KR101228748B1 - 드레인리스 공기 조화 장치 - Google Patents

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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 잠열 및 현열 처리를 단체에서 행하고, 또한 생산 및 설치 비용을 억제하고, 또한 에너지 절약을 실현할 수 있는, 공기 조화 장치를 제공하는 데 있다. 드레인리스 공기 조화 장치(10)는, 실내 공기(RA)의 일부와 외기(OA)를 혼합시킨 혼합 공기를 공조 처리하는 드레인리스 공기 조화 장치(10)이다. 제1 흡착 열교환기(51) 및 제2 흡착 열교환기(52)는, 공기의 조습 처리를 행하는 것이 가능하다. 공기 열교환기(60)는, 열원에 의해 열처리된 후의 유체와, 공기를 열교환하는 것이 가능하다. 외기는, 제1 흡착 열교환기(51) 또는 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 조습 처리되어, 실내 공기(RA)의 일부와 혼합되어 혼합 공기가 된다. 혼합 공기는, 공기 열교환기(60)에 의해 냉수 또는 온수와 열교환된다. 배기(EA)는, 제1 흡착 열교환기(51) 또는 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 조습 처리된 후에, 실외로 보내진다.

Description

드레인리스 공기 조화 장치{DRAINLESS AIR CONDITIONING DEVICE}
본 발명은, 외기의 공조 처리를 행하면서 실내 공기의 공기 조화를 행하는 드레인리스 공기 조화 장치에 관한 것이다.
종래, 외기의 조습 처리를 행하는 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2008-145092호 공보)과 같은 조습 처리 장치가 있다. 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2008-145092호 공보)의 기술에서는, 압축기, 2개의 열교환기 및 팽창 밸브에 의해 구성되는 냉매 회로를 갖고 있고, 2개의 열교환기에는 공기 중의 수분을 흡착할 수 있는 흡착재가 부여되어 있다. 2개의 열교환기는, 한쪽이 증발기로서 기능하는 경우에 공기 중의 수분을 흡착하는 흡착기로서 기능하고, 다른 쪽이 응축기로서 기능하는 경우에 흡착한 수분을 공기에 재생하는 재생기로서 기능한다. 이 공기 조화 장치는, 흡착기와 재생기를 교대로 반복함으로써 외기의 조습 처리를 행하여 실내에 공급하고 있다.
일본 특허 공개 제2008-145092호 공보
예를 들어, 잠열 처리와 현열 처리를 포함한 공조 처리를 행하는 경우에, 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2008-145092호 공보)에서는, 흡착재가 부여된 열교환기에 의해 외기의 조습 처리(즉 잠열 처리)를 효율적으로 행할 수 있지만, 단체 유닛으로서의 현열 처리는 할 수 없다. 또한, 증기 압축식의 냉매 회로에 의한 공기 조화 장치에 있어서, 공조 처리를 행하는 경우에, 하계의 냉방 운전에 있어서는, 공조 처리가 가능하지만 응축수가 발생하므로 응축수를 배출하는 설비(드레인 팬이나 드레인 배관)를 설치할 필요가 있다. 그리고, 동계의 난방 운전에 있어서는, 공기 조화 장치 단체에서는 가습할 수 없기 때문에 현열 처리만을 행하게 된다.
본 발명의 과제는, 잠열 처리 및 현열 처리를 단체 유닛에서 행할 수 있고, 생산 및 설치의 비용을 억제할 수 있고, 에너지 절약을 실현할 수 있는 공기 조화 장치를 제공하는 데 있다.
제1 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 실내 공기의 일부와 외기를 혼합시킨 혼합 공기를 공조 처리하는 드레인리스 공기 조화 장치이며, 본체 케이싱과, 외기 공급 수단과, 실내 공기 공급 수단과, 배기 수단과, 제1 흡착 열교환기와, 제2 흡착 열교환기와, 공기 열교환기를 구비한다. 외기 공급 수단은, 외기를 본체 케이싱에 받아들여 실내로 보낸다. 실내 공기 공급 수단은, 본체 케이싱에 받아들여진 실내 공기의 일부를 환기(環氣) 공기로서 실내로 보낸다. 배기 수단은, 환기 공기 이외의 본체 케이싱에 받아들여진 실내 공기를 배기로서 실외로 보낸다. 제1 흡착 열교환기는, 공기 중의 수분을 흡착 및 탈착할 수 있는 흡착재를 갖는다. 또한, 제1 흡착 열교환기는, 수분을 흡착하는 흡착기 또는 흡착한 수분을 공기 중에 재생하는 재생기로서 기능한다. 또한, 제1 흡착 열교환기는, 공기의 조습 처리를 행하는 것이 가능하다. 제2 흡착 열교환기는, 공기 중의 수분을 흡착 및 탈착할 수 있는 흡착재를 갖는다. 또한, 제2 흡착 열교환기는, 수분을 흡착하는 흡착기 또는 흡착한 수분을 공기 중에 재생하는 재생기로서 기능한다. 또한, 제2 흡착 열교환기는, 공기의 조습 처리를 행하는 것이 가능하다. 공기 열교환기는, 열원에 의해 열처리된 후의 유체와, 공기를 열교환하는 것이 가능하다. 본체 케이싱은, 제1 흡착 열교환기, 제2 흡착 열교환기, 공기 열교환기, 외기 공급 수단, 실내 공기 공급 수단 및 배기 수단을 내포한다. 외기는, 제1 흡착 열교환기 또는 제2 흡착 열교환기에 의해 조습 처리되고, 실내 공기의 일부와 혼합되어 혼합 공기가 된다. 혼합 공기는, 공기 열교환기에 의해 냉수 또는 온수와 열교환된다. 배기는, 제1 흡착 열교환기 또는 제2 흡착 열교환기에 의해 조습 처리된 후에, 실외로 보내진다. 제1 흡착 열교환기가 흡착기로서 기능하면 제2 흡착 열교환기는 재생기로서 기능한다. 제1 흡착 열교환기가 재생기로서 기능하면 제2 흡착 열교환기는 흡착기로서 기능한다.
본 발명에서는, 조습 처리를 행한 후의 외기와, 실내 공기의 일부를 혼합시킨 혼합 공기를 공기 열교환기에 의해 열원으로부터의 열처리가 행해진 유체와 열교환시킴으로써, 외기의 잠열 처리 및 현열 처리와 실내 공기의 현열 처리를 행하고 있다. 예를 들어, 공기 열교환기에 유체로서 냉수를 유통시켜 본 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에 냉방 운전을 행하게 하는 경우에는, 공기 열교환기에 있어서 공기 열교환기에 조습 처리(즉 잠열 처리)된 후의 외기와 실내 공기의 일부를 혼합시킨 혼합 공기와 냉수를 열교환시키게 된다.
이와 같이, 본 발명의 드레인리스 공기 조화 장치에 있어서 냉방 운전을 행하는 경우에, 잠열 처리된 후의 건조된 외기와 실내 공기를 혼합한 혼합 공기를 냉수와 열교환시키게 되므로, 공기 열교환기에서는, 잠열 처리가 거의 행해지지 않고 현열 처리만이 행해지게 되고, 공기 열교환기 내부를 유통시키는 냉수의 온도를 예를 들어 15℃와 종래의 7℃ 등과 비교하여 높게 설정해도 충분히 실내를 냉방할 수 있다. 또한, 마찬가지의 이유로부터 공기 열교환기에 있어서 응축수가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 응축수를 처리하는 드레인 팬이나 드레인 배관 등의 부품이 불필요하게 된다. 이에 의해, 드레인리스 공기 조화 장치의 제조에 드는 비용을 억제할 수 있고, 또한 시공시의 드레인 배관도 불필요하게 되므로 시공에 드는 비용도 억제할 수 있다.
제2 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 공기 열교환기는, 복수개의 전열관과, 복수매의 전열 핀을 갖는다. 복수개의 전열관은, 내부를 유체가 유통하고, 적어도 1열 이상으로 배열된다. 복수매의 전열 핀은, 복수개의 전열관에 관통된다. 그리고, 공기 열교환기는, 전열관이 연장되는 방향 및 복수개의 전열관이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치된다.
일반적으로, 공기 열교환기에 의해 공기를 냉각하는 경우(특히 하계의 경우)에는 응축수가 발생하기 쉽고, 응축수의 처리를 행하기 쉽게 하기 위하여, 공기 열교환기는, 복수개의 전열관에 의해 형성되는 열방향이 수직 방향을 따르도록 혹은 수평 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 일이 많다.
본 발명에서는, 공기 열교환기에 응축수를 발생시키기 어렵도록, 외기의 조습 처리를 미리 행하므로, 공기 열교환기를 전열관이 연장되는 방향 및 복수개의 전열관이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치할 수 있다. 따라서, 공기 열교환기의 배치에 제한이 없어지고, 공기 열교환기의 배치의 자유도에 제한이 있는 경우에 비하여, 제품을 콤팩트하게 설계하기 쉽게 할 수 있다.
제3 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제1 발명 또는 제2 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 본체 케이싱은, 외기 도입구와, 실내 공기 도입구와, 배기구와, 급기구를 갖는다. 외기 도입구는 외기를 도입 가능하다. 실내 공기 도입구는 실내 공기를 도입 가능하다. 배기구는 배기를 실외로 배출 가능하다. 급기구는 혼합 공기를 실내에 공급 가능하다.
본 발명에서는, 본체 케이싱에, 외기를 도입할 수 있는 외기 도입구와, 실내 공기를 도입할 수 있는 실내 공기 도입구와, 배기를 실외로 배출할 수 있는 배기구와, 공기 조화된 후의 혼합 공기를 실내에 공급할 수 있는 급기구가 있다. 외기 도입구와 배기구는, 본체 케이싱 내부와 실외를 연통시키고 있고, 실내 공기 도입구와 급기구는, 본체 케이싱 내부와 실내를 연통시키고 있다.
이와 같이, 본체 케이싱에 4개의 개구부를 형성함으로써, 4개 개구부 각각을 외기(OA), 실내 공기(RA), 배기(EA), 급기(SA)(공기 조화된 후의 혼합 공기)의 4종류의 기류를 전용으로 유통시킬 수 있다. 따라서, 실내의 환기를 원활하게 행할 수 있다.
제4 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 풍량 분할 수단과, 급기 팬과, 환기 팬을 더 구비한다. 풍량 분할 수단은, 환기 공기의 풍량과 배기의 풍량이 소정의 비율이 되도록 실내 공기를 분할한다. 급기 팬은, 환기 공기와 외기를 혼합 공기로서 본체 케이싱에 도입하면서, 공기 열교환기에 의해 유체와 열교환된 후의 혼합 공기를 실내에 공급한다. 환기 팬은, 실내 공기를 본체 케이싱에 도입하면서, 풍량 분할 수단에 실내 공기를 보낸다. 외기 공급 수단에서는, 급기 팬이, 외기를, 본체 케이싱에 받아들인 후에, 본체 케이싱으로부터 실내로 보낸다. 실내 공기 공급 수단에서는, 환기 팬이 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에, 환기 공기를 급기 팬이 실내로 보낸다. 배기 수단에서는, 환기 팬이, 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에, 배기를 실외로 보낸다.
본 발명에서는, 본체 케이싱의 내부에, 외기를 본체 케이싱에 받아들여 실내로 보내는 외기 공급 수단에 의한 유로와, 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 환기 공기를 실내로 보내는 유로와, 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 배기를 실외로 보내는 유로의 3개의 공기의 유로가 있다. 그리고, 급기 팬, 환기 팬 및 풍량 분할 수단에 의해, 이들 3개의 유로를 형성하고 있다.
이와 같이, 공기의 유로를 3개 형성하기 때문에 3개의 팬을 이용하는 것이 아니라, 풍량 분할 수단과 2개의 팬에 의해 3개의 공기의 유로를 형성하고 있다. 이로 인해, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 본체 케이싱의 크기를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 소비 에너지를 억제할 수 있다.
제5 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 배기의 풍량을 검출 가능한 배기 풍량 검출 수단을 더 구비한다. 풍량 분할 수단은, 검출된 배기의 풍량과, 환기 팬의 팬 회전수에 기초하여, 환기 공기의 풍량과, 배기의 풍량의 비율이 소정의 비율이 되도록 조정한다.
본 발명에서는, 환기 팬을 팬 회전수에 의해 도출되는 환기 공기의 풍량과, 배기 풍량 검출 수단이 검출하는 배기 풍량에 기초하여 풍량 분할 수단이, 환기 공기의 풍량과, 배기의 풍량의 비율을 소정의 비율이 되도록 조정하고 있다. 따라서, 정확하게 환기 공기의 풍량과, 배기의 풍량의 조정을 행할 수 있다.
제6 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제4 발명 또는 제5 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 풍량 분할 수단은, 풍량 조정 댐퍼로 이루어진다.
따라서, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 본체 케이싱의 크기를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 소비 에너지를 억제할 수 있다.
제7 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 급기 팬과, 환기 팬과, 배기 팬을 더 구비한다. 급기 팬은, 외기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 실내로 보내고, 외기 공급 수단으로서 기능한다. 환기 팬은, 환기 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 실내로 보내고, 실내 공기 공급 수단으로서 기능한다. 배기 팬은, 환기 공기 이외의 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 실외로 보내고, 배기 수단으로서 기능한다. 환기 팬의 풍량과, 배기 팬의 풍량을 조정함으로써, 환기 공기와 배기의 풍량의 비율이 소정의 비율이 되도록 한다.
본 발명에서는, 본체 케이싱의 내부에, 외기를 본체 케이싱에 받아들여 실내로 보내는 외기 공급 수단에 의한 유로와, 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 환기 공기를 실내로 보내는 유로와, 실내 공기를 본체 케이싱에 받아들인 후에 배기를 실외로 보내는 유로의 3개의 공기의 유로가 있다. 그리고, 급기 팬, 환기 팬 및 배기 팬에 의해, 이들 3개의 유로를 형성하고 있다.
이와 같이 3개의 유로 각각에 팬을 탑재시킴으로써, 3개의 유로를 안정되게 형성할 수 있다.
제8 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제1 발명으로부터 제7 발명 중 어느 하나에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 압축기와, 팽창 기구를 더 구비한다. 압축기는, 냉매를 압축한다. 팽창 기구는, 제1 흡착 열교환기 또는 제2 흡착 열교환기에 의해 응축된 냉매를 감압한다. 압축기, 제1 흡착 열교환기, 팽창 기구 및 제2 흡착 열교환기는, 증기 압축식 사이클을 행하는 냉매 회로를 형성한다. 제1 흡착 열교환기 또는 제2 흡착 열교환기는, 증발기로서 기능하는 경우에 흡착기로서도 기능하고, 응축기로서 기능하는 경우에 재생기로서도 기능한다.
이와 같이 제1 흡착 열교환기와 제2 흡착 열교환기는, 압축기 및 팽창 기구와 함께 냉매 회로를 형성하고 있으므로, 효과적으로 흡착기 또는 재생기로서 기능할 수 있다.
제9 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 제8 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치이며, 냉매 회로는 전환 기구를 더 갖는다. 전환 기구는, 제1 상태와 제2 상태의 전환이 가능하다. 제1 상태는, 제1 흡착 열교환기를 증발기로서 기능시키고, 또한 제2 흡착 열교환기를 응축기로서 기능시키는 상태이다. 제2 상태는, 제1 흡착 열교환기를 응축기로서 기능시키고, 또한 제2 흡착 열교환기를 증발기로서 기능시키는 상태이다. 전환 기구는, 정기적으로 제1 상태와 제2 상태의 전환을 행한다.
이와 같이 전환 기구를 전환함으로써 제1 흡착 열교환기 및 제2 흡착 열교환기를 교대로 흡착기 및 재생기로서 기능시킬 수 있고, 효과적으로 제습 운전을 행하거나, 가습 운전을 행하거나 할 수 있다.
제1 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 본 발명의 드레인리스 공기 조화 장치에 있어서 냉방 운전을 행하는 경우에, 잠열 처리된 후의 건조된 외기와 실내 공기를 혼합한 혼합 공기를 냉수와 열교환시키게 되므로, 공기 열교환기에서는, 잠열 처리가 거의 행해지지 않고 현열 처리만이 행해지게 되고, 공기 열교환기 내부를 유통시키는 냉수의 온도를 예를 들어 15℃와 종래의 7℃ 등과 비교하여 높게 설정해도 충분히 실내를 냉방할 수 있다. 또한, 마찬가지의 이유로부터 공기 열교환기에 있어서 응축수가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 응축수를 처리하는 드레인 팬이나 드레인 배관 등의 부품이 불필요하게 된다. 이에 의해, 드레인리스 공기 조화 장치의 제조에 관한 비용을 억제할 수 있고, 또한 시공시의 드레인 배관도 불필요하게 되므로 시공에 관한 비용도 억제할 수 있다.
제2 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 공기 열교환기에 응축수를 발생시키기 어렵도록, 외기의 조습 처리를 미리 행하므로, 공기 열교환기를 전열관이 연장되는 방향 및 복수개의 전열관이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치할 수 있다. 따라서, 공기 열교환기의 배치에 제한을 없앨 수 있고, 공기 열교환기의 배치의 자유도에 제한이 있는 경우에 비하여, 제품을 콤팩트하게 설계하기 쉽게 할 수 있다.
제3 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 본체 케이싱에 4개의 개구부를 형성함으로써, 4개 개구부 각각을 외기(OA), 실내 공기(RA), 배기(EA), 급기(SA)(공기 조화된 후의 혼합 공기)의 4종류의 기류를 전용으로 유통시킬 수 있다. 따라서, 실내의 환기를 원활하게 행할 수 있다.
제4 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 공기의 유로를 3개 형성하기 때문에 3개의 팬을 이용하는 것이 아니라, 풍량 분할 수단과 2개의 팬에 의해 3개의 공기의 유로를 형성하고 있다. 이로 인해, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 본체 케이싱의 크기를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 소비 에너지를 억제할 수 있다.
제5 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 환기 팬의 팬 회전수에 의해 도출되는 환기 공기의 풍량과, 배기 풍량 검출 수단이 검출하는 배기 풍량에 기초하여 풍량 분할 수단이, 환기 공기의 풍량과, 배기의 풍량의 비율을 소정의 비율이 되도록 조정하고 있다. 따라서, 정확하게 환기 공기의 풍량과, 배기의 풍량의 조정을 행할 수 있다.
제6 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 본체 케이싱의 크기를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 소비 에너지를 억제할 수 있다.
제7 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 3개의 유로 각각에 팬을 탑재시킴으로써, 3개의 유로를 안정되게 형성할 수 있다.
제8 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 제1 흡착 열교환기와 제2 흡착 열교환기는, 압축기 및 팽창 기구와 함께 냉매 회로를 형성하고 있으므로, 효과적으로 흡착기 또는 재생기로서 기능할 수 있다.
제9 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에서는, 전환 기구를 전환함으로써 제1 흡착 열교환기 및 제2 흡착 열교환기를 교대로 흡착기 및 재생기로서 기능시킬 수 있어, 효과적으로 제습 운전을 행하거나, 가습 운전을 행하거나 할 수 있다.
도 1은 공기 조화 장치(10) 하측면도(평면도).
도 2는 공기 조화 장치(10)의 좌측 단면도.
도 3은 공기 조화 장치(10)의 우측 단면도.
도 4는 냉방 제습 운전의 제1 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치의 모델도.
도 5의 (a)는 공기 열교환기(60)의 위에서 본 도면.
도 5의 (b)는 공기 열교환기(60)의 측면도.
도 6은 제어부(90)를 도시하는 블록도.
도 7은 냉방 제습 운전의 제2 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치의 모델도.
도 8은 난방 가습 운전의 제1 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치의 모델도.
도 9는 난방 가습 운전의 제2 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치의 모델도.
도 10은 변형예 1에 관한 냉방 제습 운전의 제1 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치의 모델도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
<발명의 실시 형태 1>
본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 공기 조화 장치(10)는, 실내의 공기 조화로서 실내 공기(RA)의 현열 처리 및 잠열 처리와, 외기(OA)와 실내 공기(RA)의 교체(즉 환기)를 행하는 것이며, 도입한 외기(OA)를 습도 조정 및 온도 조정하여 실내에 공급함과 동시에, 도입한 실내 공기(RA)의 일부(환기 공기(RA1))를 실외로 배출한다.
<공기 조화 장치의 전체 구성>
공기 조화 장치(10)에 대하여, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 1은 공기 조화 장치(10) 하측면도(평면도), 도 2는 공기 조화 장치(10)의 좌측 단면도, 도 3은 공기 조화 장치(10)의 우측 단면도이다. 하측 단면도는, 도 2 및 도 3에 있어서의 하측을 수평인 면(I-I 단면)에 의해 나눈 경우의 도면이다. 좌측 단면도는, 도 1에 있어서의 중심보다 좌측을 수직인 단면(II-II 단면)에 의해 나눈 경우의 도면이다. 우측 단면도는, 도 1에 있어서의 중심보다 우측을 수직인 면(III-III 단면)으로 나눈 경우의 도면이다. 또한, 도 1에 있어서의 하측을 「전방」, 상측을 「후방」이라고 하고, 이를 기준으로 좌측을 「좌」, 우측을 「우」라고 한다. 또한, 도 2에 있어서의 하측을 「전방」, 상측을 「후방」, 좌측을 「하」, 우측을 「상」이라고 한다. 또한, 도 3에 있어서의 하측을 「전방」, 상측을 「후방」, 좌측을 「상」, 우측을 「하」라고 한다.
공기 조화 장치(10)는 케이싱(11)을 구비하고 있다. 또한, 케이싱(11) 내에는, 냉매 회로(50)가 수용되어 있다. 이 냉매 회로(50)에는, 제1 흡착 열교환기(51), 제2 흡착 열교환기(52), 압축기(53), 사로 전환 밸브(54) 및 전동 팽창 밸브(55)가 접속되어 있다. 냉매 회로(50)의 상세한 것은 후술한다.
케이싱(11)에서는, 도 1에 있어서의 하측(즉 공기 조화 장치(10)의 전방측)에 전방면 패널(12)이, 도 1에 있어서의 상측(즉 공기 조화 장치(10)의 후방측)에 배면 패널(13)이 각각 수직 설치되어 있다. 또한, 케이싱(11)에서는, 도 2에 있어서의 좌측(즉 공기 조화 장치(10)의 하측)에 하면 패널(14)이, 도 2에 있어서의 우측(즉 공기 조화 장치(10)의 상측)에 상면 패널(15)이 각각 설치되어 있다.
케이싱(11)의 배면 패널(13)에는, 외기(OA)를 유출ㆍ유입할 수 있는(즉, 외기 도입구 또한 배기구로서 기능할 수 있는) 2개의 개구부(21, 22)가 좌우로 나란히 배치되어 있다. 2개의 개구부 중 좌측이 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)이며, 우측이 제2 내외 유출ㆍ유입구이다.
케이싱(11)의 상면 패널(15)에는, 전방측의 위치에 실내에 케이싱(11) 내부에서 공조된 공기를 공급할 수 있는 급기구(23)가 배치되고, 후방측의 위치에 실내의 공기를 받아들일 수 있는(즉, 환기 도입구로서 기능할 수 있는) 실내 공기 도입구(24)가 배치된다.
그리고, 케이싱(11)의 내부 공간은, 주로 4개의 공간으로 구획되어 있다. 4개의 공간은, 케이싱(11)의 내부 공간을 전후로 약 2등분한 경우의 전방측 공간(제1 공간(S1))과, 제1 공간(S1) 이외의 공간에 있어서 상하로 분할한 경우의 상측 공간(제2 공간(S2))과, 나머지 공간을 좌우로 분할한 경우의 좌측 공간(제3 공간(S3)) 및 우측 공간(제4 공간(S4))으로 이루어진다.
제1 공간(S1)에는, 급기구(23)를 통하여 실내에 공조된 공기를 공급하는 급기 팬(35)과, 환기 공기(RA1)와 도입된 외기(OA)의 현열 처리를 주로 행하는 공기 열교환기(60)가 배치된다. 제1 공간(S1)은, 급기 팬(35)에 의해 상류측 공간(S11)과 하류측 공간(S12)으로 분할되어 있다.
상류측 공간(S11)은, 제1 공간(S1)에 있어서의 급기 팬(35)보다 하측 공간이며, 케이싱(11) 내부의 다른 공간(제2 공간(S2), 제3 공간(S3) 및 제4 공간(S4))과 연통 가능한 상태로 되어 있다. 또한, 상류측 공간(S11)은, 급기 팬(35)의 상류측이므로, 항상 부압의 상태로 되어 있다.
하류측 공간(S12)은, 제1 공간(S1)에 있어서의 급기 팬(35)보다 상측 공간이며, 급기구(23)를 통하여 실내와 연통 가능한 상태로 되어 있다. 또한, 하류측 공간(S12)은, 급기 팬(35)의 하류측이므로, 항상 정압의 상태로 되어 있다.
제2 공간(S2)에는, 실내 공기 도입구(24)를 통하여 실내의 공기를 케이싱(11) 내부에 도입할 수 있는 환기 팬(36)이 배치된다. 제2 공간(S2)은, 환기 팬(36)에 의해 상류측 공간(S21)과 하류측 공간(S22)으로 분할되어 있다.
상류측 공간(S21)은, 제2 공간(S2)에 있어서의 환기 팬(36)보다 상측 공간이며, 실내 공기 도입구(24)를 통하여 실내와 연통 가능한 상태로 되어 있다. 또한, 상류측 공간(S21)은, 환기 팬(36)의 상류측이므로, 항상 부압의 상태로 되어 있다.
하류측 공간(S22)은, 제2 공간(S2)에 있어서의 환기 팬(36)보다 하측 공간이며, 제3 공간(S3) 및 제4 공간(S4)과 연통 가능한 상태로 되어 있다. 또한, 하류측 공간(S22)은, 환기 팬(36)의 하류측이므로, 항상 정압의 상태로 되어 있다.
제3 공간(S3)에는, 후술하는 제1 흡착 열교환기(51)가 배치되어 있다. 제3 공간(S3)은, 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)를 통하여 외기(OA)와 연통 가능한 상태로 되어 있다.
제4 공간(S4)에는, 후술하는 제2 흡착 열교환기(52)가 배치되어 있다. 제4 공간(S4)은, 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)를 통하여 외기(OA)와 연통 가능한 상태로 되어 있다.
제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)과 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22) 사이의 경계에는, 바이패스 댐퍼(41)가 설치되어 있다. 즉, 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)은, 바이패스 댐퍼(41)를 통하여 연통 가능한 상태로 되어 있다. 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)은 부압의 상태이며, 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22)은 정압의 상태이므로, 바이패스 댐퍼(41)를 개방으로 함으로써 제2 공간(S2)으로부터 제1 공간(S1)으로 공기가 흐르게 된다. 즉, 실내 공기 도입구(24)로부터 제2 공간(S2)에 도입한 환기 공기(RA1)(환기 공기(RA1))를, 바이패스 댐퍼(41)를 개방으로 함으로써 제1 공간(S1)으로 유도할 수 있다. 또한, 바이패스 댐퍼(41)는, 풍량 조정 댐퍼이며, 댐퍼에 구비되는 블레이드(41a)의 개방도를 조정함으로써 제2 공간(S2)으로부터 제1 공간(S1)으로 유통하는 공기의 양을 조정할 수 있게 되어 있다.
또한, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)과 제3 공간(S3) 사이의 경계에는, 제1 외기 도입 댐퍼(42)가 배치되어 있다. 즉, 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)이 제1 외기 도입 댐퍼(42)를 통하여 연통 가능한 상태로 되어 있다. 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)은 부압의 상태이므로, 제1 외기 도입 댐퍼(42)가 개방 상태이면 제3 공간(S3)의 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)를 통하여 제1 공간(S1)으로 외기를 도입하게 된다.
또한, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)과 제4 공간(S4) 사이의 경계에는, 제2 외기 도입 댐퍼(43)가 배치되어 있다. 즉, 제1 공간(S1)과 제4 공간(S4)이 제2 외기 도입 댐퍼(43)를 통하여 연통 가능한 상태로 되어 있다. 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)은 부압의 상태이므로, 제2 외기 도입 댐퍼(43)가 개방 상태이면 제4 공간(S4)의 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)를 통하여 제1 공간(S1)으로 외기를 도입하게 된다.
또한, 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22)과 제3 공간(S3) 사이의 경계에는, 제1 배기 댐퍼(44)가 배치되어 있다. 즉, 제2 공간(S2)과 제3 공간(S3)이 제1 배기 댐퍼(44)를 통하여 연통 가능한 상태로 되어 있다. 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22)은 정압의 상태이므로, 제1 배기 댐퍼(44)가 개방 상태이면 제2 공간(S2)에 도입한 실내 공기(RA)를 외부로 제3 공간(S3)의 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)를 통하여 배기하게 된다.
또한, 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22)과 제4 공간(S4) 사이의 경계에는, 제2 배기 댐퍼(45)가 배치되어 있다. 즉, 제2 공간(S2)과 제4 공간(S4)이 제2 배기 댐퍼(45)를 통하여 연통 가능한 상태로 되어 있다. 제2 공간(S2)의 하류측 공간(S22)은 정압의 상태이므로, 제2 배기 댐퍼(45)가 개방 상태이면 제2 공간(S2)에 도입한 실내 공기(RA)를 외부로 제4 공간(S4)의 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)를 통하여 배기하게 된다.
또한, 제1 외기 도입 댐퍼(42)가 개방 상태인 경우에는, 제2 배기 댐퍼(45)가 개방 상태로 되고, 제2 외기 도입 댐퍼(43) 및 제1 배기 댐퍼(44)는 폐쇄 상태로 된다(제1 댐퍼 상태). 또한, 제2 외기 도입 댐퍼(43)가 개방인 경우에는, 제1 배기 댐퍼(44)가 개방 상태로 되고, 제1 외기 도입 댐퍼(42) 및 제2 배기 댐퍼(45)는 폐쇄 상태로 된다(제2 댐퍼 상태). 즉, 제1 댐퍼 상태의 경우에는, 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)가 외기 도입구로서 기능하고, 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)가 배기구로서 기능한다. 또한, 제2 댐퍼 상태의 경우에는, 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)가 배기구로서 기능하고, 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)가 외기 도입구로서 기능한다. 또한, 제1 댐퍼 상태 및 제2 댐퍼 상태에 대해서는, 냉매 회로(50)와 함께 후술한다.
상술한 바와 같이 바이패스 댐퍼(41)를 설치함으로써, 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)과 함께, 케이싱(11)의 내부에, 외기(OA)를 케이싱(11)에 받아들여 실내로 보내기 위한 제1 유로(AW1)와, 실내 공기(RA)를 케이싱(11)에 받아들인 후에 실내로 보내는 제2 유로(AW2)와, 실내 공기(RA)를 케이싱(11)에 받아들인 후에 배기(EA)를 실외로 보내는 제3 유로(AW3)의 3개의 공기의 유로를 형성하고 있다(도 4, 도 7 내지 도 9의 화살표를 참조). 따라서, 3개 공기의 유로(AW1 내지 AW3)를 형성하기 때문에 3개의 팬을 이용하는 것이 아니라, 바이패스 댐퍼(41)와 2개의 팬(35, 36)에 의해 3개의 공기의 유로를 형성하고 있으므로, 공기 조화 장치(10)에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 케이싱(11)의 크기를 콤팩트하게 할 수 있고, 생산 비용을 억제할 수 있고, 또한 소비 에너지를 억제할 수 있다.
<냉매 회로의 구성>
냉매 회로(50)에 대하여, 도 4를 참조하면서 설명한다.
냉매 회로(50)는, 제1 흡착 열교환기(51), 제2 흡착 열교환기(52), 압축기(53), 사로 전환 밸브(54) 및 전동 팽창 밸브(55)가 설치된 폐회로이다. 이 냉매 회로(50)는, 충전된 냉매를 순환시킴으로써 증기 압축 냉동 사이클을 행한다.
냉매 회로(50)에 있어서, 압축기(53)는, 그 토출측이 사로 전환 밸브(54)의 제1 포트에, 그 흡입측이 사로 전환 밸브(54)의 제2 포트에 각각 접속되어 있다. 제1 흡착 열교환기(51)의 일단부는, 사로 전환 밸브(54)의 제3 포트에 접속되어 있다. 제1 흡착 열교환기(51)의 타단부는, 전동 팽창 밸브(55)를 통하여 제2 흡착 열교환기(52)의 일단부에 접속되어 있다. 제2 흡착 열교환기(52)의 타단부는, 사로 전환 밸브(54)의 제4 포트에 접속되어 있다.
사로 전환 밸브(54)는, 제1 포트와 제4 포트가 연통하여 제2 포트와 제3 포트가 연통하는 제1 회로 상태(도 4에 도시하는 상태)와, 제1 포트와 제3 포트가 연통하여 제2 포트와 제4 포트가 연통하는 제2 회로 상태(도 7에 도시하는 상태)로 전환 가능하게 되어 있다.
제1 흡착 열교환기(51) 및 제2 흡착 열교환기(52)는, 모두 크로스 핀형의 핀 앤드 튜브 열교환기에 의해 구성되어 있다. 이들 흡착 열교환기(51, 52)는, 구리제의 전열관과 알루미늄제의 전열 핀을 구비하고 있다(도시하지 않음). 흡착 열교환기(51, 52)에 설치된 복수의 전열 핀은, 각각이 직사각형 판 형상으로 형성되고, 일정한 간격으로 배열되어 있다. 또한, 전열관은, 각 전열 핀을 관통하도록 설치되어 있다.
각 흡착 열교환기(51, 52)에서는, 각 전열 핀의 표면에 흡착재가 담지되어 있고, 전열 핀 사이를 통과하는 공기가 전열 핀에 담지된 흡착재와 접촉한다. 이 흡착재로서는, 제올라이트, 실리카겔, 활성탄, 친수성의 관능기를 갖는 유기 고분자 재료 등, 공기 중의 수증기를 흡착할 수 있는 것이 사용된다. 제1 흡착 열교환기(51) 및 제2 흡착 열교환기(52)는, 조습용 부재를 구성하고 있다.
<공기 열교환기>
공기 열교환기(60)는, 도 5에 도시한 바와 같이 크로스 핀형의 핀 앤드 튜브 열교환기이며, 상술한 흡착 열교환기(51, 52)와 마찬가지로 구리제의 전열관(61)과 알루미늄제의 전열 핀(62)을 구비하고 있다. 전열관(61)은, 복수개가 도 5의 제1 방향(L1)을 따라 1열로 배치되어 있고, 도 5의 제2 방향을 따라 연장되어 있다. 그리고, 전열 핀(62)은, 직사각형 모양이며 길이 방향이 제1 방향을 따르도록, 또한 전열관(61)에 수직으로 관통되도록 배치되어 있다. 공기 열교환기(60)는, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이, 그리고 전열관(61)의 내부에, 빌딩 등에 설치되는 열원인 냉동기 등에 의해 생성되는 냉수나 보일러 등에 의해 생성되는 온수를 유통시킴으로써, 냉수를 유통시킨 경우에는 냉방 기기로서, 온수를 유통시킨 경우에는 난방 기기로서 기능한다. 공기 열교환기(60)는, 케이싱(11) 내부의 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)에 설치되고, 도 5에 있어서의 제1 방향(L1)이 공기 조화 장치(10)의 전후 방향을 따르도록, 또한 도 5에 있어서의 제2 방향(L2)이 공기 조화 장치(10)의 좌우 방향을 따르도록 배치된다. 그리고, 공기 열교환기(60)는, 제1 공간(S1)에 유입해 오는 공기의 현열 처리를 행하고 있다.
<제어부의 구성>
공기 조화 장치(10)에는 제어부(90)가 설치되어 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제어부(90)에는, 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)의 풍량을 제어하는 팬 제어부(91)와, 공기 조화 장치(10)의 조습 능력을 조정하기 위하여 냉매 회로(50)의 냉동 사이클의 상태를 제어하는 조습 제어부(92)와, 바이패스 댐퍼(41)의 개방도를 조정하여 제2 공간(S2)으로부터 제1 공간(S1)으로 유입하는 공기의 풍량을 조정하는 바이패스 풍량 조정부(93)를 구비한다. 또한, 공기 조화 장치(10)에는, 실외로 배출하는 공기의 풍량(배기 풍량)을 검출할 수 있는 배기 풍량 센서(80)가 구비되어 있고, 제어부(90)와 제어선에 의해 접속되어 있다. 또한, 급기 팬(35), 환기 팬(36) 및 바이패스 댐퍼(41)도 제어부(90)와 제어선에 의해 접속되어 있다. 또한, 제어부(90)에는, 압축기(53), 전동 팽창 밸브(55), 사로 전환 밸브(54) 및 각 댐퍼(42 내지 45)가 제어선에 의해 접속되어 있고, 후술하는 냉방 제습 운전 및 난방 가습 운전에 있어서의 다양한 제어가 행해지고 있다.
팬 제어부(91)는, 실내 부하의 크기에 따라서 급기 팬(35)에 의한 급기 풍량의 조정을 행하면서, 이 급기 풍량에 연동시켜 실내로부터 받아들이는 실내 공기(RA)의 풍량이 동일해지도록 환기 팬(36)에 의한 환기 풍량의 조정을 행하고 있다.
그리고, 바이패스 풍량 조정부(93)는, 팬 제어부(91)가 조정하고 있는 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)의 풍량과 배기 풍량 센서(80)가 검출하는 배기 풍량에 기초하여, 케이싱(11) 내부에 도입하는 외기(OA)의 풍량과 케이싱(11) 내부로부터 외부로 배출하는 배기(EA)의 풍량이 동일해지도록 조정하고 있고, 또한 외기(OA)의 도입량을 확보하기 위하여 외기(OA)의 풍량과 케이싱(11) 내부에 도입하는 실내 공기(RA)의 풍량이 1:3이 되도록 조정하고 있다. 또한, 바이패스 풍량 조정부(93)가, 바이패스 댐퍼(41)의 개방도를 조정함으로써 외기(OA)의 풍량과 실내 공기(RA)의 풍량의 비율은 1:3에 한정되는 것은 아니다.
-운전 동작-
본 실시 형태의 공기 조화 장치(10)에서는, 냉방 제습 운전 또는 난방 가습 운전을 행하는 것이다. 냉방 제습 운전 중이나 난방 가습 운전 중인 공기 조화 장치(10)는, 도입한 외기(OA)의 조습 처리를 제1 흡착 열교환기(51) 또는 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 행하고, 조습 처리 후의 외기(OA)와 도입한 실내 공기(RA)의 일부를 혼합시킨 혼합 공기의 현열 처리를 공기 열교환기(60)에 의해 행하고, 급기(SA)로서 실내에 공급함과 동시에, 도입한 혼합 공기로서 외기(OA)와 혼합시킨 실내 공기(RA) 이외의 실내 공기(RA)를 배기(EA)로서 실외로 배출한다.
<냉방 제습 운전>
냉방 제습 운전 중인 공기 조화 장치(10)에서는, 후술하는 제1 동작과 제2 동작이 소정의 시간 간격 예를 들어 3분 간격으로 교대로 반복된다. 이때 공기 열교환기(60)에는, 열원으로부터 약 15℃의 냉수가 공급되고 있는 상태로 되어 있다.
우선, 냉방 제습 운전의 제1 동작에 대하여 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이 이 제1 동작 중에는, 각 댐퍼(42 내지 45)는 제1 댐퍼 상태로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 공기 조화 장치(10)의 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)이 운전된다. 급기 팬(35)을 운전하면, 외기(OA)가 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)로부터 케이싱(11) 내의 제3 공간(S3)에 제1 공기로서 도입된다. 환기 팬(36)을 운전하면, 실내 공기(RA)가 실내 공기 도입구(24)로부터 케이싱(11) 내의 제2 공간(S2)에 제2 공기로서 도입된다.
이 제1 동작 중인 냉매 회로(50)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 사로 전환 밸브(54)가 제1 회로 상태로 설정된다. 이 상태의 냉매 회로(50)에서는, 냉매가 순환하여 냉동 사이클이 행해진다. 그때, 냉매 회로(50)에서는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매가 제2 흡착 열교환기(52), 전동 팽창 밸브(55), 제1 흡착 열교환기(51)의 순서로 통과하고, 제1 흡착 열교환기(51)가 증발기가 되고 제2 흡착 열교환기(52)가 응축기가 된다.
제1 공기는, 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)로부터 제3 공간(S3)으로 유입할 때에 증발기로서 기능하고 있는 제1 흡착 열교환기(51)를 통과한다. 제1 흡착 열교환기(51)에서는, 제1 공기 중의 수분이 흡착재에 흡착되고(제습되고), 그때에 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제1 흡착 열교환기(51)에서 제습된 제1 공기는, 제3 공간(S3)에 도입되고, 제1 외기 도입 댐퍼(42)를 통하여, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한다.
한편, 실내 공기 도입구(24)로부터 제2 공간(S2)으로 유입한 제2 공기는, 바이패스 댐퍼(41)에 의해 풍량 조정된 후에, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유도되는 제3 공기와, 제2 배기 댐퍼(45)를 통하여 제4 공간(S4)으로 유도되는 제4 공기로 분류된다.
제1 공간(S1)으로 유입한 제3 공기는, 마찬가지로 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)에 유입한 제1 공기와 혼합된 후에, 공기 열교환기(60)에 의해 냉각되어, 급기 팬(35)에 의해 급기구(23)를 통하여 실내에 공급된다.
제4 공간(S4)에 유입한 제4 공기는, 제2 흡착 열교환기(52)를 통과하여 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)를 통하여 실외로 배출된다. 제2 흡착 열교환기(52)에서는, 냉매에 의해 가열된 흡착재로부터 수분이 이탈하고, 이 이탈한 수분이 제4 공기에 부여된다. 이와 같이 하여, 제4 공기는, 제2 흡착 열교환기(52)에서 수분이 부여된 상태에서, 실외로 배출된다.
냉방 제습 운전의 제2 동작에 대하여 설명한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 이 제2 동작 중에는, 각 댐퍼(42 내지 45)는 제2 댐퍼 상태로 설정된다.
이 제2 동작 중의 냉매 회로(50)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 사로 전환 밸브(54)가 제2 회로 상태로 설정된다. 이 상태의 냉매 회로(50)에서는, 냉매가 순환하여 냉동 사이클이 행해진다. 그때, 냉매 회로(50)에서는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매가 제1 흡착 열교환기(51), 전동 팽창 밸브(55), 제2 흡착 열교환기(52)의 순서로 통과하고, 제1 흡착 열교환기(51)가 응축기가 되고 제2 흡착 열교환기(52)가 증발기가 된다.
제1 공기는, 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)로부터 제4 공간(S4)으로 유입할 때에 증발기로서 기능하고 있는 제2 흡착 열교환기(52)를 통과한다. 제2 흡착 열교환기(52)에서는, 제1 공기 중의 수분이 흡착재에 흡착되고(제습되고), 그때에 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 제2 흡착 열교환기(52)에서 제습된 제1 공기는, 제4 공간(S4)에 도입되고, 제2 외기 도입 댐퍼(43)를 통하여, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한다.
한편, 실내 공기 도입구(24)로부터 제2 공간(S2)으로 유입한 제2 공기는, 바이패스 댐퍼(41)에 의해 풍량 조정된 후에, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유도되는 제3 공기와, 제1 배기 댐퍼(44)를 통하여 제3 공간(S3)으로 유도되는 제4 공기로 분류된다.
제1 공간(S1)으로 유입한 제3 공기는, 마찬가지로 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)에 유입한 제1 공기와 혼합된 후에, 공기 열교환기(60)에 의해 냉각되어, 급기 팬(35)에 의해 급기구(23)를 통하여 실내에 공급된다.
제3 공간(S3)으로 유입한 제4 공기는, 제1 흡착 열교환기(51)를 통과하여 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)를 통하여 실외로 배출된다. 제1 흡착 열교환기(51)에서는, 냉매에 의해 가열된 흡착재로부터 수분이 이탈하고, 이 이탈한 수분이 제4 공기에 부여된다. 이와 같이 하여, 제4 공기는, 제1 흡착 열교환기(51)에서 수분이 부여된 상태에서, 실외로 배출된다.
냉방 제습 운전에서는, 제1 공간(S1)으로 유입한 제1 공기는 이미 제습되어 있고, 또한 제3 공기는 실내 공기(RA)이므로 그다지 절대 습도가 높지 않은 상태이므로, 공기 열교환기(60)에 의해 냉각되는 제1 공기와 제3 공기의 혼합 공기는 절대 습도가 낮은 상태(즉, 건조된 상태)에 있다. 이로 인해, 공기 열교환기(60)에서는, 잠열 처리가 거의 행해지지 않고 현열 처리만이 행해지게 되고, 공기 열교환기(60) 내부를 유통시키는 냉수의 온도를 약 15℃(종래는 약 7℃ 등이 많음)라는 비교적 높은 온도 설정으로 해도, 충분히 실내를 냉방하는 데 충분하다. 또한, 마찬가지의 이유로부터 공기 열교환기(60)에 있어서 거의 응축수가 발생하지 않는다. 따라서, 본 실시 형태의 공기 조화 장치(10)에서는, 응축수를 처리하는 드레인 팬이나 드레인 배관 등의 부품이 불필요하게 된다. 이에 의해, 공기 조화 장치(10)의 제조에 관한 비용을 억제할 수 있고, 또한 시공시의 드레인 배관도 불필요하게 되므로 시공에 관한 비용도 억제할 수 있다.
<난방 가습 운전>
난방 가습 운전 중인 공기 조화 장치(10)에서는, 후술하는 제1 동작과 제2 동작이 소정의 시간 간격 예를 들어 3분 간격으로 교대로 반복된다. 이때 공기 열교환기(60)에는, 열원으로부터 약 45℃의 온수가 공급되고 있는 상태로 되어 있다.
냉방 제습 운전 중인 공기 조화 장치(10)에서는, 후술하는 제1 동작과 제2 동작이 소정의 시간 간격 예를 들어 3분 간격으로 교대로 반복된다. 이때 공기 열교환기(60)에는, 열원으로부터 약 15℃의 냉수가 공급되어 있는 상태로 되어 있다.
우선, 난방 가습 운전의 제1 동작에 대하여 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 이 제1 동작 중에는, 각 댐퍼(42 내지 45)는 제1 댐퍼 상태로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 공기 조화 장치(10)의 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)이 운전된다. 급기 팬(35)을 운전하면, 외기가 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)로부터 케이싱(11) 내의 제3 공간(S3)에 제1 공기로서 도입된다. 환기 팬(36)을 운전하면, 실내 공기(RA)가 실내 공기 도입구(24)로부터 케이싱(11) 내의 제2 공간(S2)으로 제2 공기로서 도입된다.
이 제1 동작 중인 냉매 회로(50)에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 사로 전환 밸브(54)가 제2 회로 상태로 설정된다. 이 상태의 냉매 회로(50)에서는, 냉매가 순환하여 냉동 사이클이 행해진다. 그때, 냉매 회로(50)에서는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매가 제1 흡착 열교환기(51), 전동 팽창 밸브(55), 제2 흡착 열교환기(52)의 순서로 통과하고, 제1 흡착 열교환기(51)가 응축기가 되고 제2 흡착 열교환기(52)가 증발기가 된다.
제1 공기는, 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)로부터 제3 공간(S3)으로 유입할 때에 응축기로서 기능하고 있는 제1 흡착 열교환기(51)를 통과한다. 제1 흡착 열교환기(51)에서는, 냉매에 의해 가열된 흡착재로부터 수분이 이탈하고, 이 이탈한 수분이 제1 공기에 부여된다(가습된다). 제1 흡착 열교환기(51)에서 가습된 제1 공기는, 제3 공간(S3)에 도입되고, 제1 외기 도입 댐퍼(42)를 통하여, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한다.
한편, 실내 공기 도입구(24)로부터 제2 공간(S2)으로 유입한 제2 공기는, 바이패스 댐퍼(41)에 의해 풍량 조정된 후에, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유도되는 제3 공기와, 제2 배기 댐퍼(45)를 통하여 제4 공간(S4)으로 유도되는 제4 공기로 분류된다.
제1 공간(S1)에 유입한 제3 공기는, 마찬가지로 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한 제1 공기와 혼합된 후에, 공기 열교환기(60)에 의해 가열되어, 급기 팬(35)에 의해 급기구(23)를 통하여 실내에 공급된다.
제4 공간(S4)으로 유입한 제4 공기는, 제2 흡착 열교환기(52)를 통과하여 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)를 통하여 실외로 배출된다. 제2 흡착 열교환기(52)에서는, 제4 공기 중의 수분이 흡착재에 흡착되고, 그때에 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 이와 같이 하여, 제4 공기는, 제2 흡착 열교환기(52)에서 수분이 이탈된 상태에서, 실외로 배출된다.
난방 가습 운전의 제2 동작에 대하여 설명한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 이 제2 동작 중에는, 각 댐퍼(42 내지 45)는 제2 댐퍼 상태로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 공기 조화 장치(10)의 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)이 운전된다. 급기 팬(35)을 운전하면, 외기(OA)가 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)로부터 케이싱(11) 내의 제4 공간(S4)으로 제1 공기로서 도입된다. 환기 팬(36)을 운전하면, 실내 공기(RA)가 실내 공기 도입구(24)로부터 케이싱(11) 내의 제2 공간(S2)으로 제2 공기로서 도입된다.
이 제2 동작 중의 냉매 회로(50)에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 사로 전환 밸브(54)가 제1 회로 상태로 설정된다. 이 상태의 냉매 회로(50)에서는, 냉매가 순환하여 냉동 사이클이 행해진다. 그때, 냉매 회로(50)에서는, 압축기(53)로부터 토출된 냉매가 제2 흡착 열교환기(52), 전동 팽창 밸브(55), 제1 흡착 열교환기(51)의 순서로 통과하고, 제1 흡착 열교환기(51)가 증발기가 되고 제2 흡착 열교환기(52)가 응축기가 된다.
제1 공기는, 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)로부터 제4 공간(S4)으로 유입할 때에 응축기로서 기능하고 있는 제2 흡착 열교환기(52)를 통과한다. 제2 흡착 열교환기(52)에서는, 냉매에 의해 가열된 흡착재로부터 수분이 이탈하고, 이 이탈한 수분이 제1 공기에 부여된다(가습된다). 제2 흡착 열교환기(52)에서 가습된 제1 공기는, 제4 공간(S4)에 도입되고, 제2 외기 도입 댐퍼(43)를 통하여, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한다.
한편, 실내 공기 도입구(24)로부터 제2 공간(S2)으로 유입한 제2 공기는, 바이패스 댐퍼(41)에 의해 풍량 조정된 후에, 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유도되는 제3 공기와, 제1 배기 댐퍼(44)를 통하여 제3 공간(S3)으로 유도되는 제4 공기로 분류된다.
제1 공간(S1)으로 유입한 제3 공기는, 마찬가지로 제1 공간(S1)의 상류측 공간(S11)으로 유입한 제1 공기와 혼합된 후에, 공기 열교환기(60)에 의해 가열되어, 급기 팬(35)에 의해 급기구(23)를 통하여 실내에 공급된다.
제3 공간(S3)으로 유입한 제4 공기는, 제1 흡착 열교환기(51)를 통과하여 제1 내외 유출ㆍ유입구(21)를 통하여 실외로 배출된다. 제1 흡착 열교환기(51)에서는, 제4 공기 중의 수분이 흡착재에 흡착되고, 그때에 발생한 흡착열이 냉매에 흡열된다. 이와 같이 하여, 제4 공기는, 제1 흡착 열교환기(51)에서 수분이 이탈된 상태에서, 실외로 배출된다.
난방 가습 운전에 있어서는, 동계에 특히 부족한 공기 중 수분을 외기(OA)로부터 받아들임으로써, 가습하면서의 난방이 가능하게 되어 있다. 이로 인해, 가습을 위한 급수를 행하지 않고, 난방 및 가습을 행할 수 있다.
<특징>
(1)
본 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 조습 처리를 행한 후의 외기(OA)와, 실내 공기(RA)의 일부인 환기 공기(RA1)를 혼합시킨 혼합 공기를 공기 열교환기에 의해 열원으로부터의 열처리가 행해진 유체와 열교환시킴으로써, 외기(OA)의 잠열 처리 및 현열 처리와 실내 공기(RA)의 현열 처리를 행하고 있다.
그리고, 공기 열교환기(60)에 냉수를 유통시켜 본 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치에 냉방 제습 운전을 행하게 하는 경우에는, 공기 열교환기(60)에 있어서 공기 열교환기(60)에 조습 처리(즉 잠열 처리)된 후의 외기(OA)와 환기 공기(RA)를 혼합시킨 혼합 공기와 냉수를 열교환시키게 된다.
이와 같이, 공기 조화 장치(10)에 있어서 냉방 제습 운전을 행하면, 잠열 처리된 후의 건조된 외기(OA)와 환기 공기(RA)를 혼합한 혼합 공기를 냉수와 열교환시키게 되므로, 공기 열교환기(60)에서는, 잠열 처리가 거의 행해지지 않고 현열 처리만이 행해지게 되고, 공기 열교환기(60) 내부를 유통시키는 냉수의 온도를 종래의 7℃ 등과 비교하여 높은 온도인 예를 들어 15℃로 설정해도 충분히 실내를 냉방할 수 있다. 따라서, 냉동기 등이 생성하는 냉수의 온도를 높은 온도로 설정할 수 있고, 소비 에너지를 억제할 수 있다. 또한, 마찬가지의 이유로부터 공기 열교환기(60)에 있어서 응축수가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 공기 조화 장치(10)에서는, 응축수를 처리하는 드레인 팬이나 드레인 배관 등의 부품이 불필요하게 된다. 이에 의해, 드레인리스 공기 조화 장치의 제조에 관한 비용을 억제할 수 있고, 또한 시공시의 드레인 배관도 불필요하게 되므로 시공에 관한 비용도 억제할 수 있다.
(2)
본 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 공기 열교환기에 응축수를 발생하기 어렵도록, 외기(OA)의 조습 처리를 미리 행하므로, 공기 열교환기를 전열관이 연장되는 방향 및 복수개의 전열관이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치하고 있다.
일반적으로, 공기 열교환기에 의해 공기를 냉각하는 경우(특히 하계의 경우)에는 응축수가 발생하기 쉽고, 응축수의 처리를 행하기 쉽게 하기 위하여, 공기 열교환기는, 복수개의 전열관에 의해 형성되는 열방향이 수직 방향을 따르도록 혹은 수평 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 일이 많다. 그러나, 공기 조화 장치(10)에서는, 응축수가 발생하는 일이 거의 없기 때문에, 공기 열교환기를 전열관이 연장되는 방향 및 복수개의 전열관이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치할 수 있다. 따라서, 공기 열교환기(60)의 배치에 제한이 없어지고, 공기 열교환기의 배치의 자유도에 제한이 있는 경우에 비하여, 제품을 콤팩트하게 설계하기 쉽게 할 수 있다.
(3)
본 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 케이싱(11)에, 외기(OA)를 도입하거나, 배기(EA)를 실외로 배출하거나 할 수 있는 제1 내외 유출ㆍ유입구(21) 및 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)와, 실내 공기(RA)를 도입할 수 있는 실내 공기 도입구(24)와, 공기 조화한 후의 혼합 공기를 실내에 공급할 수 있는 급기구(23)가 있다. 제1 내외 유출ㆍ유입구(21) 및 제2 내외 유출ㆍ유입구(22)는, 케이싱(11) 내부와 실외를 연통시키고 있고, 실내 공기 도입구(24) 및 급기구(23)는 케이싱(11) 내부와 실내를 연통시키고 있다.
이와 같이, 케이싱(11)에 4개의 개구부(21 내지 24)를 형성함으로써, 4개 개구부(21 내지 24) 각각을 외기(OA), 실내 공기(RA), 배기(EA), 급기(SA)(공기 조화된 후의 혼합 공기)의 4종류의 기류를 전용으로 유통시킬 수 있다. 따라서, 실내의 환기를 원활하게 행할 수 있다.
(4)
본 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 케이싱(11)의 내부에, 외기(OA)를 케이싱(11)에 받아들여 실내로 보내기 위한 제1 유로(AW1)와, 실내 공기(RA)를 케이싱(11)에 받아들인 후에 실내로 보내는 제2 유로(AW2)와, 실내 공기(RA)를 케이싱(11)에 받아들인 후에 배기(EA)를 실외로 보내는 제3 유로(AW3)의 3개의 공기의 유로가 있다. 그리고, 급기 팬(35), 환기 팬(36) 및 바이패스 댐퍼(41)에 의해, 이들 3개의 유로를 형성하고 있다.
이와 같이, 공기의 유로를 3개 형성하기 때문에 3개의 팬을 이용하는 것이 아니라, 바이패스 댐퍼(41)와 2개의 팬(35, 36)에 의해 3개의 공기의 유로를 형성하고 있다. 이로 인해, 공기 조화 장치(10)에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 케이싱(11)의 크기를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 공기 조화 장치(10)에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 공기 조화 장치(10)에서는, 팬을 3개 탑재하는 경우에 비하여, 소비 에너지를 억제할 수 있다.
<변형예>
(1)
상기 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 3개의 공기의 유로(AW1 내지 AW3)를 형성하는 데, 바이패스 댐퍼(41), 급기 팬(35) 및 환기 팬(36)을 이용하고 있지만 이에 한정하지 않고, 제1 유로(AW1)를 형성하는 급기 팬(37)과, 제2 유로(AW2)를 형성하는 환기 팬(38)과, 제3 유로(AW3)를 형성하는 배기 팬(39)의 3개의 팬을 설치하여 3개의 유로(AW1 내지 AW3)를 형성해도 상관없다(도 10을 참조). 또한, 이 경우에는, 환기 팬(38) 및 배기 팬(39)의 팬 회전수를 제어함으로써 환기 공기(RA1)의 풍량과 배기(EA)의 풍량이 예를 들어 3:1이 되도록 조정하게 된다. 도 10은, 냉방 제습 운전의 제1 동작에 있어서의 냉매 회로의 상태 및 공기의 흐름을 나타내는 공기 조화 장치(10a)의 모델도이다.
(2)
상기 실시 형태에 관한 공기 조화 장치(10)에서는, 공기 열교환기(60)에 냉온수를 유통시킴으로써 냉난방을 행하고 있지만, 공기 열교환기(60)에 유통시키는 것은 냉온수에 한하지 않고, 브라인 등이어도 상관없다.
본 발명에 관한 드레인리스 공기 조화 장치는, 소비 에너지를 억제할 수 있고, 또한 시공을 용이하게 할 수 있다는 효과를 발휘하고 있고, 외기의 공조 처리를 행하면서 실내 공기의 공기 조화를 행하는 드레인리스 공기 조화 장치 등으로서 유용하다.
10, 10a: 공기 조화 장치(드레인리스 공기 조화 장치)
11: 케이싱(본체 케이싱)
21: 제1 내외 유출ㆍ유입구(외기 도입구, 배기구)
22: 제2 내외 유출ㆍ유입구(외기 도입구, 배기구)
23: 급기구
24: 실내 공기 도입구
35, 37: 급기 팬
36, 38: 환기 팬
39: 배기 팬
41: 바이패스 댐퍼(풍량 분할 수단)
51: 제1 흡착 열교환기
52: 제2 흡착 열교환기
53: 압축기
54: 사로 전환 밸브(전환 기구)
55: 전동 팽창 밸브(팽창 기구)
60: 공기 열교환기
61: 전열관
62: 전열 핀
80: 배기 풍량 센서(배기 풍량 검출 수단)
OA: 외기
RA: 실내 공기
RA1: 환기 공기
EA: 배기

Claims (9)

  1. 실내 공기(RA)의 일부와 외기(OA)를 혼합시킨 혼합 공기를 공조 처리하는 드레인리스 공기 조화 장치(10)이며,
    본체 케이싱(11)과,
    상기 외기(OA)를 상기 본체 케이싱(11)에 받아들여 실내로 보내는 외기 공급 수단과,
    상기 본체 케이싱(11)에 받아들여진 상기 실내 공기(RA)의 일부를 환기 공기(RA1)로서 실내로 보내는 실내 공기 공급 수단과,
    상기 환기 공기(RA1) 이외의 상기 본체 케이싱(11)에 받아들여진 상기 실내 공기를 배기(EA)로서 실외로 보내는 배기 수단과,
    공기 중의 수분을 흡착 및 탈착할 수 있는 흡착재를 갖고, 상기 수분을 흡착하는 흡착기 또는 흡착한 수분을 공기 중에 재생하는 재생기로서 기능하고, 공기의 조습 처리를 행하는 것이 가능한 제1 흡착 열교환기(51)와,
    공기 중의 수분을 흡착 및 탈착할 수 있는 흡착재를 갖고, 상기 수분을 흡착하는 흡착기 또는 흡착한 수분을 공기 중에 재생하는 재생기로서 기능하고, 공기의 조습 처리를 행하는 것이 가능한 제2 흡착 열교환기(52)와,
    열원에 의해 열처리된 후의 유체와, 공기를 열교환하는 것이 가능한 공기 열교환기(60)를 구비하고,
    상기 본체 케이싱(11)은, 상기 제1 흡착 열교환기(51), 상기 제2 흡착 열교환기(52), 상기 공기 열교환기(60), 상기 외기 공급 수단, 상기 실내 공기 공급 수단 및 상기 배기 수단을 내포하고,
    상기 외기는, 상기 제1 흡착 열교환기(51) 또는 상기 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 조습 처리되어, 상기 실내 공기의 일부와 혼합되어 상기 혼합 공기가 되고,
    상기 혼합 공기는, 상기 공기 열교환기(60)에 의해 상기 유체와 열교환되고,
    상기 배기는, 상기 제1 흡착 열교환기(51) 또는 상기 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 조습 처리된 후에, 실외로 보내지고,
    상기 제1 흡착 열교환기(51)가 흡착기로서 기능하면 상기 제2 흡착 열교환기(52)는 재생기로서 기능하고,
    상기 제1 흡착 열교환기(51)가 재생기로서 기능하면 상기 제2 흡착 열교환기(52)는 흡착기로서 기능하는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 열교환기(60)는,
    내부를 상기 유체가 유통하고, 적어도 1열 이상으로 배열되는 복수개의 전열관(61)과,
    상기 복수개의 전열관에 관통되는 복수매의 전열 핀(62)을 갖고 있고,
    상기 전열관(61)이 연장되는 방향 및 상기 복수개의 전열관(61)이 배열되는 열방향이, 수평 방향이 되도록 배치되는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  3. 제1항에 있어서, 상기 본체 케이싱(11)은, 상기 외기(OA)를 도입 가능한 외기 도입구(21, 22)와, 상기 실내 공기(RA)를 도입 가능한 실내 공기 도입구(24)와, 상기 배기(EA)를 실외로 배출 가능한 배기구(21, 22)와, 상기 혼합 공기를 실내로 공급 가능한 급기구(23)를 갖는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  4. 제3항에 있어서, 상기 환기 공기(RA1)의 풍량과 상기 배기(EA)의 풍량이 소정의 비율이 되도록 상기 실내 공기(RA)를 분할하는 풍량 분할 수단(41)과,
    상기 환기 공기(RA1)와 상기 외기(OA)를 상기 혼합 공기로서 상기 본체 케이싱(11)에 도입하면서, 상기 공기 열교환기(60)에 의해 상기 유체와 열교환된 후의 상기 혼합 공기를 실내에 공급하는 급기 팬(35)과,
    상기 실내 공기(RA)를 상기 본체 케이싱(11)에 도입하면서, 상기 풍량 분할 수단(41)에 상기 실내 공기(RA)를 보내는 환기 팬(36)을 더 구비하고,
    상기 외기 공급 수단에서는, 상기 급기 팬(35)이, 상기 외기(OA)를, 상기 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에, 상기 본체 케이싱(11)으로부터 실내로 보내고,
    상기 실내 공기 공급 수단에서는, 상기 환기 팬(36)이 상기 실내 공기(RA)를 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에, 상기 환기 공기(RA1)를 상기 급기 팬(35)이 실내로 보내고,
    상기 배기 수단에서는, 상기 환기 팬(36)이, 상기 실내 공기(RA)를 상기 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에, 상기 배기(EA)를 실외로 보내는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  5. 제4항에 있어서, 상기 배기의 풍량을 검출 가능한 배기 풍량 검출 수단(80)을 더 구비하고,
    상기 풍량 분할 수단(41)은, 검출된 상기 배기의 풍량과 상기 환기 팬의 팬 회전수에 기초하여, 상기 환기 공기(RA1)의 풍량과, 상기 배기(EA)의 풍량의 비율이 상기 소정의 비율이 되도록 조정하는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  6. 제4항에 있어서, 상기 풍량 분할 수단(41)은, 풍량 조정 댐퍼로 이루어지는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  7. 제3항에 있어서, 상기 외기(OA)를 상기 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에 실내에 보내고, 상기 외기 공급 수단으로서 기능하는 급기 팬(37)과,
    상기 환기 공기(RA1)를 상기 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에 실내로 보내고, 상기 실내 공기 공급 수단으로서 기능하는 환기 팬(38)과,
    상기 환기 공기(RA1) 이외의 상기 실내 공기를 상기 본체 케이싱(11)에 받아들인 후에 실외로 보내고, 상기 배기 수단으로서 기능하는 배기 팬(39)을 더 구비하고,
    상기 환기 팬(38)의 팬 회전수와, 상기 배기 팬(37)의 팬 회전수를 조정함으로써, 상기 환기 공기(RA1)와 상기 배기(EA)의 풍량의 비율이 소정의 비율이 되도록 하는, 드레인리스 공기 조화 장치(10a).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 냉매를 압축하는 압축기(53)와,
    상기 제1 흡착 열교환기(51) 또는 상기 제2 흡착 열교환기(52)에 의해 응축된 상기 냉매를 감압하는 팽창 기구(55)를 더 구비하고,
    상기 압축기(53), 상기 제1 흡착 열교환기(51), 상기 팽창 기구(55) 및 상기 제2 흡착 열교환기(52)는, 증기 압축식 사이클을 행하는 냉매 회로(50)를 형성하고,
    상기 제1 흡착 열교환기(51) 또는 상기 제2 흡착 열교환기(52)는, 증발기로서 기능하는 경우에 상기 흡착기로서도 기능하고, 응축기로서 기능하는 경우에 상기 재생기로서도 기능하는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
  9. 제7항에 있어서, 상기 냉매 회로(50)는,
    상기 제1 흡착 열교환기(51)를 증발기로서 기능시키고, 또한 상기 제2 흡착 열교환기(52)를 응축기로서 기능시키는 제1 상태와, 상기 제1 흡착 열교환기(51)를 응축기로서 기능시키고, 또한 상기 제2 흡착 열교환기(52)를 증발기로서 기능시키는 제2 상태의 전환이 가능한 전환 기구(54)를 더 갖고,
    상기 전환 기구(54)는, 정기적으로 상기 제1 상태와 상기 제2 상태의 전환을 행하는, 드레인리스 공기 조화 장치(10).
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5453823B2 (ja) * 2009-01-30 2014-03-26 ダイキン工業株式会社 ドレンレス空気調和装置
US9273877B2 (en) 2010-05-25 2016-03-01 7Ac Technologies, Inc. Methods and systems for desiccant air conditioning
US20130190933A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 International Business Machines Corporation Energy efficient air flow control
US9308490B2 (en) 2012-06-11 2016-04-12 7Ac Technologies, Inc. Methods and systems for turbulent, corrosion resistant heat exchangers
CN102721174A (zh) * 2012-06-14 2012-10-10 华南理工大学 一种家用变容无级调节即热式热泵热水器
WO2014089164A1 (en) 2012-12-04 2014-06-12 7Ac Technologies, Inc. Methods and systems for cooling buildings with large heat loads using desiccant chillers
US9631848B2 (en) 2013-03-01 2017-04-25 7Ac Technologies, Inc. Desiccant air conditioning systems with conditioner and regenerator heat transfer fluid loops
EP3614072B1 (en) 2013-03-14 2022-06-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Split liquid desiccant air conditioning system
ES2759926T3 (es) 2013-06-12 2020-05-12 7Ac Tech Inc Sistema de aire acondicionado desecante líquido
CN114935180B (zh) 2014-03-20 2023-08-15 艾默生环境优化技术有限公司 空气调节系统、冷却和除湿的方法和加热和加湿的方法
EP3667190A1 (en) 2014-11-21 2020-06-17 7AC Technologies, Inc. Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning
JP6219549B1 (ja) * 2017-05-09 2017-10-25 伸和コントロールズ株式会社 空気調和装置
JP7076477B2 (ja) 2017-06-02 2022-05-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 空調装置
DE102017212412A1 (de) * 2017-07-19 2019-01-24 Weiss Umwelttechnik Gmbh Befeuchter und Verfahren zur Konditionierung von Luft
CN111373202B (zh) 2017-11-01 2021-11-26 艾默生环境优化技术有限公司 液体干燥剂空调系统中膜模块中液体干燥剂的均匀分布的方法和设备
EP3704415A4 (en) 2017-11-01 2021-11-03 7AC Technologies, Inc. TANK SYSTEM FOR AN AIR CONDITIONING SYSTEM WITH LIQUID DRYING AGENTS
US11022330B2 (en) 2018-05-18 2021-06-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Three-way heat exchangers for liquid desiccant air-conditioning systems and methods of manufacture
CN110207279A (zh) * 2019-06-10 2019-09-06 珠海格力电器股份有限公司 空调室内机、多联机空调系统及控制方法
CN110529939B (zh) * 2019-09-27 2023-09-26 海信空调有限公司 室内空气处理系统及空气处理一体机
CN114811907B (zh) * 2022-03-14 2024-01-26 青岛海信日立空调系统有限公司 空调控制方法及空调

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060131825A (ko) * 2004-03-31 2006-12-20 다이킨 고교 가부시키가이샤 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2316030A1 (de) * 1973-03-30 1974-10-17 Bahco Ventilation Ab Klimaanlage. zusatz zu 2212356
US4608961A (en) * 1984-04-30 1986-09-02 Lanham Machinery Company, Inc. Exhaust damper control
JP3131813B2 (ja) * 1993-01-21 2001-02-05 清水建設株式会社 減湿型空気調和装置
JPH07253225A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Nippondenso Co Ltd 空調装置
US6126540A (en) * 1999-07-27 2000-10-03 Johnson Controls Technology Company Staged power exhaust for HVAC air handling units
JP2004092956A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Shin Nippon Air Technol Co Ltd デシカント空調方法およびデシカント空調機
JP3668785B2 (ja) * 2003-10-09 2005-07-06 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP2005164220A (ja) * 2003-11-12 2005-06-23 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP3668786B2 (ja) * 2003-12-04 2005-07-06 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP4525138B2 (ja) * 2004-03-31 2010-08-18 ダイキン工業株式会社 調湿装置
JP4529530B2 (ja) * 2004-04-26 2010-08-25 ダイキン工業株式会社 調湿装置
WO2005114072A2 (en) * 2004-05-22 2005-12-01 Gerald Landry Desiccant-assisted air conditioning system and process
CA2495959A1 (en) * 2005-01-31 2006-07-31 Michael M. Sprague Heat recovery and ventilation system for dryers
JP2007232290A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Sanki Eng Co Ltd 潜熱負荷の変動幅が大きい場合の空調システム
US20080014857A1 (en) * 2006-05-23 2008-01-17 Spadafora Paul F System for improving both energy efficiency and indoor air quality in buildings
JP4816251B2 (ja) * 2006-05-26 2011-11-16 マックス株式会社 空調装置及び建物
JP4848480B2 (ja) 2006-09-14 2011-12-28 株式会社前川製作所 デシカント空調機の処理空気温度制御方法及び装置
US7758407B2 (en) * 2006-09-26 2010-07-20 Siemens Industry, Inc. Ventilation control based on occupancy
JP2008145092A (ja) 2006-11-17 2008-06-26 Daikin Ind Ltd 調湿装置
US20100282455A1 (en) * 2007-07-27 2010-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and manufacturing method of the same
JP4360434B2 (ja) * 2007-10-05 2009-11-11 ダイキン工業株式会社 空気調和装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060131825A (ko) * 2004-03-31 2006-12-20 다이킨 고교 가부시키가이샤 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
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