S250).
이와 같은 냉방 부하 증가 제어는 실외기(A)의 압축기(53, 54)의 목표 저압을 하강시키며, 그를 위해 압축기(53, 54)의 주파수를 높일 수 있다. 이때에도, 메인 코일 팽창 밸브(12)는 고정 과열도 제어를 수행하게 됨으로써, 증발기로 구동하는 실외 열교환기(A1, A2)와 메인 코일(13)의 총 증발 열량을 실외기(A) 측에서 제어 가능하므로 증발 열량의 제어가 선형적으로 이루어질 수 있다.
한편, 서브 코일(14)은 난방 모드에서 응축기로 동작하는 바, 재열 코일인 서브코일(14)에 주입되는 냉매의 유량 제어를 통해 재열 부하의 제어가 가능하다(S260).
즉, 제어부는 실내공기의 온도에 대한 감지 정보를 읽어들여, 목표 실내공기 온도와 현재 실내공기 온도를 비교한다(S270).
이때, 현재 실내공기 온도가 목표 실내공기 온도보다 작은 경우, 서브 코일(14)의 개도를 줄임으로서 재열 부하를 확보할 수 있다. 따라서, 실내 공기를 더 난방할 수 있으며, 이와 같은 개도 감소량은 제어 주기당 50pls 정도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다(S280).
한편, 현재 실내공기 온도가 목표 실내공기 온도보다 작지 않은 경우, 재열 코일의 개도를 키움으로서 재열 부하를 감소시킬 수 있다. 따라서, 실내 공기의 난방을 줄일 수 있으며, 이와 같은 개도 증가량은 제어 주기당 50pls 정도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다(S290).
다만, 현재 실내공기 온도가 목표 실내 공기 온도보다 큰 상태로 소정 시간이 경과되면, 난방 부하가 없는 것으로 보아 서브 코일(14)을 오프 모드로 구현 가능하며, 전체 공조 시스템을 정지한 상태에서 모드 2로 전환 가능하다.
도 8에서는 모드 4로 한정하여, 메인 코일(13)과 서브 코일(14)의 부하 제어를 설명하였으나, 모드 3인 경우는 도 8과 반대로 난방 부하가 냉방 부하보다 작은 경우이므로, 증발기로 동작하는 메인 코일(13)의 냉방 부하 제어를 응축기로 동작하는 실외기(A)의 압축기(53, 54)의 목표 고압 제어를 통해 수행할 수 있다.
또한, 응축기로 동작하는 서브 코일(14)의 난방 부하 제어는 도 8과 같이 서브 코일 팽창 밸브(22)를 통해 수행할 수 있다.
한편, 실외기 팬의 회전 수 제어(rpm 제어)를 통해 전체 사이클의 증발 열량과 응축 열량의 균형을 맞추도록 제어 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다.
다시, 도 7로 돌아가면, 모드 5에서는 모드 4와 같이 제1 사방밸브(120)가 오프 상태를 유지하고, 제2 사방밸브(110)가 온 상태를 유지한다.
즉, 실내기(B)의 메인 코일(13)이 오프 모드이고, 서브 코일(14) 난방 모드일 때, 실외기(A)는 난방 모드로서 동작하여, 실외 열교환기(A1, A2)는 증발기로 작동한다.
제1 사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하는 오프 상태로 설정되며, 제2 사방밸브(120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하지 않는 온 상태로 설정된다.
즉, 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)와 제1 기관연결배관(138)을 연결시킨다. 제2 사방밸브(120)는 실외열교환기(A1, A2)에서 토출된 냉매를 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동하도록, 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)와 어큐뮬레이터유입배관(32)을 연결한다. 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 실내기(B)와 연결된 제1 기관연결배관(138)으로 보낸다.
한편, 어큐뮬레이터유입배관(32)은 제2 기관연결배관(130)으로 분지되며, 실내기의 메인 코일(13)로부터의 냉매의 일부는 제2 기관연결배관(130)을 통해 어큐뮬레이터유입배관(32)으로 유동한다.
밸브부(C)에서는 실내기관 밸브(24)는 개방되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하며, 실내바이패스밸브(25)는 폐쇄되어 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하지 않고, 제1 기관연결배관(138)과 제1 실내기관배관(238)이 연결되어 냉매를 흘린다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제1사방밸브(110)를 통해 제1 기관연결배관(138)으로 유동한다. 제1 기관연결배관(138)을 유동하는 냉매는 실내기(B)로 유동하여, 서브 코일(14)에서 응축된다. 서브 코일(14)에서 응축된 냉매는 제2 실내액관(235)을 통해 액관연결배관(134)을 거쳐 실외기(A) 내부로 유입된다. 실외기(A) 내부로 유입된 냉매는 실외팽창밸브(65, 66)를 거쳐 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 증발된 냉매는 제2사방밸브(120)로 유동하며, 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동한다.
이때, 실내기(B)의 서브 코일(14)에서 응축된 냉매는 제2 실내액관배관(235)이 분지된 제1 실내액관배관(234)을 통해 메인 코일(13)로 유입되나, 사실상 메인 코일(13)이 오프 모드인 바, 메인 코일 팽창 밸브(12)의 개도를 매우 작게 설정함으로써 액 고임을 막는 정도에 준한다.
따라서, 메인 코일(13)에서의 열교환은 제습이 진행될 정도로는 발생하지 않으며, 기상 냉매는 제1 실내기관배관(238)으로 유동하여 제2 기관연결배관(130)으로 유동한다. 제2 기관연결배관(130)으로 유동하는 냉매는 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 제1, 제2 압축기(53, 54)로 유입된다.
도 9는 도 4의 모드 6에서의 냉매 순환을 나타내는 동작도이다.
모드 6에서는 모드 4와 같이 제1 사방밸브(120)가 오프 상태를 유지하고, 제2 사방밸브(110)가 온 상태를 유지한다.
즉, 실내기(B)의 메인 코일(13)이 난방 모드이고, 서브 코일(14)도 난방 모드일 때, 실외기(A)는 난방 모드로서 동작하여, 실외 열교환기(A1, A2)는 증발기로 작동한다.
제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제1사방밸브(110)를 통과하는 오프 상태로 설정되며, 제2 사방밸브(120)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 제2사방밸브(120)를 통과하지 않는 온 상태로 설정된다.
즉, 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)와 제1 기관연결배관(138)을 연결시킨다. 제2 사방밸브(120)는 실외열교환기(A1, A2)에서 토출된 냉매를 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동하도록, 실외열교환기-제1사방밸브 연결배관(27)와 어큐뮬레이터유입배관(32)을 연결한다. 제1사방밸브(110)는 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 실내기(B)와 연결된 제1 기관연결배관(138)으로 보낸다.
밸브부(C)에서는 실내기관 밸브(24)가 폐쇄되어 제2 기관연결배관(130)과 제2 실내기관배관(230)을 서로 연결하지 않는다. 실내바이패스밸브(25)가 개방되어 바이패스배관(237)을 통해 제1 실내기관배관(238)의 냉매를 제2 실내기관배관(230)으로 바이패스하고, 제1 기관연결배관(138)의 냉매가 제1 실내기관배관(238)과 제2 실내기관배관(230)에 모두 흐른다.
즉, 실내기관 밸브(24)와 실내바이패스밸브(25)는 서로 배타적으로 동작하여, 제2 실내기관배관(230)에는 하나의 기관연결배관(138, 130)을 통한 냉매만이 흐르도록 제어된다.
냉매의 흐름을 설명하면, 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매는 제1사방밸브(110)를 통해 제1 기관연결배관(138)으로 유동한다. 제1 기관연결배관(138)을 유동하는 냉매는 실내기(B)로 유동하여, 서브 코일(14)과 메인 코일(13)에서 응축된다. 서브 코일(14)과 메인 코일(13)에서 응축된 냉매는 제2 실내액관배관(235) 및 제1 실내액관배관(234)을 통해 액관연결배관(134)을 거쳐 실외기(A) 내부로 유입된다. 실외기(A) 내부로 유입된 냉매는 실외팽창밸브(65, 66)를 거쳐 실외열교환기(A1, A2)로 유동한다. 실외열교환기(A1, A2)에서 증발된 냉매는 제2사방밸브(120)로 유동하며, 제1 어큐뮬레이터(52)를 거쳐 압축기(53, 54)로 유동한다.
이와 같이, 제습이 전혀 필요하지 않는 경우, 난방 부하가 매우 커서 재열 용량이 매우 크게 요구될 때, 메인 코일(13)도 서브 코일(14)과 같이 실내 공기의 난방을 위해 응축기로 동작할 수 있다.
종래에는 이와 같은 메인 코일(13)과 서브 코일(14)의 동시 난방이 불가능하였으나, 본원 발명과 같이 실내기(B) 내에 메인 코일(13)과 서브 코일(14) 사이에 바이패스 배관(237) 및 밸브(25)의 구성을 포함함으로써 가능하도록 구현될 수 있다.
이와 같이, 제습을 위한 메인 코일(13)과 재열을 위한 서브 코일(14)을 모두 포함하는 항온항습 실내기(B)를 구동할 때, 구동 가능한 모든 조합의 모드가 별도의 추가 설비, 일 예로 히터나 스팀 등과 같은 재열 모듈 없이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 항온항습 공기조화기 A: 실외기 열교환기
A1: 실외 제1 열교환기 A2: 실외 제2 열교환기
C: 밸브부 B: 실내기
13: 메인 코일 14: 서브 코일
53, 54: 압축기 52, 55: 어큐뮬레이터
65, 66 : 제1, 제2 전자팽창밸브
110, 120: 사방밸브

Claims (20)

  1. 실내에 설치되며, 외기를 제습하여 설정 습도를 충족하는 공기를 제공하는 메인 코일 및 제습된 상기 공기를 설정 온도로 냉방 또는 난방하여 실내에 제공하는 서브 코일을 포함하는 적어도 하나의 실내기; 및
    상기 실내기의 메인 코일 및 서브 코일과 냉매배관을 통해 연결되며, 실외열교환기, 압축기, 실외팽창밸브 및 사방밸브를 포함하는 실외기;
    를 포함하며,
    요구되는 냉방 부하 및 난방 부하에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드가 결정되어 상기 실외기는 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드에 따라 상기 사방밸브를 제어하여 상기 메인 코일과 상기 서브 코일의 모드로 냉매를 제공하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실내기 및 상기 실외기 사이의 냉매 배관 상에 설치되어 상기 모드에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일로 흐르는 상기 냉매를 바이패스하는 밸브부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉매배관은
    고압의 액체 냉매가 흐르는 액관연결배관;
    고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제1 기관연결배관;
    고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제2 기관연결배관
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액관연결배관은 상기 메인 코일과 연결되는 제1 실내액관배관, 그리고
    상기 서브 코일과 연결되는 제2 실내액관배관으로 분지되는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉매배관은
    상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관을 연결하는 바이패스배관을 더 포함하며,
    상기 밸브부는 상기 바이패스배관 상에 설치되어 상기 제1 기관연결배관을 흐르는 냉매를 상기 제2 기관연결배관으로 바이패스하는 바이패스밸브
    를 포함하는 항온항습 공기조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밸브부는
    상기 제2 기관연결배관 상에 설치되어 상기 바이패스 밸브와 배타적으로 온오프되어 상기 제2 기관연결배관에 냉매를 흘리는 기관밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기관연결배관은 상기 서브 코일과 연결되어 있고, 상기 제2 기관연결배관은 상기 메인 코일과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 액관연결배관 상에 설치되어 상기 메인 코일로 액상 냉매를 유동하거나 팽창시키는 메인코일 팽창밸브; 및
    상기 제2 액관연결배관 상에 설치되어 상기 서브 코일로 액상 냉매를 유동하거나 팽창시키는 서브코일 팽창밸브
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메인 코일 및 상기 서브 코일이 모두 난방 모드로 동작할 때, 상기 바이패스 밸브가 턴온되어 상기 제1 기관연결배관의 냉매를 상기 메인 코일과 상기 서브 코일에 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 항온항습 멀티 공기조화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실내기는
    상기 메인 코일 전단에 설치되어 외기를 흡입하는 외기흡입구;
    상기 메인 코일의 전단에 설치되어 상기 실내의 순환 공기를 흡입하는 순환공기 흡입구; 및 상기 서브 코일의 후단에 설치되어 상기 실내로 공기를 토출하는 공기토출구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실내기는
    상기 외기흡입구, 순환공기 흡입구 및 상기 공기토출구와 근접하여 외기, 순환공기 및 토출공기의 온도 및 습도를 감지하는 복수의 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 항온항습 공기조화기는
    상기 복수의 온습도 센서로부터 주기적으로 온도 및 습도를 읽어들여 상기 실내기의 난방 부하와 냉방 부하를 산출하여 산출된 상기 난방 부하 및 냉방 부하에 따라 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일의 모드가 결정되는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 난방 부하와 상기 냉방 부하의 크기에 따라 상기 실외기의 모드가 결정되는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기.
  14. 실내에 설치되며, 메인 코일 및 서브 코일을 포함하는 항온항습 실내기 및 상기 실내기의 메인 코일 및 서브 코일과 냉매배관을 통해 연결되며, 실외열교환기, 압축기, 실외팽창밸브 및 사방밸브를 포함하는 실외기를 포함하는 항온항습 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    상기 실내기의 복수의 온도 센서 및 습도 센서로부터 감지 신호를 수신하는 단계,
    설정 습도와 현재 습도를 비교하여 상기 공기의 제습을 위한 상기 메인 코일의 냉방 모드를 결정하는 단계;
    설정 온도와 현재 온도를 비교하여 상기 공기의 재열을 위한 상기 메인 코일의 난방 모드를 결정하는 단계;
    상기 메인 코일이 냉방 모드이고 상기 서브 코일이 난방 모드일 때, 상기 메인 코일의 냉방 부하와 상기 서브 코일의 난방 부하의 크기에 따라 상기 실외기의 모드를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 모드에 따라 상기 압축기 및 상기 사방밸브를 제어하여 냉매를 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일에 동시에 흘리는 단계
    를 포함하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메인 코일 및 상기 서브 코일에 냉매를 흘리는 단계는,
    상기 모드에 따라 상기 메인 코일과 상기 서브 코일로 흐르는 상기 냉매를 바이패스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 냉매배관은
    고압의 액체 냉매가 흐르는 액관연결배관;
    고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제1 기관연결배관;
    고압 또는 저압의 기체 냉매가 흐르는 제2 기관연결배관
    을 포함하며,
    상기 냉매를 바이패스하는 단계는, 상기 메인 코일 및 상기 서브 코일이 모두 난방 모드로 동작할 때, 상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관을 연결하여 상기 제1 기관연결배관을 흐르는 냉매를 상기 제2 기관연결배관으로 바이패스하는 것을 포함하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 기관연결배관은 상기 서브 코일과 연결되어 있고, 상기 제2 기관연결배관은 상기 메인 코일과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 기관연결배관과 상기 제2 기관연결배관이 바이패스 될 때, 상기 제2 기관연결배관의 냉매를 상기 메인 코일로 흘리지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 실내기는
    상기 메인 코일 전단에 설치되어 외기를 흡입하는 외기흡입구;
    상기 메인 코일의 전단에 설치되어 상기 실내의 순환 공기를 흡입하는 순환공기 흡입구;
    상기 서브 코일의 후단에 설치되어 상기 실내로 공기를 토출하는 공기토출구; 및
    상기 외기흡입구, 순환공기 흡입구 및 상기 공기토출구와 근접하여 외기, 순환공기 및 토출공기의 온도 및 습도를 감지하는 복수의 온습도 센서를 포함하며,
    상기 감지 신호를 수신하는 단계는,
    상기 복수의 온습도 센서로부터 주기적으로 온도 및 습도를 읽어들이는 것을 특징으로 하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메인 코일과 상기 서브 코일이 서로 다른 모드로 동작할 때, 주기적으로 상기 감지 신호를 읽어들여 유량 제어를 수행하는 특징으로 하는 항온항습 공기조화기의 제어 방법.
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