JP2006153446A

JP2006153446A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2006153446A
Application number: JP2006051773A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kitamura; 芳之北村; Yasuhiro Mogi; 康弘茂木; Kozo Ninomiya; 浩三二宮; Takahiko Ukuchi; 隆彦宇口; Koichi Aoishi; 浩一青石
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; 三洋電機株式会社
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: JP4226012B2

Abstract

【課題】正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置１を備えた空気調和機である。そして、給排気換気装置１は、ファン及びモータを有する換気用送風機２と、この換気用送風機２の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構Ｘと、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホース５とから構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内空気を屋外へ排出する排気運転と屋外空気を室内に供給する給気運転の換気が行える給排気換気装置を備えた空気調和機に関する。

一般にこの種の空気調和機は、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循環用ファンにて室内機に吸い込み、その吸い込んだ室内空気を室内機内部の熱交換器により熱交換させ、この熱交換にて発生した冷気又は暖気を室内に供給し、室内を快適な温度環境に維持するものである。

しかし、室内機が設置された室内の冷房、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、室内機を設置した室が、長時間にわたって密閉的状態にあると、その室内の空気が汚れるため、ときどき室内を開放して、室内の空気を外に逃がし、外気を室内に取り入れる換気を行う必要がある。

このため、近年では、空気調和機に換気装置を備えたものが提案されている。例えば、室内機内の側部に、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、この換気用送風機の渦流ファンの回転方向を正転又は逆転に切り換えて、室内空気の屋外への排気と、屋外空気の室内への給気とを交互に行えるようにした換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ファンモータの左右両軸に、それぞれシロッコファンを設け、これら二つのシロッコファンのうち、一方のシロッコファンを排気用導風路内に収容し、他方のシロッコファンを給気用導風路に収容して成る換気ユニットを備え、この換気ユニットを室内機の近傍に設け、一方のシロッコファン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屋外空気を給気用導風路から室内へ取り入れて、換気を行うようした換気装置も知られている(例えば、特許文献２参照)。
特開２０００−１９３２６９号公報特許第２６２９６６５号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載された換気装置では、渦流ファン、この渦流ファンを収容するケーシング、モータ及びモータ駆動回路などを含めて、構成が複雑な正転、逆転切換方式の換気用送風機を必要としていた。

また、特許文献２では、ファンモータの左右両軸にそれぞれシロッコファンを設け、これらファンモータ及び２つのシロッコファンを換気ユニット内に収容する構成である。そのため、換気ユニットが大きなものとなり、薄型化が困難であり、室内機の内部へ組込み難いものであるばかりでなく、給気運転と排気運転とを単独で行うことができないものである。

本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供することを目的としている。

請求項１に記載の本発明では、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明では、請求項１に記載の空気調和装置において、前記給排気運転切換機構は、前記換気用送風機の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段と、この吹出・吸込方向切換手段を駆動させる電動駆動手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明では、請求項１に記載の空気調和機において、前記換気用送風機及び給排気運転切換機構は互いに一体化された状態で、室内に設置される室内機の内部に組み込まれていることを特徴とする。

本発明によれば、構成の簡易な一方向回転の換気用送風機の使用を可能にしつつ、給排気運転切換機構の切り換えで、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、又は単独で行ったり、複数形態の換気運転が行えると共に、一本の給排気ホースを給気運転時と排気運転時に共用でき、構造的に簡易で、かつ、給排気運転の切換も確実な給排気換気装置付の空気調和機を提供することができる。

正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供する目的を、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成することで実現している。

図１、図２は、本発明の実施形態に係る給排気換気装置を空気調和機と関連させて設けた状態の斜視図であり、図１は、給排気換気装置の本体部を室内機の内部に配置させた場合を示し、図２は、給排気換気装置１の本体部を室内機の外部（屋外）に配置させた場合を示す。

先ず、給排気換気装置１について、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。

給排気換気装置１は、送風機（換気用送風機）２を有する第１円筒ケース３と、吹出、吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える第２円筒ケース４（吹出・吸込方向切換手段）及びこの第２円筒ケースを駆動させるモータ等の駆動手段（電動駆動手段）とから成る給排気運転切換機構Ｘと、給排気ホース５とを備えて構成され、前記第２円筒ケース４を回動させることにより、送風機２の吹出と吸込とを逆にし、屋外の空気を室内へ供給する給気運転による換気と、室内の空気を屋外へ排気する排気運転よる換気の双方が行える構造を基本とするものである。

詳しく説明すると、図３に示すように、前記給排気換気装置１は、それの本体部１Ａである第１円筒ケース３が、略だるま型形状をした左右ケース１Ｌ、１Ｒを合体させることにより形成される。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、吸込と吹出の経路を給気運転側と排気運転側とに切り換える前記した第２円筒ケース４が回動自在に設けられている。

また、前記左右ケース１Ｌ、１Ｒの他方の円筒ケース部７、９にて前記送風機（換気用送風機）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ており、この中に送風機２の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、ファンケースを兼ねた円筒ケース部７の片面側は、円形に開けられて吸込孔８となされると共に、この吸込孔８を、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、その吸込孔８の前方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はファンケースを兼ねた円筒ケース部７の側部に形成された矩形状の吹出開口である。前記左ケース１Ｌを右ケース１Ｒに合体させると、前記吹出開口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。

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とは、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。

また、前記左ケース１Ｌ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。

ここで、前記吐出口１２と吸込口１４は、図１に示すように、給排気換気装置１が室内機４０の内部前面に配された室内側設置の使用状態では、互いに室内に開口している。また、前記給排気口１３には給排気ホース５が接続されており、この給排気ホース５は、室内機４０の外、すなわち屋外へ導出配管されている。

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（屋外空気）の室内への放出口となる。

一方、図２に示すように、前記給排気換気装置１が室内機４０の外部に配された室外側（屋外側）設置の使用状態では、前記吐出口１２と吸込口１４は屋外に開口している。従って、前記吐出口１２は室内空気の排気口として作用し、吸込口１４は室外空気（屋外空気）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内部の前面、すなわち室内へと導入配管されている。

なお、前記給排気ホース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の前面近傍に臨ませている。

次に、吸込と吹出の経路を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段としての第２円筒ケース４の構造について説明する。

第２円筒ケース４は、その中心部に設けた回動軸１５が、前記左右ケース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ている。なお、第２円筒ケース４は、図示しないが、モータ等の駆動手段（電動駆動手段）にて駆動回転されるように構成されている。即ち、モータ等の駆動手段と、吹出・吸込方向切換手段としての第２円筒ケース４とで、前記送風機（換気用送風機）２の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構Ｘを構成している。

また、前記第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。この半円形体１８は、図６に示すように、内部（裏側）が空洞１０に形成されており、この空洞１０は空気の通風路として機能する。

ここで、前記半円形体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とが対向形成され、それぞれ空気を出入させるように外部と連通している。

また、前記円形の外周胴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。この第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、やはり空気を出入させるよう外部と連通している。

さらに、第２円筒ケース４は、それの外周胴１７において、図７に示すように、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が部分的に切り欠かれて、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ており、これら第１空気通過口２４と第２空気通過口２５にて外部と連通される。

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２側の前記吹出開口１１と、第２円筒ケース４に設けられた第１乃至第３の開口部２１，２２，２３とは、同一周面上にあって一致している。このため、前記第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。

すなわち、前記第２円筒ケース４は、図４、図５、図６に示すように、第１開口部２１が給排気口１３に合い、第２開口部２２が吹出開口１１に合い、また、第３開口部２３が円筒ケース部６、６の外面部分６Ｚで閉塞された状態（第１回動時）と、図７、図８、図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が吹出開口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）との、２つの状態となるものである。

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とが、同一周面上にあって一致している。このため、前記第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、図５に示すように、第１空気通過口２４が吸込口１４に合って連通する状況（第１回動時）と、図８に示すように、第１空気通過口２４が吸込口１４からずれて、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。

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に示すように、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な状態（第２回動時）との２つの状態となる。

次に、以上の構成において、第２円筒ケース４の回動により、送風機２の吹出と吸込との風路とが切り換わり、そして送風機２にて給排気運転を行い、換気させる動作を説明する。なお、給排気換気装置１は、図１に示す室内側設置状態とする。

（１）室内の空気を屋外へ排出させる排気運転の場合。
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１Ａ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が前記送風機２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１Ａの給排気口１３に合い、第２開口部２２は送風機２の吹出開口１１に合っている。

よって、送風機２が運転動作を開始すると、矢印に示すように、室内空気が吸込口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、そして給排気ホース５を通り屋外へと排気される。これにより、汚染した室内空気が屋外へ排出されて、排気運転による換気が行われる。この排気運転中では、前記給排気ホース５は、排気風路となるものである。

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。

（２）屋外の空気を室内へ供給する給気運転の場合。
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、屋外の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２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２の吹出開口１１に合っている。

よって、送風機２が動作すると、室外（屋外）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供給されて、給気運転による換気が行なわれる。この給気運転中では、前記給排気ホース５は、給気風路となるものである。

なお、本体部１Ａ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。

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、室内と屋外との間で、空気の給気、排気が一つの送風機２にて行われ、換気がなされる。

給排気換気装置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。

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、排気による換気が行なわれる。

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。

前記熱交換器４２は、それのフィンと直交するように蛇行して配設された冷媒配管内を冷媒が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。

また、ケース４５の内部には前記熱交換器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、この送風ファン４８により室内の空気が吸い込みパネル４１の空気吸込み部から吸い込まれ、前記熱交換器４２で冷却／加熱されて冷風／温風となり、その冷風／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。

そして室内機４０は、その他に、熱交換器４２の下端部に設けられて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て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している。さらに、室外機（図示せず）の圧縮機の運転信号の送信や送風ファンの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。

本実施例の空気調和機では、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置１を備え、この給排気換気装置１は、ファン及びモータを有する送風機２と、この送風機２の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える第２円筒ケース４及びこの第２円筒ケース４を駆動させるモータ等の駆動手段（図示せず）から成る給排気運転切換機構Ｘと、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホース５とから構成されているので、正転、逆転切換方式の換気用の送風機が不要であって、構成の簡易な一方向回転の送風機の使用が可能であるのはもちろんのこと、前記モータ等の駆動手段で第２円筒ケース４を駆動させて送風機２の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換えることにより、給排気換気装置１が給気運転と排気運転とを交互に行ったり、又は単独で行ったり、複数形態の換気運転が実行可能である。しかも、一本の給排気ホース５を給気運転時と排気運転時に共用できる。

また、前記送風機２及び給排気運転切換機構Ｘは互いに横並び並設された状態で一体化されているので、薄型化が可能であり、さらに、室内機４０の内部前面に組み込むことにより、屋外への設置に比べて雨水の影響を受け難い。

本発明の給排気換気装置の本体部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。同じく給排気換気装置の本体部を室内機の外側に装備させた場合の外観斜視図である。同じく給排気換気装置の本体部の構成要素分解斜視図である。同じく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給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。図４において、送風機のファンカバー部を排除した状態の給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。図４における給排気換気装置の本体部を裏面側から見た構造斜視図である。同じく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給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。図７において、送風機のファンカバー部を排除した状態の給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。図７における給排気換気装置の本体部を裏面側から見た構造斜視図である。

符号の説明

１給排気換気装置
１Ａ本体部
２送風機（換気用送風機）
３第１円筒ケース
４第２円筒ケース（吹出・吸込方向切換手段）
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
Ｘ給排気運転切換機構

Claims

室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、
前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成されていることを特徴とする空気調和機。
前記給排気運転切換機構は、前記換気用送風機の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段と、この吹出・吸込方向切換手段を駆動させる電動駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記換気用送風機及び給排気運転切換機構は互いに一体化された状態で、室内に設置される室内機の内部に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。