JP2000121130A - 外気冷房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の給気ファンなどを設けなくても、室内
空調システムを使用して中間期の外気冷房ができるよう
にすること。 【解決手段】 空調機１０に内蔵した内蔵ファン１３
で、外気を室内側に導入する。外気冷房時には、還気ダ
クト５０をモータダンパ５２を閉じ状態にし、外気排気
開口部６０も連動して開口状態にし、外気が室内を通過
するようにして外気冷房を行う。外気冷房を止めて、室
内空調を行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に使用されて
いる空調システムを利用して、中間期の外気冷房が簡単
に行えるようにした外気冷房システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間期の室内冷房には、室内より
温度の低い外気を積極的に導入して行う外気冷房が採用
されている。かかる中間期の外気冷房では、室内に外気
を積極的に導入し、また室外に排気する必要があるた
め、室内冷房用に設けた空調システムとは別に、外気冷
房用の給気ファンと排気ファンとを設けている。

【０００３】例えば、図３に示すように、従来は、室内
冷房システムと外気冷房システムとが併置されている。
室内冷房用の汎用空調システムとして、天井Ａ側に室内
冷房用の一般の汎用空調機１が設置されている。

【０００４】空調機１には、外気を空調機１内に導入す
る給気ダクト２と、導入された外気を冷却してこの冷気
を室内側に送る排気ダクト３とが設けられている。給気
ダクト２には、室内側に吸気口を設けた還気ダクト４が
合流させられ、室内空気を空調機１内に還流させて室内
を適温に保持できるようになっている。空調運転時の余
剰空気の排気用として、空調余剰排気ファン５も設けら
れている。

【０００５】しかし、中間期に外気を室内に導入して室
内冷房を行うためには、上記汎用の空調機１では外気の
室内への供給量が確保できないため、別途外気導入用の
給気ファン６、および導入した室内の外気を室外に排気
するための排気ファン７を外気冷房システムとして設け
ている。

【０００６】給気ファン６により室内に導入された大量
の外気は、室内冷房に使用された後この排気ファン７か
ら室外に排気される。室内空調システムを停止させてい
る中間期には、この専用の給気ファン６と排気ファン７
とで外気冷房を行うこととなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来構成
の室内冷房システムを構成する空調機では、内蔵ファン
の送風量が小さいため、外気冷房に必要とする風量をそ
の内蔵ファンでは確保することができず、外気冷房専用
に別途給気ファンを設ける必要があった。

【０００８】また、同様に、給気ファンを使用して室内
に導入する風量の大きな外気を排気するためには、室内
空調システム用に設けた空調余剰排気ファンでは間に合
わず、外気冷房専用に別途排気ファンを設けていた。

【０００９】しかし、上記従来構成では、室内冷房用に
設けた汎用の空調システムを一切使用せずに、別途外気
冷房用の専用システムを設けるため、ある意味では冷房
システムの重複施工ともなり、かかる重複施工を可能な
限り排した無駄のない冷房システムの構築が強く望まれ
ている。

【００１０】本発明の目的は、外気冷房を室内冷房シス
テムで兼用できるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、外気を室内
に導入して室内冷房を図る外気冷房システムであって、
外気冷房用の外気を、給気ダクトを介して吸気する内蔵
ファンを設けた空調機と、前記内蔵ファンにより吸気さ
れた外気を前記空調機から室内側に吹き出す排気ダクト
と、前記空調機へ室内空気を還流させるダンパ開閉可能
な還気ダクトと、空調余剰排気ファンと、外気冷房時に
開口状態にする外気排気開口部とを有し、前記空調機に
より外気冷房用の外気を導入して外気冷房を行うに際し
ては、ダンパにより前記還気ダクトを閉じ状態にし、前
記外気排気開口部を開口状態にすることを特徴とする。

【００１２】前記空調機による外気の導入判断を、外気
と還気のエンタルピと乾球温度との比較演算により行う
ことを特徴とする。

【００１３】上記構成では、送風量を大きくした内蔵フ
ァンを設けた空調機を使用して、外気冷房用の外気の吸
気を行う。給気ダクトも、外気冷房用の必要風量の大き
な風量に合わせるように容量を大きくしておけばよい。
空調機により吸気された外気は、排気ダクトから室内に
吹き出す。

【００１４】併せて、還気ダクトに設けたダンパを閉じ
て、室内に吹き出された外気の空調機への還流を阻止
し、さらに、外気排気開口部を大きく開けて大きな風量
の外気を室内側から室外へ抜けることができるようにす
る。このようにして、大きな風量の外気が室内を通過す
るようにして室内の外気冷房を行う。

【００１５】還気ダクトの開閉と外気排気開口部の開閉
とは、還気ダクトを閉じ状態にする場合には、外気排気
口を開口状態にするように連動させておく。例えば、還
気ダクト内にモータダンパを設け、外気排気開口部をモ
ータ開閉可能なシャツタなどを有する開口部に構成し
て、両モータの始動停止などをマイクロコンピュータな
どで連動制御できるようにしておけばよい。

【００１６】また、外気の導入に際しては、室内空調シ
ステムと外気冷房システムとの切り換えを、外気と還気
（室内空調運転時の還気）のエンタルピと乾球温度との
比較で判断して自動的に行えるようにしておけばよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の外気冷房システムの構成
を示す模式図で、室内の天井Ａ側に空調機１０が設けら
れている。空調機１０には、室外からの外気を導入する
ための給気ダクト２０、および空調機１０からの外気や
冷気を室内側に吹き出すための排気ダクト３０とが設け
られている。

【００１９】空調機１０は、フィルタ１１、熱交換機１
２、内蔵ファン１３とから構成されており、内蔵ファン
１３の稼動により給気ダクト２０を介して室外から外気
が空調機１０に吸気できるようになっている。内蔵ファ
ン１３は、室内空調システム専用のファンよりもその送
風量が大きく構成され、室内空調システムと外気冷房シ
ステムとの両方に対応できるようになっている。

【００２０】空調機１０に接続している給気ダクト２０
も、その容量を大きくしてあり、上記内蔵ファン１３に
見合った外気を通すことができるようになっている。併
せて、吸気された外気を室内側に吹き出すことができる
ように、室内側に吹出口３１を設けた排気ダクト３０も
送風量を大きく構成しておけばよい。

【００２１】上記空調機１０が設けられている天井Ａ側
には、空調余剰空気を排気する空調余剰排気ファン４０
が設けられている。開口方向を室内側に向けた吸気口４
１から吸気した余剰空気を排気口４２から室外に向けて
排気できるようになっている。

【００２２】また、空調機１０には還気ダクト５０が設
けられ、温まった室内空気を空調機１０に還流して冷気
にしながら室内空調が行えるようになっている。還気ダ
クト５０は、図１に示すように、給気ダクト２０の途中
で合流させられ、天井面に設けられた還気口５１から室
内空気を吸気し、還気ダクト５０、給気ダクト２０を経
由して還流させた室内空気を空調機１０内で再度所定温
度の冷気にして室内に吹き出せるようになっている。

【００２３】また、還気ダクト５０内には、モータダン
パ５２が設けられ、外気冷房システム稼動時には自動的
に還気ダクト５０を塞いで室内空気の還気を閉じること
ができるようになっている。室内冷房システムの稼動時
には、還流ができるように開けばよい。

【００２４】かかる構成の空調システムを有する室内に
は、外気を排気することができる外気排気開口部６０が
開閉可能に設けられている。かかる外気排気開口部６０
は、モータ開閉可能に構成され、さらに上記モータダン
パ５２と連動して開閉制御されるようになっている。

【００２５】かかる外気排気開口部６０としては、モー
タによりルーバーを上げ下げして開口部を開けたり、あ
るいは閉じたりできるようにした開口部でも構わない
し、あるいは扉の開け閉めをモータで行う窓、あるいは
戸に構成しても構わない。

【００２６】モータダンパ５２と外気排気開口部６０と
は、空調機の運転制御部７０からの指令により、モータ
ダンパ５２を閉じ状態にしたときは、外気排気開口部６
０を開口状態にできるようになっている。

【００２７】運転制御部７０では、空調機１０を使用し
て熱交換を行い、温度設定、時間設定、運転モード（自
動運転、手動運転）など種々の設定条件に合わせて運転
制御ができるようになっている。

【００２８】自動運転の制御には、室内の還気エンタル
ピと室内温度を検知する乾球温度との比較により、設定
温度に合うように運転の開始・停止が行えるようになっ
ている。

【００２９】中間期などにおける外気冷房への切り換え
は、外気と還気のエンタルピおよび乾球温度との比較演
算を、予めプログラムを組み込んだマイクロコンピュー
タにより行うことができるようになっている。

【００３０】本実施の形態では、例えば、（１）外気湿
度≦外気湿度の上限値（６０％ＲＨ）、（２）外気エン
タルピ≦室内還気エンタルピ、（３）外気温度≦室内温
度、（４）外気温度の上限値（例えば、２２℃）≧外気
温度≧外気温度下限値（例えば、１０℃）の条件が揃っ
た場合に、モータダンパ５２を閉じ、外気排気開口部６
０を自動開口させ、併せて外気を室内に導入すべく内蔵
ファン１３を作動させ、自動的に空調機１０による熱交
換運転を停止し、外気冷房が行えるようになっている。

【００３１】上記構成の空調機１０などを含めて空調の
ダクト配管を構成した場合を、図２に平面図として示
す。

【００３２】図２では、外壁側に外気導入用の開口部７
０を設け、空調機１０内に設けた内蔵ファン（図示せ
ず）で吸引できるようになっている。空調機１０に連通
したチャンバ１４が設けられ、このチャンバ１４から室
内の各所に排気ダクト３０がダクト配管されている。併
せて、一本の排気ダクト３０の室内側への排気口３１近
傍に、吸気口４１を設けた空調余剰排気ファン４０が設
けられている。

【００３３】空調機１０には、図２に示すように、ダク
ト配管による還気ダクト５０が連通させられ、その途中
に外気導入用の給気ダクト２０が合流させられている。
還気ダクト５０内には、給気ダクト２０が合流した位置
よりも空調機１０側でモータダンパ５２が設けられてい
る。

【００３４】図２では、外気排気開口部６０は、外部に
面した窓に設けられ、上記要領でモータダンパ５２とと
もに、連動して空調制御部（図示せず）で制御されるよ
うになっている。

【００３５】上記説明では、外気排気開口部６０を還気
ダクト５０内に設けたモータダンパ５２と連動して開閉
できるようになっているが、モータダンパ５２の開閉に
合わせて、手動で開閉を行うように構成しても構わな
い。

【００３６】また、モータダンパ５２に代えて、手動で
還気ダクト５０内への室内空気の還流を防止するように
しても構わない。例えば、還気口５１の室内側に設けた
手動により動くルーバーを閉じたりして行うようにして
も一向に構わない。

【００３７】本発明の外気冷房システムでは、上記のよ
うに中間期には、外気を積極的に室外から室内に取り入
れて、外気冷房を行うが、その他の時期には、室内空調
システムを稼動して外気によらない通常の室内空調シス
テムを稼動させることができる。

【００３８】例えば、室内空調システムを稼動して室内
冷房を行う場合には、還気ダクト５０内に設けたモータ
ダンパ５２を開ける。モータダンパ５２に合わせて外気
排気開口部６０は閉じられることとなる。

【００３９】空調機１０から排気ダクト３０を通して、
室内側に冷気を吹き出す。必要に応じて、外気を吸気ダ
クト２０から導入しても構わない。このようにして室内
に吹き出した冷気は、室内で熱交換を行い温められて、
還気口５１から還気ダクト５０内を通り空調機１０に還
流させられる。還流させられた室内空気は、再度所定温
度に冷やされ、冷気として室内側に吹き出される。

【００４０】一方、空調余剰空気は、空調余剰排気ファ
ン４０により室外に排気されることとなる。このように
して、空調機１０の空調機能を使用した室内空調を行う
こともできる。

【００４１】

【発明の効果】本発明では、外気冷房専用の給気ファン
や排気ファンを設けなくても、中間期の外気冷房を行う
ことができる。

【００４２】本発明では、従来より使用されている空調
機の内蔵ファンと、換気窓などの外気排気口を使用して
外気冷房を行うことができるので、空調システム自体を
大幅に変更することなく簡単に行える。

【００４３】本発明では、空調機の空調機能を使用した
室内空調と、外気冷房とを、一つの構成で選択的に行う
ことができる。

【００４４】本発明では、外気冷房への切り換えが、外
気と還気のエンタルピと乾球温度との比較演算により自
動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の外気冷房システムの構
成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施の形態の外気冷房システムの構
成を示す平面図である。

【図３】従来の外気冷房システムの構成を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 空調機 ２ 吸気ダクト ３ 排気ダクト ４ 還気ダクト ５ 空調余剰排気ファン ６ 給気ファン ７ 排気ファン １０ 空調機 １１ フィルタ １２ 熱交換機 １３ 内蔵ファン １４ チャンバ ２０ 給気ダクト ３０ 排気ダクト ４０ 空調余剰排気ファン ４１ 吸気口 ５０ 還気ダクト ５１ 還気口 ５２ モータダンパ ６０ 外気排気開口部 Ａ 天井

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 肇 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 片田 勝 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 Ｆターム(参考） 3L060 AA03 CC02 CC03 CC06 CC19 DD01 DD08 EE01 EE45

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気を室内に導入して室内冷房を図る外
   気冷房システムであって、 外気冷房用の外気を、給気ダクトを介して吸気する内蔵
   ファンを設けた空調機と、 前記内蔵ファンにより吸気された外気を前記空調機から
   室内側に吹き出す排気ダクトと、 前記空調機へ室内空気を還流させるダンパ開閉可能な還
   気ダクトと、 空調余剰排気ファンと、 外気冷房時に開口状態にする外気排気開口部とを有し、 前記空調機により外気冷房用の外気を導入して外気冷房
   を行うに際しては、ダンパにより前記還気ダクトを閉じ
   状態にし、前記外気排気開口部を開口状態にすることを
   特徴とする外気冷房システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の外気冷房システムにおい
   て、 前記空調機による外気の導入判断を、外気と還気のエン
   タルピと乾球温度との比較演算により行うことを特徴と
   する外気冷房システム。