JP2001263721A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造簡易で取付け易い空気調和機の提供。 【解決手段】 空気調和機を、ペルチェ効果により直流
電流の流れる方向で吸熱面と放熱面とが入れ替わる第１
熱交換面と第２熱交換面とを有する熱電変換素子と、前
記熱電変換素子の第１熱交換面の吸熱又は放熱と室内空
気とを熱交換させる室内機に設けられた室内側ファン
と、第２熱交換面の放熱又は吸熱と室外空気とを熱交換
させる室外機に設けられた室外側ファンとを備えて、室
内の空調を行うと共に、前記室内機と室外機とは、壁に
設けられた換気扇用の取付貫通穴に対して、室の内外か
ら差込装着可能に構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ効果によ
る熱電変換素子を備えて空調を行う室内機と室外機とが
一体に組付けられた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の室内外機が一体に構成さ
れた一体型の空気調和機として、例えば実公平３−４３
５４２号公報に開示された空気調和機が知られている。
この空気調和機は、圧縮機を用い、冷媒にフロンガス等
が使用されている。しかし、圧縮機の重量は、その容量
が少ないものでも１０ｋｇ程度の重量があるばかりか、
圧縮機の振動を押さえるためには空気調和機の筐体や取
付け枠等を堅牢に構築しなくてはならなず、その上、配
管等のスペースをも十分に確保する必要がある。このた
め、空気調和機としては、その容積が大きくなって大型
化し、且つ、重量物となっていた。又、従来のこの種の
空気調和機の設置に当たっては、据え付けのために、壁
にわざわざ専用の貫通穴を開ける必要があり、窓に取付
ける場合では、その重量を支えるために、別途に大掛か
りな取付作業を行わねばならなかった。

【０００３】他方、圧縮機を使用しない空気調和機とし
て、ペルチェ効果による熱電変換素子を備えた室内外機
一体型の空気調和機がある。例えば特開平１０−２２０
９１０号公報に開示された空気調和機は、ペルチェによ
る発熱と放熱とを利用して室内の空調を行うものであ
り、室内機側ではペルチェ素子より直接熱伝導的に接続
された放熱フィンに室内空気を流通させて熱交換を行う
と共に、室外機側ではサーモサイフォンにより室外側に
熱を伝熱させて室外空気と熱交換させる構成のものであ
る。尚、同公報には、取付け方法についての記載はない
が、当該空気調和機の形状から推察するに、室の壁の例
えば上部に、専用の大きな貫通穴を開けて設置するもの
と思われる。

【０００４】又、更に、他のペルチェ効果による熱電変
換素子利用した一体型の空気調和機として、特開平６−
１４７５２４号公報に開示されたものがある。この空気
調和機は、室外機側の排気に一般的な冷媒による壁掛け
型空気調和機の配管穴を利用したものである。しかし、
この配管用の穴は、通常、径が８ｃｍ程度と小さく、換
気のため程度であれば利用可能であるが、放熱や吸熱に
利用するに当たって室外空気（外気）を流通させるには
小さすぎて、空気調和機としての性能を十分に発揮させ
ることができないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解消し、構造簡易で取付け易い空気調和機の提
供を課題とする。

【０００６】更に、その他の課題としては、第１に、圧
縮機を使用せずにペルチェ効果による熱電変換素子を用
いて室内外機一体型の空気調和機を軽量でコンパクトに
構成し、しかも、換気扇用の取付貫通穴に容易に取付け
できる空気調和機の提供を課題とする。

【０００７】第２は、ペルチェ効果を利用した一体型空
気調和機を既存の窓に容易に取付けできる空気調和機の
提供を課題とする。

【０００８】又、第３は、ペルチェによる一体型空気調
和機に換気機能を備えて、使い勝手の善い空気調和機の
提供を課題とする。

【０００９】又、第４は、室内側のファンと室外側のフ
ァンとを駆動する駆動手段、例えばモータを共通にし、
省スペースで安価に製造できるペルチェ効果による熱電
変換素子を利用した一体型の空気調和機の提供を課題と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、室内
機と室外機とを一体に組付けて壁の貫通穴を介して取付
けられる空気調和機において、前記空気調和機は、ペル
チェ効果により直流電流の流れる方向で吸熱面と放熱面
とが入れ替わる第１熱交換面と第２熱交換面とを有する
熱電変換素子と、前記熱電変換素子の第１熱交換面の吸
熱又は放熱と室内空気とを熱交換させる室内機に設けら
れた室内側ファンと、第２熱交換面の放熱又は吸熱と室
外空気とを熱交換させる室外機に設けられた室外側ファ
ンとを備えて、室内の空調を行うと共に、前記室内機と
室外機とを壁に設けられた換気扇用の取付貫通穴に装着
可能に構成されたことを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明は、室内機と室外機とを一
体に組付けて壁の貫通穴を介して取付けられる空気調和
機において、前記空気調和機は、ペルチェ効果により直
流電流の流れる方向で吸熱面と放熱面とが入れ替わる第
１熱交換面と第２熱交換面とを有する熱電変換素子と、
前記熱電変換素子の第１熱交換面の吸熱又は放熱と室内
空気とを熱交換させる室内機に設けられた室内側ファン
と、第２熱交換面の放熱又は吸熱と室外空気とを熱交換
させる室外機に設けられた室外側ファンとを備えて、室
内の空調を行うことを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載の空気調和機において、室内側ファンは室外空気
を室内に取り入れる通風路を有し、室外側ファンは室内
空気を室外に吐き出す通風路を有し、前記室内側ファン
及び室外側ファンにより室内空気の換気を可能としたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の何れかに記載の空気調和機において、室内側ファンと
室外側ファンとは単一の駆動手段の出力軸の両端側にそ
れぞれ配設されたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１の空
気調和機を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は従
来の一般的な換気扇を室の壁に取付けた状態を示す斜視
図、図２は室の壁に設けられた換気扇用の取付貫通穴を
示す斜視図、図３は空気調和機の取付け状態を示す図、
図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断
面図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【００１５】先ず、一般的な換気扇を図１及び図２に基
づいて説明する。図において、１は室内の空気の換気を
行う換気扇で、羽根２を備え、室内の壁の上部側に設置
されている。３はこの換気扇１を取付けるために壁に設
けられた取付貫通穴で、一般的には、換気扇１を取付け
易いように取付貫通穴３の内周が木枠４で形成されてい
る。換気扇１はこの木枠４にネジ（非図示）等により固
定されて取付けられる。

【００１６】この種の換気扇１は、一般的に、羽根径寸
法Ｄが２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍであり、取付貫通
穴３の寸法は羽根径よりそれぞれ５ｃｍ程度広く、２５
ｃｍ角、３０ｃｍ角、３５ｃｍ角程度の広さがある。換
気扇１の貫通穴３へ挿入される取付部分の外形寸法は、
木枠４よりそれぞれ１ｃｍ短い、２４ｃｍ角、２９ｃｍ
角、３４ｃｍ角程度である。本実施の形態１は、室内機
と室外機とをこの換気扇１の取付貫通穴３に内外から挿
入即ち差し込んで当該取付貫通孔３に簡単に差込装着さ
れて取付けられる空気調和機である。

【００１７】次に、上記空気調和機を図３乃至図６に基
づいて説明する。図において、５は後述のペルチェ効果
による熱電変換素子８により冷暖房を行う室内機６側と
室外機７側とが一体に組付けられて構成される空気調和
機である。この空気調和機５は、図３に示すように、例
えば、室の壁の上部側に設けられた換気扇用の取付貫通
穴３に設置される。このため、この空気調和機の取付貫
通穴３に差し込まれる部分、この形態では室外機７の左
右寸法Ａ（図４）と上下寸法Ｂ（図６）とは、取付貫通
孔３を通り抜けるに足る寸法、例えば、左右及び上下寸
法がそれぞれ１７ｃｍ以上で３５ｃｍ以下となるよう構
成されている。取付貫通穴３への固定方法としては、こ
の実施の形態１では、ネジ６ａで木枠４に固着してい
る。

【００１８】ここで、ペルチェ効果の一般的な動作原理
を次に説明する。２種類の成分や含有量が異なる金属
を、例えばｎ形半導体とｐ形半導体とを直列に接続し
て、直流電源を加えると、一方の接続部で吸熱が他方の
接続部で放熱が行われる。熱電変換素子８は原理的には
このような両接続部を熱交換面８ａ、８ｂとして形成さ
れたものであって、電流の流れる方向を逆に切換えるこ
とによって、吸熱と放熱とを切り換えることができる。

【００１９】実施の形態１の熱電変換素子８は、上記の
ように作用する複数の素子をモジュール化したもので、
この実施の形態１では、こうして形成したモジュールを
上下左右に４個設けており、室内機６側と室外機７側と
を仕切る仕切り板９に、それぞれ、ペルチェ効果により
直流電圧を供給する方向で吸熱面と放熱面とが切り換わ
る第１熱交換面８ａと第２熱交換面８ｂとを室内機６側
と室外機７側にそれぞれ面するように設けている。

【００２０】図４及び図６において、１０は室内側ヒー
トシンク、１１は室外側ヒートシンクであり、それぞ
れ、熱交換器としてのフィンが積層され、アルミ等の熱
伝導性の良い部材で構成されている。熱電変換素子８の
それぞれ第１熱交換面８ａと第２熱交面８ｂとは、それ
ぞれ室内側ヒートシンク１０と室外側ヒートシンク１１
と熱伝導的にネジ（非図示）等で固着されており、この
熱電変換素子８が上下２個に対して室内側ヒートシンク
１０、室外側ヒートシンク１１が各１個を掛け渡すよう
に接続して設けられている。１２は室内側ファン１３と
室外側ファン１４とを同時に回転させるファンの駆動手
段としての単一のモータであり、仕切り板９に固定され
ている。このモータ１２の出力軸は取付貫通穴３の貫通
方向に向けて配置されている。室内側の出力軸端部１２
ａ即ち室内機６側には室内側ファン１３が、室外側の出
力軸端部１２ｂ即ち室外機７側には室外側ファン１４
が、それぞれ取付けられている。

【００２１】そして、室内側ファン１３には、モータ１
２の回転により室内機６のハウジングの周側面に設けら
れた室内側吸入口１５を経て、周囲から室内空気を吸込
んで当該ファンの前方へ送風して室内へと戻す冷暖用通
風路としての室内還流通風路１０１が設けられている。
他方、室外側ファン１４には、モータ１２の回転により
室外機７のハウジングの周側面に設けられた室外側吸入
口１８を経て、周囲から室外空気を吸込んで当該ファン
の前方へ送風して室外へと戻す冷暖用通風路としての室
外還流通風路１０２が設けられている。

【００２２】この実施の形態１では、室内機６側の胴周
囲の大きさは、室内外の空気が洩れないよう取付貫通穴
３を塞ぐよう取付貫通穴３の寸法より広く形成されてお
り、胴周囲の左右及び下面には室内側吸込口１５が格子
状に多数開設されている。又、爪等の係止機構６ｂによ
り前記胴周囲と着脱自在に形成された前面部６ｃには、
室内側ファン１３の対向部分に格子上の室内側吹出口１
６が多数開設されている。

【００２３】図６において、１７は室内機６の上部側に
開設された換気用の室内空気吸込口であって、室外側フ
ァン１４の回転によって、この換気用室内空気吸込口１
７から吸込まれた室内空気は、換気用の通風路としての
換気用室内空気排出路１０３を経て室外側吹出口１９か
ら室外へと排出される。他方、２０は室外機７の下部側
に開設された換気用の室外空気吸込口であって、室内側
ファン１４の回転によって、この換気用室外空気吸込口
２０から吸込まれた室外空気は、換気用の通風路として
の換気用室外空気吸引路１０４を経て室内吹出口１６か
ら室内へと吹出される。

【００２４】図４において、１８は室外機７の外周側面
即ち胴周囲の左右及び上面側に格子状に開設された室外
側吸込口、１９は室外側ファン１４の対向部分に格子状
に開設された室外側吹出口である。

【００２５】図５及び図６において、２１は上記換気用
の室内空気排出路を開閉する排出路開閉手段としての換
気口であって、仕切り板９の上部中央付近に開設されて
おり、換気のために室内の空気を室外に排出する際に、
電動ダンパー２２により電気的な指令を受けて開くよう
構成されている。この換気用室内空気排出路１０３は、
区画壁２３によって室内側ファン１３の室内循環送風路
と区画されており、室外側ファン１４の回転によって、
室内側吸込口１７より吸込んだ室内空気を、スムーズに
換気口２１から室外機７の吹出口１９を経て室外へと排
気する。

【００２６】２４は、換気のために室外の空気を室内に
取込むための換気用の通風路としての換気用室外空気吸
引路１０４を開閉する導入路開閉手段としての換気口で
あって、仕切り板９の下部中央付近に開設されており、
換気のために室外の空気を室内に導入する際に、電動ダ
ンパー２５により電気的な指令を受けて開くよう構成さ
れている。この換気用換気用室外空気吸引路１０４は、
区画壁２６により室外側ファン１４の室外循環送風路１
０６と区画されており、室内側ファン１３の回転によっ
て、室外側吸込口２０より吸込んだ室外空気をスムーズ
に換気口２４から室内機６側の室内側吹出口１６を経て
室内に導入する。尚、上記の熱電変換素子８、室内側フ
ァン１３、室外側ファン１４、電動ダンパー２２、２５
の動作等は図示されていない電気制御手段により制御さ
れている。

【００２７】次に上記実施の形態１の空気調和機の動作
を説明する。先ず冷房の場合、例えば、図示されていな
いリモコン等により、使用者が冷房運転のスイッチを入
れると、それぞれの熱電変換素子８の室内機６側である
第１熱交換面８ａが冷却されて吸熱面となり、室外機７
側の第２熱交換面８ｂは高温の放熱面となる。そして、
モータ１２の回転により、室内機６側では、室内側ファ
ン１３が回転して、室内側吸込口１５から吸込まれた室
内空気が、第１熱交換面８ａから冷熱が伝えられる室内
側ヒートシンク１０を流通する際に冷やされて、室内側
吹出口１６より吹出されて室内を冷房する。この通風路
が冷暖用の室内循環通風路１０７である。

【００２８】他方、上記モータ１２の回転により、室外
機７側では、室外側ファン１４が回転して室外側吸込口
１８から吸込まれた室外空気が、第２熱交換面８ｂから
高熱が伝えられる室外側ヒートシンク１１を冷やすよう
に流通して、室外側吹出口１９より吹出す。これによ
り、第２熱交換面８ｂからスムーズに放熱される。尚、
この通風路が冷暖用の室外循環通風路である。以上のよ
うにして、上記熱電変換素子８の吸熱と放熱とが持続的
に行われる。

【００２９】次に、暖房の場合、使用者が暖房運転を指
示すると、冷房の場合とは逆極性の電源が熱電変換素子
８に供給され、上記の冷房の場合とは逆に、それぞれの
熱電変換素子８の室内機６側である第１熱交換面８ａが
加熱されて放熱面となり、室外機７側の第２熱交換面８
ｂは冷却されて吸熱面となる。そして、モータ１２の回
転により、室内機６側では室内側ファン１３が回転して
室内側吸込口１５から吸込まれた室内空気が、室内循環
通風路１０７を通る途中、第１熱交換面８ａからの高熱
が伝えられる室内側ヒートシンク１０を流通する際に暖
められて、室内側吹出口１６より吹出されて室内を暖房
する。

【００３０】他方、上記モータ１２の回転により、室外
機７側では室外側ファン１４が回転して室外側吸込口１
８から吸込まれた室外空気が、室外循環通風路を通る途
中、第２熱交換面８ｂから冷熱が伝えられる室外側ヒー
トシンク１１を暖めるように流通して、室外側吹出口１
９より吹出される。これにより、第２熱交換面８ｂから
スムーズに吸熱が行われる。こうして、熱電変換素子８
の吸熱と放熱とが持続的に行われる。

【００３１】次に、使用者が室内換気をリモコン等で指
示すると、電動ダンパー２２、２５が図６の一点鎖線で
示すように開き、一方の通風路である換気用室内空気排
出路では、室外側ファン１４の回転により、室内側吸込
口１７より吸込まれた室内空気が室内側換気口２１を通
り、室外側吹出口１９より室外に排気されると共に、他
方の通風路である換気用室外空気吸引路１０４では、室
内側ファン１３の回転により、室外側吸込口２０より吸
込まれた室外空気が室外側換気口２４を通って室内側吹
出口１６より室内に導入される。こうして、冷暖房を伴
わない室内空気の換気が行われる。

【００３２】次に、空気調和機５の取付方法について説
明する。空気調和機５の設置即ち換気扇１用の取付貫通
穴３への取付は、既存の換気扇１を取り外し、或いは、
換気扇専用の貫通穴１０としての取付貫通穴３に、室外
機７側を挿入し、ネジ６ａで取付貫通穴３の周囲に固定
する。次に、係止機構６ｂにより室内機６側の前面部６
Ｃを室内機６側に取付けるだけで、上記実施の形態１の
空気調和機５の組付けと取付け即ち設置が完了する。こ
のように、この空気調和機５は、非常に簡単に設置する
ことができる。

【００３３】尚、既述の通り、上記空気調和機５の取付
貫通穴３を通る部分即ち取付貫通穴３に差し込まれる胴
周囲部分の外形寸法Ａ及びＢを、それぞれ２５ｃｍ以下
にすれば、換気扇１の羽根径が２０ｃｍ用の２５ｃｍ角
の取付貫通穴３への取付けが可能となり、上記のＡ及び
Ｂの寸法をそれぞれ、３０ｃｍ以下にすれば、換気扇１
の羽根径が２５ｃｍ用の３０ｃｍ角の取付貫通穴３への
取付けが可能となり、上記のＡ及びＢの寸法をそれぞ
れ、３５ｃｍ以下にすれば、換気扇１の羽根径が３０ｃ
ｍ用の３５ｃｍ角の取付貫通穴３への取付けが可能とな
る。

【００３４】上記実施の形態１の空気調和機５によれ
ば、取付のために、専用の貫通穴を壁に設ける必要がな
く、既存の換気扇用の取付貫通穴を利用できるので、取
付が簡単で、室の壁にわざわざ貫通穴を開設する工事を
行う必要が無い等の手間が省け、設置費用も廉価で済
む。又、上記の寸法Ａ及び寸法Ｂの下限を１７ｃｍ以上
としたのは、羽根径２０ｃｍ用の取付貫通穴が約２５ｃ
ｍ角であるためであり、仮に、１７ｃｍ程度より小さく
すると、熱電変換素子８の配置面積が小さくなって、性
能が出し難くなったり、取付貫通穴３との間の隙間が開
き過ぎて、却って取付貫通穴３への取付けが面倒となっ
てしまうからである。

【００３５】又、上記実施の実施形態１では、換気扇１
用の取付貫通穴３への取付について説明したが、同等の
形状の取付用の貫通穴を設けても、勿論、差し支えな
い。例えば、換気扇１が無い室に取付ける場合でも、通
常の換気扇と同様の貫通穴を開けておくように、予め住
宅等の工事業者に指示しておけばよく、個々の空気調和
機の寸法に合わせて各空気調和機専用の取付貫通穴をあ
ける場合に比べ、極めて簡便に空気調和機を設置するこ
とができる。

【００３６】又、上記実施の形態１の空気調和機によれ
ば、通常の圧縮機を用いる空気調和機に比べ、重量物で
しかも悪影響を与える振動原となる圧縮機が不要とな
る。このため、圧縮機相応の重量分が軽量化できると共
に、圧縮機の振動を押さえるための空気調和機の筐体の
堅牢化、或いは、配管等のスペースを十分に確保する必
要等がなくなるので、空気調和機５を軽量でコンパクト
化することができ、従って、取扱いや取付けが極めて容
易な空気調和機を提供することができる。

【００３７】又、上記実施の形態１では、室内側ファン
１３と室外側ファン１４とは、単一の駆動手段（モータ
１２）の出力軸の両端部を用いて回転させる構成である
ので、構成部品点数を少なくできると共に、コンパクト
化することができ、安価で、しかも、構造簡易な高性能
の空気調和機を提供することができる。

【００３８】又、上記実施の形態１では、冷暖房機能だ
けでなく、室内空気の換気機能も備えているので、専用
の換気扇１の設置も不要とすることができる。

【００３９】又、上記実施の形態１では、換気機能を備
えた空気調和機５を示したが、換気機能は必ずしも設け
る必要はなく、換気の利便性は減るものの、通常の空調
が行われるように、使用者が必要に応じて窓を開けて換
気することでも十分に実用的である。又、上記実施の形
態１では、木枠４にネジ６ａで固定するものを示した
が、木枠４がない場合には、取付貫通穴３の内側周囲に
空気調和機５側から突っ張るようなネジ等で固定しても
善く、適宜な固定手段を用いれば善い。

【００４０】又、この実施の形態１では、取付貫通穴３
へ取付ける部分の寸法Ａ、Ｂを１７ｃｍ以上で３５ｃｍ
以下とし、それぞれ２５ｃｍ以下、３０ｃｍ以下、３５
ｃｍ以下とするものを示し、具体的には、それぞれ、
Ａ、Ｂ寸法を換気扇１と同様に約２４ｃｍ角、約２９ｃ
ｍ角、約３４ｃｍ角の３タイプを作れば善い。しかし、
更に安価とする場合の好適な例としては、上記のＡ、Ｂ
寸法を２４ｃｍ角程度として、且つ室内機６側の周囲寸
法を、換気扇１の羽根径２０ｃｍだけでなく羽根径２５
ｃｍの取付貫通穴３も塞がるように３４ｃｍ角程度と
し、羽根径２０ｃｍの木枠４の取付貫通穴３の寸法２５
ｃｍ角及び羽根径２５ｃｍの取付貫通穴３の寸法３０ｃ
ｍ角に共通に取付けられる構成としても善い。これは、
換気扇１の羽根径２０ｃｍ及び２５ｃｍが通常の家屋で
は一般的で、換気扇１の羽根径３０ｃｍは比較的少ない
ためであり、この寸法に作れば、ほとんど本発明の空気
調和機を適用できるからである。尚、取付貫通穴３５ｃ
ｍ角用としては、少し大き目の空気調和機５を作成し、
２種類のタイプを作る等しても善い。

【００４１】又、上記実施の形態１において、上記Ａ及
びＢの寸法を２４ｃｍ角程度として、且つ室内機６側の
周囲寸法を、全ての貫通穴３を塞げるように３９ｃｍ角
程度して、換気扇の羽根径２０ｃｍから３０ｃｍの３タ
イプの貫通穴３に共通に取付けできる構成としても善
い。又、上記Ａ及びＢ寸の法は、必ずしも同一でなくて
も善い。

【００４２】又、上記実施の形態１において、取付貫通
穴３に通す部分の空気調和機５の断面形状は、四角形状
でなくても善い。例えば楕円であったり、円筒形状であ
っても善く、仕切り板９部分等で、室内機６側と室外機
７側とが塞げる形状のものであれば善い。又、上記実施
の形態１において、換気手段の構成や配置等も、この実
施の形態１に限定されるものではなく、電動ではなく手
動式であったり、或いは、排気だけができるものであっ
たり、吸気と排気との通風路を熱伝達の良い部材で隣り
合わせに形成して熱交換させて、吸排気の温度差を少な
くするような配置構成としても善い。又、冷暖房と換気
を連動させても善い。

【００４３】実施の形態２．実施の形態２を図７に基づ
いて説明する。図７は空気調和機の縦断面図である。
尚、この実施の形態２において、上記実施の形態１と同
一又は相当部分は同一の符号を付し、その詳細な説明を
省略する。さて、上記実施の形態１では、一つのモータ
１２で軸流式の室内側ファン１３と室外側ファン１４と
を回転させた構成のものを示したが、この実施の形態２
では、図示されていない二つモータを設けて、室内機６
側のファン即ち室内側ファンと室外機７側のファン即ち
室外側ファンとして、それぞれ横断流送風機１３、１４
が配設されている。

【００４４】又、室内側ヒートシンク１０及び室外側ヒ
ートシンク１１は、左右方向にフィンが積層された構成
のものが配置されており、下方に配置された２つの横断
流送風機としての室内側ファン１３及び室外側ファン１
４の回転により、室内外のそれぞれ前面より吸込まれた
空気が、それぞれ対応する室内側ヒートシンク１０や室
外側ヒートシンク１１に流通してそれぞれ熱交換され、
下部の吹出口１６、１９よりそれぞれ室内や室外に吹出
すように構成されている。

【００４５】この実施の形態２の空気調和機によれば、
モータが２個になる分、構成部品が増えることになる
が、上記実施の形態１と同様に、取付けの容易な空気調
和機を提供することができる。尚、図中の３０は、室内
側吹出口１６に回動自在に設けられたベーンであり、吹
出口１６からの送風方向を使用者の好みに応じて変えら
れるように設けられている。

【００４６】この実施の形態２の空気調和機によれば、
実施の形態１と同様に換気機能を設けてもよく、この実
施の形態２の場合は室内側ファン１３と室外側ファン１
４とをそれぞれ独立して回転させることができるので、
図示されていない電動ダンパー等により開閉する換気口
（非図示）を一つ設け、室内側ファン１３及び室外側フ
ァン１４の回転数を適宜電気的制御手段を介して制御
し、例えば、一方を停止又は回転数を下げて送風力の違
いによって室内空気を換気させるように構成しても善
い。

【００４７】実施の形態３．次に、実施の形態３を図８
に基づいて説明する。図８は空気調和機の縦断面図であ
る。尚、上記実施の形態１及び２と同一又は相当部分は
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。さて、
上記実施の形態１及び２では、熱電変換素子８の熱を室
内側ヒートシンク１０、室外側ヒートシンク１１に直接
接続した構成のものを示したが、この実施の形態３は、
図８に示すように、電動ポンプ３１と不凍液等の熱伝達
媒体が封入された配管３２とにより、熱電変換素子８の
第２熱交換面８ｂと室外側ヒートシンク１１とを接続し
て、第２熱交換面８ｂの熱を室外側ヒートシンク１１に
伝える構成としたものである。

【００４８】この実施の形態３の空気調和機によれば、
電動ポンプ３１と配管３２の構成部品点数が増えて製造
コストが若干増えるものの、熱電変換素子８の配置が自
由にやり易くなるという利点がある。

【００４９】又、この実施の形態３の空気調和機では、
室外側のみに電動ポンプ３１と配管３２とによる熱伝達
を行うものを示したが、室内側の熱伝達に利用しても善
いし、室内外両方に利用することもできる。

【００５０】実施の形態４ 実施の形態４を図９に基づいて説明する。図９は空気調
和機の縦断面図である。尚、上記実施の形態１乃至３と
同一又は相当部分は同一の符号を付し、その詳細な説明
は省略する。さて、上記実施の形態１乃至３では、取付
貫通穴３に通すために室外機７側の胴周囲の寸法を取付
貫通穴３の内周寸法よりも小さいものを示したが、この
実施の形態４は、図９に示すように、室内機６側と同様
に、壁より外に突出する室外機７の部分の外形寸法を取
付貫通穴３より広くとり、当該取付貫通穴３に差し込ま
れる部分の寸法のみを当該取付貫通穴３よりも小さく形
成し、分離された室内機６と室外機７とを、取付貫通穴
３に対して、室外機７は室外側から、室内機６は室内側
からそれぞれ取付貫通穴３に挿入して一体的に連結した
構成のものである。

【００５１】上記実施の形態４の空気調和機によれば、
取付貫通穴３への取付に若干手間が増えることになる
が、取付貫通孔３の両外側における空気調和機５の部分
を大きな容量に形成することができるので、多数の熱電
変換素子８を配置、例えば、この実施の形態４では縦横
３列ずつ計９個配設することができるので、高性能の空
気調和機５を提供することができる。

【００５２】次に、上記空気調和機５の室内機６と室外
機７との連結構成について説明する。図９において、室
内機６と室外機７とは取付貫通穴３の内部に位置された
連結部材３３、３３、３３によって着脱可能に連結され
ている。連結部材３３、３３、３３は、室外側ヒートシ
ンク１１と熱電変換素子８の第２熱交換面８ｂに固着さ
れて熱伝導部材として機能するアルミ部材等で構成され
ている。図中の３４はネジであり、これらのネジ３４等
により、室内機６内に固定された室内側ヒートシンク１
０を熱電変換素子８に締結することで、連結部材３３を
介して室内機６と室外機７とを連結した構成となってい
る。

【００５３】実施の形態５．実施の形態５を図１０に基
づいて説明する。図１０は空気調和機の縦断面図であ
る。尚、上記実施の形態１乃至４と同一又は相当部分は
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。さて、
この実施の形態５は上記実施の形態４におけると同様
に、室内機６と室外機７とが分離構成され、それぞれ室
内機６と室外機７との取付貫通穴３に差し込まれる胴周
囲部分を除く、その他の胴周囲寸法、即ち壁の内面側及
び外面側に突出する室内機６及び室外機７のそれぞれの
部分の胴周囲寸法が取付貫通穴３より広くなるように分
割して構成されものと、上記実施の形態３におけると同
様に、電動ポンプ３１と不凍液が充填された配管３２と
による熱伝達手段の構成とが組み合わされた構成のもの
である。

【００５４】上記実施の形態５によれば、上記実施の形
態３と実施の形態４との空気調和機が奏する効果を合わ
せて発揮させることができる。

【００５５】実施の形態６．実施の形態６を図１１乃至
図１３に基づいて説明する。図１１は窓への取付け状態
を示す空気調和機の分解斜視図、図１２は窓に取付けら
れた状態を示す空気調和機の斜視図、図１３は図１２の
Ｄ−Ｄ線断面図である。尚、上記実施の形態１乃至５と
同一又は相当部分は同一の符号を付し、その詳細な説明
は省略する。さて、この実施の形態６は、上記実施の形
態１乃至５が、ペルチェ効果による熱電変換素子８を備
えた室内外機一体型の空気調和機５を壁の取付貫通穴３
に取付ける形態であるに対し、同じく、ペルチェ効果に
よる熱電変換素子８を備えた室内外機一体型の空気調和
機５を窓に取付ける形態を示すものである。尚、上記実
施の形態１乃至５と同一又は相当部分は同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００５６】図１１乃至図１３において、３５は室の窓
である。この窓３５に空気調和機５を取付けるに当たっ
ては、先ず、窓３５への取付介在部材として、例えば、
アルミ部材等により構成された窓取付枠３６を窓３５の
枠体にネジ等（非図示）で固定する。そして、この取付
介在部材としての窓取付枠３６に、空気調和機５を係止
機構やネジ等の取付固定部材により取付ける。

【００５７】次に、この実施の形態６の空気調和機５を
図１３に基づいて説明する。図１３において、この空気
調和機５は、室内機６と室外機７とが背中合せに一体的
に構成されたもので、空気調和機自体が室内側、即ち窓
３５の内側に設置されるものである。従って、ここでい
う室外機７は文字通り室外に設置されるものではなく、
室外空気を還流させるために室外に向けて室内に装置さ
れるものである。室内機６の室内側ファン１３と室外機
７の室外側ファン１４とは、何れも横断流送風機が用い
られており、図示されていない２つのモータによってそ
れぞれ回転される。この形態６では、図示のように横断
流送風機としての室内側ファン１３と室外側ファン１４
とが右側に設けられている。

【００５８】又、室内側ヒートシンク１０と室外側ヒー
トシンク１１とは、何れもフィンが上下方向に積層する
よう配置されており、横断流送風機（ファン）としての
室内側ファン１３と室外側ファン１４との回転により、
室内外のそれぞれ前面側の吸込口、即ち室内側吸込口１
５、室外側吸込口１８から吸込んだ空気を室内側ヒート
シンク１０、室外側ヒートシンク１１に流通させて熱交
換させ、右側の吹出口即ち室内側吹出口１６、室外側吹
出口１９より、それぞれ室内或いは室外に向けて吹出す
構成となっている。尚、この実施の形態６では熱電変換
素子８は左右２列で上下には図示しないが例えば４列で
８個設けた構成としている。

【００５９】上記実施の形態６によれば、熱電変換素子
８による空気調和機５を窓３５に取付ける構成としたの
で、壁に取付貫通穴３を設ける必要が無いばかりか、取
付けが容易となる。又、従来の空気調和機のように重量
物で振動する圧縮機を備えていないので、窓３５への取
付に当たっての各種の取付介在部材、例えば、窓取付枠
３６等を必要以上に大きくしたり、強くして堅牢化する
必要がなくなる。従って、従来の空気調和機に比較し
て、取扱いが容易で高性能な空気調和機を提供すること
ができる。

【００６０】尚、この実施の形態６の空気調和機に限ら
ず、これに代えて、上記実施の形態１乃至５の空気調和
機５を窓取付枠３６を介して窓３５に取付けても、上記
実施の形態６の場合と、同様の効果を奏することができ
る。又、上記実施の形態１乃至５では、室内外のファン
１３、１４に軸流式や横断流式のものを示したが、これ
に限らず、シロッコファンや他の形式のファンであって
も善い。又、上記実施の形態１乃至６では冷暖房するも
のを示したが、冷房のみや暖房のみのものであっても善
い。又、上記実施の形態１乃至６では、室内機と室外機
とが分離され、取付に当たって一体的に組み立てられる
分離型構成の空気調和機や、室内機と室外機とが一体的
に形成され、そのまま取付けられる一体型構成の空気調
和機等を示したが、これらの空気調和機を貫通穴に取付
けるに当たっては、上記実施の形態に限らず、壁の内側
からだけ、又、外側からだけ、或いは、両側から取付け
ても善い。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、圧縮機を使用
せずにペルチェ効果による熱電変換素子を用いて室内外
機一体型に構成された空気調和機を、家屋の換気扇用の
取付貫通穴に取付け可能としたので、取付けが容易とな
ると共に、軽量でコンパクト、しかも、高性能な空気調
和機を提供できる。

【００６２】請求項２の発明によれば、圧縮機を使用せ
ずにペルチェ効果による熱電変換素子を用いて室内外機
一体型に構成された空気調和機を、家屋の窓に取付け可
能としたので、取付けが容易となると共に、軽量でコン
パクト、しかも、高性能な空気調和機を提供できる。

【００６３】請求項３の発明によれば、ペルチェ効果に
よる熱電変換素子を用いて室内外機一体型に構成される
と共に換気機能をも備えているので、空調と換気機能と
を併せ持った高性能の空気調和機を提供できる。

【００６４】請求項４の発明によれば、室内機側と室外
機側の２つのファンを単一の駆動手段にて回転させるの
で、１個分の駆動手段の設置スペースを省くことがで
き、小型軽量にして製造コストの低い、ペルチェ効果に
よる熱電変換素子を用いた一体型の空気調和機を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 換気扇の取付状態を示す斜視図である。

【図２】 換気扇用の取付貫通穴を示す斜視図である。

【図３】 実施の形態１の空気調和機の斜視図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】 図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】 図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】 実施の形態２の空気調和機の縦断面図であ
る。

【図８】 実施の形態３の空気調和機の縦断面図であ
る。

【図９】 実施の形態４の空気調和機の縦断面図であ
る。

【図１０】 実施の形態５の空気調和機の縦断面図であ
る。

【図１１】 実施の形態６の空気調和機の取付状態を示
す分解斜視図である。

【図１２】 実施の形態６の空気調和機の取付状態を示
す斜視図である。

【図１３】図１２のＤ−Ｄ線断面図である。

【符号の説明】

１ 換気扇、３ 取付貫通穴、４ 木枠、５ 空気調和
機、６ 室内機、７室外機、８ 熱電変換素子、８ａ
第１熱交換面、８ｂ 第２熱交換面、９ 仕切り板、１
０ 室内側ヒートシンク、１１ 室外側ヒートシンク、
１２ モータ（駆動手段）、１３ 室内側ファン、１４
室外側ファン、１５ 室内側吸込口、１６ 室内側吹
出口、１７ 室内側換気用吸込口、１８ 室外側吸込
口、１９室外側吹出口、２０ 室外側換気用吸込口、２
１ 室内側換気口、２２ 電動ダンパー、２３ 区画
壁、２４ 室外側換気口、２５ 電動ダンパー、２６
区画壁、３０ ベーン、３１ 電動ポンプ、３２ 配
管、３３ 連結部材、３５窓、３６ 窓取付枠。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内機と室外機とを一体に組付けて壁の
   貫通穴を介して取付けられる空気調和機において、 前記空気調和機は、ペルチェ効果により直流電流の流れ
   る方向で吸熱面と放熱面とが入れ替わる第１熱交換面と
   第２熱交換面とを有する熱電変換素子と、前記熱電変換
   素子の第１熱交換面の吸熱又は放熱と室内空気とを熱交
   換させる室内機に設けられた室内側ファンと、第２熱交
   換面の放熱又は吸熱と室外空気とを熱交換させる室外機
   に設けられた室外側ファンとを備えて、室内の空調を行
   うと共に、前記室内機と室外機とを壁に設けられた換気
   扇用の取付貫通穴に装着可能に構成されたことを特徴と
   する空気調和機。
2. 【請求項２】 室内機と室外機とを一体に組付けて壁の
   貫通穴を介して取付けられる空気調和機において、 前記空気調和機は、ペルチェ効果により直流電流の流れ
   る方向で吸熱面と放熱面とが入れ替わる第１熱交換面と
   第２熱交換面とを有する熱電変換素子と、前記熱電変換
   素子の第１熱交換面の吸熱又は放熱と室内空気とを熱交
   換させる室内機に設けられた室内側ファンと、第２熱交
   換面の放熱又は吸熱と室外空気とを熱交換させる室外機
   に設けられた室外側ファンとを備えて、室内の空調を行
   うことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 室内側ファンは室外空気を室内に取り入
   れる通風路を有し、室外側ファンは室内空気を室外に吐
   き出す通風路を有し、前記室内側ファン及び室外側ファ
   ンにより室内空気の換気を可能としたことを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 室内側ファンと室外側ファンとは単一の
   駆動手段の出力軸の両端側にそれぞれ配設されたことを
   特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空気
   調和機。