(57)【要約】【課題】  換気を案内するダクトと室内機がコンパクトに結合された構造を持ち、簡単に設置可能な空気調和システムを提供すること。【解決手段】  空気調和システムの室外機の換気案内ダクト３００は、室外から供給される室外空気と室内で吸入される室内空気とを分離する一つの隔壁３１６を持ち、室外空気を送風装置２００を経て室内に案内して室内空気を室外に案内するように室内熱交換器１００の下側に配設される。空気供給ダクト２０及び排気ダクト３０は一端がそれぞれ換気案内ダクト３００に接続されて、室外空気を室内に、室内空気を室外にそれぞれ案内する。前熱交換器４０が、空気供給ダクト２０及び排気ダクト３０の間に配設されており、空気供給ダクト２０及び排気ダクト３０内を流通する室外空気と室内空気とを相互に間接的に熱交換させる。【選択図】      図１
2004361071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と室外熱交換器を具備する室外機と、
内部に室内に連通する空間を持つ室内熱交換器、前記空間に配置されて空気を吸いこんだ後、前記室内熱交換器を経由させて吐出する送風装置、また室外から供給される室外空気と、室内で吸入される室内空気を分離する一つの隔壁を持ち、前記室外空気を前記送風装置を経て室内に案内し前記室内空気を前記室外に案内するように、前記室内熱交換器の下側に配設される換気案内ダクトを具備し天井内に配置される室内機と、
一端がそれぞれ前記換気案内ダクトに接続されて、室外空気を室内に、室内空気を室外にそれぞれ案内する空気供給ダクト及び排気ダクトと、
前記空気供給ダクト及び排気ダクトの間に配設されて前記空気供給ダクト及び排気ダクト内を経由する室外空気と室内空気とを相互に間接的に熱交換させる前熱交換器(pre-heat exchanger)を具備する空気調和システム。
【請求項２】
前記送風装置は、回転しながら下側の空気を吸いこみ半径方向に排出する遠心ファンを具備する請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記換気案内ダクトは、
前記空間、室内、そして前記空気供給ダクトとそれぞれ連通し、室内及び室外空気を前記送風装置に案内する第１流路と、
前記送風装置と前記室内熱交換器を経由した空気を室内に案内する少なくとも一つ以上の第２流路と、
室内空気を前記空気排気ダクトに案内する第３流路を持つ請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記換気案内ダクトは、
前記室外熱交換器の下側に配置されるダクト本体と、
前記ダクト本体下側に付着するパネルを具備する請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記ダクト本体は、
上下方向に貫通して前記第１流路の一部を形成して前記空気供給ダクトと連通する第１ホールと、
上下方向に貫通して前記第３流路の一部を形成して前記空気排気ダクトと連通し、前記隔壁によって前記第１ホールと独立された第３ホールと、
前記第１ホールと第３ホールの周辺に上下方向に貫通して前記第２流路の一部を形成する第２ホールを持つ請求項４に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記ダクト本体はと、
中央に前記空間及び室内に連通する空洞部が形成されるように多数個が前記中央を包囲するように配置され、それぞれの内部が前記第２流路の一部を形成する第１ダクトと、
前記空洞部を前記第１流路と前記第３流路に分ける前記隔壁を具備する請求項４に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記隔壁は、互いに向き合うように配置された二つの前記第１ダクトに両端がそれぞれ接続される請求項６に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記隔壁は、前記空洞部を等しい形態と、平断面積を持つ二つの流路とに区切る請求項６に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記ダクト本体は、互いに接するように配置された第１ダクトの各側端部を互いに連結し、前記空気供給ダクトまたは前記空気排気ダクトが選択的に接続される連結板を更に具備する請求項６に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記パネルは、
前記第１及び第３流路の一部を形成する第１ポートと、
前記第２流路の一部を形成する第２ポートを具備する請求項４に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記パネルは、前記第１ポートに配設されるメッシュを更に具備する請求項１０に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
前記パネルは、前記室内熱交換器を経由した空気の吐出方向を案内するように、前記第２ポートに配設される複数のルーバーを更に具備する請求項１０に記載の空気調和システム。
【請求項１３】
前記送風装置は、前記第１ホールと第３ホールの上側に配設される請求項５に記載の空気調和システム。
【請求項１４】
前記室内熱交換器は、前記第１及び第２ホールの間の地点、そして前記第１及び第３ホールの間の地点に沿ってダクト本体の上側に立てられる請求項５に記載の空気調和システム。
【請求項１５】
前記前熱交換器は、
れぞれが所定距離離隔して配置され、内部で前記室外空気が流動する第１案内流路と、
前記各第１案内流路の間に接触するように配置され、内部で前記室内空気が流動する第２案内流路を具備する請求項１に記載の空気調和機。
【請求項１６】
前記前熱交換器は、
室外空気が流動する第１案内流路と室内空気が流動する第２案内流路が層別に形成されるように、所定距離離隔した状態で配置される複数のプレートと、前記室外及び室内空気の流動方向とそれぞれ一直線に前記各層別前記プレートの間に配設されて横断面が連続した複数のフォールドからなる複数の流動ガイドを具備する請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項１７】
前記各フォールドは前記各プレートの上面と下面にそれぞれ接触する底点と高点を持つ請求項１６に記載の空気調和システム。
【請求項１８】
前記各層の流動ガイドは、前記室外空気と室内空気とが相互に垂直方向に流動するように、互いに垂直に配置される請求項１６に記載の空気調和システム。
【請求項１９】
前記空気供給ダクト内に設置されて室外空気を室内に送風する給気ファンを更に具備する請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項２０】
前記空気排気ダクト内に設置されて室内空気を室外に送風する排気ファンを更に具備する請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項２１】
前記空気供給ダクト及び排気ダクトはそれぞれ一端から分岐して前記第１流路及び第３流路に接続される少なくとも一つ以上の分岐管を持つ請求項３に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和システムに関するもので、更に詳くは別途に用意した新鮮な空気を室内に供給することができる改善された構造の空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、冷媒が相変化する時、周囲に熱を発散したり周囲の熱を吸収する性質を利用して室内空間を冷房または暖房する機器である。このような空気調和機は一般的に室内機と室外機を具備し、前記室内機と室外機が一つの胴体で製作されたものを一体型エアコンと呼び、それぞれ別々の胴体で製作されたものを分離型エアコンと呼ぶ。
【０００３】
前記一体型エアコンの代表的な例としては、窓型エアコンがあり、前記分離型エアコンの種類としては、天井型、壁掛け型およびパッケージ型エアコンがある。ここで前記天井型エアコンの場合、室内機が天井内に設置され、前記壁掛け型エアコンの場合、前記室内機が壁に付着され、前記パッケージ型エアコンの場合、前記室内機が室内の底面に据えられる。
【０００４】
このようなエアコンは一般的に圧縮機、コンデンサー、膨脹装置、蒸発器を具備している。ここで前記圧縮機は低温／低圧のガス冷媒を高温／高圧のガス冷媒に圧縮し、冷媒が前記各構成要素を経由できるように移送する。そして前記コンデンサーは前記圧縮機から流入した冷媒を凝縮して液化させる役割を果す。この時、前記冷媒が凝縮されながら発熱するので前記コンデンサーは周囲に熱を発散する。このようにコンデンサーから発散される熱を室内空間に吐出すれば室内空間を暖房可能となる。
【０００５】
そして前記膨脹装置は凝縮された冷媒を減圧させて膨脹させるが、このような膨脹装置には一般的に毛細管が使われる。最後に前記蒸発器は膨脹した冷媒を気化させることになり、前記冷媒が気化しながら吸熱するので前記蒸発器周辺空気は冷たくなる。このように冷たくなった空気を室内空間に吐出すれば室内空間を冷房可能となる。
【０００６】
一方、前記空気調和機の使用の中には熱損失を減らすために室内空間を蜜閉する。このように密閉された空間の空気は経時的に徐々に汚染される。例えば、室内で生活する人々の呼吸によって室内空気中の二酸化炭素の含有量が高くなり、乾燥した室内空間内で多くのほこりが循環する。そうなれば、空気調和機を一定時間以上使った後には、新鮮な室外空気を室内に供給しなければならない。このために使われるものが換気装置である。
【０００７】
従来知られている大部分の換気装置は一つの送風機を用いて内部空気を強制的に排出する方式を採択している。この場合、換気の時には扉や窓を開けておかなければならない。ところが、一つの送風機を用いて室内の空気だけを強制的に排出させる場合、室内の冷気または熱が直ちに外部に排出される。そして、開かれた扉や窓などを通じて室外の空気がすぐ室内に流入する。このようにして換気を行う時、非常に大きい熱損失が生じ、換気後に室内空間を再び冷房または暖房するためには多くのエネルギーを消耗するだけではなく多くの時間が必要となる。
【０００８】
また、突然の熱気または冷気が室外から室内に流入することによって、室内温度が急激に変化する。これによって室内にいる人々が不快感を感ずることになる。また、送風ファンが室内空気を外部に排出する構造を有する換気装置を作動させる時には、必ず扉または窓を開けなければならないので不都合である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題を解決するために案出されたもので、その目的は換気時に室外に排出される空気が持っている熱エネルギーを回収することができる改善された構造を持つ空気調和システムを提供するものである。
【００１０】
本発明の他の目的は、換気を案内するダクトと室内機がコンパクトに結合された構造を持つことで、簡単に設置することができる改善された構造の空気調和システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明は、室外機、天井内に配置されて換気案内ダクトが備えられたコンパクトな室内機、空気供給ダクト及び排気ダクト、前熱交換器を具備している。
【００１２】
ここで前記室外機は圧縮機と室外熱交換器を具備し、前記室内機は室内熱交換器、送風装置、前記換気案内ダクトを具備している。前記室内熱交換器は内部に室内に連通する空間を持ち、前記送風装置は前記空間に配置されて空気を吸いこんだ後、前記室内熱交換器を経て吐出する。そして前記換気案内ダクトは室外空気を前記送風装置を経て室内に案内して室内空気を前記室外に案内するように前記室内熱交換器の下側に配設される。ここで前記換気案内ダクトは室外から供給される室外空気と、室内で吸入する室内空気とを分離する一つの隔壁を持つ。
【００１３】
一方、前記空気供給ダクト及び排気ダクトは一端がそれぞれ前記換気案内ダクトに接続されて、室外空気を室内に、室内空気を室外にそれぞれ案内する。そして前記前熱交換器(pre-heat exchanger)は前記空気供給ダクト及び排気ダクトの間に配設されて、前記空気供給ダクト及び排気ダクト内を経由する室外空気と室内空気とを相互に間接的に熱交換させる。
前記空気調和システムで、前記送風装置は回転しながら下側の空気を吸いこみ半径方向に排出する遠心ファンを具備している。
【００１４】
そして前記換気案内ダクトは前記空間、室内、前記空気供給ダクトとそれぞれ連通し、室内及び室外空気を前記送風装置に案内する少なくとも一つ以上の第１流路と、前記送風装置と前記室内熱交換器を経由し請求項に記載の空気を室内に案内する少なくとも一つ以上の第２流路と、室内空気を前記空気排気ダクトに案内する少なくとも一つ以上の第３流路を持つ。
【００１５】
このような前記換気案内ダクトは、前記室外熱交換器の下側に配置されるダクト本体と、前記ダクト本体下側に付着するパネルを具備している。ここで、前記ダクト本体は、上下方向に貫通して前記第１流路の一部を形成して前記空気供給ダクトに連通される第１ホール、上下方向に貫通して前記第３流路の一部を形成して前記空気排気ダクトと連通する前記隔壁によって前記第１ホールと独立された第３ホール、および、前記第１ホールと第３ホールの周辺に上下方向に貫通して前記第２流路の一部を形成する第２ホールを持つことができる。
【００１６】
一方、前記ダクト本体はと、中央に前記空間及び室内に連通する空洞部が形成されるように、多数個が前記中央を包囲するように配置され、それぞれの内部が前記第２流路の一部を形成する第１ダクト、そして前記空洞部を前記第１流路と前記第３流路に分ける前記隔壁を具備することができる。ここで、前記隔壁は、互いに向き合うように配置された二つの前記第１ダクトに両端がそれぞれ接続可能である。また前記隔壁は、前記空洞部を等しい形態と平断面積を持つ二つの流路で区切るように設置することができる。
【００１７】
本発明で、前記ダクト本体は、互いに接するように配置された第１ダクトの各側端部を互いに連結し、前記空気供給ダクトまたは前記空気排気ダクトが選択的に接続される連結板を更に具備することができる。
【００１８】
一方、前記パネルは、前記第１及び第３流路の一部を形成する第１ポート、および、前記第２流路の一部を形成する第２ポートを具備している。ここで、前記パネルは前記第１ポートに配設されるメッシュを更に具備することができる。また、前記パネルは、前記室内熱交換器を経由した空気の吐出方向を案内するように前記第２ポートに配設される複数のルーバーを更に具備することができる。
【００１９】
前記空気調和システムにおいて、前記送風装置は前記第１ホールと第３ホールの上側に配設されて、前記室内熱交換器は前記第１及び第２ホールの間の地点、および、前記第１及び第３ホールの間の地点に沿ってダクト本体の上側に据えられることが望ましい。
【００２０】
一方、前記前熱交換器は、それぞれが所定距離離隔して配置されて内部に前記室外空気が流動する第１案内流路、および、前記各第１案内流路の間に接触するように配置され内部に前記室内空気が流動する第２案内流路を具備することができる。このような前熱交換器は、室外空気が流動する第１案内流路と、室内空気が流動する第２案内流路が層別に形成されるように所定距離離隔した状態で配置される複数のプレート、および、前記室外及び室内空気の流動方向とそれぞれ一直線に前記各層別前記プレートの間に配設されて、横断面が連続した複数のフォールド(fold)からなる複数の流動ガイドを具備することができる。ここで、前記各フォールドは前記各プレートの上面と下面にそれぞれ接触する底点と高点を持ち、前記各層の流動ガイドは、前記室外空気と室内空気とが相互に垂直方向に流動するように、互いに垂直に配置されることが望ましい。
【００２１】
一方、本発明による空気調和システムは、前記空気供給ダクト内に設置されて室外空気を室内に送風する給気ファンを更に具備するか、前記空気排気ダクト内に設置し、室内空気を室外に送風する排気ファンを更に具備することができる。また前記空気調和システムにおいて、前記空気供給ダクト及び排気ダクトはそれぞれ一端から分岐して前記第１流路及び第３流路に接続される少なくとも一つ以上の分岐管を持つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下前記目的を具体的に実現することができる本発明の実施例が添付された図面を参照として説明される。
本実施例を説明するにおいて、同一構成については同一名称及び符号が使われるので、これによる付加的な説明は下記で省略される。
【００２３】
本発明による空気調和システムは室内機が天井内に設置される天井型エアコンを提供する。本発明による空気調和システムは室内及び室外空気を換気させることができるように構成され、換気時に室外に排出される空気が持っている熱エネルギーを、室内に供給される空気で回収することができる構造を持つ。以下では本発明による空気調和システムの構造について図面を参照して更に詳しく説明する。
【００２４】
参考までに、図１は本発明による空気調和システムを概略的にあらわした図面で、図２は図１の空気調和システムが設置された天井を下から見た面である。
図１を参照すると、室内機５が、室内に連通するように室内天井の所定位置に設置される。前記室内機５は室内熱交換器５ａ、室内膨脹装置（図示せず）、室内ファン５ｂ、空気案内ダクト５ｃを具備している。そして前記空気案内ダクト５ｃには一端が室外と連通する請求項に記載の空気供給ダクト３が接続される。そうするので、前記室内ファン５ｂは前記空気供給ダクト３と前記空気案内ダクト５ｃを通じて室内機５に流入した室外空気を室内熱交換器５ａと前記空気案内ダクト５ｃを経た後室内から吐出させる。
【００２５】
一方、前記室内機５と所定距離離れた地点の室内天井には、図２に図示したように複数の空気排気ポート２が配設される。前記空気排気ポート２には空気排気ダクト４が接続され、前記空気排気ダクト４は図１に図示したように一端が外部に連通する。従って、室内の汚染された空気は前記空気排気ポート２と前記空気排気ダクト４を経た後室外に排出される。
一方、前記空気供給ダクト３と空気排気ダクト４にはそれぞれ給気ファン７と排気ファン８が設置される。
【００２６】
一方、前記空気供給ダクト３と空気排気ダクト４の中間地点には、これらの内を流動する室外空気と室内空気とが相互に交差しながら間接的に熱交換するように、前熱交換器６が設置される。従って、本発明による空気調和機を利用すれば、室外に排出される空気が持っている熱エネルギーを、室内に供給される室外空気で回収することができる。以下では、前記前熱交換器６の構造及び作用について、図３及び図４を参照して更に詳しく説明する。参考までに、図３は、図１の空気調和システムで室外空気と室内空気とが熱交換する様子を概略的に示した図であり、図４は、図３の前熱交換器で熱交換手段の一実施例をあらわした斜視図である。
【００２７】
図３を参照すると、前記前熱交換器６内には熱交換手段６ａが設けられ、前記熱交換手段６ａは室外空気が室内に案内される多数の第１案内流路６ｂ、および、室内空気が室外に案内される多数の第２案内流路６ｃを具備している。ここで、前記第１案内流路６ｂは前記空気供給ダクト３が接続されて、前記第２案内流路６ｃは前記空気排気ダクト４に接続される。ここで、前記第１案内流路６ｂと第２案内流路６ｃは多数ヶのプレートにそれぞれ区画されていて互いに連通しない。
【００２８】
前記第１案内流路６ｂと第２案内流路６ｃは、前記各プレートとの間に形成される。そのため、室外空気と室内空気とが前記第１案内流路６ｂ及び第２案内流路６ｃをそれぞれ通過する時、前記プレートを通じて熱伝達が行われる。これによって前記第１案内流路６ｂを通じて室内に流入した室外空気は、第２案内流路６ｃを通じて室外に排出される室内空気から熱エネルギーを伝達されることになる。従って、本発明による空気調和システムは、換気時にエネルギー損失を減少させることができる。一方、図３の未説明符号９はフィルターであり、これは室外から流入する空気を濾過する役割を果す。
【００２９】
図４には前記熱交換手段６ａの一実施例が例示的に示されている。図４を参照すると、前記熱交換手段６ａの一実施例は複数のプレート６ｄと複数の流動ガイド６ｅを具備している。ここで、前記各プレート６ｄは室外空気が流動する第１案内流路６ｂと、室内空気が流動する第２案内流路６ｃが層別に形成されるように相互所定距離離隔した状態で配置される。
【００３０】
前記流動ガイド６ｅは、前記第１案内流路６ｂ及び第２案内流路６ｃ内を流れる空気の流動方向を決めて、熱交換面積を大きくする役割を果す。このような前記流動ガイド６ｅは、横断面が連続した複数のフォールド（屈曲部）を有した曲げ板からなり、前記各フォールドの高点と底点は前記各プレート６ｄの下面と上面にそれぞれ接触する。一方、前記各層の流動ガイド６ｅは、前記室外空気と室内空気とが相互に垂直方向に流動するように、図４に図示したように互いに垂直に配置されることができる。
【００３１】
一方、前記熱交換手段は、図４を参照して説明された実施例だけに限らず、室外空気と室内空気が互いに混合することなく間接的に熱交換することができる構造であれば十分である。
【００３２】
前記で説明された前記前熱交換器６で室外空気と室内空気が間接的に熱交換する方法は大きく二つに解釈可能である。一つは、前記第１案内流路６ｂと第２案内流路６ｃを区切る前記プレート６ｄと前記流動ガイド６ｅを通じて行われる熱伝導による熱交換である。そして、他の一つは前記第１案内流路６ｂと第２案内流路６ｃの温度差のため前記プレート６ｄに生成される凝縮水による熱交換である。
【００３３】
一方、図１の空気調和システムにおいて、前記空気供給ダクト３と前記空気排気ダクト４には、給気ファン７と排気ファン８がそれぞれ設置される。そして室外に配設される室外機（図示せず）は室外熱交換器、圧縮機、室外ファンを具備し、これは通常の室外機と等しいのでこれに対するこれ以上の説明は略する。
【００３４】
作動において、前記室外機と室内機５が作動すると、図１に図示したように室内空気は前記室内機５に吸入されて前記室内熱交換器と熱交換した後室内空間に再び吐出される。これによって室内空間が冷房または暖房される。室内空間を所定時間の間、冷房または暖房した後には換気をすることになり、以下では換気過程について説明する。
【００３５】
換気時には前記排気ファン８と給気ファン７が作動する。これによって室外空気は前記空気供給ダクト３と空気供給ポート１を通じて室内に流入し、室内空気は前記空気排気ダクト４と空気排気ポート２を通じて室外に排出される。
【００３６】
この時、前記空気排気ダクト４と空気供給ダクト３を通じて流動する室内及び室外空気は、前記前熱交換器６で互いに間接的に熱交換する。従って、室外空気は室外に排出される室内空気が持っている熱エネルギーの一部を伝達された後室内に流入し、これによって換気時に発生する熱エネルギーの損失を減らすことができる。
【００３７】
前記のような構成を持つ本発明による空気調和システムは、換気時に室外に排出される室内空気が持っている熱エネルギーを、室内に供給される空気で回収する。これによって換気時に室内温度が急激に変化することを防止することができ、エネルギー節減效果を得ることができる。
【００３８】
しかし前記の長所にもかかわらず、前記図１ないし図３を参照して説明された本発明による空気調和システムは次のような問題点を持つ。
第一に、室内の天井内に設置される空気排気ダクトの長さが長いうえに複雑に配置される。これによって室内機のコンパクト化と設置が難しく、資材費用及び設置費が多大となる問題がある。
【００３９】
第二に、天井に複数の空気排気ポートが設置されて、空気排気ダクトが前記ポートにそれぞれ接続される。これによって、空気排気ダクトの長さが長いため熱損失及び圧力損失が発生し、換気時の前熱交換效率が低下する問題がある。
【００４０】
従って、本発明では前記問題を解決する、より改善された構造を持つ空気調和システムを提供する。図５ないし図９には本発明の第１実施例による改善された構造を持つ空気調和システムの具体的な構造が詳しく図示されている。以下ではこれらの図面を参照して本発明の第１実施例による改善された構造を持つ空気調和システムについて説明する。
【００４１】
図５を参照すると、室内機１０は室内の天井一地点に室内空間に連通するように配設される。そして前記室内機１０には空気供給ダクト２０と空気排気ダクト３０がそれぞれ接続される。ここで、前記空気供給ダクト２０と空気排気ダクト３０の一端はそれぞれ室外に連通するように設置される。そして、前記空気供給ダクト２０と空気排気ダクト３０の中間には、これら内部をそれぞれ流動する室外空気と室内空気とを互いに間接的に熱交換させる前熱交換器４０が配設されている。前記前熱交換器４０の構造及び機能は、前記図３及び図４を参照して説明されたことと概ね同一なので略する。
【００４２】
一方、図示されてはいないが、室外には室外機が設置され、これは圧縮機、室外膨脹装置、室外ファンを具備している。前記室外機は通常の室外機と概ね同一の構造を持つのでこれに対するこれ以上の説明は略する。勿論、前記室外機と室内機１０は冷媒管によって接続される。
【００４３】
一方、前記室内機１０は図５及び図６に図示したように室内熱交換器１００、送風装置２００、換気案内ダクト３００を具備している。前記室内熱交換器１００は、図５に図示したように室内機ケース１１内に配置されて、内部に室内と連通する空間を持つ形状を呈している。このような前記室内熱交換器１００は、例えば、前記空間をぐるりと取り囲む形状で提供される。この場合、前記空間は前記室内熱交換器１００の開放された下側を通じて前記室内に連通することができる。一方、図５に図示したように、前記室内熱交換器１００の外周面と前記室内機ケース１１の内周面との間には所定の距離が維持されることが望ましい。これは前記送風装置から吐出された後、室内熱交換器１００を経由した空気が室内に移動するための吐出流路１５を確保するためである。
【００４４】
前記送風装置２００は、図５に図示したように、前記室内熱交換器１００の内部に形成される空間に配置される。このような送風装置２００は空気を吸いこんだ後、前記室内熱交換器１００を経て室内に吐出する。一方、本発明の第１実施例による空気調和システムに配設される前記送風装置２００は、一側面、例えば下側面を通じて空気を吸いこんだ後、半径方向に空気を吐出することができる遠心ファンを具備することが望ましい。この場合、前記遠心ファンは、図５に図示したように、前記室内熱交換器１００の内部の空間に配置されて下側を通じて室内空気を吸いこんだ後、半径方向に吐出する。そうすると、前記遠心ファンの半径方向に吐出される空気は、前記遠心ファンを包囲するように設置された室内熱交換器１００を通過した後室内に移動する。
【００４５】
換気案内ダクト３００は、前記室内熱交換器１００の下側に配設されて、室内空気、室外空気、および、前記室内熱交換器１００を経由した空気をそれぞれ独立的に案内するための３個の流路を持つ。
【００４６】
ここで、第１流路は室外から供給された新鮮な空気と、室内空気を前記送風装置２００に案内する役割を果す。このような第１流路は上側部が前記空間と、下側部が室内と連通して、一部が前記空気供給ダクト２０に連通する。
【００４７】
第３流路は室内空気を前記空気排気ダクト３０に案内する役割を果し、下側部が室内と連通し、一部が前記空気排気ダクト３０に連通する。ここで、前記第３流路は隔壁３１６によって前記第１流路と独立した流路を形成する。
【００４８】
第２流路は、前記送風装置２００と前記室内熱交換器１００とを経由した空気を室内に案内する役割を果す。このような第２流路は、前記第１流路と第３流路のまわりに多数個が配置され、上側部が前記吐出流路１５と連通し、下側部が室内と連通する。
【００４９】
一方、図６には前記第１、第２、第３流路を持つ換気案内ダクト３００の一実施例が示されている。図６を参照すると、前記換気案内ダクト３００は、ダクト本体３１０とパネル３５０を具備している。前記ダクト本体３１０は前記室内熱交換器１００の下側に配置され、前記パネル３５０は前記ダクト本体３１０の下側に付着する。
【００５０】
前記ダクト本体３１０は、それぞれ前記第１、第２、第３流路の一部を形成する３個のホールを持つ。第１ホール３１１は前記ダクト本体３１０を上下方向に貫通して前記第１流路の一部を形成する。前記第１ホール３１１は、図６に図示したように、前記空間及び前記空気供給ダクト２０と連通する。第３ホール３１３は、前記ダクト本体３１０の一部を上下方向に貫通して前記第３流路の一部を形成し、図６に図示したように、隔壁３１６によって前記第１ホール３１１から完全に独立する。そして第２ホール３１２は、前記第１ホール３１１と第３ホール３１３の周辺に配置されて前記ダクト本体３１０を上下方向に貫通して前記第２流路の一部を形成し、前記吐出流路１５と連通する。
【００５１】
前記ダクト本体３１０が前記のような構造を持つ場合、前記送風装置２００は前記第１ホール３１１と第３ホール３１３の上側に配設されることが望ましい。そして前記室内熱交換器１００は、前記第１ホール３１１と、第２ホール３１２と、前記第１ホール３１１と前記第３ホール３１３との間の地点にしたがって前記ダクト本体３１０上側に据えられることが望ましい。
【００５２】
一方、前記ダクト本体３１０において、前記第１、第２、第３流路は前記のように前記ダクト本体３１０を貫く３個のホールによって形成されることができる。この場合、前記３個のホールは、前記ダクト本体３１０を実質的に貫くように切削加工された形態で設けることができ、前記隔壁３１６は、前記第１ホール３１１と第３ホール３１３が切削加工され残ったダクト本体３１０の残り部分からなることができる。
【００５３】
しかし前記第１、第２、第３流路は、図６に図示したように複数のダクトとプレート形態の隔壁３１６が有機的に結合された独特の構造とすることもできる。以下、これについて簡単に説明する。
【００５４】
図６を参照すると、前記ダクト本体３１０は複数の第１ダクト３１５、隔壁３１６を具備している。ここで前記各第１ダクト３１５は開放された両端を持ち、内部の流路が上下方向を向くように配置される。このような第１ダクト３１５は中央に前記空間及び室内に連通する空洞部が形成されるように多数個が前記中央を包囲するように配置される。前記のように配置された各第１ダクト３１５の内部流路は、実質的に第２ホール３１２を提供することで前記第２流路の一部を形成する。
【００５５】
前記隔壁３１６は、前記空洞部を前記第１流路と第３流路に分ける役目、すなわち、第１ホール３１１と第３ホール３１３に分ける役割を果す。このような前記隔壁３１６は、図６に図示したように互いに向き合うように配置された二つの第１ダクト３１５らに両端がそれぞれ接続される。従って、前記隔壁３１６は、図６に図示したように、前記第１ダクト３１５によって取り囲まれる空洞部中間を横切るように設置されることで、前記空洞部を二つの流路に分けるようになる。このような前記隔壁３１６は、図６に図示したように、前記空洞部を等しい形態と平断面積を持つ二つの流路とに区切るように設置されることができる。
【００５６】
前記のように隔壁３１６の設置される理由は次の通りである。各空気供給ダクト２０を通じて第１ホール３１１に流入した室外空気は、前記送風装置２００によって前記室内熱交換器１００を経た後、第２ホール３１２を通じて室内に供給される。同時に汚れた室内空気は前記第３ホール３１３を通じて流入した後、前記空気排気ダクト３０を通じて室外に排出される。この時、万が一、前記隔壁３１６がなければ、空気供給ダクト２０を通じて第１ホール３１１に流入した室外空気の一部が前記第３ホール３１３に流入した後、前記空気排気ダクト３０に直接吸い込まれるようになる。この場合、換気效率が非常に低下するので本発明では前記隔板３１６を設置して、供給された室外空気が直接空気排気ダクト３０を通じて室外ですぐ排出されることを防止するものである。
【００５７】
一方、図示されてはいないが、前記第１ダクト３１５は、側面がそれぞれ接した第１ダクト３１５の側面に接続された状態で配置されるか、図６に図示したように、所定距離離隔した状態で配置されることができる。前記第１ダクト３１５の側面が互いに接続された状態で配置される場合、図示されてはいないが、前記空気排気ダクト３０は前記第１ダクト３１５の一部を貫通するように設置されることができる。
【００５８】
一方、前記第１ダクト３１５の側面が所定距離離隔した状態で配置される場合、互いに接するように配置された各第１ダクト３１５の側面は、図６に図示したように、連結板３１７によって接続される。この場合、前記連結板３１７には前記空気供給ダクト２０または前記空気排気ダクト３０がそれぞれ選択的に接続されるように連結孔（図示せず）が形成される。
【００５９】
一方、前記パネル３５０は、図６に図示したように、第１ポート３５１と第２ポート３５２を具備している。前記第１ポート３５１は、前記第１及び第３流路の一部を形成するように、すなわち、前記第１ホール３１１と前記第３ホール３１３に連通されるように前記パネル３５０の中央を上下方向に貫通するように配設される。従って、前記第１流路は、前記第１ホール３１１と前記第１ポート３５１によって形成され、前記第３流路は、前記第３ホール３１３と前記第１ポート３５１によって形成される。前記第１ポート３５１を通じて汚れた室内空気が通過するので、前記第１ポート３５１には異物を濾過することができるようにメッシュ３５５が形成されることが望ましい。一方、前記第２ポート３５２には、図示されてはいないが、前記室内熱交換器１００を経由した空気の吐出方向を案内するように複数のルーバー（図示せず）っを設けることができる。
【００６０】
前記構造を持つ空気調和システムにおいて、前記空気供給ダクト２０と空気排気ダクト３０には、空気供給及び排出能力を高めるために、給気ファン２５と排気ファン３５がそれぞれ設置されることができる。
【００６１】
一方、本発明による前記空気調和システムにおいて、前記空気供給ダクト２０及び空気排気ダクト３０は、図示されてはいないが、それぞれ少なくとも一つ以上の分岐管を持つことができる。この場合、前記空気供給ダクト２０及び空気排気ダクト３０の分岐管は、それぞれ前記第１流路及び第３流路と連通するように設置される。すなわち、図６には、前記第１流路及び第３流路にそれぞれ一つの空気供給ダクト２０と空気排気ダクト３０が設置された実施例が示されており、前記空気供給ダクト２０及び排気ダクト３０が分岐管を持つ場合、各分岐管は前記図６で図示された各連結板３１７にそれぞれ接続されることができる。
【００６２】
前記のように空気供給ダクト２０及び排気ダクト３０が複数の分岐管を持つと、前記第１及び第３流路を通じて流動する室外及び室内空気の流動量を増加させることができる。従って、前記構造は室内空間がカーソルー給気量と排気量がたくさん要求される所に非常に有用に設置可能である。
【００６３】
以下では前記構造を持つ本発明の第１実施例による改善された構造を持つ空気調和システムが作動する過程について説明する。
先ず、前記給気ファン２５と前記排気ファン３５が止められた状態で前記送風装置が作動すると、室内空気は前記換気案内ダクト３００の第１ホール３１１と第３ホール３１３を通じて上側に移動した後、前記送風装置によって前記室内熱交換器１００側に吐出される。室内熱交換器１００と熱交換して冷却または加熱された空気は、前記吐出流路１５と第２ホール３１２及び第２ポート３５２を経て室内空間に吐出されるので室内空間が冷房または暖房される。この時、前記ルーバー（図示せず）は室内に吐出される空気の流動方向を決定する。一方、前記給気ファン２５と排気ファン３５が止められた状態では前記空気供給ダクト２０と前記空気排気ダクト３０を通じた空気の流動がわずかであるので效果的な換気效果を得ることは難しい。
【００６４】
前記のような過程を通じて所定時間の間室内空間を冷房または暖房した後に換気をしようとする時には、前記給気ファン２５及び排気ファン３５を作動させる。この時前記室外機と室内機１０を共に作動させても良く、これらを停止させても良い。以下では室外機と室内機１０が作動した状況を挙げて説明する。
【００６５】
前記給気ファン２５が作動すると、新鮮な室外空気は前記空気供給ダクト２０に流入し、前熱交換器４０を経由しながら室外空気が持っている熱エネルギーを伝達される。前記前熱交換器４０で発生する熱伝逹過程は上述したとおりである。前熱交換器４０を経由した室外空気は、前記空気供給ダクト２０またはこれらの分岐管を通じて換気案内ダクト３００の第１ホール３１１に流入する。第１ホール３１１に流入した室外空気は、前記送風装置２００によって前記室内熱交換器１００に送風されて前記室内熱交換器１００と熱交換する。前記室内熱交換器１００を経由しながら加熱または冷却した室外空気は前記吐出流路１５と前記換気案内ダクト３００の第２流路すなわち、第２ホール３１２及び第２ポート３５２を通じて室内に吐出される。一方、室内空気の一部は、前記第３ホール３１３を通じて送風装置２００に移動し、室内熱交換器１００を経由した後また室内に吐出される。
【００６６】
前記のように前記空気調和システムは、換気時に室外から流入する新鮮な空気を前記前熱交換器４０で一次的に加熱または冷却し、前記室内熱交換器１００で二次的に加熱または冷却した後に室内に供給する。従って、換気時にも室内環境に要求される暖房または冷房空気が供給されるので、換気時に室内温度が急激に変化することを防止することができる。また、排出される室内空気の熱エネルギーを、室内に供給される室外空気で回収するようになるのでエネルギー損失を低減することができる。
【００６７】
一方、排気ファン３５が作動すると、室内の空気は、第１ポート３５１と第３ホール３１３を経由した後、前記空気排気ダクト３０に流入する。この時、前記換気案内ダクト３００に配設された前記隔壁３１６は、前記空気供給ダクト２０で第１ホール３１１に流入する室外空気が前記空気排気ダクト３０に直接流入することを防止する。前記空気排気ダクト３０に流入した室内空気は、前熱交換器４０を経由しながら室外空気と間接的に熱交換する。この時、前記室内空気の持っている熱エネルギーは前記室外空気に伝達される。前熱交換器４０を通過した室内空気は温度が低くなるか高くなった状態となって室外に排出される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以下では前記本発明の第１実施例による改善された構造を持つ空気調和システムの長所について説明する。
第一に、本発明による空気調和システムは、換気時に前熱交換器を利用して外部に排出される室内空気が持っている熱エネルギーを、室内に供給される室外空気に伝達する。これによって換気時に熱エネルギーが無駄使いされることを效果的に防止することができるようになる。
【００６９】
第二に、換気時に前熱交換器で一次的に冷却または加熱された室外空気を前記室内熱交換器を経由させて、再び冷却または加熱した後室内空間に供給する。従って、換気時に室内温度が急激に変化することを效果的に防止することができる。これによって室内で活動する人々に快適な環境を提供することができる。
【００７０】
第三に、本発明による空気調和システムは、室内熱交換器、室内ファン、換気案内ダクトが一つの室内機集成体を成す構造を持っている。そのため室内機が非常にコンパクトであり、これによって前記室内機を天井内に設置することがとても易しい。
【００７１】
第四に、本発明による空気調和システムには前庭に空気供給ポートまたは空気排気ポートが設置される必要がない。これによってダクトの数及び全体の長さが短かくなる。従って、設置が簡便で、資材費用及び製作費用を節減することができる。また、ダクト内で発生する熱損失及び圧力損失を減らすことができ、空気調和效率を進めることができる。
【００７２】
第五に、本発明による空気調和システムは天井に別途の空気排気ポートを設ける必要がないので室内美観が向上する。
第六に、本発明による空気調和システムは、空気供給量と排気量が異なるように施設することができる設計変更が非常に容易である。
【００７３】
第七に、前記隔壁が室内空気と室外空気の流動経路を分離させる。このように非常に簡単な構成要素で換気效率を高めてエネルギーを低減することができる構造を提供する。
以上本発明の好適な一実施態様について説明したが、前記実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による空気調和システムを概略的にあらわした図である。
【図２】図１の空気調和システムが設置された天井を下から見た図である。
【図３】図１の空気調和システムにおける室外空気と室内空気とが熱交換する様子を概略的にあらわした図である。
【図４】図３の前熱交換器で熱交換手段の一実施例をあらわした斜視図である。
【図５】本発明の第１実施例による改善された構造を持つ空気調和システムを概略的にあらわした図である。
【図６】図５の空気調和システムにおける室内機をあらわした分離斜視図である。
【図７】図５の空気調和システム作動時の空気の流れをあらわした図面である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…室内機
２０…空気供給ダクト
２５…給気ファン
３０…空気排気ダクト
３５…排気ファン
１００…室内熱交換器
２００…送風装置
３００…換気案内ダクト
３１０…ダクト本体
３１１…第１ホール
３１２…第２ホール
３１３…第３ホール
３１６…隔壁
３５０…パネル
３５１…第１ポート
３５２…第２ポート
３５５…メッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004361071.tif 000006
【図５】
2004361071.tif 000007
【図６】
2004361071.tif 000008
【図７】
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