WO2024106707A1 - 환기 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2024106707A1
WO2024106707A1 PCT/KR2023/013011 KR2023013011W WO2024106707A1 WO 2024106707 A1 WO2024106707 A1 WO 2024106707A1 KR 2023013011 W KR2023013011 W KR 2023013011W WO 2024106707 A1 WO2024106707 A1 WO 2024106707A1
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heat exchanger
flow path
processor
blower
air
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PCT/KR2023/013011
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이동규
김경훈
김성구
라선욱
서형준
심재형
장엄지
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the disclosed invention relates to a ventilation system that provides comfortable air to an indoor space.
  • a ventilation device is a device that supplies outdoor air to an indoor space or exchanges indoor air with outdoor air to ventilate an indoor space.
  • Conventional ventilation devices could only control indoor temperature and humidity through heat exchange between outdoor air and indoor air generated while passing through a heat exchanger. As a result, dehumidification of outdoor air supplied indoors was incomplete, and it was difficult to maintain indoor temperature and humidity in a comfortable state.
  • the disclosed invention provides a ventilation system capable of cleaning a heat exchanger provided inside a ventilation device.
  • a ventilation system includes a ventilation device and an outdoor unit.
  • the ventilation device includes a housing including a first inlet, a second inlet, a first outlet, and a second outlet; a plurality of dampers that change the flow path of air flowing through the housing; a first blower blowing the air to the first outlet; a second blower blowing the air to the second outlet; A total heat exchanger provided in the housing; a heat exchanger provided within the housing; and a processor.
  • the processor forms a first flow path through which outdoor air sucked through the first intake port passes through the total heat exchanger and is discharged through the first outlet through the heat exchanger.
  • the plurality of dampers, the first blower, and the second blower are used. You can control it.
  • a flow path can be formed within the ventilation device. While air flows through the flow path formed in the ventilation device, the processor may control the outdoor unit to operate to form frost in the heat exchanger. The processor may control the outdoor unit to stop operation based on a predetermined freezing termination condition in order to melt the frost and clean the heat exchanger.
  • the plurality of dampers include: a first damper opening and closing the first intake port; and a second damper that opens and closes the connection passage formed between the first inlet and the second inlet.
  • the processor may control the first damper to open the first intake port, control the second damper to close the connection flow path, and operate the first blower.
  • the processor may control the first damper to close the first intake port, control the second damper to open the connection passage, and operate the first blower to form the second flow path. there is.
  • the ventilation device may include a temperature sensor that detects the temperature of the outdoor air flowing in through the first flow path or the temperature of the indoor air flowing in through the second flow path; and a humidity sensor that detects the relative humidity of the outdoor air flowing in through the first flow path or the relative humidity of the indoor air flowing in through the second flow path.
  • the processor may control the plurality of dampers so that the first flow path and the second flow path are formed alternately for a predetermined time.
  • the processor may calculate a first absolute humidity based on the detected temperature and the detected relative humidity of the outdoor air flowing through the first flow path.
  • the processor may calculate a second absolute humidity based on the detected temperature and the detected relative humidity of the indoor air flowing through the second flow path.
  • the processor may select one of the first flow path and the second flow path to form the flow path within the ventilation device based on comparing the first absolute humidity and the second absolute humidity.
  • the processor selects the first flow path based on the first absolute humidity being higher than or equal to the second absolute humidity, or the second flow path based on the first absolute humidity being lower than the second absolute humidity. You can choose Euro.
  • the ventilation device further includes a heat exchanger temperature sensor that detects the temperature of the heat exchanger, and the freeze termination condition is that the operating time of the outdoor unit reaches a predetermined time limit or the temperature of the heat exchanger is set to the target temperature. It may include reaching.
  • the processor sets the detected temperature and the detected relative humidity of the outdoor air flowing through the first flow path as variables or the detected temperature and the detected relative humidity of the indoor air flowing through the second flow path as variables. Based on a predetermined correlation function, the target temperature can be determined.
  • the processor determines the rotational speed of the compressor included in the outdoor unit and the first compressor based on the detected relative humidity of the outdoor air flowing through the first flow path or the detected relative humidity of the indoor air flowing through the second flow path.
  • the rotation speed of the blower can be determined.
  • the processor is configured to operate the compressor based on whether the detected relative humidity of the outdoor air flowing through the first flow path or the detected relative humidity of the indoor air flowing through the second flow path is higher than a predetermined reference humidity range.
  • the rotation speed and the rotation speed of the first blower may be reduced.
  • the processor may be based on whether the detected relative humidity of the outdoor air flowing through the first flow path or the detected relative humidity of the indoor air flowing through the second flow path is lower than the predetermined reference humidity range, The rotational speed of the compressor and the rotational speed of the first blower may be increased.
  • the ventilation system further includes a display that displays information regarding the operation of the ventilation system, and the processor controls the display to display flow path information regarding selection of one of the first flow path and the second flow path. You can.
  • the ventilation system further includes a display that displays information about the operation of the ventilation system, and the processor predicts the time required to complete cleaning of the heat exchanger after the outdoor unit is stopped based on the freeze termination condition.
  • the display can be controlled to display .
  • a ventilation system includes a ventilation device and an outdoor unit.
  • the ventilation device includes a housing including a first inlet, a second inlet, a first outlet, and a second outlet; a plurality of dampers that change the flow path of air flowing through the housing; a first blower blowing the air to the first outlet; a second blower blowing the air to the second outlet; A total heat exchanger provided in the housing; a heat exchanger provided within the housing; and a processor.
  • the processor may control the plurality of dampers, the first blower, and the second blower to allow the air to flow into the heat exchanger.
  • the processor controls the outdoor unit to operate to form frost in the heat exchanger while air flows to the heat exchanger, and the operating time of the outdoor unit reaches a predetermined time limit or the detected temperature of the heat exchanger reaches the target temperature.
  • the outdoor unit can be controlled to stop operation based on reaching .
  • the ventilation device includes a temperature sensor that detects the temperature of the air flowing into the heat exchanger; and a humidity sensor that detects the relative humidity of the air flowing into the heat exchanger, wherein the processor determines a predetermined correlation between the temperature of the air flowing into the heat exchanger and the relative humidity of the air flowing into the heat exchanger as a variable. Based on the function, the target temperature can be determined.
  • the ventilation device further includes a humidity sensor that detects the relative humidity of the air flowing into the heat exchanger, and the processor rotates the compressor included in the outdoor unit based on the detected relative humidity of the air flowing into the heat exchanger. The speed and rotational speed of the first blower can be determined.
  • the processor reduces the rotational speed of the compressor and the rotational speed of the first blower based on the relative humidity of the air flowing into the heat exchanger being higher than a predetermined reference humidity range, or reducing the rotational speed of the air flowing into the heat exchanger. Based on the relative humidity of air being lower than the predetermined reference humidity range, the rotational speed of the compressor and the rotational speed of the first blower may be increased.
  • the disclosed ventilation system can clean the heat exchanger by forming frost on the heat exchanger inside the ventilation device and then thawing the frost.
  • the disclosed ventilation system can effectively clean the heat exchanger by selectively changing the flow path of air flowing into the heat exchanger.
  • the disclosed ventilation system can prevent poor cleaning of the heat exchanger by appropriately setting conditions for terminating the cleaning of the heat exchanger, and can also prevent unnecessary energy consumption.
  • FIG. 1 shows a ventilation system including a ventilation device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a top plan view of the inside of a ventilation device according to an embodiment, and shows an example of an air flow path formed inside the ventilation device.
  • Figure 3 shows another example of an air flow path formed inside a ventilation device.
  • Figure 4 shows the circulation of refrigerant during a ventilation operation of a ventilation system or when cleaning a heat exchanger according to an embodiment.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of a ventilation device according to one embodiment.
  • Figure 6 is a perspective view from below with some components of the ventilation device according to one embodiment removed.
  • FIG. 7 is a view of the first inner housing of the ventilation device shown in FIG. 5 turned upside down.
  • FIG. 8 is a view of the second inner housing of the ventilation device shown in FIG. 5 turned upside down.
  • FIG 9 shows an integrated air conditioning system including a ventilation device according to one embodiment.
  • Figure 10 is a control block diagram of configurations of a ventilation device according to one embodiment.
  • Figure 11 is a control block diagram of configurations of an integrated controller according to an embodiment.
  • Figure 12 is a flowchart explaining a control method of a ventilation system according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart explaining in more detail the control method of the ventilation system described in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a flowchart of some steps changed in the control method of the ventilation system described in FIG. 13.
  • first, second, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms refer to one It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • the term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may refer to at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) / application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step.
  • Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
  • FIG. 1 shows a ventilation system including a ventilation device according to one embodiment.
  • Figure 2 is a top view of the inside of a ventilation device according to an embodiment, showing an example of an air flow path formed inside the ventilation device.
  • the ventilation system 1 may include a ventilation device 100 connected to an indoor space and an outdoor space. Additionally, the ventilation system 1 may include an outdoor unit 200 that supplies refrigerant to the ventilation device 100.
  • the ventilation device 100 and the outdoor unit 200 may be installed in a machine room (eg, a utility room in a house) that is separate from the outdoor space and the indoor space. The location where the ventilation device 100 and the outdoor unit 200 are installed is not limited to the examples.
  • the ventilation device 100 may include a housing 101 that forms an exterior.
  • the housing 101 may have a hexahedral shape.
  • the housing 101 may include an intake flow path 102 that sucks outdoor air (OA) into the indoor space and guides it to the indoor space, and an exhaust flow path 103 that guides indoor air (RA) into the outdoor space.
  • the intake flow path 102 and the exhaust flow path 103 may be partitioned from each other by a plurality of partition walls 108.
  • the housing 101 has a first inlet 101a connected to the outdoor space and provided to suck outdoor air (OA) into the housing 101, and a first intake port 101a connected to the indoor space and sucked into the housing 101. It may include a first outlet 101b provided to discharge (OA) into the indoor space, and a first intake chamber 104 and a second intake chamber 105 forming the intake passage 102.
  • the intake passage 102 may connect the first intake port 101a and the first discharge port 101b.
  • the housing 101 has a second intake port 101c connected to the indoor space and provided for sucking indoor air (RA) into the housing 101, and indoor air connected to the outdoor space and sucked into the housing 101 ( It may include a second outlet 101d provided to discharge RA) into the outdoor space, and a first exhaust chamber 106 and a second exhaust chamber 107 forming the exhaust passage 103.
  • the exhaust flow path 103 may connect the second intake port 101c and the second discharge port 101d.
  • the ventilation device 100 includes a first duct D1 connected to the first intake port 101a of the housing 101 and extending to the outdoor space, and a second duct connected to the first outlet 101b and extending to the indoor space ( D2), a third duct (D3) connected to the second intake port (101c) and extending to the indoor space, and a fourth duct (D4) connected to the second outlet (101d) and extending to the outdoor space. .
  • the ventilation device 100 includes a first blower 109a connected to the first outlet 101b inside the second intake chamber 105 and a second outlet 101d inside the second exhaust chamber 107. It may include a connected second blower (109b).
  • the first blower 109a may generate the blowing force necessary to discharge air through the first outlet 101b.
  • the second blower 109b may generate blowing force necessary to discharge air to the second outlet 101d. That is, when the first blower 109a operates, the air inside the housing 101 is discharged into the indoor space through the first outlet 101b. When the second blower 109b operates, the air inside the housing 101 is discharged to the outdoor space through the second outlet 101d.
  • the ventilation device 100 may include a total heat exchanger 110 provided for heat exchange between outdoor air (OA) and indoor air (RA).
  • OA outdoor air
  • RA indoor air
  • the air flowing through the exhaust passage 103 and the air flowing through the intake passage 102 may exchange heat with each other in the total heat exchanger 110.
  • SA 'supply air
  • EA 'exhaust air
  • the total heat exchanger 110 may be made of paper coated with lithium chloride, and may also be called a 'total heat exchange element'.
  • the total heat exchanger 110 may be implemented as a plate-type total heat exchanger or a rotary-type total heat exchanger.
  • the total heat exchanger 110 may be disposed at a point where the intake flow path 102 and the exhaust flow path 103 intersect. That is, the total heat exchanger 110 is disposed on the intake passage 102 and the exhaust passage 103 at the same time.
  • the total heat exchanger 110 may connect the first intake chamber 104 and the second intake chamber 105.
  • the total heat exchanger 110 may connect the first exhaust chamber 106 and the second exhaust chamber 107.
  • the outdoor air (OA) flowing through the intake flow path (102) and the indoor air (RA) flowing through the exhaust flow path (103) exchange heat in the total heat exchanger (110) without contact. do.
  • the ventilation device 100 may include a filter 112 that collects foreign substances contained in outdoor air (OA).
  • the filter 112 may be placed adjacent to the total heat exchanger 110.
  • the total heat exchanger 110 includes an intake inlet end 110a, and the filter 112 may be arranged to face the intake inlet end 110a of the total heat exchanger 110.
  • the filter 112 may be arranged to closely face the intake inlet end 110a. Accordingly, foreign substances contained in the outdoor air (OA) flowing in through the first inlet 101a can be filtered out by the filter 112, and contamination of the total heat exchanger 110 can be prevented.
  • OA outdoor air
  • the filter 112 may be a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter.
  • HEPA filters may be composed of glass fibers.
  • the filter 112 may be provided as a photocatalyst filter that induces chemical reactions in air using a photocatalyst. That is, the filter 112 includes a photocatalyst and can capture various pathogens and bacteria present in the air by inducing a chemical reaction using the light energy of the photocatalyst. By promoting chemical action, odor particles in the air can be decomposed, removed, or collected.
  • the present invention is not limited to this, and the filter 112 may be provided with various types of filters capable of collecting foreign substances.
  • Conventional ventilation devices include only a total heat exchanger that performs heat exchange between outdoor air (OA) and indoor air (RA).
  • Conventional ventilation devices are not connected to the outdoor unit. In other words, the conventional ventilation device does not include a separate heat exchanger that receives refrigerant from the outdoor unit.
  • Conventional ventilation devices are only capable of supplying outdoor air to an indoor space and discharging indoor air to an outdoor space, and cannot perform an additional dehumidifying function.
  • the disclosed ventilation device 100 includes heat exchangers 120 and 130 provided to control the humidity and temperature of the air flowing through the intake passage 102.
  • the heat exchangers 120 and 130 may also be referred to as 'dehumidification modules'.
  • the heat exchangers 120 and 130 can remove moisture contained in the air passing through the heat exchangers 120 and 130. Since moisture contained in the air is removed as it passes through the heat exchangers 120 and 130, dry air can be supplied to the indoor space.
  • the intake flow path 102 may also be referred to as a ‘first flow path’.
  • the heat exchangers 120 and 130 may include a first heat exchanger 120 and a second heat exchanger 130. Heat exchangers 120 and 130 may be provided on the intake passage 102. The heat exchangers 120 and 130 may be disposed inside the second intake chamber 105. The first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 may be disposed on a downstream side of the intake passage 102 than the total heat exchanger 110. The second heat exchanger 130 may be disposed upstream of the intake passage 102 than the first heat exchanger 120. In other words, the first heat exchanger 120 may be disposed on a downstream side of the intake passage 102 than the second heat exchanger 130.
  • the number of heat exchangers provided inside the ventilation device 100 is not limited to the example. That is, the ventilation device 100 may include at least one heat exchanger.
  • the outdoor air (OA) sucked in through the first intake port 101a is supplied to the first intake chamber 104, the total heat exchanger 110, the second heat exchanger 130, and the first intake chamber 104. After sequentially passing through the heat exchanger 120, it is discharged into the indoor space through the first outlet (101b).
  • the indoor air (RA) sucked in through the second intake port 101c passes through the first exhaust chamber 106 and the total heat exchanger 110 and is then discharged to the outdoor space through the second outlet 101d.
  • Air flowing through the intake passage 102 from the first intake port 101a toward the first discharge port 101b may be dehumidified by the second heat exchanger 130. Additionally, air passing through the second heat exchanger 130 may be heated or cooled by the first heat exchanger 120.
  • the ventilation device 100 may include a first sterilizing device 111 for sterilizing the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130.
  • the first sterilizing device 111 may be disposed between the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130.
  • the first sterilizing device 111 can simultaneously sterilize the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 disposed on both sides.
  • the first sterilizing device 111 may include an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet light.
  • the first sterilizing device 111 may include a UV-LED.
  • the ventilation device 100 may include a second sterilizing device 113 for sterilizing indoor air (RA) sucked through the second inlet 101c.
  • the second sterilizing device 113 may be disposed within the first exhaust chamber 106.
  • the second sterilizing device 113 may include at least one of a heater, an infrared lamp, or a UV-LED.
  • Ventilation device 100 may include various temperature sensors.
  • the ventilation device 100 includes a temperature sensor 142 that detects the temperature of air flowing into the heat exchangers 120 and 130, and a heat exchanger temperature sensor 144 that detects the temperature of the heat exchangers 120 and 130. ) may include.
  • the temperature sensor 142 may be disposed upstream of the heat exchangers 120 and 130 in the intake passage 102.
  • the temperature sensor 142 may also be referred to as a ‘first temperature sensor’.
  • the temperature sensor 142 may be located between the total heat exchanger 110 and the second heat exchanger 130.
  • the temperature sensor 142 detects the first temperature of the outdoor air (OA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path, which is the intake flow path 102. You can.
  • the indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c is guided to the heat exchanger 120 and 130.
  • a second flow path may be formed.
  • the temperature sensor 142 may detect the second temperature of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path.
  • the heat exchanger temperature sensor 144 may be provided on the surface of the heat exchangers 120 and 130.
  • the heat exchanger temperature sensor 144 is provided to measure the temperatures of each of the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130, or the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130. Each may be prepared separately.
  • the heat exchanger temperature sensor 144 may also be referred to as a 'second temperature sensor'.
  • the supply air (SA) discharged into the room after passing through the temperature sensor and heat exchangers 120 and 130 provided at each of the first inlet 101a and the second inlet 101c of the ventilation device 100. ) may further include at least one discharge temperature sensor that measures the discharge temperature, which is a temperature of ).
  • the discharge temperature sensor may be disposed on the downstream side of the intake passage 102 than the total heat exchanger 110, the first heat exchanger 120, and the second heat exchanger 130.
  • the discharge temperature sensor can measure the temperature of the supply air (SA) discharged into the room through the first outlet (101b).
  • the ventilation device 100 may include a humidity sensor 150 that measures the relative humidity of air flowing into the heat exchangers 120 and 130.
  • the humidity sensor 150 may be disposed upstream of the heat exchangers 120 and 130 in the intake passage 102.
  • the humidity sensor 150 may be located between the total heat exchanger 110 and the second heat exchanger 130.
  • the humidity sensor 150 can detect the first relative humidity of outdoor air (OA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path, which is the intake flow path 102. .
  • the humidity sensor 150 measures the second relative humidity of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path. It can be detected.
  • the housing 101 may include a connection passage 102b connecting the first intake chamber 104 and the first exhaust chamber 106.
  • the connection passage 102b is disposed between the first intake chamber 104 and the first exhaust chamber 106, and is located on the partition wall 108 dividing the first intake chamber 104 and the first exhaust chamber 106. can be placed.
  • the connection passage 102b may be formed by cutting at least a portion of the partition wall 108. When the connection passage 102b is opened, the first intake chamber 104 and the first exhaust chamber 106 may communicate with each other.
  • the ventilation device 100 may include a plurality of dampers 330 and 340 provided to change the air flow path formed inside the housing 101.
  • the plurality of dampers 330 and 340 may open or close passages formed inside the ventilation device 100.
  • the first damper 330 is provided at the first intake port 101a and can open or close the first intake port 101a.
  • the second damper 340 may be provided between one side of the total heat exchanger 110 and the inner wall of the housing 101.
  • the second damper 340 may be disposed on the connection passage 102b.
  • the second damper 340 may open or close the connection passage 102b formed between the first inlet 101a and the second inlet 101c.
  • a damper (not shown) may also be provided at the second intake port 101c.
  • the damper provided at the second intake port 101c may be referred to as a 'third damper'.
  • the third damper may open or close the second intake port 101c.
  • the opening degree of each of the plurality of dampers 330 and 340 may be adjusted.
  • the first damper 330 provided in the first intake port 101a is opened, and the second damper 340 provided in the connection passage 102b is closed.
  • both the first blower (109a) and the second blower (109b) operate. Therefore, the outdoor air (OA) sucked in through the first intake port (101a) is discharged into the indoor space through the first outlet (101b) along the intake flow path 102, and the indoor air sucked in through the second intake port (101c) (RA) is discharged to the outdoor space through the second outlet (101d) along the exhaust flow path 103.
  • the first flow path or second intake port (101c) guides the outdoor air (OA) sucked through the first intake port (101a) to the heat exchangers (120, 130).
  • a second flow path that guides the indoor air (RA) sucked in through the heat exchangers (120, 130) may be formed.
  • the first flow path is the same as the intake flow path 102 described above.
  • the second flow path is a flow path that flows indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c back into the indoor space.
  • the first blower 109a may operate and the second blower 109b may be stopped. If the second blower 109b does not operate, air may not flow through the exhaust passage 103.
  • the first damper 330 may be opened, the second damper 340 may be closed, and the first blower 109a may operate.
  • the second blower 109b may be controlled not to operate. Accordingly, the outdoor air (OA) sucked through the first intake port 101a may pass through the filter 112 and the total heat exchanger 110 and then flow into the heat exchangers 120 and 130. Air that has passed through the heat exchangers 120 and 130 may be discharged into the indoor space through the first outlet 101b.
  • OA outdoor air
  • the first damper 330 may be closed, the second damper 340 may be opened, and the first blower 109a may operate. Since the first intake port 101a is closed due to the closure of the first damper 330, the inflow of outdoor air (OA) into the housing 101 is blocked. Additionally, the second blower 109b may be controlled not to operate. Therefore, the indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c can pass through the connection passage 102b, and after passing through the filter 112 and the total heat exchanger 110, it is transferred to the heat exchangers 120 and 130. may be introduced. Air that has passed through the heat exchangers 120 and 130 may be discharged into the indoor space through the first outlet 101b.
  • the first flow path or the second flow path may be selected. Selection of the first flow path or the second flow path may be performed based on the first absolute humidity of the outdoor air (OA) and the second absolute humidity of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130. To obtain the first absolute humidity of outdoor air (OA) and the second absolute humidity of indoor air (RA), the first flow path and the second flow path are each alternately operated for a predetermined time (e.g., 30 seconds). A plurality of dampers 330 and 340 may be controlled to be formed.
  • the heat exchangers (120, 130) are cleaned by thawing the frost.
  • air containing a relatively large amount of moisture needs to be introduced into the heat exchangers (120, 130).
  • the first absolute air (OA) flowing into the heat exchangers (120, 130) through the first flow path is The humidity and the second absolute humidity of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path may be compared.
  • the first absolute humidity of the outdoor air (OA) flowing into the heat exchangers (120, 130) through the first flow path is the second absolute humidity of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers (120, 130) through the second flow path.
  • the first flow path may be used for cleaning the heat exchangers 120 and 130.
  • the second flow path may be used for cleaning the heat exchangers (120, 130).
  • Figure 4 shows the circulation of refrigerant during a ventilation operation of a ventilation system or when cleaning a heat exchanger according to an embodiment.
  • the outdoor unit 200 includes a compressor 210 that compresses the refrigerant, an accumulator 212 that prevents non-evaporated liquid refrigerant from flowing into the compressor 210, and heat exchange between outdoor air and the refrigerant. It may include an outdoor heat exchanger 220 and a cooling fan 220a provided around the outdoor heat exchanger 220. Additionally, the outdoor unit 200 may include a four-way valve 230 that changes the circulation direction of the refrigerant.
  • the compressor 210 may operate by receiving electrical energy from an external power source.
  • the compressor 210 includes a compressor motor (not shown) and compresses low-pressure gaseous refrigerant to high pressure using the rotational force of the compressor motor.
  • the outdoor heat exchanger 220 may operate as a 'condenser' that condenses refrigerant.
  • the four-way valve 230 may be controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 210 to the outdoor heat exchanger 220. That is, when the ventilation system 1 operates in the ventilation mode or the heat exchanger cleaning mode, the refrigerant passes from the compressor 210 through the outdoor heat exchanger 220 and then into the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100. can be supplied.
  • the ventilation system 1 may operate to supply warm air to an indoor space.
  • the outdoor heat exchanger 220 may operate as an 'evaporator' that evaporates the refrigerant.
  • the four-way valve 230 may be controlled to first guide the refrigerant compressed in the compressor 210 to the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100. That is, the refrigerant may be supplied from the compressor 210 to the outdoor heat exchanger 220 after passing through the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100.
  • the outdoor unit 200 corresponds to an outdoor unit for an air conditioner commonly known in the art
  • a person skilled in the art can easily change or add various components necessary for implementing the outdoor unit 200.
  • the disclosed ventilation system 1 can be operated using a commonly used outdoor unit 200, so the ventilation device 100 does not include a separate compressor, so it can be miniaturized and production costs can be reduced. can be promoted.
  • the first heat exchanger 120 of the ventilation device 100 may be connected to the outdoor unit 200 through a first refrigerant pipe 121.
  • the first heat exchanger 120 may be connected to the outdoor heat exchanger 220 of the outdoor unit 200.
  • the second heat exchanger 130 may be connected to the first heat exchanger 120 through a second refrigerant pipe 131.
  • the second heat exchanger 130 may be connected to the outdoor unit 200 through a third refrigerant pipe 132.
  • the second heat exchanger 130 may be connected to the accumulator 212 of the outdoor unit 200.
  • the ventilation device 100 may include a first expansion device 160 provided in the first refrigerant pipe 121.
  • the first expansion device 160 can selectively expand the refrigerant supplied to the first heat exchanger 120 through the first refrigerant pipe 121.
  • the refrigerant passing through the first expansion device 160 may be in a reduced pressure state compared to before passing through the first expansion device 160.
  • the ventilation device 100 may include a second expansion device 170 provided in the second refrigerant pipe 131.
  • the second expansion device 170 can selectively expand the refrigerant discharged from the first heat exchanger 120 and supplied to the second heat exchanger 130 through the second refrigerant pipe 131.
  • the refrigerant passing through the second expansion device 170 may be in a reduced pressure state compared to before passing through the second expansion device 170.
  • the first expansion device 160 and the second expansion device 170 may be disposed inside the housing 101.
  • the second refrigerant pipe 131 may be disposed inside the housing 101.
  • the first expansion device 160 can expand a high-temperature, high-pressure refrigerant into a low-temperature, low-pressure refrigerant through a throttling action, and can control the flow rate of the refrigerant supplied to the first heat exchanger 120.
  • the first expansion device 160 can depressurize the refrigerant by using the throttling effect of the refrigerant, which reduces pressure without heat exchange with the outside when the refrigerant passes through a narrow passage.
  • the first expansion device 160 may include an electronic expansion valve (EEV) 161.
  • the electronic expansion valve 161 can control the degree of expansion of the refrigerant and the flow rate of the refrigerant by adjusting the opening degree. When the electronic expansion valve 161 is fully opened, the refrigerant may pass through the electronic expansion valve 161 without resistance and the refrigerant may not expand.
  • the second expansion device 170 may also expand the refrigerant through a throttling action.
  • the second expansion device 170 may include a solenoid valve 171 and a capillary tube 172 connected in parallel with the solenoid valve 171.
  • the solenoid valve 171 When the solenoid valve 171 is closed, the refrigerant moves to the capillary tube 172 and can expand by throttling, and when the solenoid valve 171 is open, the refrigerant can flow without resistance through the solenoid valve 171 and does not expand. It may not be possible.
  • the solenoid valve 171 may be replaced with an electronic expansion valve (EEV).
  • EEV electronic expansion valve
  • both the first expansion device 160 and the second expansion device 170 may include an electronic expansion valve.
  • the first expansion device 160 may include a solenoid valve and a capillary tube connected in parallel with the solenoid valve
  • the second expansion device 170 may include an electronic expansion valve.
  • Both the first expansion device 160 and the second expansion device 170 may include a solenoid valve and a capillary tube connected in parallel with the solenoid valve.
  • the solenoid valve connected in parallel with the capillary tube can be replaced with an electronic expansion valve.
  • the ventilation device 100 When operating in the ventilation mode of the ventilation system 1, the ventilation device 100 can suck in outdoor air (OA) and indoor air (RA) and provide air with controlled temperature and humidity to the indoor space. Therefore, ventilation of the indoor space can be achieved.
  • a first dehumidifying mode, a second dehumidifying mode and a blowing mode may be provided.
  • the ventilation system 1 may operate in one of a first dehumidifying mode, a second dehumidifying mode, and a blowing mode for ventilation operation.
  • the processor 193 of the ventilation device 100 may control the ventilation device 100 to operate in the first dehumidifying mode, the second dehumidifying mode, or the blowing mode.
  • the ventilation device 100 may operate while switching between the first dehumidification mode, the second dehumidification mode, and the blowing mode based on the indoor temperature and indoor humidity.
  • the ventilation device 100 may further include an indoor temperature sensor that detects indoor temperature and an indoor humidity sensor that detects indoor humidity.
  • the first dehumidifying mode will be described.
  • the first expansion device 160 may expand the refrigerant.
  • the second expansion device 170 may or may not expand the refrigerant.
  • the second expansion device 170 may not expand the refrigerant in the first dehumidifying mode so that the refrigerant can flow smoothly.
  • the solenoid valve 171 of the second expansion device 170 may be opened in the first dehumidification mode.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor 210 is condensed in the outdoor heat exchanger 220 of the outdoor unit 200 and then flows into the first expansion device 160. It can be.
  • the first expansion device 160 can expand the high-temperature, high-pressure refrigerant to a low-temperature, low-pressure state so that the refrigerant can evaporate in the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130.
  • the refrigerant expanded in the first expansion device 120 flows into the first heat exchanger 120 and may be evaporated by heat exchange with air passing through the first heat exchanger 120.
  • the refrigerant discharged from the first heat exchanger 120 and introduced into the second heat exchanger 130 may be evaporated in the second heat exchanger 130 once again.
  • the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 can condense and remove moisture contained in the air passing through the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 and cool the air. You can. That is, the ventilation system 1 operating in the first dehumidifying mode can simultaneously lower the temperature and humidity of outdoor air sucked into the room.
  • the air supplied to the indoor space by the ventilation device 100 operating in the first dehumidifying mode may have a temperature and humidity that make the user feel comfortable. Since the ventilation device 100 operating in the first dehumidification mode discharges cooled and dried air into the indoor space, the first dehumidification mode may be called 'cooling dehumidification mode'.
  • the second dehumidifying mode will be described.
  • the first expansion device 160 may not expand the refrigerant.
  • the second expansion device 170 may expand the refrigerant.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor 210 may be condensed in the outdoor heat exchanger 220 of the outdoor unit 200 and then flow into the first heat exchanger 120.
  • the first heat exchanger 120 that receives the refrigerant can condense the refrigerant.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the first heat exchanger 120 may be expanded by the second expansion device 170 to become a low-temperature, low-pressure refrigerant.
  • the expanded refrigerant may flow into the second heat exchanger 130 and may be evaporated by heat exchange with air passing through the second heat exchanger 130.
  • air flowing through the intake passage 102 may sequentially pass through the second heat exchanger 130 and the first heat exchanger 120.
  • the second heat exchanger 130 can condense and remove moisture contained in the air passing through the second heat exchanger 130, and the air passing through the second heat exchanger 130 can be cooled and dehumidified.
  • the first heat exchanger 120 can heat the air from which moisture has been removed by the second heat exchanger 130 by condensing the refrigerant.
  • the air that was cooled while passing through the second heat exchanger 130 is heated again by the first heat exchanger 120, so that the temperature may increase compared to when passing through the second heat exchanger 130.
  • the relative humidity of the air that has passed through the second heat exchanger 130 and the first heat exchanger 120 may be lower than the relative humidity of the air that has passed through only the second heat exchanger 130. Therefore, air with a temperature and humidity that makes the user feel comfortable can be supplied to the indoor space. Since the ventilation device 100 operating in the second dehumidification mode can discharge dry air having the same or similar temperature as the indoor temperature into the indoor space, the second dehumidification mode may be called a 'constant temperature dehumidification mode'.
  • the blowing mode will be explained.
  • the refrigerant is not supplied to the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130, and only heat exchange between outdoor air and indoor air can be performed by the total heat exchanger 110.
  • the processor 193 blocks the flow of refrigerant flowing into the ventilation device 100, blocks the refrigerant flowing into the ventilation device 100 from flowing into the heat exchangers 120 and 130, or turns off the outdoor unit 200. By doing so, the ventilation device 100 can be operated in blowing mode.
  • the ventilation device 100 is used cumulatively, foreign substances (eg, dust) may adhere to the surfaces of the heat exchangers 120 and 130. If the heat exchangers (120, 130) are contaminated, the heat transfer performance of the heat exchangers (120, 130) may deteriorate, and the air passing through the heat exchangers (120, 130) may be contaminated. Therefore, cleaning of the heat exchangers 120 and 130 is required.
  • foreign substances eg, dust
  • the disclosed ventilation system 1 can clean the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100 by forming frost on the heat exchangers 120 and 130 and then melting them. Washing of the heat exchangers 120 and 130 may be referred to as freeze wash.
  • the ventilation system 1 drives the outdoor unit 200 to form frost on the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100, and forms frost on the heat exchangers 120 and 130. The operation of the outdoor unit 200 may be stopped to thaw the frost.
  • the four-way valve 230 may be controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 210 to the outdoor heat exchanger 220. That is, in the heat exchanger cleaning mode, the refrigerant may be supplied from the compressor 210 to the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100 after passing through the outdoor heat exchanger 220.
  • the first expansion device 160 may be controlled to expand the refrigerant.
  • the second expansion device 170 may or may not expand the refrigerant.
  • the second expansion device 170 may not expand the refrigerant in the first dehumidifying mode so that the refrigerant can flow smoothly.
  • the refrigerant passes through the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130, it exchanges heat with the surrounding air and is evaporated. Therefore, the air around the heat exchangers 120 and 130 is cooled.
  • the heat exchangers 120 and 130 operate as evaporators, the surrounding air is cooled, so the surface temperature of the heat exchangers 120 and 130 can fall below 0°C, which is the freezing point of water. Therefore, water vapor around the heat exchangers 120 and 130 may lose heat and frost may form on the surfaces of the heat exchangers 120 and 130.
  • frost forms in the heat exchangers (120, 130)
  • heat exchange between the refrigerant inside the heat exchangers (120, 130) and the outside air does not occur. Therefore, while the outdoor unit 200 is operating, the temperature of the heat exchangers 120 and 130 continues to decrease.
  • the direction of circulation of the refrigerant in the heat exchanger cleaning mode is the same as the direction of circulation of the refrigerant in the ventilation mode.
  • ventilation mode there is a difference between ventilation mode and heat exchanger cleaning mode in that the air flow path is formed differently.
  • the operation of the blowers 109a and 109b and the dampers 330 and 340 are controlled differently depending on the ventilation mode or the heat exchanger cleaning mode.
  • both the first blower 109a and the second blower 109b operate. Additionally, the first damper 330 provided in the first intake port 101a is opened, and the second damper 340 provided in the connection passage 102b is closed. Accordingly, the outdoor air (OA) sucked in through the first intake port 101a flows along the intake passage 102 and is discharged into the indoor space through the first outlet port 101b. Additionally, the indoor air (RA) sucked in through the second intake port 101c flows along the exhaust passage 103 and is discharged to the outdoor space through the second outlet port 101d.
  • the first blower 109a When the ventilation system 1 operates in heat exchanger cleaning mode, the first blower 109a may operate and the second blower 109b may be stopped. That is, in the heat exchanger cleaning mode, the flow of air through the exhaust passage 103 may not occur. In the heat exchanger cleaning mode, a first flow path that is the intake flow path 102 or a second flow path that is a circulation flow path of indoor air (RA) may be formed.
  • RA indoor air
  • the ventilation system 1 operates the compressor 210 to form frost on the heat exchangers 120 and 130 in a heat exchanger cleaning mode. As a result, the air passing through the heat exchangers 120 and 130 is cooled.
  • the amount of frost formed in the heat exchangers (120, 130) is insufficient. If the amount of frost is insufficient, the cleaning effect of the heat exchanger (120, 130) may be reduced.
  • a method of increasing the freezing time to form frost can be used.
  • Increasing the freezing time for forming frost means increasing the operating time of the outdoor unit 200.
  • the operating time of the outdoor unit 200 can be increased.
  • a method of increasing the freezing rate of the heat exchangers 120 and 130 may also be used. If the target temperature for the temperature of the heat exchangers 120, 130 is fixed, the ventilation system 1 can increase the freezing rate of the heat exchangers 120, 130. To increase the freezing rate, the ventilation system 1 may increase the first rotational speed of the compressor 210 included in the outdoor unit 200 and the second rotational speed of the first blower 109a. As the first rotational speed of the compressor 210 increases, the amount of refrigerant supplied to the heat exchangers 120 and 130 increases. When the second rotation speed of the first blower 109a increases, the amount of air supplied to the heat exchangers 120 and 130 increases. Therefore, the freezing speed may accelerate.
  • the humidity of the air flowing into the heat exchangers (120, 130) is higher than a predetermined reference humidity range, more frost may be formed than the amount of frost required for cleaning the heat exchangers (120, 130).
  • the operating time of the outdoor unit 200 may be reduced by increasing the target temperature of the heat exchangers 120 and 130.
  • the freezing rate is reduced by reducing the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a. may decrease.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a ventilation device according to one embodiment.
  • Figure 6 is a perspective view from below with some components of the ventilation device according to one embodiment removed.
  • FIG. 7 is a view of the first inner housing of the ventilation device shown in FIG. 5 turned upside down.
  • FIG. 8 is a view of the second inner housing of the ventilation device shown in FIG. 5 turned upside down.
  • the ventilation device 100 may include a drain tray 125 that collects condensate generated from the heat exchangers 120 and 130.
  • the drain tray 125 may be disposed below the heat exchangers 120 and 130 in the vertical direction (Z).
  • the housing 101 may include a first inner housing 310 and a second inner housing 320.
  • the second inner housing 320 may be coupled to the first inner housing 310 in the vertical direction (Z).
  • the inner housings 310 and 320 may be made of an insulating material.
  • the inner housings 310 and 320 may be made of EPS insulation such as Styrofoam.
  • the present invention is not limited to this, and the internal housings 310 and 320 may be formed of various insulating materials provided to maintain the temperature of the air flowing through the intake passage 102 and the exhaust passage 103 at a constant temperature.
  • the ventilation device 100 may include covers 410 and 420 that form the exterior of the housing 101 and cover the inner housings 310 and 320.
  • the covers 410 and 420 include a first cover 410 disposed below in the vertical direction (Z), and a second cover 420 disposed on top of the first cover 410 and coupled to the first cover 410. ) may include.
  • the first cover 410 may form the lower exterior of the ventilation device 100
  • the second cover 420 may form the upper exterior of the ventilation device 100.
  • the covers 410 and 420 may cover the inner housings 310 and 320 to protect the inner housings 310 and 320 from the outside.
  • the covers 410 and 420 may be made of an injection-molded material such as plastic.
  • the first inner housing 310 may be inserted into the first cover 410, and the second inner housing 320 may be inserted into the second cover 420. From the bottom to the top of the ventilation device 100, the first cover 410, the first inner housing 310, the second inner housing 320, and the second cover 420 may be sequentially arranged.
  • Components of the ventilation device 100 such as the total heat exchanger 110, filter 112, blowers 109a, 109b, heat exchangers 120, 130, and drain tray 125, are included in the first internal housing 310 and /Or it may be arranged to be supported by the second internal housing 320.
  • a first hole 315 may be provided in the first internal housing 310.
  • the total heat exchanger 110, filter 112, and drain tray 125 may be provided to be separable from the ventilation device 100 through the first hole 315 of the first internal housing 310.
  • the second inner housing 320 may include a second hole 325 provided to correspond to the first hole 315 of the first inner housing 310.
  • the first cover 410 includes a body portion 411 in the shape of a square frame, a face portion 412 that is detachably coupled to the body portion 411 and is provided in a plate shape, and is provided to cover the face portion 412 from the bottom. It may include a lower cover portion 413.
  • the surface portion 412 of the first cover 410 may include a plate body 412a, a first surface 412b of the plate body 412a, and a second surface disposed on the opposite side of the first surface 412b. You can.
  • the surface portion 412 of the first cover 410 may include a third hole 412d provided to correspond to the first hole 315 of the first inner housing 310.
  • the third hole 412d may be formed on the plate body 412a. Since the third hole 412d is provided to correspond to the first hole 315, it is provided asymmetrically on the plate body 412a about one of the long axis (L) and short axis (S) of the housing 101. It can be.
  • the surface portion 412 of the first cover 410 may be coupled to the body portion 411 such that the first surface 412b faces downward.
  • the first hole 315 and the third hole 412d may have the same shape and may be arranged to overlap in the vertical direction (Z).
  • the first internal housing 310 has a first inlet forming portion 311 forming part of the first inlet 101a, and a first outlet forming part 311 forming a part of the first outlet 101b. It may include part 312, a second inlet forming part 313 forming part of the second inlet 101c, and a second outlet forming part 314 forming part of the second outlet 101d. .
  • the first outlet forming part 312 and the second outlet forming part 314 may be provided to be symmetrical to each other about the long axis L of the ventilation device 100.
  • the first inlet forming part 311 and the second inlet forming part 313 may also be provided to be symmetrical to each other about the long axis L of the ventilation device 100.
  • the first hole 315 through which the total heat exchanger 110, the filter 112, and the drain tray 125 are pulled out is the first area 315a through which the total heat exchanger 110, the filter 112 is pulled out, and the drain tray. It may be divided into a second area 315b where 125 is drawn out.
  • the first area 315a and the second area 315b of the first hole 315 are shown as connected to each other, but this is not limited to this, and the first area 315a and the second area 315b are connected to each other. It may be separated.
  • the total heat exchanger 110 may have a hexahedral shape.
  • the total heat exchanger 110 is provided to have a square cross-section, and the filter 112 is disposed adjacent to the intake inlet end 110a of the total heat exchanger 110, so that the first area 315a of the first hole 315 ) can be provided in a rectangular shape.
  • the total heat exchanger 110 and the filter 112 may be exposed to the outside through the first area 315a of the first hole 315.
  • the second area 315b of the first hole 315 may be provided in a shape corresponding to the shape of the drain tray 125.
  • the second area 315b may be formed as a polygon, but is not limited to this and may have various shapes.
  • the second internal housing 320 has a first inlet forming portion 321 forming part of the first inlet 101a and a first outlet forming part 321 forming a part of the first outlet 101b. It may include part 322, a second inlet forming part 323 forming part of the second inlet 101c, and a second outlet forming part 324 forming part of the second outlet 101d. .
  • the first outlet forming part 322 and the second outlet forming part 324 may be provided to be symmetrical to each other.
  • the first inlet forming part 321 and the second inlet forming part 323 may also be provided to be symmetrical to each other.
  • the first inner housing 310 and the second inner housing 320 are assembled in the vertical direction (Z) to form a first inlet (101a), a first outlet (101b), a second inlet (101c), and a second outlet (101d). ) can be formed.
  • ) can be formed.
  • one side 316 of the first inner housing 310 and the other side 326 of the second inner housing 320 are arranged in parallel, the first hole 315 and the second hole 315 of the first inner housing 310
  • the second hole 325 of the inner housing 320 is also parallel.
  • the side on which the first inlet 101a and the second outlet 101d are arranged in the front-back direction (X) is referred to as one side of the housing 101, and the side on which the second inlet 101c and the first outlet 101b are arranged is referred to as one side of the housing 101.
  • the total heat exchanger 110 may be placed adjacent to one side of the housing 101. Since the heat exchangers (120, 130) are disposed adjacent to the first outlet (101b) and the first blower (109a) within the second intake chamber (105), in order to secure the space of the second intake chamber (105) as much as possible. The total heat exchanger 110 may be placed closest to the first suction port 101a.
  • the first intake chamber 104, the second intake chamber 105, the first exhaust chamber 106, and the second exhaust chamber 107 are formed by the first inner housing 310 and the second inner housing 320. It can be partitioned by partition walls 108. Additionally, the partition walls 108 may serve to support the total heat exchanger 110.
  • the partition wall 108 dividing the first exhaust chamber 105 and the second intake chamber 106 is formed by the partition wall forming part 317 of the first inner housing 310 and the partition wall forming part (320) of the second inner housing 320. 327).
  • the connection passage 102a may be formed by cutting at least a portion of the partition wall.
  • FIG 9 shows an integrated air conditioning system including a ventilation device according to one embodiment.
  • the integrated air conditioning system 2 may include a ventilation device 100, an outdoor unit 200, a plurality of indoor units 30 (30a, 30b, 30c, 30d), and an integrated controller 50.
  • the ventilation device 100 may be connected to the outdoor unit 200 through a refrigerant pipe (P1).
  • the refrigerant pipe (P1) may correspond to the first refrigerant pipe 121 described above.
  • the plurality of indoor units 30 may be connected to the outdoor unit 200 through a refrigerant pipe (P2).
  • the outdoor unit 200 may supply refrigerant to each of the plurality of indoor units 30 through the refrigerant pipe P2.
  • a plurality of indoor units 30 may be installed inside each of a plurality of different indoor spaces.
  • the plurality of indoor units 30 may be installed inside a plurality of offices, a plurality of guest rooms, or a plurality of rooms divided inside a building.
  • the air in the indoor space where each of the plurality of indoor units 30 is installed may be directly conditioned (eg, cooled).
  • the ventilation device 100 may be installed in various spaces inside a building.
  • the ventilation device 100 may be installed in a space such as a veranda or utility room of an apartment.
  • the first inlet 101a, the second inlet 101c, the first outlet 101b, and the second outlet 101d provided in the housing 101 of the ventilation device 100 may each be connected to a duct.
  • the duct connected to the second intake port 101c and the first outlet 101b may extend into the indoor space.
  • a hole communicating with the ventilation device 100 may be provided on the ceiling or wall of the indoor space.
  • the duct connected to the first inlet 101a and the second outlet 101d may extend to the outdoor space.
  • the integrated controller 50 may be electrically connected to the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and a plurality of indoor units 30.
  • the integrated controller 50 may be electrically connected to the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and the plurality of indoor units 30 through a communication line CL.
  • the integrated controller 50 may control the operation of the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and the plurality of indoor units 30.
  • the integrated controller 50 can obtain user input, operate the integrated air conditioning system 2 in response to the user input, and display information about the integrated air conditioning system 2.
  • the integrated controller 50 may control the ventilation device 100 and the indoor unit 30 based on the indoor temperature and indoor humidity of the indoor space where the indoor unit 30 is placed. By appropriately controlling the operations of the ventilation device 100 and the indoor unit 30, cooling efficiency and dehumidification efficiency can be improved, and energy for cooling and dehumidification can be saved.
  • refrigerant can be supplied to the ventilation device 100 and the plurality of indoor units 30 using one outdoor unit 200.
  • the number of ventilation devices 100, outdoor units 200, and indoor units 30 is not limited to those illustrated.
  • the control method of the ventilation system 1 can also be used in the integrated air conditioning system 2 illustrated in FIG. 9 .
  • Figure 10 is a control block diagram of configurations of a ventilation device according to one embodiment.
  • the ventilation device 100 includes a first blower 109a, a second blower 109b, a first sterilization device 111, a second sterilization device 112, a temperature sensor 142, and a heat exchanger. It may include a temperature sensor 144, a humidity sensor 150, a first expansion device 160, and a second expansion device 170. Additionally, the ventilation device 100 may include a user interface 180, a memory 191, a communication interface 192, a processor 193, a first damper 330, and a second damper 340. The processor 193 may be electrically connected to the components of the ventilation device 100 and may control each component.
  • the processor 193 may control the first expansion device 160 to selectively expand the refrigerant supplied to the first heat exchanger 120 through the first refrigerant pipe 121.
  • the processor 193 controls the second expansion device 170 to selectively expand the refrigerant discharged from the first heat exchanger 120 and supplied to the second heat exchanger 130 through the second refrigerant pipe 131. can do.
  • the user interface 180 may obtain various user inputs regarding the operation of the ventilation device 100.
  • the user interface 180 may output an electrical signal (voltage or current) corresponding to the user input to the processor 193 of the ventilation device 100.
  • User interface 180 may include various buttons, dials, and/or displays.
  • the display of user interface 180 may display information regarding the operation of ventilation system 1 .
  • the user interface 180 may obtain a command to execute a heat exchanger cleaning mode.
  • the processor 193 may drive the ventilation system 1 in the heat exchanger cleaning mode based on the execution command of the heat exchanger cleaning mode.
  • User interface 180 may obtain user input to adjust the heat exchanger cleaning schedule.
  • the heat exchanger cleaning schedule may be predetermined depending on the design.
  • the processor 193 may periodically perform a heat exchanger cleaning operation based on the heat exchanger cleaning schedule.
  • the memory 191 can remember/store various information necessary for the operation of the ventilation system 1.
  • the memory 191 may store instructions, applications, data and/or programs necessary for the operation of the ventilation system 1.
  • the processor 193 may generate a control signal for controlling the operation of the ventilation system 1 based on instructions, applications, data and/or programs stored in the memory 191.
  • the communication interface 192 may communicate with the outdoor unit 200, the indoor unit 30, and/or the integrated controller 50.
  • the ventilation device 100 may operate based on a control signal transmitted from the integrated controller 50 through the communication interface 192. Additionally, the processor 193 of the ventilation device 100 may generate a control signal for operating the outdoor unit 200 and transmit the control signal to the outdoor unit 200 through the communication interface 192.
  • the heat exchangers 120 and 130 may become contaminated during cumulative use of the ventilation device 100 .
  • cleaning of the heat exchangers (120, 130) is required.
  • the disclosed ventilation system 1 can clean the heat exchangers 120 and 130 of the ventilation device 100 by forming frost on the heat exchangers 120 and 130 and then melting them.
  • the disclosed ventilation system 1 can appropriately select an air flow path for easily forming frost in the heat exchangers 120 and 130, and can appropriately adjust the freezing time for the formation of frost. Additionally, the disclosed ventilation system 1 may appropriately adjust the freezing rate of the heat exchangers 120 and 130.
  • the processor 193 In response to entering the heat exchanger cleaning mode, the processor 193 operates a first flow path or A plurality of dampers 330 and 340 and a first blower 109a are used to form a second flow path that guides the indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c to the heat exchanger 120 and 130. and the second blower (109b) can be controlled.
  • a first flow path or A plurality of dampers 330 and 340 and a first blower 109a are used to form a second flow path that guides the indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c to the heat exchanger 120 and 130. and the second blower (109b) can be controlled.
  • the processor 193 may open the first damper 330 to open the first intake port 101a and close the second damper 340 to close the connection flow path 102b. there is.
  • the processor 193 may close the first damper 330 to close the first intake port 101a and open the second damper 340 to open the connection flow path 102b. there is.
  • the processor 193 installs a plurality of dampers 330 and 340 so that the first flow path and the second flow path are formed alternately for a predetermined time (for example, 30 seconds). can be controlled.
  • the temperature sensor 142 can detect the temperature of air flowing into the heat exchangers 120 and 130.
  • the temperature sensor 142 may also be referred to as a ‘first temperature sensor’.
  • the temperature sensor 142 may detect the first temperature of the outdoor air (OA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path, which is the intake flow path 102.
  • the temperature sensor 142 may detect the second temperature of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path.
  • Heat exchanger temperature sensor 144 may detect the temperature of heat exchangers 120 and 130.
  • the heat exchanger temperature sensor 144 may also be referred to as a 'second temperature sensor'.
  • the humidity sensor 150 can measure the relative humidity of air flowing into the heat exchangers 120 and 130.
  • the humidity sensor 150 may detect the first relative humidity of the outdoor air (OA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path, which is the intake flow path 102.
  • the humidity sensor 150 may detect the second relative humidity of the indoor air (RA) flowing into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path.
  • the processor 193 may calculate the first absolute humidity of the outdoor air (OA) based on the first temperature and first relative humidity of the outdoor air (OA) flowing through the first flow path.
  • the processor 193 may calculate the second absolute humidity of the indoor air (RA) based on the second temperature and the second relative humidity of the indoor air (RA) flowing through the second flow path.
  • the processor 193 may select one of the first flow path and the second flow path based on comparing the first absolute humidity and the second absolute humidity. That is, the first flow path or the second flow path may be used for cleaning the heat exchangers (120, 130).
  • the processor 193 may select the first flow path based on the first absolute humidity of the outdoor air (OA) being higher than or equal to the second absolute humidity of the indoor air (RA).
  • the processor 193 may select the second flow path based on the first absolute humidity of the outdoor air (OA) being lower than the second absolute humidity of the indoor air (RA).
  • the processor 193 may control the display of the user interface 180 to display flow path information regarding selection of one of the first flow path and the second flow path.
  • the processor 193 drives the outdoor unit 200 to form frost on the heat exchangers 120 and 130 in the heat exchanger cleaning mode, and sets a predetermined freezing end condition to thaw the frost formed on the heat exchangers 120 and 130. Based on this, the operation of the outdoor unit 200 can be stopped.
  • the processor 193 controls the display of the user interface 180 to display the predicted time required to complete cleaning of the heat exchangers 120 and 130 after the operation of the outdoor unit 200 is stopped based on the freezing end condition. You can.
  • the freezing end condition is that the operating time of the outdoor unit 200 reaches a predetermined time limit (for example, 20 minutes) or the third temperature of the heat exchangers 120 and 130 reaches the target temperature.
  • the processor 193 may determine to stop operation of the outdoor unit 200 based on the temperature detected by the heat exchanger temperature sensor 144 being lower than or equal to the target temperature.
  • the processor 193 may determine to stop driving the outdoor unit 200 based on the operating time of the outdoor unit 200 elapses a predetermined time limit after entering the heat exchanger cleaning mode.
  • the processor 193 may determine a target temperature for the temperatures of the heat exchangers 120 and 130 based on a predetermined correlation function.
  • the processor 193 may calculate a target temperature for the temperatures of the heat exchangers 120 and 130 based on entering the heat exchanger cleaning mode.
  • the processor 193 may calculate the target temperature of the heat exchangers 120 and 130 based on the selection of the first flow path or the second flow path.
  • the correlation function includes the temperature and relative humidity of the air flowing into the heat exchanger (120, 130) as variables.
  • the correlation function may include the first temperature and first relative humidity of the outdoor air (OA) supplied to the heat exchangers 120 and 130 as variables.
  • the correlation function may include the second temperature and second relative humidity of the indoor air (RA) supplied to the heat exchangers 120 and 130 as variables.
  • the target temperature is calculated.
  • the correlation function can be defined as Equation 1 below. Equation 1 is just an example.
  • the correlation function may be defined by various mathematical equations depending on the specifications of the ventilation device 100.
  • the operating time of the outdoor unit 200 may be adjusted. If the target temperature of the heat exchangers 120 and 130 is lowered, the operating time of the outdoor unit 200 may increase. This is because it takes more time for the temperature of the heat exchangers 120 and 130 to decrease to the target temperature. Conversely, if the target temperature of the heat exchangers 120 and 130 increases, the operating time of the outdoor unit 200 may decrease. Since frost must be formed in the heat exchangers 120 and 130, the target temperature may be determined to be lower than a predetermined critical temperature (eg, -5°C).
  • a predetermined critical temperature eg, -5°C
  • the target temperature for the temperature of the heat exchangers 120 and 130 may be fixed when designing the ventilation device 100.
  • the freezing rate of the heat exchangers 120 and 130 may be adjusted.
  • the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a may be adjusted.
  • the freezing speed may accelerate. Conversely, when the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a decrease, the freezing speed may be slowed.
  • the processor 193 operates the compressor 210 included in the outdoor unit 200 based on the first relative humidity of the outdoor air (OA) or the second relative humidity of the indoor air (RA) supplied to the heat exchangers 120 and 130.
  • the first rotation speed and the second rotation speed of the first blower 109a may be determined.
  • the processor 193 may perform a first rotation of the compressor 210 based on whether the first relative humidity of the outdoor air (OA) or the second relative humidity of the indoor air (RA) is higher than a predetermined reference humidity range.
  • the speed and the second rotation speed of the first blower 109a may be reduced.
  • the processor 193 may configure the first relative humidity of the compressor 210 based on the first relative humidity of the outdoor air (OA) or the second relative humidity of the indoor air (RA) being lower than a predetermined reference humidity range.
  • the rotation speed and the second rotation speed of the first blower 109a can be increased.
  • the processor 193 may operate the first blower 109a and stop the second blower 109b.
  • the first blower 109a may be operated.
  • the processor 193 may stop the operation of the first blower 109a until the frost melts.
  • the processor 193 may operate the first blower 109a again to remove moisture remaining after the frost melts.
  • Figure 11 is a control block diagram of configurations of an integrated controller according to an embodiment.
  • the integrated controller 50 may include a display 51, an input unit 52, a communication interface 53, and a memory 54, and includes a processor 55 electrically connected to them. can do.
  • the integrated controller 50 may provide a user interface for interaction between the integrated air conditioning system 2 and the user.
  • the display 51 may display information regarding the status and/or operation of the integrated air conditioning system 2.
  • the display 51 can display information input by the user or information provided to the user on various screens.
  • the display 51 may display information related to the operation of the integrated air conditioning system 2 as at least one of an image or text.
  • the display 51 may display a graphic user interface (GUI) that enables control of the integrated air conditioning system 2. That is, the display 51 can display a UI element (User Interface Element) such as an icon.
  • GUI graphic user interface
  • the display 51 may include various types of display panels.
  • the display 54 may include a liquid crystal display panel (LCD Panel), a light emitting diode panel (LED Panel), an organic light emitting diode panel (OLED Panel), Alternatively, it may include a micro LED panel.
  • LCD Panel liquid crystal display panel
  • LED Panel light emitting diode panel
  • OLED Panel organic light emitting diode panel
  • the display 54 may include a micro LED panel.
  • the display 51 may be implemented as a touch display.
  • the touch display may include a display panel that displays an image and a touch panel that receives touch input.
  • the display panel can convert the image data received from the processor 55 into optical signals that can be viewed by the user.
  • the touch panel can identify the user's touch input and provide an electrical signal corresponding to the received touch input to the processor 55.
  • the input unit 52 of the integrated controller 50 may output an electrical signal (voltage or current) corresponding to user input to the processor 55.
  • the input unit 52 may include various buttons and may include a dial.
  • a separate input unit 52 may not be provided in the integrated controller 50. That is, the integrated controller 50 can obtain user input.
  • the integrated controller 50 provides user input to turn on or off each of the ventilation device 100 and the indoor unit 30, or user input to set each operation mode of the ventilation device 100 and the indoor unit 30. can be obtained.
  • the communication interface 53 can communicate with the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and the indoor unit 30.
  • the communication interface 53 of the integrated controller 50 may be connected to the communication interfaces of each of the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and the indoor unit 30 through a communication line CL.
  • the integrated controller 50 may transmit control signals to the ventilation device 100, the outdoor unit 200, and the indoor unit 30 through the communication interface 53.
  • the communication interface 53 may include a wired communication module and/or a wireless communication module for communicating with an external device (eg, a mobile device, a computer).
  • the wired communication module can communicate with external devices through a wide area network such as the Internet, and the wireless communication module can communicate with external devices through an access point connected to the wide area network. Through this, the user can remotely control the integrated air conditioning system (2).
  • the memory 54 can remember/store various information necessary for the operation of the integrated air conditioning system 2.
  • the memory 54 may store instructions, applications, data, and/or programs necessary for the operation of the integrated air conditioning system 2.
  • the memory 54 may store data regarding the reference temperature and reference humidity for determining the operation of the ventilation device 100 and the indoor unit 30.
  • the memory 54 may include volatile memory such as Static Random Access Memory (S-RAM) or Dynamic Random Access Memory (D-RAM) for temporarily storing data. Additionally, the memory 540 includes non-volatile memory such as Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), or Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) for long-term storage of data. It can be included.
  • volatile memory such as Static Random Access Memory (S-RAM) or Dynamic Random Access Memory (D-RAM) for temporarily storing data.
  • D-RAM Dynamic Random Access Memory
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • the processor 55 may generate a control signal for controlling the operation of the integrated air conditioning system 2 based on instructions, applications, data, and/or programs stored in the memory 54.
  • the processor 55 is hardware and may include logic circuits and arithmetic circuits.
  • the processor 55 may process data according to programs and/or instructions provided from the memory 54 and generate control signals according to the processing results.
  • the memory 54 and the processor 55 may be implemented as one control circuit or as a plurality of circuits.
  • the components of the ventilation device 100, the outdoor unit 200, the indoor unit 30, and the integrated controller 50 are not limited to those described in FIGS. 10 and 11. Some of the components of the ventilation device 100, outdoor unit 200, indoor unit 30, and integrated controller 50 described above may be omitted, or other components may be added.
  • Figure 12 is a flowchart explaining a control method of a ventilation system according to an embodiment.
  • the ventilation system 1 may operate in a heat exchanger cleaning mode (1201).
  • the processor 193 of the ventilation system 1 may enter the heat exchanger cleaning mode based on user input obtained through the user interface 180.
  • the processor 193 may enter the heat exchanger cleaning mode based on a previously requested heat exchanger cleaning schedule.
  • the processor 193 of the ventilation system 1 operates a plurality of dampers 330 and 340 to allow air to flow into the heat exchangers 120 and 130.
  • 1 blower (109a) and the second blower (109b) can be controlled (1202).
  • the processor 193 guides the outdoor air (OA) sucked through the first intake port 101a of the housing 101 to the heat exchanger 120, 130 or the first flow path or the second intake port 101c.
  • a plurality of dampers (330, 340), a first blower (109a), and a second blower (109b) are controlled. You can.
  • one of the first flow path and the second flow path may be selected.
  • the processor 193 may drive the outdoor unit 200 to form frost on the heat exchangers 120 and 130 in the heat exchanger cleaning mode (1203). Thereafter, the processor 193 may stop the operation of the outdoor unit 200 based on a predetermined freezing termination condition in order to thaw the frost formed in the heat exchangers 120 and 130 (1204).
  • the heat exchangers (120, 130) may be cleaned through a process of forming and then melting frost on the heat exchangers (120, 130).
  • FIG. 13 is a flowchart explaining in more detail the control method of the ventilation system described in FIG. 12.
  • the processor 193 of the ventilation system 1 alternately operates the first flow path and the second flow path for a predetermined time (for example, 30 seconds) based on entering the heat exchanger cleaning mode.
  • a plurality of dampers 330 and 340 can be controlled to be formed.
  • the processor 193 opens the first damper 330, closes the second damper 340, and operates the first blower ( 109a) can be operated. Accordingly, outdoor air (OA) sucked in through the first intake port 101a may flow into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path.
  • the temperature sensor 142 may detect the first temperature of outdoor air (OA) flowing in through the first flow path.
  • the humidity sensor 150 may detect the first relative humidity of outdoor air (OA) flowing in through the first flow path.
  • the processor 193 may calculate the first absolute humidity of the outdoor air (OA) based on the first temperature and the first relative humidity of the outdoor air (OA) (1302).
  • the processor 193 closes the first damper 330, opens the second damper 340, and The blower 109a can be operated. Accordingly, indoor air (RA) sucked through the second intake port 101c may flow into the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path.
  • the temperature sensor 142 may detect the second temperature of indoor air (RA) flowing in through the second flow path.
  • the humidity sensor 150 may detect the second relative humidity of indoor air (RA) flowing in through the second flow path.
  • the processor 193 may calculate the second absolute humidity of the indoor air (RA) based on the second temperature and the second relative humidity of the indoor air (RA) (1303).
  • the processor 193 may select one of the first flow path and the second flow path based on comparing the first absolute humidity and the second absolute humidity.
  • the processor 193 may select the first flow path based on the first absolute humidity of the outdoor air (OA) being higher than or equal to the second absolute humidity of the indoor air (RA) (1304, 1305).
  • the processor 193 may control the plurality of dampers 330 and 340 to supply air to the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path to form frost in the heat exchangers 120 and 130.
  • the processor 193 may select the second flow path based on the first absolute humidity of the outdoor air (OA) being lower than the second absolute humidity of the indoor air (RA) (1304, 1306).
  • the processor 193 may control the plurality of dampers 330 and 340 to supply air to the heat exchangers 120 and 130 through the second flow path to form frost in the heat exchangers 120 and 130.
  • the processor 193 may determine a target temperature for the temperatures of the heat exchangers 120 and 130 (1307).
  • the processor 193 may calculate the target temperature of the heat exchangers 120 and 130 based on the selection of the first flow path or the second flow path.
  • the processor 193 may determine a target temperature for the temperature of the heat exchangers 120 and 130 based on the temperature of the air flowing into the heat exchangers 120 and 130, the relative humidity of the air, and a predetermined correlation function.
  • the processor 193 may drive the outdoor unit 200 to form frost in the heat exchangers 120 and 130 (1308). Until the outdoor unit 200 stops operating, the rotational speed of the compressor 210 may be maintained constant. The rotation speed of the first blower 109a may also be maintained constant. As frost forms in the heat exchangers 120 and 130, the temperature of the heat exchangers 120 and 130 decreases. When the temperature of the heat exchangers 120 and 130 decreases and reaches the target temperature, the processor 193 may stop the operation of the outdoor unit 200 (1309, 1311).
  • the processor 193 operates the outdoor unit 200 when the operating time of the outdoor unit 200 elapses a predetermined time limit (for example, 20 minutes). The operation of can be stopped (1310, 1311).
  • FIG. 14 is a flowchart of some steps changed in the control method of the ventilation system described in FIG. 13.
  • the target temperature of the heat exchangers 120 and 130 may be fixed when designing the ventilation device 100.
  • the freezing rate of the heat exchangers 120 and 130 may be adjusted.
  • the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a may be adjusted.
  • the processor 193 flows into the heat exchangers 120 and 130 through the first flow path or the second flow path.
  • the humidity sensor 150 can be controlled to detect the relative humidity of the air (1401).
  • the processor 193 sets the first rotation speed of the compressor 210 to the first predetermined reference speed and the second rotation speed of the first blower 109a.
  • the speed can be set to a predetermined second reference speed (1403).
  • the processor 193 may reduce the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a based on the detected relative humidity of the air being higher than the predetermined reference humidity range.
  • the processor 193 may increase the first rotational speed of the compressor 210 and the second rotational speed of the first blower 109a based on the detected relative humidity of the air being lower than the predetermined reference humidity range ( 1404).
  • the disclosed ventilation system can clean the heat exchanger by forming frost on the heat exchanger inside the ventilation device and then thawing the frost.
  • the disclosed ventilation system can effectively clean the heat exchanger by selectively changing the flow path of air flowing into the heat exchanger.
  • the disclosed ventilation system can prevent poor cleaning of the heat exchanger by appropriately setting conditions for terminating the cleaning of the heat exchanger, and can also prevent unnecessary energy consumption.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a storage medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' only means that it is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves). This term refers to cases where data is semi-permanently stored in a storage medium and temporary storage media. It does not distinguish between cases where it is stored as .
  • a 'non-transitory storage medium' may include a buffer where data is temporarily stored.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • at least a portion of the computer program product e.g., a downloadable app
  • a machine-readable storage medium such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server. It can be temporarily stored or created temporarily.

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Abstract

일 실시예에 환기 시스템은 환기 장치 및 실외기를 포함한다. 환기 장치는 제1 흡입구, 제2 흡입구, 제1 배출구 및 제2 배출구를 포함하는 하우징, 하우징을 흐르는 공기의 유로를 변경하는 복수의 댐퍼, 하우징 내부의 제1 송풍기, 제2 송풍기, 열교환기 및 프로세서를 포함한다. 프로세서는 상실외 공기가 상기 열교환기를 통과하는 제1 유로 또는 실내 공기가 상기 열교환기를 통과하는 제2 유로를 형성하기 위해, 상기 복수의 댐퍼, 상기 제1 송풍기 및 상기 제2 송풍기를 제어한다. 프로세서는 유로를 통해 공기가 흐르는 동안, 상기 열교환기에 서리가 형성되도록 실외기를 제어하고, 상기 서리를 녹여 상기 열교환기를 세척하기 위해 미리 정해진 동결 종료 조건에 기초하여 동작 정지하도록 상기 실외기를 제어한다.

Description

환기 시스템 및 그 제어 방법
개시된 발명은 실내 공간에 쾌적한 공기를 제공하는 환기 시스템에 관한 것이다.
환기 장치는 실외 공기를 실내로 공급하거나, 실내 공기와 실외 공기를 교환하여 실내 공간을 환기할 수 있는 장치이다. 종래 환기 장치는 전열교환기를 통과하면서 발생하는 실외 공기와 실내 공기 간의 전열교환만으로 실내의 온도 및 습도를 조절할 수 밖에 없었다. 이로 인하여 실내로 공급되는 실외 공기의 제습이 불완전하였고, 실내 온도 및 습도를 쾌적한 상태로 유지하는데 어려움이 있었다.
또한, 실내 공기의 질, 위생 및 청결이 강조되고 있는 요즘 환기 장치의 사용이 늘어나면서 환기 장치의 내부가 오염되는 문제에 대한 관심이 증가되고 있다. 따라서 환기 장치의 내부를 청결하게 하기 위한 방법이 요구되고 있다.
개시된 발명은 환기 장치의 내부에 마련되는 열교환기를 세척할 수 있는 환기 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따른 환기 시스템은 환기 장치 및 실외기를 포함한다. 환기 장치는, 제1 흡입구, 제2 흡입구, 제1 배출구 및 제2 배출구를 포함하는 하우징; 상기 하우징을 통해 흐르는 공기의 유로를 변경하는 복수의 댐퍼들; 상기 제1 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제1 송풍기; 상기 제2 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제2 송풍기; 상기 하우징 내에 마련되는 전열교환기; 상기 하우징 내에 마련되는 열교환기; 및 프로세서;를 포함한다. 상기 프로세서는 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 상기 제1 흡입구를 통해 흡입되는 실외 공기가 상기 전열교환기를 거치고 상기 열교환기를 거쳐 상기 제1 배출구를 통해 배출되는 제1 유로를 형성하거나, 상기 제2 흡입구를 통해 흡입되는 실내 공기가 상기 전열교환기를 거치고 상기 열교환기를 거쳐 상기 제1 배출구를 통해 배출되는 제2 유로를 형성하기 위해, 상기 복수의 댐퍼들, 상기 제1 송풍기 및 상기 제2 송풍기를 제어할 수 있다. 이에 의해 상기 환기 장치 내에 유로가 형성될 수 있다. 상기 환기 장치 내에 형성된 상기 유로를 통해 공기가 흐르는 동안, 프로세서는 상기 열교환기에 서리를 형성하기 위해 동작하도록 상기 실외기를 제어할 수 있다. 프로세서는 상기 서리를 녹여 상기 열교환기를 세척하기 위해 미리 정해진 동결 종료 조건에 기초하여 동작 정지하도록 상기 실외기를 제어할 수 있다..
상기 복수의 댐퍼들은 상기 제1 흡입구를 개방 및 폐쇄하는 제1 댐퍼; 및 상기 제1 흡입구와 상기 제2 흡입구 사이에 형성되는 연결 유로를 개방 및 폐쇄하는 제2 댐퍼;를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 유로의 형성을 위해, 상기 제1 흡입구를 개방하도록 상기 제1 댐퍼를 제어하고, 상기 연결 유로를 폐쇄하도록 상기 제2 댐퍼를 제어하고, 상기 제1송풍기를 동작시킬 수 있다. 또는, 상기 프로세서는 상기 제2 유로의 형성을 위해, 상기 제1 흡입구를 폐쇄하도록 상기 제1 댐퍼를 제어하고 상기 연결 유로를 개방하도록 상기 제2 댐퍼를 제어하고, 상기 제1 송풍기를 동작시킬 수 있다.
상기 환기 장치는 상기 제1 유로를 통해 유입되는 상기 실외 공기의 온도를 검출하거나, 상기 제2 유로를 통해 유입되는 상기 실내 공기의 온도를 검출하는 온도 센서; 및 상기 제1 유로를 통해 유입되는 상기 실외 공기의 상대 습도를 검출하거나, 상기 제2 유로를 통해 유입되는 상기 실내 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로가 각각 미리 정해진 시간 동안 교대로 형성되도록 상기 복수의 댐퍼들을 제어할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 상기 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 제1 절대 습도를 산출할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 상기 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 제2 절대 습도를 산출할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 절대 습도와 상기 제2 절대 습도를 비교함에 기초하여, 상기 환기 장치 내에 상기 유로를 형성하기 위해 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 절대 습도가 상기 제2 절대 습도보다 높거나 같아지는 것에 기초하여 상기 제1 유로를 선택하거나, 상기 제1 절대 습도가 상기 제2 절대 습도보다 낮아지는 것에 기초하여 상기 제2 유로를 선택할 수 있다.
상기 환기 장치는 상기 열교환기의 온도를 검출하는 열교환기 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 동결 종료 조건은 상기 실외기의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간에 도달하는 것 또는 상기 열교환기의 온도가 목표 온도에 도달하는 것을 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 온도와 검출된 상대 습도를 변수로 하거나 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도를 변수로 하는 미리 정해진 상관 함수에 기초하여, 상기 목표 온도를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도에 기초하여 상기 실외기에 포함된 압축기의 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 회전 속도를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 또는, 상기 프로세서는 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도가 상기 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 증가시킬 수 있다.
상기 환기 시스템은 상기 환기 시스템의 동작에 관한 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 하나의 선택에 관한 유로 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
상기 환기 시스템은 상기 환기 시스템의 동작에 관한 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 동결 종료 조건에 기초하여 상기 실외기가 정지된 후, 상기 열교환기의 세척 완료까지 소요되는 예측 시간을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 환기 시스템은 환기 장치 및 실외기를 포함한다. 환기 장치는, 제1 흡입구, 제2 흡입구, 제1 배출구 및 제2 배출구를 포함하는 하우징; 상기 하우징을 통해 흐르는 공기의 유로를 변경하는 복수의 댐퍼들; 상기 제1 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제1 송풍기; 상기 제2 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제2 송풍기; 상기 하우징 내에 마련되는 전열교환기; 상기 하우징 내에 마련되는 열교환기; 및 프로세서;를 포함한다. 상기 프로세서는 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 상기 공기가 상기 열교환기로 유입되도록 상기 복수의 댐퍼들, 상기 제1 송풍기 및 상기 제2 송풍기를 제어할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 열교환기로 공기가 흐르는 동안, 상기 열교환기에 서리를 형성하기 위해 동작하도록 상기 실외기를 제어하고, 상기 실외기의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간에 도달하거나 상기 열교환기의 검출된 온도가 목표 온도에 도달하는 것에 기초하여 동작 정지하도록 상기 실외기를 제어할 수 있다.
상기 환기 장치는 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 온도를 검출하는 온도 센서; 및 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 온도와 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도를 변수로 하는 미리 정해진 상관 함수에 기초하여, 상기 목표 온도를 결정할 수 있다.
상기 환기 장치는 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 상기 실외기에 포함된 압축기의 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 회전 속도를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 감소시키거나, 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도가 상기 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 증가시킬 수 있다.
개시된 환기 시스템은 환기 장치 내부의 열교환기에 서리를 형성한 후 서리를 해동함으로써 열교환기를 세척할 수 있다.
개시된 환기 시스템은 열교환기로 유입되는 공기의 유로를 선택적으로 변경함으로써 열교환기의 세척을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 개시된 환기 시스템은 열교환기의 세척을 종료하기 위한 조건을 적절히 설정함으로써 열교환기의 세척 불량을 방지할 수 있고, 불필요한 에너지가 소비되는 것도 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 환기 장치를 포함하는 환기 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 환기 장치의 내부를 위에서 바라본 평면도로서, 환기 장치 내부에 형성되는 공기 유로의 일 예를 도시한다.
도 3은 환기 장치 내부에 형성되는 공기 유로의 다른 예를 도시한다.
도 4 일 실시예에 따른 환기 시스템의 환기 동작 시 또는 열교환기 세척 시 냉매의 순환을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 환기 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 환기 장치의 일부 구성을 제거하고 아래에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 환기 장치의 제1 내부 하우징을 상하 반전시킨 도면이다.
도 8는 도 5에 도시된 환기 장치의 제2 내부 하우징을 상하 반전시킨 도면이다.
도 9은 일 실시예에 따른 환기 장치를 포함하는 통합 공조 시스템을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 환기 장치의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 통합 컨트롤러의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 환기 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 13은 도 12에서 설명된 환기 시스템의 제어 방법을 보다 상세히 설명하는 순서도이다.
도 14는 도 13에서 설명된 환기 시스템의 제어 방법에서 일부 단계를 변경한 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 또 다른 부분을 매개로 연결되는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용한 "제1", "제2"등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 환기 장치를 포함하는 환기 시스템을 도시한다. 도 2는 일 실시예에 따른 환기 장치의 내부를 위에서 바라본 평면도로서, 환기 장치 내부에 형성되는 공기 유로의 일 예를 도시한다
도 1 및 도 2를 참조하면, 환기 시스템(1)은 실내 공간 및 실외 공간과 연결되는 환기 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 환기 시스템(1)은 환기 장치(100)에 냉매를 공급하는 실외기(200)를 포함할 수 있다. 환기 장치(100)와 실외기(200)는 실외 공간 및 실내 공간과 구별되는 기계실(예를 들면, 주택의 다용도실)에 설치될 수 있다. 환기 장치(100)와 실외기(200)가 설치되는 장소는 예시된 것으로 한정되지 않는다.
환기 장치(100)는 외관을 형성하는 하우징(101)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하우징(101)은 육면체 형상을 가질 수 있다. 하우징(101)은 실외 공기(OA)를 실내로 흡입하여 실내 공간으로 안내하는 흡기 유로(102)와, 실내 공기(RA)를 실외 공간으로 안내하는 배기 유로(103)를 포함할 수 있다. 흡기 유로(102)와 배기 유로(103)는 복수의 격벽(108)에 의하여 서로 구획될 수 있다.
하우징(101)은, 실외 공간과 연결되고 실외 공기(OA)를 하우징(101) 내부로 흡입하기 위해 마련되는 제1 흡입구(101a), 실내 공간과 연결되고 하우징(101) 내부로 흡입된 실외 공기(OA)를 실내 공간으로 배출하기 위해 마련되는 제1 배출구(101b), 흡기 유로(102)를 형성하는 제1 흡기실(104)과 제2 흡기실(105)을 포함할 수 있다. 흡기 유로(102)는 제1 흡입구(101a)와 제1 배출구(101b)를 연결할 수 있다.
하우징(101)은 실내 공간과 연결되고 실내 공기(RA)를 하우징(101) 내부로 흡입하기 위해 마련되는 제2 흡입구(101c), 실외 공간과 연결되고 하우징(101) 내부로 흡입된 실내 공기(RA)를 실외 공간으로 배출하기 위해 마련되는 제2 배출구(101d), 배기 유로(103)를 형성하는 제1 배기실(106)과 제2 배기실(107)을 포함할 수 있다. 배기 유로(103)는 제2 흡입구(101c)와 제2 배출구(101d)를 연결할 수 있다.
환기 장치(100)는 하우징(101)의 제1 흡입구(101a)와 연결되고 실외 공간으로 연장되는 제1 덕트(D1), 제1 배출구(101b)와 연결되고 실내 공간으로 연장되는 제2 덕트(D2), 제2 흡입구(101c)와 연결되고 실내 공간으로 연장되는 제3 덕트(D3), 및 제2 배출구(101d)와 연결되고 실외 공간으로 연장되는 제4 덕트(D4)를 포함할 수 있다.
환기 장치(100)는, 제2 흡기실(105)의 내부에서 제1 배출구(101b)와 연결되는 제1 송풍기(109a) 및 제2 배기실(107)의 내부에서 제2 배출구(101d)와 연결되는 제2 송풍기(109b)를 포함할 수 있다. 제1 송풍기(109a)는 제1 배출구(101b)로 공기를 배출하는데 필요한 송풍력을 생성할 수 있다. 제2 송풍기(109b)는 제2 배출구(101d)로 공기를 배출하는데 필요한 송풍력을 생성할 수 있다. 즉, 제1 송풍기(109a)가 동작하면 하우징(101) 내부의 공기는 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출된다. 제2 송풍기(109b)가 동작하면 하우징(101) 내부의 공기는 제2 배출구(101d)를 통해 실외 공간으로 배출된다.
환기 장치(100)는 실외 공기(OA)와 실내 공기(RA) 간 열교환을 위해 마련되는 전열교환기(110)를 포함할 수 있다. 환기 시스템(1)이 환기 모드로 동작하는 경우, 배기 유로(103)를 흐르는 공기와 흡기 유로(102)를 흐르는 공기는 전열교환기(110)에서 서로 열교환 될 수 있다. 환기 시스템(1)의 환기 동작 시, 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출되는 공기는 '공급 공기(SA)'로 지칭될 수 있고, 제2 배출구(101d)를 통해 실외 공간으로 배출되는 공기는 '배출 공기(EA)'로 지칭될 수 있다.
전열교환기(110)는 염화리튬이 코팅된 종이 재질로 마련될 수 있고, '전열교환소자'로 호칭될 수도 있다. 전열교환기(110)는 판형 전열교환기 또는 로터리형 전열교환기로 구현될 수 있다. 전열교환기(110)는 흡기 유로(102)와 배기 유로(103)가 교차하는 지점 상에 배치될 수 있다. 즉, 전열교환기(110)는 흡기 유로(102) 상에 배치되면서 동시에 배기 유로(103) 상에 배치된다.
전열교환기(110)는 제1 흡기실(104)과 제2 흡기실(105)을 연결할 수 있다. 전열 교환기(110)는 제1 배기실(106)과 제2 배기실(107)을 연결할 수 있다. 환기 시스템(1)의 환기 동작 시, 흡기 유로(102)를 통해 흐르는 실외 공기(OA)와 배기 유로(103)를 통해 흐르는 실내 공기(RA)는 전열교환기(110)에서 접촉하지 않은 상태로 열교환 된다.
환기 장치(100)는 실외 공기(OA)에 포함된 이물질을 포집하는 필터(112)를 포함할 수 있다. 필터(112)는 전열교환기(110)와 인접하게 배치될 수 있다. 전열교환기(110)는 흡기 유입단(110a)을 포함하고 필터(112)는 전열교환기(110)의 흡기 유입단(110a)과 마주하도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 필터(112)는 흡기 유입단(110a)과 밀접하게 마주하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 흡입구(101a)를 통해 유입되는 실외 공기(OA) 중에 포함된 이물질이 필터(112)에서 걸러질 수 있고, 전열교환기(110)의 오염이 방지될 수 있다.
예를 들면, 필터(112)는 헤파 필터(HEPA(High Efficiency Particulate Air) filter)일 수 있다. 헤파 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 필터(112)는 광 촉매를 이용하여 공기의 화학 작용을 유도하는 광 촉매 필터로 마련될 수도 있다. 즉, 필터(112)는 광 촉매를 포함하고, 광 촉매의 광 에너지에 의한 화학적 반응을 유도하여 공기 중에 존재하는 각종 병원균과 박테리아를 포집할 수 있다. 화학 작용의 촉진에 따라 공기 중의 냄새 입자가 분해, 제거 또는 포집될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 필터(112)는 이물질을 포집 가능한 다양한 종류의 필터로 마련될 수 있다.
종래의 환기 장치는 실외 공기(OA)와 실내 공기(RA) 간 열교환을 수행하는 전열교환기만 포함하였다. 종래의 환기 장치는 실외기와 연결되지 않는다. 다시 말해, 종래의 환기 장치는 실외기로부터 냉매를 공급 받는 별도의 열교환기를 포함하지 않는다. 종래의 환기 장치는 실외 공기를 실내 공간으로 공급하고 실내 공기를 실외 공간으로 배출하는 것만 가능하고, 추가적인 제습 기능을 수행할 수 없다.
그러나 개시된 환기 장치(100)는 흡기 유로(102)를 흐르는 공기의 습도와 온도를 조절하도록 마련되는 열교환기(120, 130)를 포함한다. 열교환기(120, 130)는 '제습 모듈'로 지칭될 수도 있다. 열교환기(120, 130)는 열교환기(120, 130)를 통과하는 공기에 포함된 습기를 제거할 수 있다. 공기에 포함된 수분은 열교환기(120, 130)를 통과하면서 제거되므로, 건조한 공기가 실내 공간으로 공급될 수 있다. 흡기 유로(102)는 '제1 유로'로 호칭될 수도 있다.
열교환기(120, 130)는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130)를 포함할 수 있다. 열교환기(120, 130)는 흡기 유로(102) 상에 마련될 수 있다. 열교환기(120, 130)는 제2 흡기실(105) 내부에 배치될 수 있다. 제1 열교환기(120) 및 제2 열교환기(130)는 전열교환기(110)보다 흡기 유로(102)의 하류 측에 배치될 수 있다. 제2 열교환기(130)는 제1 열교환기(120)보다 흡기 유로(102)의 상류 측에 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 열교환기(120)는 제2 열교환기(130)보다 흡기 유로(102)의 하류 측에 배치될 수 있다.
환기 장치(100)의 내부에 마련되는 열교환기의 개수는 예시된 것으로 한정되지 않는다. 즉, 환기 장치(100)는 적어도 하나의 열교환기를 포함할 수 있다.
환기 시스템(1)의 환기 동작 시, 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입된 실외 공기(OA)는 제1 흡기실(104), 전열교환기(110), 제2 열교환기(130), 제1 열교환기(120)를 차례로 지난 후 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출된다. 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)는 제1 배기실(106)과 전열교환기(110)를 통과한 후 제2 배출구(101d)를 통해 실외 공간으로 배출된다.
제1 흡입구(101a)로부터 제1 배출구(101b)를 향하여 흡기 유로(102)를 흐르는 공기는 제2 열교환기(130)에 의해 제습될 수 있다. 또한, 제2 열교환기(130)를 통과한 공기는 제1 열교환기(120)에 의해 가열되거나 냉각될 수 있다.
환기 장치(100)는 제1 열교환기(120) 및 제2 열교환기(130)의 살균을 위한 제1 살균 장치(111)를 포함할 수 있다. 제1 살균 장치(111)는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130) 사이에 배치될 수 있다. 제1 살균 장치(111)는 양 측에 배치되는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130)를 동시에 살균할 수 있다. 제1 살균 장치(111)는 자외선 광을 조사하는 자외선 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 살균 장치(111)는 UV-LED를 포함할 수 있다.
또한, 환기 장치(100)는 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입되는 실내 공기(RA)를 살균하기 위한 제2 살균 장치(113)를 포함할 수 있다. 제2 살균 장치(113)는 제1 배기실(106) 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 살균 장치(113)는 히터, 적외선 램프 또는 UV-LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
환기 장치(100)는 다양한 온도 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 환기 장치(100)는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 온도를 검출하는 온도 센서(142) 및 열교환기(120, 130)의 온도를 검출하는 열교환기 온도 센서(144)를 포함할 수 있다.
온도 센서(142)는 흡기 유로(102)에서 열교환기(120, 130)보다 상류에 배치될 수 있다. 온도 센서(142)는 '제1 온도 센서'로 호칭될 수도 있다. 예를 들면, 온도 센서(142)는 전열교환기(110)와 제2 열교환기(130) 사이에 위치할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 센서(142)는 흡기 유로(102)인 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 온도를 검출할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 댐퍼들(330, 340)의 동작에 따라, 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입되는 실내 공기(RA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제2 유로가 형성될 수 있다. 이 경우, 온도 센서(142)는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 온도를 검출할 수 있다.
열교환기 온도 센서(144)는 열교환기(120, 130)의 표면에 마련될 수 있다. 열교환기 온도 센서(144)는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130) 각각의 온도를 모두 측정할 수 있도록 마련되거나, 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130) 각각에 별도로 마련될 수 있다. 열교환기 온도 센서(144)는 '제2 온도 센서'로 호칭될 수도 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 환기 장치(100)의 제1 흡입구(101a)와 제2 흡입구(101c) 각각에 마련되는 온도 센서 및 열교환기(120, 130)를 지난 후 실내로 토출되는 공급 공기(SA)의 온도인 토출 온도를 측정하는 토출 온도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 토출 온도 센서는 전열교환기(110), 제1 열교환기(120) 및 제2 열교환기(130) 보다 흡기 유로(102)의 하류 측에 배치될 수 있다. 토출 온도 센서는 제1 배출구(101b)를 통해 실내로 배출되는 공급 공기(SA)의 온도를 측정할 수 있다.
환기 장치(100)는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 상대 습도를 측정하는 습도 센서(150)를 포함할 수 있다. 습도 센서(150)는 흡기 유로(102)에서 열교환기(120, 130)보다 상류에 배치될 수 있다. 예를 들면, 습도 센서(150)는 전열교환기(110)와 제2 열교환기(130) 사이에 위치할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 습도 센서(150)는 흡기 유로(102)인 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도를 검출할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 유로가 형성되는 경우, 습도 센서(150)는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도를 검출할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 하우징(101)은 제1 흡기실(104)과 제1 배기실(106)을 연결하는 연결 유로(102b)를 포함할 수 있다. 연결 유로(102b)는 제1 흡기실(104)과 제1 배기실(106) 사이에 배치되고, 제1 흡기실(104)과 제1 배기실(106)을 구획하는 격벽(108) 상에 배치될 수 있다. 연결 유로(102b)는 격벽(108)의 적어도 일부가 절개되어 형성될 수 있다. 연결 유로(102b)가 개방되면, 제1 흡기실(104)과 제1 배기실(106)은 서로 연통될 수 있다.
환기 장치(100)는 하우징(101) 내부에 형성되는 공기 유로를 변경하기 위해 마련되는 복수의 댐퍼들(330, 340)을 포함할 수 있다. 복수의 댐퍼들(330, 340)은 환기 장치(100) 내부에 형성되는 유로들을 개방하거나 폐쇄할 수 있다.
제1 댐퍼(330)는 제1 흡입구(101a)에 마련되고 제1 흡입구(101a)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 제2 댐퍼(340)는 전열교환기(110)의 일 측과 하우징(101)의 내벽 사이에 마련될 수 있다. 제2 댐퍼(340)는 연결 유로(102b) 상에 배치될 수 있다. 제2 댐퍼(340)는 제1 흡입구(101a)와 제2 흡입구(101c) 사이에 형성되는 연결 유로(102b)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.
도시되지 않았으나, 제2 흡입구(101c)에도 댐퍼(미도시)가 마련될 수 있다. 제2 흡입구(101c)에 마련되는 댐퍼는 '제3 댐퍼'로 호칭될 수도 있다. 제3 댐퍼는 제2 흡입구(101c)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.
후술되는 프로세서(193)의 제어 하에, 복수의 댐퍼들(330, 340) 각각의 개도가 조절될 수 있다.
환기 시스템(1)이 환기 모드로 동작하는 경우, 제1 흡입구(101a)에 마련된 제1 댐퍼(330)가 개방되고, 연결 유로(102b)에 마련된 제2 댐퍼(340)가 폐쇄된다. 환기 모드에서는 제1 송풍기(109a)와 제2 송풍기(109b)가 모두 동작한다. 따라서 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입된 실외 공기(OA)는 흡기 유로(102)를 따라 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출되고, 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)는 배기 유로(103)를 따라 제2 배출구(101d)를 통해 실외 공간으로 배출된다.
환기 시스템(1)이 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입되는 실외 공기(OA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제1 유로 또는 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입되는 실내 공기(RA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제2 유로가 형성될 수 있다. 제1 유로는 전술된 흡기 유로(102)와 동일하다. 제2 유로는 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)를 다시 실내 공간으로 유동시키는 유로이다.
열교환기 세척 모드에서 제1 송풍기(109a)는 동작하고, 제2 송풍기(109b)는 정지될 수 있다. 제2 송풍기(109b)가 동작하지 않을 경우, 배기 유로(103)를 통한 공기의 흐름이 발생하지 않을 수 있다.
열교환기 세척 모드에서 제1 유로를 형성하기 위해, 제1 댐퍼(330)가 개방되고, 제2 댐퍼(340)가 폐쇄되며, 제1 송풍기(109a)가 동작할 수 있다. 제2 송풍기(109b)는 동작하지 않도록 제어될 수 있다. 따라서 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입된 실외 공기(OA)는 필터(112)와 전열교환기(110)를 통과한 후 열교환기(120, 130)로 유입될 수 있다. 열교환기(120, 130)를 통과한 공기는 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출될 수 있다.
열교환기 세척 모드에서 제2 유로를 형성하기 위해, 제1 댐퍼(330)가 폐쇄되고, 제2 댐퍼(340)가 개방되며, 제1 송풍기(109a)가 동작할 수 있다. 제1 댐퍼(330)의 폐쇄로 인해 제1 흡입구(101a)가 폐쇄되므로, 하우징(101) 내로 실외 공기(OA)의 유입이 차단된다. 또한, 제2 송풍기(109b)는 동작하지 않도록 제어될 수 있다. 따라서 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)는 연결 유로(102b)를 통과할 수 있고, 필터(112)와 전열교환기(110)를 통과한 후 열교환기(120, 130)로 유입될 수 있다. 열교환기(120, 130)를 통과한 공기는 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출될 수 있다.
열교환기 세척 모드에서 열교환기(120, 130)의 세척을 수행하기 위해, 제1 유로 또는 제2 유로가 선택될 수 있다. 제1 유로 또는 제2 유로의 선택은, 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도와 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도에 기초하여 수행될 수 있다. 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도와 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도를 획득하기 위해, 제1 유로와 제2 유로가 각각 미리 정해진 시간 동안(예를 들면, 30초 동안) 교대로 형성되도록 복수의 댐퍼들(330, 340)이 제어될 수 있다.
열교환기(120, 130)에 서리를 형성한 후 서리를 해동함으로써 열교환기(120, 130)가 세척된다. 열교환기(120, 130)에 서리를 용이하게 형성하기 위해서는 상대적으로 많은 습기를 포함하는 공기가 열교환기(120, 130)로 유입될 필요가 있다. 열교환기 세척 모드에서 상대적으로 많은 습기를 포함하는 공기를 열교환기(120, 130)로 공급하기 위해, 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도와 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도가 비교될 수 있다.
제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 높거나 같은 것에 기초하여, 제1 유로가 열교환기(120, 130)의 세척에 사용될 수 있다. 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 낮은 것에 기초하여, 제2 유로가 열교환기(120, 130)의 세척에 사용될 수 있다.
도 4 일 실시예에 따른 환기 시스템의 환기 동작 시 또는 열교환기 세척 시 냉매의 순환을 도시한다.
도 4를 참조하면, 실외기(200)는 냉매를 압축하는 압축기(210), 증발되지 못한 액상 냉매가 압축기(210)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(212), 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기(220) 및 실외 열교환기(220)의 주변에 마련되는 쿨링팬(220a)을 포함할 수 있다. 또한, 실외기(200)는 냉매의 순환 방향을 전환하는 사방 밸브(230)를 포함할 수 있다.
압축기(210)는 외부 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 동작할 수 있다. 압축기(210)는 압축기 모터(미도시)를 포함하고, 압축기 모터의 회전력을 이용하여 저압의 기상 냉매를 고압으로 압축한다. 환기 시스템(1)이 환기 모드로 동작하거나 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 실외 열교환기(220)는 냉매를 응축하는 '응축기'로 동작할 수 있다.
환기 시스템(1)이 환기 모드로 동작하거나 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 사방 밸브(230)는 압축기(210)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(220)로 안내하도록 제어될 수 있다. 즉, 환기 시스템(1)이 환기 모드 또는 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 냉매는 압축기(210)로부터 실외 열교환기(220)를 통과한 후 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)로 공급될 수 있다.
다른 동작 모드에서, 환기 시스템(1)은 실내 공간에 따뜻한 공기를 공급하도록 동작할 수도 있다. 실내 공간으로 따뜻한 공기의 공급이 요구되는 경우, 실외 열교환기(220)는 냉매를 증발시키는 '증발기'로 동작할 수 있다. 이를 위해 사방 밸브(230)는 압축기(210)에서 압축된 냉매를 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)로 먼저 안내하도록 제어될 수 있다. 즉, 냉매는 압축기(210)로부터 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)를 통과한 후 실외 열교환기(220)로 공급될 수 있다.
쿨링팬(220a)이 동작하면 실외기(200) 외부의 공기가 실외 열교환기(220)로 유입될 수 있고, 실외기(200) 내부로 유입된 공기는 실외 열교환기(220)를 통과한 후 다시 실외기(200)의 외부로 이동할 수 있다.
실외기(200)는 당업계에 통상적으로 알려진 공기조화기용 실외기에 해당되므로 당업자는 실외기(200)의 실시에 필요한 각종 구성들을 용이하게 변경하거나 용이하게 추가할 수 있다. 이와 같이, 개시된 환기 시스템(1)은 통상적으로 사용되는 실외기(200)를 이용하여 작동할 수 있으므로, 환기 장치(100)는 별도의 압축기와 같은 구성을 포함하지 않아 소형화가 가능하고, 생산 비용 저감을 도모할 수 있다.
환기 장치(100)의 제1 열교환기(120)는 제1 냉매관(121)에 의해 실외기(200)와 연결될 수 있다. 제1 열교환기(120)는 실외기(200)의 실외 열교환기(220)와 연결될 수 있다. 제2 열교환기(130)는 제2 냉매관(131)에 의해 제1 열교환기(120)와 연결될 수 있다. 제2 열교환기(130)는 제3 냉매관(132)에 의해 실외기(200)와 연결될 수 있다. 제2 열교환기(130)는 실외기(200)의 어큐뮬레이터(212)와 연결될 수 있다.
환기 장치(100)는 제1 냉매관(121)에 마련되는 제1 팽창 장치(160)를 포함할 수 있다. 제1 팽창 장치(160)는 제1 냉매관(121)을 통해 제1 열교환기(120)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시킬 수 있다. 제1 팽창 장치(160)를 통과한 냉매는 제1 팽창 장치(160)를 통과하기 전보다 감압된 상태가 될 수 있다.
환기 장치(100)는 제2 냉매관(131)에 마련되는 제2 팽창 장치(170)를 포함할 수 있다. 제2 팽창 장치(170)는 제1 열교환기(120)로부터 배출되어 제2 냉매관(131)을 통해 제2 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시킬 수 있다. 제2 팽창 장치(170)를 통과한 냉매는 제2 팽창 장치(170)를 통과하기 전보다 감압된 상태가 될 수 있다. 제1 팽창 장치(160)와 제2 팽창 장치(170)는 하우징(101) 내부에 배치될 수 있다. 제2 냉매관(131)은 하우징(101) 내부에 배치될 수 있다.
제1 팽창 장치(160)는 교축 작용에 의해 고온고압의 냉매를 저온저압의 냉매로 팽창시킬 수 있고, 제1 열교환기(120)로 공급되는 냉매의 유량을 조절할 수 있다. 제1 팽창 장치(160)는 냉매가 좁은 유로를 통과하면 외부와의 열교환없이도 압력이 감소하는 냉매의 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압할 수 있다. 예를 들면, 제1 팽창 장치(160)는 전자팽창밸브(Electronic expansion valve, EEV, 161)를 포함할 수 있다. 전자팽창밸브(161)는 개도를 조절하여 냉매의 팽창 정도 및 냉매의 유량을 조절할 수 있다. 전자팽창밸브(161)가 완전 개방되는 경우, 냉매는 저항 없이 전자팽창밸브(161)를 지나갈 수 있고 냉매는 팽창되지 않을 수 있다.
제2 팽창 장치(170)도 교축 작용에 의해 냉매를 팽창시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 팽창 장치(170)는 솔레노이드 밸브(171) 및 솔레노이드 밸브(171)와 병렬로 연결되는 캐필러리 튜브(172)를 포함할 수 있다. 솔레노이드 밸브(171)가 잠길 때 냉매는 캐필러리 튜브(172)로 이동하여 교축 팽창될 수 있고, 솔레노이드 밸브(171)가 열릴 때 냉매는 솔레노이드 밸브(171)를 통해 저항없이 흐를 수 있어 팽창되지 않을 수 있다. 냉매의 흐름 및 팽창을 효율적으로 조절하기 위하여 솔레노이드 밸브(171)는 전자팽창밸브(Electronic expansion valve, EEV)로 대체될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 팽창 장치(160) 및 제2 팽창 장치(170) 모두 전자팽창밸브를 포함할 수 있다. 제1 팽창 장치(160)는 솔레노이드 밸브 및 솔레노이드 밸브와 병렬로 연결되는 캐필러리 튜브를 포함할 수 있고, 제2 팽창 장치(170)는 전자팽창밸브를 포함할 수 있다. 제1 팽창 장치(160) 및 제2 팽창 장치(170) 모두 솔레노이드 밸브 및 솔레노이드 밸브와 병렬로 연결되는 캐필러리 튜브를 포함할 수 있다. 캐필러리 튜브와 병렬로 연결되는 솔레노이드 밸브는 전자팽창밸브로 대체될 수 있음은 물론이다.
환기 시스템(1)의 환기 모드로 동작하면, 환기 장치(100)는 실외 공기(OA)와 실내 공기(RA)를 흡입하여 온도와 습도가 조절된 공기를 실내 공간으로 제공할 수 있다. 따라서 실내 공간의 환기가 이루어질 수 있다. 환기 시스템(1)의 환기 모드로서, 제1 제습 모드, 제2 제습 모드 및 송풍 모드가 제공될 수 있다. 환기 시스템(1)은 환기 동작을 위해 제1 제습 모드, 제2 제습 모드, 송풍 모드 중 하나로 동작할 수 있다. 환기 장치(100)의 프로세서(193)는 환기 장치(100)가 제1 제습 모드로 동작하거나, 제2 제습 모드로 동작하거나, 송풍 모드로 동작하도록 환기 장치(100)를 제어할 수 있다.
환기 장치(100)는 실내 온도 및 실내 습도에 기초하여 제1 제습 모드, 제2 제습 모드 및 송풍 모드를 전환하면서 동작할 수 있다. 환기 장치(100)는 실내 온도를 검출하는 실내 온도 센서 및 실내 습도를 검출하는 실내 습도 센서를 더 포함할 수 있다.
제1 제습 모드에 대해서 설명한다. 제1 제습 모드에서 제1 팽창 장치(160)는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 제2 팽창 장치(170)는 냉매를 팽창시키거나 팽창시키지 않을 수 있다. 바람직하게는, 원활하게 냉매가 흐를 수 있도록 제1 제습 모드에서 제2 팽창 장치(170)는 냉매를 팽창시키지 않을 수 있다. 이를 위해, 제1 제습 모드에서 제2 팽창 장치(170)의 솔레노이드 밸브(171)는 개방될 수 있다.
환기 시스템(1)이 제1 제습 모드로 동작 시, 압축기(210)에서 토출되는 고온 고압의 냉매는 실외기(200)의 실외 열교환기(220)에서 응축된 후 제1 팽창 장치(160)로 유입될 수 있다. 제1 팽창 장치(160)는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130)에서 냉매가 증발될 수 있도록 고온 고압의 냉매를 팽창시켜 저온 저압 상태로 만들 수 있다. 제1 팽창 장치(120)에서 팽창된 냉매는 제1 열교환기(120)로 유입되고, 제1 열교환기(120)를 지나는 공기와 열교환하여 증발될 수 있다. 제1 열교환기(120)에서 배출되어 제2 열교환기(130)로 유입되는 냉매는 다시 한번 제2 열교환기(130)에서 증발될 수 있다. 제1 열교환기(120) 및 제2 열교환기(130)는 제1 열교환기(120) 및 제2 열교환기(130)를 지나는 공기에 포함된 수분을 응축시켜 제거할 수 있고, 공기를 냉각할 수 있다. 즉, 제1 제습 모드로 동작하는 환기 시스템(1)은 실내로 흡입되는 실외 공기의 온도와 습도를 동시에 낮출 수 있다.
제1 제습 모드로 동작하는 환기 장치(100)에 의해 실내 공간으로 공급되는 공기는 사용자로 하여금 쾌적함을 느끼게 하는 온도 및 습도를 가질 수 있다. 제1 제습 모드로 동작하는 환기 장치(100)는 냉각되고 건조된 공기를 실내 공간으로 배출하므로, 제1 제습 모드는 '냉방 제습 모드'로 호칭될 수 있다.
제2 제습 모드에 대해서 설명한다. 제2 제습 모드에서 제1 팽창 장치(160)는 냉매를 팽창시키지 않을 수 있다. 제2 팽창 장치(170)는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 압축기(210)에서 토출되는 고온 고압의 냉매는 실외기(200)의 실외 열교환기(220)에서 응축된 후 제1 열교환기(120)로 유입될 수 있다. 냉매를 공급받은 제1 열교환기(120)는 냉매를 응축시킬 수 있다. 제1 열교환기(120)로부터 배출된 고온 고압의 냉매는 제2 팽창 장치(170)에 의해 팽창됨으로써 저온 저압의 냉매가 될 수 있다. 팽창된 냉매는 제2 열교환기(130)로 유입될 수 있고, 제2 열교환기(130)를 지나는 공기와 열교환하여 증발될 수 있다.
제2 제습 모드에서, 흡기 유로(102)를 유동하는 공기는 제2 열교환기(130)와 제1 열교환기(120)를 차례로 지날 수 있다. 제2 열교환기(130)는 제2 열교환기(130)를 지나는 공기에 포함된 수분을 응축시켜 제거할 수 있고, 제2 열교환기(130)를 지나는 공기는 냉각 및 제습될 수 있다. 제1 열교환기(120)는 냉매를 응축시킴으로써 제2 열교환기(130)에 의해 수분이 제거된 공기를 가열할 수 있다. 제2 열교환기(130)를 지나면서 냉각되었던 공기가 다시 제1 열교환기(120)에 의하여 가열됨으로써 제2 열교환기(130)를 지날 때보다 온도가 상승될 수 있다.
이로 인하여 제2 열교환기(130) 및 제1 열교환기(120)를 지나온 공기의 상대 습도는 제2 열교환기(130)만 지나온 공기의 상대 습도보다 더 낮아질 수 있다. 따라서 사용자로 하여금 쾌적함을 느끼게 하는 온도 및 습도를 갖는 공기가 실내 공간으로 공급될 수 있다. 제2 제습 모드로 동작하는 환기 장치(100)는 실내 온도와 동일하거나 유사한 온도를 갖는 건조한 공기를 실내 공간으로 토출할 수 있으므로, 제2 제습 모드는 '정온 제습 모드'로 호칭될 수 있다.
송풍 모드에 대해 설명한다. 송풍 모드에서, 냉매는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130)로 공급되지 않고, 전열교환기(110)에 의해 실외 공기와 실내 공기 간 열교환만 수행될 수 있다. 프로세서(193)는 환기 장치(100)로 유입되는 냉매의 흐름을 차단하거나, 환기 장치(100)로 유입되는 냉매가 열교환기(120, 130)로 유입되지 못하게 차단하거나, 실외기(200)를 오프 시킴으로써, 환기 장치(100)를 송풍 모드로 동작시킬 수 있다.
한편, 환기 장치(100)의 사용이 누적되는 동안 열교환기(120, 130)의 표면에 이물질(예를 들면, 먼지)이 붙을 수 있다. 열교환기(120, 130)가 오염되면 열교환기(120, 130)의 열전달 성능이 저하될 수 있고, 열교환기(120, 130)를 통과하는 공기가 오염될 수 있다. 따라서 열교환기(120, 130)의 세척이 요구된다.
개시된 환기 시스템(1)은 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)에 서리를 형성한 후 녹이는 과정을 수행함으로써 열교환기(120, 130)를 세척할 수 있다. 이러한 열교환기(120, 130)의 세척은 동결 세척(Freeze wash)으로 지칭될 수 있다. 환기 시스템(1)은 열교환기 세척 모드로 동작 시, 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 실외기(200)를 구동시키고, 열교환기(120, 130)에 형성된 서리를 해동하기 위해 실외기(200)의 구동을 정지할 수 있다.
환기 시스템(1)이 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 사방 밸브(230)는 압축기(210)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(220)로 안내하도록 제어될 수 있다. 즉, 열교환기 세척 모드에서, 냉매는 압축기(210)로부터 실외 열교환기(220)를 통과한 후 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)로 공급될 수 있다.
환기 시스템(1)이 열교환기 세척 모드로 동작 시, 제1 팽창 장치(160)는 냉매를 팽창시키도록 제어될 수 있다. 제2 팽창 장치(170)는 냉매를 팽창시키거나 팽창시키지 않을 수 있다. 바람직하게는, 원활하게 냉매가 흐를 수 있도록 제1 제습 모드에서 제2 팽창 장치(170)는 냉매를 팽창시키지 않을 수 있다. 냉매는 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(130)를 통과하면서 주변의 공기와 열교환하여 증발된다. 따라서 열교환기(120, 130) 주변의 공기는 냉각된다.
열교환기(120, 130)가 증발기로 동작하면, 주위의 공기를 냉각하므로, 열교환기(120, 130)의 표면 온도가 물의 어는점인 0℃이하로 내려갈 수 있다. 따라서 열교환기(120, 130) 주변의 수증기가 열을 빼앗겨 열교환기(120, 130)의 표면에 서리가 형성될 수 있다. 열교환기(120, 130)에 서리가 형성되면, 열교환기(120, 130) 내부의 냉매와 외부 공기 간 열교환이 이루어지지 않는다. 따라서 실외기(200)가 구동하는 동안 열교환기(120, 130)의 온도는 계속 내려간다.
열교환기(120, 130)의 온도가 감소하여 목표 온도에 도달하면, 실외기(200)의 구동이 정지된다. 실외기(200)의 구동이 정지되면, 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)를 통해 냉매가 순환하지 않게 되므로, 열교환기(120, 130)의 표면 및 주변의 온도가 상승하고, 서리가 녹게 된다. 서리가 해동되면 액체 상태의 물로 상변화 하고, 액체 상태의 물은 열교환기(120, 130) 표면에 붙어있던 이물질과 함께 흘러 내릴 수 있다. 즉, 서리의 형성 및 서리의 해동을 통해 열교환기(120, 130)의 세척이 가능하다.
열교환기 세척 모드에서 냉매의 순환 방향은 환기 모드에서 냉매의 순환 방향과 동일하다. 그러나 환기 모드와 열교환기 세척 모드는 공기 유로를 서로 다르게 형성하는 점에서 차이가 있다. 다시 말해, 송풍기들(109a, 109b)의 동작과 댐퍼들(330, 340)의 동작은 환기 모드 또는 열교환기 세척 모드에 따라 다르게 제어된다.
전술된 바와 같이, 환기 시스템(1)이 환기 모드로 동작하는 경우, 제1 송풍기(109a)와 제2 송풍기(109b)가 모두 동작한다. 또한, 제1 흡입구(101a)에 마련된 제1 댐퍼(330)가 개방되고, 연결 유로(102b)에 마련된 제2 댐퍼(340)가 폐쇄된다. 따라서 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입된 실외 공기(OA)는 흡기 유로(102)를 따라 유동하고, 제1 배출구(101b)를 통해 실내 공간으로 배출된다. 또한, 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)는 배기 유로(103)를 따라 유동하고, 제2 배출구(101d)를 통해 실외 공간으로 배출된다.
환기 시스템(1)이 열교환기 세척 모드로 동작하는 경우, 제1 송풍기(109a)는 동작하고, 제2 송풍기(109b)는 정지될 수 있다. 즉, 열교환기 세척 모드에서는 배기 유로(103)를 통한 공기의 흐름이 발생하지 않을 수 있다. 열교환기 세척 모드에서는, 흡기 유로(102)인 제1 유로 또는 실내 공기(RA)의 순환 유로인 제2 유로가 형성될 수 있다.
환기 시스템(1)은 열교환기 세척 모드에서 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 압축기(210)를 동작시킨다. 이로 인해 열교환기(120, 130)를 통과한 공기는 냉각된다.
열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 경우, 열교환기(120, 130)에 형성되는 서리의 양이 부족하게 된다. 서리의 양이 부족하면 열교환기(120, 130)의 세척 효과가 감소할 수 있다.
세척 효과의 감소를 방지하기 위한 방법의 일 예로서, 서리를 형성하기 위한 동결 시간을 늘리는 방법이 사용될 수 있다. 서리를 형성하기 위한 동결 시간을 증가시키는 것은 실외기(200)의 구동 시간을 증가시키는 것을 의미한다. 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 낮춤으로써 실외기(200)의 구동 시간이 증가할 수 있다.
세척 효과의 감소를 방지하기 위한 방법의 다른 예로서, 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 증가시키는 방법도 사용될 수 있다. 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 고정된 경우, 환기 시스템(1)은 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 증가시킬 수 있다. 동결 속도의 증가를 위해, 환기 시스템(1)은 실외기(200)에 포함된 압축기(210)의 제1 회전 속도와 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 압축기(210)의 제1 회전 속도가 증가하면 열교환기(120, 130)로 공급되는 냉매의 양이 증가한다. 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도가 증가하면, 열교환기(120, 130)로 공급되는 공기의 양이 증가한다. 따라서 동결 속도가 빨라질 수 있다.
반대로, 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 경우, 열교환기(120, 130)의 세척에 필요한 서리의 양보다 많은 서리가 형성될 수 있다. 이 경우 에너지 소모가 불필요하게 발생할 수 있으므로, 서리를 형성하기 위한 동결 시간을 줄이거나 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 감소시킬 필요가 있다. 예를 들면, 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 높임으로써 실외기(200)의 구동 시간이 감소할 수 있다. 다른 예를 들면, 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 고정되어 있는 경우, 압축기(210)의 제1 회전 속도와 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 감소시킴으로써 동결 속도가 감소할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 환기 장치의 분해 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 환기 장치의 일부 구성을 제거하고 아래에서 바라본 사시도이다. 도 7은 도 5에 도시된 환기 장치의 제1 내부 하우징을 상하 반전시킨 도면이다. 도 8는 도 5에 도시된 환기 장치의 제2 내부 하우징을 상하 반전시킨 도면이다.
도 5를 참조하면, 환기 장치(100)는 열교환기(120, 130)에서 발생되는 응축수를 집수하는 드레인 트레이(125)를 포함할 수 있다. 드레인 트레이(125)는 상하 방향(Z)으로 열교환기(120, 130)의 하측에 배치될 수 있다.
하우징(101)은 제1 내부 하우징(310)과 제2 내부 하우징(320)을 포함할 수 있다. 제2 내부 하우징(320)은 제1 내부 하우징(310)과 상하 방향(Z)으로 결합될 수 있다. 내부 하우징(310, 320)은 단열재로 마련될 수 있다. 예를 들면, 내부 하우징(310, 320)은 스티로폼과 같은 EPS 단열재로 마련될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 내부 하우징(310, 320)은 흡기 유로(102)와 배기 유로(103)를 유동하는 공기의 온도가 일정 온도로 유지될 수 있도록 마련되는 다양한 단열재로 형성될 수 있다.
환기 장치(100)는 하우징(101)의 외관을 형성하고 내부 하우징(310,320)을 커버하도록 마련되는 커버(410, 420)를 포함할 수 있다. 커버(410, 420)는 상하 방향(Z)으로 하부에 배치되는 제1 커버(410)와, 제1 커버(410)의 상부에 배치되고 제1 커버(410)와 결합되는 제2 커버(420)를 포함할 수 있다. 제1 커버(410)는 환기 장치(100)의 하부 외관을 형성하고, 제2 커버(420)는 환기 장치(100)의 상부 외관을 형성할 수 있다. 커버(410, 420)는 내부 하우징(310, 320)을 커버하여 외부로부터 내부 하우징(310, 320)을 보호할 수 있다. 예를 들면, 커버(410, 420)는 플라스틱과 같은 사출물로 마련될 수 있다.
제1 내부 하우징(310)은 제1 커버(410)에 삽입되고, 제2 내부 하우징(320)은 제2 커버(420)에 삽입될 수 있다. 환기 장치(100)의 하부에서 상부 방향으로, 제1 커버(410), 제1 내부 하우징(310), 제2 내부 하우징(320) 및 제2 커버(420)가 순차적으로 배치될 수 있다.
전열교환기(110), 필터(112), 송풍기(109a, 109b), 열교환기(120, 130), 드레인 트레이(125)와 같은 환기 장치(100)의 구성요소들은 제1내부 하우징(310) 및/또는 제2 내부 하우징(320)에 의해 지지되도록 배치될 수 있다.
제1 내부 하우징(310)에는 제1 홀(315)이 마련될 수 있다. 전열교환기(110), 필터(112) 및 드레인 트레이(125)는 제1 내부 하우징(310)의 제1 홀(315)을 통해 환기 장치(100)로부터 분리 가능하게 마련될 수 있다. 제2 내부 하우징(320)은 제1 내부 하우징(310)의 제1 홀(315)에 대응하도록 마련되는 제2 홀(325)을 포함할 수 있다.
제1 커버(410)는 사각 프레임 형상의 바디부(411)와, 바디부(411)와 분리 가능하게 결합되고 플레이트 형상으로 마련되는 면부(412)와, 하부에서 면부(412)를 덮도록 마련되는 하부 커버부(413)를 포함할 수 있다. 제1 커버(410)의 면부(412)는 플레이트 바디(412a)와, 플레이트 바디(412a)의 제1 면(412b)과, 제1 면(412b)의 반대측에 배치되는 제2 면을 포함할 수 있다.
제1 커버(410)의 면부(412)는 제1 내부 하우징(310)의 제1 홀(315)과 대응되도록 마련되는 제3 홀(412d)을 포함할 수 있다. 제3 홀(412d)은 플레이트 바디(412a) 상에 형성될 수 있다. 제3 홀(412d)은 제1 홀(315)과 대응되도록 마련되므로, 하우징(101)의 장축(L)과 단축(S) 중 어느 하나를 중심으로 플레이트 바디(412a) 상에 비대칭적으로 마련될 수 있다.
제1 커버(410)의 면부(412)는 제1 면(412b)이 하방으로 향하도록 바디부(411)에 결합될 수 있다. 제1 홀(315)과 제3 홀(412d)은 동일한 형상으로 마련되고 상하 방향(Z)으로 중첩 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 하부 커버부(413)가 제1 커버(410)로부터 분리되면, 전열교환기(110), 필터(112) 및 드레인 트레이(125)는 환기 장치(100)의 하방으로 노출될 수 있다. 따라서 사용자는 필요에 따라 환기 장치(100)로부터 전열교환기(110), 필터(112) 및 드레인 트레이(125)를 용이하게 분리할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 내부 하우징(310)은 제1 흡입구(101a)의 일부를 형성하는 제1 흡입구 형성부(311)와, 제1 배출구(101b)의 일부를 형성하는 제1 배출구 형성부(312)와, 제2 흡입구(101c)의 일부를 형성하는 제2 흡입구 형성부(313)와 제2 배출구(101d)의 일부를 형성하는 제2 배출구 형성부(314)를 포함할 수 있다. 제1 배출구 형성부(312)와 제2 배출구 형성부(314)는 환기 장치(100)의 장축(L)을 중심으로 서로 대칭되도록 마련될 수 있다. 제1 흡입구 형성부(311)와 제2 흡입구 형성부(313)도 환기 장치(100)의 장축(L)을 중심으로 서로 대칭되도록 마련될 수 있다.
전열교환기(110)와 필터(112) 및 드레인 트레이(125)가 인출되도록 마련되는 제1 홀(315)은 전열교환기(110)와 필터(112)가 인출되는 제1 영역(315a)과 드레인 트레이(125)가 인출되는 제2 영역(315b)으로 구분될 수 있다. 제1 홀(315)의 제1 영역(315a)과 제2 영역(315b)은 서로 연결되는 형상으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 영역(315a)과 제2 영역(315b)은 서로 분리될 수도 있다.
전열교환기(110)는 육면체 형상을 가질 수 있다. 전열교환기(110)는 정사각형의 단면을 가지도록 마련되고, 필터(112)는 전열교환기(110)의 흡기 유입단(110a)에 인접하게 배치되므로, 제1 홀(315)의 제1 영역(315a)은 직사각형 형상으로 마련될 수 있다. 제1 홀(315)의 제1 영역(315a)을 통해, 전열교환기(110)와 필터(112)가 외부로 노출될 수 있다.
제1 홀(315)의 제2 영역(315b)은 드레인 트레이(125)의 형상과 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(315b)은 다각형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 내부 하우징(320)은 제1 흡입구(101a)의 일부를 형성하는 제1 흡입구 형성부(321)와, 제1 배출구(101b)의 일부를 형성하는 제1 배출구 형성부(322)와, 제2 흡입구(101c)의 일부를 형성하는 제2 흡입구 형성부(323)와 제2 배출구(101d)의 일부를 형성하는 제2 배출구 형성부(324)를 포함할 수 있다. 제1 배출구 형성부(322)와 제2 배출구 형성부(324)는 서로 대칭되도록 마련될 수 있다. 제1 흡입구 형성부(321)와 제2 흡입구 형성부(323)도 서로 대칭되도록 마련될 수 있다.
제1 내부 하우징(310)과 제2 내부 하우징(320)이 상하 방향(Z)으로 조립됨으로써 제1 흡입구(101a), 제1 배출구(101b), 제2 흡입구(101c) 및 제2 배출구(101d)가 형성될 수 있다. 제1 내부 하우징(310)의 일 면(316)과 제2 내부 하우징(320)의 타 면(326)이 평행하게 배치되면, 제1 내부 하우징(310)의 제1 홀(315)과 제2 내부 하우징(320)의 제2 홀(325)도 평행하게 된다.
전후 방향(X)으로 제1 흡입구(101a)와 제2 배출구(101d)가 배치되는 측을 하우징(101)의 일 측이라고 하고, 제2 흡입구(101c)와 제1 배출구(101b)가 배치되는 측을 하우징(101)의 타 측이라고 하면, 전열교환기(110)는 하우징(101)의 일 측과 인접하게 배치될 수 있다. 열교환기(120, 130)가 제2 흡기실(105) 내에서 제1 배출구(101b)와 제1 송풍기(109a)에 인접하게 배치되므로, 제2 흡기실(105)의 공간을 최대한 확보하기 위해 전열교환기(110)는 제1 흡입구(101a)와 가장 인접하게 배치될 수 있다.
제1 흡기실(104), 제2 흡기실(105), 제1 배기실(106) 및 제2 배기실(107)은 제1 내부 하우징(310)과 제2 내부 하우징(320)에 의해 형성되는 격벽들(108)에 의해 구획될 수 있다. 또한, 격벽들(108)은 전열교환기(110)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 배기실(105)과 제2 흡기실(106)을 구획하는 격벽(108)은 제1 내부하우징(310)의 격벽 형성부(317)와 제2 내부하우징(320)의 격벽 형성부(327)에 의해 형성될 수 있다. 연결 유로(102a)는 격벽의 적어도 일부가 절개되어 형성될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 환기 장치를 포함하는 통합 공조 시스템을 도시한다.
도 9를 참조하면, 통합 공조 시스템(2)은 환기 장치(100), 실외기(200), 복수의 실내기들(30: 30a, 30b, 30c, 30d) 및 통합 컨트롤러(50)를 포함할 수 있다. 환기 장치(100)는 냉매 배관(P1)에 의해 실외기(200)와 연결될 수 있다. 냉매 배관(P1)은 앞서 설명된 제1 냉매관(121)에 대응할 수 있다. 복수의 실내기들(30)은 냉매 배관(P2)에 의해 실외기(200)와 연결될 수 있다. 실외기(200)는 냉매 배관(P2)을 통해 복수의 실내기들(30) 각각에 냉매를 공급할 수 있다.
복수의 실내기들(30)은 서로 다른 복수의 실내 공간들 각각의 내부에 설치될 수 있다. 예를 들면, 복수의 실내기들(30)은 건물 내부에서 구획되는 복수의 사무실, 복수의 객실 또는 복수의 방 내부에 각각 설치될 수 있다. 복수의 실내기들(30) 각각이 동작함에 따라 복수의 실내기들(30) 각각이 설치된 실내 공간의 공기가 직접적으로 조화(예를 들면, 냉방)될 수 있다.
환기 장치(100)는 건물 내부의 다양한 공간에 설치될 수 있다. 예를 들면, 환기 장치(100)는 아파트의 베란다 또는 다용도실과 같은 공간에 설치될 수 있다. 환기 장치(100)의 하우징(101)에 마련된 제1 흡입구(101a), 제2 흡입구(101c), 제1 배출구(101b) 및 제2 배출구(101d)는 각각 덕트와 연결될 수 있다. 제2 흡입구(101c) 및 제1 배출구(101b)와 연결된 덕트는 실내 공간까지 연장될 수 있다. 예를 들면, 실내 공간의 천장 또는 벽에는 환기 장치(100)와 연통되는 홀이 마련될 수 있다. 제1 흡입구(101a) 및 제2 배출구(101d)와 연결된 덕트는 실외 공간까지 연장될 수 있다.
통합 컨트롤러(50)는 환기 장치(100), 실외기(200) 및 복수의 실내기들(30)과 전기적으로 연결될 수 있다. 통합 컨트롤러(50)는 통신 라인(CL)을 통해 환기 장치(100), 실외기(200) 및 복수의 실내기들(30)과 전기적으로 연결될 수 있다. 통합 컨트롤러(50)는 환기 장치(100), 실외기(200) 및 복수의 실내기들(30)의 동작을 제어할 수 있다.
통합 컨트롤러(50)는 사용자 입력을 획득할 수 있고, 사용자 입력에 응답하여 통합 공조 시스템(2)을 동작시킬 수 있으며, 통합 공조 시스템(2)의 정보를 표시할 수 있다. 통합 컨트롤러(50)는 실내기(30)가 배치된 실내 공간의 실내 온도 및 실내 습도에 기초하여 환기 장치(100)와 실내기(30)를 제어할 수 있다. 환기 장치(100)와 실내기(30)의 동작을 적절히 제어함으로써 따라 냉방 효율과 제습 효율이 향상될 수 있고, 냉방과 제습을 위한 에너지가 절감될 수 있다.
이와 같이, 하나의 실외기(200)를 이용하여 환기 장치(100)와 복수의 실내기들(30)에 냉매를 공급할 수 있다. 환기 장치(100), 실외기(200) 및 실내기(30)의 개수는 예시된 것들로 제한되지 않는다.
환기 시스템(1)의 제어 방법은 도 9에서 설명된 통합 공조 시스템(2)에서도 사용될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 환기 장치의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 10을 참조하면, 환기 장치(100)는 제1 송풍기(109a), 제2 송풍기(109b), 제1 살균 장치(111), 제2 살균 장치(112), 온도 센서(142), 열교환기 온도 센서(144), 습도 센서(150), 제1 팽창 장치(160) 및 제2 팽창 장치(170)를 포함할 수 있다. 또한, 환기 장치(100)는 사용자 인터페이스(180), 메모리(191), 통신 인터페이스(192), 프로세서(193), 제1 댐퍼(330) 및 제2 댐퍼(340)를 포함할 수 있다. 프로세서(193)는 환기 장치(100)의 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성요소들을 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 제1 냉매관(121)을 통해 제1 열교환기(120)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키기 위해 제1 팽창 장치(160)를 제어할 수 있다. 프로세서(193)는 제1 열교환기(120)로부터 배출되어 제2 냉매관(131)을 통해 제2 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키기 위해 제2 팽창 장치(170)를 제어할 수 있다.
사용자 인터페이스(180)는 환기 장치(100)의 동작에 관한 다양한 사용자 입력을 획득할 수 있다. 사용자 인터페이스(180)는 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 환기 장치(100)의 프로세서(193)로 출력할 수 있다. 사용자 인터페이스(180)는 다양한 버튼, 다이얼 및/또는 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(180)의 디스플레이는 환기 시스템(1)의 동작에 관한 정보를 표시할 수 있다.
예를 들면, 사용자 인터페이스(180)는 열교환기 세척 모드의 실행 명령을 획득할 수 있다. 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드의 실행 명령에 기초하여 열교환기 세척 모드로 환기 시스템(1)을 구동할 수 있다. 사용자 인터페이스(180)는 열교환기 세척 스케줄을 조절하는 사용자 입력을 획득할 수도 있다. 열교환기 세척 스케줄은 설계에 따라 미리 정해질 수도 있다. 프로세서(193)는 열교환기 세척 스케줄에 기초하여 열교환기 세척 운전을 주기적으로 수행할 수 있다.
메모리(191)는, 환기 시스템(1)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 메모리(191)는, 환기 시스템(1)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 프로세서(193)는 메모리(191)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 환기 시스템(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 인터페이스(192)는 실외기(200), 실내기(30) 및/또는 통합 컨트롤러(50)와 통신할 수 있다. 환기 장치(100)는 통신 인터페이스(192)를 통해 통합 컨트롤러(50)로부터 전송되는 제어 신호에 기초하여 동작할 수도 있다. 또한, 환기 장치(100)의 프로세서(193)는 실외기(200)를 동작시키기 위한 제어 신호를 생성할 수 있고, 통신 인터페이스(192)를 통해 실외기(200)로 제어 신호를 전송할 수 있다.
전술된 바와 같이, 환기 장치(100)의 사용이 누적되는 동안 열교환기(120, 130)가 오염될 수 있다. 열교환기(120, 130)를 청결하게 관리하기 위해, 열교환기(120, 130)의 세척이 요구된다. 개시된 환기 시스템(1)은 환기 장치(100)의 열교환기(120, 130)에 서리를 형성한 후 녹이는 과정을 수행함으로써 열교환기(120, 130)를 세척할 수 있다.
그런데, 열교환기(120, 130)에 형성되는 서리의 양이 부족하면 열교환기(120, 130)의 세척 효과가 감소할 수 있다. 반대로, 열교환기(120, 130)의 세척에 필요한 서리의 양보다 많은 서리가 형성될 경우 에너지 소모가 불필요하게 발생할 수 있다. 이러한 문제의 해결을 위해, 개시된 환기 시스템(1)은 열교환기(120, 130)에 서리를 용이하게 형성하기 위한 공기 유로를 적절히 선택할 수 있고, 서리의 형성을 위한 동결 시간을 적절히 조절할 수 있다. 또한, 개시된 환기 시스템(1)은 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 적절히 조절할 수도 있다.
프로세서(193)는 미리 정해진 스케줄에 기초하여 주기적으로 열교환기(120, 130) 세척을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(193)는 사용자 인터페이스(180)를 통해 획득되는 명령에 기초하여 열교환기(120, 130) 세척을 수행할 수도 있다. 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입함에 기초하여 냉매가 열교환기(120, 130)로 공급되도록 실외기(200)를 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 하우징(101)의 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입되는 실외 공기(OA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제1 유로 또는 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입되는 실내 공기(RA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제2 유로를 형성하기 위해, 복수의 댐퍼들(330, 340), 제1 송풍기(109a) 및 제2 송풍기(109b)를 제어할 수 있다.
제1 유로의 형성을 위해, 프로세서(193)는 제1 흡입구(101a)를 개방하도록 제1 댐퍼(330)를 개방하고, 연결 유로(102b)를 폐쇄하도록 제2 댐퍼(340)를 폐쇄할 수 있다. 제2 유로의 형성을 위해, 프로세서(193)는 제1 흡입구(101a)를 폐쇄하도록 제1 댐퍼(330)를 폐쇄하고, 연결 유로(102b)를 개방하도록 제2 댐퍼(340)를 개방할 수 있다. 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 제1 유로와 제2 유로가 각각 미리 정해진 시간 동안(예를 들면, 30초 동안) 교대로 형성되도록 복수의 댐퍼들(330, 340)을 제어할 수 있다.
온도 센서(142)는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 온도를 검출할 수 있다. 온도 센서(142)는 '제1 온도 센서'로 호칭될 수도 있다. 온도 센서(142)는 흡기 유로(102)인 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 온도를 검출할 수 있다. 온도 센서(142)는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 온도를 검출할 수 있다.
열교환기 온도 센서(144)는 열교환기(120, 130)의 온도를 검출할 수 있다. 열교환기 온도 센서(144)는 '제2 온도 센서'로 호칭될 수도 있다.
습도 센서(150)는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 상대 습도를 측정할 수 있다. 습도 센서(150)는 흡기 유로(102)인 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도를 검출할 수 있다. 습도 센서(150)는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도를 검출할 수 있다.
프로세서(193)는 제1 유로를 통해 유동하는 실외 공기(OA)의 제1 온도와 제1 상대 습도에 기초하여 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도를 산출할 수 있다. 프로세서(193)는 제2 유로를 통해 유동하는 실내 공기(RA)의 제2 온도와 제2 상대 습도에 기초하여 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도를 산출할 수 있다. 프로세서(193)는 제1 절대 습도와 제2 절대 습도를 비교함에 기초하여, 제1 유로와 제2 유로 중 하나를 선택할 수 있다. 즉, 제1 유로 또는 제2 유로가 열교환기(120, 130)의 세척에 사용될 수 있다.
프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 높거나 같은 것에 기초하여 제1 유로를 선택할 수 있다. 프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 낮은 것에 기초하여 제2 유로를 선택할 수 있다. 프로세서(193)는 제1 유로와 제2 유로 중 하나의 선택에 관한 유로 정보를 표시하도록 사용자 인터페이스(180)의 디스플레이를 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 열교환기 세척 모드에서 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 실외기(200)를 구동시키고, 열교환기(120, 130)에 형성된 서리를 해동하기 위해 미리 정해진 동결 종료 조건에 기초하여 실외기(200)의 구동을 정지시킬 수 있다. 프로세서(193)는 동결 종료 조건에 기초하여 실외기(200)의 구동이 정지된 후, 열교환기(120, 130)의 세척 완료까지 소요되는 예측 시간을 표시하도록 사용자 인터페이스(180)의 디스플레이를 제어할 수 있다.
예를 들면, 동결 종료 조건은 실외기(200)의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간(예를 들면, 20분)에 도달하는 것 또는 열교환기(120, 130)의 제3 온도가 목표 온도에 도달하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서(193)는 열교환기 온도 센서(144)에 의해 검출되는 온도가 목표 온도보다 낮거나 같은 것에 기초하여 실외기(200)의 구동 정지를 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입 후 실외기(200)의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간을 경과하는 것에 기초하여 실외기(200)의 구동 정지를 결정할 수도 있다.
열교환기 세척 모드에서, 프로세서(193)는 미리 정해진 상관 함수에 기초하여 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 결정할 수 있다. 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입함에 기초하여 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 산출할 수 있다. 프로세서(193)는 제1 유로 또는 제2 유로가 선택됨에 기초하여 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 산출할 수 있다.
상관 함수는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 온도와 상대 습도를 변수로 포함한다. 예를 들면, 상관 함수는 열교환기(120, 130)로 공급되는 실외 공기(OA)의 제1 온도와 제1 상대 습도를 변수로 포함할 수 있다. 또한, 상관 함수는 열교환기(120, 130)로 공급되는 실내 공기(RA)의 제2 온도와 제2 상대 습도를 변수로 포함할 수 있다.
다시 말해, 상관 함수에 실외 공기(OA)의 제1 온도와 제1 상대 습도를 입력하거나, 상관 함수에 실내 공기(RA)의 제2 온도와 제2 상대 습도를 입력하면, 목표 온도가 산출된다. 상관 함수는 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 수학식 1은 일 예에 불과하다. 상관 함수는 환기 장치(100)의 제원에 따라 다양한 수학식으로 정의될 수 있다.
[수학식 1]
목표 온도 = f(온도, 상대 습도) = - 63.6 + (1.783 * 온도) + (11.63 * 상대 습도)
열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 변경됨에 따라 실외기(200)의 구동 시간이 조절될 수 있다. 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 낮아지면 실외기(200)의 구동 시간이 증가할 수 있다. 열교환기(120, 130)의 온도가 목표 온도까지 감소하는데 더 많은 시간이 소요되기 때문이다. 반대로, 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 높아지면 실외기(200)의 구동 시간이 감소할 수 있다. 열교환기(120, 130)에 서리가 형성되어야 하므로, 목표 온도는 미리 정해진 임계 온도(예를 들면, -5℃)보다 낮은 값으로 결정될 수 있다.
이와 다르게, 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도는 환기 장치(100)의 설계 시에 고정될 수도 있다. 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 고정된 경우, 열교환기(120, 130)의 동결 속도가 조절될 수 있다. 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 조절하기 위해, 압축기(210)의 제1 회전 속도와 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도가 조절될 수 있다.
예를 들면, 압축기(210)의 제1 회전 속도가 증가하면 열교환기(120, 130)로 공급되는 냉매의 양이 증가한다. 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도가 증가하면, 열교환기(120, 130)로 공급되는 공기의 양이 증가한다. 따라서 동결 속도가 빨라질 수 있다. 반대로, 압축기(210)의 제1 회전 속도와 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도가 감소하면 동결 속도가 느려질 수 있다.
프로세서(193)는 열교환(120, 130)기로 공급되는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도 또는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도에 기초하여 실외기(200)에 포함된 압축기(210)의 제1 회전 속도 및 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도 또는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 것에 기초하여, 압축기(210)의 제1 회전 속도 및 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도 또는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 것에 기초하여, 압축기(210)의 제1 회전 속도 및 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 증가시킬 수 있다.
열교환기 세척 모드에서, 프로세서(193)는 제1 송풍기(109a)를 동작시키고 제2 송풍기(109b)를 정지시킬 수 있다. 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 실외기(200)가 구동하는 동안 열교환기(120, 130)로 공기를 계속 공급해 줄 필요가 있다. 열교환기(120, 130)로 공기를 공급하기 위해, 제1 송풍기(109a)를 동작시킬 수 있다. 그러나 서리를 해동하기 위해 실외기(200)의 구동이 정지된 경우, 프로세서(193)는 서리가 녹을 때까지 제1 송풍기(109a)의 구동을 정지시킬 수도 있다. 서리가 녹은 후 남아 있는 물기를 제거하기 위해 프로세서(193)는 제1 송풍기(109a)를 다시 동작시킬 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 통합 컨트롤러의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 11을 참조하면, 통합 컨트롤러(50)는 디스플레이(51), 입력부(52), 통신 인터페이스(53)와 메모리(54)를 포함할 수 있고, 이들과 전기적으로 연결되는 프로세서(55)를 포함할 수 있다. 통합 컨트롤러(50)는 통합 공조 시스템(2)과 사용자 간 상호 작용을 위한 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.
디스플레이(51)는 통합 공조 시스템(2)의 상태 및/또는 동작에 관한 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(51)는 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 디스플레이(51)는 통합 공조 시스템(2)의 작동과 관련된 정보를 이미지 또는 텍스트 중 적어도 하나로 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이(51)는 통합 공조 시스템(2)의 제어를 가능하게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이(51)는 아이콘(Icon)과 같은 UI 엘리먼트(User Interface Element)를 표시할 수 있다.
디스플레이(51)는 다양한 타입의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(54)는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel), 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel), 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel), 또는 마이크로 LED 패널을 포함할 수 있다.
디스플레이(51)는 터치 디스플레이로 구현될 수도 있다. 터치 디스플레이는 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 터치 입력을 수신하는 터치 패널을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널은 프로세서(55)에서 수신된 영상 데이터를 사용자가 볼 수 있는 광학 신호로 변환할 수 있다. 터치 패널은 사용자의 터치 입력을 식별하고, 수신된 터치 입력에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(55)에 제공할 수 있다.
통합 컨트롤러(50)의 입력부(52)는 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 프로세서(55)로 출력할 수 있다. 입력부(52)는 다양한 버튼을 포함할 수 있고, 다이얼을 포함할 수도 있다. 디스플레이(51)가 터치 디스플레이로 마련되는 경우, 통합 컨트롤러(50)에 별도의 입력부(52)가 마련되지 않을 수 있다. 즉, 통합 컨트롤러(50)는 사용자 입력을 획득할 수 있다. 예를 들면, 통합 컨트롤러(50)는 환기 장치(100)와 실내기(30) 각각을 켜거나 끄기 위한 사용자 입력 또는 환기 장치(100)와 실내기(30)의 각각의 동작 모드를 설정하기 위한 사용자 입력을 획득할 수 있다.
통신 인터페이스(53)는 환기 장치(100), 실외기(200) 및 실내기(30)와 통신을 수행할 수 있다. 통합 컨트롤러(50)의 통신 인터페이스(53)는 통신 라인(CL)을 통해 환기 장치(100), 실외기(200) 및 실내기(30) 각각의 통신 인터페이스와 연결될 수 있다. 통합 컨트롤러(50)는 통신 인터페이스(53)를 통해 환기 장치(100), 실외기(200) 및 실내기(30)에 제어 신호를 전송할 수 있다.
통신 인터페이스(53)는 외부 장치(예를 들면, 모바일 장치, 컴퓨터)와 통신하기 위한 유선 통신 모듈 및/또는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 유선 통신 모듈은 인터넷과 같은 광역 네트워크를 통해 외부 장치와 통신할 수 있고, 무선 통신 모듈은 광역 네트워크에 연결된 액세스 포인트를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 통합 공조 시스템(2)을 원격으로 제어할 수 있다.
메모리(54)는, 통합 공조 시스템(2)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 메모리(54)는, 통합 공조 시스템(2)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(54)는 환기 장치(100)와 실내기(30)의 동작을 결정하기 위한 기준 온도와 기준 습도에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(54)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM) 또는 D-램(Dynamic Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(540)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 또는 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(55)는 메모리(54)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 통합 공조 시스템(2)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(55)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(55)는 메모리(54)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 메모리(54)와 프로세서(55)는 하나의 제어 회로로 구현되거나 복수의 회로로 구현될 수 있다.
한편, 환기 장치(100), 실외기(200), 실내기(30) 및 통합 컨트롤러(50)의 구성요소들은 도 10과 도 11에서 설명된 것으로 한정되지 않는다. 전술된 환기 장치(100), 실외기(200), 실내기(30) 및 통합 컨트롤러(50) 각각의 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 다른 구성요소가 더 추가될 수도 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 환기 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 환기 시스템(1)은 열교환기 세척 모드로 동작할 수 있다(1201). 예를 들면, 환기 시스템(1)의 프로세서(193)는 사용자 인터페이스(180)를 통해 획득되는 사용자 입력에 기초하여 열교환기 세척 모드로 진입할 수 있다. 프로세서(193)는 미리 청해진 열교환기 세척 스케줄에 기초하여 열교환기 세척 모드로 진입할 수도 있다.
환기 시스템(1)이 열교환기 세척 모드로 진입함에 응답하여, 환기 시스템(1)의 프로세서(193)는 공기가 열교환기(120, 130)로 유입되도록 복수의 댐퍼들(330, 340), 제1 송풍기(109a) 및 제2 송풍기(109b)를 제어할 수 있다(1202). 프로세서(193)는 하우징(101)의 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입되는 실외 공기(OA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제1 유로 또는 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입되는 실내 공기(RA)를 열교환기(120, 130)로 안내하는 제2 유로를 형성하기 위해, 복수의 댐퍼들(330, 340), 제1 송풍기(109a) 및 제2 송풍기(109b)를 제어할 수 있다.
열교환기(120, 130)에 서리를 용이하게 형성하기 위해서는 상대적으로 많은 습기를 포함하는 공기가 열교환기(120, 130)로 유입될 필요가 있다. 열교환기 세척 모드에서 상대적으로 많은 습기를 포함하는 공기를 열교환기(120, 130)로 공급하기 위해, 제1 유로 및 제2 유로 중 하나가 선택될 수 있다.
프로세서(193)는 열교환기 세척 모드에서 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 실외기(200)를 구동시킬 수 있다(1203). 이후 프로세서(193)는 열교환기(120, 130)에 형성된 서리를 해동하기 위해 미리 정해진 동결 종료 조건에 기초하여 실외기(200)의 구동을 정지시킬 수 있다(1204). 열교환기(120, 130)에 서리를 형성한 후 녹이는 과정을 통해 열교환기(120, 130)가 세척될 수 있다.
도 13은 도 12에서 설명된 환기 시스템의 제어 방법을 보다 상세히 설명하는 순서도이다.
도 13을 참조하면, 환기 시스템(1)의 프로세서(193)는 열교환기 세척 모드로 진입함에 기초하여 제1 유로와 제2 유로가 각각 미리 정해진 시간 동안(예를 들면, 30초 동안) 교대로 형성되도록 복수의 댐퍼들(330, 340)을 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 미리 정해진 시간 동안(예를 들면, 30초 동안) 제1 유로를 형성하기 위해, 제1 댐퍼(330)를 개방하고, 제2 댐퍼(340)를 폐쇄하며, 제1 송풍기(109a)를 동작시킬 수 있다. 따라서 제1 흡입구(101a)를 통해 흡입된 실외 공기(OA)가 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입될 수 있다. 온도 센서(142)는 제1 유로를 통해 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 온도를 검출할 수 있다. 습도 센서(150)는 제1 유로를 통해 유입되는 실외 공기(OA)의 제1 상대 습도를 검출할 수 있다. 프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 온도와 제1 상대 습도에 기초하여 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도를 산출할 수 있다(1302).
또한, 프로세서(193)는 미리 정해진 시간 동안(예를 들면, 30초 동안) 제2 유로를 형성하기 위해, 제1 댐퍼(330)를 폐쇄하고, 제2 댐퍼(340)를 개방하며, 제1 송풍기(109a)를 동작시킬 수 있다. 따라서 제2 흡입구(101c)를 통해 흡입된 실내 공기(RA)는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입될 수 있다. 온도 센서(142)는 제2 유로를 통해 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 온도를 검출할 수 있다. 습도 센서(150)는 제2 유로를 통해 유입되는 실내 공기(RA)의 제2 상대 습도를 검출할 수 있다. 프로세서(193)는 실내 공기(RA)의 제2 온도와 제2 상대 습도에 기초하여 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도를 산출할 수 있다(1303).
프로세서(193)는 제1 절대 습도와 제2 절대 습도를 비교함에 기초하여, 제1 유로와 제2 유로 중 하나를 선택할 수 있다. 프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 높거나 같은 것에 기초하여 제1 유로를 선택할 수 있다(1304, 1305). 프로세서(193)는 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 제1 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 공기가 공급되도록 복수의 댐퍼들(330, 340)을 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 실외 공기(OA)의 제1 절대 습도가 실내 공기(RA)의 제2 절대 습도보다 낮은 것에 기초하여 제2 유로를 선택할 수 있다(1304, 1306). 프로세서(193)는 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 공기가 공급되도록 복수의 댐퍼들(330, 340)을 제어할 수 있다.
프로세서(193)는 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 결정할 수 있다(1307). 프로세서(193)는 제1 유로 또는 제2 유로가 선택됨에 기초하여 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 산출할 수 있다. 프로세서(193)는 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 온도와 공기의 상대 습도 및 미리 정해진 상관 함수에 기초하여 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도를 결정할 수 있다.
프로세서(193)는 열교환기(120, 130)에 서리를 형성하기 위해 실외기(200)를 구동시킬 수 있다(1308). 실외기(200)의 구동이 정지될 때까지, 압축기(210)의 회전 속도는 일정하게 유지될 수 있다. 제1 송풍기(109a)의 회전 속도도 일정하게 유지될 수 있다. 열교환기(120, 130)에 서리가 형성됨에 따라 열교환기(120, 130)의 온도가 내려간다. 프로세서(193)는 열교환기(120, 130)의 온도가 감소하여 목표 온도에 도달하면, 실외기(200)의 구동을 정지시킬 수 있다(1309, 1311).
열교환기(120, 130)의 온도가 목표 온도에 도달하지 않더라도, 프로세서(193)는 실외기(200)의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간(예를 들면, 20분)을 경과하면, 실외기(200)의 구동을 정지시킬 수 있다(1310, 1311).
도 14는 도 13에서 설명된 환기 시스템의 제어 방법에서 일부 단계를 변경한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도는 환기 장치(100)의 설계 시에 고정될 수도 있다. 열교환기(120, 130)의 온도에 관한 목표 온도가 고정된 경우, 열교환기(120, 130)의 동결 속도가 조절될 수 있다. 열교환기(120, 130)의 동결 속도를 조절하기 위해, 압축기(210)의 제1 회전 속도와 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도가 조절될 수 있다.
도 13에서 설명된 바와 같이, 제1 유로가 선택되거나(1305) 제2 유로가 선택된 후(1306), 프로세서(193)는 제1 유로 또는 제2 유로를 통해 열교환기(120, 130)로 유입되는 공기의 상대 습도를 검출하도록 습도 센서(150)를 제어할 수 있다(1401).
프로세서(193)는 검출된 공기의 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위 내이면, 압축기(210)의 제1 회전 속도를 미리 정해진 제1 기준 속도로 설정하고, 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 미리 정해진 제2 기준 속도로 설정할 수 있다(1403).
프로세서(193)는 검출된 공기의 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위 보다 높은 것에 기초하여, 압축기(210)의 제1 회전 속도 및 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 프로세서(193)는 검출된 공기의 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위 보다 낮은 것에 기초하여, 압축기(210)의 제1 회전 속도 및 제1 송풍기(109a)의 제2 회전 속도를 증가시킬 수 있다(1404).
개시된 환기 시스템은 환기 장치 내부의 열교환기에 서리를 형성한 후 서리를 해동함으로써 열교환기를 세척할 수 있다.
개시된 환기 시스템은 열교환기로 유입되는 공기의 유로를 선택적으로 변경함으로써 열교환기의 세척을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 개시된 환기 시스템은 열교환기의 세척을 종료하기 위한 조건을 적절히 설정함으로써 열교환기의 세척 불량을 방지할 수 있고, 불필요한 에너지가 소비되는 것도 방지할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 환기 장치 및 실외기를 포함하는 환기 시스템에 있어서,
    상기 환기 장치는
    제1 흡입구, 제2 흡입구, 제1 배출구 및 제2 배출구를 포함하는 하우징;
    상기 하우징을 통해 흐르는 공기의 유로를 변경하는 복수의 댐퍼들;
    상기 제1 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제1 송풍기;
    상기 제2 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제2 송풍기;
    상기 하우징 내에 마련되는 전열교환기;
    상기 하우징 내에 마련되는 열교환기; 및
    프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여,
    상기 제1 흡입구를 통해 흡입되는 실외 공기가 상기 전열교환기를 거치고 상기 열교환기를 거쳐 상기 제1 배출구를 통해 배출되는 제1 유로를 형성하거나, 상기 제2 흡입구를 통해 흡입되는 실내 공기가 상기 전열교환기를 거치고 상기 열교환기를 거쳐 상기 제1 배출구를 통해 배출되는 제2 유로를 형성하기 위해, 상기 복수의 댐퍼들, 상기 제1 송풍기 및 상기 제2 송풍기를 제어하고, 이에 의해 상기 환기 장치 내에 유로를 형성하고,
    상기 환기 장치 내에 형성된 상기 유로를 통해 공기가 흐르는 동안, 상기 열교환기에 서리를 형성하기 위해 동작하도록 상기 실외기를 제어하고,
    상기 서리를 녹여 상기 열교환기를 세척하기 위해 미리 정해진 동결 종료 조건에 기초하여 동작 정지하도록 상기 실외기를 제어하는 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 댐퍼들은
    상기 제1 흡입구를 개방 및 폐쇄하는 제1 댐퍼; 및
    상기 제1 흡입구와 상기 제2 흡입구 사이에 형성되는 연결 유로를 개방 및 폐쇄하는 제2 댐퍼;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 제1 유로의 형성을 위해, 상기 제1 흡입구를 개방하도록 상기 제1 댐퍼를 제어하고, 상기 연결 유로를 폐쇄하도록 상기 제2 댐퍼를 제어하고, 상기 제1송풍기를 동작시키거나,
    상기 제2 유로의 형성을 위해, 상기 제1 흡입구를 폐쇄하도록 상기 제1 댐퍼를 제어하고, 상기 연결 유로를 개방하도록 상기 제2 댐퍼를 제어하고, 상기 제1 송풍기를 동작시키는 환기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환기 장치는
    상기 제1 유로를 통해 유입되는 상기 실외 공기의 온도를 검출하거나, 상기 제2 유로를 통해 유입되는 상기 실내 공기의 온도를 검출하는 온도 센서; 및
    상기 제1 유로를 통해 유입되는 상기 실외 공기의 상대 습도를 검출하거나, 상기 제2 유로를 통해 유입되는 상기 실내 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함하는 환기 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로가 각각 미리 정해진 시간 동안 교대로 형성되도록 상기 복수의 댐퍼들을 제어하고,
    상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 상기 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 제1 절대 습도를 산출하고,
    상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 상기 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 제2 절대 습도를 산출하고,
    상기 제1 절대 습도와 상기 제2 절대 습도를 비교함에 기초하여, 상기 환기 장치 내에 상기 유로를 형성하기 위해 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 하나를 선택하는 환기 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 절대 습도가 상기 제2 절대 습도보다 높거나 같아지는 것에 기초하여 상기 제1 유로를 선택하거나,
    상기 제1 절대 습도가 상기 제2 절대 습도보다 낮아지는 것에 기초하여 상기 제2 유로를 선택하는 환기 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 환기 장치는
    상기 열교환기의 온도를 검출하는 열교환기 온도 센서;를 더 포함하고,
    상기 동결 종료 조건은
    상기 실외기의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간에 도달하는 것 또는 상기 열교환기의 온도가 목표 온도에 도달하는 것을 포함하는 환기 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 온도와 검출된 상대 습도를 변수로 하거나 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 온도와 상기 검출된 상대 습도를 변수로 하는 미리 정해진 상관 함수에 기초하여, 상기 목표 온도를 결정하는 환기 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도에 기초하여 상기 실외기에 포함된 압축기의 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 회전 속도를 결정하는 환기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 감소시키거나,
    상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 실외 공기의 검출된 상대 습도 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 실내 공기의 검출된 상대 습도가 상기 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 증가시키는 환기 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 환기 시스템의 동작에 관한 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 하나의 선택에 관한 유로 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 환기 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 환기 시스템의 동작에 관한 정보를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 동결 종료 조건에 기초하여 상기 실외기가 정지된 후, 상기 열교환기의 세척 완료까지 소요되는 예측 시간을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 환기 시스템.
  12. 환기 장치 및 실외기를 포함하는 환기 시스템에 있어서,
    상기 환기 장치는
    제1 흡입구, 제2 흡입구, 제1 배출구 및 제2 배출구를 포함하는 하우징;
    상기 하우징을 통해 흐르는 공기의 유로를 변경하는 복수의 댐퍼들;
    상기 제1 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제1 송풍기;
    상기 제2 배출구로 상기 공기를 송풍하는 제2 송풍기;
    상기 하우징 내에 마련되는 전열교환기;
    상기 하우징 내에 마련되는 열교환기;
    상기 열교환기의 온도를 검출하는 열교환기 온도 센서; 및
    프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    열교환기 세척 모드로 진입에 응답하여,
    상기 공기가 상기 열교환기로 유입되도록 상기 복수의 댐퍼들, 상기 제1 송풍기 및 상기 제2 송풍기를 제어하고,
    상기 열교환기로 공기가 흐르는 동안, 상기 열교환기에 서리를 형성하기 위해 동작하도록 상기 실외기를 제어하고,
    상기 실외기의 구동 시간이 미리 정해진 제한 시간에 도달하거나 상기 열교환기의 검출된 온도가 목표 온도에 도달하는 것에 기초하여 동작 정지하도록 상기 실외기를 제어하는 환기 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 환기 장치는
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 온도를 검출하는 온도 센서; 및
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 온도와 상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도를 변수로 하는 미리 정해진 상관 함수에 기초하여, 상기 목표 온도를 결정하는 환기 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 환기 장치는
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상대 습도를 검출하는 습도 센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 검출된 상대 습도에 기초하여 상기 실외기에 포함된 압축기의 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 회전 속도를 결정하는 환기 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도가 미리 정해진 기준 습도 범위보다 높은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 감소시키거나,
    상기 열교환기로 흐르는 상기 공기의 상기 상대 습도가 상기 미리 정해진 기준 습도 범위보다 낮은 것에 기초하여, 상기 압축기의 상기 회전 속도 및 상기 제1 송풍기의 상기 회전 속도를 증가시키는 환기 시스템.
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