(57)【要約】      （修正有）【課題】最小限のエネルギーでターゲット空間の空気調和を行う空調システム及び空調方法を提供する。【解決手段】空調システムは、第１熱交換通路及び第２熱交換通路を有する熱交換部１１０及び液体を噴射する気化部１２０を含む間接熱交換装置１００、第１空気が循環可能であるように第１熱交換通路と接続する第１循環設備２００、ターゲット空間内の第２空気が第２熱交換通路を通じて循環可能であるようにターゲット空間１０と熱交換通路とを接続する第２循環設備３００、ターゲット空間に第１空気を供給しながらターゲット空間から第２空気を排出する第３循環設備４００、第２空気を冷却または加熱する直接調節装置５００、第１空気の状態を感知する第１センサー６００、第２空気の状態を感知する第２センサー７００、第１及び第２空気の状態を用いて、第１乃至第３循環設備、気化部及び直接調節装置のうち少なくとも一つを制御する制御装置８００からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに熱交換が可能である第１熱交換通路及び第２熱交換通路を有する熱交換部、及び前記熱交換部で気化が行われるように前記熱交換部に液体を噴射することのできる気化部を含む間接熱交換装置と、
第１空気が前記第１熱交換通路を通じて循環可能であるように前記熱交換部の前記第１熱交換通路と接続された第１循環設備と、
ターゲット空間内の第２空気が前記第２熱交換通路を通じて循環可能であるように前記ターゲット空間と前記第２熱交換通路とを接続する第２循環設備と、
前記ターゲット空間に前記第１空気を供給しながら前記ターゲット空間から前記第２空気を排出する空気交換循環を遂行することのできる第３循環設備と、
前記第２空気を冷却または加熱する直接調節を遂行することのできる直接調節装置と、
前記第１空気の温度を含む前記第１空気の状態を感知することのできる第１センサーと、
前記第２空気の温度を含む前記第２空気の状態を感知することのできる第２センサーと、
前記第１センサーで感知された前記第１空気の状態及び前記第２センサーで感知された前記第２空気の状態を用いて、前記第１循環設備での前記第１空気の循環、前記第２循環設備での前記第２空気の循環、前記気化部での液体噴射、前記第３循環設備での空気交換循環、及び前記直接調節装置での直接調節のうち少なくとも一つを制御する制御装置を含むことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記ターゲット空間内にある前記第２空気の状態が湿り空気線図での制御条件領域内になるように、前記第１循環設備での前記第１空気の循環、前記第２循環設備での前記第２空気の循環、前記気化部での液体噴射、前記第３循環設備での空気交換循環、及び前記直接調節装置での直接調節のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記熱交換部で前記第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われるように、前記第１循環設備での前記第１空気の循環及び前記第２循環設備での前記第２空気の循環を制御する第１制御方法と、
前記第１制御方法に加えて前記気化部で液体噴射を制御する第２制御方法と、
前記第３循環設備で空気交換循環を制御する第３制御方法と、
前記第２制御方法に加えて前記直接調節装置での直接調節を制御する第４制御方法のうちいずれか一つで制御されることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記第１循環設備での前記第１空気の循環、前記第２循環設備での前記第２空気の循環、及び前記第３循環設備での空気交換循環のうち少なくとも一つは、自然対流による循環及び強制給気による循環を含むことを特徴とする請求項３に記載の空調システム。
【請求項５】
前記制御条件領域は、
前記第２空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度以上で第２湿度以下であり、基準露点以下であることを満たす湿り空気線図内の領域であることを特徴とする請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第１センサーで感知された前記第１空気の状態が、前記第１温度より低い第３温度未満である湿り空気線図における第１領域内であるとき、前記第１制御方法で制御されることを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第１センサーで感知された前記第１空気の状態が、
前記第３温度以上前記第１温度未満である湿り空気線図における第２領域、
前記第１温度以上前記第２温度以下であり、前記第１湿度未満である湿り空気線図における第３領域、
前記第１温度以上前記第２温度以下であり、前記第２湿度を超過し、前記基準露点以下である湿り空気線図における第４領域、
前記基準露点を超過し、前記熱交換部の前記第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線以下である湿り空気線図における第５領域、及び
前記第２温度を超過し、前記基準露点以下であり、前記熱交換効率線以下である湿り空気線図における第６領域のうちいずれか一つであるとき、
前記第２制御方法で制御されることを特徴とする請求項６に記載の空調システム。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記第１センサーで感知された前記第１空気の状態が、前記制御条件領域と同一の湿り空気線図における第７領域内であるとき、前記第３制御方法で制御されることを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記第１センサーで感知された前記第１空気の状態が、前記制御条件領域から外れて、前記熱交換部の前記第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図における熱交換効率線を超過する湿り空気線図における第８領域内であるとき、
前記第４制御方法で制御されることを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
【請求項１０】
前記第１温度は摂氏１７度〜１９度の範囲で、前記第２温度は摂氏２６度〜２８度の範囲で、前記第３温度は摂氏１４度〜１６度の範囲であり、
前記第１湿度は１９％〜２１％の範囲で、前記第２湿度は７９％〜８１％の範囲で、前記基準露点は摂氏２０度〜２２度の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
【請求項１１】
前記第１熱交換通路及び第２熱交換通路の間には熱を伝達するための熱伝達媒体が配置され、
前記気化部は前記第１熱交換通路と向き合う前記熱伝達媒体の表面に液体を噴射することができることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項１２】
前記第１循環設備は、
前記第１熱交換通路の入口と接続された第１供給通路部と、
前記第１熱交換通路の出口と接続された第１排出通路部と、
前記第１供給通路部及び前記第１排出通路部のうち少なくとも一つに配置され、前記制御装置によって制御され、前記第１熱交換通路での前記第１空気の循環を制御することのできる第１循環制御部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項１３】
前記第１循環制御部は、前記第１空気を循環させる第１循環ファンを含むことを特徴とする請求項１２に記載の空調システム。
【請求項１４】
前記第２循環設備は、
前記ターゲット空間の排出口及び前記第２熱交換通路の入口の間を接続する第２供給通路部と、
前記ターゲット空間の吸入口及び前記第２熱交換通路の出口の間を接続する第２排出通路部と、
前記第２供給通路部及び第２排出通路部のうち少なくとも一つに配置され、前記制御装置によって制御され、前記第２熱交換通路での前記第２空気の循環を制御することのできる第２循環制御部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項１５】
前記第２循環制御部は、前記第２空気を循環させる第２循環ファンを含むことを特徴とする請求項１４に記載の空調システム。
【請求項１６】
前記直接調節装置は、前記第２排出通路部内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項１７】
前記第３循環設備は、
前記ターゲット空間に前記第１空気を供給することのできる空気供給部と、
前記ターゲット空間から前記第２空気を排出することのできる空気排出部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項１８】
前記空気供給部は、
前記ターゲット空間または前記第２循環設備と接続された供給通路と、
前記供給通路内に配置され、前記制御装置によって制御されて前記ターゲット空間への前記第１空気の供給を制御することのできる供給制御ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１７に記載の空調システム。
【請求項１９】
前記空気排出部は、
前記ターゲット空間または前記第２循環設備と接続された排出通路と、
前記排出通路内に配置され、前記制御装置によって制御され、前記ターゲット空間からの前記第２空気の排出を制御することのできる排出制御ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２０】
前記直接調節装置は、前記第２空気を冷却することのできるエアーコンディショナーを含むことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項２１】
前記直接調節装置は、前記ターゲット空間または前記第２循環設備内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項２２】
前記第２センサーは、前記ターゲット空間内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項２３】
互いに熱交換の可能である第１熱交換通路及び第２熱交換通路を有する熱交換部を用いてターゲット空間の空気調和を遂行する空調方法において、
前記第１熱交換通路を通じて循環される第１空気の温度を含む前記第１空気の状態を感知することと、
前記ターゲット空間内に存在し前記第２熱交換通路を通じて循環される第２空気の温度を含む前記第２空気の状態を感知することと、
感知された前記第１空気及び第２空気の状態を用いて、前記ターゲット空間の空気調和を遂行することと、を含み、
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
前記第１熱交換通路への前記第１空気の循環、前記第２熱交換通路への前記第２空気の循環、前記熱交換部での気化のための液体噴射、前記ターゲット空間での前記第１空気及び第２空気の空気交換循環、及び前記第２空気を冷却または加熱させる直接調節のうち少なくとも一つを制御して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする空調方法。
【請求項２４】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
前記ターゲット空間内にある前記第２空気の状態が湿り空気線図での制御条件領域内になるように、前記第１熱交換通路への前記第１空気の循環、前記第２熱交換通路への前記第２空気の循環、前記熱交換部での気化のための液体噴射、前記ターゲット空間での前記第１空気及び第２空気の空気交換循環、及び前記第２空気の直接調節のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項２３に記載の空調方法。
【請求項２５】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
前記熱交換部で前記第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われるように、前記第１熱交換通路への前記第１空気の循環及び前記第２熱交換通路への前記第２空気の循環を制御する第１制御方法と、
前記第１制御方法に加えて前記熱交換部での気化のための液体噴射を制御する第２制御方法と、
前記ターゲット空間での前記第１空気及び第２空気の空気交換循環を制御する第３制御方法と、
前記第２制御方法に加えて前記第２空気の直接調節を制御する第４制御方法のうちいずれか一つを適用して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする請求項２４に記載の空調方法。
【請求項２６】
前記第１熱交換通路への前記第１空気の循環、前記第２熱交換通路への前記第２空気の循環、及び前記ターゲット空間での前記第１空気及び第２空気の空気交換循環のうち少なくとも一つは、自然対流による循環及び強制給気による循環を含むことを特徴とする請求項２５に記載の空調方法。
【請求項２７】
前記制御条件領域は、
前記第２空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度以上で第２湿度以下であり、基準露点以下であることを満たす湿り空気線図内での領域であることを特徴とする請求項２５に記載の空調方法。
【請求項２８】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
感知された前記第１空気の状態が、前記第１温度より低い第３温度未満である湿り空気線図における第１領域内であるとき、
前記第１制御方法を適用して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする請求項２７に記載の空調方法。
【請求項２９】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
感知された前記第１空気の状態が、
前記第３温度以上前記第１温度未満である湿り空気線図における第２領域、
前記第１温度以上前記第２温度以下であり、前記第１湿度未満である湿り空気線図における第３領域、
前記第１温度以上前記第２温度以下であり、前記第２湿度を超過し、前記基準露点以下である湿り空気線図における第４領域、
前記基準露点を超過し、前記熱交換部の前記第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線以下である湿り空気線図における第５領域、及び
前記第２温度を超過し、前記基準露点以下であり、前記熱交換効率線以下である湿り空気線図における第６領域のうちいずれか一つであるとき、
前記第２制御方法を適用して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする請求項２８に記載の空調方法。
【請求項３０】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
感知された前記第１空気の状態が、前記制御条件領域と同一の湿り空気線図における第７領域内であるとき、前記第３制御方法を適用して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする請求項２７に記載の空調方法。
【請求項３１】
前記ターゲット空間の空気調和を遂行することは、
感知された前記第１空気の状態が、前記制御条件領域から外れて、前記熱交換部の前記第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線を超過する湿り空気線図における第８領域内であるとき、
前記第４制御方法を適用して前記ターゲット空間の空気調和を遂行することを特徴とする請求項２７に記載の空調方法。
【請求項３２】
前記第１温度は摂氏１７度〜１９度の範囲で、前記第２温度は摂氏２６度〜２８度の範囲であり、前記第３温度は摂氏１４度〜１６度の範囲であり、
前記第１湿度は１９％〜２１％の範囲で、前記第２湿度は７９％〜８１％の範囲で、前記基準露点は摂氏２０度〜２２度の範囲であることを特徴とする請求項２７に記載の空調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システム及びそれを用いた空調方法に関する。より詳細には、閉鎖空間内の温度、湿度などを制御することのできる空間システム及びそれを用いた空調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和(Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ)とは、任意の閉鎖空間の空気の温度、湿度、清浄度及び気流分布を要求に一致するように処理する工程であり、このような空気調和を処理するシステムを空調システムと言う。即ち、作業場、倉庫、実験室、特に、大規模のサーバが配置されたサーバ室などのような場所は、各場所の機能を十分に達成するために空調システムの設置が必修的である。
【０００３】
空調システムは一般的に、熱源設備、空調機設備、熱搬送設備、及び自動制御設備からなる。熱源設備は、空調設備全体の熱負荷を処理するための設備で、冷凍機、ボイラ、冷却塔、冷却水ポンプ、給水設備、配管などで構成される。空調機設備は、空調対象であるターゲットに供給するために温湿度を調整した空気を作る設備で、空気冷却機、除湿機、加熱機、加湿機、エアーフィルタ、送風機などから構成されてもよい。熱搬送設備は、熱源設備及び空調機設備の間での搬送及び循環と、空調機設備及びターゲット空間の間での循環及び外気導入を遂行してもよい。自動制御設備は、任意の空間内で必要とする空調条件が満たされるように熱源設備、空調機設備及び熱搬送設備を自動制御する役割を担当してもよい。
【０００４】
しかし、空調条件が満たされるように空気調和を処理する時、空調システムは多くのエネルギーを必要とするかもしれない。特に、非常に暑い日に温度を強制に低くするように空気冷却機中の一つであるエアコンが駆動する場合、エアコンの駆動によるエネルギー消費が増加する。また、空気の湿度を低くするための除湿機の使用にも、多くのエネルギーが消費される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許２０１１−０００２７１７号公報
【特許文献２】韓国公開特許２０１６−００１２７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためのもので、本発明の解決しようとうする課題は、最小限のエネルギーでターゲット空間の空気調和を遂行することのできる空調システムを提供することである。
【０００７】
また、本発明の解決しようとする他の課題は、空調システムを用いた空調方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る空調システムは、間接熱交換装置、第１循環設備、第２循環設備、第３循環設備、直接調節装置、第１センサー、第２センサー、及び制御装置を含む。
【０００９】
間接熱交換装置は、互いに熱交換が可能である第１熱交換通路及び第２熱交換通路を有する熱交換部、及び熱交換部で気化が行われるように熱交換部に液体を噴射することのできる気化部を含む。第１循環設備は、第１空気が熱交換通路を通じて循環可能であるように熱交換部の第１熱交換通路と接続される。第２循環設備は、ターゲット空間内の第２空気が第２熱交換通路を通じて循環可能であるようにターゲット空間と第２熱交換通路とを接続する。第３循環設備は、ターゲット空間に第１空気を供給しながらターゲット空間から第２空気を排出する空気交換循環を遂行することができる。直接調節装置は、第２空気を冷却または加熱する直接調節を遂行することができる。第１センサーは、第１空気の温度を含む第１空気の状態を感知することができる。第２センサーは、第２空気の温度を含む第２空気の状態を感知することができる。制御装置は、第１センサーで感知された第１空気の状態及び第２センサーで感知された第２空気の状態を用いて、第１循環設備での第１空気の循環、第２循環設備での第２空気の循環、気化部での液体噴射、第３循環設備での空気交換循環、及び直接調節装置での直接調節のうち少なくとも一つを制御する。
【００１０】
制御装置は、ターゲット空間内にある第２空気の状態が湿り空気線図での制御条件領域内であるように、第１循環設備での第１空気の循環、第２循環設備での第２空気の循環、気化部での液体噴射、第３循環設備での空気交換循環、及び直接調節装置での直接調節のうち少なくとも一つを制御してもよい。
【００１１】
制御装置は、熱交換部で第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われるように、第１循環設備での第１空気の循環及び第２循環設備での第２空気の循環を制御する第１制御方法と、第１制御方法に加えて気化部で液体噴射を制御する第２制御方法と、第３循環設備で空気交換循環を制御する第３制御方法と、第２制御方法に加えて直接調節装置での直接調節を制御する第４制御方法のうちいずれか一つで制御されてもよい。
【００１２】
第１循環設備での第１空気の循環、第２循環設備での第２空気の循環、及び第３循環設備での空気交換循環のうち少なくとも一つは、自然対流による循環及び強制給気による循環を含んでも良い。
【００１３】
制御条件領域は、第２空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度以上第２湿度以下であり、基準露点以下であることを満たす湿り空気線図内の領域であってもよい。
【００１４】
制御装置は、第１センサーで感知された第１空気の状態が第１温度より低い第３温度未満である湿り空気線図における第１領域内であるとき、第１制御方法で制御されてもよい。
【００１５】
制御装置は、第１センサーで感知された第１空気の状態が、第３温度以上第１温度未満である湿り空気線図における第２領域、第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度未満である湿り空気線図における第３領域、第１温度以上第２温度以下であり、第２湿度を超過し、基準露点以下である湿り空気線図における第４領域、基準露点を超過し、熱交換部の第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線以下である湿り空気線図における第５領域、及び第２温度を超過し、基準露点以下であり、熱交換効率線以下である湿り空気線図における第６領域のうちいずれか一つであるとき、第２制御方法で制御されてもよい。
【００１６】
制御装置は、第１センサーで感知された第１空気の状態が制御条件領域と同一の湿り空気線図における第７領域内であるとき、第３制御方法で制御されてもよい。
【００１７】
制御装置は、第１センサーで感知された第１空気の状態が制御条件領域から外れて、熱交換部の第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図における熱交換効率線を超過する湿り空気線図における第８領域内であるとき、第４制御方法で制御されてもよい。
【００１８】
第１温度は摂氏１７度〜１９度の範囲で、第２温度は摂氏２６度〜２８度の範囲で、第３温度は摂氏１４度〜１６度の範囲であり、第１湿度は１９％〜２１％の範囲で、第２湿度は７９％〜８１％の範囲で、基準露点は摂氏２０度〜２２度の範囲であってもよい。
【００１９】
第１熱交換通路及び第２熱交換通路の間には熱を伝達するための熱伝達媒体が配置され、気化部は第１熱交換通路と向き合う熱伝達媒体の表面に液体を噴射してもよい。
【００２０】
第１循環設備は、第１供給通路部、第１排出通路部、及び第１循環制御部を含んでも良い。第１供給通路部は第１熱交換通路の入口と接続される。第１排出通路部は第１熱交換通路の出口と接続される。第１循環制御部は、第１供給通路部及び第１排出通路部のうち少なくとも一つに配置され、制御装置によって制御され、第１熱交換通路での第１空気の循環を制御することができる。
【００２１】
第１循環制御部は、第１空気を循環させる第１循環ファンを含んでも良い。
【００２２】
第２循環設備は、第２供給通路部、第２排出通路部、及び第２循環制御部を含んでも良い。第２供給通路部はターゲット空間の排出口及び第２熱交換通路の入口の間を接続する。第２排出通路部はターゲット空間の吸入口及び第２熱交換通路の出口の間を接続する。循環制御部は第２供給通路部及び第２排出通路部のうち少なくとも一つに配置され、制御装置によって制御されて第２熱交換通路での第２空気の循環を制御することができる。
【００２３】
第２循環制御部は、第２空気を循環させる第２循環ファンを含んでも良い。
【００２４】
直接調節装置は、第２排出通路部内に配置されてもよい。
【００２５】
第３循環設備は、ターゲット空間に第１空気を供給することのできる空気供給部と、ターゲット空間から第２空気を排出することのできる空気排出部と、を含んでも良い。
【００２６】
空気供給部は、供給通路及び供給制御ユニットを含んでも良い。供給通路は、ターゲット空間または第２循環設備と接続される。供給制御ユニットは、供給通路内に配置され、制御装置によって制御されてターゲット空間への第１空気の供給を制御することができる。
【００２７】
空気排出部は、排出通路及び排出制御ユニットを含んでも良い。排出通路はターゲット空間または第２循環設備と接続される。排出制御ユニットは排出通路内に配置され、制御装置によって制御され、ターゲット空間からの第２空気の排出を制御することができる。
【００２８】
直接調節装置は、第２空気を冷却することのできるエアーコンディショナー（ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）を含んでも良い。
【００２９】
直接調節装置は、ターゲット空間または第２循環設備内に配置されてもよい。
【００３０】
第２センサーは、ターゲット空間内に配置されてもよい。
【００３１】
本発明の一実施形態による空調方法は、互いに熱交換の可能である第１熱交換通路及び第２熱交換通路を有する熱交換部を用いてターゲット空間の空気調和を遂行する空調方法において、第１熱交換通路を通じて循環される第１空気の温度を含む第１空気の状態を感知することと、ターゲット空間内に存在し第２熱交換通路を通じて循環される第２空気の温度を含む第２空気の状態を感知することと、感知された第１空気及び第２空気の状態を用いて、ターゲット空間の空気調和を遂行することと、を含む。ターゲット空間の空気調和を遂行することは、第１熱交換通路への第１空気の循環、第２熱交換通路への第２空気の循環、熱交換部での気化のための液体噴射、ターゲット空間での第１空気及び第２空気の空気交換循環、及び第２空気を冷却または加熱させる直接調節のうち少なくとも一つを制御してターゲット空間の空気調和を遂行する。
【００３２】
ターゲット空間の空気調和を遂行することは、ターゲット空間内にある第２空気の状態が湿り空気線図での制御条件領域内になるように、第１熱交換通路への第１空気の循環、第２熱交換通路への第２空気の循環、熱交換部での気化のための液体噴射、ターゲット空間での第１空気及び第２空気の空気交換循環、及び第２空気の直接調節のうち少なくとも一つを制御することができる。
【００３３】
ターゲット空間の空気調和を遂行することは、熱交換部で第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われるように、第１熱交換通路への第１空気の循環及び第２熱交換通路への第２空気の循環を制御する第１制御方法と、第１制御方法に加えて熱交換部での気化のための液体噴射を制御する第２制御方法と、ターゲット空間での第１空気及び第２空気の空気交換循環を制御する第３制御方法と、第２制御方法に加えて第２空気の直接調節を制御する第４制御方法のうちいずれか一つを適用してターゲット空間の空気調和を遂行することができる。
【００３４】
前記第１熱交換通路への第１空気の循環、前記第２熱交換通路への第２空気の循環、及び前記ターゲット空間での第１及び第２空気の空気交換循環のうち少なくとも一つは、自然対流による循環及び強制給気による循環を含んでも良い。
【００３５】
制御条件領域は、第２空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度以上第２湿度以下であり、基準露点以下であることを満たす湿り空気線図内における領域であってもよい。
【００３６】
ターゲット空間の空気調和を遂行することは、感知された第１空気の状態が、第１温度より低い第３温度未満である湿り空気線図における第１領域内であるとき、第１制御方法を適用してターゲット空間の空気調和を遂行してもよい。
【００３７】
ターゲット空間の空気調和を遂行することは、感知された第１空気の状態が、第３温度以上第１温度未満である湿り空気線図における第２領域、第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度未満である湿り空気線図における第３領域、第１温度以上第２温度以下であり、第２湿度を超過し、基準露点以下である湿り空気線図における第４領域、基準露点を超過し、熱交換部の第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線以下である湿り空気線図における第５領域、及び第２温度を超過し、基準露点以下であり、熱交換効率線以下である湿り空気線図における第６領域のうちいずれか一つであるとき、第２制御方法を適用してターゲット空間の空気調和を遂行することができる。
【００３８】
ターゲット空間の空気調和を遂行することは、感知された第１空気の状態が、制御条件領域と同一の湿り空気線図における第７領域内であるとき、第３制御方法を適用してターゲット空間の空気調和を遂行してもよい。
【００３９】
ターゲット空間の空気調和を吸込することは、感知された第１空気の状態が、制御条件領域から外れて、熱交換部の第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線を超過する湿り空気線図における第８領域内であるとき、第４制御方法を適用してターゲット空間の空気調和を遂行することができる。
【００４０】
第１温度は摂氏１７度〜１９度の範囲で、第２温度は摂氏２６度〜２８度の範囲であり、第３温度は摂氏１４度〜１６度の範囲で、第１湿度は１９％〜２１％の範囲で、第２湿度は７９％〜８１％の範囲で、基準露点は摂氏２０度〜２２度の範囲であってもよい。
【発明の効果】
【００４１】
このように本発明による空調システム及びそれを用いた空調方法によると、制御装置が第１センサーで感知された第１空気及び第２空気の状態を用いて、第１空気の循環、第２空気の循環、熱交換部での気化のための液体噴射、ターゲット空間での第１空気及び第２空気の空気交換循環及び第２空気を冷却または加熱する直接調節のうち少なくとも一つを制御することで、最小限のエネルギーでターゲット空間の空気調和を遂行することができる。即ち、制御装置が第１空気及び第２空気の状態によって、エネルギー消費の大きい第２空気の直接調節方法以外にエネルギー消費の低い他の方法を共に適用することで、より小さいエネルギーでターゲット空間での空気調和を遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調システムを説明するための概念図である。
【図２】図１の空調システムにおける間接熱交換装置の熱交換部の一例を示す斜視図である。
【図３】ターゲット空間の空気調和のための制御条件領域を表示した湿り空気線図である。
【図４】図３のＡ部分を拡大して示した湿り空気線図の一部分である。
【図５】第１空気の状態によって区分された第１領域乃至第８領域を表示した湿り空気線図である。
【図６】図５のＢ部分を拡大して示した湿り空気線図の一部分である。
【図７】図１の空調システムが第１制御方法によって駆動される状態を示した図である。
【図８】図１の空調システムが第２制御方法によって駆動される状態を示した図である。
【図９】図１の空調システムが第３制御方法によって駆動される状態を示した図である。
【図１０】図１の空調システムが第４制御方法によって駆動される状態を示した図である。
【図１１】本発明の一実施形態による空調方法を示すフローチャートである。
【図１２】任意の地域での気候区分による時間比率を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは特定の実施形態を図面に例示し、本文に詳細に説明する。
【００４４】
しかしながら、これらは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用することがあるが、構成要素は用語によって限定解釈されるべきではない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用する。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、同様に第２構成要素も第１構成要素ということができる。
【００４５】
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現をも含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を排除しないこととして理解されるべきである。
【００４６】
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施形態をより詳細に説明する。
【００４７】
図１は本発明の一実施形態による空調システムを説明するための概念図であり、図２は図１の空調システムのうち間接熱交換装置の熱交換部の一例を示す斜視図である。
【００４８】
図１及び図２を参照すると、本実施形態による空調システムはターゲット空間１０の空気調和を遂行するシステムであって、間接熱交換装置１００、第１循環設備２００、第２循環設備３００、第３循環設備４００、直接調節装置５００、第１センサー６００、第２センサー７００及び制御装置８００を含んでも良い。ここで、ターゲット空間１０は任意の建物内の閉鎖空間で、例えば、大規模のサーバを収容してもよい。
【００４９】
間接熱交換装置１００は、ターゲット空間１０ではなく任意の空間内の第１空気及びターゲット空間１０内の第２空気の間で熱交換させる装置で、熱交換部１１０及び気化部１２０を含んでも良い。ここで、第１空間は例えば、外部空間に存在する室外空気であってもよい。
【００５０】
熱交換部１１０は、第１空気が通過するための第１熱交換通路１１２及び第２空気が通過するための第２熱交換通路１１４を含んでも良い。この際、第１熱交換通路１１２及び第２熱交換通路１１４は、互いに熱交換が円滑に行われるように隣接して配置される。例えば、図２のように、複数の第１熱交換通路１１２及び複数の第２熱交換通路１１４が互いに垂直に交差するように配置され、複数の層を成してもよい。
【００５１】
熱交換部１１０は、第１熱交換通路１１２及び第２熱交換通路１１４の間に配置され熱を伝達するための熱伝達媒体１１６を含んでも良い。熱伝達媒体１１６は、空気の間での熱交換がよく行われる物質、例えば、ステンレス材質から製造されてもよい。
【００５２】
気化部１２０は、制御装置８００によって制御され、熱交換部１１０で気化が行われるように、熱交換部１１０に液体を噴射することができる。例えば、気化部１２０は、第１熱交換通路１１２と向き合う熱伝達媒体１１６の表面に液体を噴射する。このように、気化部１２０が熱伝達媒体１１６の表面に液体を噴射して気化させる場合、熱伝達媒体１１６は気化のための熱が取られて温度が低下してもよい。また、気化部１２０は、熱伝達媒体１１６の表面に噴射される液体の量を調節して、熱伝達媒体１１６での温度低下を制御することもできる。
【００５３】
第１循環設備２００は、第１空気が第１熱交換通路１１２を通じて循環可能であるように、熱交換部の第１熱交換通路１１２と接続する。例えば、第１循環設備２００は第１供給通路部２１０、第１排出通路部２２０及び第１循環制御部２３０を含んでも良い。
【００５４】
第１供給通路部２１０は、第１空気が第１熱交換通路１１２を流入するように第１熱交換通路１１２の入口と接続されてもよい。
【００５５】
第１排出通路部２２０は、第１熱交換通路１１２から第１空気が排出されるように第１熱交換通路１１２の出口と接続されてもよい。
【００５６】
第１循環制御部２３０は第１供給通路部２１０及び第１排出通路部２２０のうち少なくとも一つに配置され、制御装置８００によって制御され、第１熱交換通路１１２での第１空気の循環を制御することができる。即ち、第１循環制御部２３０は第１供給通路部２１０に配置された第１供給制御部２３２及び第１排出通路部２２０に配置された第１排出制御部２３４のうち少なくとも一つを含んでも良い。ここで、第１供給制御部２３２及び第１排出制御部２３４のそれぞれは制御装置８００によって制御されて第１空気を循環させることのできる循環ファンを含んでも良い。
【００５７】
本実施形態において、第１循環制御部２３０は制御装置８００によって制御され、第１熱交換通路１１２への第１空気の流入及び排出が遮断されるようにクローズモードで駆動されるか、第１空気が第１熱交換通路１１２を通じて自然対流循環が行われるようにオープンモードで駆動されるか、第１空気が第１熱交換通路１１２を通じて強制に循環するように強制給気モードで駆動されてもよい。ここで、第１循環制御部２３０が強制給気モードで駆動される時、第１熱交換通路１１２で第１空気が循環する量を制御することができる。例えば、第１循環制御部２３０は、ファンの回転速度を調節して第１熱交換通路１１２で第１空気が循環する量を制御することができる。
【００５８】
第２循環設備３００は、第２空気が第２熱交換通路１１４を通じて循環可能であるようにターゲット空間１０と第２熱交換通路１１４とを接続することができる。例えば、第２循環設備３００は第２供給通路部３１０、第２排出通路部３２０及び第２循環制御部３３０を含んでも良い。
【００５９】
第２供給通路部３１０は、ターゲット空間１０内にある第２空気が第２熱交換通路１１４に流入するように、ターゲット空間１０の排出口１２及び第２熱交換通路１１４の入口の間を接続してもよい。
【００６０】
第２排出通路部３２０は、第２熱交換通路１１４から第２空気が排出され、ターゲット空間１０内に再供給されるように、第２熱交換通路１１４の出口及びターゲット空間１０の吸入口の間を接続してもよい。
【００６１】
第２循環制御部３３０は、第２供給通路部３１０及び第２排出通路部３２０のうち少なくとも一つに配置され、制御装置８００によって制御され、第２熱交換通路１１４での第２空気の循環を制御することができる。即ち、第２循環制御部３３０は、第２供給通路部３１０に配置された第２供給制御部３３２及び第２排出通路部３２０に配置された第２排出制御部３３４のうち少なくとも一つを含んでも良い。ここで、第２供給制御部３３２及び第２排出制御部３３４それぞれは制御装置８００によって制御され第２空気を循環させることのできる循環ファンを含んでも良い。
【００６２】
本実施形態において、第２循環制御部３３０は制御装置８００によって制御され、第２熱交換通路１１４への第２空気の流入及び排出が遮断されるようにクローズモードで駆動されるか、第２空気が第２熱交換通路１１４を通じて自然対流循環が行われるようにオープンモードで駆動されるか、第３空気が第２熱交換通路１１４を通じて強制に循環されるように強制給気モードで駆動されてもよい。ここで、第２循環制御部３３０は強制給気モードで駆動される時、第２熱交換通路１１４で第２空気が循環する量を制御することができる。例えば、第２循環制御部３３０は、ファンの回転速度を調節して第２熱交換通路１１４で第１空気が循環する量を制御することができる。
【００６３】
第３循環設備４００は、ターゲット空間に第１空気を供給しながらターゲット空間から第２空気を排出する空気交換循環を遂行してもよい。例えば、第３循環設備４００は、ターゲット空間１０に第１空気を供給する空気供給部４１０、及びターゲット空間１０から第２空気を排出する空気排出部４２０を含んでも良い。
【００６４】
空気供給部４１０は、供給通路４１２及び供給制御ユニット４１４を含んでも良い。供給通路４１２は、ターゲット空間１０または第２循環設備３００と接続されてもよい。例えば、供給通路４１２は図１のように、第２循環設備３００の第２排出通路部３２０と接続されてもよい。供給制御ユニット４１４は供給通路４１２内に配置され、制御装置８００によって制御されターゲット空間１０への第１空気の供給を制御することができる。例えば、供給制御ユニット４１４は制御装置８００によって制御され第１空気を流入させることのできる循環ファンを含んでも良い。
【００６５】
本実施例において、供給制御ユニット４１４は制御装置８００によって制御され、ターゲット空間１０への第１空気の流入を遮断するようにクローズモードで駆動されるか、第１空気が第１供給通路４１２を通じて自然対流循環が行われるようにオープンモードで駆動されるか、第１空気が第１供給通路４１２を通じて強制に循環されるように強制給気モードで駆動されてもよい。ここで、供給制御ユニット４１４は、強制給気モードで駆動される時、供給通路４１２を通じてターゲット空間１０に第１空気が流入する量を制御することができる。例えば、供給制御ユニット４１４はファンの回転速度を調節してターゲット空間１０に第１空気が循環する量を制御することができる。
【００６６】
空気排出部４２０は、排出通路４２２及び排出制御ユニット４２４を含んでも良い。排出通路４２２は、ターゲット空間１０または第２循環設備３００と接続される。例えば、排出通路４２２は図１のように、第２循環設備３００の第２供給通路部３１０と接続されてもよい。排出制御ユニット４２４は排出通路４２２内に配置され、制御装置８００によって制御され、ターゲット空間から第２空気の排出を制御することができる。例えば、排出制御ユニット４２４は制御装置８００によって制御され、第２空気を排出させることのできる循環ファンを含んでも良い。
【００６７】
本実施形態において、排出制御ユニット４２４は、制御装置８００によって制御され、ターゲット空間１０から第２空気の排出が遮断されるようにクローズモードで駆動されるか、第２空気が第２供給通路４２２を通じて自然対流循環が行われるようにオープンモードで駆動されるか、第２空気が排出通路４２２を通じて強制に循環されるように強制給気モードで駆動されてもよい。ここで、排出制御ユニット４２４は、強制給気モードで駆動される時、ターゲット空間１０から排出通路４２２を通じて第２空気が排出する量を制御することができる。例えば、排出制御ユニット４２４は、ファンの回転速度を調節してターゲット空間１０から第２空気が排出する量を制御することができる。
【００６８】
直接調節装置５００は、ターゲット空間１０または第２循環設備３００内に配置され、制御装置８００によって制御され、第２空気を冷却または加熱する直接調節を遂行することができる。例えば、直接調節装置５００は図１のように、第２排出通路部３２０内に配置されてもよい。また、直接調節装置５００は、制御装置８００によって制御され第２空気を冷却することのできるエアーコンディショナーを含んでも良い。
【００６９】
第１センサー６００は、第１空気が存在する任意の空間、例えば、外部空間に配置され、第１空気の状態を感知でき、このように感知された第１空気の状態を制御装置８００に提供することができる。ここで、第１空気の状態は、第１空気の温度、湿度、及び露点を含んでも良い。
【００７０】
第２センサー７００は、ターゲット空間１０内に配置され、第２空気の状態が感知でき、このように感知された第２空気の状態を制御装置８００に提供することができる。ここで、第２空気の状態は、第２空気の温度、湿度、及び露点を含んでも良い。
【００７１】
制御装置８００は、第１センサー６００から第１空気の状態をリアルタイムでまたは設定された一定時点毎に提供を受け、第２センサー７００から第２空気の状態を実時間または設定された一定時点毎に提供を受けることができる。また、制御装置８００は、第１センサー６００から提供された第１空気の状態及び第２センサー７００から提供された第２空気の状態を用いて、第１循環設備２００での第１空気の循環、第２循環設備３００での第２空気の循環、気化部１２０での液体噴射、第３循環設備４００での空気交換循環、及び直接調節装置５００での直接調節のうち少なくとも一つを制御する。
【００７２】
以下、制御装置８００による制御方法を別途の図面を用いて詳細に説明する。
【００７３】
図３はターゲット空間の空気調和のための制御条件領域を表示した湿り空気線図であり、図４は図３のＡ部分を拡大して示した湿り空気線図の一部分である。
【００７４】
図１、図３及び図４を参照すると、制御装置８００はターゲット空間１０内にある第２空気の状態が湿り空気線図での制御条件領域内になるように、第１循環設備２００での第１空気の循環、第２循環設備３００での第２空気の循環、気化部１２０での液体噴射、第３循環設備４００での空気交換循環、及び直接調節装置５００での直接調節のうち少なくとも一つを制御することができる。
【００７５】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域内にあると判断されると、ターゲット空間１０内に存在する第２空気がそのまま保持されるように、第２循環設備３００での第２空気の循環及び第３循環設備４００での空気交換循環を遮断することができる。
【００７６】
一方、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が、制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断されると、第２空気の状態が制御条件領域内になるように、第１循環設備２００での第１空気の循環、第２循環設備３００での第２空気の循環、気化部１２０での液体噴射、第３循環設備４００での空気交換循環及び直接調節装置５００での直接調節のうち少なくとも一つを制御することができる。
【００７７】
一方、制御条件領域は第２空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度以上第２湿度以下であり、基準露点以下であることを満たす湿り空気線図内における領域であってもよい。
【００７８】
ここで、第１温度は乾球温度（ＤＢ）摂氏１７度〜１９度の範囲で、第２温度は乾球温度（ＤＢ）摂氏２６度〜２８度の範囲で、第１湿度は相対湿度（ＲＨ）１９％〜２１％の範囲で、第２湿度は相対湿度（ＲＨ）７９％〜８１％の範囲であり、基準露点は露点温度（ＤＰ）摂氏２０度〜２２度の範囲であってもよい。例えば、図４のように、第１温度は摂氏１８度で、第２温度は摂氏２７度であり、第１湿度は２０％で、第２湿度は８０％であり、基準露点は摂氏２１度であってもよい。
【００７９】
湿り空気線図における制御条件領域は、大規模のサーバが配置されたサーバ室などのような場所に適している。湿り空気線図における制御条件領域は、サーバなどの一般的な動作条件の範囲である。例えば、第１温度は摂氏２３度で、第２温度は摂氏２６度であり、第１湿度は５０％で、第２湿度は６０％であり、基準露点は摂氏２０度であることがより好ましい。
【００８０】
図５は第１空気の状態によって区分された第１領域乃至第８領域を表示した湿り空気線図であり、図６は図５のＢ部分を拡大して示した湿り空気線図の一部分である。
【００８１】
図１、図５及び図６を参照すると、制御装置８００は、第１センサー６００で感知された第１空気の状態によってターゲット空間１０の空気調和のための制御方法を異なるように適用して制御してもよい。即ち、制御装置８００は第１空気の状態が湿り空気線図で区分された複数の領域、例えば、第１乃至第８領域（Ｚ１乃至Ｚ８）のうちいずれかの領域にあるかによって多様な制御方法を適用して制御できる。
【００８２】
本実施形態において、第１領域Ｚ１は、第１空気の状態が第１温度より低い第３温度未満である湿り空気線図における領域であってもよい。この際、第３温度は摂氏１４度〜１６度の範囲であってもよく、例えば、図４のように、摂氏１５度であってもよい。第２領域Ｚ２は、第１空気の状態が第３温度以上第１温度未満である湿り空気線図における領域であってもよい。第３領域Ｚ３は、第１空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第１湿度未満である湿り空気線図における領域であってもよい。第４領域Ｚ４は、第１空気の状態が第１温度以上第２温度以下であり、第２湿度を超過し、基準露点以下である湿り空気線図における領域であってもよい。第５領域Ｚ５は、第１空気の状態が基準露点を超過し、熱交換部１１０の第１空気及び第２空気の間の熱交換効率を示す湿り空気線図での熱交換効率線ＨＬ以下である湿り空気線図における領域であってもよい。第６領域Ｚ６は、第１空気の状態が第２温度を超過し、基準露点以下であり、熱交換効率線ＨＬ以下である湿り空気線図における領域であってもよい。第７領域Ｚ７は、第１空気の状態が制御条件領域と同一の湿り空気線図における領域であってもよい。第８領域Ｚ８は、第１空気の状態が制御条件領域から外れて、熱交換効率線ＨＬを超過する湿り空気線図における領域であってもよい。
【００８３】
一方、熱交換効率線ＨＬは、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率及び熱交換部１１０での熱交換率によって定義された湿り空気線図における仮想の線であってもよい。
【００８４】
まず、熱交換部１１０の第１熱交換通路１１２に適用される第１空気の温度をＴ１とし、熱交換部１１０の第２熱交換通路１１４に適用される第２空気の温度をＴ２とし、熱交換部１１０の第２熱交換通路１１４から排出される第２空気の温度をＴ３とする時、第１及び第２空気の間の温度交換効率は｛（Ｔ１−Ｔ３）/（Ｔ１−Ｔ２）｝＊１００で定義されてもよい。一方、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率１００％は、湿り空気線図で同一のエンタルピーを有する点の集合である仮想の線で示されてもよい。また、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率が１００％以下で低くなると、湿り空気線図で示される仮想の線の傾きは温度交換効率１００％に対応する仮想の線の傾きより増加するよう示されてもよい。
【００８５】
また、熱交換部１１０での熱交換率は熱交換部１１０で熱が伝達される程度を示す値で、熱交換部１１０での熱交換率が１００％であるということは熱交換部１１０で如何なる熱損失もなしに熱が伝達されることを意味する。即ち、第１空気で第２空気を冷却する時、熱交換部１１０での熱交換率が低くなるほど、第２空気を任意の温度に冷却しようとする時第１空気がより低い温度を有するべきであることを意味する。従って、第１空気で第２空気を冷却する時、熱交換部１１０での熱交換率が低くなるほど、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率によって決定された仮想の線が左側に移動して示される。
【００８６】
例えば、熱交換効率線ＨＬは図６のように、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率が６０％で、熱交換部１１０での熱交換率が８０％である仮想の線であってもよい。
【００８７】
具体的に例えて説明すると、熱交換率が１００％である熱交換部１１０を通じて第１空気で第２空気を第２温度、即ち、摂氏２７度に冷却する時、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率が６０％であるなら、第２熱交換通路１１４で排出される第２空気の温度が摂氏２７度を得るためには第１熱交換通路１１２に適用される第１空気の温度が摂氏２５度以下である必要がある。従って、第１空気及び第２空気の間の温度交換効率が６０％であるという条件に熱交換部１１０での熱交換率が８０％であるという条件がさらに付加される場合、第１熱交換通路１１２に適用される第１空気の温度は摂氏２５度より低い摂氏２３度である必要がある。
【００８８】
このように、制御装置８００は第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第１乃至第８領域（Ｚ１乃至Ｚ８）のうちいずれか一つの領域にあるかを判断した後、このような判断結果によって複数の制御方法のうち一つを適用して制御してもよい。
【００８９】
図７は図１の空調システムが第１制御方法によって駆動された状態を示す図である。
【００９０】
図６及び図７を参照すると、制御装置８００は第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第１領域Ｚ１であると判断されると、熱交換部１１０で第１及び第２空気の間の熱交換が行われるように、第１循環設備２００で第１空気の循環及び第２循環設備３００での第２空気の循環を制御する第１制御方法で制御されてもよい。
【００９１】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断され、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第１領域Ｚ１であると判断されると、熱交換部１１０で第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われるように、第１制御方法で制御されてもよい。
【００９２】
制御装置８００は第１制御方法に従って、第１熱交換通路１１２を通じて第１空気が循環するように第１循環制御部２３０を制御し、第２熱交換通路１１４を通じて第２空気が循環するように第２循環制御部３３０を制御する。ここで、第１循環設備２００での第１空気の循環及び第２循環設備３００での第２空気の循環それぞれは自然対流による循環及び強制給気による循環を含む概念であってもよい。
【００９３】
本実施形態において、制御装置８００は第１空気の循環のために第１供給制御部２３２及び第１排出制御部２３４のうちいずれか一つまたは両方を同一または互いに異なる方法で制御することができ、第２空気の循環のために第２供給制御部３３２及び第２排出制御部３３４のうちいずれか一つまたは両方を同一または互いに異なる方法で制御することができる。
【００９４】
一方で、制御装置８００は気化部１２０が駆動しないように気化部１２０を制御し、直接調節装置５００が駆動しないように直接調節装置５００を制御し、供給通路４１２を通じて第１空気がターゲット空間１０に流入しないように供給制御ユニット４１４をクローズモードで制御し、排出通路４２２を通じて第２空気がターゲット空間１０から排出しないように排出制御ユニット４２４をクローズモードで制御することができる。
【００９５】
このように、制御装置８００が第１制御方法で制御されることによって、熱交換部１１０で第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われる。その結果、ターゲット空間１０内にある第２空気は第１領域Ｚ１に存在する第１空気との熱交換を通じて冷却されてもよい。
【００９６】
一方、第１領域Ｚ１は、第１空気の状態が第３温度より低い第４温度未満である極低温領域、及び第１空気の状態が第４温度以上で第３温度未満である中低温領域に区分されてもよい。例えば、第４温度は摂氏１５度〜−１０度の範囲であってもよい。
【００９７】
従って、制御装置８００が第１制御方法で制御されてもよいけれど、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が中低温領域より低い極低温領域である時、第１空気の循環及び第２空気の循環を減少させるか停止させることで、第１空気によって第２空気が過冷却されることを抑制することができる。
【００９８】
図８は図１の空調システムが第２制御方法によって駆動される状態を示す図である。
【００９９】
図６及び図８を参照すると、制御装置は第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第２乃至第６領域Ｚ２〜Ｚ６のうちいずれか一つの領域にあると判断されると、第１制御方法に加えて気化部１２０での液体噴射を制御する第２制御方法で制御されてもよい。
【０１００】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断され、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第２乃至第６領域（Ｚ２〜Ｚ６）のうちいずれか一つの領域である判断されると、熱交換部１１０で第１空気及び第２空気の間の熱交換が行われながら第１空気が気化によって冷却されるように、第２制御方法で制御されてもよい。
【０１０１】
制御装置８００は第２制御方法に従って、第１熱交換通路１１２を通じて第１空気が循環するように第１循環制御部２３０を制御し、第２熱交換通路１１４を通じて第２空気が循環するように第２循環制御部３３０を制御し、気化部１２０から液体が噴射するように気化部１２０を制御することができる。
【０１０２】
一方、制御装置８００は直接調節装置５００が駆動しないように直接調節装置５００を制御し、供給通路４１２を通じて第１空気がターゲット空間１０に流入しないように供給制御ユニット４１４をクローズモードで制御し、排出通路４２２を通じて第２空気がターゲット空間１０から排出しないように排出制御ユニット４２４をクローズモード制御することができる。
【０１０３】
このように、制御装置８００が第２制御方法で制御されることによって、気化部１２０から噴射された液体が気化されながら第１空気を冷却し、熱交換部１１０で第１及び第２空気の間の熱交換が行われてもよい。その結果、ターゲット空間１０内にある第２空気は気化によって冷却された第１空気との熱交換を通じてより低い温度で冷却されてもよい。
【０１０４】
図９は図１の空調システムが第３制御方法によって駆動される状態を示す図である。
【０１０５】
図９を参照すると、制御装置８００は第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第７領域Ｚ７である判断されると、第３循環設備４００での空気交換循環を制御する第３制御方法で制御されてもよい。
【０１０６】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断され、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第７領域Ｚ７であると判断されると、第１空気がターゲット空間１０に供給され第２空気がターゲット空間１０から排出されるように第３制御方法で制御されてもよい。
【０１０７】
制御装置８００は第３制御方法に従って、供給通路４１２を通じて第１空気がターゲット空間１０に流入するように供給制御ユニット４１４を制御し、排出通路４２２を通じて第２空気がターゲット空間１０から排出するように排出制御ユニット４２４を制御してもよい。ここで、供給通路４１２を通じた第１空気の流入及び排出通路４２２を通じた第２空気の排出による空気交換循環は自然対流による循環及び強制給気による循環を含む概念であってもよい。
【０１０８】
一方、制御装置８００は第１熱交換通路１１２への第１空気の流入を遮断するように第１循環制御部２３０をクローズモードで制御し、第２熱交換通路１１４への第２空気の流入を遮断するように第２循環制御部３３０をクローズモードで制御し、気化部１２０が駆動しないように気化部１２０を制御し、直接調節装置５００が駆動しないように直接調節装置５００を制御してもよい。しかし、制御装置８００は第１循環制御部２３０及び第２循環制御部３３０それぞれをクローズモードでなく、自然対流のためのオープンモードまたは強制循環のための強制給気モードで制御してもよい。
【０１０９】
このように、制御装置８００が第３制御方法で制御されることによって、供給通路４１２を通じて第１空気がターゲット空間１０に流入し、排出通路４２２を通じて第２空気がターゲット空間から排出してもよい。その結果、ターゲット空間１０は制御条件領域を満たす第１空気に代替されてもよい。
【０１１０】
図１０は図１の空調システムが第４制御方法によって駆動される状態を示す図である。
【０１１１】
図１０を参照すると、制御装置８００は第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第８領域Ｚ８であると判断されると、第２制御方法に加えて直接調節装置５００での直接調節を制御する第４制御方法で制御されてもよい。
【０１１２】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断され、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第８領域Ｚ８であると判断されると、熱交換部１１０で第１及び第２空気の間の熱交換、第１空気の気化によって冷却及び第２空気の直接調節が同時に行われるように第４制御方法で制御されてもよい。
【０１１３】
制御装置８００は第４制御方法に従って、第１熱交換通路１１２を通じて第１空気が循環するように第１循環制御部２３０を制御し、第２熱交換通路１１４を通じて第２空気が循環するように第２循環制御部３３０を制御し、気化部１２０から液体が噴射するように気化部１２０を制御し、第２空気を冷却または加熱する直接調節が遂行されるように直接調節装置５００を制御してもよい。
【０１１４】
一方、制御装置８００は供給通路４１２を通じて第１空気がターゲット空間１０に流入しないように供給制御ユニット４１４をクローズモードで制御し、排出通路４２２を通じて第２空気がターゲット空間１０から排出しないように排出制御ユニット４２４をクローズモードで制御してもよい。
【０１１５】
このように、制御装置８００が第４制御方法で制御されることによって、気化部１２０による第１空気の冷却、熱交換部１１０での第１空気及び第２空気の間の熱交換及び直接調節装置５００による第２空気の直接調節が同時に遂行されてもよい。その結果、ターゲット空間１０内にある第２空気の温度は気化によって冷却された第１空気との熱交換を通じて冷却され直接調節装置５００によって直接冷却されより低い温度で冷却されてもよい。
【０１１６】
以下、上で説明した空調システムを用いてターゲット空間１０の空気調和を遂行する空調方法を詳細に説明する。
【０１１７】
図１１は本発明の一実施形態による空調方法を示すフローチャートである。
【０１１８】
図１乃至図１０、図１１を参照すると、本実施形態による空調方法で、まず、第１センサー６００が第１熱交換通路１１２を通じて循環する第１空気の状態を感知する（Ｓ１００）
【０１１９】
続いて、第２センサー７００がターゲット空間１０内に存在する第２空気の状態を感知する（Ｓ２００）。ここで、Ｓ２００はＳ１００と別個に遂行されてもよい。
【０１２０】
続いて、制御装置８００は第１センサー６００で感知された第１空気の状態及び第２センサー７００で感知された第２空気の状態を用いて、ターゲット空間１０の空気調和が行われるように気化部１２０、第１循環制御部２３０、第２循環制御部３３０、供給制御ユニット４１４、排出制御ユニット４２４及び直接調節装置Ｔ５００のうち少なくとも一つを制御する（Ｓ３００）。即ち、制御装置８００はターゲット空間１０内にある第２空気の状態が制御条件領域内になるように、第１熱交換通路１１２への第１空気の循環、第２熱交換通路１１４への第２空気の循環、熱交換部１１０での気化のための液体噴射、ターゲット空間１０での第１及び第２空気の空気交換循環、及び第２空気を冷却または加熱する直接調節のうち少なくとも一つを制御してもよい。
【０１２１】
具体的に説明すると、制御装置８００は第２センサー７００で感知された第２空気の状態が制御条件領域から外れるか、制御条件領域を外れる可能性が高いと判断されると、第１センサー６００で感知された第１空気の状態が第１乃至第８領域Ｚ１〜Ｚ８のうちいずれか一つの領域にあるかを判断して、第１乃至第４制御方法のうちの一つで制御されてもよい。
【０１２２】
図１２は任意の地域での気候区分による時間比を示す表である。この際、図１２に示された表は気象庁から提供されたデータで、ソウル地域の２０１４年の１年の間の１時間毎に測定された気候状態を合算して表示したものである。
【０１２３】
図１２を参照すると、任意の地域で第１乃至第４制御方法によって制御される時間の比率は５０．９％、１６．６％、２１．６％、１０．９％であることがわかる。即ち、表のように、エネルギー消費が最も大きいと予想されるエアーコンディショナーを使用した第４制御方法が約１１％の比率しか占めないので、空調システムが最小限のエネルギーを使用してターゲット空間１０の空気調和を遂行してもよい。
【０１２４】
このように本実施形態によると、制御装置８００が感知された第１空気及び第２空気の状態を用いて、第１空気の循環、第２空気の循環、熱交換部１１０での気化のために液体噴射、ターゲット空間１０での第１及び第２空気の空気交換循環及び第２空気を冷却または加熱させる直接調節のうち少なくとも一つを制御することで、最小限のエネルギーでターゲット空間１０での空気調和を遂行してもよい。即ち、制御装置８００が第１空気及び第２空気の状態によって、エネルギー消費が高いと予想される第２空気を直接冷却するか加熱する方法以外にエネルギー消費の低い他の方法を共に適用することで、より低いエネルギーでターゲット空間１０での空気調和を遂行してもよい。
【０１２５】
また、ターゲット空間１０は第３制御方法を除外した第１、第２及び第４制御方法を使用して空気調和が行われる時、外部空間と閉鎖された状態を保持するので、ターゲット空間１０内での絶対湿度はほとんど変化なしに保持される。従って、ターゲット空間１０の湿度を調節するための装置が不必要であるか使用時間が最小化され、それによるエネルギー消費が節約される。
【０１２６】
また、第３制御方法を使用して空気調和が行われる場合、ターゲット空間１０での空気が外部空間にある第１空気に代替されるので、それによるエネルギー消費も最小化される。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０：ターゲット空間          １００：間接熱交換装置
１１０：熱交換部              １１２：第１熱交換通路
１１４：第２熱交換通路        １１６：熱伝達媒体
１２０：気化部                ２００：第１循環設備
２１０：第１供給通路部        ２２０：第１排出通路部
２３０：第１循環制御部        ３００：第２循環設備
３１０：第２供給通路部        ３２０：第２排出通路部
３３０：第２循環制御部        ４００：第３循環設備
４１０：空気供給部            ４１２：供給通路
４１４：供給制御ユニット      ４２０：空気排出部
４２２：排出通路              ４２４：排出制御ユニット
５００：直接調節装置          ６００：第１センサー
７００：第２センサー          ８００：制御装置
【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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