KR102424865B1 - 환기 공조 구조 및 환기 공조 방법 - Google Patents

환기 공조 구조 및 환기 공조 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 신축 또는 기존의 어떤 건물에 대해서도 설치 및 유지 보수가 용이하고 연동하는 외기 조화기를 사용하여 공기 조화기의 소비 전력량의 억제와 공기 조화기에서 돌풍되는 조화 공기 흐름을 이용하여 방에서의 조화 외기 순환 이 가능한 환기 공조 구조를 제공한다.
(해결수단) 환기 공조 구조(R1)은 제 3 벽부(14) 근방에 급기구 (121)가, 제 4 벽부(15) 근방에 배기구(122)가 형성되고, 건물 외벽이 되는 제 1 벽부(13)을 포함하고, 바닥부(10) ~ 제 4 벽부(15)을 갖는 방(1), 방(1) 내에 배치 된 실내기의 송풍구 중 적어도 하나가 제 2 벽부(13) 방향으로 송풍 가능한 공기 조화기(2), 방(1) 밖에 배치 설정되어 냉매 배관(22)에서 분기된 분기관 (221)을 통해 공기 조화기(2)의 냉매 회로에 내장 된 열교환기(31)를 수용하는 케이싱 (32)을 갖는 외기 조화기(3), 급기구(121)에 설치된 공기 정화 장치부(4) 및 배기구(122)에 설치 한 배기 장치(5)를 구비한다.

Description

환기 공조 구조 및 환기 공조 방법
본 발명은 환기 공조 구조 및 환기 공조 방법에 관한 것이다. 자세한 내용은 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치 및 유지 보수가 용이하며, 객실 내 공조 운전 중 공기 조화기와 연동하는 외기 조화기를 사용하여 공기 조화기의 소비 전력량을 억제 할 수 있는 동시에, 공기 조화기에서 돌풍되는 가열 또는 냉각 된 공기(이하 "조화 공기"라 한다)의 흐름을 이용하여 외기 조화기에 의해 가열 또는 냉각되어 온도 조절된 외기(이하 "조화 외기"라 한다)를 방에 순환시킬 수 있는 환기 공조 구조및 환기 공조 방법에 관한 것이다.
최근 고 기밀 구조의 건축물의 보급에 관련된 것으로 보인 새집 증후군 환자가 많이 확인되고 있다. 이 대책으로서 2003 년 7 월 1 일 시행 개정 건축 기준법에 의해 원칙적으로 모든 건축물에 기계 환기 설비의 설치가 의무화되었다.
기계 환기 시설로는 실내에 외기를 도입함에 있어 도입 경로의 중간에 도입되는 외기와 실내 공기의 온도차를 줄이기 위해 외기 조화기를 설치 한 시설이 있으며, 예를 들어, 아래의 특허 문헌 1에 표시된 같은 공조설비가 제안되고 있다. 이 공조설비에 대해 도 13에 도시되어 있다.
도 13에 도시된 공조설비(9)는 실외에 설치되어 외기 OA를 처리하는 외기 조화기(91) 및 해당 외기 조화기(91)를 통해 실내 R에 공급된 공기 RA를 회수하는 환기 흡입구(92) 근방에 설치된 현열교환기(93)을 갖는 것이다. 여기에서 현열교환기(93)은 회수 한 공기 RA와 열교환하여 열교환 후의 공기 SA를 급기 입구에서 실내 R에 급기한다. 그리고 외기 조화기(91)은 냉각 코일(911), 가열 코일(912), 가습기(913) 및 송풍기(914)를 포함하며, 도입 한 외기 OA를 온도 조절 및 가습 실내 R 측에 보내는 것이다.
특허 문헌 1 : 일본특허 제4294784호 공보
그런데, 공조설비(9)에서 외기 조화기(91)는 기체가 방해되지 않도록 천장(천장 쪽 실외)에 설치되어 있다(특허 문헌 1의 단락 [0019], 도 2 참조). 또한 조화된 외기를 실내 R에 도입하여 내지시키기 위한 순환 경로(94a, 94b)의 형성 또는 설치도 필요하다.
따라서, 기존 건물에 대해 나중에 공조설비(9)와 같은 대규모 장치를 설치하는 것은 어렵고, 또한, 신설 또는 기설 중 건물에 설치하는 경우에도, 설치 후 유지 보수 등을 실시하기 어렵다.
또한, 외기 조화기(91)는 송풍기(914)를 구비하고, 또한 열매체를 순환시키기 위한 기구가 필요하다는 점에서 외기 조화기(91)를 작동시키기 위한 전력을 필요로 한다. 또한 일반적으로 실내에 공기 조화기가 설치되어 있으며, 이러한 경우 외기 조화기(91)와 공기 조화기의 2 대가 가동하게 환기 및 공조를 위해 필요한 전력이 필연적으로 많아진다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여 창안 된 것으로, 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치 및 유지 보수가 용이하며, 객실 내 공조 운전 중 공기 조화기와 연동하는 외기 조화기를 사용하여 공기 조화기의 소비 전력량을 억제 할 수 있는 동시에, 공기 조화기에서 돌풍되는 조화 공기의 흐름을 이용하여 조화 외기를 방에 순환시킬 수 있는 환기 공조설비 구조및 환기 공조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 환기 공조 구조는 건물의 공간을 구성하고, 바닥부와 천정부와, 상기 바닥부와 상기 천정부 사이의 사방에 배치되어 방 안팎을 구획하는 벽부를 갖고, 상기 벽부의 적어도 1면이 야외에서 접하는 외벽부이며, 상기 외벽부에 인접한 한쪽 벽부근방에 제1 통풍구가 형성됨과 동시에 인접한 다른 벽부근방에 제2 통풍구가 형성된 방구조체와 상기 방구조체에 설치되고, 상기 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 송풍 가능한 실내기와 상기 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 갖는 공기 조화기 및 상기 외벽부의 야외 측에 설치되고, 상기 냉매 배관에서 분기 된 분기관을 통해 상기 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기와, 상기 열교환기를 포함 함과 동시에, 아래로 개구 된 제1 개구부 및 상기 외벽부방향이 되는 등부에 개구 된 제2 개구부가 형성되고, 상기 제2 개구부가 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나와 연통되는 케이싱을 갖는 외기 조화기를 구비한다.
여기서, 방구조체는 바닥부, 천정부 및 벽부를 가지며, 벽부의 적어도 1면이 건물의 외벽을 구성하는 외벽부로 인하여 상하 방향 및 상하 간 사방이 닫혀 적어도 하나의 벽이 옥외에 면한 내부 공간을 갖는 구조물이 된다.
방구조체는 외벽부에 인접한 한쪽 벽부근방에 제1 통풍구가 형성되는 동시에 인접한 다른 벽부근방에 제2 통풍구가 형성되어 있는 것으로, 한 환기구를 급기 구로 하고 타방의 흡기구가 배기구가 되어, 실외 사이의 급배기를 할 수 있다. 그리고 제1 환기구 및 제2 환기구는 외벽부에서 서로 떨어져 배치되어 있기 때문에, 급기측에서 진입한 직후의 신선한 외부 공기가 배기측으로 즉시 배출되지 않는 것으로 되고 있다.
공기 조화기는 방구조체 내에 배치된 실내기와, 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 가짐으로써 냉매 배관을 통해 실내기와 실외기를 순환하는 냉매와 방구조체의 공기에 의한 열 교환이 이루어져 냉풍 또는 따뜻한 바람된 조화 공기를 방구조체 체내에 공급할 수 있다.
그리고, 실내기는 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 송풍 가능하게 하여 급기측이 되는 환기구에서 진입 한 신선한 외부 공기를 실내기에서 분출하는 조화 공기의 흐름에 실어 외벽부에 대향하는 벽부에 맞출 수 있다. 그런 다음 벽부에 접한 외기 조화 공기가 혼합된 공기는 외벽부에 대향하는 벽부의 상하 좌우 방향으로 확산되어 방구조체 내를 순환한다. 이 결과, 방구조체의 각처에서 이산화탄소와 인체에 대한 영향이 우려되는 휘발성 유기 화합물 등의 화학 물질의 농도(이하 "CO2 등 농도")의 편향을 억제할 수 있다.
또한, 실내기(여러 대의 경우는 적어도 1 대)는 외벽부분의 급기 측이 환기구 부근 또는 천정부에 배치되는 것이 바람직하고, 이 배치라면 급기 측이 환기구에서 진입한 신선한 외부 공기가 조화 공기의 흐름을 타고 쉽게 이동 됨과 동시에 외기 조화기에 의해 가열 또는 냉각된 조화 외기의 열이 많이 손실되기 전에 실내기에 적용 할 수 있다. 또한 예를 들면, 실내기에 송풍구가 다수 있는 경우는 적어도 하나가 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 송풍 가능하면 된다.
외기 조화기는 외벽부의 야외 측에 배치되어 있는 것으로, 천장과 바닥에 설치하는 경우와 비교하여 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치가 용이하고, 또한 설치 후의 기체가 천장이나 바닥 등에 의해 가려져 되는 형태가 아니기 때문에, 유지 보수가 쉽다. 또한 외기 조화기의 도출구와 연통 환기구 (예를 들면 제 1 통풍구)는 실내에 급기 입되고, 다른 쪽 통풍구 (예를 들면 제 2 환기구)가 배기구가 된다.
배기 측이 환기구는 방구조체의 공기를 배출하고 방구조체의 CO2 등 농도를 낮출 수 있다. 또한, 배기 측이 되는 환기구는 강제 배기 식인 것이 바람직한데, 예를 들면 외기 조화기가 팬등을 갖는 강제 급기식의 경우 등은 이른바 (셔터, 루버) 등의 자연 환기식 이어도 좋다.
그리고 외기 조화기는 외벽부야외 측에 배치되어 있는 것으로, 외기가 급기 측이 환기구를 통과할 때까지의 사이에 열교환기가 바깥 공기를 가열 또는 냉각하여 외기 온도와 방 안의 공기의 온도 차이를 적게(즉 "외기 조화하는") 할 수 있다. 또한 외기 조화기는 외기의 흡입에 즈음하여 급기팬을 사용하지 않는 (방구조체의 부정적인 압화에 의한다) 자연 환기의 경우와 급기팬등을 이용한 강제 환기의 경우 중 방식에 의한 것이라도 좋다.
외기 조화기는 냉매 배관에서 분기된 분기관을 통해 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기를 가짐으로써, 공기 조화기의 운전과 연동하기 (외기 조화기 자체가 전력을 사용하지 않는) 구조로 되어 있다. 이는 기체의 운전을 위한 전력과 고유의 냉매를 필요로 하지 않고 실행할 수 있고 외기와 조화할 수 있는 에너지 절약에 기여할 수 있다.
이러한 외기 조화가 이루어지는 것으로, 방구조체 내에 진입하는 조화 외기와 방구조체의 공기 사이에서 극단적인 온도 차이가 없어지고, 공기 조화기의 목표 온도와의 온도차도 줄일 수 있다. 그 결과, 공기 조화기에서는 설정 한 목표 온도에 도달까지 많은 전력을 소비하는 가동 시간(이하 "공기 조화기의 상승 시간"이라 한다)이 단축되어 운전 부하가 감소하고 외기 조화기와의 협동에 의해 더욱 에너지 절약에 기여할 수 있다.
외기 조화기는 케이싱에 열교환기를 포함하는 것으로써, 야외 환경에서 열교환기의 노출을 방지함과 동시에, 열교환기를 외력에 의한 변형이나 먼지의 부착을 방지할 수 있다. 즉, 주요부인 열교환기가 보호되어 내후성 및 내구성이 향상하고 있기 때문에, 제품 수명의 연장화를 도모 할 수 있다.
케이싱은 외기 조화기의 기체의 내외를 구획할 수 있다. 따라서 외기의 유로가 형성되는 동시에, 열교환기에 의해 가열된 조화 외기가 기외 공기와 섞이지 않도록, 혹은 조화 외기가 기외에 확산하지 않도록 할 수 있다 .
케이싱에 형성된 제1 개구부는 작동시에 외기 도입구가 되어 외기를 도입할 수 있는 동시에, 아래로 개구되어 있기 때문에 비바람 등이 케이싱 내에 진입하기 어렵게 할 수 있다. 또한 케이싱의 외벽부방향이 뒤에 형성된 제2 개구부는 작동시 열교환기에서 열교환 된 외기(조화 외기)의 도출구가 되어 조화 외기를 계기 밖으로 도출할 수 있다. 이 때, 제 2 개구부가 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나와 연통되어 있기 때문에, 연통 한 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나를 통해 조화 외기를 확산시키지 않고 방구조체 체내에 도달할 수 있다.
또한 외기 조화기와 열교환기가 통풍 방향에서 서로 약 비 중복 배치되고 같은 방향으로 복수 병설되어 있으며, 열교환기의 각각의 냉매 유로가 다른 계통이며, 분기관을 또한 분기하여 다시 분기 파이프로써 계통마다 냉매가 공급되는 것인 경우는 방구조체 체내에 공급하는 외기의 처리 가능양을 효율적으로 늘릴 수 있다.
또한 "통풍 방향에서 서로 약 비 중복되는 배치"란 열교환기가 통풍 방향에서 서로 겹치지는 배치를 의미하며, 예를 들면, 2개의 열교환기의 일부가 약간 중복 배치되는 두 개의 열교환기의 통풍 방향은 대략 직각 방향에 병설되어 완전히 겹치지 않는 위치(전체 비 중복 배치)도 포함하는 의미로 사용하고 있다.
예를 들어, 방구조체 내부가 맞지되어 체류 인원이 많으면 당연히 방구조체의 CO2 등 농도가 높아져 더욱 방구조체가 넓은 경우는 환기를 위해 외기를 많이 도입해야 한다. 이때 외기 조화기의 열교환기가 전술한 구성에서 여러 병설 된 것이라면, 급기구의 개구 면적을 넓게 가지는 구조가 되어 보다 많은 외기를 조화시켜 이동시킬 수 있다.
또한, 열교환기의 각각의 냉매 유로가 다른 계통이며, 분기관을 더욱 분기하는 재 분기 파이프로써 계통마다 냉매가 공급되는 구조이기 때문에, 예를 들면, 냉매 유로가 한 계통에 있어서 통풍 방향의 표면적이 동일한 하나의 열교환기와 비교하여 열교환기의 유로 내의 저항이 감소되기 때문에, 공기 조화 장치의 압축기에 부가되는 부하가 경감된다. 또한, 열교환기의 냉매 유로가 짧기 때문에 냉매의 유속을 단축할 수 있어, 전열 효과를 높일 수 있다.
또한 외기 조화기가 설치된 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 실내 측에 필터 시트와 중앙 영역이 개구된 테두리체와 상기 테두리체의 주변에 설치된 필터 시트의 가장자리를 계지시켜 착탈 가능하게 유지하는 유지부를 포함하는 필터 시트 유지체와 필터 시트 유지체를 측방에서 출입 가능하게 구성되어 인입되는 필터 시트 유지체를 지지 할 수 있는 지지 프레임 몸체를 갖는 공기 정화 장치가 설치되어 있는 경우에는 필터 시트에 의해 조화 외기에 포함된 먼지나 벌레가 방구조체 체내에 진입하는 것을 억제 할 수 있다. 또한, 필터 시트의 밀도 및 구조에 의해, 예를 들면 꽃가루와 PM2.5 등의 진입도 막을 수 있다.
그리고 필터 시트는 교환할 수 있고 막힘이 일어나지 않도록 매번 교체할 수 있다. 더욱 또한 필터 시트 유지체에서 필터 시트를 분리하고 교체하면 되기 때문에 특별한 작업을 수반하지 않고 사용자도 쉽게 할 수 있으며 운영 비용을 절감할 수 있다. 또한, 필터 시트는 변형이나 휨을 억제하는 프레임 부재를 갖는 구조(필터 부재) 이어도 좋다.
필터 시트 유지체는 몸체 및 필터 시트의 유지부를 포함하여 유지부에 의해 필터 시트의 가장자리를 착탈 가능하게 계지하고 몸체에 따라 필터 시트를 전장시켜 유지할 수 있다. 또한, 필터 시트 유지체는 몸체 중앙의 개구부에 필터 시트를 지지하기 위한 망체 또는 봉재를 배치 할 수 있으며, 이 경우 얇고 유연한 필터 시트에도 풍압에 의한 휨이나 변형을 억제 할 수 있다.
지지 프레임체는 프레임 내에 들어간 필터 시트 유지체를 지지할 수 있다. 이렇게 하면 필터 시트가 제자리에서 벗어나 필터 시트로 여과하지 않은 공기가 환기할 수 없도록 필터 시트 유지체를 지지 할 수 있다. 또한 지지 프레임체는 필터 시트 유지체를 측방에서 출입 가능하게 구성되어 있는 것으로, 필터 시트 교체 작업을 쉽게 할 수 있다.
그런데, 예를 들면, 지지 프레임체가 필터 시트 유지체를 아래쪽에서 출입 가능하고, 에어 필터 장치가 외벽부분의 실내 측에 따라 연직하고 천정부 근방에 설치되어 있는 같은 경우, 지지 프레임체에서 필터 시트 유지체를 출입할 때 손이 미끄러지거나 잠금이 풀어지거나 할 때 필터 시트 유지체가 아래에 있는 작업자 등에 낙하하여 맞을 수 있다. 그러나 위의 에어 필터 장치에 의하면, 필터 시트 유지체가 지지 프레임체의 측면에서 출입 가능한 구조이어서 자연 낙하 또는 누락이 발생하지 않으며, 낙하 사고의 발생 가능성을 감소시켜 안전성의 향상을 도모하고 있다.
이와 같이, 에어 필터 장치는 실내 측에 배치된 것으로, 방구조체 체내에서 에어 필터를 관리할 수 있는 편리성이 향상된 구조로 되어 있다.
또한 외기 조화기가 설치된 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나에 인접한 벽부의 근방에 교단이 설치되어 있는 경우, 방구조체를 교실로 이용할 수 있다. 또한, 전술 한 교단의 설치로 배기 측이 환기구에 환풍기 등의 강제 배기 장치가 설치되어 있는 경우 팬의 바람 가르는 소리 등이 생기는 배기 측이 환기구가 교단에서 떨어져 있어, 수업에서 교단을 사용하는 사람(교사 등)의 목소리를 알아 듣기 쉽게 할 수 있다.
또한 외기 조화기의 설치 측인 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나의 실내 측에 강제 급기 장치가 설치되어 있는 경우, 방구조체의 환기 방식을 제 1 종 환기(배기 측도 강제 배기 방식) 또는 제 2 종 환기 (배기 측은 자연 배기 방식)에서 할 수 있다. 또한, 강제 급기 장치가 실내 측에 설치되어 있는 것으로, 강제 급기 장치의 청소 등의 유지 보수 작업을 방구조체 내부에서 할 수 있기 때문에 편리성이 좋다. 또한 "강제 급기 장치"라 함은 예를 들어, 급기 팬등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 급기 팬을 하지 않도록 송풍기 등 이어도 좋다.
또한 외기 조화기가 비 설치된 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나의 실내 측에 강제 배기 장치가 설치되어 있는 경우, 방구조체의 환기 방식을 제1 종 환기(급기 측이 강제 급기 방식) 또는 제2 종 환기 (급기 측 자연 급기 방식)에서 할 수 있다. 또한, 강제 배기 장치가 실내 측에 배치되어 있는 지에 의해 강제 배기 장치의 청소 등의 유지 보수 작업을 방구조체 내부에서 할 수 있기 때문에 편리성이 좋다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 환기 공조 구조는 건물의 공간을 구성하고, 바닥부와 천정부와, 상기 바닥부와 상기 천정부 사이의 사방에 배치되어 방 안팎을 구획하는 벽부를 갖고, 상기 벽부의 적어도 1면이 야외에서 접하는 외벽부며, 상기 외벽부에 인접한 한쪽 벽부근방에 제1 통풍구가 형성됨과 아울러 인접한 다른 벽부근방에 제 2 통풍구가 형성된 방구조체 내에 배치되고, 상기 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 송풍 가능한 실내기와 상기 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 갖는 공기 조화기 및 상기 외벽부야외 측에 설치되고, 상기 냉매 배관에서 분기 된 분기관을 통해 상기 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기와 , 상기 열교환기를 포함함과 아울러, 아래로 개구 된 제 1 개구부 및 상기 외벽부방향으로 되는 등부에 개구된 제 2 개구부가 형성되고, 상기 제 2 개구부가 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나와 연통된 케이싱을 갖는 외기 조화기를 구비한다.
공기 조화기는 방구조체 체내에 배치된 실내기와 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 가짐으로써 냉매 배관을 통해 실내기와 실외기를 순환하는 냉매와 방구조체의 공기에 의한 열 교환이 이루어져 냉풍 또는 따뜻한 바람으로 조화 공기를 방구조체 체내에 공급할 수 있다.
그리고, 실내기는 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 송풍 가능하여 급기 측이 환기구에서 진입한 신선한 외부 공기를 실내기에서 뿜어내는 조화 공기의 흐름에 실어 외벽부에 대향하는 벽부에 맞출 수 있다. 그런 다음 벽부에 당첨된 외기 조화 공기가 혼합된 공기는 외벽부에 대향하는 벽부의 상하 좌우 방향으로 확산되어 방구조체 체내를 순환한다. 이 결과, 방구조체의 각처에서 CO2 등 농도의 편차를 억제할 수 있다.
외기 조화기는 외벽부야외 측에 배치되어 있는 것으로, 천장과 바닥에 설치하는 경우와 비교하여 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치가 용이하고, 또한 설치 후의 기체가 천장이나 바닥 등에 의해 가려져 되는 형태가 아니기 때문에, 유지 보수가 쉽다.
그리고 외기 조화기는 외벽부야외 측에 배치되어 있는 것으로, 외기가 급기 측이 환기구를 통과할 때까지의 사이에 열교환기가 바깥 공기와 조화할 수 있다. 또한 외기 조화기는 냉매 배관에서 분기된 분기관을 통해 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기를 가짐으로써, 공기 조화기의 운전과 연동하는 구조로 되어 있다. 이는 기체의 운전을 위한 전력과 고유의 냉매를 필요로 하지 않고 실행 외기 조화할 수 있는 에너지 절약에 기여할 수 있다.
이러한 외기 조화가 이루어지는 것으로, 방구조체 체내에 진입하는 조화 외기와 방구조체의 공기 사이에서 극단적인 온도 차이가 없어지고, 공기 조화기의 목표 온도와의 온도차도 줄일 수 있다. 이 결과, 공기 조화기에서는 공기 조화기의 상승 시간이 단축되어 운전 부하가 감소하고 외기 조화기의 협동에 의해 더욱 에너지 절약에 기여할 수 있다.
또한, 외기 조화기는 케이싱에 열교환기를 포함하는 것으로써, 야외 환경에서 열교환기의 노출을 방지함과 동시에, 열교환기를 외력에 의한 변형이나 먼지의 부착을 방지할 수 있다. 즉, 주요부인 열교환기가 보호되어 내후성 및 내구성이 향상되고 있기 때문에, 제품 수명의 연장화를 도모할 수 있다. 또한 케이싱은 외기 조화기의 기체 안팎을 구획하여 외기의 유로를 형성하고, 열교환에 의해 가열된 조화 외기가 기외 공기와 섞이지 않도록, 혹은 조화 외기가 외부에 확산하지 않도록 할 수 있다.
케이싱에 형성된 제 1 개구부는 작동시에 외기 도입구가 되어 외기를 도입할 수 있는 동시에, 아래로 개구되어 있기 때문에 비바람 등이 케이싱 내에 진입하기 어렵게 할 수 있다. 또한 케이싱의 외벽부방향이 뒤에 형성된 제 2 개구부는 작동시에 열교환기에서 열교환된 외기(조화 외기)의 도출구가 되어 조화 외기를 기외에 도출할 수 있다. 이 때, 제 2 개구부가 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나와 연통되어 있기 때문에, 연통 한 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나를 통해 조화 외기를 확산시키지 않고 방구조체 체내에 도달시킬 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 환기 공조 방식은 상하 방향 및 상하 간 사방이 닫힌 방에 실내기가 설치된 공기 조화기의 냉매 회로에 연결되어 냉매가 공급되고 하는 열교환기를 사용하여 상기 방 야외에서 접하는 외벽부야외 측에 설치된 외기 조화기의 케이싱에 도입 된 외기를 가열 또는 냉각하는 제 1 단계와, 상기 외벽부에 인접한 쪽 벽부근방에 형성된 상기 케이싱과 연통 된 제 1 통풍구를 통해 상기 방 가열 또는 냉각 된 상기 외기를 도입하고, 또한, 상기 실내기에서 상기 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 돌풍 하고, 상기 실내 공기 도입 된 상기 외기와 대류시켜 혼합 함과 동시에, 상기 외벽부에 인접한 다른 벽부근방에 형성된 제 2 통풍구에서 배출하는 제 2 공정을 포함한다.
여기서, 제 1 공정에서는 외기가 외기 조화기의 케이싱에 들어가 열교환기에서 가열 또는 냉각된 조화 외기가 된다. 이 때, 열교환기는 공기 조화기의 냉매 회로를 통해 냉매를 공급받아 외부 공기의 열교환을 한다.
제 2 공정에서는 제 1 공정에서 생성된 조화 외기가 제 1 통풍구를 통해 방에 들어간다. 이때 조화 외기는 케이싱과 연통 된 제 1 통풍구를 통해 조화 외기가 확산하지 않고 방에 도달한다. 실내에 도달 한 조화 외기가 실내기에 의해 실시 외벽부에 대향하는 벽부방향으로 돌풍과 함께 흘러 방에서 공기와 혼합한다.
또한, 이 혼합된 공기가 실내기에서 뿜어내는 조화 공기의 흐름을 타고, 외벽부에 대향하는 벽부에 닿고, 이 벽부의 상하 좌우 방향으로 확산하여 방 안을 더욱 대류하고, 방 안의 곳곳에서 CO2 등 농도의 편차를 억제한다.
그리고 방 내부를 순환하는 공기는 배기 측이 되는 제 2 환기구를 통해 실외로 나와 (배기), 방에서 CO2 등 농도가 떨어진다. 또한, 급기 측인 제 1 환기구에서 진입 한 직후의 신선한 외기는 떨어진 위치에 있는 배기 측인 제 2 환기구에서 즉시 배출되기 어렵다.
본 발명에 의하면, 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치 및 유지 보수가 용이하며, 객실 내 공조 운전 중 공기 조화기와 연동하는 외기 조화기를 사용하여 공기 조화기의 소비 전력량을 억제 할 수 있는 동시에, 공기 조화기에서 돌풍되는 조화 공기의 흐름을 이용하여 조화 외기를 방에 순환시킬 수 있는 환기 공조 구조및 환기 공조 방법을 제공 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 환기 공조 구조(제 1 실시 형태)를 나타내는 평면에서 본 설명도이다.
도 2는 도 1의 제 2 벽부의 방향에서 본 제 1 벽부를 나타낸 설명도이다.
도 3은 도 1의 외기 조화기에 대해 외형 및 배관을 실선으로 내부 구조를 점선으로 나타내고, (a)는 기체 전면시 설명도, (b)는 기체의 오른쪽 측면시 설명도이다.
도 4는 도 3의 외기 조화기의 열교환기의 유지 구조를 측면에서 나타내는 분해 설명도이다.
도 5는 도 1에 도시된 환기 공조 구조의 작용을 나타내는 설명도이다.
도 6은 일반적인 방(환기 공조 구조의 설치 전)에서 이산화탄소의 농도 변화의 비교 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 환기 공조 구조를 설치한 객실과 환기 공조 구조를 비 설치 공간과 이산화탄소의 농도 변화의 비교 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 환기 공조 구조를 설치 한 객실과 환기 공조 구조를 비 설치의 방에 온도 변화의 비교 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 환기 공조 구조를 설치한 객실과 환기 공조 구조를 비 설치 공간과 전력 소모의 비교 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 다른 환기 공조 구조(제 2 실시 형태)이며, 제 2 벽부의 방향에서 본 제 1 벽부를 나타낸 설명도이다.
도 11A는 도 10에 도시된 환기 공조 구조의 급기 팬부의 분해 설명도 (1)이다.
도 11B는 도 10에 도시된 환기 공조 구조의 급기 팬부의 분해 설명도 (2)이다.
도 12는 도 10에 도시된 환기 공조 구조의 변형 예(변형 예 2)이며, 제 2 벽부의 방향에서 본 제 1 벽부를 나타낸 설명도이다.
도 13은 특허 문헌 1에 기재된 공조 설비이다.
도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명은 [제 1 실시 예], [변형 예 1], [제 2 실시 예], [변형 예 2]의 순서에 따라 실시한다. 또한 도면 각 그림의 부호는 복잡성을 줄이고 이해를 촉진하는 범위 내에서 교부하며, 동일 부호가 첨부되는 복수의 등가물에 대해서는 그 일부에만 부호를 붙이는 경우가 있다.
또한, 이하의 설명에서 위의 "방구조체"에 대해서는 단순히 「방」이라고 칭한다. 또한 전술한 "벽부”에 대해 전술한 "외벽부"는 "제 1 벽부"이고, 전술한 "외벽부에 대향하는 벽부"는 "제2 벽부"라 하며, 제 1 벽부와 제 2 벽부 사이에 위치하는 다른 벽부분에 대해서는 각각 "제 3 벽부", "제 4 벽부"라고 칭한다. 또한, 전술한 "제 1 통풍구"는 "급기구"이고, 전술한 "제 2 통풍구"는 "배기구"라고 칭한다. 더욱 또한 전술한 "제 1 개구부"는 "유입구"이고, 전술한 "제 2 개구부"는 "도출구"라고 칭한다.
[제 1 실시 예] 도 1 내지도 5를 참조한다. 환기 공조 구조(R1)은 방(1)과 공기 조화기(2)와 외기 조화기(3)와 공기 필터 장치(4)와 배기 장치(5)를 구비한다. 각부에 대해서는 아래 자세히 설명한다.
(방(1)) 방(1)은 바닥부(10)와, 천정부(11)와 제 1 벽부(12)과 제 2 벽부(13)과 제 3 벽부(14)과 제4 벽부(15)을 갖는다. 본 실시 예에서, 방(1)은 교실이며, 제 3 벽부(14) 근방에 교단(141)가 설치되어 있다.
천정부(11)는 바닥부(10)의 상방에 배치되어 있다. 또한, 본 실시 예에서 방(1)은 교실이기 때문에, 바닥부(10)에서 천정부(11)까지 건축 기준법 시행령 제 21 조 제 2 항에 따른 높이(최소 3 미터)에 설치되어 있다.
제 1 벽부(12)은 천정부(11)와 바닥부(10)사이에 건물의 외벽을 구성한다. 또한, 본 실시 예에서 방(1)은 교실이기 때문에 일반 학교의 구조는 채광 등의 점에서 운동장 등의 외부에 접한 벽의 형성이 의무화되어 있으며, 제 1 벽부(12)가 그 벽에 해당한다.
제 1 벽부(12)은 중앙 기둥 (부호 생략)이 있고 기둥을 사이에 두고 양쪽은 바닥부(10)에서 천정부(11)에 이르는 높이의 유리창(부호 생략)이 배치되어 있다. 이 유리창은 약 2 미터 정도의 높이인 윗 미닫이 틀 모양의 상단 수평재를 사이에 두고, 아래쪽에 설치된 일반 인수 효과창(124)의 부분과 위쪽에 설치된 채광창 창문(높은 창문)(125) 부분이 있다(그림 2 참조).
본 실시 예에서, 방(1)은 제 1 벽부(12)의 외부에 베란다(123)을 갖는 구조로 베란다(123)에는 후술하는 실외기(23)를 설치하고 있다. 그러나 그 형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 실외기(23)는 제 1 벽부(12)의 외부에 설치 한 구조물 등을 통해 설치된 형태도 있다.
또한 제 1 벽부(12)는 급기구(121)와 배기구(122)가 설치되어 있다. 본 실시 예에서, 급기구(121)는 제 3 벽부(14)에 가장 가까운 란마 창(즉, 제 3 벽부근방의 영역)을 제거하고 그 빈 공간에 설치한 것이며, 배기구(122)는 제 4 벽부(15)에 가장 가까운 란마 창(즉, 제 4 벽부근방의 영역)을 제거하고 그 빈 공간에 설치한 것이다. 그러나, 전술 한 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 벽면에 형성된 구멍으로써 급기구 또는 배기구로 하는 양태 등 각종 건축 구조일 수 있다.
제 2 벽부(13)는 바닥부(10) 및 천정부(11)을 사이에 끼워 제 1 벽부(12)의 대향 방향으로 배치되어 있다. 또한, 본 실시 예에서 방(1)은 교실이기 때문에 일반 학교의 구조는 외벽에 대향하는 벽은 복도(130)와 교실과를 구획하고 복도(130)에 출입구(131)가 형성되어 있으며, 제 2 벽 (13)가 그 벽에 해당한다.
제 3 벽부(14)는 제 1 벽부(12)와 제 2 벽부(13) 사이의 어느 한쪽 측면의 측면 가장자리 사이를 닫도록 배치된 벽이다. 본 실시 예에서 제 3 벽부(14)는 전술한 바와 같이, 제 3 벽부(14)를 따라 교단(141)가 설치되고, 칠판 등의 표시 장치 (142)가 설치되어 있다.
제 4 벽부(15)는 바닥부(10) 및 천정부(11)을 사이에 끼워 제 3 벽부(14)의 대향 방향으로 배치된 제 1 벽부(12)과 제 2 벽부(13) 사이의 다른 쪽 측면 끝 사이를 닫을 수 있도록 마련된 벽이다.
본 실시 예에서, 교실 인 방(1)은 전술한 구조이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 방이 건물의 단부(소위 귀퉁이 방)의 경우 제 4 벽부도 창문이 있는 외벽이 될 수 있다. 또한 복도에 출입구가 4 벽부에 설치되는 경우도 있을 수 있다.
(공기 조화기(2)) 공기 조화기(2)는 실내기(21)와, 실내기(21)와 냉매 배관(22)을 통해 연결된 실외기(23)를 갖는 이른바 패키지 공조설비다. 실내기(21)는 방(1)의 제 1 벽부(12) 근방에 설치되고, 제 2 벽부(13)의 방향으로 송풍구(211)을 향해 배치되어 있다. 냉매 배관(22)는 실내기(21)와 실외기(23) 사이에서 분기되어 외기 조화기(3)의 열교환기(31)에서 유통되는 냉매를 공급 가능하게 하고 있다. 또한, 본 실시 예에서, 실내기(21)가 천장 자명형 패키지 공조설비이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 천장 카세트형, 벽걸이형, 바닥 설치형 등 이어도 좋고, 또 소위 공조설비도 좋다.
(외기 조화기(3)) 외기 조화기(3)은 제 1 벽부(12)의 방(1) 외측에 배치되고, 열교환기(31), 열교환기(31)를 수용하는 케이싱(32)을 가진다. 외기 조화기(3)는 도 3 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 벽부(12)의 급기구(121)에 도출구(322)을 맞추게 하고 제 1 벽부(12)의 외부에 설치되어 있다. 외기 조화기(3)의 부분은 도 1 내지 도 4 (특히 그림 3)을 참조하여 이하 상세히 설명한다.
<열교환기(31)> 열교환기(31)는 냉매 배관(22)에서 분기된 분기관(221)(도 2 참조)를 통해 공기 조화기(2)의 냉매 회로에 내장 된 케이싱(32) 내에 도입된 외기와 사이에서 열교환 가능한 것이다.
본 실시 예에서는 2개의 열교환기(31)이 통풍 방향에서 서로 중복되지 않는 위치에서 좌우 방향으로 나란히 설치되어 있다(그림 3 (a) 참조). 각 열교환기(31)는 냉매 유로가 다른 계통이며, 분기관(221)을 더 분기하는 재분기관 (222a, 222b)로써 계통마다 냉매가 공급된다.
각 열교환기(31)는 직선 부분과 접힌 부분이 교대로 연속된 뱀 모양인 전열관(도시 생략)과 전열관의 지름 방향에 교차하는 복수의 핀(도시 생략)으로 이루어진 소위 핀 튜브식이다. 각 열교환기(31)는 전열관의 직선 부분 각 단의 축 방향과 설치된 외기 조화기(3)의 연직 방향이 직교하도록 설치되어 있고, 이에 따라 냉매에 포함된 윤활제 성분이 뚜껑 부분이 쌓이는 것을 억제하고 있다.
각 열교환기(31)는 전열관과 연결된 제 1 출입관(311)과 제 2 출입관(313)을 가지며, 제 1 출입관 (311)의 선단에는 제 1 조인트 (312)가, 제 2 출입관(313) 끝에는 제 2 접합부(314)가 각각 설치되어 있다. 제 1 조인트(312)와 제 2 접합부(314)는 공기 조화기(2)에 연결되는 냉매 배관(재분기관 222a, 222b)과의 연결 및 연결 해제가 가능한 것이다.
전술한 바와 같이, 열교환기(31)가 좌우 방향으로 2개 배치되고 있기 때문에 하나의 열교환기(31)의 제 1 출입관(311)과 제 1 조인트(312)은 케이싱(32)의 한쪽 (도 3 (a)에서 우측)에 배치되어 연결되는 재분기관(222a)의 처리가 쉽도록 되어 있다. 마찬가지로, 다른 열교환기(31)의 제 2 출입관(313)과 제 2 접합부(314)는 케이싱(32)의 다른 측면(도 3(a)에서 좌측)에 배치되어 연결되는 재분기관(222b)의 처리가 쉽도록 되어 있다.
각 열교환기(31)는 후술하는 도출구(322)의 각각을 덮는 크기로 형성되어 있다. 그리고, 열교환기(31)는 각각 후술하는 열교환기 유지부(340) 및 구획부(315)에 의해 도출구(322)과 소정의 간격을 두고, 또한, 기체의 전면을 향한 도출구(322)을 덮는 방식으로 유지되고 있다.
열교환기(31)와 후술하는 베이스부(330) 사이에는 구획부(315)가 설치되어 있다. 구획부(315)는 사각형의 사방 프레임이며, 단면시 C 형 채널 재료의 개구부를 틀안 방향을 향한 측면에 형성된 대략 기밀 한 구조로 되어 있다. 또한 구획부(315)는 프레임 안쪽 개구부의 내부 형태 (구획 부분)가 열교환기(31)의 외형과 거의 동일하게 설정되어 있으며, 이 개구부를 막도록 하고 열교환기(31)에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 그리고 구획부(315)는 프레임 내의 영역에 도출구(322)가 위치하도록 설치되어 프레임 내외를 구획하고, 기판(330)과 설치된 열교환기(31) 사이에 소정 크기 공간을 형성하고 있다(도 3 참조).
구획부(315)는 취착 시에 후술하는 물받이부(350)의 방향으로 되는 부분에 배수 구멍(317)이 형성되어 있으며(그림 3 (a) 참조), 열교환기(31)로부터 구획부(315) 내에 적하한 결로수를 물받이부(350)로 배출할 수 있도록 되어 있다. 또한 구획부(315)는 취착 시에 좌우되는 면의 측면에 나사 구멍(도시 생략)이 형성되고, 이 나사 구멍에 협지 나사(316)가 결합되어 있다.
이 나사 구멍과 협지 나사(316)는 후술하는 열교환기 유지부(340)의 협지용 노치(341)에 해당하는 위치 및 개수가 설치되어 있고, 계지용 나사(316)를 협지용 노치(341)에 협지하여 열교환기 유지부(340)로 구획부(315)(및 설치된 열교환기(31))를 착탈 가능하게 장착 할 수 있다(도 4 참조).
본 실시 예에서, 구획부(315)와 열교환기 유지부(340)는 다른 몸이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 구획부와 열교환기 유지 구조부와 일체화 된 구조로 될수 있다. 이 경우, 열교환기 유지부로서 도출구의 둘레 벽 안쪽의 입 가장자리를 따라 격벽 형상으로 형성되어 도출구와 열교환기가 겹치도록 유지하는 구조가 될 수 있다. 그리고 이 열교환기 유지부에 따르면, 격벽 부분에 의해 열교환기에서 도출구에 이르기 영역을 구획하고 조화 외기가 도출구 이외의 방향으로 확산하지 않도록 할 수 있어, 도출구와 열교환기가 겹치도록 유지함으로써 열교환기를 통과한 조화 외기가 최단 거리로 도출구에 도달하는 태양이다.
<케이싱 32> 케이싱(32)은 주로 금속 재료에 의해 형성되어 있으며, 제 1 벽부(12)의 외면을 따라 설치했을 때 기체 뒤쪽이되는 기체(323)와 기체의 전면 측이 주벽체(320)로부터 되어, 기체(323)에 주벽체(320)를 착탈 가능한 구조이다. 이 착탈 구조는 기체(323)에 형성된 나사 등 삽통공(도시 생략)와 주벽체(320)의 플랜 지부(326)에 형성된 나사 등 삽통공(332)(후술)을 각각 연통시켜 볼트(도시 생략)를 끼워 꽂아 체결할 것이다. 또한, 다른 공지의 착탈 구조(예를 들어 요철에 의한 걸림 구조)를 채용할 수도 있다. 다음 케이싱(32)의 각 부분을 자세히 설명한다.
<기체(323)> 기체(323)는 기판(330), 열교환기 유지부(340) 및 물받이부(350)를 가지고 있다(도 3, 도 4 참조).
기판(330)은 제 1 벽부(12)의 외면에 따라서 형상으로, 후술하는 장착 프레임체(328)의 외형보다 약간 작은 직사각형 판상이다. 기판(330)은 대략 중앙에 두 개의 직사각형의 개구부가 결산을 사이에 두고 좌우 방향으로 나란히 형성되어 있으며, 각 개구부가 도출구(322)가 된다. 각 도출구(322)를 맞춘 외형의 크기는 제 1 벽부(12)의 급기구(121)의 외형과 대략 동일하다. 또한 기판(330)은 두께 방향으로 관통하고 제 1 벽부(12)에 설치에 사용하는 볼트, 나사, 못, 핀 또는 앵커 볼트 등의 고정 부재(이하 "나사 등"이라 한다)을 삽통 가능한 나사 등 삽 통공(332)이 복수 형성되어 있다.
열교환기 유지부(340)는 도출구(322)마다 설치되어 있고, 열교환기(31)의 핀의 길이 방향과 도입구(321)에서 도출구(322)로 향하는 방향이 대략 일치하는 방식으로, 열교환기(31)를 유지하는 구조이다. 환언하면, 열교환기 유지부(340)는 기체의 설치 상태에서 열교환기(31)의 핀의 길이 방향이 기체의 수직 방향과 거의 일치하는 방식으로 열교환기(31)를 유지하게 된다.
열교환기 유지부(340)는 각각 도출구(322)의 좌우 양측 쪽의 가장자리를 따라 형성된 한 쌍의 판체이며, 각각 기판부(330)에서 주벽체(320)의 방향 (그림 3 (a)에서 정면 방향)에 나선 모양이다 (도 4 참조 참조).
또한 열교환기 유지부(340)는 길이 방향으로 소정의 간격으로 괘 고정용 노치(341)가 설치되어 있다. 각 괘 고정용 노치(341)는 판체 끝(환언하면 기체 앞쪽)에서 기체 아래쪽이 되는 쪽을 향해 내려 바늘 모양의 형상이다(도 4 참조).
열교환기 유지부(340)는 전술 한 구획부(315)의 계지용 나사(316)의 목 부분을 계지용 노치(341)로 구부리는 것으로, 구획부(315) (및 그에 부착 된 열교환기(31))를 계지 할 수 있다. 이 걸림 예에 따르면, 열교환기 유지부(340)는 열교환기(31)를 포함하는 구획부(315)을 유지하는 것으로, 정면 벽부(324), 기판(330) 및 측판부(326)의 각 내면과 열교환기(31)과의 사이에 소정 간격을 확보 할 수 있다.
물받이부(350)는 열교환기(31)와 유입구(321) 사이가 될 위치에 배치되어 있고, 물받이 지지부(351), 드레인 팬(352), 배수 경로(353)를 갖는 구조이다.
물받이 지지부(351)는 기판(330)에서 기체 전면에 나서서 있으며, 드레인 팬(352)의 길이 방향의 길이보다 약간 긴 거리를 두고 설치되어 기체 좌우 방향으로 향하여 설치되어 있다. 물받이 지지부(351)는 각각 대향하는 방향과 위쪽이 개구된 밑이 있는 받침 형상(바닥과 삼면 측면을 갖는 형상)이며, 드레인 팬(352)을 착탈 가능하게 유지할 수 있는 동시에, 취착 시에 드레인 팬(352)이 분리되는 형태로 되어 있다.
드레인 팬(352)는 바닥과 바닥에서 직립된 사방의 측면이 있고 취착 시에 상향 (환언하면, 열교환기(31)에 향하는 쪽)이 개구하는 개구부를 갖는 바닥이 상자 모양이다. 드레인 팬(352)은 개구부가 열교환기(31) 하부의 단면보다 약간 넓게 형성되고, 드레인 팬(352)의 측면은 바닥 방향으로 갈수록 폭이 점차 좁게 모양이다. 또한, 본 실시 예에서, 드레인 팬(352)의 가로 길이는 각 열교환기(31)의 가로 폭을 합한 길이보다 길게 형성되고, 각 열교환기(31)로부터 적하하는 결로수를 누설하지 않고 받게 되어 있다. 또한 드레인 팬(352)는 그 외면에 시트 상의 단열재(도시 생략)가 결합되어 있다.
배수 경로(353)는 일단 측이 드레인 팬(352)의 내부 바닥면 중앙에 형성된 배수 구멍(354)과 연통되고, 타단 측이 기외에 도출된 관체이며, 드레인 팬(352) 내에 적하한 결로수 등의 내부 모이기 물을 기외에 배수 할 수 있다. 또한, 배수 경로(353)는 그 앞 부분의 형태를 한정하는 것이 아니라, 예를 들면, 공조설비의 응축수 배관과 연결하는 빗물과 폐수 계통과 연결하거나 단순히 야외에 개방하는 형태 이어도 좋다.
<주벽체 320> 주벽체(320)는 대략 직사각형 상자 모양이며, 기체(323)의 취착 상태에서 기판(330)과 대향하는 위치에 설치되는 정면 벽부(324)와 정면 벽부(324)의 바깥 부분에서 뒤 방향을 향해 연장 된 방향(상향 좌우 방향)의 측면이 일체화 된 구조의 측벽부(325)와 측벽부(325)에서 대략 직각으로 구부려 바깥 쪽을 연장 소정 폭의 플랜지부(326)와 정면 벽부(324)와 측벽부(325)의 내면에 형성된 단열 구조부(327)를 갖는다.
주벽체(320)는 측벽부(325)가 형성되어 있지 않은 부분(즉 개구 된 아래 부분)가 도입구(321)가 된다. 도입구(321)는 개구부를 덮는 그물 또는 격자 모양으로 새나 작은 동물 등의 침입을 방지하는 필터 부재(도시 생략)가 장착된다. 그리고 주벽체(320)는 정면 벽부(324)와 대향하는 부분(즉 개구 된 뒤)에 도출구(322) 등이 형성된 기체(323)을 장착한다.
측벽부(325)는 상면이 되는 부분에 기판(330)에서 정면 벽부(324)로 향하는 사이의 영역에 굴곡 부분이 있고, 정면 벽부(324) 방향으로 내려간 경사면이 이루어져 있다. 따라서 측벽부(325)의 표면에 먼지가 퇴적되고 기체 앞쪽에서 강풍에 의한 정면 벽부(324)에 가해지는 하중을 받아 넘기고 쉽다.
정면 벽부(324)와 측벽부(325)는 그 외면이 발수 가능한 소재나 형상으로 형성되거나, 발수 코팅으로 코팅 된 가공이 되어있다. 단열 구조부(327)는 절연 층을 사이에 끼워 접착면과 열 반사 표면을 갖는 시트 모양의 절연 부재를 정면 벽부(324)와 측벽부(325)의 내면에 부착한 구조이다.
또한 단열 구조부분은 전술 한 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 정면 벽부와 측벽부가 단열성과 열반사성을 갖는 소재나 형상으로 형성되거나, 단열성과 열반사성을 갖는 가공이 되어 있는 것이라도 좋다. 그리고 단열 구조 부분은 기체의 외면이 되는 외부판, 기체의 내면이 되는 내면판 및 내부판 및 외부판 사이에 배치 된 단열재로 구성된(또는 단열재를 사용하지 않고 판 사이를 극 저압하는) 구조일 수 있다.
<장착 프레임(328)> 장착 프레임체(328)은 구형의 판상이며, 중앙에 개구부(329)가 형성되어 있다. 장착 프레임(328)은 전술 한 란마 창(125) 창틀에 끼워 넣어 사용하는 것으로, 개구부(329)와 도출구(322)의 위치를 맞추고 외기 조화기(3)를 설치한다(도 10 참조).
(에어 필터 장치(4)) 에어 필터 장치(4)는 급기구(121)을 환기 가능하게 덮을 것이며, 방(1) 내부에서 제 1 벽부(12)을 따라 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 에어 필터 장치(4)는 필터 시트를 갖는 루버이다.
(배기 장치(5)) 배기 장치(5)는 배기구 (122)에 설치되고, 본 실시 형태에서는, 이른바 환풍기이다. 환기 공조 구조(R1)의 환기는 자연 급기 수단인 외기 조화기(3)과 강제 배기 수단인 배기 장치(5) 의하여 제 3 종 환기(배기는 기계 환기, 공기 공급에 자연 환기를 가진) 방식이다.
(작용) 도 1 내지 도 5를 참조하여, 환기 공조 구조(R1)의 작용 효과에 대하여 설명한다. 방(1)은 제 1 벽부에 급기구(121) 및 배기구(122)가 형성되어 있는 것으로, 실외 사이의 급 배기를 할 수 있다. 이때 급기구(121)와 배기구(122)는 제 1 벽부(12)에서 서로 떨어져 배치되어 있기 때문에 급기구(121)에서 진입 한 직후의 신선한 외부 공기가 배기구에서 즉시 배출되기 어렵도록 되어있다.
공기 조화기(2)는 운전 시작하여 방(1)의 공기와 냉매 배관(22) 내를 순환하는 냉매에 의한 열 교환이 이루어 조화 공기를 방(1)에 공급한다.
이 때, 공기 조화기(2)의 실내기(21)의 송풍구(211)가 제 2 벽부(13) 방향으로 되어 있기 때문에 급기구(121)에서 진입 한 신선한 외부 공기가 실내기(21)로부터 분출되어 조화 공기 흐름 타고 먼저 제 2 벽부(13)에 있어서 다음 제 2 벽부(13)에 당첨 된 외기 조화 공기가 혼합 된 공기가 제 2 벽부(13)의 상하 좌우 방향으로 확산되어 방(1) 내부를 순환하여 외기와 방(1)의 공기를 혼합 할 수 있다(도 5 참조). 이 결과, 객실 내 곳곳에서 CO2 등 농도의 편차를 억제할 수 있다.
그리고, 실내기(21)가 급기구(121)와 가깝다. 또한, 천장부에 배치되어 있으며, 급기구(121)에서 진입한 신선한 외부 공기가 냉방 운전시에는 수평 층류에서 난방 운전시에는 상승류와 되는 조화 공기의 흐름을 타기 쉽다. 또한, 외기 조화기(3)에 의한 조화 외기의 열이 많이 손실되기 전에 실내기(21)로 가져올 수 있다.
외기 조화기(3)은 제 1 벽부(12)의 실외 측에 설치되어 있는 것으로, 천장과 바닥에 설치하는 것과 비교하여 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치가 용이 이며, 또한 설치 후 기체가 천장이나 바닥 등에 의해 가려져 되는 형태가 아니기 때문에, 유지 보수가 쉽다.
외기 조화기(3)은 외기가 급기구(121)을 통과하는 사이에 열교환기(31)에 의해 외기 조화할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 외기 조화기(3)에 병설 된 2 개의 열교환기(31)를 갖기 때문에 교실과 같은 넓은 공간도 충분한 양의 외기 조화와 화합 외기 급기할 수 있다.
외기 조화기(3)에 의한 외기 조화가 이루어지는 것으로, 진입 조화 외기와 방 안의 공기 사이에서 극단적인 온도 차이가 없어지고, 공기 조화기(2)의 목표 온도와의 온도차도 줄일 수 있다. 그 결과, 공기 조화기(2)에서는 설정 한 목표 온도에 도달까지의 상승 시간이 단축되고, 공기 조화기(2)의 운전 부하를 저감 할 수 있다. 또한, 외기 조화기(3)에서는 공기 조화기(2)의 냉매 회로에 내장되어 있는 것으로, 공기 조화기(2)의 운전과 연동하기(외부 공기 조화 (3) 자체가 전력을 사용하지 않는) 구조로 되어 기체의 운전을 위한 전력과 고유의 냉매가 필요하다. 즉, 상기 공기 조화기 및 외기 조화기와가 협동하여 에너지 절약에 기여할 수 있다.
외기 조화기(3)은 케이싱(32)을 가짐으로써, 야외 환경에서 열교환기(31)의 노출을 방지함과 동시에, 열교환기(31)를 외력에 의한 변형이나 먼지의 부착을 방지 할 수 있다. 즉, 내후성 및 내구성이 향상하고 있기 때문에, 제품 수명의 연장 화를 도모할 수 있다. 또한, 열교환기(31)가 핀 튜브식으로 되어 열교환 효율이 좋고, 통과하는 외기를 효율적으로 가열 또는 냉각할 수 있다. 또한 핀 튜브식 열교환기(31)는 소형 경량이기 때문에 외기 조화기(3) 기체 전체를 소형 경량화 할 수 있다. 따라서 설치 한 제 1 벽면 (12)에 가해지는 부하를 적게 할 수 있다.
주벽체(320)는 기체의 내외를 구획하고 외기의 유로를 형성함과 동시에, 열교환기(31)에 의해 가열 등 된 조화 외기가 기외 공기와 섞이지 않도록, 혹은 조화 외기가 기외에 확산하지 않도록 할 수 있다. 또한 단열 구조부(327)는 케이싱(32) 내에 진입 한 외기와 조화 외기가 기외 환경으로 인한 열 영향을 받는 것을 억제 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 외기 조화기(3)의 주벽체 (320)의 외부 표면이 여름에 해당되어 직사광선에 가열되거나 겨울철에 해당 풍설 등으로 저온이 되려 해도 이러한 열이 기내(예를 들면, 주벽체(320) 내 표면)에 직접 전해지는 것이 억제 또는 감소된다.
도입구(321)은 외기를 도입할 수 있는 동시에, 비바람 등이 케이싱(32) 내에 진입하기 어렵도록 할 수 있다. 또한 도출구(322)은 조화 외기를 확산시키지 않고 급기 입구에 도달하게 방에서 도출할 수 있다. 더욱 또한, 열교환기 유지부(340)는 열교환기(31)를 통과 한 조화 외기가 도출구(122) 이외의 방향으로 확산되지 않도록 하고 또한 최단 거리로 도출구에 도달하도록 되어 있다.
에어 필터 장치(4)는 조화 외기에 포함된 먼지나 벌레가 방에 진입하는 것을 방지할 수 있다. 배기 장치(5)는 방(1) 내의 공기를 배출 할 수 있고, 방에서 CO2 등 농도를 낮출 수 있다.
그런데, 최근의 기상 상황에 따르면 기존의 한여름이나 한겨울의 시기 이외에도 공기 조화기를 사용하는 기회가 증가하고, 공기 조화기 사용시에는 당연히 창문을 닫게 된다. 또한, PM2.5와 황사, 꽃가루가 날아오는 시기에는 외부 온도가 적정 온도에서 공기 조화기를 사용하지 않는 경우에도 창문을 닫을 수도 있다.
최근 신설 또는 개축된 방은 많은 고 기밀 구조이기 때문에, 공기 조화기의 사용으로 통풍이 되지 않는 상태가 오래 지속되면 CO2 농도가 상승한다. 특히 방이 교실의 경우 많은 아동 또는 학생이 오랜 시간 재실하기 때문에 특히 CO2 농도의 증가가 현저하다(후술하는 도 6의 그래프 참조). CO2 농도가 높아지면 약한 경우에도 졸음이나 집중력의 저하를 초래하기 때문에 학습의 장소인 교실은 항상 적절한 CO2 농도 인 것이 바람직하다.
이에 대해 환기 공조 구조(R1)에 의하면, 방, 특히 교실로 전술한 바와 같이, 쾌적한 공간을 제공할 수 있다. 또한 시공시에는 신축 또는 기존 하나의 건물에 대해서도 설치가 용이하며 운용에 있어서는 전력 소비를 억제할 수 있기 때문에 시설 관리자의 경제적 부담도 줄일 수 있다. 또한, 환기 공조 구조(R1)은 운용시의 소비 전력량을 억제하여 에너지 절약에 기여하는 것이며, 환경 부하 저감 기술로 사회 공헌에 기여할 것으로 되어 있다.
또한 환기 공조 구조(R1)에 따르면 각 방에 설치되어 있는 공조설비를 열원 수, 이것은 방 단위로 열원을 확보할 수 있는 것을 의미하고 방 단위로 환기 공조가 가능 있다는 것을 의미한다. 따라서 사용하지 않는 방의 환기 공조하지 않는 등 섬세한 작업이 가능하며, 에너지 절약에 기여하는 동시에 운영 비용 절감에도 기여할 것으로 되어 있다.
[환기 공조 방법] 환기 공조 방법에 대해 설명한다. 환기 공조 방법은 제 1 공정과 제 2 공정을 갖는다.
제 1 공정에서는 상기 열교환기(31)를 이용하여 외기 조화기(3)의 케이싱(32)에 도입한 외기를 가열 또는 냉각한다.
제 2 공정에서는 상기 외기 조화기(3)의 외기 조화를 이룬 조화 외기를 도출구(322)과 연통한 급기구(121)을 통해 방(1)에 도입하며, 실내기(21)에서 제 2 벽부 (13) 방향에 돌풍을 하고 방(1)의 공기와 도입된 조화 외기와 대류시켜 혼합 함과 동시에, 배기구(122)에서 배기를 실시한다.
제 1 공정에서 외기는 외기 조화기(3)의 도입구(321)에서 들어간다. 다음으로, 케이싱(32) 내에 열교환기(31)에서 가열 또는 냉각된 조화 외기가 된다. 이때 외기 조화기(3)의 열교환기(31)는 공기 조화기(2) 냉매 회로를 통해 냉매를 공급 받아 외기의 열교환을 한다.
제 2 공정에서는 조화 외기가 외기 조화기(3)의 도출구(322)를 통해 실내로 들어간다. 이때 조화 외기는 급기구(121)과 연통 한 도출구(322)를 통해 확산하지 않고 방(1)에 도달한다. 그리고 실내에 도달한 조화 외기가 실내기(21)에 의해 실시하는 제 2 벽부(13) 방향으로 돌풍과 함께 대응되게 흘려 방(1)에서 공기와 혼합한다.
또한, 이 혼합된 공기가 실내기(21)로부터 분출되는 조화 공기의 흐름을 타고 제 2 벽부(13)에 접하여 제 2 벽부(13)의 상하 좌우 방향으로 확산되어 방(1)에서 대류(실내 순환)하고 방(1)의 각처에서 CO2 등 농도의 편차를 억제한다. 그리고 방(1) 내를 순환하는 공기는 배기구(122)를 통해 실외로 나와(배기), 방(1)에서 CO2 등 농도가 떨어진다. 또한 급기구(121)에서 진입 한 직후의 신선한 외기는 떨어진 위치에 있는 배기구(122)에서 즉시 배출되기 어렵다.
[시험] 환기 공조 구조(R1)의 능력을 어떻게 발휘되는지, 난방 운전을 한 장소의 A 교실과 B 교실과의 비교 시험을 실시했다. A 교실과 B 교실은 같은 학교 인접한 교실이며, 크기와 모양에서 대략 동일 구조이다. 또한 A 교실과 B 교실에는 동종의 공기 조화기(2)가 같은 수(실내기 2 대, 실외기가 하나인 공기 조화기(1))하고 동일한 레이아웃으로 배치되어 있다.
(시험 1 (1) 본 발명의 시공 전에서 이산화탄소의 농도 변화 비교 시험) 도 6을 참조한다. 도 6은 A 교실과 B 교실에 환기 구조를 설치하기 전인 2019 년 1 월 9 일에 실시한 사전 평가의 결과이다. 이날은 A 교실과 B 교실 모두 정상 수업이 진행되며, 25 명의 학생과 교사에 의해 교실을 사용했다. 또한 A 교실과 B 교실은 모두 원칙적으로 수업 중에 창문 등을 닫아 공기 조화기를 운전시켰다. 또한 A 교실과 B 교실 모두, CO2 모니터를 4 벽부 중앙에 배치하고 5 분마다 측정을 실시했다.
그 결과 이산화탄소 농도는 A 교실에서 최대 약 2300PPM를 기록하고 B 교실에서 최대 약 2500PPM를 기록했다. 또한 하루 동안의 급격한 이산화탄소 농도의 감소는 휴식 시간이나 교원의 지시에 따른 환기에 따른 것이고, 저녁의 급격한 이산화탄소 농도의 감소는 학생들의 하교에 따른 것이다.
(시험 1 (2) 본 발명의 시공 후의 이산화탄소의 농도 변화 비교 시험) A 교실은 위의 환기 공조 구조(R1)으로 구성되어 있다. 한편, B 교실 배기구는 A 교실과 같은 배기 장치(환기)를 구비하고 있지만, 급기구에 루버만 배치되어 외기 조화기(3)을 갖추지 않은 단순한 환기 구조다.
도 7을 참조한다. 도 7은 A 교실을 환기 공조 구조(R1)로 하고, B 교실을 환기 구조로 하는 공사의 시공 후인 2019 년 1 월 31 일에 실시한 측정 결과이다. 이날은 A 교실과 B 교실 모두 정상 수업이 진행되며, 25 명의 학생과 교사에 의해 교실을 사용했다. 또한 A 교실과 B 교실은 함께 수업 중에 창문 등을 닫아, 공기 조화기를 사용하는 동시에, 배기 장치를 "강"으로 사용했다. 그 결과 이산화탄소 농도는 A 교실과 B 교실은 함께 최대 약 1300PPM을 기록하는 데 그쳤다.
(시험 1 (1)과 (2)의 결과에 대한 고찰) 도 6과 도 7을 비교하면 환기 공조 구조 또는 환기 장치를 설치한 후 쪽이 이산화탄소 농도의 최대 값이 하락하고 있다. 이것은 배기 장치의 "강"운전에 의해 방 안이 부압이 되어, 급기구에서 도입 된 신선한 외기에 의해 이산화탄소 농도의 최대 값이 크게 떨어진 것으로 추정된다. 즉, 배기 장치를 설치하여 운전 할 방에 있는 이산화탄소 농도의 감소에 효과적인 것으로 밝혀졌다.
(시험 2. 온도 변화 비교 시험) 도 8을 참조한다. 도 8은 환기 공조 구조 또는 환기 장치를 설치한 후 인 2019 년 2 월 3 일에 실시한 측정 결과이다. 이날은 휴일이며, A 교실과 B 교실 모두 학생과 교원이 부재의 교실을 사용했다. 또한 A 교실과 B 교실은 함께 창문 등을 닫아, 공기 조화기(2)를 사용했다. 또한 배기 장치는 A 교실과 B 교실 모두 "강"으로 사용했다.
도 8에 나타낸 그래프는 A 교실과 B 교실의 온도 변화가 나타나 A 교실에서 제 2 벽부(13) 근방 (도 8 라운드 a), A 교실의 제4 벽부(15) 근방(도 8 에 나타내는 원형 b) 및 A 교실에서 제 3 벽부(14) 근방(도 8 라운드 c) 각각에서 측정 된 온도 변화와 B 교실에서 제 2 벽부 근방(도 8 라운드 d) B 교실의 4 벽부 근방(도 8 라운드 e)와 B 교실에서 제 3 벽부 근방(도 8 라운드 f)의 각각에서 측정 된 온도 변화와 표시되어 있다.
또한 각부의 온도 측정은 또한 A 교실과 B 교실에서의 측정은 제 2 벽부(13)는 중앙부, 제 3 벽부(14)는 급기구(121) 근방, 제 4 벽부(15)은 배기구(122) 근방에서 각각 바닥부에서 1.1 미터의 높이(착석시 학생의 머리 내지 가슴에 걸릴 높이) 온도 측정기를 배치하고 5 분마다 측정을 실시했다.
(시험 2의 결과에 대한 고찰) 도 8에 나타낸 그래프에 따르면 A 교실은 제 2 벽 부(13) 근방 및 제 4 벽부(15) 근방의 각각에서 측정 된 온도는 거의 같은 수치로 추이되고 있으며, 제 3 벽부(14) 근방에서 측정 된 온도가 약간 낮은(제 2 벽부(13) 근방 및 제 4 벽부(15) 근방보다 약 0.5도 낮은) 결과가 되었다. 제 3 벽부(14) 근방의 온도가 낮은 이유는 실온보다 낮은 외기가 진입하는 급기구(121)에 가까운 것이 원인 인 것으로 추정된다.
그렇지만 A 교실에서 제 2 벽부(13) 근방 및 제 4 벽부(15) 근방에서 측정된 온도 및 제 3 벽부(14) 근방에서 측정된 온도와의 차이는 약 1도 정도이며, A 교실 내에서 온도 차이는 없는 것이라고 할 수 있다.
B 교실은 제 2 벽부 근방 및 제 4 벽부 근방의 각각에서 측정된 온도는 거의 같은 수치로 추이하고 있지만, 제 3 벽부 근방에서 측정된 온도가 매우 낮은(제 2 벽부 근방 및 제 4 벽부 근방보다 약 1.3도 낮은) 결과가 되었다. A 교실의 경우와 마찬가지로 B 교실에서 제 3 벽부 근방의 온도가 낮은 이유는 실온보다 낮은 외기가 진입하는 급기구에 가까운 것이 원인인 것으로 추정된다.
또한, B 교실에서 제 3 벽부 근방의 측정 온도는 실내의 측정 온도 중 가장 낮은 B 교실에서 제 3 벽부 근방의 측정 온도는 A 교실에서 제 3 벽부(14) 근방의 측정 온도 보다 약 1도 낮다. 그리고 실험 시작 (6:00)에서 소정 시간 경과 (9:40)까지 A 교실에서 각부의 평균 온도는 A 교실에서 각부의 평균 온도보다 높다.
즉, 외기 조화기(3)을 갖춘 A 교실은 공기 조화기(2)의 상승이 빠르고 또한 A 교실에서 각부의 평균 온도에 차이가 적은 환경이 되고 있다. 이 환경에 의하면, 실내에 위치한 자(이하 "재실자"라 한다)의 자리에 따라 기온 차이가 큰 것에 기인하는 불편 함을 줄일 수많은 재실의 편안한 느낌 향상에 기여할 수 있다.
(시험 3. 소비 전력량의 비교 시험) 도 9를 참조한다. 도 9는 환기 구조를 설치한 후 인 2019 년 2 월 3 일에 실시한 측정 결과이다. 이날은 휴일이며, A 교실과 B 교실 모두 학생과 교원 부재 교실을 사용했다. 또한 A 교실과 B 교실은 함께 창문 등을 닫아 공기 조화기를 사용했다. 또한 배기 장치는 A 교실과 B 교실 모두 "강"으로 사용했다. 측정 시간은 9:20 ~ 12:10이다. 또한 A 교실은 공기 조화기의 목표 온도를 22 도로 설정하고 B 교실은 공기 조화기의 목표 온도를 24 도로 설정했다. 그러면 바닥부로부터의 높이가 1.1 미터 지점에서 PMV (PredictedMeanVote "예상 평균 온냉감 신고" 값과 온도가 비슷 해졌다.
(시험 3의 결과에 대한 고찰) 상기 설정 온도에서 피크 전력은 A 교실이 더 높았으나, 평균은 A 교실이 1.96kW, B 교실이 2.30kW되었다.
이 결과에서 A 교실에서는 외기 조화기(3)에 냉매를 순환시키는 만큼 상승시 공기 조화기(2)의 전력이 높아지지만 외기 조화기(3)에 의한 조화 외기의 실내 진입하여 실온이 유지(환언하면 실내 온도가 목표 온도에서 급격하게 떨어지지 않으므로) 결과적으로 평균 소비 전력량이 B 교실보다 억제 된 것으로 추정된다.
한편, B 교실에서는 외기 조화기(3)이 존재하지 않기 때문에 실온과의 온도차가 큰 외기가 실내에 지속적으로 진입하고 외기에 의해 실내 온도의 저하가 현저하다. 따라서 목표 온도 도달을 위해 공기 조화기(2)가 자주 실행 결과로 평균 전력 소모가 A 교실보다 증가될 것으로 추정된다.
(정리) 즉, A 교실과 B 교실을 비교했을 경우, 환기 공조 구조(R1) 인 A 교실이, 공기 조화기(2)의 소비 전력량을 억제 할 수 있는 동시에, 공기 조화기(2)에서 부채로 하는 조화 공기의 흐름을 이용하여 조화 외기를 방에 순환시킴으로써 교실 내의 온도를 균일하게 하고 이산화탄소 농도를 저감시키는 환기를 실시 효과에 뛰어나다.
[변형 예 1] 제 1 실시 예에서, 배기 장치(5)는 환풍기이지만, 루버 등의 자연 배기 수단 일 수 있다. 도시는 생략하지만, 환기 공조 구조(변형 예 1)는 급기구에 외기 조화기(자연 환기 수단인 전술의 외기 조화기(3)을 사용)이 설치되고, 배기구에 루버(자연 환기 수단)인 배기 장치가 배치 된 자연 환기 방식이 되고 있다. 변형 예 1의 환기 공조설비 구조에 의하면, 가동하는 팬 등이 존재하지 않기 때문에 환기에 관한 소비 전력이 발생하지 않고, 또한 팬의 유지 보수를 필요로 하지 않는 구조로 할 수 있다. 또한 정숙성도 높다.
[제 2 실시 예] 도 10, 도 11A를 참조한다. 도 10에 도시된 환기 공조 구조R2는 환기 공조설비 구조R1의 다른 실시 예(제 2 실시 형태)이다. 또한 환기 공조 구조R2는 후술하는 부분 이외는 환기 공조설비 구조R1과 동일하므로, 차이점에 대해서만 설명하고, 공통 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그 구조의 설명을 생략 공통 작용 효과에 대한 설명도 생략한다.
환기 공조 구조R2는 급기구(121)의 실내 측에 에어 필터(40)와 급기 팬(43)과 함께 공기 정화 장치(4a)을 가지고 있다(도 10, 도 11A 참조). 즉, 환기 공조 구조R2의 환기는 강제 급기 수단인 급기 팬(43)과 강제 배기 수단인 배기 장치(5)에 따라 제 1 종 환기(급기 배기 함께 기계 환기를 가진) 방식으로 되고 있다.
에어 필터(40)는 기판(330)과 후술하는 팬 본체 장착 프레임(362) 사이에 배치되어 있으며, 필터 시트(401)와 필터 시트 유지체 (41)와 지지 프레임(42)로 구성된다.
필터 시트 유지체(41)는 주변에 배치 된 구형 프레임 모양의 프레임부(411)와 프레임부(411)의 내부에 설치된 프레임부(411)보다 두께가 얇은 필터 시트 접합부(412)와 필터 시트 접합부(412)의 각 모서리부 근방에 설치되고, 일단 측에 설치된 설치 축(부호 생략)을 중심으로 회동 가능한 스프링 모양의 시트 걸림편(413)(총 4 개)를 가지며, 필터 시트 접합부(412)의 중앙에 사각형의 개구부(414)가 형성된 구조이다.
또한, 개구부(414)에는 개구부를 덮는 망체가 장설되어 있다(도시 생략). 이 망체에 의하면, 조화 외기의 풍량이 많을 때 필터 시트(401)가 실내 측에 밀려 탈락 않도록 지지 할 수 있다. 또한 망체 대신 십자 모양이나 격자 모양의 프레임체로 할 수 있다.
지지 프레임(42)은 중앙부에서 상부 걸쳐 구형의 개구부(421)가 형성된 구형 프레임 모양이며, 개구부(421)의 주위에 필터 시트 유지체 (41)가 들어가는 내부 공간이 형성되어 있다. 지지 프레임(42)이 내부 공간의 측면에서 연통하는 삽입구(422a, 422b)가 형성되고, 삽입구(422a, 422b)는 중에서도 필터 시트 유지체(41)를 출입 가능한 크기로 되어 있다.
또한, 필터 시트 유지체(41)의 개구부(414)와 지지 프레임(42)의 개구부(421)는 거의 같은 크기이며, 지지 프레임(42)에 필터 시트 유지체(41)를 거둔 상태에서 정확하게 겹치게 되어 있다.
급기팬(43)은 팬 본체(431)과, 전면과 후면이 개구되어 주위가 플랜지 형태인 사각형 프레임 형태로 중앙의 구멍에 팬 본체(431)를 장착 가능한 팬본체 장착 프레임(432)으로 구성 된다.
환기 공조 구조R2에 의하면, 방(1)의 환기 방식을 제 1 종 환기로 할 수 있기 때문에 안정된 환기를 확보할 수 있다.
급기팬(43)은 팬 청소 등의 유지 보수 작업을 방(1) 내에서 할 수 있기 때문에 편리성이 좋다. 마찬가지로, 에어 필터(40)나 필터 시트(401)의 교체 등의 작업을 방(1) 내에서 할 수 있기 때문에 유지 보수성이 더욱 향상, 편리성이 좋다.
필터 시트(401)은 통과되는 조화 외기에 포함된 먼지 등의 진입을 막을 수 있다. 또한 필터 시트(401)은 교환 가능하여 막힘이 일어나지 않도록 매번 대체할 수 있다. 더욱 또한 필터 시트(401)은 필터 시트 유지체(41)로부터의 탈착이 용이하고, 특별한 작업이 수반하지 않고 사용자도 쉽게 할 수 있으며 운영 비용을 억제 할 수 있다.
필터 시트 유지체(41)는 필터 시트(401)의 가장자리를 관계 중단하고 열기 상태로 유지할 수 있는 동시에, 착탈 가능하게 유지하는 것이 있다.
지지 프레임체(42)는 입력된 필터 시트 유지체 (41)를 지지할 수 있다. 이렇게 하면 필터 시트(401)이 제자리에서 벗어나 필터 시트(401)에서 여과하지 않은 공기가 환기할 수 없도록 필터 시트 유지체 (41)를 지지 할 수 있다. 또한 지지 프레임체(42)는 필터 시트 유지체(41)를 측방에서 출입 가능하여 필터 시트(401)의 교체 작업을 쉽고 안전하게 할 수 있다.
[변형 예 2] 제 2 실시 예에서, 배기 장치(5)는 환풍기이지만, 루버 등의 자연 배기 수단 일 수 있다. 도 12에 도시된 환기 공조 구조R3(변형 예 2)는 급기구에 급기팬(43)(강제 환기 수단)이 설치되고, 배기구(122)에 루버(자연 환기 수단)인 배기 장치(5a)가 배치된 제 2 종 환기 방식(급기는 기계 환기 배기에 자연 환기를 가진)이 있다. 또한 환기 공조 구조R3에 대해서도 급기팬(43)뿐만 아니라 공기 정화 장치(4a)을 배치하고 있다.
환기 공조 구조R3에 따르면 배기 장치(5a)에 가동하는 팬 등이 존재하지 않기 때문에 배기에 관한 소비 전력이 발생하지 않으며, 방(1)이 기밀성을 갖는 구조이면 실내를 외기보다 높은 압력으로 유지할 수 있어, 클린 룸과 병실 등에 적합한 구조로 할 수 있다.
[변형 예 3] 제 2 실시 예에서, 열교환기(31)는 케이싱(32)에 저장되어 구성되어 있지만, 반드시 케이싱(32)에 저장 될 필요는 없다. 예컨대, 도 11B와 같이 열교환기(31)를 포함하는 열교환기 유닛(33)을 마련하고,이 열교환기 유닛(33)을 케이싱(32)에 설치하여도 좋다.
또한, 변형 예 3(열교환기 유닛(33)의 구성)은 열교환기(31)가 케이싱(32)에 저장되는 경우와 비교하면 공간 절약을 실현하는 점에서 뒤떨어 지지만 일반 케이싱(33)을 그대로 사용할 수 있어 저장을 위한 각종 가공을 필요 없다. 또한, 케이싱(32)에 방화 댐퍼 구조를 마련한 구조 등 케이싱(32)에 저장 공간이 확보되지 않는 경우에도 대응이 가능해진다.
또한 변형 예 3을 채용하는 경우에는 부착부의 기밀성을 확보하고 모기 억제와 빗물의 누수를 방지하기 위해, 열교환기 유닛(33)의 표리면(케이싱(32) 쪽 및 장착 프레임 몸체(328) 쪽)에 부틸 테이프(단, 기밀성을 확보 할 수 있다면, 부틸 테이프에 한정되는 것은 아니다.)를 부착하는 것이 바람직하다.
또한, 변형 예 3(즉, 도 11B와 같이 열교환기(31)를 열교환기 유닛(33)에 저장하는 구성)은 제 1 실시 예와 같은 급기 자연 환기를 가진 방식 채택 하여도 좋다.
실시 예 1 ~ 2 및 변형 예 1 ~ 3에서 외기 조화기(3)은 케이(32)에 방화 댐퍼를 설치 한 구조이어도 좋다. 케이싱(32)에 방화 댐퍼를 설치 한 구조인 경우는 화재시 급기구가 폐쇄되고 화재의 확대를 억제 할 수 있다.
실시 예 1 ~ 2 및 변형 예 1 ~ 3의 배기 장치(5), 급기 팬(43)은 CO2 센서를 설치하고, 자동 운전되는 구조일 수 있다. CO2 센서에 의해 방에서 CO2 농도를 감지하여 일정한 농도에 도달했을 때는 운전을 개시하고 일정한 농도를 밑돌았다 때는 운전을 정지하게 하는 것으로, 방에서 CO2 농도를 관리 수 있고 또한 불필요한 경우의 운전을 하지 않는 것으로 에너지 절약에 기여하고 정숙성을 높일 수 있다.
실시 예 1 ~ 2 및 변형 예 1 ~ 3에서 외기 조화기(3)의 각 열교환기(31)는 냉매 유로가 다른 계통 (병렬)이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 실외기 운전 부하가 증가하지만, 냉매 유로가 같은 계통 (직렬) 이어도 좋다.
본 명세서 및 특허 청구 범위에서 사용하는 용어와 표현은 어디 까지나 설명상의 것으로서 아무런 제한적인 것이 아니라, 본 명세서 및 특허 청구 범위에 기술된 특징 및 그 일부와 등가의 용어 나 표현을 제외 의도는 없다. 또한, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 형태가 가능하다는 것은 말할 것도 없다. 또한 첫 번째, 두 번째 등의 말은 등급과 중요도를 의미하는 것이 아니라 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용하는 것이다.
R1, R2, R3 환기 공조 구조 1 방
10 바닥부 11 천정부
12 제 1 벽부 121 급기구
122 배기구 123 베란다
124 인수 효과 창 125 란마 창
13 제 2 벽부 130, 131 출입구
14 제 3 벽부 141 교단
142 표시 장치 15 제 4 벽부
2 공기 조화기 21 실내기
211 송풍구 22 냉매 배관
221 분기관 222a, 222b 재분기관
23 실외기 3 외기 조화기
31 열교환기 311 제 1 출입관
312 제 1 조인트부 313 제 2 출입관
314 제 2 접합부 315 구획부
316 계지용 나사 317 배수 구멍
32 케이싱 320 주벽체
321 도입구 322 도출구
323 기체 324 정면 벽부
325 측벽부 326 플랜지부
327 절연 구조부 328 장착 프레임체
329 개구부 330 기판부
332 나사 등 삽통공 333 삽 통공
340 열교환기 유지부 341 계지용 노치
350 물 받침 351 물받이 지지부
352 드레인 팬 353 배수 경로
354 배수 구멍 33 열교환기 유닛
4,4a 에어 필터 장치 40 에어 필터부
401 필터 시트 41 필터 시트 유지체
411 프레임 412 필터 시트 접합부
413 장 걸림편 414 개구부
42 지지 프레임 421 개구부
422a, 422b 삽입구 43 급기 팬부
431 팬 본체 432 팬본체 장착 프레임
5,5a 배기 장치 9 공조설비
OA 외기 91 외기 조화기
911 냉각 코일 912 가열 코일
913 가습기 914 송풍기
92 환기 흡입구 93 현열교환기
94a, 94b 순환 경로 36RA 실내에 공급 된 공기
SA 열교환 후의 공기 R 방 실내

Claims (8)

  1. 건물 내의 방을 구성하고, 바닥부와, 천정부과, 상기 바닥부와 상기 천정부 사이의 사방에 배치되어 방 안팎을 구획하는 벽부를 갖고, 상기 벽부의 적어도 1면이 야외에서 접하는 외벽부이며, 상기 외벽부에는 인접한 한쪽 벽부 근방에 제 1 통풍구가 형성되는 동시에 인접한 다른 벽부 근방에 제 2 통풍구가 형성된 방구조체와,
    상기 방구조체에 설치되고, 상기 외벽부에 대향하는 벽부 방향으로 송풍 가능한 실내기와, 상기 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 갖는 공기 조화기와,
    상기 외벽부의 야외 측에 설치되고, 상기 냉매 배관에서 분기된 분기관을 통해 상기 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기, 상기 열교환기를 수용함과 아울러, 하방이 개구 된 제 1 개구부, 상기 외벽부 방향이 되는 등부가 개구된 제 2 개구부가 형성되고, 상기 제 2 개구부가 제 1 환기구 또는 제 2 환기구 중 하나와 연통된 케이싱을 갖는 외기 조화기를 구비하고,
    상기 외기 조화기는 상기 제2 개구부에 마련되어 상기 열교환기의 핀의 길이 방향과 상기 제1 개구부에서 상기 제2 개구부로 향하는 방향이 일치하게 마련되어 상기 열교환기를 유지하는 열교환기 유지부를 더 포함하고,
    상기 열교환기가 통기 방향에 있어서 서로 비 중복되게 배치하고 같은 방향으로 복수 병설되어 있으며, 상기 열교환기의 각각의 냉매 유로가 다른 계통이고, 상기 분기관을 다시 분기하는 재분기관으로써 계통마다 냉매가 공급되는 환기 공조 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 외기 조화기가 설치된 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나의 실내 측에, 필터 시트와, 중앙 영역이 개구된 테두리체와, 상기 테두리체의 주변에 설치되어 상기 필터 시트의 가장자리를 계지하여 착탈 가능하게 유지하는 유지부를 포함하는 필터 시트 유지체와, 상기 필터 시트 유지체를 측방에서 출입 가능하게 구성되어 인입되는 상기 필터 시트 유지체를 지지 가능한 지지 프레임 몸체을 갖는 공기 정화 장치가 설치되어 있는 환기 공조 구조.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 외기 조화기가 설치된 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나에 인접한 상기 벽부의 근방에 교단이 설치되어 있는 환기 공조 구조.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 외기 조화기의 설치 측인 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나의 실내 측에 강제 급기 장치가 설치되어 있는 환기 공조 구조.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 외기 조화기의 비 설치 측인 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나의 실내 측에 강제 배기 장치가 설치되어 있는 환기 공조 구조.
  6. 건물 내의 방을 구성하고, 바닥부와, 천정부와, 상기 바닥부와 상기 천정부 사이의 사방에 배치되어 방 안팎을 구획하는 벽부를 갖고, 상기 벽부의 적어도 1면이 야외에서 접하는 외벽부이며, 상기 외벽부에 인접한 한쪽 벽부 근방에 제 1 통풍구가 형성됨과 아울러 인접한 다른 벽부 근방에 제 2 통풍구가 형성된 방구조체 내에 배치되고, 상기 외벽부에 대향하는 벽부 방향으로 송풍 가능한 실내기와, 상기 실내기와 실외기를 연결하는 냉매 배관을 갖는 공기 조화기와,
    상기 외벽부 실외 측에 설치되고, 상기 냉매 배관에서 분기된 분기관을 통해 상기 공기 조화기의 냉매 회로에 설치된 열교환기, 상기 열교환기를 수용함고 아울러, 하방이 개구된 제 1 개구부, 상기 외벽부 방향이 되는 등부가 개구 된 제 2 개구부가 형성되고, 상기 제 2 개구부가 상기 제 1 환기구 또는 상기 제 2 환기구 중 하나와 연통되는 케이싱을 갖는 외기 조화기를 구비하고,
    상기 외기 조화기는 상기 제2 개구부에 마련되어 상기 열교환기의 핀의 길이 방향과 상기 제1 개구부에서 상기 제2 개구부로 향하는 방향이 일치하게 마련되어 상기 열교환기를 유지하는 열교환기 유지부를 더 포함하고,
    상기 열교환기가 통기 방향에 있어서 서로 비 중복되게 배치하고 같은 방향으로 복수 병설되어 있으며, 상기 열교환기의 각각의 냉매 유로가 다른 계통이고, 상기 분기관을 다시 분기하는 재분기관으로써 계통마다 냉매가 공급되는 환기 공조 구조.
  7. 삭제
  8. 삭제
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