JP2005083731A - 空気調和機の換気風量制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、換気機能を備えた空気調和システムにおいて、換気時に室内に供給したり室外に排出される空気の風量を制御する方法に関するものである。
【解決手段】 本発明による方法は、供給ダクトを通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として室内に供給する段階と;また排気ダクトを通じて吸いこんだ室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階とを備えている。前記第１風量と第２風量の大きさは時間によってそれぞれ一定の周期で変化することができる。前記第1及び第２風量の大きさは前記第1及び排気ダクト内にそれぞれ設置されたファンの分当り回転数変化に従って変化する。
【選択図】 図６

Description

本発明は空気調和システムに関するもので、更に詳しくは換気機能を備えた空気調和システムにおいて、換気のために室内に供給される室外空気及び室外に排出される室内空気の風量を制御する方法に関するものである。

空気調和機とは、冷媒が相変化をする時、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備えて、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、それぞれ別途の胴体で製作されたものを分離型エアコンと呼ぶ。

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、そして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。
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、そして蒸発器を備える。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ようになる。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することができるようになる。

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され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することができる。
一方、前記空気調和機の使用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ようになる。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。

従来知られている大部分の換気装置は、一つの送風機を利用して室内空気だけを外部に強制排出させる方式を採択している。この場合、換気時には扉や窓を開けておかなければならない。前記換気システムの場合、室内空気は強制的に排出する反面、室内空気は自然に対流させながら、室内空間を換気する。また、換気過程において室内に流入した室外空気が室内空間を十分に換気する前に排気ダクトを介して直ちに排出される問題も発生する。これによって室内を完全に換気させるためには多くの時間が所要される。

本発明は前記問題を解決するために案出されたもので、その目的は迅速に室内空間を換気することができる改善された構造を持つ空気調和機の換気風量制御方法を提供する。

本発明の他の目的は、換気過程において室外に排出される室内空気の熱を室内に回収することができる、改善された構造を持つ空気調和機の換気風量制御方法を提供するものである。
本発明のまた他の目的は、換気過程中にも室内空間を持続的に冷房または暖房できる改善された構造を持つ空気調和機の換気風量制御方法を提供するものである。

前記目的を果たすための本発明の一実施形態では、供給ダクトを通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として室内に供給する段階と;そして排気ダクトを通じて吸いこんだ室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階とを備えている空気調和機の換気風量制御方法を提供する。

ここで、前記供給段階と前記排出段階は同時に進行させることができる。そして前記第１風量と第２風量の大きさ、は時間によってそれぞれ変化する。この時、前記第1及び第２風量の大きさ変化は一定周期を持つことができ、この場合前記第1及び第２風量の大きさは一つの周期内でも数回変化することができる。本発明による方法で前記第１風量と第２風量の大きさの差はいつも同一であることが望ましい。一方、前記第1及び第２風量の大きさは前記第1及び排気ダクト内にそれぞれ設置されたファンの分当り回転数の変化に従って変化する。

一方、前記本発明による方法は、室内機が室内空気を吸いこんだ後、吐出しながら室内を冷房または暖房する段階;所定時間経過後前記室内機の停止段階が完了した後、前記室内機が停止した状態で進行させることができる。また前記本発明による方法は、前記室内機の運転状態で進行させることもできる。

前記本発明による方法は次のような長所を持つ。
第一、室外に排出される室内空気の風量の大きさが室内に供給される室外空気の風量の大きさより大きい。よって、室内空間と室外とに圧力差が発生し、前記圧力差によって室外空気は室内に流入し易い。また、室内に流入した空気は速かに室内の隅々に供給される。従って、換気効率が向上して換気時間が短縮される。

第二、換気のうちに発生する室内と室外の圧力差のため室外空気を室内に供給する給気ファンの負荷が減少する。これによってエネルギー消費が節減される。
第三、換気時に、室外に排出される室内空気と室内に供給される室外空気とが1次的に熱交換するので、室外に排出される熱を回収することができる。これによって冷房または暖房のためのエネルギーを節減することができる。

第四、換気時に、室内に供給される室外空気は排出される室内空気が持っていた熱を伝達された後室内に供給されるので換気時に室内の温度が急激に変化することを防止することができる。これによって換気時にも快適な室内環境を提供することができる。

第五、換気時に、室内に供給される室外空気が室内機の室内熱交換機と熱交換した後室内に供給される。これによって室内空間を持続的に冷房または暖房しながら同時に室内空間を換気することができる。

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して説明する。
本実施例の説明に当たって、同一構成に対しては同一名称及び符号が使われているので、これによる付加的な説明は下記で省略する。
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す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。
参考までに、図１は本発明による空気調和の一実施例を概略的に示した図面、図２は図１の空気調和機が設置された天井を下から眺めた様子を示した図面である。

図１を参照すれば、室内天井の一地点に室外機５が室内と連通するように設置される。前記室外機５は室内熱交換機（図示せず）、室内膨脹装置（図示せず）、そして室内ファン（図示せず）を備えている。そして前記室外機５と所定距離離れた地点の室内天井には図２に図示されているように多数の空気排気口２と空気供給口１が提供される。前記空気排気口２には空気排気ダクト４が繋がれ、前記空気供給口１には空気供給ダクト３が繋がれる。このような空気供給ダクト３と空気排気ダクト４は、それぞれ一端が外部と連通するように設置される。図１の空気調和システムで、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。そして室外に提供される室外機（図示せず）は室外熱交換機、圧縮機、室外ファンを含めてなり、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。

一方、本発明による空気調和機の第1実施例では室外に排出される室内空気が持っている熱を、室内に供給される室外空気で回収することができる構造が更に提供される。このために、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側を流動する室外及び室内空気が相互交差しながら間接的に熱交換するように前熱交換機６が設置される。
以下では前記前熱交換機６の構造及び作用に対して図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及び室内空気が互いに熱交換する様子を概略的に示した図面で、図４は図３の前熱交換機で熱交換手段の一実施例を示した斜視図である。

図３を参照すれば、前記前熱交換機６内には熱交換手段６ａが提供され、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流路６ｂ、そして室内空気が室外に案内される多数の第２流路６ｃを含めてなる。前記第1流路６ｂは前記空気供給ダクト３に繋がれ、前記第２流路６ｃは前記空気排気ダクト４に繋がれ、前記第1流路６ｂと第２流路６ｃは多数のプレートにそれぞれ区切られて互いに連通しない。前記第1流路６ｂと第２流路６ｃは前記各プレート間に形成されるので、室外及び室内空気が前記第1流路６ｂ及び第２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流路６ｂを通じて室内に流入する室外空気は第２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。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らすことができる。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。

図４には前記熱交換手段６ａの一実施例が例示的に図示されている。図４を参照すれば、前記熱交換手段６ａの一実施例は多数のプレート６ｄと多数の流動ガイド６ｅを備えている。ここで、前記各プレート６ｄは室外空気が流動する第1流路６ｂと室内空気が流動する第２流路６ｃが層別に形成されるように互いに所定距離離隔した状態で配置される。

そして前記流動ガイド６ｅは前記第1流路６ｂ及び第２流路６ｃ内を流れる空気の流動方向を決め、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多数の折り曲げ部からなり、前記各折り曲げ部の高点と底点は前記各プレートの下面と上面にそれぞれ接触する。
一方、前記各階の流動ガイド６ｅは、前記室外及び室内空気が相互に垂直な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することができる。

一方、前記熱交換手段は図４を参照して説明した実施例だけに限ることではなく、室外空気と室内空気が互いに混ざ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。

前記で説明した前記前熱交換機６において、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することができる。一つは、前記第1流路６ｂと第２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り、他の一つは前記第1流路６ｂと第２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。

作動において、前記室外機と室外機５が稼動されれば、図１に図示したように室内空気は前記室外機５に吸入されて前記室内熱交換機と熱交換した後、室内空間に更に吐出される。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行うことになり、以下では換気過程について説明する。

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と空気供給口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と空気排気口２を通じて室外に排出される。
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、前記前熱交換機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発生する熱エネルギーの損失を減らすことができるようになる。

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、室外空気を浄化した後強制的に室内に供給することができる。これによって、一つの送風機のみを利用して室内空気を外部で排出する方法を使った従来の換気システムに比べて換気効率を進めることができ、換気時間も縮めることができる。
そして、前熱交換機を使えば、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ようになる。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、エネルギー節減効果を得ることができる。

一方、図５には本発明による空気調和機の他の実施例が図示されている。前記図５による空気調和機は図１を参照して説明した実施例とは異なり、供給ダクト３と排気ダクト４が室外機５に直接繋がれる構造を持っている。本実施例において、室外機５には案内ダクト５ｃが提供され、これは室内ファン５ａと室内熱交換機５ｂの下側に設置される。前記案内ダクト５ｃには供給ダクト３と排気ダクト４がそれぞれ繋がれ、前記供給ダクト３と排気ダクト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。前記構造の空気調和機には図示されていなかったが、図１に図示された実施例と同様に前熱交換機が設置されることができる。

作動において、室外機５が作動すれば、前記室内ファン５ａが回転しながら室内空気を案内ダクト５ｃの中央にある流路を通じて室外機５に吸いこむ。室外機５に吸入された室内空気は室内ファン５ａと室内熱交換機５ｂを経由した後、案内ダクト５ｃの周縁にある流路を通じて室内空間に再び排出される。この時、前記室外機５に吸入された室内空気は前記室内熱交換機５ｂと熱交換した後室内空間に吐出される。従って、室内空間は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行わざるを得ない。換気時には前記供給ダクト３と排気ダクト４に設置された給気ファン７及び排気ファン８が回転する。給気ファン７が回転すれば、前記供給ダクト３に流入した室外空気は前記案内ダクト５ｃに流入する。また、図５に図示されたように案内ダクト５ｃに流入した室外空気は室内ファン５ａと室内熱交換機５ｂを経由した後更に案内ダクト５ｃを通じて室内空間に吐出される。排気ファン８が回転すれば、室内空気は図５の点線矢印があらわすように、案内ダクト５ｃに流入した後、案内ダクト５ｃに繋がれた排気ダクト４を通じて室外に排出される。

前記のように換気を遂行する間、前記室外機５は作動または停止することもできる。もし、前記室外機５が作動する間、前記過程の換気が遂行されれば、室外空気は前記室内熱交換機５ｂと熱交換した後室内に供給される。これによって換気時に発生する室内空間の急激な温度変化を防止することができる。一方、室外機５が停止した状態で前記給気ファン７と排気ファン８だけ回転しながら室内空間を換気させることもできる。

一方、前熱交換機が更に提供される場合、室外空気は室外に排出される室内空気と1次的に熱交換し、前記室内熱交換機５ｂと２次的に熱交換した後室内空間に供給される。これによってエネルギーの無駄使い及び換気時の急激な温度変化を更に効果的に防止することができる。
しかし、前記長所にもかかわらず、前記構造を持った本発明による空気調和機は改善されなければならない問題点を持っている。これについて説明すれば次の通りである。

前記空気調和機において、前記給気ファン７よって室内空間に供給される室外空気の供給風量と、排気ファン８によって室外空間に排出される室内空気の排出風量の大きさは等しい。
これによって室内に供給された室外空気は室内空間の隅々まで充分に供給されない。これは室内に供給された室外空気が室内空間に形成された任意の流路に沿って移動した後、前記排気ダクト４を通じて外部に抜け出るからである。これによって換気効率が低下し、換気時間が長くなる。

そして、前記空気調和機は、前記給気ファン７と排気ファン８を全て高速で長期間回転させなければならないため、換気のためには多くのエネルギーを消耗する問題がある。
前記問題は前記図１ないし図５を参照して説明された空気調和機の構造を変更して改善することで解消することができる。しかし、空気調和機の構造を変更するには多くの費用が消耗される。このため本発明による方法では、供給ダクト３と排気ダクト４、そして給気ファン７と排気ファン８などの換気システムを揃えた空気調和機において換気風量を適切に制御する方法を提示する。

本発明による換気風量制御方法を前記図１ないし図５を参照して説明された空気調和機に適用すれば、空気調和機の構造を変更せずに前記問題を解消することができる。以下では本発明による換気風量制御方法に対して添付された図面を参照して更に詳細に説明する。

まず、本発明による換気風量制御方法の説明に当たって、以下で使われるいくつかの種類用語について説明する。以下で風量ということは単位時間当たり供給ダクト３または排気ダクト４内を流動する空気の流量(嵩)を意味する。参考のために風量の単位にはｍ³/ｍｉｎ、ｍ³/Ｈｒ、Ｎｍ³/ｍｉｎなどが使われることができる。また前記供給ダクト３を通じて流動する室外空気の風量は第１風量と称し、前記排気ダクト４を通じて流動する室内空気の風量は第２風量と称する。

本発明による換気風量制御方法は、先ず、前記供給ダクト３を通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として室内に供給する段階と、前記排気ダクト４を通じて吸いこんだ室内空気を前記第２風量として室外に排出する段階とを備えている。ここで、前記第２風量の大きさは前記第１風量の大きさより大きいことを特徴とする。

本発明による方法で、前記室外空気を室内で供給する供給段階と前記室内空気を室外に排出する排出段階は同時に始めて進行させることもできるが、これに限らず前記供給段階と排出段階を互いに時差を置いて開始することもできる。例えば、前記排出段階が先に開始され、室内空気が排出されているうちに前記供給段階を開始させることができる。

一方、前記供給ダクト３と排気ダクト４の横断面の大きさが等しく、前記給気ファン７と排気ファン８が同一分当り回転数(RPM)で同一風量を発生させるように設計されたと仮定すれば、前記第１風量と第２風量の大きさは、前記給気ファン７と前記排気ファン８のＲＰＭが決める。これによって前記給気ファン７または排気ファン８のＲＰＭが変われば、前記第１風量及び第２風量の大きさも共に変わる。

従って、この場合、前記第２風量の大きさを第１風量の大きさより大きくするために前記排気ファン８の分当り回転数を前記給気ファン７の分当り回転数より多くすればよい。例えば、前記給気ファン７の分当り回転数を１０００ｒｐｍにして、前記排気ファンの分当り回転数を２０００ｒｐｍにすれば前記第２風量の大きさが前記第１風量の大きさより大きくなる。一方、前記第１風量と第２風量の大きさをそれぞれ変化させようとしたら、前記排気ファン８と給気ファン７の分当り回転数をそれぞれ変化させれば良い。

従って、前記本発明による方法は、給気ファン７を第1分当り回転数で回転させながら室外空気を第１風量として室内に供給する段階、そして排気ファン８を前記第２分当り回転数で回転させながら第２風量として室外に排出する段階を備えている。ここで、前記第２分当り回転数は前記第1分当り回転数より大きい。
一方、空気調和機は前記供給ダクト３と排気ダクト４の横断面大きさが異なり、前記給気ファン７と排気ファン８が同一分当り回転数で互いに異なる風量を発生させるように設計することもできる。この場合、前記第２風量と前記第１風量との大きさの差は前記排気ファン８と給気ファン７の回転数の差によってのみ決まることではない。

この場合、前記第２風量と前記第１風量の大きさの差は前記供給ダクト３と排気ダクト４の横断面積、給気ファン７と排気ファン８の構造及び大きさ、そして給気ファン７と排気ファン８の分当り回転数など多くの要素を考慮しなければならない。そうであるとしても、本発明による方法は前記第２風量の大きさが前記第１風量の大きさより大きいことを特徴とするので、前記要素を皆考慮して前記第２風量の大きさが第１風量の大きさより大きく設計すれば良い。また、この場合でも、前記第１風量と第２風量を変化させるためには前記給気ファン７と前記排気ファン８の分当り回転数を変化させれば良い。なぜならば、前記供給ダクト３と排気ダクト４、そして前記給気ファン７と排気ファン８の構造及び大きさは変化しないからである。

前記のように排気ダクト４を通じて室外に排出される室内空気の風量、即ち、第２風量が前記供給ダクト３を通じて室内に供給される室外空気の風量、即ち、第１風量より多ければ、室内空間と室外空間との間に圧力差が発生する。これによって室外空気は前記供給ダクト３を通じて容易に室内空間に流入することができ、前記給気ファン７に加えられる負荷は小さくなり空気供給効率を高めることができる。そして、室内に供給された室外空気が相対的に低い圧力を持っている室内空間に速かに流入した後、室内空間の隅々まで広がることになる。これによって、室内空間を速かに換気することができる。

一方、本発明による方法によれば、前記第１風量の大きさは時間によって変化することができる。このように時間によって第１風量の大きさが変化する例は図６Ａに図示されている。参考までに図６Ａの横軸は時間の経過をあらわし、縦軸は第１風量の大きさをあらわしている。図６Ａで表示された水平な点線は前記給気ファン７の分当り回転数がそれぞれ１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、そして３０００ｒｐｍの時の前記第１風量の大きさを示したものである。

図６Ａを参照すれば、空気調和機は換気初期第１風量の大きさが‘Ｓ１’を持つようにｔ₁時間まで運転し、ｔ₁時間からｔ₂時間までは前記第１風量の大きさが’Ｓ２’を持つように運転する。そしてｔ₂時間からｔ₃時間までは前記第１風量の大きさが再び’Ｓ１’を持つように運転し、ｔ３時間からｔ４時間までは前記第１風量の大きさがＳ２’を持つように運転する。このために、前記給気ファン７は例えば、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、そしてｔ₄によって区分される各時間帯別に、１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、そして２０００ｒｐｍでそれぞれ回転するように制御される。

前記図６Ａを参照すれば、第１風量の大きさは一定周期で変化することが分かる。更に言い沿えれば、前記第１風量の大きさはｔ₂までの時間を一つの周期に変化させ、ｔ２からｔ４までの時間をまた他の一つの周期に変化させるものである。
一方、本発明による方法によれば、前記第２風量の大きさも時間によって変化する。このように時間によって第２風量の大きさが変化する例が図６Ｂに図示されている。参考までに、図６Ｂで表示された水平な点線は前記排気ファン８の分当り回転数がそれぞれ１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、そして３０００ｒｐｍの時の前記第２風量の大きさをあらわしたものである。

図６Ｂを参照すれば、空気調和機は換気初期第２風量の大きさが‘Ｒ２’を持つようにｔ₁時間まで運転し、ｔ₁時間からｔ₂時間までは前記第２風量の大きさが‘Ｒ３’を持つように運転する。そしてｔ₂時間からｔ₃時間までは前記第２風量の大きさが再び‘Ｒ２’を持つように運転し、ｔ₃時間からｔ₄時間までは前記第２風量の大きさが‘Ｒ３’を持つように運転する。このために、前記排気ファン８は例えば、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、そしてｔ₄に区分される各時間帯別に、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、そして３０００ｒｐｍでそれぞれ回転するように制御される。
前記図６Ｂを参照すれば、第２風量の大きさは一定周期で変化することが分かる。更に言い添えれば、前記第２風量の大きさはｔ２までの時間を一つの周期で変化させ、ｔ₂からｔ₄までの時間をまた他の一つの周期として変化させるものである。

一方、本発明による換気風量制御方法において、前記供給段階と前記排気段階は同時に進行させることができる。そして前記第１風量の大きさ及び第２風量の大きさは時間の経過によって変化させることができる。従って、時間の経過による第1及び第２風量の大きさ変化の連関性に対して考慮する必要がある。図６Ｃにはこのような必要によって導き出されたグラフである。

図６Ｃのグラフは、供給ダクト３と排気ダクト４の横断面積が等しく、前記給気ファン７と排気ファン８が等しい分当り回転数で等しい風量を発生させる場合を仮定して得られたものである。横軸は時間の経過を、縦軸は風量の大きさを示したものである。特に、縦軸において水平な多数の点線は給気ファン７と排気ファン８がそれぞれ１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍである時の風量を示したものである。

図６Ｃを参照すれば、前記第１風量の大きさと前記第２風量の大きさは相互同一周期で変化する。ここで、一つの周期のｔ₂時間までの第１風量及び第２風量の大きさの変化を観察する。前記第１風量はｔ₁時間まではＡ₁の大きさを持ち、ｔ₁時間からｔ₂時間まではＡ₂の大きさを持つ。このために給気ファン７はｔ₁時間までは１０００ｒｐｍで回転し、ｔ₁時間からｔ₂時間までは２０００ｒｐｍで回転する。一方、前記第２風量はｔ₁時間まではＡ₂の大きさを持ち、ｔ₁時間からｔ₂時間まではＡ₃の大きいものを持つ。このために排気ファン８はｔ₁時間までは２０００ｒｐｍで回転し、ｔ₁時間からｔ₂時間までは３０００ｒｐｍで回転する。

前記で明らかなように前記第１風量の大きさと前記第２風量の大きさは一定周期で変化する。この時、前記第１風量の大きさと第２風量の大きさの差はいつも等しい。言い換えれば、前記給気ファン７と排気ファン８の分当り回転数は時間の経過によって一定周期として変化する。この時、前記給気ファン７と排気ファン８の分当り回転数の差はいつも等しい。
前記方法で換気を行うことになると、前記室内空間と前記室外は常時一定の圧力差を維持する。これによって換気するうちに前記室外空気は室内に容易に流入することができる。そして室内に流入した室外空気は室内空間の隅々まで容易に供給される。これによって換気効率が高まり換気時間が短縮される。また、前記室外空気を室内に供給する給気ファン７の負荷も減少するのでエネルギー消費を減少させることができる。

一方、図７Ａないし図８Ｃには本発明による換気制御方法の他の実施例がそれぞれ図示されている。これら図面を参照すれば、本発明による方法で、前記第１風量の大きさと第２風量の大きさは一定周期で変化するが、一つの周期内でも数回変化することが分かる。
図７Ａないし図７Ｃを参照すれば、前記第１風量の大きさと第２風量の大きさはｔ₅までを一周期とする。そしてｔ₅までの時間内で前記第１風量は順次に‘Ｓ１’と‘Ｓ２’の中間の大きさ、‘Ｓ２’の大きさ、そして‘Ｓ１’の大きさを持つようにその大きさが変化する。そして前記第２風量の大きさは前記第１風量の大きさといつも一定の差を持つように時間によって変化する。

図８Ａないし図８Ｃを参照すれば、前記第1風量の大きさと第２風量の大きさはｔ₇までを一つの周期にする。そしてｔ₇までの時間内で前記第１風量は順次に‘Ｓ１’の大きさ、’Ｓ１’と’Ｓ２’間の大きさ、‘Ｓ２’の大きさ、’Ｓ１’と’Ｓ２’間の大きさ、’Ｓ１’の大きさ、そして‘Ｓ１’以下の大きさを持つようにその大きさが変化する。勿論、前記第２風量の大きさは前記第１風量の大きさといつも一定の差を持つように時間によって変化する。

一方、前記のような方法の本発明は図１ないし図４、また、図５に図示された構造を持った空気調和機などに具体的に適用することができる。勿論、図５の構造を持った空気調和機に図１の前熱交換機が更に備えられた空気調和機にも適用可能である。以下ではこれについて簡単に説明する。

先に、本発明による換気風量制御方法が図１ないし図４に図示されたように前熱交換機６を持った空気調和機に適用されることができる。この場合、本発明による換気風量制御方法は供給ダクト３と排気ダクト４内をそれぞれ流動する室内空気と室外空気を相互熱交換させる段階とを更に備える。そうなれば、前記で説明した供給段階と前記排気段階が共に進行される時、前記供給ダクト３を通じて室内に供給される室外空気と前記排気ダクト４を通じて室外に排出される室内空気が前記前熱交換機６で相互熱交換する。これによって室内に供給される室外空気は室外に排出される室内空気が持っていた熱を供給された後室内に供給されるので換気時の室内の温度が急激に変化することを防止することができる。

一方、本発明による方法で前記第２風量の大きさは第１風量の大きさより大きい。これは等しい時間の間前記前熱交換機６をパスする室外空気の量より室内空気の量が多いということを意味する。従って、前記室内に供給される室外空気は多量が室外に排出される室内空気と熱交換することができるようになる。これによって前熱交換機６で行われる熱交換効率が高くなり、室内空間の急激な温度変化を効果的に防止することができる。

次に本発明による換気風量制御方法が、前記図５を参照して説明したように前記供給ダクト３及び排気ダクト４が室外機５に直接繋がれる空気調和機に適用されることができる。この場合、本発明は前記供給ダクト３を経由する室外空気を空気調和機の室内熱交換機５ｂと熱交換させる段階を更に備えることができる。そうなれば、前記供給ダクト３を通じて室内に流入する室外空気は室外機５の室内熱交換機５ｂと熱交換した後室内に供給される。これによって空気調和機は室内空間を持続的に冷房または暖房しながら換気することができる。この場合にも換気時に室内の温度が急激に変化することを防止することができる。

一方、前記のように本発明による方法は図５に図示された構造の空気調和機が前記図１ないし図４に図示された前熱交換機６を持つ場合にも同様に適用することができる。従って、前記供給ダクト３を通じて室内に供給される室外空気は前記排気ダクト４を通じて室外に排出される室内空気と前記前熱交換機６で1次的に熱交換するようになる。そして、前記過程で室内空気の熱を供給された室外空気は前記室外機５の室内熱交換機５ｂと２次的に熱交換した後室内空間に供給される。これによって、外部に排出される熱を回収するだけではなく、室内空間を持続的に冷房または暖房しながら同時に換気を行うことができるようになる。

一方、前記過程は前記室外機５が室内空気を吸いこんだ後吐出しながら室内を冷房または暖房する段階を所定時間の間行い、前記室外機５停止段階が完了した後に遂行されることができる。また、室外機５が停止した状態で前記排気ファン８と給気ファン７が回転しながら換気を遂行するようになる。換気過程及び方法は前記で詳述したので略する。

一方、前記過程は前記室外機５が運転状態で進めることができる。例えば、前記室外機５、給気ファン７、そして排気ファン８が同時に作動しながら冷房または暖房、そして換気が同時に進められる。このような方法が前記図１ないし図４に図示された空気調和機に適用される場合、前記室外機５は室内空間を持続的に冷房または暖房することになり、室外空気は排出される室内空気と熱交換した後室内に供給される。前記方法が図１ないし図４の前熱交換機６を持った図５の空気調和機に適用される場合、室外空気は前熱交換機６と室内熱交換機５ｂを経由しながら２回の熱交換をした後室内に供給される。一方、他の例としては、前記室外機５が所定時間の間運転後、前記給気ファン７と排気ファン８が前記室外機５と共に作動することもできる。

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。

本発明による空気調和機の一実施例を概略的に示した図面である。 図１の空気調和機が設置された天井を下から眺めた様子を示した図面である。 図１の前熱交換機で室外及び室内空気が互いに開き交換する様子を概略的に示した図面である。 図３の前熱交換機で熱交換ファン手段の一実施例を示した斜視図である。 本発明による空気調和機の他の実施例を概略的に示した図面である。 本発明の第1実施例による換気風量制御方法で時間による風量の変化を示したグラフである。 本発明の第２実施例による換気風量制御方法で時間による風量の変化を示したグラフである。 本発明の第３実施例による換気風量制御方法で時間による風量の変化を示したグラフである。

符号の説明

３…供給ダクト
４…排気ダクト
５…室内機
６…前熱交換機
７…給気ファン
８…排気ファン

Claims (25)

1. 供給ダクトを通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として室内に供給する段階と;
   排気ダクトを通じて吸いこんだ室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階とを
   備えている空気調和機の換気風量制御方法。
2. 前記供給段階と前記排出段階は同時に進められることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
3. 前記第１風量の大きさは時間によって変化することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
4. 前記第２風量の大きさは時間によって変化することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
5. 前記第２風量の大きさは時間によって変化することを特徴とする請求項３に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
6. 前記第1及び第２風量の大きさの変化は一定の周期を持つことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
7. 前記第1及び第２風量の大きさは一つの周期内でも数回変化することを特徴とする請求項６に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
8. 前記第1及び第２風量の大きさは、前記供給及び排気ダクト内にそれぞれ設置されたファンの分当り回転数変化に従って変化することを特徴とする請求項５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
9. 前記供給段階と前記排出段階は同時に進められることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
10. 前記第１風量と第２風量の大きさは互いに同一周期で変化することを特徴とする請求項９に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
11. 前記第１風量と第２風量の大きさの差はいつも同一であることを特徴とする請求項１０に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
12. 前記供給ダクトと排気ダクト内をそれぞれ流動する室外空気と室内空気を互いに熱交換させる段階を更に備えている請求項１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
13. 前記供給ダクトを経由する室外空気を空気調和機の室内熱交換機と熱交換させる段階を更に備えている請求項１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
14. 前記供給ダクトを経由する室外空気を空気調和機の室内熱交換機と熱交換させる段階を更に備えている請求項１２に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
15. 室内機が室内空気を吸いこんだ後、吐出しながら室内を冷房または暖房する段階と;
    所定時間経過後、前記室内機が停止する段階と;
    室内機が停止した状態で供給ダクトを通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として前記室内に供給する段階と;
    室内機が停止した状態で排気ダクトを通じて吸いこんだ室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階と
    を備えている空気調和機の換気風量制御方法。
16. 前記供給段階と前記排出段階は同時に進行され、前記第1及び第２風量の大きさは時間によって変化することを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
17. 前記第１風量と第２風量の大きさの差はいつも同一であることを特徴とする請求項１６に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
18. 前記供給ダクトと排気ダクト内をそれぞれ流動する室外空気と室内空気を互いに熱交換させる段階を更に備えていることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
19. 前記供給ダクトを経由する室外空気を空気調和機の室内熱交換機と熱交換させる段階を更に備えていることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
20. 室内機が室内空気を吸いこんだ後、吐出しながら室内を冷房または暖房する段階と;
    前記室内機が運転されている状態で、供給ダクトを通じて吸いこんだ室外空気を第１風量として前記室内に供給する段階と;
    室内機が運転されている状態で、排気ダクトを通じて吸いこんだ室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階と、
    を備えている空気調和機の換気風量制御方法。
21. 前記供給段階と前記排出段階は同時に進行され、前記第1及び第２風量の大きさは時間によって変化することを特徴とする請求項２０に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
22. 前記第１風量と第２風量の大きさの差はいつも同一であることを特徴とする請求項２１に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
23. 前記供給ダクトと排気ダクト内をそれぞれ流動する室外空気と室内空気を互いに熱交換させる段階を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
24. 前記供給ダクトを経由する室外空気を空気調和機の室内熱交換機と熱交換させる段階を更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の空気調和機の換気風量制御方法。
25. 供給ダクト内に設置された給気ファンを第1分当り回転数で回転させながら室外空気を第１風量として室内に供給する段階と;
    排気ダクト内に設置された排気ファンを前記第1分当り回転数より多い第２分当り回転数で回転させながら室内空気を前記第１風量より大きい第２風量として室外に排出する段階と
    を備えていることを特徴とする空気調和機の換気風量制御方法。

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