JP2000018693A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な手段でドラフトの発生が少なく
外気導入が可能な空気調和装置を提供する。 【解決手段】 空気調和装置本体１１と、空気調和装置
本体１１にダクト１５を介して接続された複数の吹出機
構１３と、空気調和装置本体１１とは別に設けられた外
気導入用ファンと同ファンに接続された外気導入用ファ
ン付チャンバ１７とを備え、この外気導入用ファン付チ
ャンバ１７と複数の吹出機構１３とをダクト２１で接続
した。これにより、吹出機構１３に導入された空調空気
と新鮮外気とが効率よく混合され、ドラフトの発生が少
ななる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置、より
詳しくは、外気導入機能を備えた空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】閉鎖された居室空間への新鮮な外気の導
入は、空気調和上重要な課題の一つであり、このため従
来より様々な方法が考えられている。最も簡単な方法
は、換気用吹出機構を設け、空気調和装置と関係なく別
のファンによって直接室内へ導入する方法である。

【０００３】この方法は最もシンプルで、外気導入の目
的は一応は達成することが可能であるものの、直接外気
を室内に吹き込むことは、特に夏や冬においては、いわ
ゆるドラフト（ｄｒａｆｔ）を発生させる原因となる。
ドラフトとは、環境の温度と熱輻射の状態に変化がない
場合、気温と気動の分布が悪いことによって、体のどこ
かに起こる局部的な冷感あるいは温感のことであり、室
内温度より高温あるいは低温の空気を直接吹き込むこと
によって発生する不快感を伴う現象である。

【０００４】このようなドラフトを発生させないため
に、例えば図７（ａ）に示すように、空気調和機５０に
一旦外気を導入し、ここで所定温度に調整した後、送風
ダクト５１から新鮮な外気を含む調和された空気を室内
に吹き込むようにしている。

【０００５】図７（ｂ）に示すものは、いわゆる二重ダ
クト方式（Ｄｕａｌ Ｄｕｃｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と言わ
れるもので、空気調和機５０で減湿冷却した空気を二本
のダクト５２ａ，５２ｂに分け、一方はそのままに、他
方を再熱器５３により温風とした上で室内に送り、各室
内の混合器５４により適当に混合した空気を吹き出す方
法である。このような機構を利用することによっても、
ドラフトの無い外気導入が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記装置
は、外気と調和された空気とを適当温度に混合するため
に、一旦新鮮な外気を空気調和機５０に導入する必要が
あり、外気取り入れのための設備が大がかりとなって、
コスト高となる。また、大型の建物で主に採用されてい
るセントラル空調では、その設備は１箇所あるいは少数
箇所となるが、中・小型の建物で主に採用されている個
別空調のように、室内天井に個別に空気調和機を設置す
る場合、それぞれの空気調和機に外気を導入するための
ダクトを接続するのは、コスト面、作業面とも困難であ
る。さらに、たとえ接続しても、春や秋など空気調和機
を運転しないときは、全く外気が入ってこなくなる。

【０００７】そこで、本発明が解決すべき課題は、比較
的簡単な手段でドラフトの発生が少なく外気導入が可能
な空気調和装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究の結果、使用者に不快感を与える
ドラフトの発生は、空気調和機を運転している気候の場
合に多く発生し、空気調和機の運転が不要な、春季ある
いは秋季においては余り問題にならないことに着目し本
発明を完成するに至ったものである。なお、本明細書に
おいて、吹出機構とは、一般に吹出口と呼ばれるもの、
並びに吹出用のボックスないしチャンバあるいはその機
能を有するもの（ダクト等）を備えた全体を含めたもの
を総称する。

【０００９】すなわち本発明の空気調和装置は、空気調
和装置本体と、同空気調和装置本体に空調用ダクトを介
して接続された複数の吹出機構と、前記空気調和装置本
体とは別に設けられた外気導入用ファンと同ファンに接
続された外気分岐用チャンバとを一体化したファン付チ
ャンバとを備え、前記ファン付チャンバと前記複数の吹
出機構とをダクトで接続したことを特徴とする。

【００１０】本発明においては、ドラフトの発生が予想
される冬季あるいは夏季においては、温度調整された空
気と新鮮な外気とが吹出機構内で適当に混合されて室内
に導入されるため、新鮮な外気導入用の吹出機構やまた
特殊な空気調和機を用いることなく、簡単な構造で効果
的にドラフトを防止することができる。また、空気調和
機を使用しない、春季や秋季などの中間期においては、
温度調整された空気と混合することなく直接室内に導入
しても、室内と外気との温度差が比較的少ないためドラ
フトが発生するおそれが少ない。

【００１１】特に、外気導入用ファンとこの外気導入用
ファンに接続された外気分岐用チャンバとを一体化した
ファン付チャンバを備えることによって、外気導入用ダ
クトを少なくすることが可能になるとともに、１つのフ
ァンで多くの吹出機構への外気導入が可能となる。

【００１２】ここで吹出機構に形成された空調用ダクト
接続口および外気導入用ダクト接続口は、任意に設ける
ことが可能であるが、対向状態に配置することが望まし
い。これによって、互いに逆方向から導入された温度調
整された空気と新鮮な外気とが効率よく混合されること
となる。

【００１３】また同様の目的で、空調用ダクト接続口と
外気導入用ダクト接続口の中心位置を偏倚させることが
望ましい。これによって、吹出機構内で一方向の回転渦
が発生し、大きな圧力損失を伴わずに、温度調整された
空気と新鮮な外気とが効率よく混合されるようになる。

【００１４】また、上記課題は空気調和装置本体と、同
空気調和装置本体に接続された空調用分岐チャンバと、
同空調用分岐チャンバに空調用ダクトを介して接続され
た複数の吹出機構と、前記空気調和装置本体とは別に設
けられた外気導入用ファンと、前記外気導入用ファンに
接続された外気分岐用チャンバとを備え、さらに前記外
気分岐用チャンバと空調用分岐チャンバとをダクトで接
続した空気調和装置によっても達成できる。

【００１５】本発明においては、外気分岐用チャンバと
空調用分岐チャンバとをダクトで接続しているため、上
記したような外気混合が可能になるばかりでなく、空調
用分岐チャンバ内で空調された空気と新鮮外気とが効率
よく混合され、冬季あるいは夏季におけるドラフトを効
果的に防止することができる。さらには空調用分岐チャ
ンバから混合された空気が１本のダクトを通して吹出機
構に接続できるため、接続口が１箇所の市販の吹出機構
が使用できるとともに、配管量を減らすことができる。

【００１６】このように、空調用分岐チャンバに外気を
導入する本装置では、空気調和装置本体を運転していな
い場合の空気調和装置本体側への逆流を防ぐため、空気
調和装置本体と空調用分岐チャンバとの間などに、チャ
ッキダンパなどの逆流防止機構を設けることが望まし
い。これによって、上記機能を維持しつつ天井内に外気
が直接入ることを防ぐことができ、熱ロスは無論のこと
結露の発生を防ぐことができる。また、外気分岐用チャ
ンバと外気取入口との間に上記同様チャッキダンパなど
の逆流防止機構を設けることにより、外気導入ファンの
停止時に、調和された空気が外気導入ダクトを通じて屋
外に流れるのを防止することができる。

【００１７】さらに空気調和装置本体と外気導入用ファ
ンとはそれぞれ独立して運転することも可能であるが、
夏季あるいは冬季における誤作動を防止するため、空気
調和装置本体が運転している場合のみ外気導入用ファン
が動くようにした、連動運転用の制御装置を備えること
もできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の特徴を図面に示す実
施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一
実施の形態の空気調和装置の全体構成を示す平面図、図
２（ａ）は図１に示す吹出機構の斜視図、（ｂ）は同じ
く縦断面図である。

【００１９】図１を参照して、１１は熱交換機能を備え
た空気調和装置本体、１３はこの空気調和装置本体１１
とダクト１５により接続された吹出機構である。１７は
外気導入用のファン付チャンバで、ここから６方向に分
岐してダクト２１によって吹出機構１３に接続されてい
る。１９は空気調和装置本体１１の下流側に設けられた
空調用分岐チャンバ、２３は天井内に設けられた排気用
ファンで、外部と連通している。また、Ｃは空気調和装
置本体１１、外気導入用ファン付チャンバ１７、排気用
ファン２３を制御するコントローラである。２０は空気
調和装置本体１１と空調用分岐チャンバ１９の間並びに
外気導入用のファン付チャンバ１７の上流域に設けられ
た逆流防止機構としてのチャッキダンパである。

【００２０】ダクト１５およびダクト２１は、従来のス
パイラルダクトを使用することも可能であるが、施工性
を考慮すると、可撓性や伸縮性に優れたフレキシブルダ
クトを使用するのが望ましい。本実施の形態では、ダク
ト１５は、アルミ箔、亜鉛メッキ鋼線、植毛加工したア
ルミ箔などから構成されたフレキシブルダクトを使用し
ている。またダクト２１は、外気をそのまま導入するた
め、ダクト内外の温度差が大きく、温度差が１８℃まで
結露が発生しない、グラスウールを使用したフレキシブ
ルダクトを用いている。

【００２１】次いで図２及び図３を参照して、本実施の
形態の吹出機構１３は、いわゆるライン型と呼ばれてい
るもので、空調用ダクト接続口１３ａと外気導入用ダク
ト接続口１３ｂを対向状態に配置し、さらに空調用ダク
ト接続口１３ａと外気導入用ダクト接続口１３ｂの中心
位置を偏倚させている。これによって、図３に明瞭に示
すように、互いに逆方向から導入され、温度調整された
空気と新鮮な外気とが効率よく混合され、また、吹出機
構内で一方向の回転渦が発生し、大きな圧力損失を伴わ
ずに、温度調整された空気と新鮮な外気とが効率よく混
合されるようになる。

【００２２】図４は外気導入用ファン付チャンバ１７の
詳細図で、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図をそれ
ぞれ示す。本実施の形態の外気導入用ファン付チャンバ
１７は、矩形状のハウジング１７ａ、図面の右手に設け
られたファン１７ｂ、ファン駆動用のモータ１７ｃを備
え、ハウジング１７ａ全体のほぼ２／３の空間をチャン
バ部としている。またハウジング１７ａの表裏面には弾
性パッキンを備えたダクト接続口１７ｄが対称形に配置
されている。１７ｅは矩形状のハウジング１７ａの上面
四隅に設けられた係止用金具で、スライドあるいは回転
させること等によってハウジング１７ａ内に出没可能で
ある。１７ｆは外部と連通した外気導入ダクト２１の接
続口で、ハウジング１７ａ面から突出状に設けられ、外
気導入ダクト２１端面のフランジを係止するための折り
曲げ片１７ｇが設けられている。

【００２３】本実施の形態の空気調和装置においては、
ドラフトの発生が予想される冬季あるいは夏季において
は、温度調整された空気と新鮮な外気とが吹出機構１３
内で適当に混合されて室内に導入されるため、新鮮な外
気導入専用の吹出機構や、また特殊な空気調和機本体を
用いることなく、簡単な構造で効果的にドラフトを防止
することができる。また、空気調和機本体１１を使用し
ない、春季や秋季などの中間期においては、温度調整さ
れた空気と混合することなく直接室内に導入しても、室
内と外気との温度差が比較的少ないためドラフトが発生
するおそれが少ない。特に、外気導入用ファンとこの外
気導入用ファンに接続された外気分岐用のチャンバとを
一体化したファン付チャンバ１７を備えることによっ
て、外気導入用ダクト２１を少なくすることが可能にな
るとともに、１つのファンで多くの吹出機構１３への外
気導入が可能となる。またチャッキダンパ２０を設ける
ことによって、上記機能を維持しつつ天井内に外気が直
接入ることを防ぐことができ、熱ロスは無論のこと結露
の発生を防ぐことができる。また、外気導入ファン１７
ｂの停止時に、調和された空気が外気導入ダクト２１を
通じて外気取入口から屋外へ流れるのを防止することも
できる。

【００２４】図５は外気導入用ファン付チャンバの他の
実施の形態を示す詳細図で、同図（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。本実施の形態の外気導
入用ファン付チャンバ３１は、チャンバ用ハウジング３
１ａ側面にチャンバ用ハウジング３１ａよりも小さいフ
ァンボックス３１ｂを取り付け一体化したものである。
このような構造とすることによって、チャンバ用ハウジ
ング３１ａとファンボックス３１ｂとを分離して製作す
ることが可能となり以下の効果を奏することができる。
ダクト寸法によって変化するファンボックス３１ｂ
と、変化しないチャンバ用ハウジング３１ａとの組み合
わせなので、チャンバ用ハウジング３１ａの統一化が可
能となる。現場でファンボックス３１ｂを取り外すこ
とができるので、ダクトサイズの変更に応じてチャンバ
用ハウジング３１ａはそのままでファンボックス３１ｂ
のみを交換できる、同様にファンのみを交換できる、フ
ァンボックス３１ｂのみグラスウールなどの吸音材を施
すことができる。なお、図５中、３１ｃはファン、３１
ｄはモータ、３１ｅは係止用金具、３１ｆはダクト接続
口であり、図４に示したものと同様の構造である。

【００２５】次いで図６を参照して、本発明の第２の実
施の形態の空気調和装置について説明する。図６は本発
明の第２の実施の形態の空気調和装置を示す平面図であ
る。なお以下に示す実施の形態において、先の実施の形
態に対応するものは同じ番号を付して説明を省略する。

【００２６】本実施の形態の空気調和装置においては、
前記の実施の形態と異なり、外気分岐用チャンバ１７
（図１のファン付チャンバ１７と同じ）から吹出機構１
３に直接接続せず、外気分岐用チャンバ１７の新鮮空気
をダクト２１を介して、一旦空調用分岐チャンバ１９に
導入し、ここで調和された空気と新鮮外気とが混合さ
れ、混合された調和空気がダクト１５によって各吹出機
構１３に供給される。また、図中２０は空気調和装置本
体１１と空調用分岐チャンバ１９の間、並びに外気分岐
用チャンバ１７の上流域に設けられた逆流防止用のチャ
ッキダンパで、これによって空気調和装置本体１１が運
転されていない場合でも、空調用分岐チャンバ１９側か
ら空気調和装置本体１１側へ外気が逆流するのを防止す
ることができる。特に、外気分岐用チャンバ１７の上流
域にチャッキダンパ２０を設けることによって、空調用
分岐チャンバ１９を多数設置した場合にも、１基のチャ
ッキダンパで外気導入用ファンの停止時に調和された空
気が外気導入ダクト２１を通じて屋外へ逆流することを
効果的に防止することができる。

【００２７】本実施の形態においては、外気分岐用チャ
ンバ１７と空調用分岐チャンバ１９とをダクト２１で接
続しているため、上記したように外気と調和された空気
との混合が可能になるばかりでなく、空調された空気と
新鮮外気とが空調用分岐チャンバ１９内で効率よく混合
され、冬季あるいは夏季におけるドラフトを効果的に防
止することができる。さらには空調用分岐チャンバ１９
から混合された空気が１本のダクト１５を通して吹出機
構１３に接続できるため、接続口が１箇所の市販の吹出
機構１３が使用できるとともに、ダクト配管量を減らす
ことができる。

【００２８】なお上記実施の形態においては、コストな
どの面からチャッキダンパ２０を外気分岐用チャンバ１
７の上流域に設けているが、外気分岐用チャンバ１７と
空調用分岐チャンバ１９の間に各々設けることも可能で
ある。とくに、部屋がパーテーション等で区切られてい
る場合は、一方の空気調和装置本体１１が運転される
と、一方の空調用分岐チャンバ１９から一方のダクト２
１、外気分岐用チャンバ１７、他方のダクト２１を通っ
て運転されていない他方の側の空調用分岐チャンバ１９
から各吹出機構に空気が流れることになるので、このよ
うな場合は、チャッキダンパ２０を外気分岐用チャンバ
１７と空調用分岐チャンバ１９の間に設ける方がよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００３０】（１）請求項１記載の発明によって、ドラ
フトの発生が予想される冬季あるいは夏季においては、
温度調整された空気と新鮮な外気とが吹出機構内で適当
に混合されて、室内に導入され、比較的簡単な手段で、
新鮮な外気を取り入れつつドラフトの発生が少ない空気
調和装置を得ることができる。外気導入用ファンとこの
外気導入用ファンに接続された外気分岐用のチャンバと
を一体化したファン付チャンバを備えることによって、
外気導入用ダクトを少なくすることが可能になるととも
に、１つのファンで多くの吹出機構への外気導入が可能
となる。

【００３１】（２）請求項２記載の発明によって、外気
混合が可能になるばかりでなく、空調用分岐チャンバ内
で空調された空気と新鮮外気とが効率よく混合され、冬
季あるいは夏季におけるドラフトを効果的に防止するこ
とができる。さらには空調用分岐チャンバから混合され
た空気が１本のダクトを通して吹出機構に接続できるた
め、接続口が１箇所の市販の吹出機構が使用できるとと
もに、配管量を減らすことができる。

【００３２】（３）空調用分岐チャンバから空気調和装
置本体への逆流防止機構を設けることによって、空気調
和装置本体を運転していない場合の空気調和装置本体側
への逆流を防ぐことができる。また、外気分岐用チャン
バから外気取入口への逆流防止機構を設けることによっ
て、外気導入ファンの停止時に、調和された空気が外気
導入ダクトを通じて屋外に流れるのを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の空気調和装置を示
す平面図である。

【図２】図１に示す吹出機構の斜視図である。

【図３】図２に示す吹出機構の縦断面図である。

【図４】（ａ）は図１に示すファン付チャンバの平面
図、（ｂ）は同じく正面図である。

【図５】（ａ）はファン付チャンバの他の実施の形態を
示す平面図、（ｂ）は同じく正面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の空気調和装置を示
す平面図である。

【図７】従来の空気調和装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 空気調和機本体 １３ 吹出機構 １３ａ 空調用ダクト接続口 １３ｂ 外気導入用ダクト接続口 １５，２１ ダクト １７，３１ 外気導入用ファン付チャンバ（外気分岐用
チャンバ） １９ 空調用分岐チャンバ ２０ チャッキダンパ ２３ 排気用ファン Ｃ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 武司 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034−４ 協 立エアテック株式会社内 Ｆターム(参考） 3L080 AE00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和装置本体と、同空気調和装置本
   体に空調用ダクトを介して接続された複数の吹出機構
   と、前記空気調和装置本体とは別に設けられた外気導入
   用ファンと同ファンに接続された外気分岐用チャンバと
   を一体化したファン付チャンバとを備え、前記ファン付
   チャンバと前記複数の吹出機構とをダクトで接続したこ
   とを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 空気調和装置本体と、同空気調和装置本
   体に接続された空調用分岐チャンバと、同空調用分岐チ
   ャンバに空調用ダクトを介して接続された複数の吹出機
   構と、前記空気調和装置本体とは別に設けられた外気導
   入用ファンと、前記外気導入用ファンに接続された外気
   分岐用チャンバとを備え、さらに前記外気分岐用チャン
   バと空調用分岐チャンバとをダクトで接続したことを特
   徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記空調用分岐チャンバから空気調和装
   置本体への逆流防止機構およびまたは前記外気分岐用チ
   ャンバから外気取入口への逆流防止機構を備えたことを
   特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。