KR101191604B1 - 조습장치 - Google Patents

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기꾸지 호리
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

조습장치(10)는, 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개재하여 실외공기와 실내공기를 환기하는 배기 및 급기팬(25, 26) 그리고 댐퍼(41～48, 83, 84)와, 공기통로를 유통하는 공기를 조습하기 위한 냉매회로(50)를 구비한다. 조습장치(10)는, 장치내부의 이상을 감시함과 더불어, 검지한 이상의 종류를 판별하는 제어기(60)를 추가로 구비한다. 제어기(60)는, 검지한 이상이 냉매회로(50)에 관련된 이상이며 또 배기 및 급기팬(25, 26) 그리고 댐퍼(41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 아닌 경우에는, 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜 조습운전을 정지시킴과 더불어, 환기운전은 실행 가능하게 한다.

Description

조습장치{HUMIDITY CONTROL DEVICE}
본 발명은 조습한 실외공기를 실내로 공급하는 조습장치에 관한 것이다.
종래, 도입한 실외공기를 제습 또는 가습하여 실내로 공급하는 조습장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 특허문헌의 조습장치는, 흡착부재에 공기 중의 수분을 흡착시키는 흡착동작과 흡착부재로부터 수분을 탈리시키는 재생동작을 실행하여 공기의 습도를 조절하도록 구성된다.
이 특허문헌 1에 관한 조습장치는, 2개의 흡착부재를 각각 수용하는 2개의 흡착부재 수용공간과, 실외공기 및 실내공기가 각각 유통하며 또 흡착부재 수용공간으로 연통하는 복수의 공기통로와, 이 흡착부재 수용공간과 각 공기통로와의 연통 및 차단상태를 전환하는 개폐기구를 구비한다.
이와 같이 구성된 조습장치는 개폐기구를 각각 개폐 제어함으로써, 실내공기 및 실외공기의 유통형태(유로)를 전환하고, 실외공기를 흡착부재로 조습하여 실내로 공급하거나, 실내공기를 흡착부재로 조습하여 실내로 공급하거나 한다.
또 이러한 조습장치는, 냉매회로에서 냉매의 유통을 차단하고 그 상태에서 공기 통로에 실외공기와 실내공기를 유통시켜 환기만을 하는 단순환기운전도 실행할 수 있다.
일본 특허공개 2005-283053호 공보
그런데 전술과 같은 조습장치는, 냉매회로에서 냉매의 상태나 압축기 등 구성부품의 이상을 감시한다. 그리고, 이상(異常)이 검지되었을 때에는 조습장치의 운전을 정지하도록 구성된다.
여기서, 장치의 이상에는 여러 가지 이상이 있으며, 예를 들어 냉매회로의 압축기 이상도 있고, 환기운전을 실행하는 팬 이상도 있다. 그럼에도 불구하고 이상의 종류에 관계없이, 일률적으로 조습장치의 운전을 정지시키는 것은 좋은 방법이 아니다. 즉, 전술과 같은 환기운전도 실행할 수 있는 조습장치에서는, 냉매회로 등에 이상이 발생하여도 환기운전을 실행하는 것은 가능할 지도 모른다. 장치 일부에 이상이 발생하여도, 지장없이 실행할 수 있는 운전이 있다면, 이 운전에 대해서는 실행 가능하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 냉매회로에 관련된 이상이 발생하여도, 환기운전을 실행할 수 있는 한 환기운전을 가능하게 하는 조습장치를 제공하는 데 있다.
제 1 발명은, 내부에 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)가 형성된 케이싱(11)과, 이 케이싱(11)의 이 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개재하여 실외공기와 실내공기를 환기하는 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)와, 이 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 유통하는 공기를 조습하기 위한 냉매회로(50)를 구비하며, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)를 작동시켜 이 냉매회로(50)에 냉동사이클을 실행하게 함으로써, 조습한 공기를 실내로 공급하는 조습운전을 실행하는 조습장치가 대상이다. 그리고, 장치내부의 이상을 감시함과 더불어, 검지한 이상의 종류를 판별하는 이상판별수단(60)을 추가로 구비하며, 상기 이상판별수단(60)은, 검지한 이상이 상기 냉매회로(50)에 관련된 이상이며 또 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 아닌 경우에는, 상기 냉매회로(50)의 냉동 사이클을 정지시켜 상기 조습운전을 정지시킴과 더불어, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)를 작동시켜, 실외공기와 실내공기를 환기하는 환기운전을 실행 가능하게 하는 것이다.
상기 구성의 경우, 상기 이상판별수단(60)이 조습장치 내 이상을 검지하고, 이 이상을 판별하도록 구성된다. 그리고, 이상판별수단(60)에 의해 검지된 이상이, 냉매회로(50)에 관련된 이상이며 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 아닌 경우에는, 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜 조습운전을 정지시키며 또 환기운전에 대해서는 실행 가능한 상태로 해 둠으로써, 이상이 검지되었을 때에 조습장치의 운전을 완전히 정지시켜 버리는 것이 아니라, 가능한 한 환기운전을 실행할 수 있다.
여기서 환기운전에 대해 실행 가능한 상태란, 바로 환기운전을 실행하는지 여부에 상관없이 환기운전을 실행할 수 있는 상태를 의미하며, 조습운전을 정지시킬 때에 환기운전을 실행 또는 계속 실행해도 되고, 조습운전을 정지시킬 때, 먼저 모든 운전을 정지시키고 사용자 등의 지령을 기다려 환기운전을 실행하는 대기상태라도 된다.
제 2 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 이상판별수단(60)은 검지한 이상이 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상인 경우, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)의 작동을 정지시키며 또 상기 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜, 상기 조습운전을 정지시키는 것이다.
상기 구성의 경우, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)는 환기운전을 실행함과 더불어, 냉매회로(50)와 함께 조습운전도 실행한다. 즉, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)가 정상적으로 작동하지 않으면, 환기운전 및 조습운전 양쪽을 정상적으로 실행할 수 없다. 여기서, 검지된 이상이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상인 경우에는, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)의 작동을 정지시켜 환기운전을 실행하지 않는 것에 더불어 조습운전도 정지되도록 냉매회로(50)의 냉동사이클도 정지시킨다. 이렇게 함으로써, 환기운전 및 조습운전이 이상 상태로 실행되는 것을 방지할 수 있다.
제 3 발명은, 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)는, 상기 케이싱(11) 내에 배치되며 공기를 실외로 배출하는 배기팬(25)과, 상기 케이싱(11) 내에 배치되며 공기를 실내로 공급하는 급기팬(26)을 가지며, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상은 상기 배기팬(25) 및 상기 급기팬(26)의 이상을 포함한 것이다.
상기 구성의 경우, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 구체적으로 특정된다. 즉, 조습장치가 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)로서 배기팬(25)이나 급기팬(26)을 갖는 경우, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상에는 배기팬(25)이나 급기팬(26)의 이상이 포함된다.
제 4 발명은, 제 1～제 3의 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)는, 상기 케이싱(11)에 형성되어 상기 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개폐하는 개폐기구(41～48, 83, 84)를 가지며, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상은 상기 개폐기구(41～48, 83, 84)의 이상을 포함하는 것이다.
상기 구성의 경우, 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 추가로 특정된다. 즉, 조습장치가 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)로서 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개폐하는 개폐기구(41～48, 83, 84)를 가지는 경우, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상에는 개폐기구(41～48, 83, 84)의 이상이 포함된다.
제 5 발명은, 제 1～제 4의 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 냉매회로(50)는, 압축기(53), 사방밸브(54) 및 팽창밸브(55)가 접속되며, 상기 냉매회로(50)에 관련된 이상은, 상기 압축기(53), 상기 사방밸브(54) 및 팽창밸브(55)의 이상을 포함하는 것이다.
상기 구성의 경우, 상기 냉매회로(50)에 관련된 이상이 특정된다. 즉, 냉매회로(50)에 압축기(53), 사방밸브(54) 및 팽창밸브(55)가 접속되어 있는 경우, 냉매회로(50)에 관련된 이상에는, 이 압축기(53), 사방밸브(54) 및 팽창밸브(55)의 이상이 포함된다.
본 발명에 의하면, 이상판별수단(60)에 의해 조습장치의 이상을 판별하며, 검지된 이상이 냉매회로(50)에 관련된 이상이며 또 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 아닌 경우에는, 조습운전을 정지시킴과 더불어 환기운전은 실행 가능하게 함으로써, 이상이 검지되어도 환기운전을 할 수 있는 한 환기운전을 실행할 수 있으며, 조습장치를 필요 없이 정지시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.
제 2 발명에 의하면, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)가 환기운전 및 조습운전 모두에 이용되는 구성에 있어서, 냉매회로(50)에 관련된 이상이 검지되며 또 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 검지되었을 때는, 조습운전을 정지하며 또 환기운전을 실행 가능하게 하는 한편, 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 검지되었을 때는, 냉매회로(50)에 관련된 이상이 검지되었는지 여부에 관계없이 조습운전과 환기운전 모두를 정지시킴으로써, 환기운전 및 조습운전이 이상 상태로 실행되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 전면(前面) 측에서 본 조습장치를 케이싱의 일부 및 전장품 상자를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 2는, 조습장치의 일부를 생략하여 나타내는 개략 평면도, 우측면도 및 좌측면도이다.
도 3은, 냉매회로의 구성을 나타내는 배관 계통도이며, (A)는 제 1 동작 중의 동작을 나타내며, (B)는 제 2 동작 중의 동작을 나타낸다.
도 4는, 제습환기운전의 제 1 동작에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 5는, 제습환기운전의 제 2 동작에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 6은, 가습환기운전의 제 1 동작에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 7은, 가습환기운전의 제 2 동작에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도 및 좌측면도이다.
도 8은, 단순환기운전에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도 및 좌측면도이다.
도 9는, 퍼지운전에 있어서 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 10은, 실시형태의 변형예 3의 조습장치를 나타내는 개략 구성도이며, (A)는 제 1 동작 중의 동작을 나타내며, (B)는 제 2 동작 중의 동작을 나타낸다.
도 11은, 실시형태의 변형예 4의 조습장치를 나타내는 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
본 실시형태의 조습장치(10)는, 실내의 습도조절과 함께 실내를 환기하는 것이며, 도입한 실외공기(OA)를 습도조절하여 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 실외로 배출한다.
<조습장치의 전체구성>
조습장치(10)에 대해, 도 1, 도 2를 적절히 참조하면서 설명한다. 그리고 여기서 설명에 이용하는 "상" "하" "좌" "우" "앞" "뒤" "앞쪽" "안쪽"은, 특별히 명기하지 않는 한, 조습장치(10)를 전면(前面) 측에서 본 경우의 방향을 의미한다.
조습장치(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 설명은 후술한다.
케이싱(11)은, 약간 편평하고 높이가 비교적 낮은 직방체형으로 형성된다. 도 1에 나타내는 케이싱(11)에서는, 좌측 앞쪽 측면(즉, 전면)이 전면 패널부(12)이며, 우측 안쪽의 측면(즉, 배면)이 배면 패널부(13)이고, 우측 앞쪽 측면이 제 1 측면 패널부(14)이며, 좌측 안쪽 측면이 제 2 측면 패널부(15)이다.
케이싱(11)에는, 외기 흡입구(24), 내기 흡입구(23), 급기구(22) 및 배기구(21)가 형성된다. 외기 흡입구(24) 및 내기 흡입구(23)는 배면 패널부(13)로 개구된다. 외기 흡입구(24)는 배면 패널부(13) 하측 부분에 배치된다. 내기 흡입구(23)는 배면 패널부(13) 상측부분에 배치된다. 급기구(22)는, 제 1 측면 패널부(14)의 전면 패널부(12)측 단부 부근에 배치된다. 배기구(21)는, 제 2 측면 패널부(15)의 전면 패널부(12)측 단부 부근에 배치된다.
케이싱(11) 내부공간에는, 상류측 구획판(71), 하류측 구획판(72), 중앙 구획판(73), 제 1 구획판(74), 및 제 2 구획판(75)이 설치된다. 이들 구획판(71～75)은 모두 케이싱(11) 바닥판에 세워 설치되며, 케이싱(11) 내부공간을 케이싱(11)의 바닥판에서 천장판에 걸쳐 구획한다.
상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)은, 전면 패널부(12) 및 배면 패널부(13)와 평행인 자세로 케이싱(11) 전후방향에 소정의 간격을 두고 배치된다. 상류측 구획판(71)은 배면 패널부(13) 부근에 배치된다. 하류측 구획판(72)은, 전면 패널부(12) 쪽에 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 오른쪽에서 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 왼쪽에서 막도록, 제 2 측면 패널부(15)로부터 소정의 간격을 두고 배치된다.
중앙 구획판(73)은, 상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)과 직교하는 자세로, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이에 배치된다. 중앙 구획판(73)은, 상류측 구획판(71)에서 하류측 구획판(72)에 걸쳐 설치되며, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 좌우로 구획한다.
케이싱(11) 내에서, 상류측 구획판(71)과 배면 패널부(13) 사이의 공간은 상하 2개의 공간으로 구획되며, 상측 공간이 내기측 통로(32)를 구성하고 하측 공간이 외기측 통로(34)를 구성한다. 내기측 통로(32)는, 내기 흡입구(23)에 접속되는 덕트를 개재하여 실내와 연통된다. 내기측 통로(32)에는, 내기측 필터(27)와 내기습도센서(96)가 설치된다. 외기측 통로(34)는, 외기 흡입구(24)에 접속되는 덕트를 개재하여 실외공간과 연통된다. 외기측 통로(34)에는, 외기측 필터(28)와 외기습도센서(97)가 설치된다.
케이싱(11) 내에서, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간은 중앙 구획판(73)에 의해 좌우로 구획되며, 중앙 구획판(73)의 우측 공간이 제 1 열교환기실(37)을 구성하고, 중앙 구획판(73)의 좌측 공간이 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. 이들 제 1 및 제 2 열교환기실(37, 38)이 공기 통로를 구성한다.
각 흡착열교환기(51, 52)는, 이른바 크로스핀식 핀튜브 열교환기의 표면에 흡착제를 가지며, 전체적으로 장방형의 두꺼운 판상 또는 편평한 직방체로 형성된다. 각 흡착열교환기(51, 52)는, 그 전면 및 배면이 상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)과 평행이 되는 자세로 열교환기실(37, 38) 내에 세워 설치된다.
케이싱(11) 내부공간에서, 하류측 구획판(72) 전면을 따른 공간은 상하로 구획되며, 이 상하로 구획된 공간 중, 상측 부분이 급기측 통로(31)를 구성하고, 하측 부분이 배기측 통로(33)를 구성한다.
상류측 구획판(71)에는, 개폐식 댐퍼(41～44)가 4개 설치된다. 각 댐퍼(41～44)는, 대략 가로형의 장방형으로 형성된다. 구체적으로, 상류측 구획판(71) 중 내기측 통로(32)에 면한 부분(상측 부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 우측에 제 1 내기측 댐퍼(41)가 설치되며, 중앙 구획판(73)보다 좌측에 제 2 내기측 댐퍼(42)가 설치된다. 또 상류측 구획판(71) 중 외기측 통로(34)에 면한 부분(하측 부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 우측에 제 1 외기측 댐퍼(43)가 설치되고, 중앙 구획판(73)보다 좌측에 제 2 외기측 댐퍼(44)가 설치된다.
하류측 구획판(72)에는, 개폐식의 댐퍼(45～48)가 4개 설치된다. 각 댐퍼(45～48)는, 대략 가로형의 장방형으로 형성된다. 구체적으로, 하류측 구획판(72) 중 급기측 통로(31)에 면한 부분(상측 부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 우측에 제 1 급기측 댐퍼(45)가 설치되고, 중앙 구획판(73)보다 좌측에 제 2 급기측 댐퍼(46)가 설치된다. 또 하류측 구획판(72) 중 배기측 통로(33)에 면한 부분(하측 부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 우측에 제 1 배기측 댐퍼(47)가 설치되고, 중앙 구획판(73)보다 좌측에 제 2 배기측 댐퍼(48)가 설치된다.
케이싱(11) 내에서, 급기측 통로(31) 및 배기측 통로(33)와 전면 패널부(12) 사이의 공간은 구획판(77)에 의해 좌우로 구획되며, 구획판(77) 우측 공간이 급기팬실(36)을 구성하고, 구획판(77) 좌측 공간이 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(multiblade fan)(이른바 시로코팬)이다. 급기팬(26)은 하류측 구획판(72) 측에서 흡입한 공기를 급기구(22)로 토출한다. 배기팬(25)은, 하류측 구획판(72) 측에서 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) 내에서, 제 1 구획판(74)과 제 1 측면 패널부(14) 사이의 공간은 제 1 바이패스 통로(81)를 구성한다. 제 1 바이패스 통로(81)의 시작단은 외기측 통로(34)로만 연통되며, 내기측 통로(32)로부터는 차단된다. 제 1 바이패스 통로(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 설치된다.
케이싱(11) 내에서, 제 2 구획판(75)과 제 2 측면 패널부(15) 사이의 공간은 제 2 바이패스 통로(82)를 구성한다. 제 2 바이패스 통로(82)의 시작단은 내기측 통로(32)로만 연통되며, 외기측 통로(34)로부터 차단된다. 제 2 바이패스 통로(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 설치된다.
이들 급기측 통로(31), 내기측 통로(32), 배기측 통로(33), 외기측 통로(34), 제 1 바이패스 통로(81) 및 제 2 바이패스 통로(82)가 공기 통로를 구성한다. 또 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45), 제 2 급기측 댐퍼(46), 제 1 배기측 댐퍼(47), 제 2 배기측 댐퍼(48), 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)가 개폐기구를 구성한다.
여기서, 도 2의 좌측면도 및 우측면도에는 제 1 바이패스 통로(81), 제 2 바이패스 통로(82), 제 1 바이패스용 댐퍼(83), 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)의 도시를 생략한다.
<냉매회로의 구성>
도 3에 나타내듯이, 냉매회로(50)는 제 1 흡착열교환기(51), 제 2 흡착열교환기(52), 압축기(53), 사방밸브(54), 및 전동팽창밸브(55)가 배치된 폐회로이다. 이 냉매회로(50)는, 충전된 냉매를 순환시킴으로써 증기압축 냉동사이클을 실행한다. 이 냉매회로(50)가 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 포트에서 제 4 포트로 차례로 접속된다.
사방밸브(54)는, 제 1 포트와 제 3 포트가 연통하며 제 2 포트와 제 4 포트가 연통하는 제 1 상태(도 3(A)에 나타내는 상태)와, 제 1 포트와 제 4 포트가 연통하며 제 2 포트와 제 3 포트가 연통하는 제 2 상태(도 3(B)에 나타내는 상태)로 전환 가능하게 구성된다.
압축기(53)는, 냉매를 압축하는 압축기구와, 압축기구를 구동시키는 전동기가 하나의 케이싱에 수용된 전 밀폐형 압축기이다. 압축기(53)의 전동기로 공급되는 교류 주파수(즉, 압축기(53)의 운전주파수)를 변화시키면, 전동기에 의해 구동되는 압축기구의 회전속도가 변화하고 단위 시간당 압축기(53)로부터 토출되는 냉매의 양이 변화한다. 즉, 이 압축기(53)는 용량 가변으로 구성된다.
냉매회로(50)에서, 압축기(53) 토출측과 사방밸브(54)의 제 1 포트를 연결하는 배관에는, 고압압력센서(91)와 토출관 온도센서(93)가 설치된다. 고압압력센서(91)는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매의 압력을 계측한다. 토출관 온도센서(93)는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매의 온도를 계측한다.
또 냉매회로(50)에서, 압축기(53)의 흡입측과 사방밸브(54)의 제 2 포트를 연결하는 배관에는, 저압압력센서(92)와 흡입관 온도센서(94)가 설치된다. 저압압력센서(92)는, 압축기(53)로 흡입되는 냉매의 압력을 계측한다. 흡입관 온도센서(94)는, 압축기(53)로 흡입되는 냉매의 온도를 계측한다.
또한 냉매회로(50)에서, 사방밸브(54)의 제 3 포트와 제 1 흡착열교환기(51)를 연결하는 배관에는, 배관 온도센서(95)가 설치된다. 배관 온도센서(95)는, 이 배관의 사방밸브(54) 근방에 배치되고, 배관 내를 흐르는 냉매의 온도를 계측한다.
<제어기의 구성>
조습장치(10)에는 제어부로서 제어기(60)가 배치된다. 도 1 및 도 2에서는 생략하나, 케이싱(11) 전면 패널부(12)에는 전장품 상자가 설치되며, 이 전장품 상자에 수용된 제어기판이 제어기(60)를 구성한다.
제어기(60)에는, 내기습도센서(96), 내기온도센서, 외기습도센서(97), 외기온도센서 및 냉매회로(50)에 배치된 각 센서(91, 92, …)의 계측값이 입력된다. 또 제어기(60)는, 압축기(53)의 인버터, 배기팬(25)의 인버터, 급기팬(26)의 인버터, 각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 모터, 사방밸브(54) 액추에이터 및 전동팽창밸브(55)의 모터 등과 직접 또는 간접적으로 신호를 수수 가능하게 접속된다. 제어기(60)는 입력된 이들 계측값에 기초하여, 각 댐퍼(41～48, 83, 84), 각 팬(25, 26), 압축기(53), 사방밸브(54) 및 전동 팽창밸브(55)의 동작을 제어하고, 조습장치(10)의 운전제어를 실행한다. 조습장치(10)에서는 제어기(60)의 제어동작에 따라, 후술하는 제습환기운전, 가습환기운전, 및 단순환기운전이 전환된다.
-운전동작-
본 실시형태의 조습장치(10)는, 제습환기운전, 가습환기운전, 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다. 이 조습장치(10)는 제습환기운전과 가습환기운전을 조습운전으로서 실행한다.
<제습환기운전>
제습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 후술하는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 시간 간격(예를 들어 3～4분 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 조습장치(10)에서는 실외공기가 외기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입되며, 실내공기가 내기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입된다.
먼저 제습환기운전의 제 1 동작에 대해 설명한다. 도 4에 나타내듯이, 이 제 1 동작 중에는 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46), 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 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.
외기측 통로(34)로 유입하여 외기측 필터(28)를 통과한 제 1 공기는, 제 2 외기측 댐퍼(44)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는, 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며 이때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 제습된 제 1 공기는, 제 2 급기측 댐퍼(46)를 지나 급기측 통로(31)로 유입하며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
한편 내기측 통로(32)로 유입하여 내기측 필터(27)를 통과한 제 2 공기는, 제 1 내기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는, 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되고, 이 탈리된 수분이 제 2공기에 부여된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 수분이 부여된 제 2 공기는, 제 1 배기측 댐퍼(47)를 지나 배기측 통로(33)로 유입하며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
다음은, 제습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 5에 나타내듯이, 이 제 2 동작 중에는 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45), 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 개방상태가 되며, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 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.
외기측 통로(34)로 유입하여 외기측 필터(28)를 통과한 제 1 공기는 제 1 외기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 이때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 제습된 제 1 공기는 제 1 급기측 댐퍼(45)를 지나 급기측 통로(31)로 유입하며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
한편, 내기측 통로(32)로 유입하여 내기측 필터(27)를 통과한 제 2 공기는, 제 2 내기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 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 유입하며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
<가습환기운전>
가습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 후술하는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 시간 간격(예를 들어 3～4분 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 조습장치(10)에서는, 실외공기가 외기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입되며, 실내공기가 내기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입된다.
먼저, 가습환기운전의 제 1 동작에 대해 설명한다. 도 6에 나타내듯이, 이 제 1 동작 중에는 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 1 급기측 댐퍼(45), 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 개방상태가 되며, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 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.
내기측통로(32)로 유입하여 내기측 필터(27)를 통과한 제 1 공기는, 제 2 내기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는, 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 이때 발생한 흡착제가 냉매에 흡열된다. 제 2 흡착열교환기(52)에서 수분을 빼앗긴 제 1 공기는, 제 2 배기측 댐퍼(48)를 지나 배기측 통로(33)로 유입하며, 배기팬실(35)을 통화한 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
한편, 외기측 통로(34)로 유입하여 외기측 필터(28)를 통과한 제 2 공기는, 제 1 외기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되고, 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 유입하며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
다음은 가습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 7에 나타내듯이, 이 제 2 동작 중에는 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 2 급기측 댐퍼(46), 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 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.
내기측 통로(32)로 유입하여 내기측 필터(27)를 통과한 제 1 공기는, 제 1 내기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 그 후에 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한다. 제 1 흡착열교환기(51)에서는, 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 이때 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제 1 흡착열교환기(51)에서 수분이 빼앗긴 제 1 공기는, 제 1 배기측 댐퍼(47)를 지나 배기측 통로(33)로 유입하며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
한편, 외기측 통로(34)로 유입하여 외기측 필터(28)를 통과한 제 2 공기는 제 2 외기측 댐퍼(44)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 그 후에 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한다. 제 2 흡착열교환기(52)에서는 냉매에 의해 가열된 흡착제로부터 수분이 탈리되고, 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 유입하며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
<단순환기운전>
단순환기운전 중의 조습장치(10)는, 도입한 실외공기(OA)를 그대로 공급공기(SA)로서 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 그대로 배출공기(EA)로서 실외로 배출한다. 여기서는 단순환기운전 중의 조습장치(10) 동작에 대해, 도 8을 참조하면서 설명한다.
단순환기운전 중의 조습장치(10)에서는 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)가 개방상태가 되며, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 외기측 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 조습장치(10)에서는, 실외공기가 외기 흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 외기 흡입구(24)를 지나 외기측 통로(34)로 유입한 실외공기는, 제 1 바이패스 통로(81)로부터 제 1 바이패스용 댐퍼(83)를 지나 급기팬실(36)로 유입되며 그 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
또 단순환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 실내공기가 내기 흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 내기 흡입구(23)를 지나 내기측 통로(32)로 유입된 실내공기는, 제 2 바이패스 통로(82)로부터 제 2 바이패스용 댐퍼(84)를 지나 배기팬실(35)로 유입하며, 그 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
이들 배기팬(25), 급기팬(26), 댐퍼(41～48, 83, 84)가 환기기구를 구성한다.
-이상판별-
이와 같이 제습환기운전이나 가습환기운전 그리고 단순환기운전을 실행하는 제어기(60)는, 이하의 이상판별 제어도 실행한다. 상세하게는, 제어기(60)는 조습장치(10)의 각 부, 예를 들어 제어기(60)는, 압축기(53)나 사방밸브(54) 그리고 각 센서(91～97)의 이상, 배기팬(25)이나 급기팬(26) 그리고 각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 이상을 감시한다. 그리고 제어기(60)는 이상이 검지되었을 때에 그 이상이 무엇에 관련된 이상인지를 판별하여 그 판별결과에 따라 조습장치(10)에 다른 동작을 실행시킨다. 이 제어기(60)가 이상판별 수단을 구성한다.
이하, 이상판별 제어에 대해 도 9의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.
제어기(60)는 단계(S1)에서, 환기운전 관련의 이상(상세한 것은 후술함)이 검지되었는지를 판정한다. 그리고, 환기운전 관련의 이상이 검지되었을 때는 단계(S2)로 진행하는 한편, 환기운전관련의 이상이 검지되지 않았을 때에는 단계(S3)로 진행한다.
단계(S2)에서 제어기(60)는, 압축기(53), 배기팬(25) 및 급기팬(26) 등의 운전을 정지시켜, 조습장치(10)의 운전을 완전히 정지시킨다. 즉, 조습운전도 단순환기운전도 실행되지 않는다.
한편, 단계(S3)에서 제어기(60)는, 냉매회로 관련의 이상(상세한 것은 후술함)이 검지되었는지를 판정한다. 그리고 냉매회로 관련의 이상이 검지되었을 때는 단계(S4)로 진행하는 한편, 냉매회로관련의 이상이 검지되지 않았을 때는 리턴으로 진행한다.
그리고 단계(S3)에서 제어기(60)는, 압축기(53)의 운전을 정지시키는 한편, 배기팬(25) 및 급기팬(26)을 작동시킴과 더불어, 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)를 개방상태로 하며, 또 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45), 제 2 급기측 댐퍼(46), 제 1 배기측 댐퍼(47) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)를 폐쇄상태로 한다. 즉, 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜 조습운전을 정지시키는 한편, 상기 단순환기운전을 실행한다.
여기서 상기 환기운전 관련의 이상이란, 환기운전을 정상적으로 실행할 수 없는 이상이며, 예를 들어 배기팬(25)의 이상, 급기팬(26)의 이상, 각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 이상을 들 수 있다.
배기팬(25)의 이상은, 제어기(60)로부터 배기팬(25)으로의 지령값과 그에 대한 배기팬(25)의 거동을 비교함으로써 검지할 수 있다. 즉 제어기(60)로부터 배기팬(25)으로의 지령값에 대해 배기팬(25)이 지령값대로의 거동을 나타내지 않는 경우, 배기팬(25)이 이상임으로 판정할 수 있다. 배기팬(25)의 거동은 모터전류 등으로 검출할 수 있다.
급기팬(26)의 이상은, 배기팬(25)의 이상과 마찬가지로 제어기(60)로부터 급기팬(26)으로의 지령값과 이에 대한 급기팬(26)의 거동을 비교함으로써 검지할 수 있다.
각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 이상은, 제어기(60)로부터 각 댐퍼(41～48, 83, 84)로의 지령값과 이에 대한 각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 거동을 비교함으로써 검지할 수 있다. 즉 제어기(60)로부터 각 댐퍼(41～48, 83, 84)로의 지령값에 대해, 각 댐퍼(41～48, 83, 84)가 지령값대로의 거동을 나타내지 않는 경우, 각 댐퍼(41～48, 83, 84)가 이상임으로 판정할 수 있다. 각 댐퍼(41～48, 83, 84)의 거동은 이들 근방에 설치된 리미트 스위치 등으로 검출할 수 있다.
한편, 상기 냉매회로 관련의 이상이란, 냉동사이클을 정상적으로 운전할 수 없는 이상이며, 예를 들어 압축기(53) 모터로의 과전류 이상, 압축기(53) 인버터 프린트 기판의 이상, 사방밸브(54)의 동작이상, 각 센서(91～94)의 이상, 냉동 사이클의 이상 등을 들 수 있다.
압축기(53) 모터로의 과전류 이상은, 압축기(53)로의 모터전류를 감시함으로써 검지할 수 있다. 모터전류가 정상이라 생각되는 소정의 범위 외로 됨으로써 모터로의 과전류를 검지할 수 있다.
압축기(53) 인버터 프린트 기판의 이상은, 이 인버터 프린트 기판의 내부 데이터를 감시함으로써 검지할 수 있다. 인버터 프린트 기판으로부터 읽어낸 내부 데이터가, 상정된 값이 아닌 경우, 인버터 프린트 기판이 이상임으로 판정할 수 있다.
사방밸브(54)의 동작이상은, 사방밸브(54)가 제어기(60)의 지시대로 작동했다면 응축기로서 기능할 것으로 상정되는 흡착열교환기(51, 52)로 흐르는 냉매, 즉 고압냉매라고 상정되는 냉매의 온도와, 고압 압력센서(91)에 기초하여 산출되는 응축온도를 비교함으로써 검지할 수 있다. 상세하게는 이 고압냉매라고 상정되는 냉매의 온도가 응축온도 이하이면, 사방밸브(54)가 제어기(60)의 지시대로 작동되고 있지 않으며, 이상임으로 판정할 수 있다.
각 센서(91～94)의 이상은, 각 센서(91～94)로부터의 출력신호를 감시함으로써 검지할 수 있다. 각 센서(91～94)로부터의 출력신호가, 상정되는 범위 외 값을 나타냄으로써, 각 센서(91～94)가 이상임으로 판정할 수 있다.
냉동 사이클의 이상은, 예를 들어 냉매의 고압이 이상 상승하는 등이며, 각 센서(91～94)로부터의 출력신호를 감시함으로써 검지할 수 있다. 각 센서(91～94)로부터의 출력신호가, 정상적으로 냉동사이클이 실행되고 있다고 상정되는 범위를 초과한 값을 나타냄으로써, 냉동사이클이 이상이라 판정할 수 있다.
이와 같이 제어기(60)는, 조습장치(10)의 이상을 감시하며, 이상이 검지되었을 때에는, 그 이상의 종류를 판별하여 이상의 종류에 따라 조치를 취한다. 즉 제어기(60)는, 검지한 이상이 냉매회로 관련의 이상이며 또 환기운전 관련의 이상이 아닌 경우에는, 조습운전을 정지시키고 단순환기운전을 실행하는 한편, 검지한 이상이 환기운전 관련의 이상인 경우에는, 냉매회로 관련의 이상이 검지되었는지 여부에 상관없이, 조습운전을 정지시킴과 더불어 단순환기운전도 실행하지 않는다.
여기서, 제어기(60)는 검지한 이상이 냉매회로 관련 이상이며 또 환기운전 관련 이상이 아닌 경우, 조습운전을 정지시켜 반드시 단순환기운전을 수행할 필요는 없다. 예를 들어 조습운전에 대해서는 정지시키고, 단순환기운전의 실행은 사용자로부터의 지령이 있을 때까지 대기하도록 해도 된다.
-실시형태의 효과-
따라서 본 실시형태에 의하면, 조습장치(10) 내의 이상을 검지하고 그 이상이 냉매회로 관련의 이상이며 환기운전 관련의 이상이 아닌 경우, 압축기(53) 운전을 정지시킴과 더불어, 단순환기운전을 실행하도록 함으로써, 제습환기운전이나 가습환기운전 등의 조습운전을 정상적으로 실행할 수 없는 경우라도, 환기운전을 실행할 수 있는 상태인 한 환기운전을 실행할 수 있다. 즉, 조습장치(10) 내에서 이상이 발생했다 하더라도, 조습장치(10)를 완전히 정지시키는 것이 아니라, 정상적으로 실행할 수 있는 운전에 대해서는 실행 가능한 상태로 함으로써, 조습장치(10)를 필요 없이 정지시켜 버리는 것을 방지하고, 조습장치(10)를 유효하게 작동시킬 수 있다.
특히, 본 실시형태의 조습장치(10)는 하나의 장치에서 조습운전과 단순환기운전을 실행하므로, 구성부품 중에는 조습운전과 단순환기운전의 양쪽에 이용되는 것도 많다. 여기서 검지된 이상을, 조습운전에 관련된 이상인지, 단순환기운전에 관련된 이상인지를 판별함으로써, 조습장치(10)에 이상이 발생해도 단순환기운전을 정상적으로 실행할 수 있는 경우에는 실행시킬 수 있다.
또 본 실시형태의 조습장치(10)에서, 배기팬(25), 급기팬(26) 및 댐퍼(41～48, 83, 84)는, 단순환기운전을 실행할 때 작동될 뿐만 아니라, 조습운전을 실행할 때도 작동된다. 즉, 배기팬(25), 급기팬(26) 및 댐퍼(41～48, 83, 84)가 정상적으로 작동되지 않는 경우, 단순환기운전만이 아니라 조습운전도 정상적으로 실행할 수 없다. 여기서 조습장치(10)는, 검지된 이상이 환기운전 관련의 이상인 경우에는, 단순환기운전만이 아니라 조습운전도 정지한다. 이렇게 함으로써 단순환기운전 및 조습운전이 이상 상태로 실행되는 것을 방지할 수 있다.
-실시형태의 변형예 1-
본 실시형태의 냉매회로(50)에서는 냉동사이클의 고압이 냉매의 임계압력보다 높은 값으로 설정되는 초임계사이클을 실행해도 된다. 그 경우, 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)는 그 한쪽이 가스쿨러로서 동작하고, 다른 쪽이 증발기로서 동작한다.
-실시형태의 변형예 2-
본 실시형태의 조습장치(10)에서는 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)의 흡착제를 냉매에 의해 가열 또는 냉각시키나, 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)에 대해 냉수나 온수를 공급함으로써 흡착제의 가열이나 냉각을 실행해도 된다.
-실시형태의 변형예 3-
상기 실시형태에서는 조습장치(10)가 다음과 같이 구성되어도 된다.
도 10에 나타내듯이, 본 변형예의 조습장치(10)는 냉매회로(100)와 2개의 흡착소자(111, 112)를 구비한다. 냉매회로(100)는 압축기(101), 응축기(102), 팽창밸브(103), 및 증발기(104)가 차례로 접속된 폐회로이다. 냉매회로(100)에서 냉매를 순환시키면, 증기압축 냉동사이클이 실행된다. 제 1 흡착소자(111) 및 제 2 흡착소자(112)는 제올라이트 등의 흡착제를 구비한다. 각 흡착소자(111, 112)에는 다수의 공기 통로가 형성되며 이 공기 통로를 통과할 시에 공기가 흡착제와 접촉한다.
본 변형예의 조습장치(10)는, 제습환기운전 및 가습환기운전을 실행하는 통상운전 모드와, 단순환기운전 및 퍼지운전을 실행하는 정지 시 운전모드와, 제습환기운전, 가습환기운전, 단순환기운전 및 퍼지운전 모두를 정지시키는 강제정지 모드를 구비한다.
제습환기운전 중이나 가습환기운전 중의 조습장치(10)는, 제 1 동작과 제 2 동작을 소정의 시간 간격으로 교대로 반복 실행한다. 제습환기운전 중의 조습장치(10)는, 실외공기를 제 1 공기로서 도입하고 실내공기를 제 2 공기로서 도입한다. 한편, 가습환기운전 중의 조습장치(10)는, 실내공기를 제 1 공기로서 도입하고 실외공기를 제 2 공기로서 도입한다.
먼저 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 1 동작에 대해, 도 10(A)을 참조하면서 설명한다. 제 1 동작 중의 조습장치(10)는 응축기(102)에 의해 가열된 제 2 공기를 제 1 흡착소자(11)로 공급한다. 제 1 흡착소자(111)에서는, 흡착제가 제 2 공기에 의해 가열되고, 흡착제로부터 수분이 탈리된다. 또 제 1 동작 중의 조습장치(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 시에 냉각된다.
다음은, 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 2 동작에 대해, 도 10(B)를 참조하면서 설명한다. 제 2 동작 중의 조습장치(10)는, 응축기(102)에 의해 가열된 제 2 공기를 제 2 흡착소자(112)로 공급한다. 제 2 흡착소자(112)에서는 흡착제가 제 2 공기에 의해 가열되고, 흡착제로부터 수분이 탈리된다. 또 제 1 동작 중의 조습장치(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 시에 냉각된다.
그리고, 제습환기운전 중의 조습장치(10)는, 제습된 제 1 공기(실외공기)를 실내로 공급하고, 흡착소자(111, 112)로부터 탈리된 수분을 제 2 공기(실내공기)와 함께 실외로 배출한다. 또 가습환기운전 중의 조습장치(10)는 가습된 제 2 공기(실외공기)를 실내로 공급하고, 흡착소자(111, 112)에 수분을 빼앗긴 제 1 공기(실내공기)를 실외로 배출한다.
단순환기운전 중의 조습장치(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 조습장치(10)에 있어서 실외공기나 실내공기의 유통경로 전환은 실행되지 않는다.
-실시형태의 변형예 4-
상기 실시형태에서는 조습장치(10)가 다음과 같이 구성되어도 된다.
도 11에 나타내듯이, 본 변형예의 조습장치(10)는 본체유닛(150)과 열원유닛(165)을 구비한다.
본체유닛(150) 내부공간은, 급기 통로(151)와 배기 통로(152)로 구획된다. 급기 통로(151)는 그 시작단이 외기 흡입구(153)로 연통되며, 그 종료단이 급기구(154)로 연통된다. 급기 통로(151)에는, 그 시작단에서 종료단으로 차례로 이용측 열교환기(161)와, 가습 엘리먼트(162)와, 급기팬(157)이 배치된다. 배기 통로(152)는 그 시작단이 내기 흡입구(155)로 연통되며, 그 종료단이 배기구(156)로 연통된다. 배기통로(152)에는 배기팬(158)이 배치된다.
열원유닛(165)은 한 쌍의 연결배관(166)을 개재하고 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 공기 열교환기이다. 냉매회로(167)는 이용측 열교환기(161)가 증발기가 되는 냉동사이클 동작과, 이용측 열교환기(161)가 응축기가 되는 냉동사이클 동작을 선택적으로 실행한다.
도시하지 않으나, 가습 엘리먼트(162)에서는 수 통로와 공기 통로가 투습막(透濕膜)을 사이에 두고 형성된다. 수 통로에서는 외부로부터 공급된 수도수가 유통된다. 공기 통로에서는 급기 통로(151)를 흐르는 공기가 유통된다. 투습막은 액체인 물은 통과시키지 않고 수증기만을 통과시킨다.
본 변형예의 조습장치(10)는 제습환기운전, 가습환기운전 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다.
제습환기운전 중의 조습장치(10)에서는 이용측 열교환기(161)가 증발기가 되는 냉동사이클 동작을 냉매회로(167)가 실행함과 더불어, 가습 엘리먼트(162)에 대한 급수가 정지된다. 이 운전 중에 이용측 열교환기(161)에서의 냉매 증발온도는 실외공기의 이슬점 온도보다 낮은 값으로 설정된다. 급기 통로(151)로 유입한 실외공기는 이용측 열교환기(161)를 통과할 시에 냉각되며, 실외공기 중의 수분이 응축되어 드레인수가 된다. 이용측 열교환기(161)를 통과한 실외공기는, 가습 엘리먼트(162)를 통과한 후에 급기구(154)를 지나 실내로 공급된다. 이용측 열교환기(161)에서 발생한 드레인수는 실외로 배출된다. 배기통로(152)로 유입한 실내공기는 배기구(156)를 지나 실외로 배출된다.
가습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 이용측 열교환기(161)가 응축기가 되는 냉동사이클 동작을 냉매회로(167)가 실행함과 더불어, 가습 엘리먼트(162)에 대한 급수가 실행된다. 급기 통로(151)로 유입된 실외공기는 이용측 열교환기(161)를 통과할 시에 가열된 후 가습 엘리먼트(162)로 공급된다. 가습 엘리먼트(162)에서는, 투습막을 통과한 수증기가 공기에 부여된다. 가습 엘리먼트(162)에서 가습된 공기는 급기구(154)를 지나 실내로 공급된다. 배기 통로(152)로 유입한 실내공기는 배기구(156)를 지나 실외로 배출된다.
단순환기운전 중의 조습장치(10)에서는 냉매회로(167)의 운전과 가습 엘리먼트(162)에 대한 급수의 양쪽이 정지되며, 급기팬(157) 및 배기팬(158)의 운전만이 실행된다. 급기통로(151)로 유입한 실외공기는 이용측 열교환기(161)와 가습 엘리먼트(162)를 차례로 통과하며, 그 후에 급기구(154)를 지나 실내로 공급된다. 배기통로(152)로 유입한 실내공기는 배기구(156)를 지나 실내로 배출된다.
여기서 이상의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 실내의 습도를 조절하기 위한 조습장치에 대해 유용하다.
10 : 조습장치 11 : 케이싱
25 : 배기팬(환기기구) 26 : 급기팬(환기기구)
31 : 급기측 통로(공기 통로) 32 : 내기측 통로(공기 통로)
33 : 배기측 통로(공기 통로) 34 : 외기측 통로(공기 통로)
37 : 제 1 열교환기실(공기 통로) 38 : 제 2 열교환기실(공기 통로)
41 : 제 1 내기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
42 : 제 2 내기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
43 : 제 1 외기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
44 : 제 2 외기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
45 : 제 1 급기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
46 : 제 2 급기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
47 : 제 1 배기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
48 : 제 2 배기측 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
50 : 냉매회로(조습수단) 60 : 제어기(이상판별수단)
53 : 압축기 54 : 사방밸브
55 : 전동팽창밸브(팽창밸브)
81 : 제 1 바이패스 통로(공기 통로)
82 : 제 2 바이패스 통로(공기 통로)
83 : 제 1 바이패스용 댐퍼(환기기구, 개폐기구)
84 : 제 2 바이패스용 댐퍼(환기기구, 개폐기구)

Claims (5)

  1. 내부에 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)가 형성된 케이싱(11)과, 이 케이싱(11)의 이 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개재하여 실외공기와 실내공기를 환기하는 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)와, 이 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 유통하는 공기를 조습하기 위한 냉매회로(50)를 구비하며, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)를 작동시키며 또 이 냉매회로(50)에 냉동사이클을 실행하게 함으로써, 조습된 공기를 실내로 공급하는 조습운전을 실행하는 조습장치에 있어서,
    상기 냉매회로(50)는 압축기(53), 사방밸브(54) 및 팽창밸브(55)를 구비하고, 상기 사방밸브(54)를 전환하는 것에 의해 냉매의 순환 방향을 전환하여 조습운전을 실행하는 한편,
    장치 내부의 이상을 감시함과 더불어, 검지한 이상의 종류를 판별하는 이상판별수단(60)을 추가로 구비하며,
    상기 이상판별수단(60)은, 검지한 이상이 상기 냉매회로(50)의 사방밸브(54)의 이상이며 또 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상이 아닌 경우에는, 상기 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜 상기 조습운전을 정지시킴과 더불어, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)를 작동시켜, 실외공기와 실내공기를 환기하는 환기운전을 실행 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이상판별수단(60)은, 검지한 이상이 상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상인 경우에는, 이 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)의 작동을 정지시키며 또 상기 냉매회로(50)의 냉동사이클을 정지시켜, 상기 조습운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)는, 상기 케이싱(11) 내에 배치되며 공기를 실외로 배출하는 배기팬(25)과, 상기 케이싱(11) 내에 배치되며 공기를 실내로 공급하는 급기팬(26)을 가지며,
    상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상은, 상기 배기팬(25) 및 상기 급기팬(26)의 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)는, 상기 케이싱(11)에 설치되어 상기 공기통로(31～34, 37, 38, 81, 82)를 개폐하는 개폐기구(41～48, 83, 84)를 가지며,
    상기 환기기구(25, 26, 41～48, 83, 84)에 관련된 이상은, 상기 개폐기구(41～48, 83, 84)의 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  5. 삭제
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