KR101186409B1 - 조습장치 - Google Patents

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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

단순환기운전 중에 있어서, 조습장치인 실외공기 조화기(10)에서는 제 1 바이패스용 댐퍼(83)가 열리며, 실외공기가 그대로 실내로 공급된다. 단순환기운전 중에 실외 기온이 35℃를 웃돌면, 실외공기 조화기(10)의 운전이 제습환기운전으로 강제적으로 전환되며, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)를 통과한 실외공기가 실내로 공급된다. 또 단순환기운전 중에 실외 기온이 5℃를 밑돌면, 실외공기 조화기(10)의 운전이 가습환기운전으로 강제적으로 전환되며, 응축기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)를 통과한 실외공기가 실내로 공급된다. 즉, 실외공기 조화기(10)의 운전이 단순환기운전에서 제습환기운전이나 가습환기운전으로 전환되면, 실내로 공급되는 공기의 온도와 실내 기온과의 차가 단순환기운전 중에 비해 작아진다.

Description

조습장치{HUMIDITY CONTROL DEVICE}
본 발명은 공기의 습도 조절과 실내의 환기를 실행하는 조습장치에 관한 것이다.
종래, 실외공기를 제습한 후 실내로 공급하는 운전을 실행하는 조습장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에는 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기를 구비한 조습장치가 개시되어 있다. 이 조습장치는 이른바 일괄운전 동작을 한다.
구체적으로, 특허문헌 1에 개시된 조습장치에는 2개의 흡착열교환기를 구비한 냉매회로가 배치된다. 이 냉매회로는 제 1 흡착열교환기가 응축기가 되고 제 2 흡착열교환기가 증발기가 되는 제 1 동작과, 제 2 흡착열교환기가 응축기가 되고 제 1 흡착열교환기가 증발기가 되는 제 2 동작을 소정의 시간 간격으로 교대로 실행한다. 증발기로서 동작하는 흡착열교환기에서는 흡착제에 공기 중의 수분이 흡착되며, 그와 동시에 공기의 온도가 약간 저하된다. 응축기로서 동작하는 흡착열교환기에서는 수분이 흡착제로부터 탈리되어 공기에 부여되며, 그와 동시에 공기의 온도가 약간 상승한다.
특허문헌 1에 개시된 조습장치는 각 흡착열교환기를 통과한 공기의 한쪽을 실내로 공급하고 다른 한쪽을 실외로 배출한다. 제습운전 중의 조습장치에서는, 제 1 및 제 2 흡착열교환기 중 증발기로서 동작하는 쪽을 통과한 실외공기가 실내로 공급되며, 응축기로서 동작하는 쪽을 통과한 실내공기가 실외로 배출된다. 또 가습운전 중의 조습장치에서는 제 1 및 제 2 흡착열교환기 중 증발기로서 동작하는 쪽을 통과한 실내공기가 실외로 배출되며, 응축기로서 동작하는 쪽을 통과한 실외공기가 실내로 공급된다.
일본 특허공개 2006-078108호 공보
전술한 바와 같이, 상기 특허문헌 1에 기재된 조습장치는 실외공기를 습도 조절한 후 실내로 공급하는 운전을 실행한다. 여기서, 봄이나 가을 등 춘추기에는 실외공기를 습도 조절하지 않고 그대로 실내로 공급해도 실내의 쾌적성을 손상시키지 않는 경우가 있으며, 이 경우, 실외공기의 습도를 계속 조절할 필요는 없다. 그러나, 실내의 환기는 연중 행할 필요가 있으므로, 실내로 실외공기를 계속 공급할 필요가 있다.
이와 같은 요구에 대응하기 위해서는 상기 조습장치에 대해, 실외공기를 습도 조절한 후 실내로 공급하는 조습운전(즉, 제습운전이나 가습운전)뿐만 아니라, 실외공기를 습도 조절하지 않고 그대로 실내로 공급하는 단순환기운전을 실행 가능하게 구성하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 조습운전과 단순환기운전의 전환을 사용자의 스위치 조작 등에만 기초하여 행하면, 조습운전을 실행하는 것이 바람직한 상황인데도 불구하고, 단순환기운전이 계속 실행되는 것도 상정된다. 그리고 실외의 기온이 상당히 높은 상황이나 상당히 낮은 상황에서 단순환기운전을 실행하면, 실내 기온과 실내로 공급되는 실외공기 온도와의 차가 커져, 실내에 있는 사람에게 불쾌감을 줄 우려가 있다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 조습운전과 단순환기운전을 실행 가능한 조습장치에 있어서, 단순환기운전 중에 실내에 있는 사람에게 불쾌감을 주는 사태를 회피하는 데 있다.
제 1 발명은 조습장치를 대상으로 한다. 그리고 적어도 공기의 제습과 냉각을 실행하는 조습수단(50, 115, 170)을 구비하며, 실내로 공급되는 실외공기의 제습과 냉각을 상기 조습수단(50, 115, 170)에 의해 실행하는 제습환기운전과, 상기 조습수단(50, 115, 170)을 일시 정지시키고, 도입한 실외공기를 그대로 실내로 공급하는 단순환기운전이 실행 가능하게 구성되는 한편, 실외 기온을 검출하는 실외온도 검출수단(99)과, 상기 단순환기운전 중에 상기 실외온도 검출수단(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 상기 단순환기운전에서 상기 제습환기운전으로 강제적으로 전환하는 제어수단(64)을 추가로 구비한다.
제 1 발명에서는 제습환기운전과 단순환기운전이 조습장치(10)에서 실행된다. 여기서, 실외 기온이 높을 때는 실내가 냉방되는 것이 통상이며, 냉방 중인 실내로 온도가 높은 실외공기를 그대로 공급하면, 실내에 있는 사람에게 불쾌감을 줄 우려가 있다. 그러므로 제어수단(64)은 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환시킨다. 제습환기운전 중에는 조습수단(50, 115, 170)이 실외공기의 제습과 냉각을 실행한다. 이로써, 조습장치(10)의 운전이 단순환기운전에서 제습환기운전으로 전환되면, 단순환기운전 중에 비해 온도가 낮은 공기가 실내로 공급된다.
제 2 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 제어수단(64)은 상기 제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 상기 단순환기운전 중에 상기 실외온도 검출수단(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 실내로의 실외공기 공급을 정지시키도록 구성된다.
여기서, 조습장치(10)에서는 제습환기운전이 금지되는 경우가 있다. 예를 들어, 조습수단(50, 115, 170)이 고장 등으로 인해 정상적으로 동작하지 않는 경우, 제습환기운전이 금지된다. 한편, 단순환기운전은 조습수단(50, 115, 170)이 정상적으로 동작하지 않는 경우에도 실행 가능하다. 이러한 경우, 조습장치(10)에서는 제습환기운전이 금지된 상태에서 단순환기운전이 실행된다.
제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 있어도, 실내의 기온과 실내로 공급되는 실외공기의 온도차가 지나치게 커지면 실내에 있는 사람의 쾌적성을 손상할 우려가 있다. 그러나, 이 경우에는 제습환기운전이 금지되어 있으므로, 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전으로 전환함으로써 쾌적성 저하를 방지할 수 없다. 그러므로, 이 경우 제 2 발명의 제어수단(64)은 쾌적성 저하를 방지하기 위해, 실내로의 실외공기 공급을 정지시킨다.
제 3 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에서, 상기 조습수단(50, 115)은 흡착제를 기지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하며, 공기 중의 수분을 이 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에 흡착시킴으로써 공기를 제습하도록 구성된다.
제 3 발명에서는 조습수단(50, 115)에 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 배치된다. 제습환기운전 중에 있어서, 조습수단(50, 115)은 흡착유닛(51, 52, 111, 112)의 흡착제에 실외공기를 접촉시켜, 실외공기 중의 수분을 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에 흡착시킨다.
제 4 발명은 조습장치를 대상으로 한다. 그리고 적어도 공기의 가습과 가열을 실행하는 조습수단(50, 115, 170)을 구비하며, 실내로 공급되는 실외공기의 가습과 가열을 상기 조습수단(50, 115, 170)에 의해 실행하는 가습환기운전과, 상기 조습수단(50, 115, 170)을 일시 정지시키고, 도입한 실외공기를 그대로 실내로 공급하는 단순환기운전이 실행 가능하게 구성되는 한편, 실외의 기온을 검출하는 실외온도 검출수단(99)과, 상기 단순환기운전 중에 상기 실외온도 검출수단(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 상기 단순환기운전에서 상기 가습환기운전으로 강제적으로 전환시키는 제어수단(64)을 추가로 구비한다.
제 4 발명에서는 가습환기운전과 단순환기운전이 조습장치(10)에서 실행된다. 여기서, 실외 기온이 낮을 때는 실내가 난방되는 것이 통상이며, 난방 중인 실내로 온도가 낮은 실외공기를 그대로 공급하면, 실내에 있는 사람에게 불쾌감을 줄 우려가 있다. 그러므로 제어수단(64)은 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 가습환기운전으로 강제적으로 전환시킨다. 가습환기운전 중에는 조습수단(50, 115, 170)이 실외공기의 가습과 가열을 실행한다. 이로써, 조습장치(10)의 운전이 단순환기운전에서 가습환기운전으로 전환되면, 단순환기운전 중에 비해 온도가 높은 공기가 실내로 공급된다.
제 5 발명은 상기 제 4 발명에 있어서, 상기 제어수단(64)은 상기 가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 상기 단순환기운전 중에, 상기 실외온도 검출수단(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 실내로의 실외공기 공급을 정지시키도록 구성된다.
여기서, 조습장치(10)에서는 가습환기운전이 금지되는 경우가 있다. 예를 들어, 조습수단(50, 115, 170)이 고장 등 때문에 정상적으로 동작하지 않는 경우, 가습환기운전이 금지된다. 한편, 단순환기운전은 조습수단(50, 115, 170)이 정상적으로 동작하지 않는 경우에도 실행 가능하다. 이러한 경우, 조습장치(10)에서는 가습환기운전이 금지된 상태에서 단순환기운전이 실행된다.
가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 있어서도, 실내의 기온과 실내로 공급되는 실외공기의 온도차가 지나치게 커지면 실내에 있는 사람의 쾌적성을 손상시킬 우려가 있다. 그러나, 이 경우에는 가습환기운전이 금지되어 있으므로, 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 가습환기운전으로 전환함으로써 쾌적성 저하를 방지할 수 없다. 그러므로, 이 경우에 제 5 발명의 제어수단(64)은 쾌적성 저하를 방지하기 위해서, 실내로의 실외공기 공급을 정지시킨다.
제 6 발명은 상기 제 4 또는 제 5 발명에 있어서, 상기 조습수단(50, 115)은 흡착제를 기지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하고, 이 흡착유닛(51, 52, 111, 112)의 흡착제로부터 탈리된 수분을 공기에 부여함으로써, 공기를 가습하도록 구성된다.
제 6 발명에서는 조습수단(50, 115)에 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 배치된다. 가습환기운전 중에 있어서, 조습수단(50,115)은 흡착유닛(51, 52, 111, 112)의 흡착제에 실외공기를 접촉시켜, 흡착제에서 탈리된 수분을 실외공기에 부여한다.
제 7 발명은 상기 제 3 발명에 있어서, 상기 조습수단은 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)를 상기 흡착유닛으로서 구비함과 더불어, 이 흡착열교환기(51, 52)가 접속되며 냉동 사이클을 실행하는 냉매회로(50)를 구비하고, 상기 냉매회로(50)는 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 냉각하여 이 흡착열교환기(51, 52)에 공기 중의 수분을 흡착시키는 흡착동작과, 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 가열하여 이 흡착열교환기(51, 52)를 재생하는 재생동작을 실행하도록 구성된다.
제 8 발명은 상기 제 6 발명에 있어서, 상기 조습수단은 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)를 상기 흡착유닛으로서 구비함과 더불어, 이 흡착열교환기(51, 52)가 접속되며, 냉동 사이클을 실행하는 냉매회로(50)를 구비하고, 상기 냉매회로(50)는 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 냉각하여 이 흡착열교환기(51, 52)에 공기 중의 수분을 흡착시키는 흡착동작과, 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 가열하여 이 흡착열교환기(51, 52)를 재생시키는 재생동작을 실행하도록 구성된다.
제 7, 제 8의 각 발명에서는, 조습수단에 냉매회로(50)가 배치된다. 이 냉매회로(50)에는 흡착유닛을 구성하는 흡착열교환기(51, 52)가 접속된다. 냉매회로(50)는 흡착동작과 재생동작을 실행한다. 흡착동작 중의 흡착열교환기(51, 52)에서는 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그 때 발생한 흡착열이 냉매에 의해 빼앗긴다. 그 때, 흡착동작 중의 흡착열교환기(51, 52)를 통과하는 공기는 냉매에 의해 냉각되며, 그 온도가 약간 저하된다. 재생동작 중인 흡착열교환기(51, 52)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되어 간다. 그 때, 재생동작 중의 흡착열교환기(51, 52)를 통과하는 공기는 냉매에 의해 가열되며, 그 온도가 약간 상승한다. 여기서, 이들 발명의 냉매회로(50)는 1개만 접속된 흡착열교환기에 대해 흡착동작과 재생동작을 선택적으로 실행하는 것이라도 되고, 2개 접속된 흡착열교환기의 한쪽에 대한 흡착동작과 다른 쪽에 대한 재생동작을 동시에 병행하여 실행하는 것이라도 된다.
상기 제 1 발명에서는, 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 제어수단(64)이 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환시켜, 실내로 공급되는 공기의 온도를 저하시킨다. 또 상기 제 4 발명에서는 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 제어수단(64)이 조습장치(10)의 운전을 단순환기운전에서 가습환기운전으로 강제적으로 전환시켜, 실내로 공급되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서, 본 발명에 의하면 조습장치(10)로부터 실내로 공급되는 공기의 온도와 실내 기온과의 차가 지나치게 확대돼 버리는 것을 회피할 수 있어, 실내의 쾌적성을 확보할 수 있다.
상기 제 2 발명에서는, 제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 제어수단(64)이 실내로의 실외공기 공급을 정지시킨다. 또한, 상기 제 5 발명에서는, 가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 제어수단(64)이 실내로의 실외공기 공급을 정지시킨다. 따라서, 이들 발명에 의하면, 제습환기운전이나 가습환기운전을 실행할 수 없는 상황에서도 실내의 쾌적성이 저하되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 제 7, 제 8 각 발명에서는, 조습수단에 배치된 냉매회로(50)가 흡착동작과 재생동작을 실행한다. 그리고, 흡착동작 중의 흡착열교환기(51, 52)에서는 공기의 제습과 냉각의 양쪽이 병행하여 실행되며, 재생동작 중의 흡착열교환기(51, 52)에서는 공기의 가습과 가열의 양쪽이 병행하여 실행된다. 즉 이 조습수단에서는 공기의 습도 조절과 온도 조절이 한 곳에서 실행된다. 따라서 이들 발명에 의하면, 공기의 습도조절과 온도조절을 별개의 부재를 이용해서 실행하는 경우에 비해, 조습수단의 구성을 간단하게 할 수 있다.
도 1은 앞면 쪽에서 본 실외공기 조화기를 케이싱의 일부 및 전장품 상자를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 2는 실외공기 조화기의 일부를 생략하여 나타내는 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 3은 냉매회로의 구성을 나타내는 배관계통도이며, (A)는 제 1 동작 중의 동작을 나타내고, (B)는 제 2 동작 중의 동작을 나타낸다.
도 4는 제습환기운전의 제 1 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 실외공기 조화기의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 5는 제습환기운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 실외공기 조화기의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 6은 가습환기운전의 제 1 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 실외공기 조화기의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 7은 가습환기운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 실외공기 조화기의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 8은 단순환기운전에서의 공기 흐름을 나타내는 실외공기 조화기의 개략 평명도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 9는 실외공기 조화기의 제어기(60)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 제어기(60)의 환기제어부(64)가 실행하는 동작을 나타내는 상태 천이도이다.
도 11은 제어기(60)의 환기제어부(64)가 실행하는 동작을 나타내는 상태 천이도이다.
도 12는 실시형태의 변형예 3 의 실외공기 조화기를 나타내는 개략 구성도이며, (A)는 제 1 동작 중의 동작을 나타내고, (B)는 제 2 동작 중의 동작을 나타낸다.
도 13은 실시형태의 변형예 4 의 실외공기 조화기를 나타내는 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 실외공기 조화기(10)는 실내의 습도를 조절함과 더불어, 실내의 환기를 실행하는 것으로서, 조습장치를 구성한다. 이 실외공기 조화기(10)는 도입한 실외공기(OA)를 습도 조절한 후 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 실외로 배출한다.
〈실외공기 조화기의 전체 구성〉
실외공기 조화기(10)에 대해, 도 1, 도 2를 적절하게 참조하면서 설명한다. 그리고, 여기서 설명에서 사용하는 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」, 「전」, 「후」, 「앞쪽」, 「안쪽」은 특별히 명기하지 않는 한, 실외공기 조화기(10)를 앞면 쪽에서 본 경우의 방향을 의미한다.
실외공기 조화기(10)는 케이싱(11)을 구비한다. 또 케이싱(11) 내에는 냉매회로(50)가 수용된다. 이 냉매회로(50)에는 제 1 흡착열교환기(51), 제 2 흡착열교환기(52), 압축기(53), 사방밸브(54), 및 전동팽창밸브(55)가 접속된다. 냉매회로(50)의 상세한 내용은 후술한다.
케이싱(11)은 약간 편평하고 높이가 비교적 낮은 직방체로 형성된다. 도 1에 나타내는 케이싱(11)에서는 좌측 앞쪽의 측면(즉, 앞면)이 앞면패널부(12)이며, 우측 안쪽의 측면(즉, 배면)이 배면패널부(13)이고, 우측 앞쪽의 측면이 제 1 측면 패널부(14)이며, 좌측 안쪽의 측면이 제 2 측면 패널부(15)이다.
케이싱(11)에는 실외공기 흡입구(24), 실내공기 흡입구(23), 급기구(22), 및 배기구(21)가 형성된다. 실외공기 흡입구(24) 및 실내공기 흡입구(23)는 배면패널부(13)로 개구된다. 실외공기 흡입구(24)는 배면패널부(13)의 아래쪽 부분에 배치된다. 실내공기 흡입구(23)는 배면패널부(13)의 위쪽 부분에 배치된다. 급기구(22)는 제 1 측면 패널부(14)의 앞면패널부(12)측 단부 부근에 배치된다. 배기구(21)는 제 2 측면 패널부(15)의 앞면패널부(12) 측 단부 부근에 배치된다.
케이싱(11) 내부 공간에는 상류측 구획판(71), 하류측 구획판(72), 중앙구획판(73), 제 1 구획판(74) 및 제 2 구획판(75)이 설치된다. 이들 구획판(71～75)은 모두 케이싱(11)의 바닥판에 수직으로 설치되며, 케이싱(11) 내부 공간을 케이싱(11) 바닥판에서 천장판에 걸쳐 구획한다.
상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)은 앞면패널부(12) 및 배면패널부(13)와 평행인 자세로 케이싱(11)의 전후방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 상류측 구획판(71)은 배면패널부(13) 부근에 배치된다. 하류측 구획판(72)은 앞면패널부(12) 부근에 배치된다.
제 1 구획판(74) 및 제 2 구획판(75)은 제 1 측면 패널부(14) 및 제 2 측면 패널부(15)와 평행인 자세로 설치된다. 제 1 구획판(74)은 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 우측에서 막도록 제 1 측면 패널부(14)로부터 소정의 간격을 두고 배치된다. 제 2 구획판(75)은 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 좌측에서 막도록 제 2 측면 패널부(15)로부터 소정의 간격을 두고 배치된다.
중앙구획판(73)은 상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)과 직교하는 자세로 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이에 배치된다. 중앙구획판(73)은 상류측 구획판(71)으로부터 하류측 구획판(72)에 걸쳐 배치되며, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 좌우로 구획한다.
케이싱(11) 내에 있어서, 상류측 구획판(71)과 배면패널부(13) 사이의 공간은 상하 2개의 공간으로 구획되며, 위쪽 공간이 실내공기측 통로(32)를 구성하고 아래쪽 공간이 실외공기측 통로(34)를 구성한다. 실내공기측 통로(32)는 실내공기 흡입구(23)에 접속되는 덕트를 개재하여 실내와 연통된다. 실내공기측 통로(32)에는 실내공기측 필터(27), 실내공기 습도센서(96) 및 실내공기 온도센서(98)가 배치된다. 실외공기측 통로(34)는 실외공기 흡입구(24)에 접속되는 덕트를 개재하여 실외공간과 연통된다. 실외공기측 통로(34)에는 실외공기측 필터(28), 실외공기 습도센서(97), 실외공기 온도센서(99)가 설치된다.
실내공기 습도센서(96)는 실내공기측 통로(32)로 유입된 실내공기의 상대습도를 계측한다. 실내공기 온도센서(98)는 실내공기측 통로(32)로 유입된 실내공기의 온도를 계측한다. 이 실내공기 온도센서(98)는 실내의 기온을 검출하는 실내온도 검출수단을 구성한다. 실외공기 습도센서(97)는 실외공기측 통로(34)로 유입된 실외공기의 상대습도를 계측한다. 실외공기 온도센서(99)는 실외공기측 통로(34)로 유입된 실외공기의 온도를 계측한다. 이 실외공기 온도센서(99)는 실외의 기온을 검출하는 실외온도 검출수단을 구성한다.
케이싱(11) 내에 있어서, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간은 중앙구획판(73)에 의해 좌우로 구획되며, 중앙구획판(73)의 우측공간이 제 1 열교환기실(37)을 구성하고, 중앙구획판(73)의 좌측공간이 제 2 열교환기실(38)을 구성한다. 제 1 열교환기실(37)에는 제 1 흡착열교환기(51)가 수용된다. 제 2 열교환기실(38)에는 제 2 흡착열교환기(52)가 수용된다. 또, 도시하지 않으나, 제 1 열교환기실(37)에는 냉매회로(50)의 전동팽창밸브(55)가 수용된다.
각 흡착열교환기(51, 52)는 이른바 크로스핀식의 핀튜브형 열교환기의 표면에 흡착제를 유지시킨 것으로서 전체적으로 장방형의 두꺼운 판형상 혹은 편평한 직방체로 형성된다. 각 흡착열교환기(51, 52)는 흡착제를 공기와 접촉시키는 흡착유닛을 구성한다. 각 흡착열교환기(51, 52)는 그 앞면 및 배면이 상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)과 평행인 자세로 열교환기실(37, 38) 내에 수직으로 설치된다.
케이싱(11)의 내부공간에 있어서, 하류측 구획판(72)의 앞면을 따른 공간은 상하로 구획되며, 이 상하로 구획된 공간 중 위쪽 부분이 급기측 통로(31)를 구성하고 아래쪽 부분이 배기측 통로(33)를 구성한다.
상류측 구획판(71)에는 개폐식 댐퍼(41～44)가 4개 설치된다. 각 댐퍼(41～44)는 대략 가로로 긴 장방형으로 형성된다. 구체적으로, 상류측 구획판(71) 중 실내공기측 통로(32)에 면한 부분(상측 부분)에서는 중앙구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 실내공기측 댐퍼(41)가 설치되며, 중앙구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 실내공기측 댐퍼(42)가 설치된다. 또 상류측 구획판(71) 중 실외공기측 통로(34)에 면한 부분(하측 부분)에서는 중앙구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 실외공기측 댐퍼(43)가 설치되며, 중앙구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 실외공기측 댐퍼(44)가 설치된다.
하류측 구획판(72)에는 개폐식 댐퍼(45～48)가 4개 설치된다. 각 댐퍼(45～48)는 대략 가로로 긴 장방형으로 형성된다. 구체적으로, 하류측 구획판(72) 중 급기측 통로(31)에 면한 부분(상측 부분)에서는 중앙구획판(73)보다 오른쪽으로 제 1 급기측 댐퍼(45)가 설치되며, 중앙구획판(73)보다 왼쪽으로 제 2 급기측 댐퍼(46)가 설치된다. 또 하류측 구획판(72) 중 배기측 통로(33)에 면한 부분(하측 부분)에서는 중앙구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 배기측 댐퍼(47)가 설치되며, 중앙구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 배기측 댐퍼(44)가 설치된다.
케이싱(11) 내에 있어서, 급기측 통로(31) 및 배기측 통로(33)와 앞면패널부(12) 사이의 공간은 구획판(77)에 의해 좌우로 구획되며, 구획판(77)의 우측공간이 급기팬실(36)을 구성하고, 구획판(77)의 좌측공간이 배기팬실(35)을 구성한다.
급기팬실(36)에는 급기팬(26)이 수용된다. 또 배기팬실(35)에는 배기팬(25)이 수용된다. 급기팬(26) 및 배기팬(25)은 모두 원심형의 다익팬(이른바 시로코팬)으로 구성된다. 급기팬(26)은 하류측 구획판(72) 쪽으로부터 흡입한 공기를 급기구(22)로 토출한다. 배기팬(25)은 하류측 구획판(72) 쪽으로부터 흡입한 공기를 배기구(21)로 토출한다.
급기팬실(36)에는 냉매회로(50)의 압축기(53)와 사방밸브(54)가 수용된다. 압축기(53) 및 사방밸브(54)는 급기팬실(36)의 급기팬(26)과 구획판(77) 사이에 배치된다.
케이싱(11) 내에 있어서, 제 1 구획판(74)과 제 1 측면 패널부(14) 사이의 공간은 제 1 바이패스통로(81)를 구성한다. 제 1 바이패스통로(81)의 시작단은 실외공기측 통로(34)로만 연통되며, 실내공기측 통로(32)로부터는 차단된다. 제 1 바이패스통로(81)의 종료단은 구획판(78)에 의해 급기측 통로(31), 배기측 통로(33) 및 급기팬실(36)로부터 구획된다. 구획판(78) 중 급기팬실(36)에 임한 부분에는 제 1 바이패스용 댐퍼(83)가 배치된다.
케이싱(11) 내에 있어서, 제 2 구획판(75)과 제 2 측면 패널부(15) 사이의 공간은 제 2 바이패스통로(82)를 구성한다. 제 2 바이패스통로(82)의 시작단은 실내공기측 통로(32)로만 연통되며, 실외공기측 통로(34)로부터는 차단된다. 제 2 바이패스통로(82)의 종료단은 구획판(79)에 의해 급기측 통로(31), 배기측 통로(33) 및 배기팬실(35)로부터 구획된다. 구획판(79) 중 배기팬실(35)에 임한 부분에는 제 2 바이패스용 댐퍼(84)가 배치된다.
여기서, 도 2의 우측면도 및 좌측면도에서는 제 1 바이패스통로(81), 제 2 바이패스통로(82), 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)의 도시를 생략한다.
〈냉매회로의 구성〉
도 3에 나타내는 바와 같이, 냉매회로(50)는 제 1 흡착열교환기(51), 제 2 흡착열교환기(52), 압축기(53), 사방밸브(54) 및 전동팽창밸브(55)가 배치된 폐쇄회로이다. 이 냉매회로(50)는 충전된 냉매를 순환시킴으로써, 증기압축 냉동 사이클을 실행한다. 냉매회로(50)는 조습수단을 구성한다.
냉매회로(50)에서 압축기(53)는 그 토출측이 사방밸브(54)의 제 1 포트에, 그 흡입측이 사방밸브(54)의 제 2 포트에 각각 접속된다. 또 냉매회로(50)에서는 제 1 흡착열교환기(51), 전동팽창밸브(55) 및 제 2 흡착열교환기(52)가 사방밸브(54)의 제 3 포트로부터 제 4 포트로 향해 차례로 접속된다.
사방밸브(54)는, 제 1 포트와 제 3 포트가 연통하고 제 2 포트와 제 4 포트가 연통하는 제 1 상태(도 3(A)에 나타내는 상태)와, 제 1 포트와 제 4 포트가 연통하고 제 2 포트와 제 3 포트가 연통하는 제 2 상태(도 3(B)에 나타내는 상태)로 전환 가능하게 구성된다.
냉매회로(50)에 있어서 압축기(53)의 토출측과 사방밸브(54)의 제 1 포트를 잇는 배관에는 고압압력센서(91)와 토출관 온도센서(93)가 장착된다. 고압압력센서(91)는 압축기(53)로부터 토출된 냉매의 압력을 계측한다. 토출관 온도센서(93)는 압축기(53)로부터 토출된 냉매의 온도를 계측한다.
냉매회로(50)에 있어서 압축기(53)의 흡입측과 사방밸브(54)의 제 2 포트를 잇는 배관에는 저압압력센서(92)와 흡입관 온도센서(94)가 장착된다. 저압압력센서(92)는 압축기(53)로부터 흡입되는 냉매의 압력을 계측한다. 흡입관 온도센서(94)는 압축기(53)로 흡입되는 냉매의 온도를 계측한다.
또한, 냉매회로(50)에 있어서 사방밸브(54)의 제 3 포트와 제 1 흡착열교환기(51)를 잇는 배관에는 배관온도센서(95)가 장착된다. 배관온도센서(95)는 이 배관에서 사방밸브(54) 근방에 배치되며, 배관 내를 흐르는 냉매의 온도를 계측한다.
〈제어기의 구성〉
실외공기 조화기(10)에는 제어기(60)가 설치된다. 도 1 및 도 2에서는 생략되나, 케이싱(11)의 앞면패널부(12)에는 전장품상자가 장착되며, 이 전장품상자에 수용된 제어기판이 제어기(60)를 구성한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 제어기(60)에는 실외공기 절대습도 산출부(61), 실외공기 이슬점온도 산출부(62), 운전지령 입력부(63) 및 환기제어부(64)가 배치된다. 또 제어기(60)에는 실내공기 습도센서(96), 실내공기 온도센서(98), 실외공기 습도센서(97) 및 실외공기 온도센서(99)의 계측치가 입력된다. 또한, 제어기(60)에는 냉매회로(50)에 배치된 각 센서(91, 92, …)의 계측치가 입력된다. 제어기(60)는 입력된 이들 계측치에 기초하여, 실외공기 조화기(10)의 운전제어를 실행한다.
실외공기 절대습도 산출부(61)는, 실외공기 습도센서(97)가 계측한 실외공기의 상대습도와 실외공기 온도센서(99)가 계측한 실외공기의 온도를 이용하여, 실외공기의 절대습도를 산출한다. 한편, 실외공기 이슬점온도 산출부(62)는 실외공기 절대습도 산출부(61)가 산출한 실외공기의 절대습도를 이용하여, 실외공기의 이슬점 온도를 산출한다. 이와 같이, 본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 실외공기 습도센서(97), 실외공기 온도센서(99), 실외공기 절대습도 산출부(61), 실외공기 이슬점온도 산출부(62)가 실외 이슬점온도 검출수단(65)을 구성한다.
운전지령 입력부(63)에는 리모컨 등을 통하여, 사용자로부터 지령신호가 입력된다. 본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 4개의 운전모드(제습모드, 가습모드, 조습모드 및 환기모드)가 선택 가능하게 구성된다. 원칙적으로, 제습모드에서는 후술하는 제습환기운전만 실행되고, 가습모드에서는 후술하는 가습환기운전만 실행되며, 환기모드에서는 후술하는 단순환기운전만 실행된다. 또 원칙적으로, 조습모드에서는 제습환기운전과 가습환기운전 중 한쪽이 자동적으로 선택되어 실행된다. 리모컨의 조작 등으로 사용자가 상기 4개의 운전모드 중 어느 하나를 선택하면, 그 선택된 운전모드에 대응하는 지령신호가 운전지령 입력부(63)에 입력된다. 제어기(60)는 운전지령 입력부(63)에 입력된 지령신호에 대응하는 운전모드가 실외공기 조화기(10)에서 실행되도록 댐퍼(41～48) 등의 동작을 제어한다.
환기제어부(64)는 소정의 조건이 성립되면, 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전과 가습환기운전의 어느 한쪽으로 강제적으로 전환하는 동작을 한다. 또 환기제어부(64)는 단순환기운전 중에 소정의 조건이 성립되면, 급기팬(26)을 강제적으로 정지시키는 동작을 한다. 이와 같이, 환기제어부(64)는 제어수단을 구성한다. 환기제어부(64)의 상세한 제어동작에 대해서는 후술한다.
- 운전동작 -
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)는 제습환기운전, 가습환기운전 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다. 제습환기운전 중이나 가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 도입한 실외공기(OA)를 습도 조절한 후 공급공기(SA)로서 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 배출공기(EA)로서 실외로 배출한다. 한편, 단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 도입한 실외공기(OA)를 그대로 공급공기(SA)로서 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 그대로 배출공기(EA)로서 실외로 배출한다.
〈제습환기운전〉
제습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 후술하는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 시간 간격(예를 들어 3분 간격)으로 교대로 반복된다. 이 제습환기운전 중에 있어서, 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 항상 폐쇄상태가 된다.
제습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 실외공기가 실외공기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입되며, 실내공기가 실내공기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입된다.
먼저, 제습환기운전의 제 1 동작에 대해 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 동작 중에는 제 1 실내공기측 댐퍼(41), 제 2 실외공기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 2 실내공기측 댐퍼(42), 제 1 실외공기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 폐쇄상태가 된다. 또 이 제 1 동작 중의 냉매회로(50)에서는 사방밸브(54)가 제 1 상태(도 3(A)에 나타내는 상태)로 설정되며, 제 1 흡착열교환기(51)가 응축기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 증발기가 된다. 즉 냉매회로(50)에서는 제 1 흡착열교환기(51)에 대한 재생동작과 제 2 흡착열교환기(52)에 대한 흡착동작이 동시에 병행하여 실행된다.
실외공기측 통로(34)로 유입되고 실외공기측 필터(28)를 통과한 제 1 공기는 제 2 실외공기측 댐퍼(44)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입되며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그 때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 제습된 제 1 공기는, 제 2 급기측 댐퍼(46)를 지나 급기측 통로(31)로 유입되며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 통하여 실내로 공급된다.
한편, 실내공기측 통로(32)로 유입되고 실내공기측 필터(27)를 통과한 제 2 공기는 제 1 실내공기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입되며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되며, 이 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 수분이 부여된 제 2 공기는 제 1 배기측 댐퍼(47)를 지나 배기측 통로(33)로 유입되며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 통하여 실외로 배출된다.
다음으로, 제습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 동작 중에는 제 2 실내공기측 댐퍼(42), 제 1 실외공기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 1 실내공기측 댐퍼(41), 제 2 실외공기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 폐쇄상태가 된다. 또 이 제 2 동작 중의 냉매회로(50)에서는 사방밸브(54)가 제 2 상태(도 3(B)에 나타내는 상태)로 설정되며, 제 1 흡착열교환기(51)가 증발기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 응축기가 된다. 즉 냉매회로(50)에서는 제 1 흡착열교환기(51)에 대한 흡착동작과 제 2 흡착열교환기(52)에 대한 재생동작이 동시에 병행되어 실행된다.
실외공기측 통로(34)로 유입되고 실외공기측 필터(28)를 통과한 제 1 공기는 제 1 실외공기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입되며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그 때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 제습된 제 1 공기는, 제 1 급기측 댐퍼(45)를 지나 급기측 통로(31)로 유입되며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 통하여 실내로 공급된다.
한편, 실내공기측 통로(32)로 유입되고 실내공기측 필터(27)를 통과한 제 2 공기는 제 2 실내공기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입되며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되며, 이 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 수분이 부여된 제 2 공기는 제 2 배기측 댐퍼(48)를 지나 배기측 통로(33)로 유입되며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 통하여 실외로 배출된다.
〈가습환기운전〉
가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 후술하는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 시간 간격(예를 들어 4분 간격)으로 교대로 반복된다. 이 가습환기운전 중에 있어서, 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 항상 폐쇄상태가 된다.
가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 실외공기가 실외공기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입되며, 실내공기가 실내공기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입된다.
먼저, 가습환기운전의 제 1 동작에 대해 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 동작 중에는 제 2 실내공기측 댐퍼(42), 제 1 실외공기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 개방상태가 되며, 제 1 실내공기측 댐퍼(41), 제 2 실외공기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 폐쇄상태가 된다. 또 이 제 1 동작 중의 냉매회로(50)에서는 사방밸브(54)가 제 1 상태(도 3(A)에 나타내는 상태)로 설정되며, 제 1 흡착열교환기(51)가 응축기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 증발기가 된다. 즉 냉매회로(50)에서는 제 1 흡착열교환기(51)에 대한 재생동작과 제 2 흡착열교환기(52)에 대한 흡착동작이 동시에 병행되어 실행된다.
실내공기측 통로(32)로 유입되고 실내공기측 필터(27)를 통과한 제 1 공기는 제 2 실내공기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입되며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그 때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 수분을 빼앗긴 제 1 공기는, 제 2 배기측 댐퍼(48)를 지나 배기측 통로(33)로 유입되며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 통하여 실외로 배출된다.
한편, 실외공기측 통로(32)로 유입되고 실외공기측 필터(28)를 통과한 제 2 공기는 제 1 실외공기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입되며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되며, 이 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 가습된 제 2 공기는 제 1 급기측 댐퍼(45)를 지나 급기측 통로(31)로 유입되며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 통하여 실내로 공급된다.
다음으로, 가습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 동작 중에는 제 1 실내공기측 댐퍼(41), 제 2 실외공기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 2 실내공기측 댐퍼(42), 제 1 실외공기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 폐쇄상태가 된다. 또 이 제 2 동작 중의 냉매회로(50)에서는 사방밸브(54)가 제 2 상태(도 3(B)에 나타내는 상태)로 설정되며, 제 1 흡착열교환기(51)가 증발기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 응축기가 된다. 즉 냉매회로(50)에서는 제 1 흡착열교환기(51)에 대한 흡착동작과 제 2 흡착열교환기(52)에 대한 재생동작이 동시에 병행되어 실행된다.
실내공기측 통로(32)로 유입되고 실내공기측 필터(27)를 통과한 제 1 공기는 제 1 실내공기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입되며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그 때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 수분을 빼앗긴 제 1 공기는, 제 1 배기측 댐퍼(47)를 지나 배기측 통로(33)로 유입되며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 통하여 실외로 배출된다.
한편, 실외공기측 통로(34)로 유입되고 실외공기측 필터(28)를 통과한 제 2 공기는 제 2 실외공기측 댐퍼(44)를 통하여 제 2 열교환기실(38)로 유입되며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되며, 이 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 가습된 제 2 공기는, 제 2 급기측 댐퍼(46)를 지나 급기측 통로(31)로 유입되며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 통하여 실내로 공급된다.
〈단순환기운전〉
단순환기운전 중에 있어서, 실외공기 조화기(10)의 동작에 대해, 도 8를 참조하면서 설명한다.
단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)가 개방상태가 되며, 제 1 실내공기측 댐퍼(41), 제 2 실내공기측 댐퍼(42), 제 1 실외공기측 댐퍼(43), 제 2 실외공기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45), 제 2 급기측 댐퍼(46), 제 1 배기측 댐퍼(47) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 폐쇄상태가 된다. 또 단순환기운전 중에 있어서, 냉매회로(50)의 압축기(53)는 정지상태가 된다.
단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 실외공기가 실외공기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 실외공기 흡입구(24)를 통하여 실외공기측 통로(34)로 유입된 실외공기는 제 1 바이패스통로(81)로부터 제 1 바이패스용 댐퍼(83)를 지나 급기팬실(36)로 유입되며, 그 후에 급기구(22)를 통하여 실내로 공급된다.
또한, 단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 실내공기가 실내공기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 실내공기 흡입구(23)를 통하여 실내공기측 통로(32)로 유입된 실내공기는 제 2 바이패스통로(82)로부터 제 2 바이패스용 댐퍼(84)를 통하여 배기팬실(35)로 유입되며, 그 후에 배기구(21)를 통하여 실외로 배출된다.
- 제어기의 제어동작 -
제어기(60)의 환기제어부(64)가 실행하는 제어동작에 대해 설명한다. 이 환기제어부(64)에는 실내공기 온도센서(98)에 의해 계측된 실내공기 온도(Tr)와, 실외공기 온도센서(99)에 의해 계측된 실외공기 온도(To), 및 실외공기 이슬점온도 산출부(62)에서 산출된 실외공기의 이슬점 온도(Todew)가 입력된다.
전술한 바와 같이, 환기운전모드가 선택된 상태에서는 단순환기운전이 실행되며, 케이싱(11) 내로 도입된 실외공기가 그대로 실내로 공급된다. 그러나, 실외와 실내의 기온차가 큰 상황에서 단순환기운전을 실행하면, 실내의 기온과 대폭으로 온도가 다른 실외공기가 실내로 그대로 공급되게 되어, 실내에 있는 사람에게 불쾌감을 줄 우려가 있다.
또 실외공기의 습도가 높은 상황에서 단순환기운전을 실행하면, 케이싱(11) 내부공간을 거쳐서 실내공간에 이르는 과정에서 실외공기 중의 수분이 결로될 우려가 있다. 즉 케이싱(11) 중에서 실내공기가 흐르는 부분의 온도는 실내의 기온과 거의 같다. 또 케이싱(11)의 급기구(22)는 덕트를 개재하여, 예를 들어 아네모스탯형(Anemo stat type)의 토출구 등에 접속되나, 이 토출구는 천장면 등에 설치되어 실내로 노출되며, 그 온도는 실내 기온과 거의 같다. 실내 기온이 실외공기의 이슬점 온도보다 낮은 상황에서, 실내 기온과 거의 같은 부분에 실외공기가 접촉되면, 그 부분에서 실외공기 중의 수분이 결로된다. 그리고, 실외공기 중의 수분이 결로되면, 결로수가 케이싱(11) 내에 수용된 부품으로 들어가 고장 원인이 되거나, 결로수가 토출구로부터 실내로 낙하되어 실내의 물품이 더러워질 우려가 있다.
그래서, 제어기(60)의 환기제어부(64)는 환기운전모드가 선택된 상태에서 상기와 같은 문제가 생기는 것을 회피하기 위해, 소정의 조건이 성립되면, 단순환기운전을 금지하며, 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전과 가습환기운전 중 어느 한쪽으로 제한하는 제어동작을 한다. 여기서는 이 제어동작에 대해 도 10을 참조하면서 설명한다.
환기제어부(64)에서는 4개의 전환조건이 설정된다. 제 1 전환조건은 “실내공기 온도(Tr)가 실외공기의 이슬점 온도(Todew)보다 낮다는 조건(Tr＜Todew)과, 실외공기 온도(To)가 35℃보다 높다는 조건(To＞35℃)중 적어도 한쪽이 성립된다”는 조건이다. 제 2 전환조건은 “사용자에 의해 설정된 운전모드가 환기운전모드와 가습운전모드 중 어느 한쪽이다”는 조건이다. 제 3 전환조건은 “실외공기 온도(To)가 5℃보다 낮다(To＜5℃)”는 조건이다. 제 4 전환조건은 “사용자에 의해 설정된 운전모드가 환기운전모드와 제습운전모드 중 어느 한쪽이다”는 조건이다.
단순환기운전이 금지되지 않는 상태에서, 제 1 전환조건과 제 2 전환조건의 양쪽이 성립되어 있을 경우, 또는 제 3 전환조건과 제 4 전환조건의 양쪽이 성립되어 있을 경우, 환기제어부(64)가 단순환기운전을 금지시키며, 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전과 가습환기운전 중 어느 한쪽으로 제한한다. 구체적으로 제 1 전환조건과 제 2 전환조건의 양쪽이 성립되어 있을 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전으로 제한한다. 또 제 3 전환조건과 제 4 전환조건의 양쪽이 성립되어 있을 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 가습환기운전으로 제한한다.
단순환기운전 중에 제 1 전환조건이 성립되어 있을 경우는, 35℃보다 고온인 실외공기나, 이슬점 온도가 실내 기온보다 높은 실외공기가 그대로 실내로 공급된다. 그리고, 가습환기운전 중에 제 1 전환조건이 성립되어 있을 경우는, 35℃보다 고온인 실외공기나, 이슬점 온도가 실내 기온보다 높은 실외공기가, 응축기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)를 통과한 후 실내로 공급된다.
그러므로, 제 1 전환조건과 제 2 전환조건의 양쪽이 성립되어 있을 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전 또는 가습환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환시킨다. 제습환기운전에서는 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)에서 제습되고 냉각된 실외공기가 실내로 공급된다. 즉 단순환기운전 중이나 가습환기운전 중에 비해, 실내로 공급되는 공기의 절대습도와 온도의 양쪽이 저하된다. 이로써, 실외공기 조화기(10)로부터 실내로 공급되는 공기의 온도와 실내 기온과의 차가 축소되며, 실내에 있는 사람의 불쾌감이 완화된다. 또 실외공기 조화기(10)로부터 실내로 공급되는 공기의 이슬점 온도가 실내의 기온보다 높아지므로, 케이싱(11)에서 실내에 이르는 과정에서 실외공기 중의 수분이 결로되는 일은 없어진다.
한편, 단순환기운전 중에 제 3 조건이 성립되어 있을 경우는, 5℃보다 저온인 실외공기가 그대로 실내로 공급된다. 또 제습환기운전 중에 제 1 전환조건이 성립되어 있을 경우는, 5℃보다 저온인 실외공기가, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)를 통과한 후 실내로 공급된다.
그러므로, 제 3 전환조건이 성립되어 있을 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전 또는 제습환기운전에서 가습환기운전으로 강제적으로 전환시킨다. 가습환기운전에서는, 응축기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)에서 가습되고 가열된 실외공기가 실내로 공급된다. 즉 단순환기운전 중이나 제습환기운전 중에 비해, 실내로 공급되는 공기의 온도가 상승한다. 이로써 실외공기 조화기(10)로부터 실내로 공급되는 공기의 온도와 실내 기온과의 차가 축소되며, 실내에 있는 사람의 불쾌감이 완화된다.
그리고, 환기제어부(64)에서는 1개의 운전복귀조건이 설정된다. 운전복귀조건은 “실내공기 온도(Tr)가 실외공기의 이슬점 온도(Todew)보다 5℃이상 높다(Tr≥Todew+5), 실외공기 온도(To)가 30℃이하라는 조건(To≤30℃), 및 실외공기 온도(To)가 10℃이상이다는 조건(To≥10℃)이 모두 성립되어 있다”는 조건이다.
실외공기 조화기(10)의 운전이 제습환기운전과 가습환기운전 중 어느 한쪽으로 제한된 상태에서 운전복귀조건이 성립되면, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 제한되기 전의 운전으로 복귀시킨다. 즉, 실외공기 조화기(10)의 운전이 단순환기운전에서 제습환기운전 또는 가습환기운전으로 강제적으로 전환된 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전 또는 가습환기운전에서 단순환기운전으로 복귀시킨다. 또 실외공기 조화기(10)의 운전이 가습환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환된 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 제습환기운전에서 가습환기운전으로 복귀시킨다. 또 실외공기 조화기(10)의 운전이 제습환기운전에서 가습환기운전으로 강제적으로 전환된 경우, 환기제어부(64)는 실외공기 조화기(10)의 운전을 가습환기운전에서 제습환기운전으로 복귀시킨다.
그런데, 실외공기 조화기(10)에서는 제습환기운전이나 가습환기운전이 금지되며 단순환기운전만이 실행 가능한 경우가 있다. 예를 들어, 압축기(53)나 사방밸브(54)가 고장나면, 냉매회로(50)에서 냉동 사이클을 실행할 수 없으므로, 제습환기운전이나 가습환기운전을 실행할 수 없다. 또 실외공기 조화기(10)에서는 실내에 사람이 없는 야간에도 실내의 환기를 계속하는 운전모드가 설정되는 일도 있다. 이 경우, 사람이 없는 야간에 제습환기운전이나 가습환기운전을 실행할 필요가 없으므로, 제습환기운전이나 가습환기운전이 금지되고 단순환기운전만이 실행된다.
제습환기운전이나 가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에도, 실내와 실외의 기온차가 커지거나, 실외공기의 이슬점 온도가 실내기온보다 높아지는 일은 있을 수 있다. 실내와 실외의 기온차가 큰 상태에서 단순환기운전을 계속하면, 실내 기온이 실외 기온에 가까워져 가며, 다음 날 아침 등에 실내 공조를 시작할 때의 공조 부하를 증대시켜 버린다. 또 실외공기의 이슬점 온도가 실내 기온보다 높은 상태에서 단순환기운전을 계속하면, 케이싱(11) 내부나, 실내로 노출된 토출구 등에서 실외공기 중의 수분이 결로된다. 그러나, 이 때에는 제습환기운전이나 가습환기운전이 금지되어 있으므로, 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전이나 가습환기운전으로 강제적으로 전환시킴으로써 상기 문제를 회피할 수 없다.
그러므로, 제습환기운전이나 가습환기운전이 금지된 상태에서 단순환기운전이 실행될 경우, 환기제어부(64)는 상기 문제가 생기는 것을 회피하기 위해, 소정의 조건이 성립되면 급기팬(26)을 정지시키는 제어동작을 실행한다. 여기서는 이 제어동작에 대해, 도 11을 참조하면서 설명한다.
환기제어부(64)에서는 1개의 팬 정지조건이 설정된다. 팬 정지조건은 “실내공기 온도(Tr)가 실외공기의 이슬점 온도(Todew)보다 낮다는 조건(Tr＜Todew), 실외공기 온도(To)가 35℃보다 높다는 조건(To＞35℃) 및 실외공기 온도(To)가 5℃보다 낮다는 조건(To＜5℃) 중 적어도 하나가 성립된 상태가 20초이상 계속된다”는 조건이다.
이 팬 정지조건이 성립되면, 환기제어부(64)는 급기팬(26)을 정지시킨다. 그 때 환기제어부(64)는 배기팬(25)의 운전은 계속시키며 급기팬(26)만을 정지시킨다. 급기팬(26)이 정지되면, 실외로부터 케이싱(11)의 내부공간을 거쳐서 실내에 이르는 실외공기의 흐름이 정지된다. 이로써 실내로 실외공기를 공급함에 기인한 실내 기온의 변화가 억제되거나, 또는 케이싱(11)의 내벽이나 토출구에서 실외공기 중의 수분이 결로되는 것이 회피된다. 환기제어부(64)는 팬 정지조건이 성립되고 급기팬(26)을 정지시키면, 급기팬(26)을 정지시킨 시점으로부터의 경과시간을 계측하기 위한 타이머를 가동시킨다.
또 환기제어부(64)에서는 1개의 팬 복귀조건이 설정된다. 팬 복귀조건은 “팬 정지조건이 성립되고 급기팬(26)을 정지시킨 시점으로부터의 경과시간이 1시간 이상이 된다”라는 조건이다. 이 팬 복귀조건이 성립되면, 환기제어부(64)는 급기팬(26)의 운전을 재개시킨다. 또 팬 복귀조건이 성립되면, 환기제어부(64)에서는 타이머의 계측시간이 제로로 리셋된다.
여기서, 급기팬(26)이 정지된 상태에서는 케이싱(11) 내를 실외공기가 흐르지 않으므로, 케이싱(11) 내에 설치된 실외공기 습도센서(97)나 실외공기 온도센서(99)에 의해 실외공기의 상태(온도나 습도)를 계측할 수 없다. 그러므로 급기팬(26)을 정지시킨 상태인 채로 급기팬(26)의 운전을 재개시켜도 되는 지의 여부를 판단할 수 없다.
그래서, 환기제어부(64)는 팬 정지조건이 성립되고 급기팬(26)이 정지된 시점으로부터 1시간이 경과되면, 급기팬(26)의 운전을 일단 재개시킨다. 급기팬(26)이 작동하는 상태에서는 실외공기 습도센서(97)나 실외공기 온도센서(99)를 이용하여 실외공기의 상태(온도나 습도)를 계측할 수 있다. 그리고 환기제어부(64)는, 이 상태에서 팬 정지조건이 성립되지 않으면 급기팬(26)의 운전을 계속시키며, 팬 정지조건이 성립되면 급기팬(26)의 운전을 다시 정지시킨다.
- 실시형태의 효과 -
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 단순환기운전 중에 실내 기온이 실외공기의 이슬점 온도보다 낮아지면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환시킨다. 이로써, 실내 기온이 실외공기의 이슬점 온도보다 낮아지는 상황에서 단순환기운전이 계속되는 것을 회피할 수 있으며, 그러한 상황에서는 제습한 후의 실외공기를 실내로 공급하는 제습환기운전으로 이행시킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 단순환기운전 중에 실외공기 중의 수분이 결로되는 것을 방지할 수 있으며, 결로에 기인한 고장이나, 결로수가 실내로 낙하한다는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는, 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 상한치(본 실시형태에서는 35℃)를 웃돌면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전에서 제습환기운전으로 강제적으로 전환시켜, 실내로 공급되는 공기의 온도를 저하시킨다. 또한 이 실외공기 조화기(10)에서는, 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 하한치(본 실시형태에서는 5℃)를 밑돌면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 실외공기 조화기(10)의 운전을 단순환기운전에서 가습환기운전으로 강제적으로 전환시켜, 실내로 공급되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 실외공기 조화기(10)로부터 실내로 공급되는 공기의 온도와 실외 기온과의 차가 지나치게 확대되는 것을 회피할 수 있으며, 실내의 쾌적성을 확보할 수 있다.
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는, 제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 실내 기온이 실외공기의 이슬점 온도보다 낮아지면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 급기팬(26)을 정지시킨다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 제습환기운전을 실행할 수 없는 상황에서도 케이싱(11)의 내부공간에서부터 실내에 이르는 부분에서 실외공기 중의 수분이 결로되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 상한치(본 실시형태에서는 35℃)를 웃돌면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 급기팬(26)을 정지시킨다. 또 이 실외공기 조화기(10)에서는 가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 단순환기운전 중에 실외 기온이 소정의 하한치(본 실시형태에서는 5℃)를 밑돌면, 제어기(60)의 환기제어부(64)가 급기팬(26)을 정지시킨다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 제습환기운전이나 가습환기운전을 실행할 수 없는 상황에서도 실내의 쾌적성 저하나 공조부하의 증대를 억제할 수 있다.
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 냉매회로(50)가 흡착동작과 재생동작을 실행한다. 그리고 흡착동작 중(즉, 증발기로서 동작 중)의 흡착열교환기(51, 52)에서는 공기의 제습과 냉각의 양쪽이 병행하여 실행되며, 재생동작 중(즉, 응축기로서 동작 중)의 흡착열교환기(51, 52)에서는 공기의 가습과 가열의 양쪽이 병행하여 실행된다. 즉, 이 실외공기 조화기(10)에서는 공기의 습도 조절과 온도 조절이 한 곳에서 실행된다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 공기의 습도 조절과 온도 조절을 별개의 부재를 이용해서 실행하는 경우에 비해, 실외공기 조화기(10)의 구성을 간단하게 할수 있다.
- 실시형태의 변형예 1 -
본 실시형태의 냉매회로(50)에서는 냉동 사이클의 고압이 냉매의 임계압력보다 높은 값으로 설정되는 초임계 사이클을 실행하여도 된다. 이 경우, 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)는 그 한쪽이 가스쿨러로서 동작하며, 다른 한쪽이 증발기로서 동작한다.
- 실시형태의 변형예 2 -
본 실시형태의 실외공기 조화기(10)에서는 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)에 유지되는 흡착제를 냉매에 의해 가열 또는 냉각하나, 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)에 대해 냉수나 온수를 공급함으로써, 흡착제를 가열하거나 냉각해도 된다.
- 실시형태의 변형예 3 -
상기 실시형태에서는 실외공기 조화기(10)가 다음과 같이 구성되어도 된다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 실외공기 조화기(10)는 냉매회로(100)와 2개의 흡착소자(111, 112)를 구비한다. 이 실외공기 조화기(10)에서는 냉매회로(100)와 흡착소자(111, 112)가 조습수단(115)을 구성한다.
냉매회로(100)는 압축기(101), 응축기(102), 팽창밸브(103) 및 증발기(104)가 차례로 접속된 폐회로이다. 냉매회로(100)에서 냉매를 순환시키면, 증기압축 냉동 사이클이 실행된다. 제 1 흡착소자(111) 및 제 2 흡착소자(112)는 제올라이트 등의 흡착제를 구비한다. 각 흡착소자(111, 112)에는 다수의 공기통로가 형성되며, 이 공기통로를 통과할 때 공기가 흡착제와 접촉한다. 각 흡착소자(111, 112)는 흡착유닛을 구성한다.
본 변형예의 실외공기 조화기(10)는 제습환기운전, 가습환기운전, 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다.
제습환기운전 중이나 가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는 제 1 동작과 제 2 동작을 소정의 시간 간격으로 교대로 반복한다. 제습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 실외공기를 제 1 공기로서 도입하고, 실내공기를 제 2 공기로서 도입한다. 한편, 가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 실내공기를 제 1 공기로서 도입하고, 실외공기를 제 2 공기로서 도입한다.
먼저, 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 1 동작에 대해 도 12(A)를 참조하면서 설명한다. 제 1 동작 중의 실외공기 조화기(10)는 응축기(102)에서 가열된 제 2 공기를 제 1 흡착소자(111)로 공급한다. 제 1 흡착소자(111)에서는 흡착제가 제 2 공기에 의해 가열되며, 흡착제로부터 수분이 탈리된다. 또 제 1 동작 중의 실외공기 조화기(10)는 제 1 공기를 제 2 흡착소자(112)로 공급하며, 제 1 공기 중의 수분을 제 2 흡착소자(112)에 흡착시킨다. 제 2 흡착소자(112)에 수분을 빼앗긴 제 1 공기는 증발기(104)를 통과할 때 냉각된다.
다음으로, 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 2 동작에 대해 도 12(B)를 참조하면서 설명한다. 제 2 동작 중의 실외공기 조화기(10)는 응축기(102)에서 가열된 제 2 공기를 제 2 흡착소자(112)로 공급한다. 제 2 흡착소자(112)에서는 흡착제가 제 2 공기에 의해 가열되며, 흡착제로부터 수분이 탈리된다. 또 제 1 동작 중의 실외공기 조화기(10)는 제 1 공기를 제 1 흡착소자(111)로 공급하며, 제 1 공기 중의 수분을 제 1 흡착소자(111)에 흡착시킨다. 제 1 흡착소자(111)에 수분을 빼앗긴 제 1 공기는 증발기(104)를 통과할 때 냉각된다.
그리고 제습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 제습된 제 1 공기(실외공기)를 실내로 공급하며 흡착소자(111, 112)로부터 탈리된 수분을 제 2 공기(실내공기)와 함께 실외로 배출한다. 또 가습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)는, 가습된 제 2 공기(실외공기)를 실내로 공급하며 흡착소자(111, 112)에 수분을 빼앗긴 제 1 공기(실내공기)를 실외로 배출한다.
단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 냉매회로(100)의 압축기(101)가 정지상태가 됨과 더불어, 제 1 흡착소자(111)와 제 2 흡착소자(112) 중 한쪽을 실외공기가 통과하며 다른 쪽을 실내공기가 통과한다. 그리고 실외공기는 흡착소자(111, 112)를 통과한 후에 실내로 공급되며, 실내공기는 흡착소자(111, 112)를 통과한 후에 실외로 배출된다. 단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서 실외공기나 실내공기의 유통경로는 전환되지 않는다.
- 실시형태의 변형예 4 -
상기 실시형태에서는 실외공기 조화기(10)가 다음과 같이 구성되어도 된다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 실외공기 조화기(10)는 본체유닛(150)과 열원유닛(165)을 구비한다.
본체유닛(150)의 내부공간은 급기통로(151)와 배기통로(152)로 구획된다. 급기통로(151)는 그 시작단이 실외공기 흡입구(153)로 연통되고, 그 종료단이 급기구(154)로 연통된다. 급기통로(151)에는 그 시작단에서 종료단으로 향해 차례로 이용측 열교환기(161), 가습엘리먼트(162), 및 급기팬(157)이 배치된다. 배기통로(152)는 그 시작단이 실내공기 흡입구(155)로 연통되고, 그 종료단이 배기구(156)로 연통된다. 배기통로(152)에는 배기팬(158)이 배치된다.
열원유닛(165)은 한쌍의 연락배관(166)을 개재하여 이용측 열교환기(161)와 접속된다. 도시하지 않으나, 열원유닛(165)은 압축기나 팽창밸브 등을 구비한다. 이 열원유닛(165)은 이용측 열교환기(161)와 함께 냉매회로(167)를 형성한다. 이용측 열교환기(161)는 공기를 냉매와 열교환시키는 공기열교환기이다. 냉매회로(167)는 이용측 열교환기(161)가 증발기가 되는 냉동 사이클 동작과, 이용측 열교환기(161)가 응축기가 되는 냉동 사이클 동작을 선택적으로 실행한다. 본 변형예의 실외공기 조화기(10)에서는 이 냉매회로(167)와 가습엘리먼트(162)가 조습수단(170)을 구성한다.
도시하지 않으나, 가습엘리먼트(162)에서는 물통로와 공기통로가 투습막을 사이에 두고 형성된다. 물통로는 외부로부터 공급된 수도수가 유통된다. 공기통로는 급기통로(151)를 흐르는 공기가 유통된다. 투습막은 액체인 물은 통과시키지 않고 수증기만을 통과시킨다.
본 변형예의 실외공기 조화기(10)는 제습환기운전, 가습환기운전 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다.
제습환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 이용측 열교환기(161)가 증발기가 되는 냉동 사이클 동작을 냉매회로(167)가 실행함과 더불어, 가습엘리먼트(162)에 대한 급수가 정지된다. 이 운전 중에 있어서, 이용측 열교환기(161)에서 냉매의 증발온도는 실외공기의 이슬점 온도보다 낮은 값으로 설정된다. 급기통로(151)로 유입된 실외공기는 이용측 열교환기(161)를 통과할 시에 냉각되며, 실외공기 중의 수분이 응축되어 드레인수가 된다. 이용측 열교환기(161)를 통과한 실외공기는 가습엘리먼트(162)를 통과한 후에 급기구(154)를 통하여 실내로 공급된다. 이용측 열교환기(161)에서 발생한 드레인수는 실외로 배출된다. 배기통로(152)로 유입된 실내공기는 배기구(156)를 통하여 실외로 배출된다.
가습환기운전 중의 실외공기 조회기(10)에서는 이용측 열교환기(161)가 응축기가 되는 냉동 사이클 동작을 냉매회로(167)가 실행함과 더불어, 가습엘리먼트(162)에 대한 급수가 이루어진다. 급기통로(151)로 유입된 실외공기는 이용측 열교환기(161)를 통과할 시에 가열된 후에 가습엘리먼트(162)로 공급된다. 가습엘리먼트(162)에서는 투습막을 통과한 수증기가 공기에 부여된다. 가습엘리먼트(162)에서 가습된 공기는 급기구(154)를 통하여 실내로 공급된다. 배기통로(152)로 유입된 실내공기는 배기구(156)를 통하여 실외로 배출된다.
단순환기운전 중의 실외공기 조화기(10)에서는 냉매회로(167)의 운전과 가습엘리먼트(162)에 대한 급수의 양쪽이 정지되며, 급기팬(157) 및 배기팬(158)의 운전만이 실행된다. 급기통로(151)로 유입된 실외공기는 이용측 열교환기(161)와 가습엘리먼트(162)를 차례로 통과하며, 그 후에 급기구(154)를 통하여 실내로 공급된다. 배기통로(152)로 유입된 실내공기는 배기구(156)를 통하여 실외로 배출된다.
여기서, 이상의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 실내의 습도를 조절하기 위한 조습장치에 대해 유용하다.
10 : 실외공기 조화기(조습장치) 50 : 냉매회로(조습수단)
51 : 제 1 흡착열교환기(흡착유닛)
52 : 제 2 흡착열교환기(흡착유닛) 64 : 환기제어부(제어수단)
99 : 실외공기 온도센서(실외온도 검출수단)
111 : 제 1 흡착소자(흡착유닛)
112 : 제 2 흡착소자(흡착유닛)
115 : 조습수단 170 : 조습수단

Claims (8)

  1. 적어도 공기의 제습과 냉각을 실행하는 조습수단(50, 115, 170)을 구비하며,
    실내로 공급되는 실외공기의 제습과 냉각을 상기 조습수단(50, 115, 170)이 실행하는 제습환기운전과, 상기 조습수단(50, 115, 170)을 일시 정지시키고, 도입한 실외공기를 그대로 실내로 공급하는 단순환기운전이 실행 가능하게 구성되는 한편,
    실외의 기온을 검출하는 실외공기 온도센서(99)와,
    실외공기의 상대습도를 검출하는 실외공기 습도센서(97)와,
    실내의 기온을 검출하는 실내공기 온도센서(98)와,
    상기 단순환기운전 중에 제1 조건과 제2 조건 중 적어도 하나가 성립되면, 상기 단순환기운전에서 상기 제습환기운전으로 강제적으로 전환하는 제어기(60)를 추가로 구비하며,
    상기 제1 조건은, 상기 실외공기 온도센서(99)에 의해 검출된 실외의 기온이 소정의 상한치를 웃도는 조건이고,
    상기 제2 조건은, 상기 실내공기 온도센서(98)에 의해 검출된 실내의 기온이 상기 실외공기 온도센서(99) 및 상기 실외공기 습도센서(97)의 검출치를 이용하여 상기 제어기(60)가 산출한 실외공기의 이슬점 온도보다 낮은 조건인 것을 특징으로 하는 조습장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기(60)는 상기 제습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 상기 단순환기운전 중에, 상기 실외공기 온도센서(99)에 의해 검출된 실외의 기온이 소정의 상한치를 웃돌면, 실내로의 실외공기 공급을 정지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 조습수단(50, 115)은, 흡착제를 가지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하고, 공기 중의 수분을 이 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에 흡착시킴으로써 공기를 제습하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조습수단(50, 115, 170)은 공기의 제습과 냉각뿐만 아니라 공기의 가습과 가열도 행하며,
    실내로 공급되는 실외공기의 가습과 가열을 상기 조습수단(50, 115, 170)이 실행하는 가습환기운전과, 상기 제습환기운전과, 상기 단순환기운전이 실행 가능하게 구성되며,
    상기 제어기(60)는, 상기 단순환기운전 중에 상기 실외공기 온도센서(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 상기 단순환기운전에서 상기 가습환기운전으로 강제적으로 전환하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어기(60)는 상기 가습환기운전이 금지된 상태에서 실행되는 상기 단순환기운전 중에, 상기 실외공기 온도센서(99)에 의해 검출된 실외 기온이 소정의 하한치를 밑돌면, 실내로의 실외공기 공급을 정지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서,
    상기 조습수단(50, 115)은, 흡착제를 가지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하고, 이 흡착유닛(51, 52, 111, 112)의 흡착제로부터 탈리된 수분을 공기에 부여함으로써 공기를 가습하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 조습수단은, 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)를 상기 흡착유닛으로서 구비함과 더불어, 이 흡착열교환기(51, 52)가 접속되며 냉동 사이클을 실행하는 냉매회로(50)를 구비하며,
    상기 냉매회로(50)는, 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 냉각하며 이 흡착열교환기(51, 52)에 공기 중의 수분을 흡착시키는 흡착동작과, 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 가열하며 이 흡착열교환기(51, 52)를 재생하는 재생동작을 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조습수단은, 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)를 상기 흡착유닛으로서 구비함과 더불어, 이 흡착열교환기(51, 52)가 접속되며 냉동 사이클을 실행하는 냉매회로(50)를 구비하고,
    상기 냉매회로(50)는 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 냉각하며 이 흡착열교환기(51, 52)에 공기 중의 수분을 흡착시키는 흡착동작과, 상기 흡착열교환기(51, 52)의 흡착제를 냉매에 의해 가열하며 이 흡착열교환기(51, 52)를 재생시키는 재생동작을 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조습장치.
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