JP2008122057A - 換気システムを有する空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、空気調和機を設置するために壁に空けた既設の通過ホールを用いて、給気及び排気が共になされることができるようにする換気システムを有する空気調和機を提供するためのものである。
【解決手段】本発明に係る換気システムを有する空気調和機は、室内に設けられて室内空気を熱交換する室内機と、前記室内機の一側と連結され室外空気が供給される給気ダクトと、前記室内機の一側に連結され前記室内機から発生される凝縮水が排出されると共に、室内空気が排気される共用管と、前記共用管から排気される凝縮水を含んだ空気から前記凝縮水を分離する分離装置とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、換気システムを有する空気調和機に関し、より詳しくは、空気調和機を設置するために壁に空けた既設の通過ホールを用いて、給気及び排気が共になされることができるようにした換気システムを備えた空気調和機に関する。
一般に、空気調和機は、冷凍サイクルを用いて空気を調和する装置であって、従来の空気調和機は、本体の内部に送風ファンと熱交換器を備え、送風ファンを用いて室内空気を本体の内部に吸入して、熱交換器を通過した空気が冷却または加熱されるようにすることで、室内空間が冷房または暖房できるようになっている。
近年、省エネルギーを目的として、室内空間と室外空間の断熱のために、建物の気密化を図っているが、このように、建物の気密化を図ることによって、室内の空気がよく換気できなくて、室内の空気が悪くなることになる。
このような問題を解決するために、冷房または暖房機能に加えて室内空気を強制換気させることによって、室内空気が快適になるようにする換気システムを有する空気調和機が登場している。
このような換気システムを有する空気調和機の一例が日本特開２００１−１７３９８５号に開示されている。
前記空気調和機は、冷媒が移動する冷媒配管の他に、室内空気を換気させるための換気ダクトを備えることによって、室内空気を換気させることになる。前記換気ダクトは、空気調和機の冷媒配管及びドレインホースが通過するように壁に形成された通過ホールを通じて設けられる。しかしながら、従来の冷媒配管及びドレインホースが通過するように形成された通過ホールの大きさは制約があるので、給気ダクトと排気ダクトを共に設けることができる空間にならない。これによって、換気ダクトは給気ダクトと排気ダクトのうち、１つのダクトの機能のみを遂行することができるように形成された。しかしながら、換気ダクトを通じて給気または排気のうち、１つの機能のみ行なわれず、室内空気を改善することに限界があった。
特開２００１−１７３９８５号公報
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、空気調和機で使われる冷媒配管及びドレインホースが壁を通過するように形成された既設の通過ホールをそのまま使用しながら、給気及び排気を共に遂行することができる換気システムを有する空気調和機を提供することにある。
前記のような目的を達成するための本発明に係る換気システムを有する空気調和機は、室内に設けられ室内空気を熱交換する室内機と、前記室内機の一側と連結され室外空気が吸入される給気ダクトと、前記室内機の一側に連結され前記室内機から発生される凝縮水が吐出されると共に室内空気が吐出される共用管と、前記共用管から吐出される凝縮水を含んだ空気から前記凝縮水を分離する分離装置と、を備える。
また、前記分離装置の一側には分離された空気が吐出される排気ダクトが結合され、前記分離装置の下側には分離された凝縮水が吐出されるドレインホースが結合される。
また、前記給気ダクトと前記排気ダクト上には、前記給気ダクトに吸入される空気と前記排気ダクトに吐出される空気を熱交換させる全熱交換装置が設けられる。
また、前記分離装置は、前記共用管と同一幅を有し、内部空間を形成するケースと、前記ケースの内部に設けられて前記内部空間が略Ｕ字状の空間を形成するようにする分離壁を含む。
また、前記分離装置は、前記共用管に排気される凝縮水を含んだ空気から遠心力を用いて凝縮水を分離させるサイクロンである。
前記のような、目的を達成するための本発明に係る換気システムを有する空気調和機は、圧縮機及び凝縮機を備え室外に設けられる室外機と、熱交換器を備え室内に設けられて室内空気を熱交換する室内機と、冷媒が流動するように前記室内機と室外機を連結する冷媒管と、前記室内機から発生する凝縮水を排出するためのドレインホースとを備える空気調和機であって、室外空気が室内に吸入される給気ダクトを備え、前記ドレインホースを室内空気が室外に排気する排気ダクトと共用して使用する。
また、前記ドレインホースに排気される凝縮水が含まれた空気から凝縮水を分離する分離装置を更に備える。
以上、詳細に説明したように、本発明に係る換気システムを有する空気調和機によれば、ドレインホースと排気管の役割を共用する共用管を使用することによって、既存の空気調和機の使用のために外壁に形成された通過ホールをそのまま使用して、室内空気を換気させるための給気ダクトと排気ダクトが共に形成できるので、換気の効率が高まることになる。
また、共用管を通じて空気と共に吐出される凝縮水を分離装置を使用して分離させることができるので、凝縮水が全熱交換装置及び駆動モータに浸透することによる故障を防止することができる。
図１は本発明の一実施形態に係る換気システムを有する空気調和機の斜視図であり、図２は前記空気調和機を図示的に示すものである。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る換気システムを有する空気調和機は、室内に設けられる室内機１０と、室外に設けられる室外機２０と、室内機１０と室外機２０の一側に各々設けられて建物の外壁３０に挿入される管３１に形成された通過ホール３１ａを通じて室内機１０と室外機２０を互いに連結する２つの冷媒配管１１、１２を備える。２つの冷媒配管１１、１２の中の１つは凝縮機で凝縮された液体冷媒が吐出される液体冷媒配管１１であり、もう１つは蒸発器で蒸発した気体冷媒が吐出される気体冷媒配管１２である。
図示してはいないが、室外機２０には、冷媒を高温、高圧で圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で高温、高圧で圧縮された冷媒を高圧、常温の液体冷媒に液化する凝縮器が設けられて、室内機１０には凝縮機から排出された高温、常圧の液冷媒を膨脹させる膨脹装置と、前記膨脹装置により膨脹された冷媒が蒸発しながら室内空気と熱交換する熱交換器と、室内の空気が熱交換器により熱交換できるように室内空気を室内機１０の内部に吸入する送風ファンとが設けられる。
このような空気調和機を稼動することになれば、室内機１０に設けられた熱交換器が室内空気を熱交換する際、凝縮水が発生することになるが、このような凝縮水を室外に排出するために、室内機１０の一側に連結されて通過ホール３１ａを通じて室外側に延びるドレインホース１３が設けられる。
本発明に係る空気調和機は、冷房または暖房させるだけでなく、室内空気を室外に排出し室外空気を室内に吸入することで、室内空気を換気させるような換気システムを備える。
本発明に係る換気システムは室外空気を室内に吸入するための給気ダクト１４と室内空気を室外に排出するための排気ダクト１５とを備える。
給気ダクト１４の一端には給気フード１４ａが設けられ、給気フード１４ａには室外空気を吸入するための吸入送風ファン１４ｂが設けられる。排気ダクト１５の一端には排気フード１５ａが設けられ、排気フード１５ａには室内空気を排気するための排気送風ファン１５ｂが設けられる。吸入送風ファン１４ｂ及び排気送風ファン１５ｂは駆動モータ（図示していない）により各々駆動される。
また、室内空気を換気させる際、突然の冷気または熱気が室内に流入しないように、室外から室内に流入する空気と室内から室外に流出する空気とを熱交換させる全熱交換器３５が設けられることが好ましい。このような全熱交換器３５には伝熱素子３６が設けられ、給気ダクト１４を通じて吸入される空気と、排気ダクト１５を通じて吐出される空気とを熱交換することになる。
しかしながら、排気ダクト１５を別途に設置することになれば、排気ダクト１５は、従来の排気ダクト１５の直径を除外した大きさで建物の外壁に形成されていた通過ホール３１ａを通過できないので、ドレインホース１３と排気ダクト１５の役割を兼用する共用管１６が使われる。
ドレインホース１３と排気ダクト１５の役割を同時に行う共用管１６を使用することになれば、共用管１６を通じて室内機１０に生ずる凝縮水及び室内機１０を通じて吸入された室内空気が、共用管１６を通じて同時に吐出されるが、このように凝縮水が排気ダクト１５側に吐出されれば、全熱交換器３５に使われる全熱交換素子３６及び排気フード１５ａに設けられて排気送風ファン１５ｂを駆動する駆動モータ（図示していない）に、凝縮水が入って全熱交換素子３６や駆動モータに故障を起こすことがある。
このような問題を解決するために、共用管１６を通じて吐出される凝縮水を含んだ空気から凝縮水を分離するための分離装置４０が設けられる。
図３には、本発明の一実施形態に係る分離装置が図示されている。本発明の一実施形態に係る分離装置４０は、上部に形成される円筒部４１ａと円筒部４１ａから延びて下部に形成される円錐部４１ｂを備えるケース４１と、ケース４１の内部に形成されて共用管１６から吐出される凝縮水を含んだ空気の流動経路を遮断することにより、凝縮水を分離する分離壁４２とを含む。
分離壁４２を中心にして、ケース４１の一側には共用管１６が結合され、共用管１６の反対側には排気ダクト１５が結合される。ケース４１の下部にはドレインホース１３が結合される。共用管１６を通じて吐出される空気と凝縮水の中で、凝縮水は分離壁４２に当たった後、円錐部４１ｂに案内されてドレインホース１３側に落ち、凝縮水が分離された空気は、分離壁４２を乗り越えて排気ダクト１５を通じて排気される。
したがって、ドレインホース１３と排気ダクト１５の役割を兼用する共用管１６を使用しても、凝縮水が全熱交換素子３１や排気送風ファン１５ｂを駆動する駆動モータに侵入する虞がなくなる。
図４には、本発明の第２実施形態に係る分離装置５０が図示されている。
本発明の第２実施形態に係る分離装置５０は、共用管１６と同一幅を有し、内部空間５１ａを形成するケース５１と、ケース５１の内部に設けられて内部空間５１ａがＵ字型の空間を形成するように内部空間５１ａを区画する分離壁５２とを含む。
一方、分離壁５２を中心にして、ケース５１の一側には共用管１６が結合され、他側には排気ダクト１５が結合される。また、ケース５１の下側には、空気から分離された凝縮水が排出されるドレインホース１３が結合される。
これによって、共用管１６を通じて排出される空気に含まれた凝縮水は、分離壁５２に当たった後、下側に滴下することになるので、排気ダクト１５を通じて抜け出られず、空気のみが排気ダクト１５を通じて吐出される。したがって、凝縮水が、全熱交換素子３１や排気送風ファン１５ｂを駆動する駆動モータに侵入する虞はなくなる。
図５には、本発明の第３実施形態に係る分離装置６０が図示されている。
本発明の第３実施形態に係る分離装置６０は、遠心力を用いて凝縮水を分離させるサイクロンで形成される。
サイクロンは、上部に形成される円筒部６１ａと、円筒部６１ａから延びて下部に形成される円錐部６１ｂとを備え、内部に分離空間６２が形成されるケース６１と、ケース６１の中心部に形成されてケース６１の内部に流入した空気が回転するようにし凝縮水が分離された空気が吐出される吐出管６３とを備える。一方、ケース６１の一側に形成されて空気が流入する流入管６４は、ケース６１から流入する空気が吐出管６２を中心にして分離空間６２で回転するように、ケース６１に内接するように形成される。
ケース６１の下側には、空気から分離された凝縮水が吐出されるドレインホース１４が結合され、吐出管６３には、凝縮水が分離された空気が吐出される排気ダクト１５が結合される。
これによって、共用管１６を通じて排出される空気が、ケース６１の内部に流入すれば分離空間６２で回転することになり、回転する空気中に含まれた凝縮水は、遠心力により分離されてドレインホース１４に吐出される。一方、凝縮水が分離された空気のみが排気ダクトに吐出されるので、凝縮水が全熱交換素子３１や排気送風ファン１５ｂを駆動する駆動モータに浸透する虞がなくなるので、共用管１６を使用しても問題にならない。
本発明の一実施形態に係る換気システムを有する空気調和機の斜視図である。 本発明に係る換気システムを図式的に示す図である。 図２に使われる第１実施形態に係る分離装置を示す図である。 図２に使われる第２実施形態に係る分離装置を示す図である。 図２に使われる第３実施形態に係る分離装置を示す図である。
符号の説明
１０ 室内機
１１、１２ 冷媒配管
１３ ドレインホース
１４ 給気ダクト
１５ 排気ダクト
１６ 共用管
２０ 室外機
３０ 熱交換装置
３１ 熱交換素子
４０ 分離装置

Claims (8)

  1. 室内に設けられて室内空気を熱交換する室内機と、
    前記室内機の一側と連結され室外空気が吸入される給気ダクトと、
    前記室内機の一側に連結され前記室内機から発生される凝縮水が吐出されると共に、室内空気が吐出される共用管と、
    前記共用管から吐出される凝縮水を含んだ空気から前記凝縮水を分離する分離装置と、
    を備えることを特徴とする換気システムを有する空気調和機。
  2. 前記分離装置の一側には分離された空気が吐出される排気ダクトが結合され、前記分離装置の下側には分離された凝縮水が吐出されるドレインホースが結合されることを特徴とする請求項１記載の換気システムを有する空気調和機。
  3. 前記給気ダクトと前記排気ダクト上には、前記給気ダクトに吸入される空気と前記排気ダクトに吐出される空気を熱交換させる全熱交換装置が設けられることを特徴とする請求項２記載の換気システムを有する空気調和機。
  4. 前記分離装置は、上部に形成される円筒部と下部に形成される円錐部を備えるケースと、前記ケースの内側に設けられて前記共用管から吐出される凝縮水を含んだ空気の流動経路を遮断することにより、凝縮水を分離する分離壁とを含むことを特徴とする請求項１記載の換気システムを有する空気調和機。
  5. 前記分離装置は、前記共用管と同一幅を有し内部空間を形成するケースと、前記ケースの内部に設けられて前記内部空間が略Ｕ字状の空間を形成するようにする分離壁とを含むことを特徴とする請求項１記載の換気システムを有する空気調和機。
  6. 前記分離装置は、前記共用管に排気される凝縮水を含んだ空気から遠心力を用いて凝縮水を分離させるサイクロンであることを特徴とする請求項１記載の換気システムを有する空気調和機。
  7. 圧縮機及び凝縮機を備え室外に設けられる室外機と、熱交換器を備え室内に設けられて室内空気を熱交換する室内機と、冷媒が流動するように前記室内機と室外機を連結する冷媒管と、前記室内機から発生する凝縮水を排出するためのドレインホースとを備える空気調和機であって、
    室外空気が室内に吸入される給気ダクトを備え、前記ドレインホースを室内空気が室外に排気する排気ダクトと共用して使用することを特徴とする換気システムを有する空気調和機。
  8. 前記ドレインホースに排気される凝縮水が含まれた空気から凝縮水を分離する分離装置を更に備えることを特徴とする請求項７記載の換気システムを有する空気調和機。
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