KR20230010905A - 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법 - Google Patents

공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법 Download PDF

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KR20230010905A KR1020210091284A KR20210091284A KR20230010905A KR 20230010905 A KR20230010905 A KR 20230010905A KR 1020210091284 A KR1020210091284 A KR 1020210091284A KR 20210091284 A KR20210091284 A KR 20210091284A KR 20230010905 A KR20230010905 A KR 20230010905A
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Abstract

공조 장치가 제공된다. 상기 공조 장치는 제1 외기와 유체의 분압 차이에 의해 상기 제1 외기에 포함된 증기가 상기 유체로 이동되어, 상기 제1 외기의 습도를 감소시키는 제습 모듈, 및 제2 외기와 상기 유체의 분압 차이에 의해 상기 유체에 포함된 증기가 상기 제2 외기로 이동되어, 상기 제2 외기의 습도 증가시키는 가습 모듈을 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받은 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 유체 내의 증기가 제거된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함할 수 있다.

Description

공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법 {Air conditioning device, air conditioning system and operating method thereof}
본 발명은 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제1 외기의 습도를 감소시키는 제습 모듈과 제2 외기의 습도를 증가시키는 가습 모듈을 포함하는 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법에 관련된 것이다.
공기조화(Air conditioning, 공조)는 온도, 습도, 및 기류, 박테리아, 먼지, 유해 가스 등의 조건을 실내에 있는 사람이나 물품에 대하여 가장 좋은 조건으로 유지하는 것을 말하며, 기능적으로 주요기능인 냉난방(Cooling & Heating) 외에도 제습(dehumidification)과 가습(humidification), 청정(purification), 환기(ventilation), 방향(aroma) 기능을 하며, 온도와 습도를 일정하게 유지시키는 항원 및 항습 등의 기능을 수행한다.
이러한 공기조화기의 다양한 기능으로 인하여, 공기조화기와 관련된 다양한 연구들이 수행되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 등록번호 10-1599298(출원번호: 10-2014-0037099, 특허권자: 주식회사 브레스)에는, 일측에 형성된 환기구 및 타측에 형성된 급기구, 상기 환기구 및 상기 급기구와 연통되는 내부공간을 가지는 함체, 상기 내부공간에 설치되어 상기 내부공간을 상기 환기구와 연통되는 흡기공간과 상기 급기구와 연통되는 급기공간으로 구획하며, 상기 흡기공 간과 상기 급기공간을 연통하는 연통구를 가지는 제1 격벽; 상기 급기공간을 제1 및 제2 급기공간으로 구획하며, 상기 제2 급기공간은 상기 급기구와 연통되는 제2 격벽, 상기 흡기공간에 설치되어 배출구가 상기 연통구에 연결되며, 상기 배기구를 통해 흡입한 공기를 상기 연통구를 통해 상기 급기공간에 배출하는 흡기팬; 상기 제2 급기공간에 설치되어 배출구가 상기 급기구에 연결되며, 상기 제2 급기공간 내의 공기를 상기 급기구를 통해 배출하는 급기팬, 그리고 상기 함체에 형성되어 상기 제1 급기공간과 연통되는 배기구 및 상기 제2 급기공간과 연통되는 외기구 상에 설치되며, 열교환미디어 및 상기 열교환미디어가 실장되는 지지프레임을 구비하고 회전에 의해 상기 열교환미디어를 상기 배기구측 및 상기 외기구측에 교대로 배치하는 열교환유닛을 포함하는 신재생 공조기가 개시되어 있다.
대한민국 특허 등록번호 10-1599298
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 잠열부하 및 현열부하를 독립적으로 제거할 수 있는 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 액체 건조제의 효율이 향상된 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 액체 건조제의 건조 효율 저하 없이 액체 건조제를 순환 사용할 수 있는 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제습 및 가습 효율이 향상된 공조 장치, 공조 시스템 및 이들의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 공조 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 장치는, 제1 외기와 유체의 분압 차이에 의해 상기 제1 외기에 포함된 증기가 상기 유체로 이동되어, 상기 제1 외기의 습도를 감소시키는 제습 모듈, 및 제2 외기와 상기 유체의 분압 차이에 의해 상기 유체에 포함된 증기가 상기 제2 외기로 이동되어, 상기 제2 외기의 습도 증가시키는 가습 모듈을 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받은 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 유체 내의 증기가 제거된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 유체는 액체 건조제를 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받아 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 가습 모듈에서 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈에서, 상기 액체 건조제는 상기 제1 외기로부터 제공된 증기를 흡착한 후 흡열 반응하여 냉각되고, 상기 가습 모듈에서 상기 액체 건조제는 상기 제2 외기로 증기를 탈착한 후 발열 반응하여 가열되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 액체 건조제는 온도가 증가함에 따라 증기 흡착률이 증가하고, 온도가 감소함에 따라 증기 탈착률이 증가하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 장치는 상기 제습 모듈로부터 상기 유체를 제공받아, 상기 유체의 온도를 증가시킨 후 상기 제습 모듈로 상기 유체를 순환 공급하는 히팅 모듈, 및 상기 가습 모듈로부터 상기 유체를 제공받아, 상기 유체의 온도를 감소시킨 후 상기 가습 모듈로 상기 유체를 순환 공급하는 쿨링 모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 일부는, 상기 히팅 모듈을 거쳐 상기 제습 모듈로 순환 공급되고, 상기 제습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 나머지 일부는, 상기 히팅 모듈 및 상기 쿨링 모듈을 순차적으로 거쳐 상기 가습 모듈로 공급되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 일부는, 상기 쿨링 모듈을 거쳐 상기 가습 모듈로 순환 공급되고, 상기 가습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 나머지 일부는, 상기 쿨링 모듈 및 상기 히팅 모듈을 순차적으로 거쳐 상기 제습 모듈로 공급되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 장치는 상기 히팅 모듈로부터 유출된 상기 유체를 제공받아 상기 쿨링 모듈로 제공하고, 상기 쿨링 모듈로부터 유출된 상기 유체를 제공받아 상기 히팅 모듈로 제공하는 열 교환 모듈을 더 포함하되, 상기 열 교환 모듈에서, 상기 히팅 모듈로부터 유출된 상기 유체와 상기 쿨링 모듈로부터 유출된 상기 유체 사이에 열교환이 수행되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈은, 상기 제1 외기가 흐르는 제1 외기 유로, 상기 유체가 흐르는 제1 유체 유로, 및 상기 제1 외기 유로와 상기 제1 유체 유로 사이에 배치되는 제1 분리막을 포함하고, 상기 가습 모듈은, 상기 제2 외기가 흐르는 제2 외기 유로, 상기 유체가 흐르는 제2 유체 유로, 및 상기 제2 외기 유로와 상기 제2 유체 유로 사이에 배치되는 제2 분리막을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 공조 시스템을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 시스템은, 상기 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 상기 히팅 모듈로부터 온도가 증가된 상기 유체 또는 상기 쿨링 모듈로부터 온도가 감소된 상기 유체를 제공받고, 온도가 증가된 상기 유체 또는 온도가 감소된 상기 유체를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용하는 히트펌프를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 가습 모듈 및 상기 제습 모듈을 포함하는 제1 공조 장치가 정의되고, 적층된 복수의 휜, 및 상기 복수의 휜을 관통하는 복수의 튜브를 포함하고, 상기 제습 모듈로부터 습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 상기 가습 모듈로부터 습도가 증가된 상기 제2 외기를 제공받는 제2 공조 장치를 더 포함하되, 상기 제2 공조 장치는, 적층된 상기 복수의 휜 사이에 제1 유로가 정의되고, 상기 복수의 튜브 내부에 제2 유로가 정의되며, 상기 제1 유로 내에 흐르는 유체 및 상기 제2 유로 내에 흐르는 유체가 간접적으로 접촉하여 열교환 하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 시스템은, 상기 실시 예에 따른 공조 장치와, 상기 제습 모듈로부터 습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 상기 가습 모듈로부터 습도가 증가된 상기 제2 외기를 제공받고, 습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 습도가 증가된 상기 제2 외기를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용하는 히트펌프를 더 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 공조 장치의 동작 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 제1 외기로부터 유체로 증기가 이동되는 제습 모듈, 및 상기 유체로부터 제2 외기로 증기가 이동되는 가습 모듈을 포함하는 공조 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 공조 장치의 동작 방법은 상기 제습 모듈의 제1 외기 유로 내에 상기 제1 외기가 공급되고, 상기 제습 모듈의 제1 유체 유로 내에 상기 유체가 공급되는 단계, 상기 제1 외기로부터 상기 유체로 증기가 이동되어 상기 유체가 포함하는 액체 건조제에 증기가 흡착되고, 상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 감소하는 단계, 상기 가습 모듈의 제2 외기 유로 내에 상기 제2 외기가 공급되고, 상기 가습 모듈의 제2 유체 유로 내에 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체가 공급되는 단계, 및 상기 액체 건조제에 흡착된 증기가 탈착되어 상기 유체로부터 상기 제2 외기로 증기가 이동되고, 상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 증가하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공조 장치의 동작 방법은 상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 증가하는 단계 이후, 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 상기 유체가 상기 가습 모듈의 상기 제2 유체 유로로부터 상기 제습 모듈의 상기 제1 유체 유로로 순환 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치는, 제1 외기와 유체의 분압 차이에 의해 상기 제1 외기에 포함된 증기가 상기 유체로 이동되어, 상기 제1 외기의 습도를 감소시키는 제습 모듈, 및 제2 외기와 상기 유체의 분압 차이에 의해 상기 유체에 포함된 증기가 상기 제2 외기로 이동되어, 상기 제2 외기의 습도 증가시키는 가습 모듈을 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받은 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 유체 내의 증기가 제거된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체는 액체 건조제를 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받아 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 가습 모듈에서 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 유체가 순환 사용됨에도 불구하고, 상기 유체가 포함하는 상기 액체 건조제의 농도가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이로 인해, 상기 제습 모듈을 통한 상기 제1 외기의 제습 효율이 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 제습 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 가습 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 히팅 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 쿨링 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치 내에서 유체의 순환 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템의 냉각 공정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치의 냉각 공정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템의 가열 공정을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치의 가열 공정을 설명하는 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 제습 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 가습 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 히팅 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치가 포함하는 쿨링 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치(100)는 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다.
도 2를 참조하면, 상기 제습 모듈(110)은 제1 외기 유로(111), 제1 유체 유로(112), 및 상기 제1 외기 유로(111)와 상기 제1 유체 유로(112) 사이에 배치되는 제1 분리막(113)을 포함할 수 있다.
상기 제1 외기 유로(111)에는 제1 외기(OA1)가 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외기(OA1)는, 후술되는 유체(F)보다 높은 분압을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 외기(OA1)는, 후술되는 제2 외기(OA2)보다 상대적으로 높은 습도를 가질 수 있다.
상기 제1 유체 유로(112)에는 유체(F)가 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 유체(F)는, 증기(VP)를 흡착 및 탈착하는 액체 건조제를 포함할 수 있다. 상기 액체 건조제는, 증기(VP)를 흡수하는 경우 흡열 반응이 발생되어 온도가 감소되고, 증기(VP)를 탈착하는 경우 발열 반응이 발생되어 온도가 증가되는 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 액체 건조제는, 온도가 증가함에 따라 증기 흡착률이 증가하고, 온도가 감소함에 따라 증기(VP) 탈착률이 증가하는 특성을 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 액체 건조제의 온도가 높을수록 용이하게 상기 증기(VP)를 흡착할 수 있고, 상기 액체 건조제의 온도가 낮을수록 용이하게 상기 증기(VP)를 탈착할 수 있다. 예를 들어, 상기 액체 건조제는, 포름산 칼륨, 염화 리튬, 브롬화 리튬, 및 염화 칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 분리막(113)은 소수성의 다공성 막(porous hydrophobic membrane)으로서, 상기 제1 외기 유로(111)와 상기 제1 유체 유로(112)를 구획할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 분리막(113)은 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVDF(폴리비닐리덴플로우라이드), PE(폴리에틸렌) 등과 같은 고분자 막을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 분리막(113)은 단일막으로 제공될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 분리막(113)은 소수성 막 및 친수성막이 적층된(stacked) 다층막으로 제공될 수 있다. 상기 제1 분리막(113)은 재질, 종류, 구성형태에 제한을 받지 않는다.
상기 제1 외기 유로(111) 및 상기 제1 유체 유로(112) 내에 각각, 상기 제1 외기(OA1) 및 상기 유체(F)가 공급되는 경우, 상기 제1 외기(OA1) 및 상기 유체(F) 사이의 분압 차이에 의하여, 상기 제1 외기(OA1)에 포함된 증기(VP)가 상기 유체(F)로 이동될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 외기(OA1)의 온도 및 습도는 감소될 수 있다. 상기 액체 건조제는 상기 제1 외기(OA1)로부터 제공된 증기(VP)를 흡착함에 따라, 상기 유체(F) 내의 상기 액체 건조제의 농도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 액체 건조제는 증기(VP)를 흡착한 후 흡혈 반응하여 냉각됨으로, 상기 유체(F) 온도 또한 감소될 수 있다.
결과적으로, 상기 제습 모듈(110)로부터 유출되는 상기 제1 외기(OA1)는 상기 제습 모듈(110)로 공급되는 상기 제1 외기(OA1)와 비교하여 온도 및 습도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 제습 모듈(110)로부터 유출되는 상기 유체(F)는, 상기 제습 모듈(110)로 공급되는 상기 유체(F)와 비교하여 온도 및 상기 액체 건조제의 농도가 감소될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외기 유로(111)는 제1 외기 유입구(111a) 및 제1 외기 유출구(111b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 외기 유입구(111a)는 제1 외기 유입 라인(11)과 연결되고, 상기 제1 외기 유출구(111b)는 제1 외기 유출 라인(12)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 외기 유입 라인(11) 및 상기 제1 외기 유입구(111a)를 통해 상기 제1 외기(OA1)가 상기 제1 외기 유로(111)로 유입된 후, 상기 제1 외기 유출구(111b) 및 상기 제1 외기 유출 라인(12)을 통해 상기 제1 외기(OA1)가 상기 제1 외기 유로(111)로부터 외부로 유출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 유체 유로(112)는 제1 유체 유입구(112a) 및 제1 유체 유출구(112b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 유체 유입구(112a)는 제1 유체 라인(31)과 연결되고, 상기 제1 유체 유출구(112b)는 제2 유체 라인(32)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유체 라인(31) 및 상기 제1 유체 유입구(112a)를 통해 상기 유체(F)가 상기 제1 유체 유로(112)로 유입된 후, 상기 제1 유체 유출구(112b) 및 상기 제2 유체 라인(32)을 통해 상기 유체(F)가 상기 제1 유체 유로(112)로부터 외부로 유출될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 가습 모듈(120)은 제2 외기 유로(121), 제2 유체 유로(122), 및 상기 제2 외기 유로(121)와 상기 제2 유체 유로(122) 사이에 배치되는 제2 분리막(123)을 포함할 수 있다.
상기 제2 외기 유로(121)에는 제2 외기(OA2)가 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 외기(OA2)는, 상기 제습 모듈(110)로부터 유출된 상기 유체(F) 보다 낮은 분압을 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 외기(OA2)는 상기 제1 외기(OA1) 보다 상대적으로 낮은 습도를 가질 수 있다.
상기 제2 유체 유로(122)에는 상기 제습 모듈(110)로부터 유출된 상기 유체(F)가 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈(110)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제1 외기(OA1)로부터 증기를 제공받은 상기 유체(F)일 수 있다.
상기 제2 분리막(123)은 소수성의 다공성 막(porous hydrophobic membrane)으로서, 상기 제2 외기 유로(121)와 상기 제2 유체 유로(122)를 구획할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 분리막(123)은 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVDF(폴리비닐리덴플로우라이드), PE(폴리에틸렌) 등과 같은 고분자 막을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 분리막(123)은 단일막으로 제공될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 분리막(123)은 소수성 막 및 친수성막이 적층된(stacked) 다층막으로 제공될 수 있다. 상기 제2 분리막(123)은 재질, 종류, 구성형태에 제한을 받지 않는다.
상기 제2 외기 유로(121) 및 상기 제2 유체 유로(122) 내에 각각, 상기 제2 외기(OA2) 및 상기 유체(F)가 공급되는 경우, 상기 제2 외기(OA2) 및 상기 유체(F) 사이의 분압 차이에 의하여, 상기 유체(F)에 포함된 증기(VP)가 상기 제2 외기(OA2)로 이동될 수 있다. 구체적으로, 상기 액체 건조제에 흡착된 증기(VP)가 상기 액체 건조제로부터 탈착된 후, 상기 액체 건조제로부터 탈착된 증기(VP)가 상기 유체(F)로부터 상기 제2 외기(OA2)로 이동될 수 있다. 이로 인해, 상기 제2 외기(OA2)의 온도 및 습도는 증가될 수 있다. 또한, 상기 액체 건조제는 증기(VP)를 탈착한 후 발열 반응하여 가열됨으로, 상기 유체(F)의 온도가 증가될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 유체(F) 내의 상기 액체 건조제의 농도는 증가될 수 있다.
결과적으로, 상기 가습 모듈(120)로부터 유출되는 상기 제2 외기(OA2)는 상기 가습 모듈(120)로 공급되는 상기 제2 외기(OA2)와 비교하여 온도 및 습도가 증가될 수 있다. 또한, 상기 가습 모듈(120)로부터 유출되는 상기 유체(F)는, 상기 가습 모듈(120)로 공급되는 상기 유체(F)와 비교하여 온도 및 상기 액체 건조제의 농도가 증가될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 외기 유로(121)는 제2 외기 유입구(121a) 및 제2 외기 유출구(121b)를 포함할 수 있다. 상기 제2 외기 유입구(121a)는 상기 제2 외기 유입 라인(21)과 연결되고, 상기 제2 외기 유출구(121b)는 제2 외기 유출 라인(22)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 외기 유입 라인(21) 및 상기 제2 외기 유입구(121a)를 통해 상기 제2 외기(OA2)가 상기 제2 외기 유로(121)로 유입된 후, 상기 제2 외기 유출구(121b) 및 상기 제2 외기 유출 라인(22)을 통해 상기 제2 외기(OA2)가 상기 제2 외기 유로(121)로부터 외부로 유출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 유체 유로(122)는 제2 유체 유입구(122a) 및 제2 유체 유출구(122b)를 포함할 수 있다. 상기 제2 유체 유입구(122a)는 제6 유체 라인(36)과 연결되고, 상기 제2 유체 유출구(122b)는 제7 유체 라인(37)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제6 유체 라인(36) 및 상기 제2 유체 유입구(122a)를 통해 상기 유체(F)가 상기 제2 유체 유로(122)로 유입된 후, 상기 제2 유체 유출구(122b) 및 상기 제7 유체 라인(37)을 통해 상기 유체(F)가 상기 제2 유체 유로(122)로부터 외부로 유출될 수 있다. 상기 제2 유체 유로(122)로부터 유출된 상기 유체(F)는 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 상기 유체(F)의 순환 공급에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
도 4를 참조하면, 히팅 모듈(130)은, 상기 제습 모듈(110)로부터 상기 유체(F)를 제공받아 상기 유체(F)은 온도를 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 히팅 모듈(130)로 제공되는 상기 유체(F)는, 상기 제습 모듈(110)을 통해 온도가 감소된 상기 유체(F)일 수 있다.
상기 히팅 모듈(130)을 통해 온도가 증가된 상기 유체(F)의 일부는, 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 액체 건조제의 경우 온도가 증가함에 따라 증기가 용이하게 흡착될 수 있다. 이에 따라, 상기 히팅 모듈(130)을 통해 온도가 증가된 상기 유체(F)가 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급되는 경우, 상기 제1 외기(OA1)로부터 상기 유체(F)로의 증기 이동 효율이 향상될 수 있다.
이와 달리, 상기 히팅 모듈(130)을 통해 온도가 증가된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 후술되는 열 교환 모듈(150) 및 쿨링 모듈(140)을 순차적으로 거쳐 상기 가습 모듈(120)로 공급될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 히팅 모듈(130)은 제1 히팅 모듈 유입구(130a), 제2 히팅 모듈 유입구(130b), 제1 히팅 모듈 유출구(130c), 및 제2 히팅 모듈 유출구(130d)를 포함할 수 있다.
상기 제1 히팅 모듈 유입구(130a)는 상기 제2 유체 라인(32)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제습 모듈(110)의 상기 제1 유체 유로(112)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제2 유체 라인(32) 및 상기 제1 히팅 모듈 유입구(130a)를 통해 상기 히팅 모듈(130) 내로 유입될 수 있다. 상기 제2 히팅 모듈 유입구(130b)는 제9 유체 라인(39)과 연결될 수 있다. 상기 제9 유체 라인(39)은 후술되는 열 교환 모듈(150)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 후술되는 열 교환 모듈(150)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제9 유체 라인(39) 및 상기 제2 히팅 모듈 유입구(130b)를 통해 상기 히팅 모듈(130) 내로 유입될 수 있다.
상기 제1 히팅 모듈 유출구(130c)는 제4 유체 라인(34)과 연결될 수 있다. 상기 제4 유체 라인(34)은, 상기 제1 유체 라인(31)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 히팅 모듈 유출구(130c) 및 상기 제4 유체 라인(34)을 통해 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)의 일부는, 상기 제1 유체 라인(31)을 통해 상기 제습 모듈(110)의 상기 제1 유체 유로(112) 내로 순환 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제4 유체 라인(34)에는 제1 펌프(P1)가 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출되어 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급되는 상기 유체(F)의 유량이 제어될 수 있다. 상기 제2 히팅 모듈 유출구(130d)는 제3 유체 라인(33)과 연결될 수 있다. 상기 제3 유체 라인(33)은 후술되는 열 교환 모듈(150)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 히팅 모듈 유출구(130d) 및 상기 제3 유출 라인(33)을 통해 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 후술되는 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다.
도 5를 참조하면, 쿨링 모듈(140)은, 상기 가습 모듈(120)로부터 상기 유체(F)를 제공받아 상기 유체(F)의 온도를 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 쿨링 모듈(140)로 제공되는 제공되는 상기 유체(F)는, 상기 가습 모듈(120)을 통해 온도가 증가된 상기 유체(F)일 수 있다.
상기 쿨링 모듈(140)을 통해 온도가 감소된 상기 유체(F)의 일부는, 상기 가습 모듈(120)로 순환 공급될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 액체 건조제의 경우 온도가 감소함에 따라 증기가 용이하게 탈착될 수 있다. 이에 따라, 상기 쿨링 모듈(140)을 통해 온도가 감소된 상기 유체(F)가 상기 가습 모듈(120)로 순환 공급되는 경우, 상기 유체(F)로부터 상기 제2 외기(OA2)로의 증기 이동 효율이 향상될 수 있다.
이와 달리, 상기 쿨링 모듈(140)을 통해 온도가 감소된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 후술되는 열 교환 모듈(150) 및 상기 히팅 모듈(130)을 순차적으로 거쳐 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 상기 제습 모듈(110)로의 순환 공급에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 쿨링 모듈(140)은 제1 쿨링 모듈 유입구(140a), 제2 쿨링 모듈 유입구(140b), 제1 쿨링 모듈 유출구(140c), 및 제2 쿨링 모듈 유출구(140d)를 포함할 수 있다.
상기 제1 쿨링 모듈 유입구(140a)는 제5 유체 라인(35)과 연결될 수 있다. 상기 제5 유체 라인(35)은 후술되는 열 교환 모듈(150)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 후술되는 열 교환 모듈(150)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제5 유체 라인(35) 및 상기 제1 쿨링 모듈 유입구(140a)를 통해 상기 쿨링 모듈(140) 내로 유입될 수 있다. 상기 제2 쿨링 모듈 유입구(140b)는 상기 제7 유체 라인(37)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 가습 모듈(120)의 상기 제2 유체 유로(122)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제7 유체 라인(37) 및 상기 제2 쿨링 모듈 유입구(140b)를 통해 상기 쿨링 모듈(140) 내로 유입될 수 있다.
상기 제1 쿨링 모듈 유출구(140c)는 상기 제6 유체 라인(36)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 쿨링 모듈 유출구(140c) 및 상기 제6 유체 라인(36)을 통해 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F)일 일부는, 상기 가습 모듈(120)의 상기 제2 유체 라인(122)으로 순환 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제6 유체 라인(36)에는 제2 펌프(P2)가 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출되어 상기 가습 모듈(120)로 순환 공급되는 상기 유체(F)의 유량이 제어될 수 있다. 상기 제2 쿨링 모듈 유출구(140d)는 제8 유체 라인(38)과 연결될 수 있다. 상기 제8 유체 라인(38)은 후술되는 열 교환 모듈(150)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 쿨링 모듈 유출구(140d) 및 상기 제8 유체 라인(38)을 통해 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 후술되는 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 열 교환 모듈(150)은 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)를 제공받아 상기 쿨링 모듈(140)로 제공하고, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F)를 제공받아 상기 히팅 모듈(140)로 제공할 수 있다. 또한, 상기 열 교환 모듈(150)은, 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)와 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F) 사이에 열 교환을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 열 교환 모듈(150)에서의 열 교환에 의해, 상기 열 교환 모듈(150)로부터 상기 쿨링 모듈(140)로 제공되는 상기 유체(F)의 온도는, 상기 히팅 모듈(130)로부터 상기 열 교환 모듈(150)로 제공된 상기 유체(F)의 온도 보다 낮아질 수 있다. 이로 인해, 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)가 상기 쿨링 모듈(140)로 제공되기 전, 상기 열 교환 모듈(150)을 통해 상기 유체(F)의 온도가 상대적으로 낮아짐에 따라, 상기 쿨링 모듈(140)을 통한 상기 유체(F)의 쿨링 효율이 향상될 수 있다.
또한, 상기 열 교환 모듈(150)에서의 열 교환에 의해, 상기 열 교환 모듈(150)로부터 상기 히팅 모듈(130)로 제공되는 상기 유체(F)의 온도는, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 상기 열 교환 모듈(150)로 제공된 상기 유체(F)의 온도 보다 높아질 수 있다. 이로 인해, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F)가 상기 히팅 모듈(130)로 제공되기 전, 상기 열 교환 모듈(150)을 통해 상기 유체(F)의 온도가 상대적으로 높아짐에 따라, 상기 히팅 모듈(130)을 통행 상기 유체(F)의 히팅 효율이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 열 교환 모듈(150)은 제1 열 교환 모듈 유입구(150a), 제2 열 교환 모듈 유입구(150b), 제1 열 교환 모듈 유출구(150c), 및 제2 열 교환 모듈 유출구(150d)를 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환 모듈 유입구(150a)는, 상기 제3 유체 라인(33)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 히팅 모듈(130)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제3 유체 라인(33) 및 상기 제1 열 교환 모듈 유입구(150a)를 통해, 상기 열 교환 모듈(150) 내로 유입될 수 있다. 상기 제2 열 교환 모듈 유입구(150b)는, 상기 제8 유체 라인(38)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 제8 유체 라인(38) 및 상기 제2 열 교환 모듈 유입구(150b)를 통해, 상기 열 교환 모듈(150) 내로 유입될 수 있다.
상기 제1 열 교환 모듈 유출구(150c)는 상기 제5 유체 라인(35)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 열 교환 모듈 유출구(150c) 및 상기 제5 유체 라인(35)을 통해 상기 열 교환 모듈(150)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 쿨링 모듈(140) 내로 유입될 수 있다. 상기 제2 열 교환 모듈 유출구(150d)는 상기 제9 유체 라인(39)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 열 교환 모듈 유출구(150d) 및 상기 제9 유체 라인(39)을 통해 상기 열 교환 모듈(150)로부터 유출된 상기 유체(F)는, 상기 히팅 모듈(130) 내로 유입될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치 내에서 유체의 순환 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제습 모듈(110)에서 상기 제1 외기(OA1)로부터 증기(VP)를 제공받아 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체(F)는, 상기 제습 모듈(110)로부터 상기 가습 모듈(120)로 공급되어 상기 가습 모듈(120)에서 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 후, 상기 가습 모듈(120)로부터 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유체 라인(31)을 통해 상기 제습 모듈(110)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 제습 모듈(110) 내에서 상기 제1 외기(OA1)로부터 증기(VP)를 제공받아 상기 액체 건조제의 농도가 감소될 수 있다. 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체(F)는, 상기 제습 모듈(110)로부터 유출되어 상기 제2 유체 라인(32)을 통해 상기 히팅 모듈(130)로 공급될 수 있다. 상기 히팅 모듈(130)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 히팅 모듈(130)을 통해 온도가 증가된 후, 상기 제3 유체 라인(33)을 통해 상기 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다. 상기 열 교환 모듈(150)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 열 교환 모듈(150)을 통해 온도가 감소된 후, 상기 제5 유체 라인(350)을 통해 상기 쿨링 모듈(140)로 공급될 수 있다. 상기 쿨링 모듈(140)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 쿨링 모듈(140)을 통해 온도가 감소된 후, 상기 제6 유체 라인(36)을 통해 상기 가습 모듈(120)로 공급될 수 있다. 상기 가습 모듈(120)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 가습 모듈(120) 내에서 증기(VP)를 탈착하여 상기 액체 건조제의 농도가 증가될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가습 모듈(120) 내에서 증기(VP)를 탈착하여 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 상기 유체(F)는, 상기 가습 모듈(120)로부터 유출되어 상기 제7 유체 라인(37)을 통해 상기 쿨링 모듈(140)로 공급될 수 있다. 상기 쿨링 모듈(140)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 쿨링 모듈(140)을 통해 온도가 감소된 후, 상기 제8 유체 라인(38)을 통해 상기 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다. 상기 열 교환 모듈(150)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 열 교환 모듈(150)을 통해 온도가 증가된 후, 상기 제9 유체 라인(39)을 통해 상기 히팅 모듈(130)로 공급될 수 있다. 상기 히팅 모듈(130)로 공급된 상기 유체(F)는, 상기 히팅 모듈(130)을 통해 온도가 증가된 후, 상기 제4 유체 라인(34) 및 상기 제1 유체 라인(31)을 통해 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치는, 상기 제습 모듈(110)을 통해 상기 액체 건조제의 농도가 낮아진 상기 유체(F)가, 상기 가습 모듈(120)로 제공되어 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 후, 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 유체(F)가 순환 사용됨에도 불구하고, 상기 유체(F)가 포함하는 상기 액체 건조제의 농도가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이로 인해, 상기 제습 모듈(110)을 통한 상기 제1 외기(OA1)의 제습 효율이 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.
이와 달리, 상기 가습 모듈(120)을 통한 상기 액체 건조제의 농도 증가 공정 없이 상기 유체(F)가 순환 공급되는 경우, 상기 유체(F) 내의 상기 액체 건조제의 농도가 지속적으로 감소됨에 따라, 상기 제습 모듈(110)을 통한 상기 제1 외기(OA1)의 제습 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치는, 상술된 바와 같이, 상기 히팅 모듈(130)을 통해 상기 유체(F)의 온도가 증가된 후, 상기 유체(F)의 온도가 증가된 상태에서 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 건조제의 증기 흡착률이 증가되어, 상기 유체(F)의 순환 사용에 따른 상기 제1 외기(OA1)의 제습 효율 저하 문제가 예방될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 쿨링 모듈(140)을 통해 상기 유체(F)의 온도가 감소된 후, 상기 유체(F)의 온도가 감소된 상태에서 상기 가습 모듈(120)로 순환 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 건조제의 증기 탈착률이 증가되어, 상기 유체(F)의 순환 사용에 따른 상기 제2 외기(OA2)의 가습 효율 저하 문제가 예방될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 제습 모듈(110)의 상기 제1 외기 유로(111) 내에 상기 제1 외기(OA1)가 공급되고, 상기 제습 모듈(110)의 상기 제1 유체 유로(112) 내에 상기 유체(F)가 공급될 수 있다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외기(OA1)는 상기 유체(F)보다 높은 분압을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 유체(F)는, 증기(VP)를 흡착 및 탈착하는 액체 건조제를 포함할 수 있다. 상기 액체 건조제는, 증기(VP)를 흡수하는 경우 흡열 반응이 발생되어 온도가 감소되고, 증기(VP)를 탈착하는 경우 발열 반응이 발생되어 온도가 증가되는 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 액체 건조제는, 온도가 증가함에 따라 증기 흡착률이 증가하고, 온도가 감소함에 따라 증기(VP) 탈착률이 증가하는 특성을 가질 수 있다.
상기 제습 모듈(110) 내에 상기 제1 외기(OA1) 및 상기 유체(F)가 공급된 경우, 상기 제1 외기(OA1)로부터 상기 유체(F)로 증기(VP)가 이동되어, 상기 유체(F)가 포함하는 상기 액체 건조제에 증가(VP)가 흡착될 수 있다. 이에 따라, 상기 유체(F) 내의 상기 액체 건조제의 농도가 감소될 수 있다(S200). 또한, 상기 액체 건조제는, 증기(VP)를 흡수함에 따라 흡열 반응이 발생되어 온도가 증가될 수 있다.
상기 제습 모듈(110)에서, 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체(F)는 상기 히팅 모듈(130)로 공급될 수 있다. 상기 히팅 모듈(130)은, 상기 유체(F)의 온도를 증가시킬 수 있다. 온도가 증가된 상기 유체(F)의 일부는, 상기 히팅 모듈(130)로부터 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다. 이와 달리, 온도가 증가된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 상기 히팅 모듈(130)로부터 상기 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다.
상기 열 교환 모듈(150)로 공급된 상기 유체(F)는, 온도가 감소된 후 상기 쿨링 모듈(140)로 공급될 수 있다. 상기 쿨링 모듈(140)은, 상기 유체(F)의 온도를 감소시킬 수 있다. 온도가 감소된 상기 유체(F)는, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 상기 가습 모듈(120)로 공급될 수 있다.
상기 가습 모듈(120)의 상기 제2 외기 유로(121) 내에 상기 제2 외기(OA2)가 공급되고, 상기 가습 모듈(120)의 상기 제2 유체 유로(122) 내에 상기 쿨링 모듈(140)로부터 제공된 상기 유체(F)가 공급될 수 있다(S300). 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 외기(OA2)는 상기 쿨링 모듈(140)로부터 제공된 상기 유체(F)보다 낮은 분압을 가질 수 있다.
상기 가습 모듈(120) 내에 상기 제2 외기(OA2) 및 상기 유체(F)가 공급된 경우, 상기 액체 건조제로부터 증기(VP)가 탈착되고, 탈착된 증기는 상기 유체(F)로부터 상기 제2 외기(OA2)로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 유체(F) 내의 상기 액체 건조제의 농도가 증가될 수 있다(S400). 또한, 상기 액체 건조제는, 증기(VP)를 탈착함에 따라 발열 반응이 발생되어 온도가 감소될 수 있다.
상기 액체 건조제의 농도가 증가된 상기 유체(F)가 상기 가습 모듈(120)로부터 유출되어, 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다(S500). 구체적으로, 상기 가습 모듈(120)에서, 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 상기 유체(F)는 상기 쿨링 모듈(140)로 공급될 수 있다. 상기 쿨링 모듈(140)은, 상기 유체(F)의 온도를 감소시킬 수 있다. 온도가 감소된 상기 유체(F)의 일부는, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 상기 가습 모듈(120)로 순환 공급될 수 있다. 이와 달리, 온도가 감소된 상기 유체(F)의 나머지 일부는, 상기 쿨링 모듈(140)로부터 상기 열 교환 모듈(150)로 공급될 수 있다.
상기 열 교환 모듈(150)로 공급된 상기 유체(F)는, 온도가 감소된 후 상기 히팅 모듈(130)로 공급될 수 있다. 상기 히팅 모듈(130)은, 상기 유체(F)의 온도를 증가시킬 수 있다. 온도가 증가된 상기 유체(F)는, 상기 히팅 모듈(130)로부터 상기 제습 모듈(110)로 순환 공급될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 공조 장치 및 그 동작 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 공조 시스템이 설명된다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템의 냉각 공정을 설명하는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치의 냉각 공정을 설명하는 도면이고, 도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템의 가열 공정을 설명하는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조 시스템이 포함하는 제2 공조 장치의 가열 공정을 설명하는 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 공조 시스템은, 제1 공조 장치(100) 및 제2 공조 장치(200)를 포함할 수 있다. 상기 제1 공조 장치(100)는, 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)은, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된, 상기 공조 장치(100)가 포함하는 상기 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
상기 제2 공조 장치(200)는 하우징(205), 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213), 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224), 제1 내지 제4 댐퍼(231, 232, 233, 234), 유체 순환 밸브(235), 제1 및 제2 열원 밸브(241, 242), 열교환기(250), 유체 회수기(260), 및 유체 펌프(270)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다.
상기 하우징(205) 내부에는 공조 모듈이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 공조 모듈은 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213), 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213), 상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)는 상기 하우징(205) 내부에 배치될 수 있다. 상기 복수의 휜 및 상기 복수의 튜브의 개수는 제한되지 않는다.
상기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213)은 제1 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213)은 제2 방향으로 이격되어 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 제2 방향은, 상기 제1 방향과 직각 방향일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214)은 생략될 수 있다.
상기 제1 튜브 휜(211)의 일단은 상기 하우징(205)의 제1 측벽과 접촉되고, 상기 제1 튜브 휜(211)의 타단은 상기 하우징(205)의 제2 측벽과 접촉될 수 있다. 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽은 서로 마주 보는 측벽일 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 제1 튜브 휜(211)가 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽과 접촉되도록 배치됨에 따라, 상기 하우징(205)의 내부는 상기 제1 튜브 휜(211)를 기준으로 상부 영역 및 하부 영역으로 구분될 수 있다.
이 경우, 상기 제1 튜브 휜(211)의 상부 영역은 유체 영역으로 정의될 수 있다. 반면, 상기 제1 튜브 휜(211)의 하부 영역은 외기 영역으로 정의될 수 있다. 상기 외기 영역에는 외기 또는 외부 열원이 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 외기는, 제1 외기(OA1) 및 제2 외기(OA2)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외기(OA1)는 상기 제1 공조 장치(100)의 상기 제습 모듈(110)을 통해 온도 및 습도가 감소된 외기일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 외기(OA2)는 상기 제1 공조 장치(100)의 상기 가습 모듈(120)을 통해 온도 및 습도가 증가된 외기일 수 있다. 상기 유체 영역에는 유체(W) 또는 상기 외기가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 유체(W)는 물(water)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 유체(W)는 상기 유체 영역(WS) 내의 상기 제1 튜브 휜(211) 상에 제공될 수 있다.
상기 제1 외기(OA1) 또는 상기 제2 외기(OA2)는 선택적으로 제공될 수 있다. 즉, 상기 외기 영역에 상기 제1 외기(OA1)가 제공되는 경우, 상기 제2 외기(OA2)는 제공되지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 외기 영역(OS)에 상기 제2 외기(OA1)가 제공되는 경우, 상기 제1 외기(OA1)는 제공되지 않을 수 있다.
상기 제1 배플(212)는, 상기 외기 영역 내에 배치되되, 상기 제1 튜브 휜(211)와 상기 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 배플(212)의 일단은 상기 하우징(205)의 상기 제1 측벽과 접촉될 수 있다. 반면, 상기 제1 배플(212)의 타단은 상기 하우징(205)의 상기 제2 측벽과 접촉되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 배플(212)의 타단과 상기 제2 측벽 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다.
상기 제2 배플(213)는, 상기 외기 영역 내에 배치되되, 상기 제1 배플(212)와 상기 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 배플(213)의 일단은 상기 하우징(205)의 상기 제2 측벽과 접촉될 수 있다. 반면, 상기 제2 배플(213)의 타단은 상기 하우징(205)의 상기 제1 측벽과 접촉되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 배플(213)의 타단과 상기 제1 측벽 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다.
상기 제2 튜브 휜(214)는 상기 제2 배플(213)와 상기 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 튜브 휜(214)의 일단은 상기 하우징(205)의 상기 제1 측벽과 접촉되고, 상기 제2 튜브 휜(214)의 타단은 상기 하우징(205)의 상기 제2 측벽과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징(205)의 내부는 상기 제2 튜브 휜(214)를 기준으로 상부 영역 및 하부 영역으로 구분될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 튜브 휜(214)의 상부 영역은 상기 외기 영역일 수 있다. 반면, 상기 제2 튜브 휜(214)의 하부 영역은 내기 영역으로 정의될 수 있다. 상기 내기 영역에는 후술되는 내기(IA)가 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 튜브 휜(214)는 개구부를 포함할 수 있다. 상기 개구부는 상기 내기 영역과 연통될 수 있다. 이에 따라, 상기 개구부를 통해 상기 외기 영역과 상기 내기 영역이 연통될 수 있다.
상기 외기 영역은, 제1 및 제2 튜브휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213)에 의하여 유로가 형성될 수 있다. 상기 외기 영역 내에서, 상기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213)에 의하여 형성되는 유로는 제1 유로(R1)로 정의될 수 있다. 상기 제1 유로(R1)에는 상기 외기 또는 외부 열원이 흐를 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 제1 배플(212)와 상기 제2 측벽 사이에 빈 공간이 형성되고, 상기 제2 배플(213)와 상기 제1 측벽 사이에 빈 공간이 형성되는 경우, 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 외기 또는 외부 열원은, 후술되는 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)와의 접촉 효율이 향상될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 배플(212) 및 상기 제2 배플(213)가 서로 다른 측벽과 빈 공간이 형성되는 경우, 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 외기 또는 외부 열원은, 지그-재그(zig-zag) 형태로 흐를 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외기 또는 외부 열원은 후술되는 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)와 전체적으로 접촉될 수 있다.
상기 제1 유로(R1)의 말단에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유로(R1)를 흐르는 상기 외기가 분기될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 유로(R1)를 흐르는 상기 외기는, 상기 제2 튜브 휜(214)의 개구부에 의하여 분기될 수 있다. 이 경우, 분기된 상기 외기는 내기(IA)로 정의될 수 있다. 상기 내기(IA)는, 상기 내기 영역으로 이동된 후, 후술되는 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)로 제공될 수 있다.
제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)는 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)는 각각, 상 기 제1 및 제2 튜브 휜(211, 214), 제1 및 제2 배플(212, 213)을 모두 관통할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)는 각각, 제3 방향으로 복수개 배치될 수 있다. 상기 제3 방향은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 직각 방향일 수 있다.
상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)의 내부는 제2 유로(R2)로 정의될 수 있다. 상기 제2 유로(R2)에는 상기 내기(IA) 또는 상기 외기가 흐를 수 있다. 즉, 상기 제1 유로(R1)의 말단에서 상기 외기로부터 분기된 상기 내기(IA)는, 상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)로 제공되어, 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐를 수 있다.
상기 내기(IA) 또는 제1 외기는 선택적으로 상기 제2 유로(R2)에 제공될 수 있다. 즉, 상기 제2 유로(R2)에 상기 내기(IA)가 제공되는 경우, 상기 제1 외기는 제공되지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 유로(R2)에 상기 외기가 제공되는 경우, 상기 내기(IA)는 제공되지 않을 수 있다.
도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2 유로(R2)에 상기 내기(IA)가 제공되는 경우, 상기 제1 유로(R1)에는 상기 제1 외기(OA1)가 제공될 수 있다. 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 내기(IA)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 제1 외기(OA1)는 간접적으로 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 내기(IA)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 제1 외기(OA1)는 상기 제1 내지 제4 튜브(221, 222, 223, 224)를 통해 접촉될 수 있다. 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 내기(IA)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 제1 외기(OA1)가 간접적으로 접촉되는 경우, 상기 내기(IA) 및 상기 제1 외기(OA1) 사이에 열교환이 발생되어, 상기 제1 외기(OA1)의 절대습도의 변화 없이 온도가 감소될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 제1 외기(OA1)는 상기 제1 공조 장치의 상기 제습 모듈(110)로부터 온도 및 습도가 감소됨에 따라, 상기 제2 공조 장치(200)를 통한 상기 제1 외기(OA1)의 냉각 효율이 향상될 수 있다.
이와 달리, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2 유로(R2)에 상기 제2 외기(OA2)가 제공되는 경우, 상기 제1 유로(R1)에는 상기 외부 열원(OH)이 제공될 수 있다. 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 제2 외기(OA2)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외부 열원(OH)은 간접적으로 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 제2 외기(OA2)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외부 열원(OH)은 상기 제1 내지 제4 튜브(210, 220, 230, 240)를 통해 접촉될 수 있다. 상기 제2 유로(R2)를 따라 흐르는 상기 제2 외기(OA2)와 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외부 열원(OH)이 간접적으로 접촉되는 경우, 상기 제1 외기(OA1) 및 상기 외부 열원(OH) 사이에 열교환이 발생되어, 상기 제2 외기(OA2)의 온도가 증가될 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 제2 실시 예에 따른 공조 시스템은 공조 장치(100) 및 히트펌프(300)를 포함할 수 있다. 상기 공조 장치(100)는, 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)은, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된, 상기 공조 장치(100)가 포함하는 상기 제습 모듈(110), 가습 모듈(120), 히팅 모듈(130), 쿨링 모듈(140), 및 열 교환 모듈(150)과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
상기 히트펌프(300)는 증발기(310), 압축기(320), 응축기(330), 및 팽창밸브(340)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 히트펌프(330)는 증기압축식 히트펌프일 수 있다.
상기 히트펌프(300)는 상기 공조 장치(100)의 제습 모듈(110)로부터 온도 및 습도가 감소된 상기 제1 외기(OA1) 또는 상기 공조 장치(100)의 가습 모듈(120)로부터 온도 및 습도가 증가된 상기 제2 외기(OA2)를 제공받을 수 있다. 상기 히트펌프(300)는 상기 제1 외기(OA1) 또는 상기 제2 외기(OA2)를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용할 수 있다.
상기 공조 시스템은 냉방 모드 또는 난방 모드로 동작될 수 있다. 구체적으로, 상기 공조 시스템이 냉방 모드로 동작되는 경우, 상기 공조 장치(100)의 제습 모듈(110)로부터 온도 및 습도가 감소된 상기 제1 외기(OA1)가 상기 히트펌프(300)의 상기 증발기(310) 방향으로 공급될 수 있다. 이와 달리, 상기 공조 시스템이 난방 모드로 동작되는 경우, 상기 공조 장치(100)의 가습 모듈(120)로부터 온도 및 습도가 증가된 상기 제2 외기(OA2)가 상기 히트펌프(300)의 상기 응축기(330) 방향으로 공급될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 제3 실시 예에 따른 공조 시스템은 제1 공조 장치(100), 제2 공조 장치(200), 및 히트펌프(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 공조 장치(100) 및 제2 공조 장치(200)는, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명된 상기 제1 공조 장치(100) 및 제2 공조 장치(200)와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
상기 히트펌프(300)는 증발기(310), 압축기(320), 응축기(330), 및 팽창밸브(340)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 히트펌프(330)는 증기압축식 히트펌프일 수 있다.
상기 히트펌프(300)는 상기 제1 공조 장치(100)의 히팅 모듈(130)로부터 온도가 증가된 상기 유체(F) 또는 상기 제1 공조 장치(100)의 쿨링 모듈(140)로부터 온도가 감소된 상기 유체(F)를 제공받을 수 있다. 상기 히트펌프(300)는 온도가 증가된 상기 유체(F) 또는 온도가 감소된 상기 유체(F)를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용할 수 있다.
상기 공조 시스템은 냉방 모드 또는 난방 모드로 동작될 수 있다. 구체적으로, 상기 공조 시스템이 냉방 모드로 동작되는 경우, 상기 제1 공조 장치의 제습 모듈(110)로부터 온도 및 습도가 감소된 상기 제1 외기(OA1)가 상기 제2 공조 장치(200)로 공급될 수 있다. 이와 달리, 상기 공조 시스템이 난방 모드로 동작되는 경우, 상기 제1 공조 장치(100)의 가습 모듈(120)로부터 온도 및 습도가 증가된 상기 제2 외기(OA2)가 상기 제2 공조 장치(200)로 공급될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 제1 공조 장치
110: 제습 모듈
120: 가습 모듈
130: 히팅 모듈
140: 쿨링 모듈
150: 열 교환 모듈
200: 제2 공조 장치
300: 히트펌프

Claims (14)

  1. 제1 외기와 유체의 분압 차이에 의해 상기 제1 외기에 포함된 증기가 상기 유체로 이동되어, 상기 제1 외기의 습도를 감소시키는 제습 모듈; 및
    제2 외기와 상기 유체의 분압 차이에 의해 상기 유체에 포함된 증기가 상기 제2 외기로 이동되어, 상기 제2 외기의 습도 증가시키는 가습 모듈을 포함하되,
    상기 제1 외기로부터 증기를 제공받은 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 유체 내의 증기가 제거된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함하는 공조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유체는 액체 건조제를 포함하되, 상기 제1 외기로부터 증기를 제공받아 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체는, 상기 제습 모듈로부터 상기 가습 모듈로 공급되어 상기 가습 모듈에서 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 후, 상기 가습 모듈로부터 상기 제습 모듈로 순환 공급되는 것을 포함하는 공조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제습 모듈에서, 상기 액체 건조제는 상기 제1 외기로부터 제공된 증기를 흡착한 후 흡열 반응하여 냉각되고,
    상기 가습 모듈에서 상기 액체 건조제는 상기 제2 외기로 증기를 탈착한 후 발열 반응하여 가열되는 것을 포함하는 공조 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 액체 건조제는 온도가 증가함에 따라 증기 흡착률이 증가하고, 온도가 감소함에 따라 증기 탈착률이 증가하는 것을 포함하는 공조 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제습 모듈로부터 상기 유체를 제공받아, 상기 유체의 온도를 증가시킨 후 상기 제습 모듈로 상기 유체를 순환 공급하는 히팅 모듈; 및
    상기 가습 모듈로부터 상기 유체를 제공받아, 상기 유체의 온도를 감소시킨 후 상기 가습 모듈로 상기 유체를 순환 공급하는 쿨링 모듈을 더 포함하는 공조 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 일부는, 상기 히팅 모듈을 거쳐 상기 제습 모듈로 순환 공급되고,
    상기 제습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 나머지 일부는, 상기 히팅 모듈 및 상기 쿨링 모듈을 순차적으로 거쳐 상기 가습 모듈로 공급되는 것을 포함하는 공조 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 가습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 일부는, 상기 쿨링 모듈을 거쳐 상기 가습 모듈로 순환 공급되고,
    상기 가습 모듈로부터 유출된 상기 유체 중 나머지 일부는, 상기 쿨링 모듈 및 상기 히팅 모듈을 순차적으로 거쳐 상기 제습 모듈로 공급되는 것을 포함하는 공조 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 히팅 모듈로부터 유출된 상기 유체를 제공받아 상기 쿨링 모듈로 제공하고, 상기 쿨링 모듈로부터 유출된 상기 유체를 제공받아 상기 히팅 모듈로 제공하는 열 교환 모듈을 더 포함하되,
    상기 열 교환 모듈에서, 상기 히팅 모듈로부터 유출된 상기 유체와 상기 쿨링 모듈로부터 유출된 상기 유체 사이에 열 교환이 수행되는 것을 포함하는 공조 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 히팅 모듈로부터 온도가 증가된 상기 유체 또는 상기 쿨링 모듈로부터 온도가 감소된 상기 유체를 제공받고,
    온도가 증가된 상기 유체 또는 온도가 감소된 상기 유체를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용하는 히트펌프를 더 포함하는 공조 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가습 모듈 및 상기 제습 모듈을 포함하는 제1 공조 장치가 정의되고,
    적층된 복수의 휜, 및 상기 복수의 휜을 관통하는 복수의 튜브를 포함하고, 상기 제습 모듈로부터 습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 상기 가습 모듈로부터 습도가 증가된 상기 제2 외기를 제공받는 제2 공조 장치를 더 포함하되,
    상기 제2 공조 장치는, 적층된 상기 복수의 휜 사이에 제1 유로가 정의되고, 상기 복수의 튜브 내부에 제2 유로가 정의되며, 상기 제1 유로 내에 흐르는 유체 및 상기 제2 유로 내에 흐르는 유체가 간접적으로 접촉하여 열교환 하는 것을 포함하는 공조 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제습 모듈로부터 습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 상기 가습 모듈로부터 습도가 증가된 상기 제2 외기를 제공받고,
    습도가 감소된 상기 제1 외기 또는 습도가 증가된 상기 제2 외기를 냉매와 열교환 되는 열원으로 사용하는 히트펌프를 더 포함하는 공조 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제습 모듈은, 상기 제1 외기가 흐르는 제1 외기 유로, 상기 유체가 흐르는 제1 유체 유로, 및 상기 제1 외기 유로와 상기 제1 유체 유로 사이에 배치되는 제1 분리막을 포함하고,
    상기 가습 모듈은, 상기 제2 외기가 흐르는 제2 외기 유로, 상기 유체가 흐르는 제2 유체 유로, 및 상기 제2 외기 유로와 상기 제2 유체 유로 사이에 배치되는 제2 분리막을 포함하는 공조 장치.
  13. 제1 외기로부터 유체로 증기가 이동되는 제습 모듈, 및 상기 유체로부터 제2 외기로 증기가 이동되는 가습 모듈을 포함하는 공조 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 제습 모듈의 제1 외기 유로 내에 상기 제1 외기가 공급되고, 상기 제습 모듈의 제1 유체 유로 내에 상기 유체가 공급되는 단계;
    상기 제1 외기로부터 상기 유체로 증기가 이동되어 상기 유체가 포함하는 액체 건조제에 증기가 흡착되고, 상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 감소하는 단계;
    상기 가습 모듈의 제2 외기 유로 내에 상기 제2 외기가 공급되고, 상기 가습 모듈의 제2 유체 유로 내에 상기 액체 건조제의 농도가 감소된 상기 유체가 공급되는 단계; 및
    상기 액체 건조제에 흡착된 증기가 탈착되어 상기 유체로부터 상기 제2 외기로 증기가 이동되고, 상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 증가하는 단계를 포함하는 공조 장치의 동작 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 유체 내의 상기 액체 건조제의 농도가 증가하는 단계 이후, 상기 액체 건조제의 농도가 증가된 상기 유체가 상기 가습 모듈의 상기 제2 유체 유로로부터 상기 제습 모듈의 상기 제1 유체 유로로 순환 공급되는 단계를 더 포함하는 공조 장치의 동작 방법.
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