KR20060050949A - 환기 장치 및 공기 조화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 새로운 열원을 설치하는 일 없이, 전열 교환 소자의 내기 입구의 동결을 억제할 수 있는 환기 장치 및 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.
외기를 실내로 공급하는 급기 팬(55)과, 내기를 실외로 배출하는 배기 팬(63)과, 외기와 내기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자(53)를 구비하는 환기 장치에 있어서, 외기 온도가 소정 온도 이하인 경우에는 전열 교환 소자(53)의 동결을 방지하기 위해 배기 팬(63)이 배출하는 내기의 열에 의해 전열 교환 소자(53)를 따뜻하게 하도록 급기 팬(55)이 공급하는 외기의 공급량을 제어하는 제어 수단(45)을 구비한다.
급기 팬, 전열 교환 소자, 배기 팬, 제어 수단, 공기 조화 장치

Description

환기 장치 및 공기 조화 장치{VENTILATOR AND AIR CONDITIONER}
도1은 본 발명에 관한 공기 조화 장치의 일실시 형태를 도시한 회로도.
도2는 전열 교환 소자의 사시도.
도3은 공기 조화 장치의 이용측 유닛을 하부로부터 본 사시도.
도4는 공기 조화 장치의 이용측 유닛을 도시한 단면도.
도5는 공기 조화 장치의 이용측 유닛의 평면도.
도6은 제어 장치에 의한 급기 팬의 간헐 운전 제어를 도시한 제어 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 공기 조화 장치
18 : 압축기
21 : 열원측 열교환기
25 : 이용측 열교환기
45 : 제어 장치(제어 수단)
50 : 환기 장치
53 : 전열 교환 소자
55 : 급기 팬
63 : 배기 팬
[문헌 1] JP 2001-235220 A
본 발명은 전열 교환 소자를 구비한 환기 장치 및 공기 조화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실내를 닫아 둔 상태가 장시간 계속되면 실내의 공기가 오염되므로 실외의 신선한 공기를 실내로 취입하여 환기를 행하는 환기 장치가 알려져 있다. 이러한 종류의 환기 장치로서 환기를 행하는 경우에, 실내의 온도를 지나치게 변동시키지 않도록 실외로 배출하는 내기와 실내로 공급하는 외기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자를 구비한 환기 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 문헌 1 참조).
또한 일반적으로, 압축기, 열원측 열교환기 및 이용측 열교환기를 구비한 공기 조화 장치를 운전시키는 경우, 통상 실내를 닫아 둔 상태에서 행해지기 때문에 상기 환기 장치를 구비하여 실내의 공조를 행하는 동시에 실내의 환기를 행하는 공기 조화 장치도 알려져 있다.
그러나, 상기 환기 장치에서는 외기가 저온(예를 들어, 영하)일 때에 환기를 행하는 경우, 전열 교환 소자에 저온의 외기가 계속 공급되면 이 외기에 의해 내기 가 차가워져 전열 교환 소자의 내기 입구에 결로가 발생하고, 이 결로수가 동결되어 전열 교환 소자의 내기 입구가 폐색되어 버릴 가능성이 있었다. 이와 같이 전열 교환 소자의 내기 입구가 폐색된 상태에서는 필요한 환기량을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 전열 교환 소자에 가해지는 풍압이 증대되어 전열 교환 소자가 파손될 우려가 있었다.
상기 문제점에 대해, 저온의 외기를 히터 등으로 따뜻하게 하여 이 공기를 전열 교환 소자에 공급함으로써, 전열 교환 소자의 내기 입구의 동결을 방지하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우에는 다른 열원이 필요해지므로 환기 장치가 복잡해져 에너지 비용도 더 들게 된다.
그래서 본 발명의 목적은, 새로운 열원을 설치하는 일 없이 전열 교환 소자의 내기 입구의 동결을 억제할 수 있는 환기 장치 및 공기 조화 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 외기를 실내로 공급하는 급기 팬과, 내기를 실외로 배출하는 배기 팬과, 외기와 내기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자를 구비하는 환기 장치에 있어서, 외기 온도가 소정 온도 이하인 경우에는 전열 교환 소자의 동결을 방지하기 위해 배기 팬이 배출하는 내기의 열에 의해 전열 교환 소자를 따뜻하게 하도록 급기 팬이 공급하는 외기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우에 있어서, 제어 수단은 외기 온도에 따라서 급기 팬의 운전 시간을 변경 가능하게 하는 구성으로 해도 좋다. 또한 제어 수단은, 소정의 단위 시간에 있어서의 급기 팬의 운전 시간을 서로 다르게 한 복수의 간헐 운전 모드를 구비하고, 이들 각 운전 모드 중으로부터 외기 온도에 대응하는 소정의 간헐 운전 모드를 선택하여 급기 팬을 운전하는 구성으로 해도 좋다. 또한 제어 수단은, 외기 온도에 따라서 급기 팬의 운전 주파수를 변경 가능하게 하는 구성으로 해도 좋다. 또한 제어 수단은, 배기 팬을 소정의 배기량으로 유지한 상태로 운전하는 구성으로 해도 좋다.
또한 본 발명은, 천정에 현수되는 공기 조화 장치 본체와, 이 공기 조화 장치 본체와 일체화된 환기 장치를 구비하고, 이 환기 장치가 외기를 실내로 공급하는 급기 팬과, 내기를 실외로 배출하는 배기 팬과, 외기와 내기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자를 구비하는 공기 조화 장치에 있어서, 외기 온도가 소정 온도 이하인 경우에는 전열 교환 소자의 동결을 방지하기 위해 배기 팬이 배출하는 내기의 열에 의해 전열 교환 소자를 따뜻하게 하도록 급기 팬이 공급하는 외기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도1은 본 발명에 관한 공기 조화 장치의 일실시 형태를 도시한 회로도이다. 이 도1에 있어서, 부호 10은 공기 조화 장치를 도시하고, 이 공기 조화 장치(10)는 열원측 유닛(11)과 이용측 유닛(13)을 갖고 구성되고, 열원측 유닛(11)의 냉매 배관(14)과, 이용측 유닛(13)의 냉매 배관(30)이 냉매 배관(액관)(16) 및 냉매 배관(가스관)(17)에 의해 접속된다. 열원측 유닛(11)은, 예를 들어 실외에 설치되고, 이용측 유닛(13)은 피공조실인 실내에 설치된다.
열원측 유닛(11)은 용량 가변형 압축기(18)와, 어큐뮬레이터(19)와, 사방 밸브(20)와, 열원측 열교환기(21)와, 전동 팽창 밸브(22)를 구비하고, 냉매 배관(14)에 압축기(18)가 배치되고, 이 압축기(18)의 흡입측에 어큐뮬레이터(19)가, 토출측에 사방 밸브(20)가 각각 배치되고, 이 사방 밸브(20)에 열원측 열교환기(21) 및 전동 팽창 밸브(22)가 냉매 배관(14)을 거쳐서 접속된다. 또한, 열원측 유닛(11)은 열원측 열교환기(21)로 송풍하는 열원측 송풍기(24)를 구비하고 있다.
이용측 유닛(13)은 이용측 열교환기(25) 및 전동 팽창 밸브(26)를 구비하고, 냉매 배관(30)에 이용측 열교환기(25)가 배치되고, 이 냉매 배관(30)에 있어서 이용측 열교환기(25) 근방에 전동 팽창 밸브(26)가 배치되어 구성된다. 이 전동 팽창 밸브(26)는 공조 부하에 따라서 밸브 개방도가 조정된다. 또한, 이용측 유닛(13)은 이용측 열교환기(25)로 송풍하는 이용측 송풍기(27)를 구비하고 있고, 공기가 이용측 열교환기(25)에서 냉매와 열교환한 후에 피조화실로 취출된다. 또한, 이용측 유닛(13)은 실내의 환기를 행하는 환기 장치(50)를 구비하고 있다. 이 환기 장치(50)는 공조용 각종 기기(25, 26, 27) 등이 수납되는 이용측 유닛(13)의 케이싱 내에 일체적으로 수납되어 있다.
이 공기 조화 장치(10)에 있어서, 실선 화살표는 난방 운전시의 냉매의 흐름을 나타낸다. 압축기(18)로부터 토출된 가스 냉매는, 사방 밸브(20)를 경유하여 이용측 열교환기(25)로 유입되고, 이 이용측 열교환기(25)에서 응축액화되어 실내를 난방한다. 이 액 냉매는 전동(電動) 팽창 밸브(26)를 통과하여 전동 팽창 밸브 (22)에서 감압되고, 열원측 열교환기(21)에서 증발되어 사방 밸브(20), 어큐뮬레이터(19)를 경유하여 압축기(18)로 복귀된다.
파선 화살표는 냉방 운전시의 냉매의 흐름을 나타낸다. 이 상태에서 압축기(18)로부터 토출된 가스 냉매는, 사방 밸브(20)를 경유하여 열원측 열교환기(21)로 유입되어 응축하고, 전동 팽창 밸브(22)를 통과하여 이용측 유닛(13)의 전동 팽창 밸브(26)에서 감압되어 이용측 열교환기(25)로 유입된다. 그리고, 이 이용측 열교환기(25)에서 증발하여 실내를 냉방한다. 이용측 열교환기(25)에서 증발 기화한 냉매는, 열원측 유닛(11)의 사방 밸브(20), 어큐뮬레이터(19)를 경유하여 압축기(18)로 복귀된다.
열원측 유닛(11)에는 공기 조화 장치(10) 전체의 운전 제어를 행하는 제어 수단으로서의 제어 장치(45)가 설치되어 있다. 여기서, 이 제어 장치(45)는 이용측 유닛(13)에 설치되는 경우라도 좋고, 이들 유닛(11, 13)과는 별개의 부재(예를 들어, 리모트 컨트롤러)로 설치되어도 좋다.
다음에, 이용측 유닛(13)의 환기 장치(50)에 대해 설명한다. 이 환기 장치(50)는 전열 교환 소자(53)를 구비하여 구성되어 있다. 이 전열 교환 소자(53)는, 도2에 도시한 바와 같이 지그재그 형상으로 절곡된 절곡지(A)에 평판상지(B)를 얹고, 그 위에 절곡지(A)와는 그 절곡 방향을 바꾼 절곡지(C)를 포개도록 하여, 이들 절곡지(A, C)와 평판상지(B)를 차례로 적층시켜 구성되어 있다. 이 전열 교환 소자(53)에는, 도1에 도시한 바와 같이 외기가 도입되는 동시에 피공조실로부터의 배기(내기)가 공급되어 이 내기와 외기 사이에서 열교환한 후, 외기를 피조화실에 공 급하고 내기를 피조화실의 밖으로 배기하는 기능을 구비한다.
즉, 공기 조화 장치(10)가 냉방 운전을 행하고 있을 때에 환기 장치(50)가 환기 운전을 행하는 경우, 전열 교환 소자(53)는 따뜻한 외기와 차가운 실내의 배기 사이에서 열교환하여 외기를 식혀 실내로 급기하고 있다. 또한, 공기 조화 장치(10)가 난방 운전을 행하고 있을 때에 환기 장치(50)가 환기 운전을 행하는 경우, 전열 교환 소자(53)는 차가운 외기와 따뜻한 실내의 배기 사이에서 열교환하여 외기를 따뜻하게 하여 실내로 급기하고 있다. 이에 의해, 환기 운전에 의해 공조성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
외기는 급기 덕트(54), 급기 팬(55)을 경유한 후, 외기 필터(56)를 거쳐서 전열 교환 소자(53)에 이르고, 이곳으로부터 급기 풍로(57), 가습기(58), 취출 루버(59)를 경유하여 피조화실에 취출된다. 이 가습기(58)에는 가습 탱크(58A)가 접속되어, 이 탱크에 직접 급수해 두면 이 가습기(58)에 가습수가 차례로 공급된다.
피조화실로부터의 내기는 흡입 그릴(61)을 경유하여 전열 교환 소자(53)에 이르고, 이 전열 교환 소자(53)를 경유하여 댐퍼(62), 배기 팬(63), 배기 덕트(64)를 거쳐서 실외로 배기된다. 댐퍼(62)는 풍로를 차단 가능하고, 이것이 풍로를 차단한 경우 흡입 그릴(61)을 경유한 내기는 전열 교환 소자(53)를 바이패스하여, 보통 환기 풍로(65)를 거쳐서 배기 팬(63)에 이르고 배기 덕트(64)를 거쳐서 실외로 배기된다.
본 실시 형태에서는, 공기 조화 장치(10)의 이용측 유닛(13)이, 도3에 도시한 바와 같이 천정에 현수되는 공기 조화기 본체(13A)와, 이 공기 조화기 본체 (13A)의 후방부에 연결되어 일체화된 외기 조온용 환기 장치 본체(50A)를 구비하여 구성되어 있다.
공기 조화기 본체(13A)는, 도4에 도시한 바와 같이 그 내부에 상술한 이용측 열교환기(25), 이용측 송풍기(27), 드레인 팬(71), 또는 전장(電裝) 상자(72) 등이 배치되고, 그 흡입 그릴(73)에는 필터(73A)가 배치되어 있다. 이것이 운전되면, 흡입그릴(73)을 거쳐서 내기가 흡입되고, 이 내기는 이용측 송풍기(27)를 경유하여 이용측 열교환기(25)에 이르고 여기서 냉매와 열교환한 후에, 취출구(74)를 거쳐서 피조화실로 취출된다.
환기 장치 본체(50A)의 내부에는, 상술한 전열 교환 소자(53), 급기 팬(55), 배기 팬(63) 등이 배치되고, 그 흡입 그릴(61)에는 필터(61A)가 배치되어 있다. 이것이 운전되면, 흡입 그릴(61)을 거쳐서 내기가 흡입되고, 이 내기는 전열 교환 소자(53)에 이르고 여기서 외기와 열교환한 후에 배기 팬(63)을 거쳐서 실외로 배기된다. 한편 외기는, 급기 팬(55)을 거쳐서 전열 교환 소자(53)에 이르고 여기서 내기와 열교환한 후에 급기 풍로(57), 분출 루버(59)를 경유하여 취출구(67)로부터 피조화실로 취출된다.
본 실시 형태에서는, 각 본체(13A, 50A)의 취출구(74, 67)는 각각 독립되어 형성되어 있다. 취출구(67)의 전체 폭은, 도3에 도시한 바와 같이 공기 조화기 본체(13A)의 취출구(74)의 전체 폭과 거의 동등해지도록 형성되어 있고, 이들 각 취출구(74, 67)는 근접 배치되어 공기 조화기 본체(13A)의 취출구(74)로부터 취출되는 공기와 환기 장치 본체(50A)의 취출구(67)로부터 취출되는 공기를 각 취출구 (74, 67)의 출구에서 믹싱 가능하게 구성되어 있다.
공기 조화기 본체(13A)의 높이(H1)는, 도4에 도시한 바와 같이 환기 장치 본체(50A)의 높이(H2)보다도 낮게 형성되고, 이 낮아진 공기 조화기 본체(13A)의 상부에는 환기 장치 본체(50A)의 급기 풍로(57)가 형성되어 있다. 이 급기 풍로(57)의 높이와 공기 조화기 본체(13A)의 높이(H1)를 더한 전체 높이가 환기 장치 본체(50A)의 높이(H2)와 거의 동등해지도록 형성되어 있다.
또한, 환기 장치 본체(50A)는 그 내부에 전열 교환 소자(53)의 수납부(R1)와, 급기 팬(55) 및 배기 팬(63)의 수납부(R2)를 환기 장치 본체(50A)의 안 길이 방향으로 가로 나열하여 구비하고, 이 수납부(R2)의 하부에는 급기 덕트(54) 및 배기 덕트(64)가 복수개의 나사(도시하지 않음)를 거쳐서 고정 장착되어 있다. 그리고, 각 급배기 덕트(54, 64)에는 엘보(80)가 부착되고, 이 엘보(80)를 거쳐서 덕트가 후방에 배치되어 있다. 이에 따르면, 덕트의 배치 작업이 용이해질 뿐만 아니라 공기 조화 장치(13)를 벽면(200)에 치우치게 설치할 수 있어 외관이 향상된다.
급기 팬(55) 및 배기 팬(63)의 수납부(R2)에는, 도5에 도시한 바와 같이 폭(W) 및 길이(L) 및 높이(H)(도4)를 갖는 발포 수지제의 풍로 형성체(202)가 배치되고, 급기 팬(55) 및 배기 팬(63)은 이 풍로 형성체(202)의 내부에 모아 수납되어 있다. 이 풍로 형성체(202)는 양단부를 규제 부재(205)로 규제한 상태에서 길이(L) 방향으로 간격을 두고 고정된, 길이(W2) 및 높이(H3)(도4)를 갖는 복수의 적재판(203) 상에 적재되어 있다. 이들 복수의 적재판(203)은, 급기 팬(55) 및 배기 팬(63)에 있어서의 흡기 통로 및 배기 통로를 구획하는 구획판을 겸하고 있다. 또 한, 풍로 형성체(202)의 가로 위치를 규제하기 위해 도3에 도시한 바와 같이 전열 교환 소자(53)의 수납부(R1)에는 폭(W1)(도4) 및 길이(L1) 및 높이(H2)(도4)를 갖는 발포 수지제의 엘리먼트 케이싱(도시하지 않음)이 끼워 넣어지고, 이 케이싱에 전열 교환 소자(53)가 보유 지지되어 있다.
전열 교환 소자(53)에 대향하는 풍로 형성체(202)의 면(202A)에는, 급기 팬(56)의 취출구에 대응하는 개구부(601)와, 이 개구부(601)에 연속되어 급기 팬(56)으로부터의 송풍을 전열 교환 소자(53)의 전체 폭으로 유도하는 도풍부(602)를 구비하여 구성된다. 본 실시 형태에서는 전열 교환 소자(53)가 풍로 형성체(202)에 형성된 개구부(601) 및 도풍부(602)에 대향하여 배치되어 있으므로, 급기 팬(56)에 의한 송풍의 상당한 양이 개구부(601)를 경유한 후에 도풍부(602)로 유도되어 그곳을 통해 전열 교환 소자(53)의 전체 폭으로 거의 균등하게 배분된다.
그런데, 외기가 저온인 경우 전열 교환 소자(53)에 저온의 외기가 계속 공급되면 이 외기에 의해 내기가 차가워지므로 전열 교환 소자(53)의 내기 입구에 결로가 발생되어 이 결로수가 동결되기 쉬워진다.
그로 인해, 환기 장치(50)는 외기의 온도가 소정 온도(예를 들어, 0 ℃) 이하인 경우에는, 전열 교환 소자(53)가 동결되는 것을 방지하기 위해 배기 팬(63)이 배출하는 내기의 열에 의해 전열 교환 소자(53)를 따뜻하게 하도록 급기 팬(55)이 공급하는 외기의 공급량을 제어하고 있다. 구체적으로는, 미리 외기의 온도 영역을 복수의 온도 영역(A 영역 내지 D 영역)으로 구분하여, 외기 온도가 이들 온도 영역 중 어느 하나에 해당되는 경우에는 급기 팬(55)을 상기 온도 영역에 따른 간 헐 운전을 하도록 제어한다. 이 경우, 배기 팬(63)은 온도 영역에 관계없이 소정(일정 혹은 가변)의 배기량을 유지한 상태에서 연속적으로 운전하도록 제어되어, 배기 팬이 배출하는 내기의 열에 의해 전열 교환 소자(53)를 따뜻하게 한다.
상기 복수의 영역(A 영역 내지 D 영역)은 외기를 전열 교환 소자(53)에 공급한 경우에, 내기가 결로하여 전열 교환 소자(53)가 동결될 가능성의 고저에 따라서 구분한 것이다. A 영역은 전열 교환 소자(53)가 동결될 가능성이 거의 없는 영역으로, 본 실시 형태에서는 A 영역은 0 ℃ < 외기 온도의 범위로 설정되어 있다. 또한, B 영역 내지 D 영역은 전열 교환 소자(53)가 동결될 가능성이 있는 영역으로, B 영역으로부터 D 영역으로 이행함에 따라서 동결될 가능성이 높게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, B 영역은 - 5 ℃ < 외기 온도 ≤ 0 ℃의 범위로, C 영역은 - 10 ℃ < 외기 온도 ≤ - 10 ℃의 범위로, D 영역은 - 10 ℃ < 외기 온도 ≤ - 15 ℃의 범위로 설정되어 있다. 이들 영역의 결정 방법(영역 수, 온도 범위 등)에 대해서는 적절하게 변경하는 것이 가능하다.
급기 팬(55)의 운전 제어는 제어 장치(45)에 의해 행해진다. 이하, 제어 장치(45)에 의한 급기 팬(55)의 제어 동작에 대해 도6에 나타낸 제어 흐름도를 참조하면서 설명한다.
우선, 제어 장치(45)는 외기 온도를 검지하고(스텝 S1), 이 검지된 외기 온도가 A 영역에 해당되는지 여부를 판별한다(스텝 S2). 외기 온도가 A 영역에 해당되는 경우에는 외기가 전열 교환 소자(53)에 계속 공급되었다고 해도 이 전열 교환 소자(53)가 동결될 우려가 없으므로, 제어 장치(45)는 급기 팬(55)을 통상 운전으 로 제어한다(스텝 S3). 이 경우, 통상 운전이라 함은 공기 조화 장치(10)가 운전하고 있는 동안에는 급기 팬(55)을 연속하여 운전하도록 제어하는 것을 말한다. 한편, 외기 온도가 A 영역에 해당되지 않는 경우, 즉 외기 온도가 0 ℃ 이하인 경우에는 전열 교환 소자(53)의 동결을 방지하기 위해 제어 장치(45)는 처리를 스텝 S4로 이행한다.
계속해서, 제어 장치(45)는 외기 온도가 B 영역에 해당되는지 여부를 판별한다(스텝 S4). 이 판별에 있어서, 외기 온도가 B 영역에 해당되는 경우에는 제어 장치(45)는 저온하(0 ℃ 이하)의 외기에 의해 전열 교환 소자(53)를 흐르는 내기 중의 수분이 동결되는 것을 방지하기 위해 급기 팬(55)을 제1 간헐 운전 모드로 운전하도록 제어한다(스텝 S5).
이 제1 간헐 운전 모드는 난방시(예를 들어, 실온 24 ℃)의 내기를 연속적으로 전열 교환 소자(53)에 공급한 상태에서, B 영역에 있는 외기를 전열 교환 소자(53)에 공급한 경우라도 이 전열 교환 소자(53)가 동결되지 않도록 소정의 단위 시간(예를 들어, 600초)에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간과 정지 시간을 정한 것이다. 본 실시 형태에서는, 급기 팬(55)의 운전 시간과 정지 시간의 비율이 대략 동일(예를 들어, 300초 운전, 300초 정지)해지도록 설정되어 있다. 한편, 이 판별에 있어서 외기 온도가 B 영역에 해당되지 않는 경우에는 처리를 스텝 S6으로 이행한다.
계속해서, 제어 장치(45)는 외기 온도가 C 영역에 해당되는지 여부를 판별한다(스텝 S6). 이 판별에 있어서, 외기 온도가 C 영역에 해당되는 경우에는 제어 장치(45)는 급기 팬(55)을 제2 간헐 운전 모드로 제어한다(스텝 S7).
이 제2 간헐 운전 모드는, C 영역에 있는 외기를 전열 교환 소자(53)에 공급한 경우라도 이 전열 교환 소자(53)가 동결되지 않도록 소정의 단위 시간(예를 들어 600초)에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간과 정지 시간을 정한 것이고, 상기 제1 간헐 운전 모드보다도 소정의 단위 시간에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간을 짧게 하도록 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 급기 팬(55)을 200초 운전하고 400초 정지하도록 설정되어 있다. 한편, 이 판별에 있어서 외기 온도가 C 영역에 해당되지 않는 경우에는 처리를 스텝 S8로 이행한다.
계속해서, 제어 장치(45)는 외기 온도가 D 영역에 해당되는지 여부를 판별한다(스텝 S8). 이 판별에 있어서, 외기 온도가 D 영역에 해당되는 경우에는 제어 장치(45)는 급기 팬(55)을 제3 간헐 운전 모드로 제어한다(스텝 S9).
이 제3 간헐 운전 모드는, D 영역에 있는 외기를 전열 교환 소자(53)에 공급한 경우라도 이 전열 교환 소자(53)가 동결되지 않도록 소정의 단위 시간(예를 들어, 600초)에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간과 정지 시간을 정한 것이고, 상기 제2 간헐 운전 모드보다도 소정의 단위 시간에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간을 짧게 하도록 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 급기 팬(55)을 100초 운전하고 500초 정지하도록 설정되어 있다.
여기서, 상기 제1 내지 제3 간헐 운전 모드는 전열 교환 소자(53)가 동결되지 않도록, 단순히 급기 팬(55)의 운전을 정지하는 것은 아니다. 급기 팬(55)의 운전 시간은 전열 교환 소자(53)를 동결시키지 않기 위한 것만은 아니며, 환기 장 치(50) 본래의 기능인 환기량을 확보하기 위해 필요한 운전 시간을 기초로 하여 결정되어 있다. 따라서, 급기 팬(55)의 운전 시간이 가장 짧은 제3 간헐 운전에 있어서도, 이 제3 간헐 운전의 운전 시간에 의해 환기량은 확보된다. 또한, 이 판별에 있어서 외기 온도가 D 영역에 해당되지 않는 경우에는 처리를 스텝 S10으로 이행한다.
제어 장치(45)는 외기 온도가 상기 A 영역 내지 D 영역 중 어디에도 해당되지 않는 경우(본 실시 형태에서는, 외기 온도가 -15 ℃ 이하인 경우)에는, 급기 팬(55)의 운전을 정지한다(스텝 S10). 이 경우에 있어서도, 배기 팬(63)은 연속적으로 운전되고 있으므로 급기 팬(55)을 정지시킨 경우라도, 예를 들어 급기 덕트(54)로부터 급기 풍로(57)로 유입된 공기가 분출 루버(59)를 경유하여 부압이 된 피조화실에 흡입되므로 이 피조화실의 환기가 실행되어 실내의 공기를 청정하게 유지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 예를 들어 영하의 저온 외기에 의해 전열 교환 소자(53)가 동결될 것 같은 경우 급기 팬(55)을 간헐 운전함으로써 전열 교환 소자(53)로의 외기의 공급을 일시적으로 정지시키는 동시에, 따뜻해진 내기를 전열 교환 소자(53)를 통해 연속적으로 배기함으로써 이 전열 교환 소자(53)는 따뜻해지므로 내기가 전열 교환 소자(53)에 의해 결로되어 이 결로수가 동결되는 것이 억제된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 환기 장치(50)는 소정의 단위 시간에 있어서의 급기 팬(55)의 운전 시간을 다르게 한 복수의 간헐 운전 모드를 구비하고, 이들 각 운전 모드 중으로부터 외기 온도에 대응하는 간헐 운전 모드를 선택하여 급기 팬 (55)을 간헐 운전하는 구성으로 되어 있다. 이 간헐 운전 모드는, 전열 교환 소자(53)를 동결시키지 않기 위한 것만은 아니며, 환기 장치(50)의 필요 환기량을 확보하기 위해 설정되어 있는 것이므로 환기량을 확보한 상태에서 전열 교환 소자(53)의 내기 입구의 동결을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 히터 등의 다른 열원을 설치할 필요가 없으므로, 환기 장치(50)를 간략화할 수 있는 동시에 에너지 비용이 더 드는 것을 방지할 수 있다.
이상, 일실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 제어 장치(45)는 급기 팬(55)을 간헐 운전함으로써 전열 교환 소자(53)에 공급되는 외기의 공급량을 줄이고 전열 교환 소자(53)의 동결을 방지하고 있었지만, 급기 팬(55)의 운전 주파수를 낮게 함으로써 전열 교환 소자(53)에 공급되는 외기의 공급량을 줄여 동결을 방지하는 구성으로 해도 좋다.
또한 본 실시 형태에서는, 제어 장치(45)는 제1 내지 제3 간헐 운전 모드를 행하는 구성으로 하고 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니며 4개 이상의 간헐 운전 모드에 의해 보다 섬세하게 급기 팬의 동작 제어를 하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는 배기 팬(63)을 소정의 배기량으로 유지한 상태에서 연속적으로 운전하도록 제어하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 전열 교환 소자(53)의 동결을 방지하는 범위 내에서 일시적으로 배기 팬(63)의 운전을 정지하도록 제어하는 구성으로 해도 좋다.
본 발명에 따르면, 전열 교환 소자의 내기 입구의 동결을 억제할 수 있다.

Claims (6)

  1. 외기를 실내로 공급하는 급기 팬과, 내기를 실외로 배출하는 배기 팬과, 상기 외기와 상기 내기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자를 구비하는 환기 장치에 있어서,
    외기 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 전열 교환 소자의 동결을 방지하기 위해 상기 배기 팬이 배출하는 내기의 열에 의해 상기 전열 교환 소자를 따뜻하게 하도록 상기 급기 팬이 공급하는 외기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 외기 온도에 따라서 상기 급기 팬의 운전 시간을 변경 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 소정의 단위 시간에 있어서의 상기 급기 팬의 운전 시간을 서로 다르게 한 복수의 간헐 운전 모드를 구비하고, 이들 각 운전 모드 중으로부터 외기 온도에 대응하는 소정의 간헐 운전 모드를 선택하여 상기 급기 팬을 운전하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 외기 온도에 따라서 상기 급기 팬의 운전 주파수를 변경 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 배기 팬을 소정의 배기량으로 유지한 상태로 운전하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
  6. 천정에 현수되는 공기 조화 장치 본체와, 이 공기 조화 장치 본체와 일체화된 환기 장치를 구비하고, 이 환기 장치가 외기를 실내로 공급하는 급기 팬과, 내기를 실외로 배출하는 배기 팬과, 상기 외기와 상기 내기 사이에서 열교환시키는 전열 교환 소자를 구비하는 공기 조화 장치에 있어서,
    외기 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 전열 교환 소자의 동결을 방지하기 위해 상기 배기 팬이 배출하는 내기의 열에 의해 상기 전열 교환 소자를 따뜻하게 하도록 상기 급기 팬이 공급하는 외기의 공급량을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
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