JP2018100791A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】通風経路の断面積を大きくすることなく、換気量を操作することができる空気調和システムを提供する。【解決手段】空気調和システムは、屋外給気口を介して取り入れた外気を複数の空調対象空間に供給する給気経路と、複数の空調対象空間の室内空気を屋外排気口を介して外部に排気する排気経路と、複数の空調対象空間のそれぞれに設置されている一対の給排気口のそれぞれに給気経路又は排気経路を接続する複数の第１切替手段と、を備えたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の空調対象空間に外気を供給する換気機能を備えた空気調和システムに関するものである。

近年、住宅の高気密化が進み、自然換気だけでは十分な換気量が得られなくなってきている。そのため、複数の居室等の空調対象空間に強制的に外気を供給する換気方式を採用した空気調和システムが増えている。
また、取り入れた外気を加熱あるいは冷却してから空調対象空間に供給できる換気装置、いわゆるオールフレッシュ方式の空気調和システムが採用されることも多くなってきている。

各居室への送風量は、初期設置時にその居室の容積に対応した必要換気量に調整される。一般的には、例えば居室の室内空気が１時間あたり０．５回入れ替わる程度の給排気量が必要換気量とされている。通風経路が敷設されてからは、送風量を大きく変化させることは非常に困難である。例えば、導入外気で室温調整を行う空調運転時に、特定の居室に空調負荷が集中した場合、送風量を大きく変化させることは困難であるため、その居室だけ空調ができなくなる、つまりその居室の室温が目標室温に到達しない可能性が発生する。

このような問題を回避するため、各居室に連通している給気経路のそれぞれに独立に送風機（給気ファン）を設置し、各居室が要求する送風量を確保するようにした空気調和システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１７４６７４号公報

しかしながら、特許文献１に示されたような構成では、分岐経路毎に給気ファンが必要であるため、機器コストが増大してしまう。また、その送風機の最大送風量に見合った送風経路の断面積にする必要がある。そのため、最大送風量に見合った断面積の送風経路を確保するために大きな空間が必要となり、居住空間を圧迫することになってしまう。加えて、その分の施工コストも増大することになってしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、通風経路の断面積を大きくすることなく、換気量を操作することができる空気調和システムを提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和システムは、複数の空調対象空間に外気を供給する換気機能を備えた空気調和システムにおいて、屋外給気口を介して取り入れた外気を前記複数の空調対象空間に供給する給気経路と、前記複数の空調対象空間の室内空気を屋外排気口を介して外部に排気する排気経路と、前記複数の空調対象空間のそれぞれに設置されている一対の給排気口のそれぞれに前記給気経路又は前記排気経路を接続する複数の第１切替手段と、を備えたものである。

本発明に係る空気調和システムによれば、少なくとも一対の給排気口のそれぞれに給気経路又は排気経路を接続する複数の第１切替手段を備えたので、空調負荷の大小に対応して大きく供給風量を操作することが可能になり、空調対象空間の全体を均質に換気及び空調することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの換気空調制御動作の際の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムが局所負荷対応運転を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムが最大負荷対応運転１を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムが最大負荷対応運転２を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。 給排気口の配置例を示した概略図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システムＡの構成の一例を示す概略構成図である。図１に基づいて、空気調和システムＡについて説明する。図１では、空気調和システムＡが設置された建物を含めた概略構成を図示している。なお、図１では、空気の流れを実線矢印で示している。また、図１では、複数の空調対象空間として４つの居室１３〜居室１６を図示している。さらに、図１を含め、空気の流れている経路を太線で表している。

＜空気調和システムＡの構成＞
空気調和システムＡは、複数の空調対象空間（図１では居室１３〜居室１６）に外気を供給する換気機能を備えたものであり、取り入れた外気を温度調節してから複数の空調対象空間に供給する外気処理機能を備えたものである。以下の説明において、空気調和システムＡが外気処理機能を備えたものとして説明するが、外気を温度調節することなく複数の空調対象空間に供給する換気機能だけを備えたものでもよい。

図１に示すように、空気調和システムＡは、空気調和装置１と、給排気ダクト部１０と、を有している。

（空気調和装置１）
空気調和装置１は、取り入れた外気を居室１３〜居室１６に供給する機能を有している。また、空気調和装置１は、取り入れた外気を加熱あるいは冷却した空気を居室１３〜居室１６に供給することも可能に構成されている。空気調和システムＡが設置された建物には、外気を導入するための屋外給気口２、及び、居室１３〜居室１６から戻ってきた空気を排気するための屋外排気口３が設置されている。なお、屋外給気口２から取り入れた外気、及び、取り入れた外気を加熱あるいは冷却した空気をまとめて空調空気と称するものとする。

空気調和装置１には、給気ファン４と、排気ファン６と、熱交換器５と、が内蔵されている。また、空気調和装置１には、通風路切替手段７が内蔵されている。さらに、空気調和装置１には、給気風路４ａと、排気風路６ａと、接続風路７ｃと、が内蔵されている。さらに、空気調和装置１には、外気温度センサ２０及び制御装置５０が内蔵されている。
なお、給気風路４ａに設けられている通風路切替手段７を、通風路切替手段７ａと称し、排気風路６ａに設けられている通風路切替手段７を、通風路切替手段７ｂと称するものとする。
「通風路切替手段７」が、本発明の「第２切替手段」に相当する。

給気ファン４は、給気風路４ａを介して屋外給気口２と接続し、給気経路８を介して居室１３〜居室１６と接続している。したがって、給気ファン４は、給気風路４ａを介して外気を取り込み、取り込んだ外気を空調空気として給気経路８を介して居室１３〜居室１６に供給することが可能になっている。

排気ファン６は、排気風路６ａを介して屋外排気口３と接続し、排気経路９を介して居室１３〜居室１６と接続している。したがって、排気ファン６は、排気経路９を介して居室１３〜居室１６から室内空気を取り込み、取り込んだ室内空気を排気風路６ａを介して外部に排気することが可能になっている。

熱交換器５は、給気ファン４の下流に設けられ、給気ファン４により取り込まれた外気を加熱又は冷却するものである。熱交換器５は、例えば図示省略の冷凍サイクルの一要素となる熱交換器で構成することができる。あるいは、熱交換器５は、例えば図示省略の冷凍サイクル装置によって冷却あるいは加熱された水又はブラインなどの流体が流れる熱交換器で構成することができる。
なお、空気調和システムＡが外気処理機能を有さない場合には、熱交換器５は必須ではない。

通風路切替手段７ａは、屋外給気口２と給気ファン４とを接続する給気風路４ａに設けられている。通風路切替手段７ａが制御されることにより、屋外給気口２から取り込まれた外気を給気経路８に導入するかどうかが決定される。通風路切替手段７ａは、通風路切替手段７ｂとはそれぞれ別個独立に制御装置５０により制御可能になっている。通風路切替手段７ａは、例えばダンパーなどで構成することができる。

通風路切替手段７ｂは、屋外排気口３と排気ファン６とを接続する排気風路６ａに設けられている。通風路切替手段７ｂが制御されることにより、排気経路９を流れてきた室内空気を屋外排気口３から排気するか、接続風路７ｃに導入するかが決定される。通風路切替手段７ｂは、通風路切替手段７ａとはそれぞれ別個独立に制御装置５０により制御可能になっている。通風路切替手段７ｂは、例えばダンパーなどで構成することができる。

通風路切替手段７ａ及び通風路切替手段７ｂを設けることで、排気経路９を流れ居室１３〜居室１６から戻ってきた室内空気を屋外に排気するか、再度給気ファン４を経由して給気経路８に再循環させるかが切り替えられるようになっている。
なお、接続風路７ｃは、通風路切替手段７ａと通風路切替手段７ｂとを接続するように設けられている。

外気温度センサ２０は、空気調和装置１に取り込んだ外気の温度を測定するものである。外気温度センサ２０で測定された情報は、制御装置５０に送られる。

制御装置５０は、外気温度センサ２０での測定温度、後述の室温センサ１７からの測定温度、リモコンなどを介してユーザーに設定される目標室温などの情報に基づいて、空気調和システムＡを構成している各アクチュエータ（駆動部品）の動作を制御する。アクチュエータとしては、例えば、給気ファン４、排気ファン６、通風路切替手段７、後述の通風路切替手段１１等が挙げられる。また、冷凍サイクルを備えていれば、冷凍サイクルを構成する圧縮機及び膨張弁、付属している送風機等もアクチュエータに含まれるものとする。

制御装置５０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコンまたはＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。
「制御装置５０」が、本発明の「第１制御装置」及び「第２制御装置」に相当する。

（給排気ダクト部１０）
給排気ダクト部１０は、空気調和装置１と居室１３〜居室１６との間に設けられ、空気調和装置１から供給された空調空気を居室１３〜居室１６のそれぞれに導入する機能を有している。給排気ダクト部１０は、給気経路８及び排気経路９を介して空気調和装置１と接続されている。また、給排気ダクト部１０は、給排気風路を介して居室１３〜居室１６のそれぞれと接続されている。

給排気ダクト部１０には、給気経路８と、排気経路９と、通風路切替手段１１と、が内蔵されている。また、給排気ダクト部１０には、第１分岐給気経路８ａと、第２分岐給気経路８ｂと、第１分岐排気経路９ａと、第２分岐排気経路９ｂと、給排気風路と、が内蔵されている。
「通風路切替手段１１」が、本発明の「第１切替手段」に相当する。

なお、給排気口１２ａに接続されている給排気風路を、第１給排気風路３０ａと称し、給排気口１２ａに接続されている給排気風路を、第２給排気風路３０ｂと称するものとする。
また、第１給排気風路３０ａに接続されている通風路切替手段１１を、通風路切替手段１１ａと称し、第２給排気風路３０ｂに接続されている通風路切替手段１１を、通風路切替手段１１ｂと称するものとする。

給気経路８は、給気風路４ａと給排気風路とを接続するものであり、空調対象空間の接続数に応じて分岐された第１分岐給気経路８ａと、同様に空調対象空間の接続数に応じて分岐された第２分岐給気経路８ｂと、を含んで構成されている。具体的には、給気経路８は、給気風路４ａと第１給排気風路３０ａとを第１分岐給気経路８ａを介して接続するとともに、給気風路４ａと第２給排気風路３０ｂとを第２分岐給気経路８ｂを介して接続する。ここでは、第１分岐給気経路８ａが給気経路８から４分岐され、第２分岐給気経路８ｂも給気経路８から４分岐されている。

排気経路９は、排気風路６ａと給排気風路とを接続するものであり、空調対象空間の接続数に応じて分岐された第１分岐排気経路９ａと、同様に空調対象空間の接続数に応じて分岐された第２分岐排気経路９ｂと、を含んで構成されている。具体的には、排気経路９は、排気風路６ａと第１給排気風路３０ａとを第１分岐排気経路９ａを介して接続するとともに、排気風路６ａと第２給排気風路３０ｂとを第２分岐排気経路９ｂを介して接続する。ここでは、第１分岐排気経路９ａが排気経路９から４分岐され、第２分岐排気経路９ｂも排気経路９から４分岐されている。

通風路切替手段１１ａは、第１分岐給気経路８ａ又は第１分岐排気経路９ａと第１給排気風路３０ａとを接続するものである。通風路切替手段１１ａが制御されることにより、第１分岐給気経路８ａと第１給排気風路３０ａとを接続するか、第１分岐排気経路９ａと第１給排気風路３０ａとを接続するかが決定される。通風路切替手段１１ａは、通風路切替手段１１ｂとはそれぞれ別個独立に制御装置５０により制御可能になっている。通風路切替手段１１ａは、例えばダンパーなどで構成することができる。

通風路切替手段１１ｂは、第２分岐給気経路８ｂ又は第２分岐排気経路９ｂと第２給排気風路３０ｂとを接続するものである。通風路切替手段１１ｂが制御されることにより、第２分岐給気経路８ｂと第２給排気風路３０ｂとを接続するか、第２分岐排気経路９ｂと第２給排気風路３０ｂとを接続するかが決定される。通風路切替手段１１ｂは、通風路切替手段１１ａとはそれぞれ別個独立に制御装置５０により制御可能になっている。通風路切替手段１１ｂは、例えばダンパーなどで構成することができる。

（居室１３〜居室１６）
空調対象空間である居室１３〜居室１６には、少なくとも一対の給排気口１２（給排気口１２ａ、給排気口１２ｂ）がそれぞれ配置されている。給排気口１２ａには、第１給排気風路３０ａが接続されている。給排気口１２ｂには、第２給排気風路３０ｂが接続されている。
また、居室１３〜１６のそれぞれには、室温センサ１７が配備され、空調状態が監視できるようになっている。室温センサ１７で測定された温度情報は、制御装置５０に送られる。
さらに、居室１３と居室１４とは壁部１８で仕切られている。居室１４と居室１５とも壁部１８で仕切られている。居室１５と居室１６とも壁部１８で仕切られている。

居室１３と居室１４とを仕切る壁部１８には連通孔１８ａが形成されており、連通孔１８ａを介して居室１３と居室１４とが連通している。
居室１４と居室１５とを仕切る壁部１８には連通孔１８ｂが形成されており、連通孔１８ｂを介して居室１４と居室１５とが連通している。
居室１５と居室１６とを仕切る壁部１８には連通孔１８ｃが形成されており、連通孔１８ｃを介して居室１５と居室１６とが連通している。
なお、連通孔１８ａ〜連通孔１８ｃに、ガラリ等を設けるとよい。

居室１５には換気装置の一例であるレンジフード１９が設置されている。レンジフード１９は、風量の調整が可能であり、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂで排気可能な風量よりも多い風量を排気できる能力を有するものである。図１では、居室１５が例えばキッチンを備えている空調対象空間の一例として示している。なお、レンジフード１９の代用として、外部と連通する換気窓のようなものを適用してもよい。また、換気装置を居室１５に設置せず、換気装置を他の居室に設置してもよい。

＜空気調和システムＡの初期設定＞
続いて、空気調和システムＡのインストール時の送風量配分調整手順について説明する。
まず、空気調和システムＡでは、空気調和装置１の給気ファン４と排気ファン６を稼働し、居室１３〜居室１６の空調換気運転を行う。
居室１３〜居室１６では、２つの給排気口１２のうちの一方が給気、他方が排気に設定されている。図１では、紙面左側の給排気口１２ａが給気を行い、紙面右側の給排気口１２ｂが排気を行うように設定されている場合を例に示している。

調整者は、居室１３〜居室１６のそれぞれで、１時間あたりの送風量がその居室容積の１／２［ｍ^３／ｈ］となるように２つの給排気口１２の開口面積を調整する。なお、２つの給排気口１２の開口面積は、それぞれの給排気口１２を開閉することで通風量を調整可能なシャッター構造などを用いて調整することができる。

＜空気調和システムＡの通常運転＞
続いて、空気調和システムＡの通常運転時の動作について説明する。
空気調和システムＡでは、空気調和装置１が２４時間連続運転している。空気調和システムＡの通常運転では、初期設定と同様に、居室１３〜居室１６のそれぞれにおいて給気口を１つ、排気口を１つとして、１時間あたり０．５回入れ替わる程度（０．５回／ｈ）の外気を給気している。そして、外気温度センサ２０で測定された温度が、予め設定されている目標室温と５℃以上の温度差が生じた場合には、熱交換器５に熱媒体（例えば、冷媒又は水、ブラインなど）を流通させて外気を加熱もしくは冷却する。

空気調和システムＡの室温調整機能について、さらに詳しく図２を参照しながら説明する。図２は、空気調和システムＡの換気空調制御動作の際の処理の流れを示すフローチャートである。

空気調和システムＡが運転を開始すると（ステップＳ１０１）、制御装置５０はまず送風機（給気ファン４、排気ファン６）を稼働する（ステップＳ１０２）。そして、制御装置５０は、ユーザー側の要求である目標室温を読み込む（ステップＳ１０３）。また、制御装置５０は、外気温度センサ２０及び室温センサ１７からの情報に基づいて、外気温度及び居室１３〜居室１６の室温を測定する（ステップＳ１０４）。

次に、制御装置５０は、給気を加熱あるいは冷却するかどうかを判定する。具体的には、制御装置５０は、外気温度と目標室温との比較、又は、居室１３〜居室１６の平均室温と目標室温とを比較して、給気を加熱するかどうかを決定する（ステップＳ１０５）。そして、制御装置５０は、外気温度が目標室温より５℃以上低い場合、又は、居室１３〜居室１６の平均室温が目標室温より２℃以上低い場合（ステップＳ１０５；Ｙ）、暖房運転、すなわち熱交換器５に高温の熱媒体を流通させて外気を加熱する（ステップＳ１０８）。

一方、制御装置５０は、外気温度が目標室温より５℃以上低くない場合、又は、居室１３〜居室１６の平均室温が目標室温より２℃以上低くない場合（ステップＳ１０５；Ｎ）、給気を冷却するかどうかを決定する（ステップＳ１０６）。つまり、制御装置５０は、外気温度が目標室温より５℃以上高い場合、又は、居室１３〜居室１６の平均室温が目標室温より２℃以上高い場合（ステップＳ１０６；Ｙ）、冷房運転、すなわち熱交換器５に低温の熱媒体を流通させて外気を冷却する（ステップＳ１０９）。

一方、制御装置５０は、外気温度が目標室温より５℃以上高くない場合、又は、居室１３〜居室１６の平均室温が目標室温より２℃以上高くない場合（ステップＳ１０６；Ｎ）、いずれの条件にも当たらないとして、空調不要と判断して熱交換器５への熱媒体の流通を停止する（ステップＳ１０７）。

＜空気調和システムＡの局所負荷対応運転＞
続いて、空気調和システムＡの局所負荷対応運転の実行時の動作について説明する。図３は、空気調和システムＡが局所負荷対応運転を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。図３では、居室１６の室温が上昇した際の局所負荷対応運転を例に示している。なお、局所負荷対応運転とは、複数の空調対象空間の室温に分布が生じたとき、つまり局所的に負荷が変更したときに実行する運転である。

従来のシステムでは、導入外気で室温調整を行う空調運転時に、特定の居室に空調負荷が集中した場合であっても、既に敷設された通風経路により、送風量を大きく変化させることは難しい。給気経路のそれぞれに独立に送風機を設置することも考えられるが、システムの新設時に検討する必要があり、導入するにしてもコスト及び設置スペースの増大を招いてしまう。また、既設のシステムに送風機を増設することは、設置スペースの制約も考慮しなければならないことになり、更にコスト及び設置スペースの問題が大きくなってしまい、現実的ではない。

そこで、空気調和システムＡでは、局所負荷対応運転が実行可能になっているので、上記のような問題が発生しない。以下、局所負荷対応運転について詳しく説明する。

図３に示すように、居室１６に在室する人間の数が増加した場合、居室１６の室温だけが他の居室１３〜居室１５の室温よりも上昇することになる。このような場合、給気ファン４を制御して送風量を増加させたとしても、居室１３〜居室１６に均等に空調空気が供給されるだけである。そこで、空気調和システムＡでは、居室１６の室温だけが上昇した場合には、もともと排気口の設定であった給排気口１２ｂを給気口に切り替えるようになっている。つまり、居室１６では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方を給気口として機能させる。給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの機能は、通風路切替手段１１ａ及び通風路切替手段１１ｂをそれぞれ制御することで切り替えられる。

こうすることで、居室１６に供給される空調空気、ここでは冷風の給気量を増大させることができる。つまり、居室１６に供給される空調空気の給気量は、居室１３〜居室１５のそれぞれに供給される空調空気の給気量の２倍となる。

ただし、居室１６では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方を給気口として機能させているため、排気口が存在しない状態となっている。そこで、例えば居室１６の隣室である居室１５では、もともと給気口の設定であった給排気口１２ａを排気口に切り替えるようになっている。つまり、居室１５では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方を排気口として機能させる。こうすることで、連通孔１８ｃを介して室間の空気が移動し、給気量と排気量のトータルバランスは維持される。

このように、空気調和システムＡでは、給排気量を各居室の空調負荷に応じて調整することができ、空調負荷が偏在した場合においても居室全体を均質に空調することができる。
なお、ここでは、居室１６の隣室である居室１５の給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂを制御した場合を例に説明したが、居室１６の隣室ではなく、居室１３又は居室１４の給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂを制御してもよい。

＜空気調和システムＡの最大負荷対応運転１＞
続いて、空気調和システムＡの最大負荷対応運転１の実行時の動作について説明する。図４は、空気調和システムＡが最大負荷対応運転１を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。なお、最大負荷対応運転１とは、複数の空調対象空間のトータルの空調能力が不足気味の状態で、最大空調能力を増大させるときに実行する運転である。

居室１３〜居室１６の室温が目標室温よりも全体的に低下するなどした場合、トータルの空調能力が不足気味となる。このような場合、空気調和システムＡでは、図４に示すように、居室１３〜居室１６の全部において排気口の設定であった給排気口１２ｂを給気口に切り替えるようになっている。つまり、居室１３〜居室１６では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方を給気口として機能させる。

こうすることで、居室１３〜居室１６に供給される空調空気、ここでは温風の給気量を増大させることができる。つまり、居室１３〜居室１６に供給される空調空気の給気量は、居室１３〜居室１６のそれぞれに供給されていた空調空気の給気量の２倍となる。

ただし、居室１３〜居室１６では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方を給気口として機能させているため、排気口が存在しない状態となっている。そこで、居室１５に設置されているレンジフード１９を稼働させるようになっている。つまり、レンジフード１９を稼働させることで、レンジフード１９を居室１３〜居室１６の全居室に対しての排気口として機能させる。こうすることで、連通孔１８ａ〜連通孔１８ｃを介して室間の空気が移動し、給気量と排気量のトータルバランスは維持される。

このようにすることで、空調空気の供給量を最大化することができる。そのため、空気調和システムＡでは、居室のそれぞれで給排気を行う場合に比べて、全体としての空調能力を増大させることができる。
なお、ここでは、居室１５に設置されたレンジフード１９を利用した場合を例に説明したが、レンジフード１９ではなく、居室のいずれかに予め設置されている送風量が調整できるような換気扇などを換気装置として利用してもよい。

＜空気調和システムＡの最大負荷対応運転２＞
続いて、空気調和システムＡの最大負荷対応運転２の実行時の動作について説明する。図５は、空気調和システムＡが最大負荷対応運転２を実行している際の状態の一例を示す概略構成図である。なお、最大負荷対応運転２とは、複数の空調対象空間のトータルの空調能力が不足気味の状態で、最大空調能力を一時的に増大させるときに実行する運転である。

居室１３〜居室１６の室温が目標室温よりも全体的に低下するなどした場合、トータルの空調能力が不足気味となる。このような場合、空気調和システムＡでは、図５に示すように、通風路切替手段７ａによって外気導入を停止し、通風路切替手段７ｂによって室内空気を居室１３〜居室１６に再度供給するようになっている。つまり、居室１３〜居室１６では、給排気口１２ａを給気口、給排気口１２ｂを排気口として機能させ、空気調和装置１では通風路切替手段７によって排気経路９から戻ってきた室内空気を再び熱交換器５によって空調して給気経路８に送るようになっている。

こうすることで、空気調和システムＡが設置されている住宅等の建物内において外気を導入することなく空気を循環できるので、外気負荷を処理する必要がなくなり、空調能力、つまり空調空気の供給量を一時的に最大化することができる。

なお、ここでは、居室１３〜居室１５の全室で、給排気口１２ａを給気口、給排気口１２ｂを排気口として機能させた場合を例に説明したが、給気量と排気量のトータルバランスが維持できれば局所負荷対応運転のように給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂを設定してもよい。

＜給排気口１２の配置例＞
図６は、給排気口１２の配置例を示した概略図である。図６に基づいて、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの配置例について説明する。なお、図６では、居室１３を代表例として図示している。また、図６では、空気の流れを実線矢印で示しており、（ａ）が暖房時の状態を、（ｂ）が冷房時の状態を、それぞれ表している。なお、図６では、居室１３を代表例として説明するが、居室１４〜居室１６についても同様である。

図１では、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの双方が居室１３〜居室１６の天井に設置されている状態を例に示したが、図６では、給排気口１２ａが居室１３の壁面に設置され、給排気口１２ｂが居室１３の天井に設置されている状態を例に示している。なお、給排気口１２ａを居室１３の天井に設置し、給排気口１２ｂを居室１３の壁面に設置してもよい。また、給排気口１２ａ又は給排気口１２ｂのいずれかを壁面に設置する場合には、壁面のうち天井よりも床面に近い方に設置するものとする。

図６（ａ）では、暖房時の空気の流れを示しており、給排気口１２ａを給気口、給排気口１２ｂを排気口として機能させている。こうすることにより、壁面に設置された給排気口１２ａから供給された温風が、天井に設置された給排気口１２ｂから居室１３から排気される、つまり居室１３の床面付近から室内全域に拡散した後に、天井から排気されることになる。

図６（ｂ）では、冷房時の空気の流れを示しており、給排気口１２ａを排気口、給排気口１２ｂを給気口として機能させている。こうすることにより、天井に設置された給排気口１２ｂから供給された冷風が、壁面に設置された給排気口１２ａから居室１３から排気される、つまり暖気が滞留しがちな天井付近から吹き出されることになる。

このように、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの機能を冷房時と暖房時で切り替えることで、暖房時では温風を床付近から室内全域に拡散でき、冷房では冷風を暖気が滞留しがちな天井付近から吹き出すことができる。したがって、空気調和システムＡでは、給排気口１２ａ及び給排気口１２ｂの配置及び機能の切替により、小さい風量でも室内全域を均一な温度にすることが可能になっている。

＜空気調和システムＡの奏する効果＞
空気調和システムＡによれば、少なくとも一対の給排気口１２のそれぞれに給気経路８又は排気経路９を接続する複数の通風路切替手段１１を備えたので、空調対象空間ごとに最低限の換気を行える程度の通風経路でも、空調負荷の大小に対応して大きく供給風量を操作することが可能になり、空調対象空間の全体を均質に換気することができる。また、空気調和システムＡによれば、各空調対象空間に必要な換気量を供給する確実性が向上し、大規模な施工工事を要することなく、空調能力不足のない快適な空調環境を提供することができる。

また、空気調和システムＡによれば、複数の空調対象空間のそれぞれの温度に応じて、一対の給排気口１２のそれぞれを給気経路８又は排気経路９に接続するので、給排気量を各空調対象空間の空調負荷に応じて調整することができる。

また、空気調和システムＡによれば、１つの空調対象空間に設置されている一対の給排気口１２の全部を給気経路８に接続し、他の空調対象空間に設置されている一対の給排気口１２の全部を排気経路９に接続することが可能になっているので、空調負荷が偏在した場合においても空調対象空間の全体を均質に空調できる。

また、空気調和システムＡによれば、複数の空調対象空間のそれぞれに設置されている一対の給排気口１２の全部を給気経路８に接続し、複数の空調対象空間の少なくとも１つに設置されている換気装置（例えば、レンジフード１９）を介して室内空気を外部に排気させることができるので、空調空気の供給量を最大化することができ、空調対象空間のそれぞれで給排気を行う場合に比べて、全体としての空調能力を増大させることができる。

また、空気調和システムＡによれば、外気を冷却する運転時と、外気を加熱する運転時とで、一対の給排気口１２の接続状態を逆に切り替えることができるので、冷房運転時と暖房運転時とで給気と排気の位置を反転することが可能になり、いずれのシーズンでも均一な室内環境を提供することができる。

また、空気調和システムＡによれば、通風路切替手段７を備えたので、外気を導入することなく空気を循環することが可能になり、空調能力を一時的に大きくすることができる。

また、空気調和システムＡによれば、複数の空調対象空間のそれぞれの温度に応じて、通風路切替手段７を制御するので、トータルの空調能力が不足気味となった場合に、空調能力を一時的に大きくすることができる。

また、空気調和システムＡによれば、１つの空調対象空間に設置されている一対の給排気口１２のうちの一方を該空調対象空間の天井に設置し、他方を該空調対象空間の壁面に設置するので、空気の流れにより、小さい風量でも室内全域を均一な温度にすることが可能になる。

本発明の実施の形態を説明したが、本発明は実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。例えば、壁部１８で仕切られた複数の居室１３〜居室１６を例に説明したが、壁面で仕切られていない複数のエリアのように１つの空間を仮想的に区切って複数の空調対象空間としてもよい。

１ 空気調和装置、２ 屋外給気口、３ 屋外排気口、４ 給気ファン、４ａ 給気風路、５ 熱交換器、６ 排気ファン、６ａ 排気風路、７ 通風路切替手段、７ａ 通風路切替手段、７ｂ 通風路切替手段、７ｃ 接続風路、８ 給気経路、８ａ 第１分岐給気経路、８ｂ 第２分岐給気経路、９ 排気経路、９ａ 第１分岐排気経路、９ｂ 第２分岐排気経路、１０ 給排気ダクト部、１１ 通風路切替手段、１１ａ 通風路切替手段、１１ｂ 通風路切替手段、１２ 給排気口、１２ａ 給排気口、１２ｂ 給排気口、１３ 居室、１４ 居室、１５ 居室、１６ 居室、１７ 室温センサ、１８ 壁部、１８ａ 連通孔、１８ｂ 連通孔、１８ｃ 連通孔、１９ レンジフード、２０ 外気温度センサ、３０ａ 第１給排気風路、３０ｂ 第２給排気風路、５０ 制御装置、Ａ 空気調和システム。

Claims (8)

1. 複数の空調対象空間に外気を供給する換気機能を備えた空気調和システムにおいて、
   屋外給気口を介して取り入れた外気を前記複数の空調対象空間に供給する給気経路と、
   前記複数の空調対象空間の室内空気を屋外排気口を介して外部に排気する排気経路と、
   前記複数の空調対象空間のそれぞれに設置されている一対の給排気口のそれぞれに前記給気経路又は前記排気経路を接続する複数の第１切替手段と、を備えた
   空気調和システム。
2. 前記複数の第１切替手段のそれぞれを制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記複数の空調対象空間のそれぞれの温度に応じて、前記一対の給排気口のそれぞれを前記給気経路又は前記排気経路に接続するように前記複数の第１切替手段のそれぞれを制御する
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記制御装置は、
   前記複数の空調対象空間の少なくとも１つの空調対象空間に設置されている前記一対の給排気口の全部を前記給気経路に接続し、
   前記複数の空調対象空間の少なくとも他の空調対象空間に設置されている前記一対の給排気口の全部を前記排気経路に接続するように、前記複数の第１切替手段のそれぞれを制御する
   請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記制御装置は、
   前記複数の空調対象空間のそれぞれに設置されている前記一対の給排気口の全部を前記給気経路に接続し、
   前記複数の空調対象空間の少なくとも１つに設置されている換気装置を介して室内空気を外部に排気させる
   請求項２に記載の空気調和システム。
5. 前記屋外給気口を介して取り入れた外気を冷却又は加熱する熱交換器を備え、
   前記制御装置は、
   前記熱交換器により外気を冷却する運転時と、前記熱交換器により外気を加熱する運転時とで、前記第１切替手段により前記一対の給排気口の接続状態を逆に切り替える
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の空気調和システム。
6. 前記排気経路を前記屋外排気口又は前記給気経路に接続する第２切替手段を備えた
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和システム。
7. 前記第２切替手段を制御する第２制御装置を備え、
   前記第２制御装置は、
   前記複数の空調対象空間のそれぞれの温度に応じて、前記排気経路を前記屋外排気口又は前記給気経路を接続するように前記第２切替手段を制御する
   請求項６に記載の空気調和システム。
8. 前記複数の空調対象空間の少なくとも１つの空調対象空間に設置されている前記一対の給排気口のうちの一方を該空調対象空間の天井に設置し、他方を該空調対象空間の壁面に設置した
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和システム。

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