JP2006162180A - 換気機能付き空気調和機及び全館換気空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダクト取り回しが自由で、幅の狭い廊下の天井裏に設置が可能で、比較的大きなダクト圧損に対しても小型室内機で１フロアの対応可能な換気機能付き空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】 この発明に係る換気機能付き空気調和機は、建屋の天井裏に配置されるものであり、送風機により背面及び下面に設けられた吸い込み口から室内空気を吸い込み、空気を熱交換器により冷却又は加熱して前面に設けられた吹き出しチャンバから吹き出し、背面吸い込み口を対向させて配置した一対の室内機と、この一対の室内機の対向した背面吸い込み口を接続し、上面に外気を導入する外気導入部を有する吸い込みチャンバと、一対のダクト接続式室内機と冷媒配管で接続された室外機とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、部屋の天井裏に設置される換気機能付き空気調和機及び全館換気空調装置に関するものである。

従来の室内空間の上部に配置される空気調和装置は、室内機の下面側に吸込口を設ける一方、複数の側面のうち少なくとも二つ以上の側面のそれぞれに吹出口を設けるとともに各吹出口のそれぞれに室内空間に開口する吹出ダクトを接続可能とする。

かかる構成によれば、吹出口を選択使用して室内機からの吹出ダクトの引き出し方向を選択設定することで、室内機の設置位置の如何に拘わらず、室内空間への空調空気の吹出位置を最適位置に容易に設定することができ、より快適な空調性が実現される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２７４２８号公報

従来の空気調和機は、住宅の全館空調に用いようとした場合、本体そのものが大きく廊下の天井裏スペースに幅寸法が入らないという問題点があった。

また、廊下長手方向の二方向のみに吹き出す場合には、ダクトの圧力損失が大きくなるため、室内空調負荷に対して室内機をかなり大容量にものにしなければ必要風量が得られず、空調能力が確保できないという問題点があった。

また、外気導入の際、空気調和機本体の下部へ給気ダクトを接続しなければならないため、住宅の廊下で二方向に吹き出す場合には、吹き出しダクトと給気ダクトが交錯することになり非常に施工しにくいという問題点があった。

さらに、建築基準法で義務付けられた２４時間常時換気を組み合わせる場合に必要となる空気調和機の停止時微風運転が配慮されていないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ダクト取り回しが自由で、幅の狭い廊下の天井裏に設置が可能で、比較的大きなダクト圧損に対しても小型室内機で１フロアの対応可能な換気機能付き空気調和機及び全館換気空調装置を提供することを目的とする。

この発明に係る換気機能付き空気調和機は、建屋の天井裏に配置されるものであり、送風機により背面及び下面に設けられた吸い込み口から室内空気を吸い込み、空気を熱交換器により冷却又は加熱して前面に設けられた吹き出しチャンバから吹き出し、背面吸い込み口を対向させて配置した一対の室内機と、この一対の室内機の対向した背面吸い込み口を接続し、上面に外気を導入する外気導入部を有する吸い込みチャンバと、一対のダクト接続式室内機と冷媒配管で接続された室外機とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る換気機能付き空気調和機は、上記構成により、ダクト取り回しが自由で、幅の狭い廊下の天井裏に設置が可能で、比較的大きなダクト圧損に対しても小型室内機で１フロアの対応可能である。

実施の形態１．
図１〜６は実施の形態１を示す図で、図１は全館空調システムを説明する斜視図、図２は室内機平面構成図、図３は室内機側面図、図４はフィルタが分割された室内機平面構成図、図５は熱交換型換気装置を使用しない全館空調システムを説明する斜視図、図６は吸い込みチャンバーを使用しない全館空調システムを説明する斜視図である。
図１では、一般的な戸建て住宅を例に、その１階部分の換気空調を中心に説明する。図には表れないが、２階部分も同様の構成であるので説明は割愛する。

図１乃至３において、空気調和機の室内機１ａ、１ｂは同一仕様の室内機であり、室内機１ａ、１ｂは背面および下面に室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂを有し、背面の垂直面が互いに向き合うように廊下に設置されている。

室内機１ａ、１ｂは、室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂの垂直面で吸い込みチャンバ２によって接続されている。吸い込みチャンバ２の上部には、外気を取り込む給気ダクト接続フランジ３が設けてある。

また、室内機１ａ、１ｂの室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂの下面と吸い込みチャンバ２の下面は、吸い込みパネル３０のパネル吸い込み口３２を共有している。さらに、パネル吸い込み口３２から室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂに至る吸込み風路内にはフィルタ３１が配設されている。吸い込みパネル３０はその意匠面裏側周囲部分で天井部材２１に接しており、室内機１ａ、１ｂは天井裏に吊り下げられて設置されている。

図３では、一枚のフィルタ３１を用いるものを示したが、図４に示すように、室内機１ａ、１ｂに対応するフィルタ３１ａ、３１ｂに分割してもよい。

室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂのそれぞれの反対側に形成された室内機本体吹き出し側には、吹き出しチャンバ４ａ、４ｂが取り付けられており、これには吹き出しダクトを接続するフランジ５ａ、５ｂがそれぞれ一つ以上取り付けられている。

室内機１ａ、１ｂの内部には、空気を冷却又は加熱する熱交換器１０ａ、１０ｂ、送風を行う送風機１２ａ、１２ｂ（例えば、シロッコファン）、これらを駆動する送風用モータ１１ａ、１１ｂ、室内空気の湿度分が凝縮して発生するドレンを汲み上げるドレンポンプ１３ａ、１３ｂ、ドレンを溜めるドレンパン１６ａ、１６ｂが内蔵されている。

室内機１ａ、１ｂを動作させ、また、室外機９と通信を行う制御装置は電気品箱１５ａ、１５ｂに内蔵されており、これらは吸い込みチャンバ２の内部に配設されている。

また、ワイヤレスリモコンからの指令信号を受信する受光部１８ａ、１８ｂは、吸い込みパネル３０に近接して組み込まれている。

さらに、集中コントローラ１９は、室内機１ａ、１ｂ、さらに図示しない２階部分の空調用室内機の各制御装置と接続されており、一ヶ所で一括または個別に室内機を制御できるようになっている。

室外機９は、複数の室内機を接続して個別に運転させることができるマルチエアコン室外機である。室外機９と室内機１ａ、１ｂとの間は、冷媒配管（ガス管）７ａ、７ｂおよび冷媒配管（液管）８ａ，８ｂで接続されており、これら冷媒配管は、室外機９の背面から住宅の壁の中を通り、天井裏を経て室内機１ａ、１ｂに接続されている。冷媒配管（ガス管）７ｃ，７ｄおよび冷媒配管（液管）８ｃ，８ｄは、図示しない２階を空調する室内機へ接続される。

上記構成では、室外機９と室内機１ａ、１ｂとを接続する冷媒配管は、室内機１ａ、１ｂ毎に冷媒配管（ガス管）７ａ、７ｂおよび冷媒配管（液管）８ａ，８ｂを設けているが、室外機９から室内機１ａ、１ｂに共通の冷媒配管（ガス管）および冷媒配管（液管）とし、途中で室内機１ａ、１ｂに分岐させる構成でもよい。この場合、電気品箱は共通にしてもよいし、個々に設けてもよい。

一方、熱交換型換気装置４４は、給気経路において給気口４２と吸い込みチャンバ２の給気ダクト接続フランジ３との間をダクトで接続し、排気経路において換気用排気吸い込み口４０と排気口４３との間をダクトで接続している。換気用排気吸い込み口４０には、図示しない排気用送風機が設けられる。また、熱交換型換気装置４４の給気経路は、図示しない給気用送風機を備える。

以上の給気経路と排気経路は、熱交換型換気装置４４の内部で熱交換される。熱交換の方式としては、顕熱のみ交換する顕熱交換型換気装置と、顕熱および潜熱の両方を交換する全熱交換型換気装置とがあり、どちらを用いても構わない。

また、図５に示すように、熱交換型換気装置４４を用いない形態でもよい。この場合、給気経路の何処かに給気用送風機４５を設ければよいが、図５では給気口４２と吸い込みチャンバ２の給気ダクト接続フランジ３との間のダクトに給気用送風機４５を設けた例を示す。

次に動作について説明する。
このように構成された全館換気空調システムにおいては、送風用モータ１１ａ、１１ｂによって駆動される送風機１２ａ、１２ｂによって、吸い込みパネル３０のパネル吸い込み口３２から室内空気を取り込む。室内空気はフィルタ３１でほこり、塵、あるいは臭い、ガスなどの不純物が除去され室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂに入る。

ここで、給気口４２から取り込まれ、熱交換型換気装置４４によって熱交換された外気が吸い込みチャンバ２の上部から供給され、室内空気と混合される。ここからこの混合空気は送風機１２ａ、１２ｂから熱交換器１０ａ、１０ｂに押し出され、ここで冷却または加熱されて吹き出しチャンバ４ａ、４ｂ、各ダクトの順に経由して空調用吹き出し口４１ａ乃至４１ｄから各部屋へ吹き出される。

熱交換器１０ａ、１０ｂで冷却される場合、室内空気の湿度分が凝縮して発生したドレンは、熱交換器表面を滴下してドレンパン１６ａ、１６ｂに溜まり、ドレンポンプ１３ａ、１３ｂで汲み上げてドレンパイプ１４ａ、１４ｂから機外へ排出される。

熱交換型換気装置４４は、建築基準法で定められた最低換気量を確保するよう設計されており、換気用排気吸い込み口４０から１階分の各部屋からドア下部に設けられたスリット等を通して室内空気を取り込み、熱交換型換気装置４４内部で外気と熱交換して外気温度（および湿度）に近づいた温度（および湿度）となって排気口４３から排出される。

一方、給気口４２から取り込まれた外気は、熱交換型換気装置４４内部でフィルタや空気清浄装置等を通り、ほこり、塵、花粉、微粒子（カーボン等）、臭い、ＮＯｘ等有害ガス等を除去、清浄化した後、室内からの排気と熱交換して室内空気温度（および湿度）に近づいた温度（および湿度）となって吸い込みチャンバ２へ供給される。この新鮮外気は室内機１ａ、１ｂに取り込まれて各部屋へ分配される。

室内機１ａ、１ｂの運転状態は、ワイヤレスリモコンによって個別に制御可能であり、使用者がリモコンで設定した運転モード（冷房、暖房、除湿、送風、停止）、風速、設定温度などの情報は赤外線信号として発信され、受光部１８ａ、１８ｂで受け、それぞれの電気品箱１５ａ、１５ｂ内に収められている室内機制御装置へ送られる。

受光部１８ａ、１８ｂは、吸い込みパネル３０内に近接して設置されているので、一つのリモコンからの信号を室内機１ａ、１ｂが同時に同一の情報として受け取ることができるので、室内機１ａ、１ｂがあたかもひとつの室内機として動作することになり、１フロア均一の空調空間を実現することができる。

同様の構成の空調システムが２階にも設置されており、各室内機（２階建ての場合は、計４台）の運転は有線式の集中コントローラ１９によっても制御することができるようになっている。

集中コントローラ１９では、少なくとも、各室内機の運転および停止、全室内機の一斉停止が操作できる。ただし、本実施の形態では、２４時間常時換気の給気を各室内機の吸い込み側へ取り込んでいるため、集中コントローラからの指令が空調停止の場合でも各室内機の送風は停止せず、２４時間常時換気に必要な０．５回／ｈの換気量を確保するだけの微風運転を継続する。ワイヤレスリモコンで空調停止を指令された場合は、送風も停止する。

集中コントローラ１９からは各室内機（２階建てなら最大４台）の運転／停止（微風送風）を選択できるので、１フロアを２ゾーンに分けたゾーン別空調も可能である。このときは、各室内機のワイヤレスリモコンからの信号の受光部を離して設置することにより、ワイヤレスリモコンから各室内機に個別に設定温度、風量等を設定することもできる。

このようにすることにより、例えば、夏季の冷房負荷が比較的大きい南側のゾーンは設定温度を低めに、冷房負荷が比較的小さい北側のゾーンは設定温度を高めに設定することができ、全館空調ではあるがゾーンごとに適切な温度設定で快適性を向上させることができる。特に、壁面、床面からの輻射を考慮した快適感を均一化した空間を得ることができる。

図１乃至５では、室内機１ａ、１ｂは背面および下面に室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂを有し、背面の垂直面が互いに向き合うように廊下に設置され、室内機１ａ、１ｂは、室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂの垂直面で吸い込みチャンバ２によって接続されているものであるが、図６に示すように、吸い込みチャンバ２を使用しない形態もこの発明は含む。

図６に示す形態では、熱交換型換気装置４４からの給気経路を構成するダクトは、吸い込みパネル３０の吸い込み接続部に接続される。

室内機１ａ、１ｂは、下面に室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂを有し、背面の垂直面が間隔をあけて互いに向き合うように廊下に設置される。背面には、室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂを設けない。

図６のように構成された全館換気空調システムにおいては、送風用モータ１１ａ、１１ｂによって駆動される送風機１２ａ、１２ｂによって、吸い込みパネル３０のパネル吸い込み口３２から室内空気と、熱交換型換気装置４４から給気経路を構成するダクトにより吸い込みパネル３０の室内側に給気された外気との混合空気を取り込む。混合空気はフィルタ３１でほこり、塵、あるいは臭い、ガスなどの不純物が除去され室内機本体吸い込み口６ａ、６ｂに入る。この混合空気は送風機１２ａ、１２ｂから熱交換器１０ａ、１０ｂに押し出され、ここで冷却または加熱されて吹き出しチャンバ４ａ、４ｂ、各ダクトの順に経由して空調用吹き出し口４１ａ乃至４１ｄから各部屋へ吹き出される。
尚、熱交換型換気装置４４内部でも、フィルタ等により外気は不純物が除去される。

このように構成することにより、室内機１ａ、１ｂを設置した後、天井裏に入り込むことなく室内側から給気ダクトを吸い込みパネル３０に接続することが可能であるため、図１乃至５に示す形態よりも施工性に勝れる。

実施の形態１を示す図で、全館空調システムを説明する斜視図である。 実施の形態１を示す図で、室内機平面構成図である。 実施の形態１を示す図で、室内機側面図である。 実施の形態１を示す図で、フィルタが分割された室内機平面構成図である。 実施の形態１を示す図で、熱交換型換気装置を使用しない全館空調システムを説明する斜視図である。 実施の形態１を示す図で、吸い込みチャンバを使用しない全館空調システムを説明する斜視図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 室内機、２ 吸い込みチャンバ、３ 給気ダクト接続フランジ、４ａ，４ｂ 吹き出しチャンバ、５ａ，５ｂ フランジ、６ａ，６ｂ 室内機本体吸い込み口、１０ａ，１０ｂ 熱交換器、１２ａ，１２ｂ 送風機、１３ａ，１３ｂ ドレンポンプ、１４ａ，１４ｂ ドレンパイプ、１５ａ，１５ｂ 電気品箱、１８ａ，１８ｂ 受光部、１９ 集中コントローラ、２１ 天井部材、３０ 吸い込みパネル、３１，３１ａ，３１ｂ フィルタ、３２ パネル吸い込み口、４０ 換気用排気吸い込み口、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 空調用吹き出し口、４２ 給気口、４３ 排気口、４４ 熱交換型換気装置、４５ 給気用送風機。

Claims (6)

1. 建屋の天井裏に配置されるものであり、送風機により背面及び下面に設けられた吸い込み口から室内空気を吸い込み、該空気を熱交換器により冷却又は加熱して前面に設けられた吹き出しチャンバから吹き出し、背面吸い込み口を対向させて配置した一対のダクト接続式室内機と、
   この一対のダクト接続式室内機の対向した背面吸い込み口間に接続され、上面に外気を導入する外気導入部を有する吸い込みチャンバと、
   前記一対のダクト接続式室内機と冷媒配管で接続された室外機とを備えたことを特徴とする換気機能付き空気調和機。
2. 建屋の天井裏に配置されるものであり、送風機により背面及び下面に設けられた吸い込み口から室内空気を吸い込み、該空気を熱交換器により冷却又は加熱して前面に設けられた吹き出しチャンバから吹き出し、背面吸い込み口を対向させて配置し、この対向した背面吸い込み口を接続し、上面に外気を導入する外気導入部を有する吸い込みチャンバを備えた一対のダクト接続式室内機の少なくとも一組と、
   給気経路において外気を導入する給気口と前記吸い込みチャンバの外気導入部との間をダクトで接続し、排気経路において室内空気を吸い込む換気用排気吸い込み口と屋外への排気口との間をダクトで接続する換気装置と、
   各部屋に設けられ、前記一対のダクト接続式室内機の吹き出しチャンバとダクトで接続された空調用吹き出し口と、
   前記一対のダクト接続式室内機と冷媒配管で接続された室外機とを備えたことを特徴とする全館換気空調装置。
3. 前記一対のダクト接続式室内機は共有の吸い込みパネルを有し、この吸い込みパネルにワイヤレスリモコンからの指令信号を受信するそれぞれの受光部を近接して設けたことを特徴とする請求項２記載の全館換気空調装置。
4. 各室内機の運転及び停止、全室内機の一斉停止を行う集中コントローラを有し、この集中コントローラからの指令が停止でも各室内機の送風を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の全館換気空調装置。
5. 前記一対のダクト接続式室内機は共有の吸い込みパネルを有し、この吸い込みパネルにワイヤレスリモコンからの指令信号を受信するそれぞれの受光部を離して設けると共に、各室内機の運転及び停止、全室内機の一斉停止を行う集中コントローラを設けたことを特徴とする請求項２記載の全館換気空調装置。
6. 建屋の天井裏に配置されるものであり、送風機により背面及び下面に設けられた吸い込み口から室内空気を吸い込み、該空気を熱交換器により冷却又は加熱して前面に設けられた吹き出しチャンバから吹き出し、背面を対向させて配置した一対のダクト接続式室内機と、
   この一対のダクト接続式室内機の下面に配設された吸い込みパネルと、
   前記一対のダクト接続式室内機の背面間の前記吸い込みパネルに接続され、室内に外気を導入する吸い込み接続部と、
   前記一対のダクト接続式室内機と冷媒配管で接続された室外機とを備えたことを特徴とする換気機能付き空気調和機。

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