(57)【要約】本発明は、前述した諸般の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルターなどの部品を交換したり清掃が容易な空気調和機を提供することにある。これを具現するための本発明の空気調和機は、一方の室内から流入した室内空気を他方の室内に排出する経路を提供する第１空気流路と、前記第１空気流路を通過する空気を濾過するための少なくとも一つのフィルターとを備える室内機と、前記室内機の第１空気流路と連結された第１空気流路と、両端が室外と連結された第２空気流路と、前記第１空気流路と第２空気流路を通過する空気を冷却したり加熱するための熱交換器とを備える室外機と、からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の室内から流入した室内空気を他方の室内に排出する経路を提供する第１空気流路１１０ａ、１１０ｃと、前と記第１空気流路１１０ａ、１１０ｃを通過する空気を濾過するための少なくとも一つのフィルター１２０、１３０、２３０とを備える室内機１と、
前記室内機１の第１空気流路１１０ａ、１１０ｃと連結された第１空気流路１１０ｂと、両端が室外と連結された第２空気流路２１０と、前記第１空気流路１１０ｂと第２空気流路２１０を通過する空気を冷却したり加熱するための熱交換器１５０、２５０、１７０、２７０、１５０−１、２５０−１とを備える室外機２と、からなる、
空気調和機。
【請求項２】
前記室外機２には、前記第１空気流路１１０ｂ上に設けられた第１領域３１０と前記第２空気流路２１０上に設けられた第２領域３２０を交互に通過するように回転する吸着材を含むローター部材３００が設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記フィルター１２０、１３０、２３０は、前記室内空気の入口部である第１空気流路１１０ａに設けられたフィルター１２０、１３０と、前記室内空気の出口部である第１空気流路１１０ｃに設けられたフィルター２３０とからなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室内機１には、前記室内の温度と湿度および汚染度のうち一つ以上を感知するためのセンサーが設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記室内機１には、前記第１空気流路１１０ｃを介して室内に排出される空気に水分を供給するための水分供給部５００−２が設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記水分供給部５００−２は、前記第１空気流路１１０ｃを通過する空気に水分を供給する加湿フィルター５２０−２と、前記加湿フィルター５２０−２に水分が吸着されるように水分を供給する水分供給手段とからなることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記水分供給手段は、前記加湿フィルター５２０−２の一部を沈漬させるための水が貯蔵される水槽５３０−２を含み、前記水槽５３０−２に貯蔵された水は、排水口を介して排水可能であることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記室外機２には、前記第１空気流路１１０ｂと第２空気流路２１０が交差する地点に設けられ、前記第１空気流路１１０と第２空気流路２１０の流路方向を切換する流路切換部４００が設けられ、前記流路切換部４００は、喚起モード時に前記第１空気流路１１０ａを介して流入した室内空気は、前記第２空気流路２１０を介して室外に排出させ、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記第１空気流路１１０ｃを介して室内に排出させるように、その内部流路の方向が設定され、冷暖房および加湿モード時に、前記第１空気流路１１０ａを介して流入した室内空気は、前記第１空気流路１１０を通過した後、室内に排出され、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記第２空気流路２１０を通過した後、室外に排出されるように、その内部流路の方向が設定されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記喚起モード時に、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記室外機２の第２空気流路２１０上に設けられたフィルター２２０と前記室内機１の第１空気流路１１０上に設けられたフィルター２３０を経て室内に排出されることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記熱交換器１５０、２５０、１７０、２７０は、ヒートポンプ６００を構成し、且つ前記第１領域３１０に向けて流動する空気と熱交換が行われる第１熱交換器１５０と、前記第２領域３２０に向けて流動する空気と熱交換が行われる第２熱交換器２５０と、前記第１領域３１０を通過した空気と熱交換が行われる第３熱交換器１７０と、前記第２領域３２０を通過した空気と熱交換が行われる第４熱交換器２７０とからなり、室内加湿または室内暖房時には、前記第１熱交換器１５０と第４熱交換器２７０が凝縮機と蒸発機として作動し、室内除湿または室内冷房時には、前記第２熱交換器２５０と第３熱交換器２７０が凝縮機と蒸発機として作動することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項１１】
室内空気を暖房したり加湿する場合、前記第１空気流路１１０上に設けられた熱交換器１５０−１には、温水が供給されて前記第１空気流路１１０を流動する空気を加熱し、室内空気を除湿する場合、前記第２空気流路２１０上に設けられた熱交換器２５０−１には、温水が供給されて前記第２空気流路２１０を流動する空気を加熱することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関し、室内機と室外機が分離した空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気調和機は、ユーザの要求に応じて室内温度と湿度を調節したり、室内空気を喚起させて室内を快適に維持する装置である。
【０００３】
最近は、空気調和機に除湿、加湿、空気浄化、喚起などの多様な機能を付加させることにより、ユーザの選択に応じて季節の変化に合わせて室内空気を快適に維持できるようにする技術が開発されている。
【０００４】
このような空気調和機のうち、室内機と室外機とに分離した形態の空気調和機が知られている。従来の分離型空気調和機として韓国特許公開第１０−２００５−０１００７４４号の「分離型空気調和機およびその暖房制御方法」が公開されている。
【０００５】
前記従来の空気調和機は、冷凍サイクルを利用して冷房を行い、ヒートポンプシステムにより冷房および暖房が行われるように構成されたものであって、室内機と室外機が設けられる。このような形態の空気調和機は、冷房または暖房機能のみが動作するようになっていて、喚起機能を一体に具現することが難しいという問題点がある。
【０００６】
また、喚起機能を有する空気調和機の場合には、フィルターなどの部品を交換したり清掃することが難しい構造となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した諸般の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルターなどの部品を交換したり清掃が容易な空気調和機を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、湿度調節と冷暖房と空気清浄および喚起機能が簡単な構造により具現され得る空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の空気調和機は、一方の室内から流入した室内空気を他方の室内に排出する経路を提供する第１空気流路１１０ａ、１１０ｃと、前記第１空気流路１１０ａ、１１０ｃを通過する空気を濾過するための少なくとも一つのフィルター１２０、１３０、２３０とを備える室内機１と、前記室内機１の第１空気流路１１０ａ、１１０ｃと連結された第１空気流路１１０ｂと、両端が室外と連結された第２空気流路２１０と、前記第１空気流路１１０ｂと第２空気流路２１０を通過する空気を冷却したり加熱するための熱交換器１５０、２５０、１７０、２７０、１５０−１、２５０−１とを備える室外機２と、からなる。
【００１０】
前記室外機２には、前記第１空気流路１１０ｂ上に設けられた第１領域３１０と前記第２空気流路２１０上に設けられた第２領域３２０を交互に通過するように回転する吸着材を含むローター部材３００が設けられる。
【００１１】
前記フィルター１２０、１３０、２３０は、前記室内空気の入口部である第１空気流路１１０ａに設けられたフィルター１２０、１３０と、前記室内空気の出口部である第１空気流路１１０ｃに設けられたフィルター２３０とからなる。
【００１２】
前記室内機１には、前記室内の温度と湿度および汚染度のうち一つ以上を感知するためのセンサーが設けられる。
【００１３】
前記室内機１には、前記第１空気流路１１０ｃを介して室内に排出される空気に水分を供給するための水分供給部５００−２が設けられる。
【００１４】
前記水分供給部５００−２は、前記第１空気流路１１０ｃを通過する空気に水分を供給する加湿フィルター５２０−２と、前記加湿フィルター５２０−２に水分が吸着するように水分を供給する水分供給手段とからなる。
【００１５】
前記水分供給手段は、前記加湿フィルター５２０−２の一部を沈漬させるための水が貯蔵される水槽５３０−２を含み、前記水槽５３０−２に貯蔵された水は、排水口を介して排水可能なものであり得る。
【００１６】
前記室外機２には、前記第１空気流路１１０ｂと第２空気流路２１０が交差する地点に設けられ、前記第１空気流路１１０と第２空気流路２１０の流路方向を切換する流路切換部４００が設けられ、前記流路切換部４００は、喚起モード時に前記第１空気流路１１０ａを介して流入した室内空気は、前記第２空気流路２１０を介して室外に排出させ、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記第１空気流路１１０ｃを介して室内に排出させるように、その内部流路の方向が設定され、冷暖房および加湿モード時に、前記第１空気流路１１０ａを介して流入した室内空気は、前記第１空気流路１１０を通過した後に室内に排出され、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記第２空気流路２１０を通過した後に室外に排出されるように、その内部流路の方向が設定されてもよい。
【００１７】
前記喚起モード時に、前記第２空気流路２１０を介して流入した室外空気は、前記室外機２の第２空気流路２１０上に設けられたフィルター２２０と、前記室内機１の第１空気流路１１０上に設けられたフィルター２３０を経て室内に排出されてもよい。
【００１８】
前記熱交換器１５０、２５０、１７０、２７０は、ヒートポンプ６００を構成し、且つ前記第１領域３１０に向けて流動する空気と熱交換が行われる第１熱交換器１５０と、前記第２領域３２０に向けて流動する空気と熱交換が行われる第２熱交換器２５０と、前記第１領域３１０を通過した空気と熱交換が行われる第３熱交換器１７０と、前記第２領域３２０を通過した空気と熱交換が行われる第４熱交換器２７０とからなり、室内加湿または室内暖房時には、前記第１熱交換器１５０と第４熱交換器２７０が凝縮機と蒸発機として作動し、室内除湿または室内冷房時には、前記第２熱交換器２５０と第３熱交換器２７０が凝縮機と蒸発機として作動するものであってもよい。
【００１９】
室内空気を暖房したり加湿する場合、前記第１空気流路１１０上に設けられた熱交換器１５０−１には、温水が供給されて前記第１空気流路１１０を流動する空気を加熱し、室内空気を除湿する場合、前記第２空気流路２１０上に設けられた熱交換器２５０−１には、温水が供給されて前記第２空気流路２１０を流動する空気を加熱してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、空気調和機を室内機と室外機とに分離し、室内機にフィルターとセンサーを具備することにより、部品の交換および清掃が容易である。
【００２１】
また、一つの装置にて湿度調節と冷暖房と空気清浄および喚起機能を全部具現することができ、ユーザの便宜性が向上する。
【００２２】
また、ヒートポンプを利用して４個の熱交換器を凝縮機および蒸発機としてそれぞれ機能するようにすることにより、室内の冷暖房と湿度調節機能を一つの装置にて具現することができ、冷暖房能力および湿度調節能力を向上させることができる。
【００２３】
また、第１空気流路と第２空気流路が交差する地点に流路切換部を具備することにより、簡単な構造により湿度調節と冷暖房と空気清浄および喚起モードを一つの装置にて具現することができる。
【００２４】
また、水分供給部から水分を室内空気に供給することにより、室内湿度調節能力を向上させることができる。
【００２５】
また、喚起モード時に、室外空気は、第１空気流路と第２空気流路に設けられた複数のフィルターで濾過された後、室内に流入するので、きれいな空気を室内に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態による空気調和機の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による空気調和機において無給水加湿モード時の動作状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による空気調和機において暖房および給水加湿モード時の動作状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態による空気調和機において除湿および冷房モード時の動作状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態による空気調和機において空気清浄モード時の動作状態を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態による空気調和機において喚起モード時の動作状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態による空気調和機の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態による空気調和機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態に関する構成および作用を詳細に説明する。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１を参照して本発明の第１実施形態による空気調和機の構成について説明する。
第１実施形態の空気調和機は、室内機１と、室外機２とからなる。前記室内機１は、スタンド型としてユーザが居住する室内空間に設置されてもよく、天井型として天井に設置されてもよい。前記室外機２は、エアコン室外機室やボイラー室などに設置される。
【００２９】
前記室内機１には、一方から流入した室内空気を他方の室内に排出させる経路を提供する第１空気流路１１０；１１０ａ、１１０ｃと、前記第１空気流路１１０；１１０ａ、１１０ｃを通過する空気を濾過するための少なくとも一つのフィルター１２０、１３０、２３０が設けられる。
【００３０】
前記室内機１の一方に設けられた第１空気流路１１０ａは、室内空気が流入する入口部であり、室内機１の他方に設けられた第２空気流路１１０ｃは、室内空気を排出するための出口部である。
【００３１】
前記フィルター１２０、１３０、２３０は、プレフィルター１２０と、機能性フィルター１３０およびＨＥＰＡフィルター２３０からなる。ただし、フィルターの種類および個数は、これに限定されず、多様な変形実施形態が可能である。
【００３２】
前記プレフィルター１２０は、第１空気流路１１０の入口部１１０ａに設けられ、室内空気に含まれた比較的大きい粒子の異物を濾過する。前記機能性フィルター１３０は、抗菌、抗ウイルス、アレルギーなどの有害要素を除去するためのフィルターである。
【００３３】
前記ＨＥＰＡフィルター２３０は、空気中の微粒子を濾過するための高性能フィルターであって、室内に空気が流入する直前に濾過することができるように室内機１に設けられる。
【００３４】
図面に示されていないが、室内機１には、室内の温度と湿度および汚染度のうち一つ以上を感知するためのセンサーが設けられる。前記センサーで感知された室内温度と室内湿度および室内汚染度から室内暖房モード、冷房モード、加湿モード、除湿モード、空気清浄モード、喚起モードのうちいずれか一つが稼動され得る。
【００３５】
このようにフィルター１２０、１３０、２３０およびセンサーが室内機１に設けられる場合、フィルター１２０、１３０、２３０またはセンサーを交換したり清掃する作業が便利になる。
【００３６】
前記室外機２には、第１空気流路１１０；１１０ｂ、第２空気流路２１０、ローター部材３００、流路切換部４００、水分供給部５００、ヒートポンプ６００が設けられる。
【００３７】
前記第１空気流路１１０ｂは、室内機１に設けられた第１空気流路入口部１１０ａと出口部１１０ｃに両端が連結され、前記ローター部材３００の第１領域３１０を通過する中間部である。前記第１空気流路１１０；１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、空気が流動する経路を示すものであって、空気が流動する配管だけでなく、空気が流動する空間だけで構成されてもよく、前記第２空気流路２１０も同一である。
【００３８】
前記第１空気流路１１０ｂには、第１熱交換器１５０、第３熱交換器１７０、第１送風機１６０が順次に設けられる。
【００３９】
前記第１熱交換器１５０と第３熱交換器１７０は、ヒートポンプ６００を構成することにより、蒸発機または凝縮機として機能する。
【００４０】
前記第１送風機１６０は、室内空気または室外空気を第１空気流路１１０に吸入するための吸入力を提供する。
【００４１】
前記第２空気流路２１０は、一方の室外空気が流入する入口部２１０ａと、前記ローター部材３００の第２領域３２０を通過する中間部２１０ｂと、前記流入した室外空気をさらに室外の他方に吐出するための出口部２１０ｃとからなる。
【００４２】
前記第２空気流路２１０には、プレフィルター２２０、第２熱交換器２５０、ダンパー２８０、第４熱交換器２７０、および第２送風機２６０が順次に設けられる。
【００４３】
前記プレフィルター２２０は第２空気流路２１０の入口部２１０ａに設けられ、室外空気に含まれた比較的大きい粒子の異物を濾過する。
【００４４】
前記第２熱交換器２５０と第４熱交換器２７０は、ヒートポンプ６００を構成するものであって、凝縮機または蒸発機として機能する。
【００４５】
前記第２送風機２６０は、室外空気または室内空気を第２空気流路２１０に吸入するための吸入力を提供する。
【００４６】
前記ダンパー２８０は、前記第２領域３２０と第４熱交換器２７０との間において、前記第２空気流路２１０の中間部２１０ｂとバイパス流路２８５が交差する地点に設けられる。前記バイパス流路２８５は、室外に連結されている。
【００４７】
前記ダンパー２８０は、空気の流動方向を設定することにより、バイパス流路２８５を介して流入した室外空気を第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介して室外に排出させるようにしたり、第２領域３２０を通過した空気を第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介して室外に排出させるようにする。
【００４８】
前記第２空気流路２１０の出口部２１０ｃとバイパス流路２８５が連結されるように前記ダンパー２８０の方向が設定された場合には、バイパス流路２８５を介して流入した室外の冷たい空気が第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介してさらに室外に排出されるので、第２領域３２０には室外空気が流動しない。
もし冷たい室外空気が第２領域３２０を通過すると、第２領域３２０で温度が下がった吸着材が回転して第１領域３１０に位置するので、室内に流入する空気の温度が低下して、熱損失が発生する。したがって、ダンパー２８０とバイパス流路２８５が設けられることにより、冷たい室外空気により熱損失が発生するのを防止することができる。
【００４９】
前記ローター部材３００には、その内部に空気の水分を吸着するための吸着材が設けられる。前記第１領域３１０は、第１空気流路１１０に連結される領域であり、第２領域３２０は、第２空気流路２１０に連結された領域である。
【００５０】
前記第１領域３１０と第２領域３２０との間には水分供給部５００により水分が供給される第３領域３３０が形成されている。前記第２領域３２０では、室外空気が通過しつつ異物が吸着され得る。このように第２領域３２０で異物が吸着された吸着材に水分を供給すると、かびが生じることがあり、清潔な状態に維持しにくくなる。
【００５１】
したがって、本実施形態では、水分供給部５００から供給される水分が第１領域３１０および第２領域３２０と独立した第３領域３３０に供給されるように構成した。
【００５２】
ただし、第３領域３３０が独立して形成されず、第３領域３３０を第２領域３２０と一つの領域にて構成することも可能である。この場合、水分供給部５００で供給される水分は、第２領域３２０に供給されるように構成することができる。
【００５３】
前記第１領域３１０と第２領域３２０および第３領域３３０は、互いに分離していて、前記ローター部材３００の吸着材は、中央に設けられた軸を中心として駆動部（図示せず）により回転するようになっている。
【００５４】
前記流路切換部４００は、室内空気が流入する第１流入口４１０と、室外空気が流入する第２流入口４２０と、前記第１領域３１０と連結される第１排出口４３０と、前記第２領域３２０と連結される第２排出口４４０とからなる。
前記流路切換部４００は、一例として四方弁で構成され得、その内部には、前記第１流入口４１０を第１排出口４３０または第２排出口４４０に連結させ、前記第２流入口４２０を第１排出口４３０または第２排出口４４０に連結させるように、連結方向の切換が行われる方向切換ゲート（図示せず）が設けられる。
【００５５】
前記水分供給部５００は、加湿空気流路５４０上に設けられ、加湿空気を流動させるための第３送風機５１０と、前記第３送風機５１０により供給される空気が通過する時、水分を供給するための加湿フィルター５２０と、前記加湿フィルター５２０の下端の一部を沈漬させるための水が貯蔵される水槽５３０と、前記水槽５３０に水を供給するための給水弁５５０と、前記水槽５３０の水を排水するための排水弁５６０とからなる。
【００５６】
前記水槽５３０の内部には、水が所定の水位で満たされていて、前記加湿フィルター５２０は、前記水に下端の一部が沈漬されるように設けられている。前記加湿フィルター５２０は、駆動部（図示せず）により回転するように構成することができる。
【００５７】
前記加湿フィルター５２０を空気が通過すると、加湿フィルター５２０に吸着された水分が蒸発しながら、湿っぽい空気になって、加湿空気流路５４０に沿って第３領域３３０に流動する。
【００５８】
前記第３領域３３０の吸着材に水分が吸着された後、乾燥するようになった空気は、さらに第３送風機５１０により加湿フィルター５２０に流動する。このように、加湿空気流路５４０は、閉流路からなる。
【００５９】
前記給水弁５５０が設けられた給水管５７０は、水道水が供給されるように連結され得る。前記排水弁５６０が設けられた排水管５８０は、空気調和機の外部に連結され、水槽５３０の水を外部に排水可能に構成されている。
【００６０】
このように水分供給部５００を設ける場合、加湿量の調節が可能であり、加湿能力を向上させることができ、快適な室内環境を作ることができる。
【００６１】
本実施形態では、加湿フィルター５２０が水に一部が沈漬されるものと例示したが、加湿フィルター５２０に水を噴射するための噴射手段を設け、前記噴射手段で噴射された水が加湿フィルター５２０を濡らすように構成してもよい。この場合、給水管５７０の端部には、噴射手段としてノズルが設けられる。
【００６２】
前記ヒートポンプ６００は、冷媒を高温高圧の気体冷媒で圧縮させる圧縮機６１０と、暖房時に前記圧縮機６１０で圧縮された冷媒を中温・高圧の液体冷媒で凝縮させる第１熱交換器１５０と、冷房時に前記圧縮機６１０で圧縮された冷媒を中温・高圧の液体冷媒で凝縮させる第２熱交換器２５０と、前記第１熱交換器１５０で凝縮された冷媒を低温低圧の冷媒で減圧させる第１膨張弁６３０−１と、前記第２熱交換器２５０で凝縮された冷媒を低温低圧の冷媒で減圧させる第２膨張弁６３０−２と、前記第２膨張弁６３０−２で減圧された冷媒を低温低圧の気体冷媒で蒸発させる第３熱交換器１７０と、前記第１膨張弁６３０−１で減圧された冷媒を低温低圧の気体冷媒で蒸発させる第４熱交換器２７０と、前記圧縮機６１０の出口側に設置され、冷房と暖房時に冷媒の流れ方向を切換させる四方弁６２０とからなる。
【００６３】
このようなヒートポンプ６００が暖房作動する場合、冷媒は、圧縮機６１０、四方弁６２０、第１熱交換器１５０、第１膨張弁６３０−１、第４熱交換器２７０、および圧縮機６１０に沿って循環する。このような冷媒の循環経路を第１冷媒循環経路６４０−１という。この場合、第１熱交換器１５０は、凝縮機として作動して第１空気流路１１０を流動する空気を加熱し、第４熱交換器２７０は、蒸発機として作動して第２空気流路２１０を流動する空気を冷却させる。
【００６４】
前記ヒートポンプ６００が冷房作動する場合、冷媒は、圧縮機６１０、四方弁６２０、第２熱交換器２５０、第２膨張弁６３０−２、第３熱交換器１７０、圧縮機６１０に沿って循環する。このような冷媒の循環経路を第２冷媒循環経路６４０−２という。この場合、第２熱交換器２５０は、凝縮機として作動して第２空気流路２１０を流動する空気を加熱し、第３熱交換器１７０は、蒸発機として作動して第１空気流路１１０を流動する空気を冷却させる。
【００６５】
前記第１熱交換器１５０で加熱したり冷却された空気は、ローター部材３００の第１領域３１０の方向に流動し、前記第２熱交換器２５０で加熱したり冷却された空気は、ローター部材３００の第２領域３２０の方向に流動する。
【００６６】
以下、図２〜図６を参照して第１実施形態による空気調和機の制御方法について説明する。
【００６７】
図２を参照して無給水加湿モードについて説明する。
無給水加湿モードというのは、水分供給部５００から第３領域３３０に水分が供給されていない状態で室外空気に含まれた水分を利用して室内加湿を行うモードを意味する。
【００６８】
流路切換部４００は、第１流入口４１０と第１排出口４３０が連結され、第２流入口４２０と第２排出口４４０が連結されるように、方向切換ゲートは第１位置に設定される。
【００６９】
また、第１送風機１６０と第２送風機２６０および圧縮機６１０がオン（Ｏｎ）とされ、ローター部材３００は回転する。ダンパー２８０は、第２領域３２０を通過した空気が第２空気流路２１０の出口部２１０ｃの方向に流動するように方向が設定される。
【００７０】
前記圧縮機６１０がオン（Ｏｎ）とされると、冷媒は、前記第１冷媒循環経路に沿って循環する。この場合、第１熱交換器１５０は、凝縮機として作動して第１空気流路１１０を流動する空気を加熱し、第２熱交換器２５０は、蒸発機として作動する。
【００７１】
なお、第１送風機１６０の稼動により第１空気流路１１０の入口部１１０ａを介して室内機１に流入した室内空気は、プレフィルター１２０、機能性フィルター１３０、流路切換部４００、第１熱交換器１５０、第１領域３１０、およびＨＥＰＡフィルター２３０を順次に経た後、室内に排出される。この場合、室内空気は、第１熱交換器１５０を通過しつつ加熱される。
【００７２】
また、第２送風機２６０の稼動により第２空気流路２１０の入口部２１０ａを介して流入した室外空気は、プレフィルター２２０、流路切換部４００、および第２熱交換器２５０を順次に経た後、第２領域３２０を通過する。
この場合、室外空気に含まれた水分は、第２領域３２０の吸着材に吸着され、前記第２熱交換器２５０が蒸発機として作動して、通過する室外空気の温度が低くなって、水分の吸着量が多くなる。
【００７３】
前記第２領域３２０で室外空気の水分が吸着された吸着材がローター部材３００の回転により第１領域３１０に位置すると、第１熱交換器１５０を通過しつつ加熱された室内空気が第１領域３１０の吸着材を通過しながら、水分を蒸発させて、湿っぽい室内空気を形成させる。前記第１領域３１０を通過した室内空気は、第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを経て室内に排出されることにより、室内加湿が行われる。
【００７４】
この場合、第２熱交換器２５０と第３熱交換器１７０には冷媒が流れないので、室内空気と室外空気に何の影響を及ぼさない。
【００７５】
図３を参照して暖房および給水加湿モードについて説明する。
暖房および給水加湿モード時に、流路切換部４００で方向切換ゲートが第１位置に設定され、第１送風機１６０と第２送風機２６０および圧縮機６１０がオン（Ｏｎ）とされ、ローター部材３００が回転することは、無給水加湿モードと同一である。また、冷媒は、第１冷媒循環経路６４０−１に沿って流動して、第１熱交換器１５０が凝縮機として作動し、第４熱交換器２７０が蒸発機として作動するという点においても同一である。
【００７６】
水分供給部５００から第３領域３３０に水分が供給され、ダンパー２８０の方向がバイパス流路２８５から第２空気流路２１０の出口部２１０ｃに連結されるという点から、無給水加湿モードと差異がある。
【００７７】
水分供給部５００は、第３領域３３０に水分の供給のために給水弁５５０が開放されて、水槽５３０には水が満たされていて、第３送風機５１０がオン（Ｏｎ）とされて、加湿空気流路５４０を循環する空気は、加湿フィルター５２０を経ながら湿っぽい空気になって、ローター部材３００の第３領域３３０に流動する。前記第３領域３３０で吸着された水分は、ローター部材３００の回転により第１領域３１０に位置する。
【００７８】
第１送風機１６０の稼動により室内空気が第１空気流路１１０を流動する。前記第１熱交換器１５０を通過しつつ加熱された室内空気は、ローター部材３００の第１領域３１０を通過する。この場合、第３領域３３０で水分を吸着した吸着材が回転して第１領域３１０に位置し、前記加熱した室内空気が第１領域３１０を通過しつつ吸着材の水分を蒸発させて湿っぽい室内空気を形成させる。前記第１領域３１０を通過した室内空気は、第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを経て室内に排出される。これによって、室内加湿と共に室内暖房が行われる。
【００７９】
なお、第２送風機２６０の稼動により室外空気は、バイパス流路２８５を介して流入して、第４熱交換器２７０を経て第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介して他方の室外に排出される。したがって、冷たい室外空気が第２領域３２０を通過しないので、冷たい室外空気が第１領域３１０を通過する空気の温度に影響を及ぼすのを防止することができ、エネルギー損失を最小化することができる。
【００８０】
図４を参照して除湿および冷房モードについて説明する。
除湿および冷房モード時に、流路切換部４００で方向切換ゲートが第１位置に設定され、第１送風機１６０と第２送風機２６０および圧縮機６１０がオン（Ｏｎ）とされ、ローター部材３００が回転し、水分供給部５００で水分が供給されない点は、無給水加湿モードと同一である。
【００８１】
除湿モード時に、圧縮機６１０がオン（Ｏｎ）とされると、冷媒は、第２冷媒循環経路６４０−２に沿って循環する。この場合、第２熱交換器２５０が凝縮機として作動し、第３熱交換器１７０が蒸発機として作動する。
【００８２】
第１送風機１６０が稼動すると、室内空気は、第１領域３１０を通過しつつ室内空気に含まれた水分が第１領域３１０の吸着材に吸着される。前記第１領域３１０で水分が除去された室内空気は、第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを介して室内に排出される。この場合、室内に排出される空気の温度は、第３熱交換器１７０で低くなるので、室内冷房効果がある。
【００８３】
第２送風機２６０が稼動すると、第２空気流路２１０の入口部２１０ａを介して流入した室外空気は、第２熱交換器２５０を通過しつつ加熱され、加熱された空気は、第２領域３２０を通過する。
前記第１領域３１０で室内空気の水分を吸着したローター部材３００の吸着材が回転して第２領域３２０に位置すると、第２領域３２０を通過する加熱された室外空気により吸着材の水分が蒸発されて、室外空気は湿っぽい空気状態になって、第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介して室外に排出される。
【００８４】
このような過程により室内空気の除湿が行われて、快適な室内環境を維持することができる。
【００８５】
図５を参照して空気清浄モードについて説明する。
空気清浄モード時には、第１送風機１６０がオン（Ｏｎ）とされ、流路切換部４００の方向切換ゲートが第１位置に設定される。圧縮機６１０は、オフ（Ｏｆｆ）とされ、水分供給部５００では、水分供給が行われない。
【００８６】
前記第１送風機１６０の稼動により第１空気流路１１０の入口部１１０ａを介して流入した室内空気は、プレフィルター１２０で粒子が大きい異物の１次濾過が行われ、機能性フィルター１３０でアレルギーなどの有害要素が除去され、第１領域３１０を通過した後、ＨＥＰＡフィルター２３０で微粒子が除去される。前記ＨＥＰＡフィルター２３０を通過した室内空気は、第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを介して室内に排出されることにより、室内空気の清浄作用が行われる。
【００８７】
この場合、室内空気のにおいを除去しようとする場合には、ローター部材３００を回転させ、第２送風機２６０を稼動させる。前記ローター部材３００の吸着材の表面には、高分子除湿剤がコートされていて、室内空気が吸着材の表面に接触すると、においの除去が行われる。
【００８８】
図６を参照して喚起モードについて説明する。
喚起モードが稼動すれば、第１送風機１６０と第２送風機２６０が稼動する。この場合、流路切換部４００の方向切換ゲートは、第２位置になるように設定される。圧縮機６１０は、オフ（Ｏｆｆ）とされ、水分供給部５００では水分供給が行われない。
【００８９】
前記第２送風機２６０の稼動により第１空気流路１１０の入口部１１０ａに吸入された室内空気は、プレフィルター１２０、機能性フィルター１３０、流路切換部４００、および第２領域３２０を順次に通過した後、第２空気流路２１０の出口部２１０ｃを介して室外に排出される。
【００９０】
これと同時に、前記第１送風機１６０の稼動により第２空気流路２１０の入口部２１０ａに吸入された室外空気は、プレフィルター２２０、流路切換部４００、第１領域３１０、およびＨＥＰＡフィルター２３０を順次に通過した後、第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを介して室内に排出される。
【００９１】
したがって、室内空気は、室外に排出され、室外空気は、複数のフィルター２２０、２３０を経て室内に流入することにより、室内空気の喚起が行われる。
【００９２】
上記のように、流路切換部４００で流路切換が行われるように構成する場合、喚起モード時に、室外空気は、第２空気流路２１０に設けられたプレフィルター２２０で濾過された後、第１空気流路１１０に設けられたＨＥＰＡフィルター２３０でも濾過されるので、第１空気流路１１０と第２空気流路２１０に設けられたフィルター２２０、２３０を全部経由しながら濾過された後、室内に流入するので、きれいな空気を室内に供給することができる。
【００９３】
また、ＨＥＰＡフィルター２３０は、図２〜図６で説明したモードで室内空気だけでなく、室外空気も濾過するので、フィルターを頻繁に交換する必要がある。したがって、ＨＥＰＡフィルター２３０を室内機２に具備すると、フィルターの交換が容易になるので、フィルターの交換による費用と時間を低減することができる。
【００９４】
＜第２実施形態＞
図７を参照して本発明の第２実施形態による空気調和機の構成について説明する。
第２実施形態の空気調和機は、ヒートポンプ６００の代わりに、温水の供給により空気を加熱する第１熱交換器１５０−１と第２熱交換器２５０−１が設けられていて、バイパス流路２８５とダンパー２８０の構成がないという点から、第１実施形態と差異があり、残りの構成は同一である。
【００９５】
前記第１熱交換器１５０−１の内部を流動する温水と室内空気との間に熱交換が行われて室内空気が加熱される。温水供給源（図示せず）から供給された温水は、温水供給管１５２−１と温水供給弁１５１−１を介して第１熱交換器１５０−１に供給され、第１熱交換器１５０−１で熱交換が行われた温水は、温度が下がった後、温水還水管１５３−１に流動する。
【００９６】
また、温水供給源から供給された温水は、温水供給管１５２−１と温水供給弁２５１−１を介して前記第２熱交換器２５０−１に供給される。
【００９７】
第２実施形態の空気調和機においても、加湿モード、暖房モード、空気清浄モード、除湿モード、喚起モードの作動が可能である。このような各モードの動作は、第１実施形態で説明した内容に基づいて通常の技術者なら理解することができるので、詳細な説明は省略する。
【００９８】
＜第３実施形態＞
図８を参照して本発明の第３実施形態による空気調和機の構成について説明する。
第３実施形態は、第２実施形態と比較して、第１送風機１６０−２と水分供給部５００−２が室内機１に設けられ、ローター部材３００−２は、第１領域３１０−２と第２領域３２０−２で形成されているという点から差異があり、残りの構成は同一である。
【００９９】
前記水分供給部５００−２は、前記第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを介して室内に排出される空気に水分を供給するために室内機１の内部に設けられる。前記水分供給部５００−２は、前記第１空気流路１１０の出口部１１０ｃを通過する空気に水分を供給する加湿フィルター５２０−２と、前記加湿フィルター５２０−２に水分が吸着されるように水分を供給する水分供給手段として前記加湿フィルター５２０−２の下端の一部を沈漬させるための水が貯蔵される水槽５３０−２と、前記水槽５３０−２に水を供給するために給水管５７０−２に設けられた給水弁５５０−２とを含む。
【０１００】
前記水槽５３０−２の水は、排水管５８０−２と排水弁５６０−２を介して外部に排水可能になっている。
【０１０１】
このように構成すれば、加湿フィルター５２０−２を第１空気流路１１０の出口部１１０ｃ上に位置させ、第１送風機１６０−２の稼動により加湿が行われるようにする場合、第１、第２実施形態のように、別途の加湿空気流路５４０と第３送風機５１０を設ける必要がなく、ローター部材３００−２にも第３領域３３０を構成する必要がないので、製品の構成が簡単になる。
【０１０２】
第３実施形態の空気調和機においても、加湿モード、暖房モード、空気清浄モード、除湿モード、喚起モードの作動が可能である。このような各モードの動作は、第１実施形態で説明した内容に基づいて通常の技術者なら理解することができるので、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
上記した実施形態では、ヒートポンプと温水を利用した熱交換器について例示したが、これに限定されず、電気ヒーター、ボイラーおよび地域暖房など多様な熱源から供給された熱エネルギーを利用することができる。
【０１０４】
以上説明したように、本発明は、前述した実施形態に限定されず、請求範囲で請求される本発明の技術的思想を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により自明な変形実施が可能であり、このような変形実施は、本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１０５】
１１０  第１空気流路
１２０  プレフィルター
１３０  機能性フィルター
１５０、１５０−１  第１熱交換器
１６０、１６０−２  第１送風機
２１０  第２空気流路
２２０  プレフィルター
２３０  ＨＥＰＡフィルター
２５０、２５０−１  第２熱交換器
２６０  第２送風機
２８０  ダンパー
２８５  バイパス流路
３００、３００−２  ローター部材
３１０、３１０−２  第１領域
３２０、３１０−２  第２領域
３３０  第３領域
４００  流路切換部
４１０  第１流入口
４２０  第２流入口
４３０  第１排出口
４４０  第２排出口
５００、５００−２  水分供給部
５１０  第３送風機
５２０、５２０−２  加湿フィルター
５３０、５３０−２  水槽
５４０  加湿空気流路
５５０、５５０−２  給水弁
５６０、５６０−２  排水弁
５７０、５７０−２  給水管
５８０、５８０−２  排水管
６００  ヒートポンプ
６１０  圧縮機
６２０  四方弁
６３０−１  第１膨張弁
６３０−２  第２膨張弁
６４０−１  第１冷媒循環経路
６４０−２  第２冷媒循環経路
【図１】
2019511691.tif 000003
【図２】
2019511691.tif 000004
【図３】
2019511691.tif 000005
【図４】
2019511691.tif 000006
【図５】
2019511691.tif 000007
【図６】
2019511691.tif 000008
【図７】
2019511691.tif 000009
【図８】
2019511691.tif 000010
【国際調査報告】
2019511691.tif 000011
2019511691.tif 000012
2019511691.tif 000013
2019511691.tif 000014