KR101191615B1 - 조습장치 - Google Patents

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KR101191615B1 KR1020107011737A KR20107011737A KR101191615B1 KR 101191615 B1 KR101191615 B1 KR 101191615B1 KR 1020107011737 A KR1020107011737 A KR 1020107011737A KR 20107011737 A KR20107011737 A KR 20107011737A KR 101191615 B1 KR101191615 B1 KR 101191615B1
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노부끼 마쯔이
기꾸지 호리
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

조습장치(10)에서는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 시간간격으로 교대로 반복 실행된다. 제 1 동작에서는, 제 1 흡착열교환기(51)가 응축기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 증발기가 되며, 제 1 흡착열교환기(51)에서 제 2 공기가 가습되고 제 2 흡착열교환기(52)에서 제 1 공기가 제습된다. 제 2 동작에서는, 제 2 흡착열교환기(52)가 응축기가 되고 제 1 흡착열교환기(51)가 증발기가 되며, 제 2 흡착열교환기(52)에서 제 2 공기가 가습되고 제 1 흡착열교환기(51)에서 제 1 공기가 제습되는 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격은, 제습된 제 1 공기를 실내로 공급하는 제습운전이, 가습된 제 2 공기를 실내로 공급하는 제습운전에 비해 짧게 설정된다.

Description

조습장치{HUMIDITY ADJUSTMENT DEVICE}
본 발명은, 흡착제를 이용하여 공기의 습도를 조절하는 조습장치에 관한 것이다.
종래, 흡착제를 이용하여 공기의 습도를 조절하는 조습장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기를 구비한 조습장치가 개시되어 있다. 이 조습장치는, 일괄 동작(이른바 배치(batch)식)을 한다.
구체적으로 특허문헌 1에 개시된 조습장치에는 2개의 흡착열교환기를 구비한 냉매회로가 형성된다. 이 냉매회로는, 제 1 흡착열교환기가 응축기가 되며 제 2 흡착열교환기가 증발기가 되는 제 1 동작과, 제 2 흡착열교환기가 응축기가 되며 제 1 흡착열교환기가 증발기가 되는 제 2 동작을 소정의 시간간격으로 교대로 실행한다. 증발기로서 동작하는 흡착열교환기에서는 흡착제에 공기 중의 수분이 흡착된다. 응축기로서 동작하는 흡착열교환기에서는 수분이 흡착제로부터 탈리되어 공기에 부여된다.
특허문헌 1에 개시된 조습장치는, 각 흡착열교환기를 통과한 공기 중 한쪽을 실내로 공급하며 다른 쪽을 실외로 배출한다. 제습운전 중의 조습장치에서는, 제 1 및 제 2 흡착열교환기 중 증발기로서 동작하는 쪽을 통과한 공기가 실내로 공급되며, 응축기로서 동작하는 쪽을 통과한 공기가 실외로 배출된다. 또 가습운전 중의 조습장치에서는, 제 1 및 제 2 흡착열교환기 중 증발기로서 동작하는 쪽을 통과한 공기가 실외로 배출되며, 응축기로서 동작하는 쪽을 통과한 공기가 실내로 공급된다.
일본 특허공개 2006-078108호 공보
제습운전 중이나 가습운전 중의 조습장치에서는, 흡착열교환기에 공기 중의 수분이 흡착되어 간다. 이 때, 흡착제를 갖는 흡착열교환기가 실질적으로 포화상태로 된 시점에서 제 1 동작과 제 2 동작의 상호전환을 실행하면, 조습장치의 조습 능력이 최대한으로 발휘되므로 바람직하다.
한편, 조습장치에 제습운전이 요구되는 경우, 조습장치에 가습운전이 요구되는 경우에 비해, 실내 및 실외 공기의 습도가 높아지는 것이 통상적이다. 즉, 제습운전 중에는, 가습운전 중에 비해 흡착열교환기가 실질적인 포화상태에 달할 때까지 필요한 시간이 짧다.
그러므로, 예를 들어 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이, 가습운전 중에 흡착열교환기가 실질적인 포화상태에 달한 시점에서 동작이 전환되는 값으로 설정되어 있으면, 제습운전 중에는, 흡착열교환기가 실질적인 포화상태에 달한 후 어느 정도 시간이 경과된 후가 아니면 동작이 전환되지 않는다. 또 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이, 제습운전 중에 흡착열교환기가 실질적인 포화상태에 달한 시점에서 동작이 전환되는 값으로 설정되어 있으면, 가습운전 중에는, 흡착열교환기가 실질적인 포화상태에 달하기 전에 동작이 전환되어 버린다. 따라서 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이 제습운전 중과 가습운전 중에서 동일 값으로 설정되어 있으면, 제습운전과 가습운전 중 한쪽밖에 조습장치의 능력을 충분히 발휘시킬 수 없다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 이른바 일괄 동작을 하는 조습장치에 있어서, 제습운전과 가습운전 양쪽에서 조습장치의 조습능력을 충분히 발휘시키는 데 있다.
제 1 발명은, 각각이 흡착제를 가지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 제 1 및 제 2 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하며, 제 1 흡착유닛(51, 111)에서 흡착제를 재생하여 제 2 공기를 가습함과 동시에 제 2 흡착유닛(52, 112)에서 제 1 공기를 제습하는 제 1 동작과, 제 2 흡착유닛(52, 112)에서 흡착제를 재생하여 제 2 공기를 가습함과 동시에 제 1 흡착유닛(51, 111)에서 제 1 공기를 제습하는 제 2 동작을 소정의 전환시간 간격으로 교대로 반복하고, 제습된 제 1 공기를 실내로 공급하는 제습운전과, 가습된 제 2 공기를 실내로 공급하는 가습운전을 선택적으로 실행하는 조습장치를 대상으로 한다. 그리고 제습운전 중의 상기 전환시간 간격이, 가습운전 중의 상기 전환시간 간격보다 짧게 설정된다.
제 1 발명의 조습장치(10)에서는 제습운전과 가습운전이 선택적으로 실행된다. 제습운전 중 및 가습운전 중의 조습장치(10)는 제 1 동작과 제 2 동작을 교대로 반복 실행한다. 제 1 동작 중의 조습장치(10)에서는, 제 1 흡착유닛(51, 111)으로 제 2 공기가 공급되며, 제 2 흡착유닛(52, 112)으로 제 1 공기가 공급된다. 제 1 흡착유닛(51, 111)에서는 흡착제의 재생이 실행되며, 흡착제로부터 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 제 2 흡착유닛(52, 112)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착된다. 한편, 제 2 동작 중의 조습장치(10)에서는, 제 1 흡착유닛(51, 111)으로 제 1 공기가 공급되며, 제 2 흡착유닛(52, 112)으로 제 2 공기가 공급된다. 제 1 흡착유닛(51, 111)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착된다. 제 2 흡착유닛(52, 112)에서는 흡착제의 재생이 실행되며, 흡착제로부터 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 그리고 제습운전 중에는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에서 제습된 제 1 공기가 실내로 공급되며, 가습운전 중에는 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에서 가습된 제 2 공기가 실내로 공급된다.
제 1 발명의 조습장치(10)에서는 제 1 동작과 제 2 동작이 소정의 전환시간 간격으로 교대로 실행된다. 또 이 조습장치(10)에서는, 제습운전 중에 제 1 동작과 제 2 동작이 서로 전환되는 시간 간격(즉, 전환시간 간격)이, 가습운전 중에 제 1 동작과 제 2 동작이 서로 전환되는 시간 간격(즉, 전환시간 간격)보다 짧게 설정된다. 예를 들어 제습운전 중에는 제 1 동작과 제 2 동작이 3분마다 교대로 실행된다고 하면, 가습운전 중에는 제 1 동작과 제 2 동작이 3분보다 긴 시간간격(예를 들어 4분마다)으로 교대로 실행된다. 즉 이 조습장치(10)에서 제 1 동작/제 2 동작의 1회당 계속시간은, 제습운전 중이 가습운전 중에 비해 짧게 설정된다.
제 2 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서, 제습운전 중에는, 제 1 공기로서 실외공기를, 제 2 공기로서 실내공기를 각각 도입하며, 제습된 제 1 공기를 실내로 공급하고, 가습된 제 2 공기를 실외로 배출하는 한편, 가습운전 중에는, 제 1 공기로서 실내공기를, 제 2 공기로서 실외공기를 각각 도입하며, 가습된 제 2 공기를 실내로 공급하고 제습된 제 1 공기를 실외로 배출한다.
제 2 발명에서는 조습장치(10)에 의해 실내의 환기가 실행된다. 즉 제습운전 중의 조습장치(10)는, 제 1 공기로서 도입한 실외공기를 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에서 제습한 후 실내로 공급함과 동시에, 제 2 공기로서 도입한 실내공기를 흡착유닛(51, 52, 111, 112)으로부터 탈리된 수분과 함께 실외로 배출한다. 또 가습운전 중의 조습장치(10)는, 제 2 공기로서 도입한 실외공기를 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에서 가습한 후 실내로 공급함과 동시에, 제 1 공기로서 도입한 실내공기를 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에서 제습한 후 실외로 배출한다.
제 3 발명은, 상기 제 1 또는 제 2 발명에 있어서 표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)가 복수 접속됨과 더불어, 제 1 흡착열교환기(51)가 방열기가 되며 제 2 흡착열교환기(52)가 증발기가 되는 제 1 냉동사이클 동작과, 제 2 흡착열교환기(52)가 방열기가 되며 제 1 흡착열교환기(51)가 증발기가 되는 제 2 냉동사이클 동작이 전환 가능한 냉매회로(50)를 구비하며, 상기 냉매회로(50)에서는, 제 1 동작 중에 제 1 냉동사이클 동작이, 제 2 동작 중에 제 2 냉동사이클 동작이 각각 실행되고, 상기 제 1 흡착열교환기(51)가 제 1 흡착유닛을, 상기 제 2 흡착열교환기(52)가 제 2 흡착유닛을 각각 구성한다.
제 3 발명에서는, 흡착열교환기(51, 52)를 구비한 냉매회로(50)가 조습장치(10)에 형성되며, 이 흡착열교환기(51, 52)가 흡착유닛을 구성한다. 냉매회로(50)는 제 1 동작 중에는 제 1 냉동사이클 동작을 실행하며, 제 2 동작 중에는 제 2 냉동사이클 동작을 실행한다.
이 제 3 발명에 있어서, 제 1 냉동사이클 동작 중에는, 방열기가 되는 제 1 흡착열교환기(51)로 제 2 공기가 공급되며, 증발기가 되는 제 2 흡착열교환기(52)로 제 1 공기가 공급된다. 그리고 제 1 흡착열교환기(51)에서는 냉매에 의해 가열되어 흡착제가 재생되며, 흡착제로부터 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다. 또 제 2 흡착열교환기(52)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그때 발생하는 흡착열을 냉매가 흡열한다. 한편, 제 2 냉동사이클 동작 중에는, 증발기가 되는 제 1 흡착열교환기(51)로 제 1 공기가 공급되며, 방열기가 되는 제 2 흡착열교환기(52)로 제 2 공기가 공급된다. 그리고 제 1 흡착열교환기(51)에서는 제 1 공기 중의 수분이 흡착제에 흡착되며, 그때 발생하는 흡착열을 냉매가 흡열한다. 또 제 2 흡착열교환기(52)에서는 냉매에 의해 가열되어 흡착제가 재생되며, 흡착제로부터 탈리된 수분이 제 2 공기에 부여된다.
전술한 바와 같이, 조습장치(10)에서 제습운전이 실행되는 경우, 조습장치(10)에서 가습운전이 실행되는 경우에 비해, 흡착유닛(51, 52, 111, 112)에 수분을 빼앗기는 제 1 공기의 습도가 높아지는 것이 통상적이다. 즉 제습운전 중에는, 가습운전 중에 비해 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 실질적인 포화상태에 달하기까지 필요한 시간이 짧아진다.
이에 반해, 본 발명의 조습장치(10)에서는 제습운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이, 가습운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격보다 짧게 설정된다. 즉, 제 1 공기의 습도가 비교적 낮고 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 실질적인 포화상태에 달하기까지 필요한 시간이 비교적 긴 가습운전 중에는 제 1/제 2 동작 계속시간을 길게 설정하는 한편, 제 1 공기의 습도가 비교적 높고 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 실질적인 포화상태에 달하기까지 필요한 시간이 비교적 짧은 제습운전 중에는 제 1/제 2 동작 계속시간을 짧게 설정한다.
따라서 본 발명에 따르면, 제습운전과 가습운전의 양쪽에서, 흡착유닛(51, 52, 111, 112)이 실질적인 포화상태에 달하는 시점과, 제 1 동작과 제 2 동작의 한쪽에서 다른 쪽으로의 전환이 실행되는 시점과의 차를 단축할 수 있다. 그 결과, 제습운전과 가습운전의 양쪽에서 조습장치(10)의 조습능력을 충분히 발휘시키는 것이 가능해진다.
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 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 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 5는 제습환기운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 6은 가습환기운전의 제 1 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 7은 가습환기운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 8은 단순환기운전에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 9는 제습순환운전의 제 1 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 10은 제습순환운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 11은 가습순환운전의 제 1 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 12는 가습순환운전의 제 2 동작에서의 공기 흐름을 나타내는 조습장치의 개략 평면도, 우측면도, 및 좌측면도이다.
도 13은 실시형태의 변형예 3의 조습장치를 나타내는 개략 구성도이며, (A)는 제 1 동작 중의 동작을 나타내고, (B)는 제 2 동작 중의 동작을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 조습장치(10)는, 실내의 습도조절과 함께 실내의 환기를 행하는 것으로, 도입한 실외공기(OA)의 습도를 조절하여 실내로 공급함과 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 실외로 배출한다.
<조습장치의 전체구성>
조습장치(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, 조습장치(10)를 전면(前面) 쪽에서 본 경우의 방향을 의미한다.
조습장치(10)는 케이싱(11)을 구비한다. 또 케이싱(11) 내에는 냉매회로(50)가 수납된다. 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 후술하기로 한다.
케이싱(11)은 약간 편평하고 높이가 비교적 낮은 직방체로 형성된다. 도 1에 나타내는 케이싱(11)에서는, 좌측 앞쪽의 측면(즉, 전면)이 전면 패널부(12)이며, 우측 안쪽의 측면(즉, 배면)이 배면 패널부(13)이고, 우측 앞쪽의 측면이 제 1 측면패널부(14)이며, 좌측 안쪽의 측면이 제 2 측면패널부(15)이다.
케이싱(11)에는, 외기흡입구(24), 내기흡입구(23), 급기구(22) 및 배기구(21)가 형성된다. 외기흡입구(24) 및 내기흡입구(23)는 배면 패널부(13)로 개구된다. 외기흡입구(24)는 배면 패널부(13)의 하측부분에 배치된다. 내기흡입구(23)는 배면패널부(13)의 상측부분에 배치된다. 급기구(22)는 제 1 측면패널부(14)의 전면 패널부(12)측 단부 부근에 배치된다. 배기구(21)는 제 2 측면패널부(15)의 전면 패널부(12)측 단부 부근에 배치된다.
케이싱(11)의 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)의 바닥판에 세워 설치되며, 케이싱(11)의 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)의 전후방향으로 소정 간격을 두고 배치된다. 상류측 구획판(71)은 배면 패널부(13) 부근에 배치된다. 하류측 구획판(72)은 전면 패널부(12) 부근에 배치된다.
제 1 구획판(74) 및 제 2 구획판(75)은 제 1 측면패널부(14) 및 제 2 측면패널부(15)와 평행인 자세로 설치된다. 제 1 구획판(74)은, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 오른쪽에서 막도록, 제 1 측면패널부(14)에서 소정 간격을 두고 배치된다. 제 2 구획판(75)은, 상류측 구획판(71)과 하류측 구획판(72) 사이의 공간을 왼쪽에서 막도록, 제 2 측면패널부(15)에서 소정 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 구성하며, 하측 공간이 외기측 통로(34)를 구성한다. 내기측 통로(32)는, 내기흡입구(23)에 접속되는 덕트를 개재하여 실내와 연통된다. 내기측 통로(32)에는 내기측 필터(27)와 내기 습도센서(96)가 설치된다. 외기측 통로(34)는, 외기흡입구(24)에 접속되는 덕트를 개재하여 실외공간과 연통된다. 외기측 통로(34)에는 외기측 필터(28)와 외기 습도센서(97)가 설치된다.
케이싱(11) 내의 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 수납된다. 제 2 열교환기실(38)에는 제 2 흡착열교환기(52)가 수납된다. 또, 도시하지 않으나, 제 1 열교환기실(37)에는 냉매회로(50)의 전동팽창밸브(55)가 수납된다.
각 흡착열교환기(51, 52)는, 이른바 크로스핀식의 핀튜브형 열교환기의 표면에 흡착제를 가지며, 흡착유닛을 구성한다. 각 흡착열교환기(51, 52)는 전체적으로 장방형의 두꺼운 판상 또는 편평한 직방체로 형성된다. 그리고 각 흡착열교환기(51, 52)는 그 전면 및 배면이 상류측 구획판(71) 및 하류측 구획판(72)과 평행인 자세로 열교환기실(37, 38) 내에 수직으로 설치된다.
케이싱(11)의 내부공간에서, 하류측 구획판(72)의 전면을 따른 공간은 상하로 구획되며, 이 상하로 구획된 이 공간 중, 상측 부분이 급기측 통로(31)를 구성하며, 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(상측부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 내기측 댐퍼(41)가 설치되며, 중앙 구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 내기측 댐퍼(42)가 설치된다. 또 상류측 구획판(71) 중 외기측 통로(34)에 면한 부분(하측부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 외기측 댐퍼(43)가 설치되며, 중앙 구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 외기측 댐퍼(44)가 설치된다.
하류측 구획판(72)에는 개폐식 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(상측부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 급기측 댐퍼(45)가 설치되며, 중앙 구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 급기측 댐퍼(46)가 설치된다. 또 하류측 구획판(72) 중 배기측 통로(33)에 면한 부분(하측부분)에서는, 중앙 구획판(73)보다 오른쪽에 제 1 배기측 댐퍼(47)가 설치되며, 중앙 구획판(73)보다 왼쪽에 제 2 배기측 댐퍼(48)가 설치된다.
케이싱(11) 내에서, 급기측 통로(31) 및 배기측 통로(33)와 전면패널부(12) 사이의 공간은 구획판(77)에 의해 좌우로 구획되며, 구획판(77)의 우측공간이 급기팬실(36)을 구성하며, 구획판(77)의 좌측공간이 배기팬실(35)을 구성한다.
급기팬실(36)에는 급기팬(26)이 수납된다. 또 배기팬실(35)에는 배기팬(25)이 수납된다. 급기팬(26) 및 배기팬(25)은 모두 원심형의 다익 팬(multiblade fan)(이른바, 시로코팬))이다. 급기팬(26)은 하류측 구획판(72) 쪽에서 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 수납된다. 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 측면패널부(14) 사이의 공간은 제 1 바이패스통로(81)를 구성한다. 제 1 바이패스통로(81)의 시작단은 외기측 통로(34)로만 연통되며, 내기측 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 설치된다.
케이싱(11) 내에서, 제 2 구획판(75)과 제 2 측면패널부(15) 사이의 공간은 제 2 바이패스통로(82)를 구성한다. 제 2 바이패스통로(82)의 시작단은 내기측 통로(32)로만 연통되며, 외기측 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 설치된다.
그리고 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 폐회로이다. 이 냉매회로(50)는, 충전된 냉매를 순환시킴으로써 증기압축 냉동사이클을 실행한다.
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)와 전동팽창밸브(55)와 제 2 흡착열교환기(52)가 사방밸브(54)의 제 3 포트에서 제 4 포트를 향해 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 나타낸 상태)와, 제 1 포트와 제 4 포트가 연통하며 제 2 포트와 제 3 포트가 연통하는 제 2 상태(도 3(B)에 나타낸 상태)로 전환 가능하게 구성된다.
냉매회로(50)에서, 압축기(53)의 토출측과 사방밸브(54)의 제 1 포트를 연결하는 배관에는 고압 압력센서(91)와 토출관 온도센서(93)가 설치된다. 고압 압력센서(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 저압 압력센서(92)와 흡입관 온도센서(94)가 설치된다. 저압 압력센서(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 배치되며, 배관 내를 흐르는 냉매의 온도를 계측한다.
<제어기의 구성>
조습장치(10)에는, 제어수단으로서의 제어기(60)가 배치된다. 도 1 및 도 2에서는 생략되나, 케이싱(11)의 전면패널부(12)에는 전기장치부품 상자가 설치되며, 이 전장품 상자에 수납된 제어기판이 제어기(60)를 구성한다.
제어기(60)에는 내기 습도센서(96), 내기 온도센서, 외기 습도센서(97), 및 외기 온도센서의 계측값이 입력된다. 또 제어기(60)에는 냉매회로(50)에 설치된 각 센서(91, 92, …)의 계측값이 입력된다. 제어기(60)는 입력된 이들 계측값에 기초하여 조습장치(10)의 운전을 제어한다.
조습장치(10)에서는 제어기(60)의 제어동작에 의해, 후술하는 제습환기운전과 가습환기운전과 단순환기운전이 전환된다. 또 제어기(60)는 이들 운전 중에 각 댐퍼(41～48), 각 팬(25, 26), 압축기(53), 전동팽창밸브(55), 및 사방밸브(54)의 동작을 제어한다.
-운전동작-
본 실시형태의 조습장치(10)는, 제습운전인 제습환기운전과, 가습운전인 가습환기운전, 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다. 제습환기운전 중이나 가습환기운전 중의 조습장치(10)는, 도입한 실외공기(OA)의 습도를 조절한 후 공급급기(SA)로서 실내로 공급하는 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 배출공기(EA)로서 실외로 배출한다. 한편, 단순환기운전 중의 조습장치(10)는, 도입한 실외공기(OA)를 그대로 공급공기(SA)로서 실내로 공급하는 동시에, 도입한 실내공기(RA)를 그대로 배출공기(EA)로서 실외로 배출한다.
<제습환기운전>
제습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 후술하는 제 1 동작과 제 2 동작이 3분 간격으로 교대로 반복된다. 이 제습환기운전 중에 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 항상 폐쇄상태가 된다.
제습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 실외공기가 외기흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입되며, 실내공기가 내기흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입된다.
먼저 제습환기운전의 제 1 동작에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 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. 즉, 냉매회로(50)에서는 제 1 냉동사이클 동작이 실행된다.
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 후 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 후 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 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.
다음에, 제습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 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. 즉, 냉매회로(50)에서는 제 2 냉동사이클 동작이 실행된다.
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 후 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 후 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 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 4분 간격으로 교대로 반복된다. 이 가습환기운전 중에 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 항상 폐쇄상태가 된다.
가습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 실외공기가 외기흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입되며, 실내공기가 내기흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입된다.
먼저 가습환기운전의 제 1 동작에 대하여 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 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. 즉, 냉매회로(50)에서는 제 1 냉동사이클 동작이 실행된다.
내기측 통로(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 후 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 수분을 빼앗긴 제 1 공기는 제 2 배기측 댐퍼(48)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 1 외기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 그 후 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.
다음에, 가습환기운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 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. 즉, 냉매회로(50)에서는 제 2 냉동사이클 동작이 실행된다.
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 후 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 수분을 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 후 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 유로(31)로 유입하며, 급기팬실(36)을 통과한 후에 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
<단순환기운전>
단순환기운전 중의 조습장치(10) 동작에 대하여 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 냉매회로(50)의 압축기(53)는 정지상태가 된다.
단순환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 실외공기가 외기흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 외기흡입구(24)를 지나 외기측 통로(34)로 유입된 실외공기는 제 1 바이패스통로(81)로부터 제 1 바이패스용 댐퍼(83)를 지나 급기팬실(36)로 유입되며, 그 후 급기구(22)를 지나 실내로 공급된다.
또 단순환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 실내공기가 내기흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 도입된다. 내기흡입구(23)를 지나 내기측 통로(32)로 유입된 실내공기는 제 2 바이패스통로(82)로부터 제 2 바이패스용 댐퍼(84)를 지나 배기팬실(35)로 유입되며, 그 후 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
-제어기의 제어동작-
제어기(60)가 실행하는 제어동작에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이 제어기(60)는, 제습환기운전 중이나 가습환기운전 중에 각 댐퍼(41～48)나 사방밸브(54)의 동작을 제어함으로써 제 1 동작과 제 2 동작을 전환한다. 제어기(60)는, 제습환기운전 중에는 3분마다 제 1 동작과 제 2 동작을 서로 전환시키는 한편, 가습환기운전 중에는 4분마다 제 1 동작과 제 2 동작을 서로 전환시킨다.
이와 같이 본 실시형태의 제어기(60)에 있어서 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격은, 제습환기운전 중이 가습환기운전 중에 비해 짧은 시간으로 설정된다. 그 이유에 대하여 설명한다.
제습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 제 1 공기로서 케이싱(11) 내로 도입된 실외공기가, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)로 공급된다. 한편 가습환기운전 중의 조습장치(10)에서는, 제 1 공기로서 케이싱(11) 내로 도입된 실내공기가, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)로 공급된다.
제습환기운전이 실행되는 것은, 여름 등의 실내 냉방이 실행되는 기간(이른바, 냉방 계절)이 일반적이며, 가습환기운전이 실행되는 것은, 겨울 등의 실내 난방이 실행되는 기간(이른바, 난방 계절)이 일반적이다. 그리고 통상, 냉방 계절의 실외공기의 온도와 상대습도는, 난방 계절의 실내공기의 온도와 상대습도에 비해 높아진다. 즉, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)에 제 1 공기로서 공급되는 공기의 상대습도는, 제습환기운전 중이 가습환기운전 중에 비해 높아지는 것이 통상적이다.
한편, 흡착열교환기(51, 52)에 흡착되는 단위시간당 수분량은, 흡착열교환기(51, 52)에 공급되는 공기의 상대습도가 높을수록 많아진다. 그러므로 제 1 동작이나 제 2 동작이 시작된 시점에서부터, 흡착열교환기(51, 52)에 흡착된 수분량이 어느 정도 큰 값에 달하기까지 필요한 시간은, 제습환기운전 중이 가습환기운전 중에 비해 짧다.
또 흡착열교환기(51, 52)에 흡착되는 단위시간당 수분량은, 흡착열교환기(51, 52)의 수분 흡착량이 늘어남에 따라 감소해 간다. 그러므로 흡착열교환기(51, 52)에 흡착된 수분량이 어느 정도 큰 값에 달하면, 그 후 흡착열교환기(51, 52)로 공기를 계속 공급해도, 흡착열교환기(51, 52)에서의 수분 흡착량은 거의 늘어나지 않게 된다. 즉, 흡착열교환기(51, 52)는 실질적인 포화상태로 된다. 그래서 본 실시형태의 제어기(60)에서는 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이 가습환기운전 중에 비해 제습환기운전 중인 쪽이 짧은 시간으로 설정된다.
그리고, 본 실시형태의 제어기(60)에서는 제습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이 3분으로 설정되며, 가습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이 4분으로 설정되나, 이들 값은 단지 일례이다. 즉, 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격은, 예를 들어 흡착열교환기(51, 52)의 크기나 흡착제의 성능 등에 따라 적절하게 설정된다. 단, 제습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격은, 가습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격의 60% 이상 90% 이하 범위의 값으로 설정되는 것이 바람직하며, 그 70% 이상 80% 이하 범위의 값으로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.
-제 1 실시형태의 효과-
본 실시형태의 조습장치(10)에서는, 제습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이, 가습환기운전 중의 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격보다 짧게 설정된다. 즉 제 1 공기의 습도가 비교적 낮고 흡착열교환기(51, 52)가 대략 포화상태에 달하기까지 필요한 시간이 비교적 긴 가습운전 중에는 제 1/제 2 동작 계속시간을 길게 설정하는 한편, 제 1 공기의 습도가 비교적 높고 흡착열교환기(51, 52)가 실질적인 포화상태에 달하기까지 필요한 시간이 비교적 짧은 제습환기운전 중에는 제 1 동작 및 제 2 동작의 계속시간을 짧게 설정한다.
따라서 본 실시형태에 따르면, 제습환기운전과 가습환기운전의 양쪽에서 흡착열교환기(51, 52)가 실질적인 포화상태에 달하는 시점과, 제 1 동작과 제 2 동작의 한쪽에서 다른 쪽으로 전환되는 시점과의 차를 단축할 수 있다. 그 결과 제습환기운전과 가습환기운전 양쪽에서 조습장치(10)의 조습능력을 충분히 발휘시키는 것이 가능해진다.
-제 1 실시형태의 변형예 1-
본 실시형태의 조습장치(10)는 제습환기운전, 가습환기운전 및 단순환기운전에 더불어, 제습운전으로서의 제습순환운전과, 가습운전으로서의 가습순환운전을 실행하도록 구성되어도 된다. 여기서는 제습순환운전 중과 가습순환운전 중의 조습장치(10) 동작을 설명한다.
<제습순환운전>
제습순환운전 중의 조습장치(10)는 실내공기를 내기흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입하며, 실외공기를 외기흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입한다. 그리고 조습장치(10)는 제 1 공기로서 도입한 실내공기를 제습하여 실내로 공급하는 한편, 제 2 공기로서 도입한 실외공기를 흡착열교환기(51, 52)로부터 탈리된 수분과 함께 실외로 배출한다.
제습순환운전 중에는, 제습환기운전 중과 마찬가지로 제 1 동작과 제 2 동작이 3분 간격으로 교대로 실행된다. 제습순환운전의 제 1 동작과 제 2 동작에 있어서 각 댐퍼(41～48)의 동작은 제습환기운전에서의 동작과 다르다. 단, 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 제습환기운전 중과 마찬가지로 폐쇄상태가 된다.
먼저 제습순환운전의 제 1 동작에 대하여 설명한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 동작 중에는, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 폐쇄상태가 된다. 또 냉매회로(50)에서는 제 1 냉동사이클 동작이 실행된다.
내기측 통로(32)로 유입한 제 1 공기는 제 2 내기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 제 2 흡착열교환기(52)를 통과할 때 제습된다. 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, 외기측 통로(34)로 유입한 제 2 공기는 제 1 외기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 제 1 흡착열교환기(51)로부터 탈리된 수분이 부여된다. 제 1 흡착열교환기(51)를 통과한 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.
다음에, 제습순환운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 동작 중에는, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 개방상태가 되며, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 폐쇄상태가 된다. 또 냉매회로(50)에서는 제 2 냉동사이클 동작이 실행된다.
내기측 통로(32)로 유입한 제 1 공기는 제 1 내기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 제 1 흡착열교환기(51)를 통과할 때 제습된다. 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, 외기측 통로(34)로 유입한 제 2 공기는 제 2 외기측 댐퍼(44)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 제 2 흡착열교환기(52)로부터 탈리된 수분이 부여된다. 제 2 흡착열교환기(52)를 통과한 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.
<가습순환운전>
가습순환운전 중의 조습장치(10)는 실내공기를 내기흡입구(23)로부터 케이싱(11) 내로 제 2 공기로서 도입하며, 실외공기를 외기흡입구(24)로부터 케이싱(11) 내로 제 1 공기로서 도입한다. 그리고 조습장치(10)는 제 1 공기로서 도입한 실내공기를 가습하여 실내로 공급하는 한편, 제 2 공기로서 도입한 실외공기를 제습한 후 실외로 배출한다.
가습순환운전 중에는, 가습환기운전 중과 마찬가지로 제 1 동작과 제 2 동작이 4분 간격으로 교대로 실행된다. 가습순환운전의 제 1 동작과 제 2 동작에 있어서 각 댐퍼(41～48)의 동작은 가습환기운전에서의 동작과 다르다. 단, 제 1 바이패스용 댐퍼(83) 및 제 2 바이패스용 댐퍼(84)는 가습환기운전 중과 마찬가지로 폐쇄상태가 된다.
먼저 가습순환운전의 제 1 동작에 대하여 설명한다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 동작 중에는, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 개방상태가 되며, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 폐쇄상태가 된다. 또 냉매회로(50)에서는 제 1 냉동사이클 동작이 실행된다.
외기측 통로(34)로 유입한 제 1 공기는 제 2 외기측 댐퍼(44)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 제 2 흡착열교환기(52)를 통과할 때 제습된다. 제습된 제 1 공기는 제 2 배기측 댐퍼(48)를 지나 배기측 통로(33)로 유입하며, 배기팬실(35)을 통과한 후에 배기구(21)를 지나 실외로 배출된다.
한편, 내기측 통로(32)로 유입한 제 2 공기는 제 1 내기측 댐퍼(41)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 제 1 흡착열교환기(51)로부터 탈리된 수분이 부여된다. 제 1 흡착열교환기(51)를 통과할 때 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.
다음에, 가습순환운전의 제 2 동작에 대해 설명한다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 동작 중에는, 제 2 내기측 댐퍼(42), 제 1 외기측 댐퍼(43), 제 2 급기측 댐퍼(46) 및 제 1 배기측 댐퍼(47)가 개방상태가 되며, 제 1 내기측 댐퍼(41), 제 2 외기측 댐퍼(44), 제 1 급기측 댐퍼(45) 및 제 2 배기측 댐퍼(48)가 폐쇄상태가 된다. 또 냉매회로(50)에서는 제 2 냉동사이클 동작이 실행된다.
외기측 통로(34)로 유입한 제 1 공기는 제 1 외기측 댐퍼(43)를 지나 제 1 열교환기실(37)로 유입하며, 제 1 흡착열교환기(51)를 통과할 때 제습된다. 제습된 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, 내기측 통로(32)로 유입한 제 2 공기는 제 2 내기측 댐퍼(42)를 지나 제 2 열교환기실(38)로 유입하며, 제 2 흡착열교환기(52)로부터 탈리된 수분이 부여된다. 제 2 흡착열교환기(52)를 통과할 때 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.
<제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격>
전술한 바와 같이, 제습순환운전 중에는 실내공기가 제 1 공기로서 흡착열교환기(51, 52)에 공급되며, 가습순환운전 중에는 실외공기가 제 1 공기로서 흡착열교환기(51, 52)에 공급된다. 제습순환운전은 제습환기운전과 마찬가지로, 여름 등의 냉방 계절에 실행되는 것이 일반적이다. 또 가습순환운전은 가습환기운전과 마찬가지로, 겨울 등의 난방 계절에 실행되는 것이 일반적이다. 그리고 통상, 증발기로서 동작하는 흡착열교환기(51, 52)에 제 1 공기로서 공급되는 공기의 상대습도는 제습순환운전 중이 가습순환운전 중에 비해 높아진다. 그래서 제어기(60)에서는, 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격이 가습순환운전 중에 비해 제습순환운전 중이 짧은 시간으로 설정된다.
-실시형태의 변형예 2-
본 실시형태의 냉매회로(50)에서는 냉동사이클의 고압이 냉매의 임계압력보다 높은 값으로 설정되는 초임계 사이클을 실행해도 된다. 그 경우, 제 1 흡착열교환기(51) 및 제 2 흡착열교환기(52)는 그 한쪽이 가스쿨러로서 동작하며, 다른 쪽이 증발기로서 동작한다.
-실시형태의 변형예 3-
상기 실시형태에서는 조습장치(10)가 다음과 같이 구성되어도 된다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 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 공기통로가 형성되며, 이 공기통로를 통과할 때에 공기가 흡착제와 접촉한다.
본 변형예의 조습장치(10)는 제습환기운전, 가습환기운전 및 단순환기운전을 선택적으로 실행한다.
제습환기운전 중이나 가습환기운전 중의 조습장치(10)는 제 1 동작과 제 2 동작을 소정의 시간간격으로 교대로 반복 실행한다. 제 1 동작과 제 2 동작의 전환시간 간격은 제습환기운전 중이 가습환기운전 중에 비해 짧게 설정된다. 제습환기운전 중의 조습장치(10)는 실외공기를 제 1 공기로서 도입하며, 실내공기를 제 2 공기로서 도입한다. 한편, 가습환기운전 중의 조습장치(10)는 실내공기를 제 1 공기로서 도입하며, 실외공기를 제 2 공기로서 도입한다.
먼저 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 1 동작에 대하여 도 13(A)를 참조하면서 설명한다. 제 1 동작 중의 조습장치(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 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 때 냉각된다.
다음에, 제습환기운전 및 가습환기운전의 제 2 동작에 대하여 도 13(B)를 참조하면서 설명한다. 제 2 동작 중의 조습장치(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 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 때 냉각된다.
그리고 제습환기운전 중의 조습장치(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 조습장치(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 조습장치(10)에서는 냉매회로(100)의 압축기(101)가 정지상태로 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)에서 실외공기나 실내공기의 유통경로 전환은 실행되지 않는다.
그리고 이상의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 흡착제를 이용하여 공기의 습도를 조절하는 조습장치에 대해 유용하다.
10 : 조습장치 50 : 냉매회로
51 : 제 1 흡착열교환기(제 1 흡착유닛)
52 : 제 2 흡착열교환기(제 2 흡착유닛)
111 : 제 1 흡착소자(제 1 흡착유닛)
112 : 제 2 흡착소자(제 2 흡착유닛)

Claims (3)

  1. 각각이 흡착제를 가지며 이 흡착제를 공기와 접촉시키는 제 1 및 제 2 흡착유닛(51, 52, 111, 112)을 구비하며,
    제 1 흡착유닛(51, 111)에서 흡착제를 재생하여 제 2 공기를 가습함과 동시에 제 2 흡착유닛(52, 112)에서 제 1 공기를 제습하는 제 1 동작과, 제 2 흡착유닛(52, 112)에서 흡착제를 재생하여 제 2 공기를 가습함과 동시에 제 1 흡착유닛(51, 111)에서 제 1 공기를 제습하는 제 2 동작을 소정의 전환시간 간격으로 교대로 반복하고,
    제습된 제 1 공기를 실내로 공급하는 제습운전과, 가습된 제 2 공기를 실내로 공급하는 가습운전을 선택적으로 실행하는 조습장치에 있어서,
    제습운전 중의 상기 전환시간 간격이, 가습운전 중의 상기 전환시간 간격보다 항상 짧은 것을 특징으로 하는 조습장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제습운전 중에는, 제 1 공기로서 실외공기를, 제 2 공기로서 실내공기를 각각 도입하며, 제습된 제 1 공기를 실내로 공급하고, 가습된 제 2 공기를 실외로 배출하는 한편,
    가습운전 중에는, 제 1 공기로서 실내공기를, 제 2 공기로서 실외공기를 각각 도입하며, 가습된 제 2 공기를 실내로 공급하고, 제습된 제 1 공기를 실외로 배출하는 것을 특징으로 하는 조습장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    표면에 흡착제를 갖는 흡착열교환기(51, 52)가 복수 접속됨과 더불어, 제 1 흡착열교환기(51)가 방열기가 되고 제 2 흡착열교환기(52)가 증발기가 되는 제 1 냉동사이클 동작과, 제 2 흡착열교환기(52)가 방열기가 되고 제 1 흡착열교환기(51)가 증발기가 되는 제 2 냉동사이클 동작이 전환 가능한 냉매회로(50)를 구비하며,
    상기 냉매회로(50)에서는, 제 1 동작 중에 제 1 냉동사이클 동작이, 제 2 동작 중에 제 2 냉동사이클 동작이 각각 실행되고,
    상기 제 1 흡착열교환기(51)가 제 1 흡착유닛(51, 111)을, 상기 제 2 흡착열교환기(52)가 제 2 흡착유닛(52, 112)을 각각 구성하는 것을 특징으로 하는 조습장치.
KR1020107011737A 2007-10-31 2008-10-31 조습장치 KR101191615B1 (ko)

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