JP2008157503A

JP2008157503A - 空気調和装置

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Publication number: JP2008157503A
Application number: JP2006344754A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujikura; 健生藤倉; Tomohiro Yabu; 知宏薮
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】本発明の課題は、ビル等の建物内の室内空間の外壁近傍の熱負荷を効率よく処理して、室内空間を快適に空気調和することにある。
【解決手段】本発明に係る空気調和装置１は、外壁９に面する室内空間を天井から空気調和する空気調和装置であって、第１吸込口７１と、第２吸込口７２と、吹出口７３とを備える。第１吸込口は、室内空間内の外壁近傍の室内空気を吸い込み可能である。第２吸込口は、室内空間外の外気を吸い込み可能である。吹出口は、外壁との距離が外壁から第１吸込口までの距離よりも遠い位置で、空気調和された調和空気および／または外気を吹き出す。
【選択図】図１

Description

ビル等の建物内の室内空間を空気調和する空気調和装置において、外壁近傍の熱負荷を効率よく処理する空気調和装置に関する。

従来、ビル等の建物の内部に設けられた室内空間を空調する場合には、室内空間を外壁に近いペリメータゾーンと、中央部のインテリアゾーンとに分けて空気調和が行われている。特許文献１のような技術では、ペリメータゾーンの熱負荷がインテリアゾーンの熱負荷よりも大きいために、インテリアゾーンに対する空調負荷よりもペリメータゾーンの空調負荷を大きくして室内空間全体を空調制御している。
特開２００４−１２５２８８号公報

しかしながら、特許文献１のような技術では、ペリメータゾーンへ調和された空気を吹き出して外壁（または窓など）からの熱負荷を和らげているが、外壁と直接熱交換を行ってしまうために、建物の外部空間の大量の熱負荷と熱交換を行うこととなり熱交換効率があまり良くない。

本発明の課題は、ビル等の建物内の室内空間の外壁近傍の熱負荷を効率よく処理して、室内空間を快適に空気調和することにある。

第１発明に係る空気調和装置は、外壁に面する室内空間を天井から空気調和する空気調和装置であって、第１吸込口と、第２吸込口と、吹出口とを備える。第１吸込口は、室内空間内の外壁近傍の室内空気を吸い込み可能である。第２吸込口は、室内空間外の外気を吸い込み可能である。吹出口は、外壁との距離が外壁から第１吸込口までの距離よりも遠い位置で、空気調和された調和空気および／または外気を吹き出す。

本発明では、室内空間内の外壁に近い領域にある室内空気を天井から取り入れて、空気調和を行っている。また、外気を吸込可能な第２吸込口を設けている。

したがって、外壁面と直接の熱交換をせずに、外壁の影響で熱負荷を得た空気を取り込むことができる。このため、室内空間に影響を及ぼす最低限の熱量と熱交換することができ、効率よく室内空間を空気調和することができる。これにより、エネルギーを必要以上に消費せずに空気調和することができる。

第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、室内空気量調整手段をさらに備える。室内空気量調整手段は、第１吸込口からの室内空気吸込量を調整可能である。

室内空間が例えば事務所などの空間であると、人やＯＡ機器などの発熱により、外気温度が低くても室内空間を冷房する場合がある。このような場合に、室内空間の熱負荷のある空気をそのまま取り込んで空気調和制御をすると、外気温度が低いにもかかわらず冷房運転をする必要がある。

本発明では、第１吸込口からの室内空気の風量を調整可能な、例えば、風量調整ダンパなどの風量調整手段を備えている。したがって、室内空気吸込量を風量調整手段がない場合の室内空気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。これにより、室内空気吸込量を調節して外気の割合を調節することができる。

第３発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、外気量調整手段をさらに備える。外気量調整手段は、第２吸込口からの外気吸込量を調整可能である。

本発明では、第２吸込口からの外気の風量を調整可能な、例えば、風量調整ダンパなどの風量調整手段を備えている。したがって、外気吸込量を外気風量調整手段がない場合の外気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。

第４発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、室内空気量調整手段と、外気量調整手段とをさらに備える。室内空気量調整手段は、第１吸込口からの室内空気吸込量を調整可能である。外気量調整手段は、第２吸込口からの外気吸込量を調整可能である。

本発明では、第２発明の室内空気量調整手段と、第３発明の外気量調整手段との両方ともを備えている。したがって、室内空気吸込量と外気吸込量との割合を、詳細に調整することができる。

第５発明に係る空気調和装置は、第４発明に係る空気調和装置であって、室内温度検出手段と、外気温度検出手段と、制御部とをさらに備える。室内温度検出手段は、室内空気の室内空気温度を検出する。外気温度検出手段は、外気の外気温度を検出する。制御部は、室内空気温度および外気温度に基づいて、室内空気量調整手段と外気調整手段とを制御する。

本発明では、室内空気温度または外気温度に応じて、室内空気量調整手段と外気量調整手段とを制御している。このため、室内空気温度と外気温度とに応じて取り入れる室内空気量と外気量とを調整することができる。

第６発明に係る空気調和装置は、第４発明に係る空気調和装置であって、室内温度検出手段と、外気温度検出手段と、室内湿度検出手段と、外気湿度検出手段と、制御部とをさらに備える。室内温度検出手段は、室内空気の室内空気温度を検出する。外気温度検出手段は、外気の外気温度を検出する。室内湿度検出手段は、室内空気の室内空気湿度を検出する。外気湿度検出手段は、外気の外気湿度を検出する。制御部は、室内空気温度および外気温度、および／または、室内空気湿度および外気湿度に基づいて、室内空気量調整手段と外気調整手段とを制御する。

本発明では、室内空気温度および外気温度、および／または、室内空気湿度および外気湿度に応じて、室内空気量調整手段と外気量調整手段とを制御している。

このため、室内空気温度および外気温度、および／または、室内空気湿度および外気湿度に応じて取り入れる室内空気量と外気量とを調整することができる。

第７発明にかかる空気調和装置は、第５発明または第６発明に係る空気調和装置であって、制御部は、第１制御を行う。第１制御は、室内空気温度が外気温度よりも低い場合に、室内空気吸込量の割合を増やし、かつ、外気吸込量の割合を減らす制御である。

本発明では、室内空気温度が外気温度よりも低い場合に、温度の高い外気を取り入れないように外気吸込量を減らしている。したがって、室内空間の熱負荷のみを冷却することができ、最低限の空調負荷に抑えることができる。このため、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第８発明に係る空気調和装置は、第７発明にかかる空気調和装置であって、制御部は、第２制御を行う。第２制御は、室内空気温度が外気温度よりも高い場合に、室内空気吸込量の割合を減らし、かつ、外気吸込量の割合を増やす制御である。

本発明では、室内空気温度が外気温度よりも高い場合に、室内空気よりも温度の低い外気を取り込んでいる。したがって、室内空気を冷却するのに外気を利用できる。このため、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第９発明に係る空気調和装置は、第８発明に係る空気調和装置であって、熱交換器をさらに備える。熱交換器は、室内空気および／または外気を加熱または冷却可能である。制御部は、第１制御の場合に熱交換器を機能させて、熱交換器に室内空気および／または外気を加熱または冷却させ、第２制御の場合に熱交換器を機能させない。

本発明では、室内空気温度が外気温度よりも低い第１制御の場合に、熱交換器を機能させて、室内空気温度が外気温度よりも高い第２制御の場合に熱交換器を機能させない。

したがって、室内空間の熱負荷が高く、かつ、外気温度が高い場合に熱交換器を機能させて取り込んだ空気を冷却しており、冷却が必要なときに冷房運転を行うことができる。このため、冷房運転の運転時間を最低限に抑えることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１０発明に係る空気調和装置は、第１発明から第９発明に係る空気調和装置であって、送風機と、本体ケーシングとをさらに備える。送風機は、室内空気および／または外気を取り込んで、調和空気または外気を室内空間へ送る。本体ケーシングは、熱交換器と送風機とを内包する。

本発明では、室内空気および／または外気を送風機により本体ケーシングに取り込んで、本体ケーシング内で調和された調和空気または外気を室内空間へ送る。したがって、本体ケーシングと本体ケーシングに内包される装置とを、例えば室内ユニットのような一体のユニットとして利用できる。このため、本発明に係る空気調和装置を施工するのにかかるコストを削減することができる。

第１１発明に係る空気調和装置は、第１０発明に係る空気調和装置であって、本体ケーシングは、本体吸込口と、本体吹出口とを有する。本体吸込口は、本体ケーシング内に未調和の空気を吸い込む。本体吹出口は、本体ケーシング内から調和空気を吹き出す。本体吸込口は、第１吸込口および第２吸込口に接続される。本体吹出口は、吹出口に接続される。

本発明では、本体吸込口は、第１吸込口および第２吸込口と接続されており、外気および／または室内空気を吸い込み可能である。また、本体吹出口は、吹出口と接続されており、調和空気を吹出口を介して室内に送り込んでいる。

したがって、本体吸込口から外気および／または室内空気を本体ケーシング内に吸い込むことができ、また、本体吹出口から調和空気を送り出すことができる。このため、外気および／または室内空気を本体ケーシングで空気調和して本体吹出口から調和空気として吹き出すことができる。

第１２発明に係る空気調和装置は、第１１発明に係る空気調和装置であって、本体吸込口は、本体ケーシングの側面に設けられ、第２吸込口と略直線上になるように接続される。本体吹出口は、本体外気吸込口とは反対側の本体ケーシングの側面に設けられ、吹出口と接続される。

本発明では、外気を吸い込む第２吸込口と、送風機が空気を吸い込む本体吸込口とが略直線上になるように接続されている。したがって、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、送風機にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１３発明に係る空気調和装置は、第１０発明に係る空気調和装置であって、本体ケーシングは、本体室内空気吸込口と、本体外気吸込口と、本体吹出口とを有する。本体室内空気吸込口は、本体ケーシング内に室内空気を吸い込み可能である。本体外気吸込口は、本体ケーシング内に外気を吸い込み可能である。本体吹出口は、本体ケーシングから調和空気を吹き出す。本体室内空気吸込口は、第１吸込口に接続される。本体外気吸込口は、第２吸込口に接続される。本体吹出口は、吹出口に接続される。

本発明では、本体ケーシングは、第１吸込口からの室内空気を吸い込み可能な本体室内空気吸込口と、第２吸込口からの外気を吸込可能な本体外気吸込口と、吹出口に調和空気を吹き出す本体吹出口とを有する。

したがって、本体室内空気吸込口から室内空気を、また、本体外気吸込口から外気を本体ケーシング内に吸い込むことができる。また、本体吹出口から調和空気を送り出すことができる。このため、外気および／または室内空気を本体ケーシングで空気調和して本体吹出口から調和空気として吹き出すことができる。

第１４発明に係る空気調和装置は、第１３発明に係る空気調和装置であって、本体室内空気吸込口は、本体ケーシングの下面に設けられ、第１吸込口と接続される。本体外気吸込口は、本体ケーシングの側面に設けられ、第２吸込口と略直線上になるように接続される。本体吹出口は、本体外気吸込口とは反対側の本体ケーシングの側面に設けられ、吹出口と接続される。

本発明では、本体室内空気吸込口が本体ケーシング下面に、本体外気吸込口が本体ケーシング側面に、本体吹出口が本体外気吸込口とは反対側の本体ケーシング側面に設けられる。また、本体外気吸込口は、第２吸込口と略直線上になるように接続される。

したがって、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、送風機にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１５発明に係る空気調和装置は、第１３発明に係る空気調和装置であって、本体室内空気吸込口は、本体ケーシングの上面に設けられ、第１吸込口と接続される。本体外気吸込口は、本体ケーシングの側面に設けられ、第２吸込口と略直線上になるように接続される。本体吹出口は、本体外気吸込口とは反対側の本体ケーシングの側面に設けられ、吹出口と接続される。

本発明では、本体室内空気吸込口が本体ケーシング上面に、本体外気吸込口が本体ケーシング側面に、本体吹出口が本体外気吸込口とは反対側の本体ケーシング側面に設けられる。また、本体外気吸込口は、第２吸込口と略直線上になるように接続される。

第１６発明に係る空気調和装置は、第１０発明から第１５発明のいずれかに係る空気調和装置であって、送風機はモータを有している。また、送風機は、モータの回転数を調整することで風量の制御を行う。

本発明では、風量をモータの回転数を調整することで制御する。したがって、各風量調整手段を利用しなくとも送風量の調整ができる。このため、エネルギー消費を抑えることができる。

第１発明に係る空気調和装置では、外壁面と直接の熱交換をせずに、外壁の影響で熱負荷を得た空気を取り込むことができる。このため、室内空間に影響を及ぼす最低限の熱量と熱交換することができ、効率よく室内空間を空気調和することができる。これにより、エネルギーを必要以上に消費せずに空気調和することができる。

第２発明に係る空気調和装置では、取り入れる室内空気の量を風量調整手段がない場合の室内空気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。これにより、室内空気吸込量を調節して外気の割合を調節することができる。

第３発明に係る空気調和装置では、取り入れる外気の量を外気風量調整手段がない場合に外気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。

第４発明に係る空気調和装置では、室内空気吸込量と外気吸込量との割合を、詳細に調整することができる。

第５発明に係る空気調和装置では、室内空気温度と外気温度とに応じて取り入れる室内空気量と外気量とを調整することができる。

第６発明に係る空気調和装置では、室内空気温度および外気温度、および／または、室内空気湿度および外気湿度に応じて取り入れる室内空気量と外気量とを調整することができる。

第７発明に係る空気調和装置では、室内空間の熱負荷のみを冷却することができ、最低限の空調負荷に抑えることができる。このため、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第８発明に係る空気調和装置では、室内空気を冷却するのに外気を利用できる。このため、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第９発明に係る空気調和装置では、室内空間の熱負荷が高く、かつ、外気温度が高い場合に熱交換器を作動させて取り込んだ空気を冷却しており、冷却が必要なときに冷房運転を行うことができる。このため、冷房運転の運転時間を最低限に抑えることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１０発明に係る空気調和装置では、本体ケーシングと本体ケーシングに内包される装置とを例えば室内ユニットのような一体のユニットとして利用できる。このため、本発明に係る空気調和装置を施工するのにかかるコストを削減することができる。

第１１発明に係る空気調和装置では、本体吸込口から外気および／または室内空気を本体ケーシング内に吸い込むことができ、また、本体吹出口から調和空気を送り出すことができる。このため、外気および／または室内空気を本体ケーシングで空気調和して本体吹出口から調和空気として吹き出すことができる。

第１２発明に係る空気調和装置では、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、送風機にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１３発明に係る空気調和装置では、本体室内空気吸込口から室内空気を、また、本体外気吸込口から外気を本体ケーシング内に吸い込むことができる。また、本体吹出口から調和空気を送り出すことができる。このため、外気および／または室内空気を本体ケーシングで空気調和して本体吹出口から調和空気として吹き出すことができる。

第１４発明に係る空気調和装置では、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、送風機にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１５発明に係る空気調和装置では、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、送風機にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

第１６発明に係る空気調和装置では、各風量調整手段を利用しなくとも送風量の調整ができる。このため、エネルギー消費を抑えることができる。

＜空気調和装置の構成＞
図１は本発明を実施した一実施形態にかかる空気調和装置１の構成を示す。以下、図に基づいて説明をする。本実施形態に係る空気調和装置１は、例えば事務所ビルなどの室内空間を空調する装置である。この室内空間は、外壁９（または窓９１）側のペリメータゾーンＰＺと室内空間内部のインテリアゾーンＩＺとに仮想的に区分されている。空気調和装置１は、主として、室内ユニット３、室外ユニット２、室内空間の空気を取り込む還気吸込口７１、外気を取り込む外気吸込口７２、室内空間に調和された空気を吹き出す給気吹出口７３、還気吸込口７１と室内ユニット３とを接続する還気ダクト８１、外気吸込口７２と室内ユニット３とを接続する外気ダクト８２、および給気吹出口７３と室内ユニット３とを接続する給気ダクト８３から構成されている。ここで、室外ユニット２は、室内ユニット３と冷媒連絡配管１１により接続されており、室内ユニット３内の室内熱交換器３１とともに冷媒回路１０を形成し、室内熱交換器３１を蒸発器（冷却装置）または凝縮器（加熱装置）として機能させる。

（１）室内ユニット
室内ユニット３は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により設置されている。室内ユニット３は、冷媒連絡配管１１を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。

次に、室内ユニット３の構成について説明する。室内ユニット３は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路３０を有している。この室内側冷媒回路３０は、主として、膨張機構としての室内膨張弁Ｖ５と、利用側熱交換器としての室内熱交換器３１とを有している。

室内膨張弁Ｖ５は、室内側冷媒回路３０内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室内熱交換器３１の液側に接続された電動膨張弁である。

室内熱交換器３１は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。

また、室内ユニット３は、室内空気をユニット内に吸入して、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する送風ファンとしての室内ファン３２を有している。室内ファン３２は、室内熱交換器３１に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ３３によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。

また、これらの室内膨張弁Ｖ５、室内熱交換器３１、および室内ファン３２は、室内ユニットケーシング４内に配置されている。室内ユニットケーシング４は、外気または調和された空気を送り出す本体給気吹出口４３と、室内空気を取り込む本体還気吸込口４１と、外気を取り込む本体外気吸込口４２とが設けられている。本体給気吹出口４３は、室内ユニットケーシング４の側面に設けられており、室内ファン３２により送風された空気が通過する側に配置されている。本体還気吸込口４１は、室内ユニットケーシング４の下面に設けられている。本体外気吸込口４２は、室内ユニットケーシング４の本体給気吹出口４３とは反対側の側面に設けられている。

また、室内ユニット３には、室内ユニット３を個別に操作するためのリモコン６２が接続されている。そして、リモコン６２内部に、室内温度を検出する室内温度センサＴ１が設けられている。本実施形態において、室内温度センサＴ１はサーミスタからなる。また、室内ユニット３は、室内ユニット３を構成する各部の動作を制御する室内側制御部３４を備えている。そして、室内側制御部３４は、室内ユニット３の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット３を個別に操作するためのリモコン６２との間で制御信号等のやりとりや、後述する室外ユニット２との間で伝送線６１を介して制御信号等のやりとり等を行うことができるようになっている。

（２）室外ユニット
室外ユニット２は、ビル等の室外に設置されており、冷媒連絡配管１１を介して室内ユニット３に接続されており、冷媒回路１０を構成している。

次に、室外ユニット２の構成について説明する。室外ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路２０を有している。この室外側冷媒回路２０は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁Ｖ１と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室外膨張弁Ｖ２と、液側閉鎖弁Ｖ３と、ガス側閉鎖弁Ｖ４とを有している。

圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施形態において、インバータにより回転数が制御されるモータ２２によって駆動される容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機２１は、１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニット３の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。

四路切換弁Ｖ１は、室外熱交換器２３を蒸発器および凝縮器として機能させるために設けられた弁である。四路切換弁Ｖ１は、室外熱交換器２３と、圧縮機２１の吸入側と、圧縮機２１の吐出側と、ガス冷媒連絡配管１３とに接続されている。そして、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる際には、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とを接続するとともに、圧縮機２１の吸入側とガス冷媒連絡配管１３とを接続する（図１の実線の状態）。逆に、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させる際には、室外熱交換器２３と圧縮機２１の吸入側とを接続するとともに、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡配管１３とを接続する（図１の破線の状態）。

室外熱交換器２３は、冷媒の蒸発器および冷媒の凝縮器として機能させることが可能な熱交換器であり、本実施形態において、空気を熱源として冷媒と熱交換するクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器２３は、一方が四路切換弁Ｖ１に接続され、他方が室外膨張弁Ｖ２を介して液冷媒連絡配管１２に接続されている。

室外膨張弁Ｖ２は、室内膨張弁Ｖ５と同様に、室外側冷媒回路２０内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器２３の液側に接続された電動膨張弁である。

また、室外ユニット２は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン２４を有している。この室外ファン２４は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ２５によって駆動されるプロペラファン等である。

また、室外ユニット２には、外気温度を検出する外気温度センサＴ２が設けられている。本実施形態において、外気温度センサＴ２はサーミスタからなる。また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部２６を有している。そして、室外側制御部２６は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリ、モータ２２、モータ２５などを制御するインバータ回路等を有しており、伝送線６１を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室外側制御部２６と室内側制御部３４と各制御部間を接続する伝送線６１とによって、空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部６が構成されている。

制御部６は、各種センサＴ１，Ｔ２の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて圧縮機２１、室外ファン２４、室内ファン３２、四路切換弁Ｖ１、室外膨張弁Ｖ２、室内膨張弁Ｖ５、還気風量調整ダンパ５１（後述参照）、および外気風量調整ダンパ５２（後述参照）を制御することができるように接続されている。ここで、図２は、空気調和装置１の制御ブロック図である。

（３）還気吸込口、外気吸込口、給気吹出口、および各ダクト
還気吸込口７１は、ペリメータゾーンＰＺの天井に設けられており、還気ダクト８１を介してペリメータゾーンＰＺから室内空気を室内ユニット３へ取り込むことができる。本実施形態において、還気吸込口７１は、グリル型吸込口（ＨＳ）からなる。なお、還気吸込口７１は、室内ユニットケーシング４の下面に設けられた本体還気吸込口４１と還気ダクト８１により還気風量調整ダンパ５１を介して接続されている。本実施形態において、還気ダクト８１は、室内ユニット３から発生する振動を低減するフレキシブルダクトからなる。還気風量調整ダンパ５１は、外気風量調整ダンパ５２と同様に、制御部６と伝送線６１により接続されている。そして還気風量調整ダンパ５１は、室内温度や外気温などの環境情報に応じて制御部６からの制御信号により室内ユニット３に取り込む還気風量の調整が行われている。

外気吸込口７２は、室内天井裏の外壁９に設けられており、外気ダクト８２を介して室内ユニット３へ外気を取り込むことができる。本実施形態において、外気吸込口７２は、ベンドキャップからなり、雨水や異物などの侵入を防いでいる。ここで、外気吸込口７２は、ベンドキャップに限らず、ガラリなどでも構わない。また、外気吸込口７２は、室内ユニットケーシング４の側面に設けられた本体外気吸込口４２と外気ダクト８２により外気風量調整ダンパ５２を介して接続されている。本実施形態において、外気ダクト８２は、室内ユニット３から発生する振動を低減するフレキシブルダクトからなる。外気風量調整ダンパ５２は、還気風量調整ダンパ５１と同様に、制御部６と伝送線６１により接続されている。そして外気風量調整ダンパ５２は、室内温度や外気温度などの環境情報に応じて制御部６からの制御信号により室内ユニット３に取り込む外気風量の調整が行われている。

給気吹出口７３は、インテリアゾーンＩＺの天井に設けられている。この給気吹出口７３から室内ユニット３はインテリアゾーンＩＺへ外気または調和された空気を吹き出している。本実施形態において、給気吹出口７３は、ノズル型吹出口からなる。なお、ここにいうノズル型吹出口とは、多数の環状または角型のコーンからなり、天井付近の室内空気を誘引し、吹出気流を十分に拡散させるものである。ここで、給気吹出口７３は、ノズル型吹出口に限らず、グリル型吹出口、パンカルーバ型吹出口、スロット型吹出口、パン型ディフューザなどでも構わない。また、給気吹出口７３は、室内ユニットケーシング４の側面にも受けられた本体給気吹出口４３と給気ダクト８３により給気チャンバーボックス８４を介して接続されている。本実施形態において、給気ダクト８３は室内ユニット３の振動を低減するフレキシブルダクトからなる。

＜空気調和装置の運転制御＞
空気調和装置１は、制御部６において運転制御が行われている。運転制御には、夏季などの外気温度が高い時期に行われる夏季運転モードと、冬季、中間期、夜間などの外気温度が低い時期に行われる冬季および中間期運転モードとの２つの運転モードがある。まず、制御部６では、どの運転モードにするかの判断を行っている。

（１）運転モード選択制御
図４は、運転モードの判断処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ１では、リモコン６２においてユーザにより設定された設定温度が外気温度よりも低いか否かを判断している。設定温度が外気温度よりも低いとステップＳ２の夏季運転モードを選択しステップＳ２へ移行する。ステップＳ１で、設定温度が外気温度よりも高いとステップＳ３の冬季および中間期運転モードを選択しステップＳ３へ移行する。

（２）夏季運転モード
図５は、夏季運転モードにおける運転制御の流れを示したフローチャートである。夏季運転モードは、上述の運転モード選択制御においてステップＳ２の夏季運転モードが選択されると開始される。ステップＳ１１では、還気風量調整ダンパ５１を開にし、外気風量調整ダンパ５２を微閉にする。これにより、空気調和装置１は外気風量を絞って室内空気のみを循環させて空気調和を行う。ステップＳ１２では、通常の冷房運転を行う。

（３）冬季および中間期運転モード
図６は、冬季および中間期運転モードにおける運転制御の流れを示したフローチャートである。冬季および中間期運転モードは、上述の運転モード選択制御においてステップＳ３の冬季および中間期運転モードが選択されると開始される。まず、ステップＳ２１では、室内温度が外気温度よりも低いか否かを判断する。室内温度が外気温度よりも低い場合にはステップＳ２２へ移行し、室内温度が外気温度よりも高い場合にはステップＳ２５へ移行する。次に、ステップＳ２１でステップＳ２２へ移行した場合を説明する。ステップＳ２２では、還気風量調整ダンパ５１を開にし、外気風量調整ダンパ５２を微閉にする。ステップＳ２２が終了すると、ステップＳ２３へ移行する。ステップＳ２３では、通常の冷房運転が行われる。すなわち、空気調和装置１は、外気風量を絞った状態で還気吸込口７１よりペリメータゾーンＰＺの室内空気を取り込む。そして、空気調和装置１は、その室内空気を室内熱交換器３１により冷却し、給気吹出口７３から室内空間のインテリアゾーンＩＺに送り込み室内の空気調和を行う。ステップＳ２３が終了すると、ステップＳ２４へ移行する。ステップＳ２４では、風量一定制御が行われる。具体的には、室内ファン３２が、吸い込み側の抵抗を検知し、モータ３３の回転数を制御することで風量を一定に保っている。ステップＳ２４が終了すると、ステップＳ２１へ戻る。次に、ステップＳ２１でステップＳ２５へ移行した場合を説明する。ステップＳ２５では、還気風量調整ダンパ５１を微閉にし、外気風量調整ダンパ５２を開にする。ステップＳ２５が終了すると、ステップＳ２６へ移行する。ステップＳ２６では、送風運転が行われる。すなわち、空気調和装置１は、室内空間からの吸込風量を絞った状態で外気吸込口７２より外気を取り込む。そして、空気調和装置１は、外気を室内熱交換器３１により熱交換させずにそのまま室内ユニット３を通過させ、給気吹出口７３から室内空間のインテリアゾーンＩＺに送り込み室内の空気調和を行う。ステップＳ２６が終了すると、ステップＳ２７へ移行する。ステップＳ２７では、ステップＳ２４と同様に風量一定制御が行われる。ステップＳ２７が終了すると、ステップＳ２１へ戻る。

＜特徴＞
（１）
本発明では、室内空間内のペリメータゾーンＰＺにある室内空気を天井に設けられた還気吸込口７１から取り入れて、インテリアゾーンＩＺの天井に設けられた給気吹出口７３から調和空気を送り込むことで空気調和を行っている。また、外気を吸込可能な外気吸込口７２を設けており、外気を取り込むことも可能である。

したがって、外壁９面と直接の熱交換をさせることなく、外壁９の影響で熱負荷を得た後の空気のみを取り込むことができる。このため、室内空間に影響を及ぼす最低限の熱量と熱交換することができ、効率よく室内空間を空気調和することができる。これにより、エネルギーを必要以上に消費せずに空気調和することができる。また、外気を取り入れることができ、室内空気の入れ換えや外気温度が低い場合には外気冷房を行うことができる。

（２）
室内空間が例えば事務所などの空間であると、人やＯＡ機器などの発熱により、外気温度が低くても室内空間を冷房する場合がある。このような場合に、室内空間の熱負荷のある空気をそのまま取り込んで空気調和制御をすると、外気温度が低いにもかかわらず冷房運転をする必要がある。

本発明では、還気吸込口７１からの室内空気の風量を調整可能な還気風量調整ダンパ５１と、外気吸込口７２からの外気の風量を調整可能な外気風量調整ダンパ５２を備えている。したがって、室内空気吸込量を風量調整手段がない場合の室内空気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。また、外気吸込量を外気風量調整手段がない場合に外気吸込量に対して１００％（全開）から０％（全閉）まで調整することができる。これにより、室内空気吸込量と外気吸込量との割合を、詳細に調整することができる。

（３）
本発明では、制御部６は、室内空気温度が外気温度よりも低い場合に、温度の高い外気を取り入れないように還気風量調整ダンパ５１と外気風量調整ダンパ５２とを制御し、外気吸込量を減らしている。この際に、制御部６は、熱交換器を機能させて室内空気を冷却している。また、制御部６は、室内空気温度が外気温度よりも高い場合に、温度の低い外気をそのまま取り込むように還気風量調整ダンパ５１と外気風量調整ダンパ５２とを制御し、外気のみを取り込んで外気冷房を行っている。

したがって、室内空気温度と外気温度とに応じて取り入れる室内空気量と外気量とを調整することができる。このため、室内空気温度が外気温度よりも低い場合に、室内空間の熱負荷のみを冷却することができ、最低限の空調負荷に抑えることができる。これにより、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。また、室内空間の熱負荷が高く、かつ、外気温度が高い場合に熱交換器を作動させて取り込んだ空気を冷却しており、冷却が必要なときに冷房運転を行うことができる。このため、冷房運転の運転時間を最低限に抑えることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。また、室内空気温度が外気温度よりも高い場合に、室内空気を冷却するのに外気を利用できる。このため、空調負荷を少なくすることができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

（４）
本発明では、室内空気および／または外気を室内ファン３２により室内ユニットケーシング４に取り込んで、室内ユニットケーシング４内で調和された調和空気または外気を室内空間へ送る。そして、室内ユニットケーシング４は、還気吸込口７１からの室内空気を吸い込み可能な本体室内空気吸込口４１と、外気吸込口７２からの外気を吸込可能な本体外気吸込口４２と、給気吹出口７３に調和空気を吹き出す本体給気吹出口４３とを有する。また、本体室内空気吸込口４１が室内ユニットケーシング４の下面に、本体外気吸込口４２が室内ユニットケーシング４の側面に、本体給気吹出口４３が本体外気吸込口４２とは反対側の室内ユニットケーシング４の側面に設けられる。また、本体外気吸込口４２は、外気吸込口７２と直線上になるように接続される。

したがって、室内ユニット３のように室内ユニットケーシング４、室内熱交換器３１、および室内ファン３２が一体のユニットとして利用できる。このため、空気調和装置１を施工するのにかかるコストを削減することができる。また、外気を取り込むのに圧損を少なくして吸い込むことができる。このため、室内ファン３２にかかる負荷を低減することができ、エネルギー消費を少なくすることができる。

＜変形例＞
（１）
本実施形態では、制御部６は、室内温度センサＴ１が検知する室内空気温度および外気温度センサＴ２が検知する外気温度に応じて、還気風量調整ダンパ５１と外気風量調整ダンパ５２とを制御しているが、室内空気温度および外気温度のみに限らず、室内空気湿度および外気湿度を計測して、これらの環境条件に応じて還気風量調整ダンパ５１と外気風量調整ダンパ５２とを制御しても構わない。

（２）
本実施形態では、室内ファン３２の吸い込み側において、室内空気と外気とを吸い込む系統が室内ユニットケーシング４の吸込口により本体室内空気吸込口４１と本体外気吸込口４２とに分かれているが、これに限らず、例えば本体吸込口として一つであっても構わない。この場合に、室内空気を吸い込む還気系統と外気を吸い込む外気系統とは、ダクトにより分岐されている。

（３）
本実施形態では、本体室内空気吸込口４１が室内ユニットケーシング４の下面に設けられているが、これに限らず、上面または側面であっても良い。この場合に、還気風量調整ダンパ５１は、本体室内空気吸込口が上面にある場合には上側に、本体室内空気吸込口が側面にある場合には側面側に接続される。

（４）
本実施形態では、制御部６は、冬季および中間期運転モードにおいて還気風量調整ダンパ５１と外気風量調整ダンパ５２との一方を開にし、他方を閉にしているが、これに限らない。例えば、室内空気温度および外気温度に応じて還気風量調整ダンパ５１および外気風量調整ダンパ５２の両方を完全に閉にせずに、両ダンパ５１，５２の開度を変化させることで吸込の混合率を変化させてエネルギー消費が最適でかつ快適な冷房運転をするようにしても構わない。

本発明にかかる空気調和装置は、エネルギー消費を低減でき、ビル等の建物内の室内空間を空気調和する空気調和装置において、外壁近傍の熱負荷を効率よく処理する空気調和装置等として有用である。

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図。空気調和装置の冷媒回路図。空気調和装置の制御ブロック図。運転モード選択制御のフローチャート。夏季モードにおける運転制御のフローチャート。冬季および中間期運転モードにおける運転制御のフローチャート。

符号の説明

１空気調和装置
４室内ユニットケーシング（本体ケーシング）
６制御部
９外壁
３１室内熱交換器（熱交換器）
３２室内ファン（送風機）
４１本体室内空気吸込口
４２本体外気吸込口
４３本体給気吹出口（本体吹出口）
５１還気風量調整ダンパ（室内空気量調整手段）
５２外気風量調整ダンパ（外気量調整手段）
７１還気吸込口（第１吸込口）
７２外気吸込口（第２吸込口）
７３給気吹出口（吹出口）
Ｔ１室内温度センサ（室内温度検出手段）
Ｔ２外気温度センサ（外気温度検出手段）

Claims

外壁（９）に面する室内空間を天井から空気調和する空気調和装置であって、
前記室内空間内の前記外壁近傍の室内空気を吸い込み可能な第１吸込口（７１）と、
前記室内空間外の外気を吸い込み可能な第２吸込口（７２）と、
前記外壁との距離が前記外壁から前記第１吸込口までの距離よりも遠い位置で、空気調和された調和空気および／または前記外気を吹き出す吹出口（７３）と、
を備える、
空気調和装置（１）。
前記第１吸込口からの室内空気吸込量を調整可能な室内空気量調整手段（５１）をさらに備える、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。
前記第２吸込口からの外気吸込量を調整可能な外気量調整手段（５２）をさらに備える、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。
前記第１吸込口からの室内空気吸込量を調整可能な室内空気量調整手段（５１）と、
前記第２吸込口からの外気吸込量を調整可能な外気量調整手段（５２）と、
をさらに備える、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。
前記室内空気の室内空気温度を検出する室内温度検出手段（Ｔ１）と、
前記外気の外気温度を検出する外気温度検出手段（Ｔ２）と、
前記室内空気温度および前記外気温度に基づいて、前記室内空気量調整手段と前記外気調整手段とを制御する制御部（６）と、
をさらに備える、
請求項４に記載の空気調和装置（１）。
前記室内空気の室内空気温度を検出する室内温度検出手段と、
前記外気の外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記室内空気の室内空気湿度を検出する室内湿度検出手段と、
前記外気の外気湿度を検出する外気湿度検出手段と、
前記室内空気温度および前記外気温度、および／または、前記室内空気湿度および前記外気湿度に基づいて、室内空気量調整手段と前記外気調整手段とを制御する制御部と、
をさらに備える、
請求項４に記載の空気調和装置。
前記制御部は、前記室内空気温度が前記外気温度よりも低い場合に、前記室内空気吸込量の割合を増やし、かつ、前記外気吸込量の割合を減らす第１制御を行う、
請求項５または６に記載の空気調和装置（１）。
前記制御部は、前記室内空気温度が前記外気温度よりも高い場合に、前記室内空気吸込量の割合を減らし、かつ、前記外気吸込量の割合を増やす第２制御を行う、
請求項７に記載の空気調和装置（１）。
前記室内空気および／または前記外気を加熱または冷却可能な熱交換器（３１）を、
さらに備え、
前記制御部は、前記第１制御の場合に前記熱交換器を機能させて、前記熱交換器に前記室内空気および／または前記外気を加熱または冷却させ、前記第２制御の場合に前記熱交換器を機能させない、
請求項８に記載の空気調和装置（１）。
前記室内空気および／または前記外気を取り込んで、前記調和空気または前記外気を前記室内空間へ送る送風機（３２）と、
前記熱交換器と前記送風機とを内包する本体ケーシング（４）と、
をさらに備える、
請求項１から９のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
前記本体ケーシングは、前記本体ケーシング内に未調和の空気を吸い込む本体吸込口と、前記本体ケーシング内から前記調和空気を吹き出す本体吹出口とを有し、
前記本体吸込口は、前記第１吸込口および前記第２吸込口に接続され、
前記本体吹出口は、前記吹出口に接続される、
請求項１０に記載の空気調和装置。
前記本体吸込口は、前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記第２吸込口と略直線上になるように接続され、
前記本体吹出口は、前記本体外気吸込口とは反対側の前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記吹出口と接続される、
請求項１１に記載の空気調和装置。
前記本体ケーシングは、前記本体ケーシング内に前記室内空気を吸い込み可能な本体室内空気吸込口（４１）と、前記本体ケーシング内に前記外気を吸い込み可能な本体外気吸込口（４２）と、前記本体ケーシングから前記調和空気を吹き出す本体吹出口（４３）とを有し、
前記本体室内空気吸込口は、前記第１吸込口に接続され、
前記本体外気吸込口は、前記第２吸込口に接続され、
前記本体吹出口は、前記吹出口に接続される、
請求項１０に記載の空気調和装置（１）。
前記本体室内空気吸込口は、前記本体ケーシングの下面に設けられ、前記第１吸込口と接続され、
前記本体外気吸込口は、前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記第２吸込口と略直線上になるように接続され、
前記本体吹出口は、前記本体外気吸込口とは反対側の前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記吹出口と接続される、
請求項１３に記載の空気調和装置（１）。
前記本体室内空気吸込口は、前記本体ケーシングの上面に設けられ、前記第１吸込口と接続され、
前記本体外気吸込口は、前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記第２吸込口と略直線上になるように接続され、
前記本体吹出口は、前記本体外気吸込口とは反対側の前記本体ケーシングの側面に設けられ、前記吹出口と接続される、
請求項１３に記載の空気調和装置（１）。
前記送風機は、モータを有しており、モータの回転数を調整することで風量の制御を行う、
請求項１０から１５のいずれかに記載の空気調和装置。