JP2005009717A - 給排気装置及び該給排気装置を備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で、操作の容易な給排気装置を提供する。
【解決手段】送風機２を有すると共に吐出口１２と吸込口１４と給排気口１３とを有した第１円筒ケース３と、前記第１円筒ケース内で回動し吹出、吸込方向を切り換える第２円筒ケース４とよりなり、第２円筒ケースが回動すると、前記吐出口を閉塞し前記送風機により前記吸込口から前記給排気口へと空気が流れる経路と、前記吸込口を閉塞し前記送風機にて前記給排気口から前記吐出口へと空気が流れる経路とに切り換わる風路が形成されて、前記第１円筒ケースに設けた給排気口より給排気が行われる給排気装置が提供できるようになる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内空気の排気と外気の取り入れを行う換気のための給排気装置と、この給排気装置を具備させて、より快適な室内環境を提供することができる空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、室内の壁等に分離型空気調和機の室内機を配し、室内空気を室内機内部のファンにて室内機に吸い込み、室内機内部の熱交換器により熱交換させて発生した冷気又は暖気を室内に供給して室内を快適な温度環境に維持することは至極一般的となっている。しかし、冷房、暖房効果を良くするため、あまり室内の換気を行わないで空調されている。従って室内が長時間密閉的状態にあると室内空気が汚れるため、定期的に室内を開放し室内空気を逃がし、外気を取り入れ換気をする必要がある。
【０００３】
このため、従来より空気調和機に換気装置を備えるものが提案されている。例えば、室内機の側部に正転、逆転可能な渦流ファンを備えた換気用送風機を設け、渦流ファンの正逆転切り換えにより室内空気の排気と外気の給気を行い換気させるようにした空気調和機（特許文献１）や、ファンモーターの左右両軸に設けたシロッコファンのうち一方が排気用導風路内に収容され、他方のシロッコファンが給気用導風路に収容された送風機を内挿した換気ユニットを室内機の近傍に設け、片方のシロッコの回転により室内空気を排気用導風路から屋外へ排気し、同時に他方のシロッコファンの回転により外気を給気用導風路から室内へ取り入れて換気を行うよう成した換気装置（特許文献２）などである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１９３２６９号公報
【特許文献２】
特許第２６２９６６５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１による換気装置では、渦流ファンを室内機の厚み方向に組み入れている構造のため、近年厚み幅が小さくなっている薄型の室内機に採用するには得策ではないと共に、室内機機の一側部にその収容スペースを確保する必要があり、その分室内機が横に大型化するがそれは熱交換機能の向上には何ら寄与しないものである。また、特許文献２では、２つのシロッコファンを収容してるので換気ユニットが大きなものとなり、コスト高や室内機への据え付け作業の困難性が予想される等の問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、汚れた室内空気を排気し、また外気を室内に取り入れ室内環境を良好に維持する給排気装置を、簡易でかつ換気作動が確実に行われる構造のものに改良して提供することを目的とする。またこの給排気装置を具備させて確実な換気を行い、室内の空気汚染状態を効果的に抑制できるように成した空気調和機を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、本発明に係る第１の実施形態に係る給排気装置１を空気調和機と関連させて設けた状態の斜視図で、図１は給排気装置１を室内機４０の内部側（室内側）に配置させた場合を示す、図２は給排気装置１を室内機４０の外部側（室外側）に配置させた場合を示す。
【０００８】
先ずこの給排気装置１に付いて、図１および図２に加え、図３の分解斜視図および図４乃至図９の様々な給排気動作時の状態を示す構成斜視図に基づき説明する。
【０００９】
給排気装置１は、送風機２を有する第１円筒ケース３と、吹出、吸込方向を切り換える第２円筒ケース４とを有し、第２円筒ケース４を回動させることにより吹出と吸込とを逆にし、送風機２により室内空気を排気し室外空気を取り入れて換気させるという構造を基本とするものである。
【００１０】
詳しく説明すると図３に示すように、給排気装置１の本体部１Ａ、すなわち第１円筒ケース３は、略だるま型形状をした左右ケース１Ｌ，１Ｒが合体して形成される。その合体した左右ケース１Ｌ，１Ｒの円筒ケース部６，６同士の間に第２円筒ケース４が回動自在に設けられている。また左右ケース１Ｌ，１Ｒの他方の円筒ケース部７，９にて送風機２を収容する第１円筒ケース３が形成されている。右ケース１Ｒの円筒ケース部７はファンケースを兼ね、この中にモータ及びシロッコファン（共に図示せず）が収納された構成である。なお、ファンケースの片面側は円形に開けられ吸込孔８とされると共に、この吸込孔８には、左ケース１Ｌに一体形成されている他方の円筒ケース部９が対応してカバーすることにより、その手前に円形状の吸込空間が形成されるようになっている。また１１はファンケースの側部に形成された矩形状の吹出開口である。左ケース１Ｌが右ケース１Ｒに合わさったとき、この吹出開口１１の横に前記送風機２の吸込孔８へと連通する風路が平行に形成されるようになっている。
【００１１】
さて、左右ケース１Ｌ，１Ｒの円筒ケース部６，６には、それぞれ対称的にコ字状の切欠孔１２ｌ，１２ｒと半円筒状の口部１３ｌ，１３ｒとが形成され、これらコ字状の切欠孔１２ｌ，１２ｒと半円筒状の口部１３ｌ，１３ｒは、左右ケース１Ｌ，１Ｒが合体したときにそれぞれ矩形状に開口する吐出口１２（図５参照）と円筒状の給排気口１３（図５参照）を形成する。
【００１２】
また左ケース１Ｌの方には、さらにもう１つ別の矩形状に開口された吸込口１４がその半円筒状の口部１３ｌの横に併設して形成されている。
【００１３】
ここで前記吐出口１２と吸込口１４は、給排気装置１が図１に示すように室内機４０の前面に配された室内側設置の使用状態では、室内（屋内）に開口している。また給排気口１３に給排気ホース５が接続され、室内機４０の外、すなわち室外（屋外）へ導出配管されている。
【００１４】
よって、前記吸込口１４は室内空気の取入口として作用し、取り入れられた室内空気は給排気ホース５により外部へ排気される。一方、吐出口１２は給排気ホース５を介して取り入れられた室外空気の室内への放出口となる。
【００１５】
一方、給排気装置１が図２に示すように室内機４０の外部に配された室外側設置の使用状態では、前記吐出口１２と吸込口１４は室外（屋外）に開口している。従って吐出口１２は室内空気の排気口、吸込口１４は室外空気の取入口として作用する。この場合も給排気口１３には給排気ホース５が接続され、室内機４０の前面、すなわち室内へと導入配管されている。なお、給排気ホース５の室内側先端は、ラッパ状の給排気口部５０に形成され、熱交換器４２の前面近傍に臨んでいる。
【００１６】
次に吸込と吹出の経路を切り換える第２円筒ケース４の構造に付いて説明する。
【００１７】
第２円筒ケース４は、その中心部に設けた回動軸１５が左右ケース１Ｌ，１Ｒの円筒ケース部６，６に設けた軸孔１６，１６に嵌まって回転自在に取り付けられる。なお、第２円筒ケース４は、図示しないがモーター等の駆動手段にて駆動回転されるように構成されている。
【００１８】
また第２円筒ケース４は、円形の外周胴１７とその内部にケース幅ｄの１／２程の高さで存在するように設けられた略半円形状の半円形体１８より成っている。半円形体１８は、図６に示すように内部（裏側）が空洞１０に形成されている。この空洞１０は空気の通風路として機能する。
【００１９】
ここで半円形体１８の周面部（第２円筒ケース４の外周胴と同一）には、第１開口部２１と第２開口部２２が対向形成され、空気を出入させるよう外部と連通している。
【００２０】
また円形の外周胴１７には半円形体１８と向き合う格好で第３の開口部２３が形成されている。第３開口部１３は、前記第１，２の各開口部２１、２２と同周面位置に形成され、空気を出入させるよう外部と連通している。
【００２１】
さらに円形の外周胴１７において、前記第１開口部２１と前記第２開口部２２とにそれぞれ対応する横部分箇所で外周胴１７が、図７に示すように部分的に切り欠かれ、第１空気通過口２４と第２空気通過口２５がそれぞれ形成され、外部と連通状況とされている。
【００２２】
従って左右ケース１Ｌ，１Ｒの円筒ケース部６，６に設けた吐出口１２と給排気口１３と送風機側の前記吹出開口１１と、第２円筒ケース４に設けられている第１乃至第３の開口部２１，２２，２３とは、同一周面上にあり一致している。このため、第２円筒ケース４が回動すると、その第１開口部２１、第２開口部２２，第３開口部２３は選択的に吐出口１２と給排気口１３と吹出開口１１に合うようになる。
【００２３】
すなわち図４，５，６のように、第１開口部２１と給排気口１３、第２開口部２２と吹出開口１１とが合い、第３開口部２３は円筒ケース部６，６の外面部分６Ｚで閉塞された状態（第１回動時）と、図７，８，９に示すように、第３開口部２３が給排気口１３に合い、第１開口部２１は吹出開口１１に合い、第２開口部２２が吐出口１２に合うという全ての開口同士が合う状態（第２回動時）とを取るようになる。
【００２４】
一方左ケース１Ｌの円筒ケース部６に設けた吸込口１４と、第２円筒ケース４に設けた第１空気通過口２４と第２空気通過口２５同士も、同一周面上にあり一一致している。このため、図５のように、第２円筒ケース４が上述した２通りの回動状態になるとき、吸込口１４に第１空気通過口２４が合って連通する状況（第１回動時）と、ずれて図８に示すように、第２円筒ケース４の周面で閉塞される状況（第２回動時）とになる。
【００２５】
すなわち図４，５等に示すように、吸込口１４が第１空気通過口２４と合う状態（第１回動時）と、図８に示すような吸込口１４が第２円筒ケース４の外周胴１７の周面部分１７Ｚ（第３開口部２３の側辺部分）にて閉塞されるよう状態（第２回動時）とを取るようになる。
【００２６】
次に以上の構成で、第２円筒ケース４の回動により、吹出と吸込との風路とが切り換わり送風機にて給排気を行い、換気させる動作を説明する。なお、給排気装置は図１に示す室内側設置状態とする。
【００２７】
（１） 室内空気を排出させる場合。
第２円筒ケース４は図４の状態に回転される（第１回動状態）。このとき第２円筒ケース４の第１空気通過口２４が本体の吸込口１４と一致し、室内空気を取り入れ可能としている。また第２空気通過口２５が送風機の吸込孔８への連絡風路と連通状態にあり、第２円筒ケース３の第１開口部２１は本体の給排気口１３に合い、第２開口部２２は送風機の吹出開口１１に合っている。
【００２８】
よって送風機２が回転動作すると、室内空気が矢印に示すように、吸込口１４から取り込まれ→第１空気通過口２４→第２空気通過口２５→吸込孔８→吹出開口１１→第２開口部２２→半円形体１８の空洞１０→第１開口部２１→給排気口１３へと流れ、給排気ホース５を通り外部（室外）へと排気される。これにより汚染した室内空気が排出されて室内が換気される。
【００２９】
なお吐出口１２は第２円筒ケース４の周面部分１７Ｙで閉塞されているので、この場所から室内空気が入り込むことはなく、吸込口１４のみから室内空気は入る。また第３開口部２３は本体の外面部分６Ｚで閉塞されているので、吸込口１４より第２円筒ケース４内に流入した室内空気が途中で漏出することもない。
【００３０】
（２） 室外空気を取り込む場合。
第２円筒ケース４は、図７の状態に回転される（第２回動状態）。このとき第２円筒ケース４の第３開口部２３が本体の給排気口１３と一致し室外空気を取り入れ可能としている。また第１空気通過口２４が送風機の吸込孔８への連絡風路と連通状態にあり、第２円筒ケースの第２開口部２２は本体の吐出口１２に合い、第１開口部２１は送風機の吹出開口１１に合っている。
【００３１】
よって送風機２が動作すると、室外空気が給排気ホース５の先端口から取り込まれ、矢印に示すように、給排気口１３→第３開口部２３→第１空気通過口２４→吸込孔８→第１開口部２１→空洞１０→第２開口部２２→吐出口１２へと流れ、吐出口１２から室内へと吹き出して供給される。これにより新鮮な外気が室内に給気され換気が行われる。
【００３２】
なお、本体の吸込口１４は第２円筒ケースの周面部分１７Ｚで閉塞されているので、この場所から室外空気が入り込むことはなく、給排気口１３のみから室外空気は入る。また第２空気通過口２５は本体（第１円筒ケース）の外面部分で閉塞されているので（図８参照）、給排気口１３から第２円筒ケース４内に流入した室外空気が途中で漏出することもない。
【００３３】
このようにして、室内空気の排気風路と室外空気の給気風路とが回転する第２円筒ケース４にて切り換わり形成されて、室内と室外との間で空気の給気、排気が送風機にて行われ換気がなされる。
【００３４】
給排気装置１を図２に示す状態の室外側設置状態としたときは、図４で矢印のように流れるのは室外空気であって、この場合は外気が室内に給気されて、換気される。
【００３５】
また図７の状態で矢印のように流れるのは室内空気であって、この場合は室内空気が室外に排気されて換気されるのである。
【００３６】
また、室内機４０は周知の構造のもので、吸い込みパネル４１を有した前部ケース４３と背面側の後ろケース４４から成るケース４５を有し、該ケース４５の下端部には吹出口（図示せず）が設けられると共に、このケース４５内に室内の空気を加熱／冷却する熱交換器４２が配されている。熱交換器４２は冷媒がそのフィンと直交しかつ蛇行させて配設した冷媒配管内を通過することにより、冷房／除湿運転時に冷却器として機能し、暖房運転時には加熱器として機能するものである。
【００３７】
またケース４５の内部には熱交換器４２で取り囲まれるように送風ファン（クロスフローファン）４８が設けられ、該送風ファン４８により室内の空気が吸い込みパネル４１から吸い込まれ、熱交換器４２で加熱／冷却されて冷風／温風が吹出口から再び室内に吹き出されて循環するものである。この他に、熱交換器４２の下端部に設けられ、滴下するドレン水を溜め排出するためのドレンパンや、熱交換器４２と吸い込みパネル４１との間に配されるエアフィルター、また吹出口に設けられた吹出方向を変更させる風向器（図示せず）などの構成部品を有する。さらに室外機の圧縮機の運転制御、ファンモータの駆動制御等を行うための電装部４７等がケース４５の片側部に区画して内蔵されている。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、送風機を有した第１円筒ケース内で回転する第２円筒ケースにより、送風機が空気を吸い込み送り出す方向を逆にすることができ、これにより給気と排気とが行われる給排気装置であるから、送風機は変更することなく送風機と回転する第２円筒ケースによる風路切り換え装置とを合体する構造で形成することができ、構造的に簡易でかつ給排気の切換も確実に行われる信頼性の高い給排気装置を提供できる。
【００３９】
また本発明によれば、第２円筒ケースが回動すると、送風機によってそれぞれ第１円筒ケースに設けた吸込口から給排気口へと空気を流す風路と、給排気口から吐出口へと空気を流す風路とに切り換えが行われる給排気装置となっているので、給排気装置が室内にあれば、前者の風路で吸込口から室内空気を吸い込み給排気口から室外に排出することで換気が行われ、後者の風路で外気が給排気口から吸い込まれ吐出口から室内に放出されることで換気が確実に行われる。また給排気装置を室外に設置するときは、前者の風路で外気の吸い込み、後者の風路で室内空気の排出と入れ替わるだけで同じく給排気を行なわせて換気をさせることができる。そして第２円筒ケースには、その回動に応じて、第１円筒ケース側に設けた給排気口を共通の合口とし、吐出口と吹出口に択一的に合う風路を設けるという構造のものであればいいので、格別複雑な構成にもならず、そして第２円筒ケースを回動すれば切り換えできるとう操作性も優れた給排気装置を提供することができる。
【００４０】
また本発明によれば、第２円筒ケース内に設けた内部空洞の略半円形体の周面に２つの対向する開口部を設け、第２円筒ケースの回動時に、どちら一方の開口部は送風機の吹出開口と合い、他方の開口部が吐出口か給排気口に合うようになって、半円形体内に流入した空気は空洞を通って抜け出て行く形の風路という巧妙な作り方となっている。また半円形体側の開口と前記吹出開口、吐出口、給排気口とは同一円周上に位置し、開口同士の合致が巧くゆき、空気洩れなど無く給排気を効率的に給排気を行うことができるようになる。
【００４１】
また本発明によれば、この給排気装置を分離型空気調和機の室内機に装備させることによって、室内空気を室外（屋外）に排出して換気をし、また新鮮な室外（屋外）空気を室内に取り入れて換気を行い、長時間空調している時に問題となる室内が汚染気味になるのを解消し室内の環境を改善することができる。その場合、給排気装置を室内機の前面（吸込みグリル面）など室内（屋内）に配したときは、給排気口に給排気パイプを接続して室外へ導出させる構成とすることにより、給排気パイプを介して室内空気を排出させ、また室外空気の導入を行なわせて換気をすることができる。また給排気装置を室内機の外側位置に、すなわち室外（屋外）に配したときは、給排気口に接続した給排気パイプを室内へと入り込ませて配管させ、その先端のパイプ口を室内機の前面に臨ませる構成とすることにより、外気をこの室内機前面の近傍に吐出させ、室内空気を同じくこの箇所から吸い込み給排気パイプを介して室外（屋外）へと排出させて、換気を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給排気装置を装備した室内機の要部を破断して示した外観斜視図である。
【図２】本発明の給排気装置を室内機の外側に装備させた場合の外観斜視図である。
【図３】本発明に係る給排気装置の構成要素分解斜視図である。
【図４】送風機によって吸込口から給排気口へと空気が流れる風路に切り換わった状態を示す本発明の給排気装置の構造斜視図である。
【図５】図４において、送風機のファンカバー部を排除した状態での本発明の給排気装置の構造斜視図である。
【図６】図４における本発明の給排気装置を裏面側から見た構造斜視図である。
【図７】送風機によって給排気口から吐出口へと空気が流れる風路に切り換わった状態を示す本発明の給排気装置の構造斜視図である。
【図８】図７において、送風機のファンカバー部を排除した状態での本発明の給排気装置の構造斜視図である。
【図９】図７における本発明の給排気装置を裏面側から見た構造斜視図である。
【符号の説明】
１ 給排気装置
２ 送風機
３ 第１円筒ケース
４ 第２円筒ケース
５ 給排気ホース
１２ 吐出口
１３ 給排気口
１４ 吸込口
１５ 回転軸
１８ 半円形体
２１ 第１開口部
２２ 第２開口部
２３ 第３開口部
２４ 第１空気通過口
２５ 第２空気通過口
４０ 室内機

Claims (4)

1. 送風機を有した第１円筒ケースと、吹出、吸込方向を切り換える第２円筒ケースとを有し、第２円筒ケースを回動することにより、吹出と吸込を逆にする風路が形成され、前記第１円筒ケースに設けた給排気口より給排気が行われることを特徴とする給排気装置。
2. 前記第１円筒ケースの周面に吐出口と吸込口と給排気口とを設け、前記第２円筒ケースは前記第１円筒ケース内に回動可能に設けられ、この第２円筒ケースには、その回動により前記吐出口を閉塞し前記送風機により前記吸込口から前記給排気口へと空気が流れる経路と、前記吸込口を閉塞し前記送風機にて前記給排気口から前記吐出口へと空気が流れる経路とに切り換わる風路が形成されていることを特徴とする前記請求項１に記載の給排気装置。
3. 前記第２回転ケースの内部には、内部が空洞でその空洞を通風路とする略半円形体を設け、この半円形体の周面部には、前記第２円筒ケースの第１回動時に送風機の吹出開口と前記給排気口に合い、第２回動時に送風機の吹出開口と前記吐出口に合うような開口部が対向形成されていることを特徴とする前記請求項２に記載の給排気装置。
4. 請求項１に記載する給排気装置を、前記給排気口に接続され室内外を貫通するように配した給排気用パイプを介して、室内機の室内面側位置、若しくは室内機の背面側位置に備えてなることを特徴とする空気調和装置。

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