JP2000220877A

JP2000220877A - 換気空調機

Info

Publication number: JP2000220877A
Application number: JP11021368A
Authority: JP
Inventors: Akito Matsumoto; 明人松本; Mitsuhisa Nagao; 光久長尾
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】簡素な構成でありながら冷媒回路の効果的な
運転を行うことが可能な換気空調機を提供する。【解決手段】ケーシング１内に顕熱交換器２を設け、
給気通路２１、吸込通路２４、排気通路２２、及び外気
通路２３を形成する。給気通路２１に給気ファン８を設
ける。排気通路２２に排気ファン７と排気熱交換器４と
を設け、外気通路２３に給気熱交換器５を設ける。排気
熱交換器４は凝縮器として機能し、給気熱交換器５は蒸
発器として機能する。排気熱交換器４上流側の排気通路
２２と、給気熱交換器５上流側の外気通路２３とを連通
させるバイパス路１３を形成する。給気熱交換器５上流
側から排気熱交換器４上流側に至るバイパス流Ｖが形成
される。給気ＳＡの風量と室内空気ＲＡの風量とを等し
くする。排気熱交換器４を流通する風量は、バイパス流
Ｖの分だけ給気熱交換器５を流通する風量よりも大きく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室内の換気と空
調とを行う換気空調機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、換気空調機の従来例の構成を示
す模式図である。この換気空調機は室内の換気と調湿と
を行うように構成されたものであって、そのケーシング
３１内の中央部には顕熱交換器３２が設けられている。
顕熱交換器３２とは、流通空気間で湿分の交換は行わ
ず、顕熱の熱交換だけを行う機能を有するもの（以下、
同じ）であるが、この顕熱交換器３２よりも室内側に給
気通路４１と吸込通路４４とが形成され、また上記顕熱
交換器３２よりも室外側に排気通路４２と外気通路４３
とが形成されている。そして給気通路４１に給気ファン
３８と加湿器３９とが設けられ、排気通路４２に排気フ
ァン３７が設けられている。さらに上記外気通路４３に
は給気熱交換器３５が設けられ、この給気熱交換器３５
は、室外機４０に接続されている。そしてこの室外機４
０には、上記給気熱交換器３５とともに冷媒回路を構成
する圧縮機３３、室外熱交換器３４、キャピラリチュー
ブ３６が冷媒配管４５で接続して設けられ、さらに上記
室外熱交換器３４には室外ファン（図示せず）が並設さ
れている。

【０００３】上記換気空調機では、排気ファン３７と給
気ファン３８とを駆動することにより、室内空気ＲＡが
吸込通路４４に吸い込まれ、また室外空気ＯＡが外気通
路４３に吸い込まれる。このとき外気通路４３に吸い込
まれた室外空気ＯＡは蒸発器として機能する上記給気熱
交換器３５で冷却除湿され、顕熱交換器３２に至る。そ
してこの顕熱交換器３２において、吸込通路４４に吸い
込まれた上記室内空気ＲＡと顕熱の交換を行う。そして
この顕熱交換によって、上記室外空気ＯＡは除湿された
まま温度だけが室内空気ＲＡと略等しくなり、給気ＳＡ
として室内へ供給される。一方、顕熱交換器３２で冷却
された室内空気ＲＡは、排気ＥＡとして室外へ排出され
る。

【０００４】上記の場合、給気ファン３８によって室内
に供給する給気ＳＡの風量と、排気ファン３７によって
室内から吸い込む室内空気ＲＡの風量とは、互いに略同
量である必要がある。そうしないと室内の気圧が変化し
て利用快適性が損なわれるからである。そのため、上記
給気ファン３８と排気ファン３７とは、それぞれ略同風
量を発生させるように駆動されている。一方、給気熱交
換器３５で吸熱された熱量は、冷媒を介して凝縮器とし
て機能する上記室外熱交換器３４から放出される。しか
しながらこの室外熱交換器３４からは、圧縮機３３で付
与された熱量も排出しなければならない。つまり、給気
熱交換器３５における吸熱量よりも室外熱交換器３４に
おける排熱量を多くすると、室外熱交換器３４での高圧
上昇を抑制して冷媒回路の運転効率を向上できるという
ことである。そのため上記換気空調機では、室外機４０
に設けられた室外ファンの風量を、給気ファン３８の風
量よりも大きくなるように設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記換気空調機は、圧
縮機３３、室外熱交換器３４等を室外機４０に設けた分
離型として構成されている。しかしながら、設置工事を
より一層容易にしようとすれば、一体型の換気空調機が
望まれる。このような一体型の換気空調機では、凝縮器
として機能する排気熱交換器を上記排気通路４２に設置
し、室外に吹き出される排気ＥＡによって排気熱交換器
からの排熱を行うことになる。ところが上述のように、
給気ファン３８によって室内に供給する給気ＳＡの風量
と、排気ファン３７によって室内から吸い込む室内空気
ＲＡの風量とは、互いに略同量である必要がある。従っ
て単に排気熱交換器を排気通路に配置しただけでは、給
気熱交換器３５での吸熱量よりも排気熱交換器での排熱
量を多くすることができない。そのため排気熱交換器で
の高圧上昇を生じて冷媒回路の運転効率が低下してしま
うという問題があった。また一体型の換気空調機では冷
媒回路もコンパクトに構成する必要があるため、特に高
効率で空調を行うことが可能な構成が望まれるところで
ある。

【０００６】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、簡素な構成で
ありながら冷媒回路の効果的な運転を行うことが可能な
換気空調機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の換気空
調機は、ケーシング１内において、室内空気を室外に排
出する排気流路に冷媒回路の凝縮器４と排気ファン７と
を備えると共に、さらに室外空気を室内に供給する給気
流路に上記冷媒回路の蒸発器５と給気ファン８とを備
え、室内から上記排気流路に吸い込む室内空気ＲＡの風
量と略同風量の給気ＳＡを上記給気流路から室内に吹き
出すようにした換気空調機において、上記給気流路のう
ち蒸発器５及び給気ファン８よりも上流側と、上記排気
流路のうち凝縮器４及び排気ファン７よりも上流側とを
連通させるバイパス路１３を設けたことを特徴としてい
る。

【０００８】上記請求項１の換気空調機では、蒸発器５
の上流側からバイパス路１３を通じて凝縮器４の上流側
に至るバイパス流が形成される。従って給気流路から室
内に吹き出される給気ＳＡの風量と、室内から排気流路
へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを略等しくしなが
ら、凝縮器４を流通する風量を蒸発器を流通する風量よ
りも大きくすることが可能となる。

【０００９】また請求項２の換気空調機は、ケーシング
１内において、室内空気ＲＡを室外に排出する排気流路
に冷媒回路の蒸発器４と排気ファン７とを備えると共
に、さらに室外空気ＯＡを室内に供給する給気流路に上
記冷媒回路の凝縮器５と給気ファン８とを備え、室内か
ら上記排気流路に吸い込む室内空気ＲＡの風量と略同風
量の給気ＳＡを上記給気流路から室内に吹き出すように
した換気空調機において、上記凝縮器５及び給気ファン
８よりも上流側の給気流路と、上記蒸発器４及び排気フ
ァン７よりも上流側の排気流路とを連通させるバイパス
路１３を設けていることを特徴としている。

【００１０】上記請求項２の換気空調機では、凝縮器５
の上流側からバイパス路１３を通じて蒸発器４の上流側
に至るバイパス流が形成される。従って給気流路から室
内に吹き出される給気ＳＡの風量と、室内から排気流路
へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを等しくしなが
ら、凝縮器４を流通する風量を蒸発器を流通する風量よ
りも少なくして、給気流路に配置した凝縮器４の高圧を
より上昇させることが可能となる。

【００１１】さらに請求項３の換気空調機は、請求項２
における換気空調機において、上記バイパス路１３の連
通と遮断とを切り替えて行うダンパ１１と外気温度検出
器とを設け、上記外気温度検出器で検出された外気温度
が所定の基準温度よりも高いときは上記バイパス路１３
を遮断する一方、上記外気温度が基準温度よりも低いと
きは上記バイパス路１３を連通させることを特徴として
いる。

【００１２】上記請求項３の換気空調機では、外気温度
が低いときは凝縮器４の高圧をより上昇させる一方、外
気温度がさほど低くないときは凝縮器４の高圧上昇を抑
制することが可能となる。

【００１３】請求項４の換気空調機は、上記凝縮器５よ
りも下流側の給気流路に、加湿器９を配置していること
を特徴としている。

【００１４】上記請求項４の換気空調機では、調湿機と
して構成することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の換気空調機の具
体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。

【００１６】（実施形態１）図１は、実施形態１（請求
項１）の換気空調機の構成を示す模式図である。この換
気空調機は室内の換気と調湿とを行うように構成された
ものであって、そのケーシング１内の中央部には顕熱交
換器２が設けられている。そしてこの顕熱交換器２より
も室内側に給気通路２１と吸込通路２４とが形成され、
また上記顕熱交換器２よりも室外側に排気通路２２と外
気通路２３とが形成されている。そして給気通路２１に
給気ファン８と加湿器９とが設けられ、排気通路２２の
出口側に排気ファン７が設けられている。さらにこの排
気通路２２には、上記排気ファン７の上流側に排気熱交
換器４が設けられ、上記外気通路２３には、上記顕熱交
換器２に近接して給気熱交換器５が設けられている。こ
れらの排気熱交換器４及び給気熱交換器５は、ケーシン
グ１内に設けられた圧縮機３、キャピラリチューブ６と
冷媒配管１０で接続され、冷媒回路を形成している。そ
して排気熱交換器４は冷媒回路の凝縮器として機能し、
給気熱交換器５は冷媒回路の蒸発器として機能する。ま
た上記排気通路２２と外気通路２３との間を仕切る仕切
板１４には、上記排気熱交換器４よりも上流側の排気通
路２２と上記給気熱交換器５よりも上流側の外気通路２
３とを連通させるバイパス路１３が形成されている。そ
してこのバイパス通路１３には、バイパス路１３の連通
と遮断とを切り替えるダンパ１１が設けられている。

【００１７】上記換気空調機では、排気ファン７と給気
ファン８とを駆動することにより、室内空気ＲＡが吸込
通路２４に吸い込まれ、また室外空気ＯＡが外気通路２
３に吸い込まれる。このとき外気通路２３に吸い込まれ
た室外空気ＯＡは蒸発器として機能している上記給気熱
交換器５で冷却除湿され、顕熱交換器２に至る。そして
この顕熱交換器２において、吸込通路２４に吸い込まれ
た上記室内空気ＲＡと顕熱の交換を行う。そしてこの顕
熱交換によって、上記室外空気ＯＡは除湿されたまま温
度だけが室内空気ＲＡと略等しくなり、給気ＳＡとして
室内へ供給される。一方、顕熱交換器２で冷却された室
内空気ＲＡは凝縮器として機能している排気熱交換器４
で排熱を付与され、排気ＥＡとして室外へ排出される。
つまり、外気通路２３、顕熱交換器２、給気通路２１に
よって給気流路が構成され、吸込通路２４、顕熱交換器
２、排気通路２２によって排気流路が構成されていると
いうことである。このとき上記ダンパ１１を制御してバ
イパス路１３を連通させ、かつ排気ファン７の送風量を
給気ファン８の送風量よりも大きくしておく。

【００１８】上記のようにすると、上記給気熱交換器５
の上流側から排気熱交換器４の上流側に至るバイパス流
Ｖが、上記バイパス路１３を通じて形成される。従って
給気通路２１から室内へ吹き出される給気ＳＡの風量と
吸込通路２４へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを等
しくしても、上記排気熱交換器４を流通する風量は、バ
イパス流Ｖの分だけ給気熱交換器５を流通する風量より
も大きくなる。そのため、蒸発器として機能している給
気熱交換器５での吸熱量よりも凝縮器として機能してい
る排気熱交換器４での排熱量を多くすることができ、排
気熱交換器４での高圧上昇を抑制して冷媒回路の運転効
率を向上させることができる。

【００１９】上記換気空調機において、通常の換気を行
うときは、圧縮機３の動作を停止して、排気ファン７と
給気ファン８とを駆動すればよい。そしてこの場合にお
いて、加湿が必要なときには上記加湿器９を利用でき
る。

【００２０】（実施形態２）図２は、実施形態２の換気
空調機の構成を示す模式図である。この換気空調機も室
内の換気と調湿とを行うように構成されたものであっ
て、そのケーシング１内の中央部には顕熱交換器２が設
けられている。そしてこの顕熱交換器２よりも室内側に
給気通路２１と吸込通路２４とが形成され、また上記顕
熱交換器２よりも室外側に排気通路２２と外気通路２３
とが形成されている。そして給気通路２１の出口側に給
気ファン８と加湿器９とが設けられ、排気通路２２の出
口側に排気ファン７が設けられている。さらにこの排気
通路２２には上記排気ファン７の上流側に排気熱交換器
４が設けられ、上記給気通路２１には上記給気ファン８
の上流側に給気熱交換器５が設けられている。これらの
排気熱交換器５４及び吸気熱交換器５は、ケーシング１
内に設けられた圧縮機３、キャピラリチューブ６、四路
切換弁１２と冷媒配管１０で接続され、冷媒回路を形成
している。そして上記四路切換弁１２を制御することに
より、上記排気熱交換器４及び給気熱交換器５は、冷媒
回路の凝縮器又は蒸発器として機能する。また上記排気
通路２２と外気通路２３との間を仕切る仕切板１４に
は、上記排気熱交換器４よりも上流側の排気通路２２と
上記外気通路２３とを連通させるバイパス路１３が形成
されている。そしてこのバイパス路１３には、その連通
と遮断とを切り替えるダンパ１１が設けられている。さ
らにこの換気空調機には外気温度を検出する外気温度検
出器（図示せず）が設けられ、この外気温度検出器で検
出された外気温度に基づいて上記ダンパ１１の開閉制御
を行う制御装置（図示せず）が設けられている。

【００２１】次に、上記換気空調機で行う除湿換気運転
について説明する（請求項１の実施の形態）。除湿換気
運転を行う場合には、図２の矢印で示すように冷媒を流
通させ、排気熱交換器４を凝縮器として機能させるとと
もに、給気熱交換器５を蒸発器として機能させる。そし
て排気ファン７と給気ファン８とを駆動することによ
り、室内空気ＲＡが吸込通路２４に吸い込まれ、室外空
気ＯＡが外気通路２３に吸い込まれる。上記室内空気Ｒ
Ａと室外空気ＯＡとは、顕熱交換器２で互いに顕熱交換
を行う。そしてこの顕熱交換によって室内空気ＲＡと略
温度が等しくなった室外空気ＯＡは、蒸発器として機能
している上記給気熱交換器５で冷却除湿される。そして
その後加湿器９を流通するが、その温度は室内温度より
も低いのでほとんど加湿されず、除湿された給気ＳＡと
して室内に吹き出される。一方、顕熱交換器２で室外温
度程度になった室内空気ＲＡは、凝縮器として機能して
いる排気熱交換器４で排熱を付与され、排気ＥＡとして
室外へ排出される。つまり、この場合にも外気通路２
３、顕熱交換器２、給気通路２１によって給気流路が構
成され、吸込通路２４、顕熱交換器２、排気通路２２に
よって排気流路が構成されているということである。こ
のとき上記ダンパ１１を制御してバイパス路１３を連通
させ、かつ排気ファン７の送風量を給気ファン８の送風
量よりも大きくしておく。

【００２２】上記のようにすると、上記外気通路２３か
ら排気熱交換器４の上流側に至るバイパス流Ｖが、上記
バイパス路１３を通じて形成される。従って給気通路２
１から室内へ吹き出される給気ＳＡの風量と吸込通路２
４へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを等しくして
も、凝縮器として機能している上記排気熱交換器４を流
通する風量は、蒸発器として機能している給気熱交換器
５を流通する風量よりもバイパス流Ｖの分だけ大きくな
る。そのため給気熱交換器５での吸熱量よりも排気熱交
換器４での排熱量を多くすることができ、排気熱交換器
４での高圧上昇を抑制して冷媒回路の運転効率を向上で
きる。

【００２３】さらに、上記換気空調機で行う加湿換気運
転について説明する（請求項２〜請求項４の実施の形
態）。加湿換気運転を行う場合には、図３又は図４の矢
印で示すように冷媒を流通させ、排気熱交換器４を蒸発
器として機能させるとともに、給気熱交換器５を凝縮器
として機能させる。そして排気ファン７と給気ファン８
とを駆動することにより、室内空気ＲＡが吸込通路２４
に吸い込まれ、室外空気ＯＡが外気通路２３に吸い込ま
れる。上記室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとは、顕熱交換
器２で互いに顕熱交換を行う。そしてこの顕熱交換によ
って室内空気ＲＡと略温度が等しくなった室外空気ＯＡ
は、凝縮器として機能している上記給気熱交換器５で加
熱される。そしてその後加湿器９を流通して湿分を付与
され、加湿された給気ＳＡとして室内に吹き出される。
一方、顕熱交換器２で室外温度程度に冷却された室内空
気ＲＡは、蒸発器として機能している排気熱交換器４で
冷却され、排気ＥＡとして室外へ排出される。つまり、
この場合にも外気通路２３、顕熱交換器２、給気通路２
１によって給気流路が構成され、吸込通路２４、顕熱交
換器２、排気通路２２によって排気流路が構成されてい
るということである。

【００２４】このとき上記外気温度検出器で検出した外
気温度が基準温度よりも低いとき（例えば約０℃）は、
制御装置でダンパ１１を制御しバイパス路１３を連通さ
せるとともに、排気ファン７の送風量を給気ファン８の
送風量よりも大きくしておく。一方、上記外気温度が基
準温度よりも高いとき（例えば約７〜６℃）は、制御装
置で上記ダンパ１１を制御しバイパス路１３を遮断する
とともに、排気ファン７の送風量と給気ファン８の送風
量とを略等しくしておく。

【００２５】上記のようにすると、外気温度が基準温度
よりも低いときは、上記外気通路２３から排気熱交換器
４の上流側に至るバイパス流Ｖが、上記バイパス路１３
を通じて形成される。従って給気通路２１から室内へ吹
き出される給気ＳＡの風量と吸込通路２４へ吸い込まれ
る室内空気ＲＡの風量とを等しくしても、蒸発器として
機能している上記排気熱交換器４を流通する風量は、凝
縮器として機能している給気熱交換器５を流通する風量
よりもバイパス流Ｖの分だけ大きくなる。そのため、こ
の場合には蒸発器として機能している排気熱交換器４の
蒸発圧力が上昇すると共に、凝縮器として機能している
給気熱交換器５で高圧上昇が生じることになる。そして
このように給気熱交換器５で高圧上昇が生じるので、給
気ＳＡの温度を一段と上昇させ、これに十分な湿分を付
与することができる。従って外気温度が低く、絶対湿度
が低いために多くの加湿を要する場合にも、コンパクト
な冷媒回路によって十分な加湿を行うことができる。一
方、外気温度がそれほど低くない場合には、バイパス路
１３を遮断して排気熱交換器４を流通する風量と給気熱
交換器５を流通する風量とを略等しくしている。従って
さほどの加湿を要しない場合には、抑制された適度の加
湿を行うことができる。

【００２６】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。上記では換気と調湿とを行う換気空調機と
して構成した例を説明したが、このような調湿を行うも
のに限らず、加湿器を備えないで換気と温調とを行うよ
うにした換気空調機にも、この発明を適用することがで
きる。この場合には、冷媒回路の運転効率が上昇するこ
とにより、効果的な温調を行うことができるようにな
る。また圧縮機３や四路切換弁１２等がケーシング１外
に備えられているような換気空調機であっても、本発明
を適用して上記の優れた効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の換気空調機では、給気流路か
ら室内に吹き出される給気ＳＡの風量と、室内から排気
流路へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを等しくしな
がら、凝縮器４を流通する風量を蒸発器を流通する風量
よりも大きくすることができる。従って冷媒回路におけ
る圧縮機等の排熱も凝縮器から確実に排出でき、簡素な
構成でありながら冷媒回路の効果的な運転を行うことが
可能となる。

【００２８】また請求項２の換気空調機では、給気流路
から室内に吹き出される給気ＳＡの風量と、室内から排
気流路へ吸い込まれる室内空気ＲＡの風量とを等しくし
ながら、凝縮器４を流通する風量を蒸発器を流通する風
量よりも少なくして、給気流路に配置した凝縮器４の高
圧を上昇させることができる。従って給気流路で要求さ
れる給気温度の上昇を、高効率で行うことが可能とな
る。

【００２９】さらに請求項３の換気空調機では、外気温
度が低いときは凝縮器４の高圧を上昇させる一方、外気
温度がさほど低くないときは凝縮器４の高圧上昇を抑制
することができるので、給気温度の上昇を適切なものと
することが可能となる。

【００３０】請求項４の換気空調機では、簡素な構成で
効率のよい調湿を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の換気空調機の構成を示
す模式図である。

【図２】この発明の実施形態２の換気空調機の構成と除
湿換気運転とを説明する模式図である。

【図３】上記換気空調機の加湿換気運転を説明する模式
図である。

【図４】上記換気空調機の加湿換気運転を説明する模式
図である。

【図５】従来例の換気空調機の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ケーシング４排気熱交換機５給気熱交換機７排気ファン８給気ファン９加湿器１１ダンパ１３バイパス路２１給気通路２２排気通路２３外気通路２４吸込通路ＲＡ室内空気ＯＡ室外空気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（１）内において、室内空気
を室外に排出する排気流路に冷媒回路の凝縮器（４）と
排気ファン（７）とを備えると共に、さらに室外空気を
室内に供給する給気流路に上記冷媒回路の蒸発器（５）
と給気ファン（８）とを備え、室内から上記排気流路に
吸い込む室内空気（ＲＡ）の風量と略同風量の給気（Ｓ
Ａ）を上記給気流路から室内に吹き出すようにした換気
空調機において、上記給気流路のうち蒸発器（５）及び
給気ファン（８）よりも上流側と、上記排気流路のうち
凝縮器（４）及び排気ファン（７）よりも上流側とを連
通させるバイパス路（１３）を設けたことを特徴とする
換気空調機。
【請求項２】ケーシング（１）内において、室内空気
を室外に排出する排気流路に冷媒回路の蒸発器（４）と
排気ファン（７）とを備えると共に、さらに室外空気を
室内に供給する給気流路に上記冷媒回路の凝縮器（５）
と給気ファン（８）とを備え、室内から上記排気流路に
吸い込む室内空気（ＲＡ）の風量と略同風量の給気（Ｓ
Ａ）を上記給気流路から室内に吹き出すようにした換気
空調機において、上記凝縮器（５）及び給気ファン
（８）よりも上流側の給気流路と、上記蒸発器（４）及
び排気ファン（７）よりも上流側の排気流路とを連通さ
せるバイパス路（１３）を設けていることを特徴とする
換気空調機。
【請求項３】上記バイパス路（１３）の連通と遮断と
を切り替えて行うダンパ（１１）と外気温度検出器とを
設け、上記外気温度検出器で検出された外気温度が所定
の基準温度よりも高いときは上記バイパス路（１３）を
遮断する一方、上記外気温度が基準温度よりも低いとき
は上記バイパス路（１３）を連通させることを特徴とす
る請求項２の換気空調機。
【請求項４】上記凝縮器（５）よりも下流側の給気流
路に、加湿器（９）を配置していることを特徴とする請
求項２又は請求項３の換気空調機。