JP2018087667A - 外気調和機および換気システム - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の換気システムによれば、従来の外気調和機を用いた換気システムと比較して、メンテナンス等を行いやすいと共に、室内に設置されたエアコンの運転負荷を低減して省エネルギーを実現することができる。
外気調和機1は、上部が開口した(以下、同部分を「上部開口部」という)有底箱状のケース部10と、上部開口部110を開閉可能な蓋部111と、ケース部10内に着脱可能に配置された熱交換器13と、ケース部10内で熱交換器13を着脱可能に保持するスペーサ部14と、ケース部10内で着脱可能に保持された外気拡散部12を備える。外気調和機1は、図6および図7に示すように、建物Hの床下の空間部に、床開口部F1のやや下方にケース部10の上部開口部110が位置するように(各々の開口が通ずるように)設置されている。以下、外気調和機1の各部について説明する。
ケース部10は、長方形の底壁107と、底壁107の外縁から上方に立ち上がった側壁100からなり、底壁107と側壁100の外面側には断熱層106を有している。側壁100には、導入口101、導出口103および冷媒配管導入口105が形成されており、各々が断熱層106を含む板厚方向への貫通穴である。底壁107には、略中央部に排水口108が形成されており、排水口108は断熱層106を含む板厚方向への貫通穴である。
蓋部111は、ケース部10の上部開口部110を気密かつ水密に塞ぐと共に、持ち上げるだけで容易に開閉できるものである。蓋部111は、内部に断熱層113を有している。また、蓋部111は、上面側に、平行に形成された二条の凹部により構成された把持部112が一対設けられている。
熱交換器13は、ケース部10内に導入された外気との間で熱交換可能なものであり、本実施の形態では、伝熱管(符号省略)と、該伝熱管の径方向に交差した複数のフィン(符号省略)からなる(いわゆるフィンアンドチューブ型の)熱交換器を使用している。
スペーサ部14は、所要長さの金属製の細長い板材により形成され、両方の端部が、同一方向に同じ長さ突出するように曲げて形成された形状(平面視コ字状、あるいはCチャンネル状とも換言できる形状)に形成されている。なお、この両方の端部は、側壁100への取付片を構成する。
外気拡散部12は、板厚方向に貫通した複数の孔が形成された合成樹脂製のパネル(パンチングパネル)であり、ケース部10内における熱交換器13と導入口101との間の領域に、導入口101と所要間隔を設けると共に、熱交換器13と所要間隔を開けて平行に配置されている(図1、図5(a)参照)。また、外気拡散部12は、底壁107内面に下縁部が接触しないように、外気拡散部用スペーサ121を介してケース部10の側壁100の内面側に着脱可能に取り付けられている。
換気システムVは、建物Hの屋内換気システムであり、外気用流路15と、前述の外気調和機1と、温調空気用流路16と、エアコン2を備える。以下、図7を主に参照して換気システムVについて説明するが、外気調和機1に関する説明は前述しているため省略する。
外気用流路15は、建物Hの床下に配設されたダクトであり、一端側に外気導入口151が設けられて屋外側に開口し、他端側が外気調和機1の導入用接続管102を介して導入口101に接続されている。外気導入口151には、エアフィルタ152が設けられている。
温調空気用流路16は、建物Hの床下に配設されたダクトであり、室内の床上へ温調された空気を流通させると共に、室内側へ延設して、天井等の室内上方から温調された空気を流通させることができるように設けられている。
エアコン2は、建物Hの室内の上方に設置された室内機20と、屋外に設置された室外機21を有し、室内機20と室外機21は冷媒配管22により接続されている。室内機20および室外機21は、その内部で冷媒配管22が分岐され、分岐された冷媒配管17を介して、外気調和機1の熱交換器13で流通する冷媒を供給可能としている。なお、冷媒の供給の態様としては、図13(a)に示すように直列に接続する態様と、図13(b)に示すように並列に接続した態様がある。
図1〜7を参照して、外気調和機1と換気システムVの作用について説明する。なお、以下では、運転時とメンテナンス時を分けて説明する。
図7に示すように、建物H内部は排気ファン3により室内が負圧になっており、外気A1は、外気導入口151から外気用流路15に導入されて外気調和機1の方向へ流通し、ケース部10の導入口101を通じて外気調和機1内に至る。このとき、外気A1は、外気導入口151に設けられたエアフィルタ152により濾過され、外気調和機1内に(ひいては室内に)、PM2.5等の粉塵の流入や虫等の侵入を防止できる。
図5に示すように、外気調和機1内に導入された外気は、外気拡散部12に当たって流動方向が変わり、各孔を通じて熱交換器13がある方向へ向かう。また、それと共に、導入口101と外気拡散部12の間の空間の空気圧が高くなり、設ける領域を熱交換器13に対応させてある各孔からほぼ均等に空気が排出される。つまり、外気A1は、拡散して熱交換器13に満遍なく当たるようになる。熱交換器13に当たった外気A1は、熱交換器13のフィンの間をすり抜けながら熱交換が行われ、熱交換器13を抜けた空気は温調された温調空気A2となる。
熱交換器13で温調された内部の空気(温調空気A2)は、導出口103を通じて、温調空気用流路16に導出される。このとき、導出口103は、導入口101と対向配置されているため、温調された空気が効率良く機外へ抜けやすくなる。
図6に示すように、外気調和機1は、ケース部10の上部開口部110が建物Hの床Fに形成された床開口部F1と通ずるように建物Hの床下に設置されているので、従来の天井設置型の外気調和機と比較して、メンテナンス等の際に脚立等を必要とせず、床蓋材Cと蓋部111を開ければ作業が開始できるので、メンテナンス等を行いやすい。
図8に示す外気調和機1aは、外気調和機1の変形例である。なお、外気調和機1aは、外気拡散部12を有していない点以外は、外気調和機1と同様であるため、共通部分には同じ符号を付し、その構造の説明を省略する。外気調和機1aによれば、外気調和機1よりも更に構造がシンプルなため、メンテナンス性が向上している。
図9(a)は、外気拡散部の変形例である外気拡散部12aを示している。外気拡散部12aは、本体の外表面形状がほぼ半球面状のパンチングパネルであり、縁部がフランジ状に形成されている。
図9(b)は、外気拡散部の変形例を示している。外気拡散部12bは、取り付け時において正面となる側が矩形の板状であり、取り付け時において左右となる側が開口した枠状であり、かつ先端に鉤状の引っかけ部(符号省略)が形成されている。
図10(a)(b)は、スペーサ部の変形例であるスペーサ部14aを示している。スペーサ部14aは、上部スペーサ141aと下部スペーサ142aからなる。
図11はスペーサ部の変形例であるスペーサ部14bを示している。スペーサ部14bは、熱交換器13の左右両方の高さ方向に取り付けられ、下方が熱交換器13の底部よりも所要長さ下方に突出した本体部分と、本体部分上端に設けられ、長さ方向途中から下方に曲げて形成された掛止爪部分(部号省略)からなる。
図12に示す換気システムV2は、換気システムVの変形例である。換気システムV2は、外気用流路15の途中に全熱交換器S(顕熱交換器にも置き換え可能)を備える点において、換気システムVと異なっている。換気システムV2は、外気用流路15に導入した外気A1が、全熱交換器によって加熱あるいは冷却され、その後に外気調和機1による温調が行われるため、外気調和機1から導出される際の空気の温度を、室温との温度差がより少ないものとすることができる。この結果、室内に設置されたエアコン2の運転負荷が更に低減され、省エネルギーに貢献することができる。
図14に示す外気調和機1bは、外気調和機1aの変形例である。なお、外気調和機1bは、ケース部10内に排水栓4を備えている点において、外気調和機1aと異なっており、その他の構成部材および作用は共通するため、説明を省略する。
10 ケース部
100 側壁
101 導入口
102 導入用接続管
103 導出口
104 導出用接続管
105 冷媒配管導入口
106 断熱層
107 底壁
108 排水口
109a、109b、109c、109d 受け部
110 上部開口部
111 蓋部
112 把持部
113 断熱層
12、12a、12b 外気拡散部
121 外気拡散部用スペーサ
13 熱交換器
131 第一の出入管
132 継手部
133 第二の出入管
134 継手部
14、14a、14b スペーサ部
141a 上部スペーサ
142a 下部スペーサ
15 外気用流路
151 外気導入口
152 エアフィルタ
16 温調空気用流路
161、162 給気口
17 冷媒配管
18 ドレン管
2 エアコン
20 室内機
21 室外機
22 冷媒配管
3 排気ファン
4 排水栓
V、V2 換気システム
A1 外気
A2 温調空気
H 建物
F 床
F1 床開口部
C 床蓋材
S 全熱交換器
9 空調設備
OA 外気
91 外気調和機
911 冷却コイル911
912 加熱コイル912
913 加湿器913
914 送風機914
92 還気取り入れ口
93 顕熱交換器
RA 室内へ供給された空気
SA 熱交換後の空気
R 室内
Claims (16)
- 上部が開口した箱状であり、側壁または底壁のいずれかの箇所に、外気を内部へ導入可能な導入口、内部の空気を外部へ導出可能な導出口、機外に設置されたエアコンから延設された冷媒配管を導入可能な冷媒配管導入口、および、内部に生じた溜まり水を外部へ排出可能な排水口が形成され、前記上部の開口が建物の床面に形成された開口と通ずるように建物の床下に設置可能なケース部と、
該ケース部の前記上部の開口を開閉可能な蓋部と、
前記ケース部内に着脱可能に配置され、前記冷媒配管を介して供給される冷媒を流通させることで、前記ケース部内に導入された外気との間で熱交換可能な熱交換器とを備える
外気調和機。 - 前記ケース部内で前記熱交換器を着脱可能に保持すると共に、同熱交換器と同ケース部の内面との間を所要間隔で離隔するスペーサ部を備える
請求項1に記載の外気調和機。 - 前記ケース部内における前記熱交換器と前記導入口との間の領域に着脱可能に配置され、導入された外気を前記熱交換器の前記導入口側に向いた面の全域に向けて拡散可能な構造である外気拡散部を備える
請求項1または請求項2に記載の外気調和機。 - 前記外気拡散部が、板厚方向に貫通した複数の孔が形成されたパネルにより構成され、前記熱交換器と所要間隔を開けて配置されたものである
請求項3に記載の外気調和機。 - 前記熱交換器が、前記ケース部内に挿入される冷媒配管と接続するための継手部を有し、該継手部が前記ケース部の内部空間に収まるように配置されたものである
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載の外気調和機。 - 前記外気拡散部が、前記ケース部の内面との間を所要間隔で離隔可能なものである
請求項3、請求項4または請求項5に記載の外気調和機。 - 前記ケース部と前記蓋部のいずれか一方または双方が断熱性を有するものである
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項6に記載の外気調和機。 - 前記ケース部内の空気を加湿する加湿器を備える
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6または請求項7に記載の外気調和機。 - 前記加湿器で使用される液体が、次亜塩素酸水溶液である
請求項8に記載の外気調和機。 - 前記ケース部の内部空間へ照射可能な殺菌灯を備える
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8または請求項9に記載の外気調和機。 - 前記ケース部の前記排水口に着脱可能な排水栓を有する
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9または請求項10に記載の外気調和機。 - 一端側が屋外側に開口され、外気が流通可能な外気用流路と、
該外気用流路と接続された上部が開口した箱状であり、側壁または底壁のいずれかの箇所に、前記外気用流路から外気を内部へ導入可能な導入口、内部の空気を外部へ導出可能な導出口、機外に設置されたエアコンから延設された冷媒配管を導入可能な冷媒配管導入口、および、内部に生じた溜まり水を外部へ排出可能な排水口が形成され、前記上部の開口が建物の床面に形成された開口と通ずるように建物の床下に設置可能なケース部、該ケース部の前記上部の開口を開閉可能な蓋部、および、前記ケース部内に着脱可能に配置され、前記冷媒配管を介して供給される冷媒を流通させることで、前記ケース部内に導入された外気との間で熱交換可能な熱交換器を有する外気調和機と、
該外気調和機の導出口に一端側が接続されていると共に、他端側が室内側に開口し、同外気調和機により温調された空気が流通可能な温調空気用流路と、
前記外気調和機が設置された建物内の空間を空調可能であると共に、室内機と室外機のいずれか一方または双方から分岐された冷媒配管を介して、前記外気調和機の前記熱交換器で流通する冷媒を供給可能なエアコンとを備える
換気システム。 - 前記外気用流路の途中に全熱交換器または顕熱交換器を備える
請求項12に記載の換気システム。 - 前記外気用流路の屋外側の開口箇所にエアフィルタを備える
請求項12または請求項13に記載の換気システム。 - 前記外気用流路と前記温調空気用流路のいずれか一方または双方がファンを備える
請求項12、請求項13または請求項14に記載の換気システム。 - 前記温調空気用流路の途中に、前記外気調和機と構成を同じくする他の外気調和機を備える
請求項12、請求項13、請求項14または請求項15に記載の換気システム。
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