JP2002206778A

JP2002206778A - 空気調和装置

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Publication number: JP2002206778A
Application number: JP2001005239A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Mizuta; 豊彦水田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: JP4656357B2

Abstract

(57)【要約】【課題】室外からの空気と室内からの空気を熱交換器で
互いに熱交換させつつ換気する空気調和装置において、
熱交換器を通過した室外の空気を加湿器にて加湿して室
内に供給する場合、加湿量が不足するおそれがある。【解決手段】開閉部材としてのダンパ１１によりバイパ
ス開口１０を開放し、排気風路５において、熱交換器３
を通過する前の温かい室内の空気の一部を、バイパス開
口１０を介するバイパス流Ｂとして、給気風路４の熱交
換器３と加湿器８との間に導き、加湿器８に流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加湿器および熱交換
器を含む空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、室内からの空気と室外からの空気を全熱交換器で互
いに熱交換させつつ換気する空気調和装置がある。とこ
ろで、冬場の空気は乾燥するので、その対策として、空
気調和装置の給気風路に加湿器を組み込む場合がある。
この種の空気調和装置において、加湿器に温かい空気を
通すための加熱用のヒータを内蔵していないタイプで
は、加湿量は、全熱交換器で全熱交換した空気の条件に
より決定されてしまう。このため、加湿量が不足する場
合があった。

【０００３】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は簡単な構造にて加湿量を増大させ
ることのできる空気調和装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、装置本体の内
部に、熱交換器で互いに交差する給気風路及び排気風路
を備える空気調和装置において、熱交換器よりも送風方
向下流の給気風路に配置される加湿器と、熱交換器より
も送風方向上流の排気風路を、熱交換器と加湿器との間
の給気風路に連通させるバイパス開口と、バイパス開口
を開閉する開閉手段と、室内の湿度を検出する手段と、
検出される湿度に応じて開閉手段の駆動を制御する制御
手段とをさらに備えることを特徴とするものである。

【０００５】本発明では、熱交換器を通過する前の排気
経路の相対的に温かい空気を、熱交換器と加湿器の間の
給気経路にバイパスさせて加湿器に流すことにより、加
湿器の加湿量を増大させることができる。請求項２記載
の発明は、請求項１において、室内の二酸化炭素の濃度
を検出する手段をさらに備え、上記制御手段は、検出さ
れる湿度及び検出される二酸化炭素濃度に応じて開閉手
段の駆動を制御することを特徴とするものである。

【０００６】加湿量を増大させるという観点からは、排
気経路の空気を給気経路にバイパスさせて室内に還流さ
せることが好ましい場合がある一方、換気量を増大させ
るという観点からはバイパスさせないほうが好ましい。
本発明では、室内の湿度および二酸化炭素濃度を監視し
両者に基づいた制御を実施することにより、加湿量と換
気量の調和を図ることができる。請求項３記載の発明
は、請求項２において、上記制御手段は、バイパス開口
が開放されているときに、検出される二酸化炭素濃度が
所定値以上になると、バイパス開口を閉じさせることを
特徴とするものである。本発明では、加湿量を増大させ
るために排気経路の空気を給気経路にバイパスさせて室
内に還流させている場合にも、室内の二酸化炭素濃度が
上がって室内の空気が汚れてきた場合には、バイパス開
口を閉じ、換気のほうを優先する。

【０００７】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３において、上記バイパス開口を通して排気風路から給
気風路へバイパスされる風量を調整するバイパス風量調
整手段をさらに備えることを特徴とするものである。本
発明では、例えば換気の必要性を満足できるバイパス風
量に調整しながら、加湿量の増大を図ることができる。
すなわち、換気という主たる機能を犠牲にする割合を最
小限にしつつ、加湿量を確保することができる。

【０００８】請求項５記載の発明は、請求項４におい
て、上記開閉手段はバイパス風量調整手段を含むことを
特徴とするものである。この場合、開閉手段自身が風量
を調整するので、構造を簡素化できて好ましい。請求項
６記載の発明は、請求項１ないし５の何れかにおいて、
上記バイパス開口を通過する空気を清浄化する手段を備
えることを特徴とするものである。排気すべき空気の一
部を室内に還流させる場合に、その空気を清浄化できて
好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形
態に係る空気調和装置の概略構成を示す模式的平面図で
ある。図１を参照して、空気調和装置１は熱交換換気装
置からなり、ハウジング２内に、熱交換器３で相交差す
る給気風路４と排気風路５とを設けている。給気風路４
は、室外の空気を給気Ｓとして室内に導入するものであ
り、排気風路５は室内の空気を排気Ｅとして室外に排出
するものである。給気風路４には給気の流れを生成する
給気送風機６が配置され、排気風路５には排気の流れを
生成する排気送風機７が配置されている。

【００１０】給気風路４は、熱交換器３を境に送風方向
に関しての給気上流部４ａと給気下流部４ｂに分けら
れ、給気下流部４ｂに給気送風機６および加湿器８が送
風方向に関してこの順で配置されている。同様に、排気
風路５は、熱交換器３を境に送風方向に関しての排気上
流部５ａと排気下流部５ｂに分けられ、排気下流部５ｂ
に排気送風機７が配置されている。給気下流部４ｂと排
気上流部５ａとは仕切り板９により区画されており、こ
の仕切り板９には、給気下流部４ｂ内の加湿器８の上流
となる部分４ｃ（すなわち、給気風路４の熱交換器３と
加湿器８との間の部分４ｃ）と、排気上流部５ａとを連
通するバイパス開口１０が形成されている。また、排気
上流部５ａには、バイパス開口１０を開閉する開閉部材
１１が配置されている。開閉部材１１は、例えば仕切り
板９に沿う軸線１２の回りに回動する板からなり、モー
タ１３により駆動される。モータ１３により駆動される
開閉部材としてのダンパ１１は、図１に示すように、仕
切り板９に沿ってバイパス開口１０を閉じる閉じ位置
と、図６に示すように、排気上流部５ａに流れ込む室内
空気の一部をバイパス開口１０を通過するバイパス流Ｂ
として流すための開放位置とに変位するようにしてあ
る。１４はダンパ１１の位置を検出する変位センサであ
る。

【００１１】排気上流部５ａには、室内の空気の湿度を
検出する湿度センサ１５と、室内の空気に含まれる二酸
化炭素の濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ１９が配
置されている。また、ハウジング２の表面には電装品箱
１６が設けられ、この電装品箱１６内には本空気調和装
置１の動作を制御する、マイクロコンピュータ等からな
る制御部１７が内装されている。また、２０はリモコン
であり、リモコン２０には、操作部２１を介して操作さ
れる湿度調節器２２が収容されている。

【００１２】図２のブロック図を参照して、上記制御部
１７には、変位センサ１４、湿度１５、二酸化炭素濃度
センサ１９及び湿度調節器２２が接続され、これらのセ
ンサ１４，１５，１９の検出信号が制御部１７に与えら
れるとともに、湿度調節器２２から、設定湿度に係わる
信号が制御部１７に与えられる。また、制御部１７に
は、ダンパ１１用のモータ１３を駆動するためのドライ
バ１８が接続され、制御部１７からドライバ１８に制御
信号が与えられる。

【００１３】図３〜図５のフローチャートを参照して、
制御の流れについて説明する。まず、図３を参照して、
運転が開始されると、各データがイニシャライズされる
（ステップＳ１）。次いで、開閉部材としてのダンパ１
１を閉じ位置とする（ステップＳ２）。そして、運転開
始からの経過時間Ｔが所定時間Ｔａに達するまで（この
所定時間Ｔａは任意に設定が可能な時間であり、例えば
１時間に設定される）は、ステップＳ２〜ステップＳ１
３までの制御が実施される。

【００１４】ダンパ１１の全閉が確認され（ステップＳ
４）、全閉である場合には、検出湿度が設定湿度よりも
所定量Ａ以上低く（設定湿度−Ａ≧検出湿度）且つ二酸
化炭素の検出濃度が所定値Ｂ未満（Ｂ≧ＣＯ₂濃度）で
あることを条件として、ダンパ１１の開度を大としてバ
イパス開口１０を開放する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ
７，Ｓ８）。すなわち、運転開始からあまり時間がたっ
ておらず、しかもダンパ１１が閉じていて、検出湿度が
設定湿度と比較して相当低い場合には、ダンパ１１の開
度を大として、バイパス風量を多くすることにより、設
定湿度にできるだけ早く近づけることができるようにし
てある。その後、ステップＳ３に戻る。なお、所定量
Ａ，Ｂは空気調和装置の設置条件等に応じて任意に設定
すれば良い。

【００１５】開度大に対応するダンパ１１の開放位置
は、予め定められており、例えば、排気上流部５ａに流
れ込んだ風量のうち、３割が実際に室外に排出され、７
割が図６において二点鎖線で示すバイパス流Ｂとして給
気風路４へバイパスされるようにする。すなわち、３割
分だけ換気量が確保されることになる。一方、検出湿度
が設定湿度よりも所定量Ａ以上低い（設定湿度−Ａ≧検
出湿度）ものの、二酸化炭素の検出濃度が所定値Ｂを超
える（Ｂ＜ＣＯ₂濃度）場合には、ダンパ１１を閉じて
（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ９）、換気を優先させ
る。その後、ステップＳ３に戻る。

【００１６】他方、設定湿度が、（設定湿度−Ａ）＜検
出湿度≦設定湿度、を満たす範囲内にあるときは、ダン
パ１１の開度を小としてバイパス開口１０を開放する。
その後、ステップＳ３に戻る。開度小のときは、例えば
排気上流部５ａに流れ込んだ風量のうち、７割が実際に
室外に排出され、３割が図６において二点鎖線で示すバ
イパス流Ｂとして給気風路４へバイパスされるようにす
る。すなわち、７割分だけ換気量が確保されることにな
る。

【００１７】また、ステップＳ５において、検出湿度が
設定湿度よりも高い場合（設定湿度≦検出湿度）には、
ダンパ１１の全閉状態を継続しつつ、検出湿度の監視を
続ける。一方、ステップＳ４において、ダンパ１１の開
放が判断されると、Ｐ１に移行し、図４に示す制御が実
施される。すなわち、図４を参照して、検出湿度が、設
定湿度から所定量Ａを減じた値以上（設定湿度−Ａ≦検
出湿度）であって且つ二酸化炭素の検出濃度が所定値Ｂ
以下（Ｂ≧ＣＯ₂濃度）である場合には、ダンパ１１の
開度を小としてバイパス開口１０を開放する（ステップ
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。その後、ステップＳ３に戻
る。

【００１８】また、検出湿度が、設定湿度から所定量Ａ
を減じた値以上である（設定湿度−Ａ≦検出湿度）もの
の、二酸化炭素の検出濃度が所定値Ｂを超える（Ｂ＜Ｃ
Ｏ₂濃度）場合には、ダンパ１１を閉じて（ステップＳ
１１，Ｓ１２，Ｓ１４）、換気を優先させる。その後、
ステップＳ３に戻る。また、ステップＳ１１において、
検出湿度が、設定湿度から所定量Ａを減じた値未満であ
る（設定湿度−Ａ＞検出湿度）場合には、そのまま、ス
テップＳ３に戻る。

【００１９】他方、図３のステップＳ３において運転開
始から所定時間の経過が確認されると、Ｐ２に移行し、
図５に示す制御が実施される。すなわち、図５を参照し
て、検出湿度が、設定湿度から所定量Ａを減じた値以下
（設定湿度−Ａ≧検出湿度）となり、且つ二酸化炭素の
検出濃度が所定値Ｂ以下（Ｂ≧ＣＯ₂濃度）である場合
には、ダンパ１１の開度を小としてバイパス開口１０を
開放する（ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）。検出湿
度が、設定湿度から所定量Ａを減じた値以下（設定湿度
−Ａ≧検出湿度）ではあるものの、二酸化炭素の検出濃
度が所定値Ｂを超える（Ｂ＜ＣＯ₂濃度）場合には、ダ
ンパ１１を閉じて（ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１
８）、換気を優先させる。また、検出湿度が、設定湿度
から所定量Ａを減じた値を超える（設定湿度−Ａ＜検出
湿度）場合にも、ダンパ１１を閉じて（ステップＳ１
５，Ｓ１９）、換気を優先させる。

【００２０】本実施の形態では、冬場で外気温が低く、
従って給気風路４を流れる空気の温度が低い場合にも、
熱交換器３を通過する前の室内の温かい空気の一部を加
湿器８に流すことにより、加湿器８の加湿量を向上させ
ることができる。加湿量を増大させるという観点から
は、排気経路５の空気を給気経路４にバイパスさせて室
内に還流させることが好ましい場合がある一方、換気量
を増大させるという観点からはバイパスさせないほうが
好ましい。そこで、本実施の形態では、室内の湿度およ
び二酸化炭素濃度を監視し、両者に基づいた制御を実施
することにより、加湿量と換気量の調和を図るようにし
ている。具体的には、加湿量を増大させるために排気経
路５の空気を給気経路４にバイパスさせて室内に還流さ
せている場合にも、室内の二酸化炭素濃度が上がって室
内の空気が汚れてきた場合には、ダンパ１１を閉じ、換
気のほうを優先する。

【００２１】これにより、換気の必要性を満足できるバ
イパス風量に調整しながら、加湿量の増大を図ることが
できる。すなわち、換気という主たる機能を犠牲にする
割合を最小限にしつつ、加湿量を確保することができ
る。また、開閉部材としてのダンパ１１がバイパス開口
１０の単なる開閉だけではなく、バイパス風量を調整す
る部材としても機能するので、バイパス風量を調整する
部材をダンパ１１とは別に構成する場合と比較して、構
造を簡素化できて好ましい。

【００２２】なお、運転開始から所定時間が経過するま
では、ダンパ１１の開度を大とする場合があるのに対し
て、所定時間の経過後はダンパ１１の開度を大とする場
合がなく小にとどめている。これは、換気を優先させる
という趣旨である。なお、本発明は上記実施形態に限定
されるものではなく、図７に示すように、ダンパ１１の
開放位置で、ダンパ１１がバイパス開口１０の下流で排
気上流部５ａを完全に閉じるようにしても良く、この場
合、排気上流部５ａに流れ込む室内空気の全量がバイパ
ス開口１０を通して加湿器８へバイパスされることにな
り、加湿器８の加湿量を最大限に向上できる。

【００２３】また、図８に示すように、バイパス開口１
０を通過する空気を清浄化するためのフィルタ２３を給
気下流部４ｂにおいてバイパス開口１０の近傍に配置し
ても良い。この場合、このフィルタ２３に、光の照射を
受けて脱臭機能、汚染物質分解機能、殺菌機能等を有す
る光触媒（例えば二酸化チタン）を担持させるととも
に、フィルタ２３に光を照射するランプ２４を給気下流
部４ｂに設けても良い。排気すべき空気の一部を室内に
還流させる場合に、その空気を清浄化することができて
好ましい。ランプ２４はダンパ１１が開放されていると
きのみに点灯させれば十分である。

【００２４】また、二酸化炭素濃度センサ１９を廃止
し、検出される湿度に応じてダンパ１１を動作を制御し
ても良い。その他、ダンパ１１の開度を３段階以上に調
整したり、バイパス風量調整部材を開閉部材とは別に構
成すること等、本発明の請求の範囲で種々の変更を施す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の空気調和装置の概略構成
を示す模式的平面図である。

【図２】ダンパ制御の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】ダンパ制御の流れを示すフローチャートであ
る。

【図４】図３に続いて、ダンパ制御の流れを示すフロー
チャートである。

【図５】図３に続いて、ダンパ制御の流れを示すフロー
チャートである。

【図６】ダンパを開放した状態を示す空気調和装置の模
式的平面図である。

【図７】本発明の別の実施形態の空気調和装置の模式的
平面図であり、ハウジング内に導入した室内の空気の全
量をバイパスさせる例を示している。

【図８】本発明のさらに別の実施形態の空気調和装置の
模式的平面図であり、バイパス開口の近傍に光触媒を担
持するフィルタを配置する例を示している。

【符号の説明】

１空気調和装置２ハウジング（装置本体）３熱交換器４給気風路５排気風路６給気送風機７排気送風機８加湿器９仕切り板１０バイパス開口１１ダンパ（開閉部材）１３モータ１４変位センサ１５湿度センサ１７制御部１９二酸化炭素濃度センサ２２湿度調節器２３フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体（２）の内部に、熱交換器（３）
で互いに交差する給気風路（４）及び排気風路（５）を
備える空気調和装置において、熱交換器（３）よりも送風方向下流の給気風路（４ｂ）
に配置される加湿器（８）と、熱交換器（３）よりも送風方向上流の排気風路（５ａ）
を、熱交換器（３）と加湿器（８）との間の給気風路
（４ｃ）に連通させるバイパス開口（１０）と、バイパス開口（１０）を開閉する開閉手段（１１）と、室内の湿度を検出する手段（１５）と、検出される湿度に応じて開閉手段（１１）の駆動を制御
する制御手段（１７）とをさらに備えることを特徴とす
る空気調和装置。
【請求項２】請求項１において、室内の二酸化炭素の濃
度を検出する手段（１９）をさらに備え、上記制御手段（１７）は、検出される湿度及び検出され
る二酸化炭素濃度に応じて開閉手段（１１）の駆動を制
御することを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】請求項２において、上記制御手段（１７）
は、バイパス開口（１０）が開放されているときに、検
出される二酸化炭素濃度が所定値以上になると、バイパ
ス開口（１０）を閉じさせることを特徴とする空気調和
装置。
【請求項４】請求項１，２又は３において、上記バイパ
ス開口（１１）を通して排気風路（５）から給気風路
（４）へバイパスされる風量を調整するバイパス風量調
整手段（１１）をさらに備えることを特徴とする空気調
和装置。
【請求項５】請求項４において、上記開閉手段（１１）
はバイパス風量調整手段（１１）を含むことを特徴とす
る空気調和装置。
【請求項６】請求項１ないし５の何れか一つにおいて、
上記バイパス開口（１１）を通過する空気を清浄化する
手段（２３）を備えることを特徴とする空気調和装置。