JP2022124315A - 換気装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】換気機能を向上させることができる換気装置を提供することにある。【解決手段】本開示に係る換気装置は、室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する第1流路と、第1流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、第1流路において、ファンよりも第1流入出口側に配置され、空気の水分を吸収する吸収材と、第1流路において、吸収材よりも第1流入出口側に配置され、吸収材に向かう空気を加熱するヒータと、備え、ヒータが室外空気を加熱し、加熱された室外空気が吸収材の水分を奪って室内に向かう加湿運転と、室内空気が室外に向かう排出換気運転と、を含む運転モードを実行し、加湿運転においてファンは第1回転方向に回転し、排出換気運転においてファンは第2回転方向に回転する。【選択図】図2

Description

本発明は、換気装置に関する。
換気装置として、例えば、特許文献1には、室外機から室内機に加湿された空気を供給する加湿運転を実行可能な空気調和機が開示されている。
特許文献1には、外部から供給された加湿空気を室内に吹き出す加湿機能を有する空気調和機が開示されている。特許文献1に記載された空気調和機は、加湿空気を搬送する加湿ホースの接続部近傍に湿度センサを配置したことを特徴とする。
特開2001-91000号公報
しかしながら、特許文献1に記載の空気調和機では、換気機能の向上といった点で未だ改善の余地がある。
したがって、本開示の目的は、上記課題を解決することにあって、換気機能を向上させることができる換気装置を提供することにある。
本開示の一態様の換気装置は、室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する第1流路と、第1流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、第1流路において、ファンよりも第1流入出口側に配置され、空気の水分を吸収する吸収材と、第1流路において、吸収材よりも第1流入出口側に配置され、吸収材に向かう空気を加熱するヒータと、を備え、ヒータが室外空気を加熱し、加熱された室外空気が吸収材の水分を奪って室内に向かう加湿運転と、室内空気が室外に向かう排出換気運転と、を含む運転モードを実行し、加湿運転においてファンは第1回転方向に回転し、排出換気運転においてファンは第2回転方向に回転する。
本開示の一態様の空気調和機は、室内機と、室外機と、換気装置と、を備え、換気装置は、室外機に配置される。
本開示によれば、換気機能を向上させることができる。
本開示の実施の形態に係る換気装置を含む空気調和機の模式図 換気装置の模式図 渦流送風ファンの上面図 図3AのA-A線における渦流送風ファンの断面図 換気装置の吸入換気運転を示す図 換気装置の排出換気運転を示す図 換気装置の加湿運転を示す図 換気装置の除湿運転を示す図 換気装置の再生運転を示す図
(本開示に至った経緯)
従来の換気装置は、室外空気を室外から室内に送り込む吸入換気運転を行う。吸入換気運転によって、室外の新鮮な空気を室内に送り込むことができる。
しかしながら、吸入換気運転において、汚染された室内空気を効率的に室外に排出することは困難である。汚染された室内空気として、例えば、PM2.5等のパーティクルを含み、またはCO等のガスの高い濃度を有する空気が挙げられる。したがって、室内空気を室外に効率的に排出する排気換気運転の実行が求められている。
そこで、本発明者らは、換気装置における空気の流れを変更でき、吸入換気運転及び排出換気運転の両方を実行できる換気装置の構成を見出した。
これらの新規な知見に基づき、本発明者らは、以下の開示に至った。
本開示の第1態様の換気装置は、室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する第1流路と、第1流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、第1流路において、ファンよりも第1流入出口側に配置され、空気の水分を吸収する吸収材と、第1流路において、吸収材よりも第1流入出口側に配置され、吸収材に向かう空気を加熱するヒータと、を備え、ヒータが室外空気を加熱し、加熱された室外空気が吸収材の水分を奪って室内に向かう加湿運転と、室内空気が室外に向かう排出換気運転と、を含む運転モードを実行し、加湿運転においてファンは第1回転方向に回転し、排出換気運転においてファンは第2回転方向に回転する。
このような構成により、換気装置は、加湿された室外空気を室内に送り込む加湿運転とともに、室内空気を室外に吹き出す排出換気運転を実行し、換気機能を向上させることができる。
本開示の第2態様の換気装置においては、運転モードは、ヒータが停止し、吸収材に水分を捕集されて乾燥した室外空気が室内に向かう除湿運転をさらに含み、除湿運転においてファンは、第1回転方向に回転してもよい。
このような構成により、換気装置は、乾燥された室外空気を室内に送り込む除湿運転をさらに実行し、換気機能を向上させることができる。
本開示の第3態様の換気装置においては、第1流路においてファンと吸収材との間に接続される第2流路と、第1流路と第2流路とが接続される位置に配置される第1ダンパと、をさらに備え、第2流路には、室外側に接続された第3流入出口が設けられ、第1ダンパは、第1流路及び第2流路を流れる空気の方向を切り替えてもよい。
このような構成により、吸収材を通過せず、第2流入出口と第3流入出口とを連通させることができる。
本開示の第4態様の換気装置においては、第1ダンパは、加湿運転において、第1流入出口から第1流路に流入する室外空気の流れる方向を、第1流路を通じて第2流入出口に向かう第1方向に切り替え、排出換気運転において、第2流入出口から第1流路に流入する室内空気の流れる方向を、第2流路を通じて第3流入出口に向かう第2方向に切り替えてもよい。
このような構成により、室内空気を、吸収材を通過せず、第2流路を通じて、室外に排出できる。
本開示の第5態様の換気装置においては、運転モードは、室外から室内に空気を供給する吸入換気運転をさらに含み、吸入換気運転において、ファンは第1回転方向に回転し、第1ダンパは、第3流入出口から第2流路に流入する室外空気の流れる方向を、第1流路を通じて第2流入出口に向かう第3方向に切り替えてもよい。
このような構成により、室外空気を、吸収材を通過せず、第2流路を通じて、室内に送り込むことができる。
本開示の第6態様の換気装置においては、運転モードをユーザが選択するためのコントローラを、さらに有し、コントローラを介してユーザによって選択された運転モードが実行されてもよい。
このような構成により、ユーザが、換気装置において実行したい運転モードを選択できる。
本開示の第7態様の換気装置においては、第1流路においてファンと第2流入出口との間に接続される第3流路と、第1流路と第3流路とが接続される位置に配置される第2ダンパと、をさらに備え、第3流路には、室外側に接続された第4流入出口が設けられ、第2ダンパは、第1流路及び第3流路を流れる空気の方向を切り替えてもよい。
このような構成により、第1流路を流れる室外空気を、第3流路を通じて、室外に排出できる。
本開示の第8態様の換気装置においては、運転モードは、吸収材を加熱された室外空気によって乾燥させる再生運転をさらに含み、再生運転において、ファンは第1回転方向に回転し、第2ダンパは、第1流入出口から第1流路に流入する室外空気の流れる方向を、第3流路を通じて第4流入出口に向かう第4方向に切り替えてもよい。
このような構成により、再生運転をさらに実行し、吸収材を再生させることができる。
本開示の第9態様の換気装置においては、除湿運転と再生運転とが、交互に実行されてもよい。
このような構成により、除湿運転を断続的に継続して実行することができる。
本開示の第10態様の換気装置においては、ファンが、渦流送風ファンであってもよい。
このような構成により、圧力上昇を実現し、ファンの効率を向上させることができる。
本開示の第11態様の換気装置においては、吸収材が、高分子収着材であってもよい。
このような構成により、水分を吸収する速度が高く、低い加熱温度で保持する水分を脱離することができ、また水分を長時間保持することができる。
本開示の第12態様の空気調和機は、室内機と、室外機と、換気装置と、を備え、換気装置は、室外機に配置される。
このような構成により、空気調和機において、換気機能を向上させることができる。
本開示の第13態様の換気装置は、室内機と室外機とを備える空気調和機用の換気装置であって、室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する流路と、流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、を備える。
このような構成により、空気調和機において、室外空気を室内に送り込む吸入換気運転とともに、室内空気を室外に吹き出す排出換気運転を実行し、換気機能を向上させることができる。
(実施の形態)
本開示の実施の形態に係る換気装置を含む構成の一例として、空気調和機について説明する。
[全体構成]
図1は、本開示の実施の形態に係る換気装置30を含む空気調和機1の模式図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る空気調和機1は、室内機10と、室外機20と、換気装置30と、を備える。室内機10と室外機20とは、冷媒配管50を介して接続されている。換気装置30は、室外に配置される。換気装置30は、室外機20に配置されてもよい。例えば、換気装置30は、室外機20の外郭の上面の上に配置される。
<室内機>
室内機10は、第1熱交換器11、室内ファン12、吹き出し口13、及び冷媒配管50の一部を備える。室内機10は空気調和対象の室内に配置される。第1熱交換器11は、空気との熱交換を行う。室内ファン12は、第1熱交換器11で温度が調整された空気を、吹き出し口13を通じて室内に向けて吹き出す。
<室外機>
室外機20は、第2熱交換器21、室外ファン22、圧縮機23、膨張弁24、及び冷媒配管50の一部を備える。室外機20は、室内に対して壁Kによって画定される室外に配置される。第2熱交換器21は、空気との熱交換を行う。室外ファン22は、第2熱交換器21で温度が調整された空気を、室外に向けて吹き出す。圧縮機23は、冷媒配管50から流入した冷媒を圧縮し、膨張弁24は、冷媒配管50から流入した冷媒を膨張させる。冷媒の流れ方向は、空気調和機1の運転モード(冷房運転、暖房運転)に応じて、例えば、四方弁を用いて変更してもよい。
冷媒配管50は、冷媒配管50の内部に冷媒が流れる流路を有し、冷媒を循環させる。冷媒配管50は、第1熱交換器11、圧縮機23、第2熱交換器21及び膨張弁24を接続するように配置される。
次に、換気装置30の構成要素について、図2を用いて説明する。図2は、換気装置30の模式図である。
<換気装置>
本実施の形態の場合、換気装置30は、筐体31、第1流路P1、第2流路P2、第3流路P3、ヒータ32、吸収材33、ファン34、第1ダンパ35、第2ダンパ36、及びコントローラ37を備える。
<筐体>
図2に示すように、筐体31は、換気装置30の構成要素を収容し、換気装置30の外観を構成する部材である。また、筐体31には、複数の流入出口が設けられる。空気は、複数の流入出口を通じて、筐体31に流入または筐体31から流出する。より具体的には、筐体31には、第1流入出口E1と、第2流入出口E2と、第3流入出口E3と、第4流入出口E4とが設けられる。
第1流入出口E1と、第3流入出口E3と、第4流入出口E4とは、室外側に接続される。第1流入出口E1と、第3流入出口E3と、第4流入出口E4とは、例えば、室外に配置された筐体31の側壁を貫通する開口である。
第2流入出口E2は、室内側に接続される。第2流入出口E2は、間接的に室内側に接続されてもよい。例えば、第2流入出口E2は、図1に示すように、配管60を介して、室内機10に接続され、室内機10の吹き出し口13によって室内と連通する。
<第1流路>
図2に示すように、第1流路P1は、筐体31の内部に形成され、空気が流れる流路である。例えば、第1流路P1は、筐体31の内壁によって画定された空間である。また、第1流路P1は、筐体31に配置された配管によって形成される流路であってもよい。第1流路P1は、第1流入出口E1と第2流入出口E2とを接続する。また、第1流路P1には、第2流路P2及び第3流路P3が接続される。第2流路P2は、後述の吸収材33とファン34との間で第1流路P1に接続される。第2流路P2は、後述のファン34と第2流入出口E2との間で第1流路P1に接続される。
ここで、室内空気及び室外空気を定義する。図1に示すように、壁Kによって画定され、空気調和の対象となる室内の空間に存在する空気を室内空気とする。一方で、室内の空間に対して壁Kによって隔離された室外の空間に存在する空気を室外空気とする。
<ヒータ>
図2に示すように、ヒータ32は、第1流路P1に配置され、吸収材33に向かう空気を加熱するヒータである。例えば、ヒータ32は、第1流入出口E1から筐体31に流入した室外空気を加熱する。ヒータ32は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、ヒータであってもよい。例えば、ヒータ32は、過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータである。PTCヒータの場合、ヒータ32自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。
<吸収材>
吸収材33は、室外空気が通過可能な部材であって、通過する室外空気から水分を吸収するまたは通過する室外空気に水分を与える部材である。吸収材33は、第1流路P1において、ヒータ32よりも、第1流入出口E1から離れて配置される。吸収材33は、円板状形状を有してもよく、中心の周りで回転してもよい。換気装置30の運転中、吸収材33は、一定の回転速度で回転し続けてもよい。
吸収材33は、空気中の水分を収着する高分子収着材で形成されてもよい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、水分を吸収する速度が高く、低い加熱温度で保持する水分を脱離することができ、そして水分を長時間保持することができる。
<ファン>
ファン34は、第1流路P1に配置され、第1流路P1において、空気の流れを発生させるファンである。ファン34は、第1流路P1において、ヒータ32及び吸収材33よりも、第1流入出口E1から離れて配置される。また、ファン34は、筐体31内において、ファン34の回転軸が筐体31の上面から下面に向かう方向に沿うように、配置されてもよい。
ファン34は、回転方向を変更することができる。より具体的には、ファン34は、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向X1と、及び室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向X2との間で、回転方向を変更できる。実施の形態において、第1回転方向X1は時計回りであり、第2回転方向X2は反時計回りである。
例えば、ファン34は、図3A及び図3Bに示す渦流送風ファンである。図3Aは、渦流送風ファンの上面図であり、図3Bは、図3AのA-A線における渦流送風ファンの断面図である。
図3A及び図3Bに示すように、ファン34は、インペラ41と、ケーシング42とを備える。インペラ41と、ケーシング42との間に、空気が流れる流路43が形成される。インペラ41は、互いに対して間隔を有する複数枚の羽根44を有する。インペラ41の回転方向は、変更可能である。ケーシング42には、流路43に接続された2つの流入出口45、46が設けられている。流入出口45、46は、第1流路P1に接続される。流入出口45、46は、互いに沿った方向を向いている。また、流入出口45、46との間の流路43は、狭くなっている。このような構成によって、空気の漏洩を防止し、ファン34の効率を向上させることができる。
図3Aに示すように、羽根44は、ファン34の回転中心から外側に向かって放射状に延びる板状の部材である。羽根44は、ファン34の回転中心から外側に向かった放射状の直線に沿って延びてもよい。複数の羽根44は、インペラ41の回転方向が第1回転方向X1であると、流入出口45から流入出口46に空気を送り出すことができる。また、図示していないが、複数の羽根44は、インペラ41の回転方向が第2回転方向X2であると、流入出口46から流入出口45に空気を送り出すことができる。このような構成によって、ファン34は、空気を異なる方向に送ることができる。また、回転方向が変更可能な他のファンと比較して、ファン34において、容易に圧力上昇を形成することができる。さらに、流路43において、ゴミ等の異物が溜まることを防止できる。
<第1ダンパ>
第1ダンパ35は、筐体31において、空気が流れる方向を切り替える部材である。図2に示すように、第1ダンパ35は、第1流路P1と第2流路P2とが接続される位置に配置される。
第1ダンパ35は旋回可能である。第1ダンパ35を一方に旋回させることで、第2流路P2を閉じて、第1流入出口E1と、第2流入出口E2または第4流入出口E4とを連通させることができる。また、第1ダンパ35を他方に旋回させることで、第1流入出口E1側の第1流路P1を閉じて、第2流入出口E2と第3流入出口E3とを連通させることができる。
<第2ダンパ>
第2ダンパ36は、筐体31において、空気が流れる方向を切り替える部材である。図2に示すように、第2ダンパ36は、第1流路P1と第3流路P3とが接続される位置に配置される。
第2ダンパ36は旋回可能である。第2ダンパ36を一方に旋回させることで、第3流路P3を閉じて、第2流入出口E2と、第1流入出口E1または第3流入出口E3とを連通させる。第2ダンパ36を他方に旋回させることで、第2流入出口E2側の第1流路P1を閉じて、第1流入出口E1と第4流入出口E4とを連通させることができる。
<コントローラ>
コントローラ37は、換気装置30において、後述の運転モードを制御する。コントローラ37を構成する要素は、例えば、これらの要素を機能させるプログラムを記憶したメモリ(図示せず)と、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサに対応する処理回路(図示せず)を備え、プロセッサがプログラムを実行することでこれらの要素として機能してもよい。より具体的には、コントローラ37は、ファン34の回転方向と、第1ダンパ35及び第2ダンパ36の旋回とを制御する。
コントローラ37を介して、換気装置30の複数の運転モードから、ユーザが運転モードを選択する。コントローラ37は、ユーザが選択した1つの運転モードを実行する。例えば、ユーザが換気装置30の運転を選択することにより、コントローラ37は加湿運転、除湿運転、および換気運転を実行する。なお、再生運転は、ユーザの操作ではなく、除湿運転の継続時間や吸収材33の水分保持量に基づいて実行される。
次に、図4から図8を用いて、換気装置30の運転モードについて説明する。図4は、換気装置30の吸入換気運転を示す図である。図5は、換気装置30の排出換気運転を示す図である。図6は、換気装置30の加湿運転を示す図である。図7は、換気装置30の除湿運転を示す図である。図8は、換気装置30の再生運転を示す図である。
<吸入換気運転>
吸入換気運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、室外空気は、室内に送り込まれる。吸入換気運転は、ヒータ32が停止した状態(OFF状態)で行われる。第1ダンパ35によって、第1流入出口E1側の第1流路P1を閉じており、第2ダンパ36によって、第3流路P3は閉じている。
図4に示すように、室外空気は、室外から第3流入出口E3を通じて第2流路P2に流入し、第1ダンパ35によって、第1流路P1に向かって流れる。そこで、室外空気は、ファン34を通過し、第2ダンパ36によって、第1流路P1及び第2流入出口E2を通じて室内に向かって流れる。
<排出換気運転>
排出換気運転において、ファン34は第2回転方向X2に回転し、室内空気は、室外に吹き出される。吸入換気運転は、ヒータ32が停止した状態(OFF状態)で行われる。第1ダンパ35によって、第1流入出口E1側の第1流路P1を閉じており、第2ダンパ36によって、第3流路P3は閉じている。
図5に示すように、室内空気は、室内から第2流入出口E2を通じて第1流路P1に流入し、第2ダンパ36によって、第1流路P1を通じてファン34に向かって流れる。室内空気は、ファン34を通過し、第1ダンパ35によって、第2流路P2及び第3流入出口E3を通じて室外に向かって流れる。
<加湿運転>
加湿運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、室外空気は、室内に送り込まれる。加熱運転は、ヒータ32が作動した状態(ON状態)で行われる。第1ダンパ35によって、第2流路P2を閉じており、第2ダンパ36によって、第3流路P3は閉じている。
図6に示すように、室外空気は、室外から第1流入出口E1を通じて第1流路P1に流入する。室外空気は、ヒータ32によって加熱され、加熱された室外空気は、吸収材33が保持する水分を奪う。加湿された室外空気は、第1ダンパ35及び第2ダンパ36によって、第1流路P1及び第2流入出口E2を通じて室内に向かって流れる。
<除湿運転>
除湿運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、室外空気は、室内に送り込まれる。除湿運転は、ヒータ32が停止した状態(OFF状態)で行われる。第1ダンパ35によって、第2流路P2を閉じており、第2ダンパ36によって、第3流路P3は閉じている。
図7に示すように、室外空気は、室外から第1流入出口E1を通じて第1流路P1に流入する。室外空気は、ヒータ32によって加熱されることなく、吸収材33を通過し、よって、室外空気の水分は、吸収材33によって捕集される。乾燥された室外空気は、第1ダンパ35及び第2ダンパ36によって、第1流路P1及び第2流入出口E2を通じて室内に向かって流れる。
除湿運転を継続すると、吸収材33は室外空気の水分を捕集し続ける。そのため、吸収材33は、これ以上水分を保持することができない飽和状態に至る場合がある。そこで、吸収材33の捕集能力を再生させる再生運転が実行される。
<再生運転>
再生運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、室外空気は、室外に吹き出される。再生運転は、ヒータ32が作動した状態(ON状態)で行われる。第1ダンパ35によって、第2流路P2を閉じており、第2ダンパ36によって、第2流入出口E2側の第1流路P1は閉じている。
図8に示すように、室外空気は、室外から第1流入出口E1を通じて第1流路P1に流入する。室外空気は、ヒータ32によって加熱され、加熱された空気は、吸収材33が保持する水分を奪う。よって、吸収材33が乾燥し、その水分捕集能力が再生される。加湿された室外空気は、第2ダンパ36によって、第3流路P3及び第4流入出口E4を通じて室外に向かって流れる。
再生運転は、除湿運転と対で実行される。具体的には、除湿運転の継続時間が、吸収材33が飽和状態になるまでの時間に比べて長い場合に、実行される。この場合、除湿運転と再生運転は交互に実行される。これにより、除湿運転が断続的に継続される。
なお、加湿運転及び除湿運転において空気が流れる方向を「第1方向」と、排出換気運転において空気が流れる方向を「第2方向」、吸入換気運転において空気が流れる方向を「第3方向」と、再生運転において空気が流れる方向を「第4方向」と称してもよい。
[効果]
実施の形態に係る換気装置30によれば、以下の効果を奏することができる。
換気装置30は、第1流路P1、ヒータ32、吸収材33、及びファン34を備える。第1流路P1は、室外側に接続された第1流入出口E1と、室内側に接続された第2流入出口E2とを接続する。ファン34は、第1流路P1に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向X1と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向X2と、を変更可能である。吸収材33は、第1流路P1において、ファン34よりも第1流入出口E1側に配置され、空気の水分を吸収する。ヒータ32は、第1流路P1において、吸収材33よりも第1流入出口E1側に配置され、吸収材33に向かう空気を加熱する。換気装置30は、ヒータ32が室外空気を加熱し、加熱された室外空気が吸収材の水分を奪って室内に向かう加湿運転と、室内空気が室外に向かう排出換気運転と、を含む運転モードを実行する。加湿運転においてファン34は第1回転方向X1に回転し、排出換気運転においてファン34は第2回転方向X2に回転する。
このような構成により、換気装置30は、加湿された室外空気を室内に送り込む加湿運転とともに、室内空気を室外に吹き出す排出換気運転を実行し、換気機能を向上させることができる。排出換気運転において、汚れた室内空気を容易に室外に排出でき、室内空気の清潔を向上させることができる。
運転モードは、ヒータ32が停止し、吸収材33に水分を捕集されて乾燥した室外空気が室内に向かう除湿運転をさらに含む。除湿運転においてファン34は、第1回転方向X1に回転する。
このような構成により、換気装置30は、乾燥された室外空気を室内に送り込む除湿運転をさらに実行し、換気機能を向上させることができる。
換気装置30は、第1流路P1においてファン34と吸収材33との間に接続される第2流路P2と、第1流路P1と第2流路P2とが接続される位置に配置される第1ダンパ35と、をさらに備える。第2流路P2には、室外側に接続された第3流入出口E3が設けられる。第1ダンパ35は、第1流路P1及び第2流路P2を流れる空気の方向を切り替える。
このような構成により、ファン34を、第2流路P2によって、室外に接続できる。また、吸収材33を通過せず、第2流入出口E2と第3流入出口E3とを連通させることができる。
第1ダンパ35は、加湿運転において、第1流入出口E1から第1流路P1に流入する室外空気の流れる方向を、第1流路P1を通じて第2流入出口E2に向かう第1方向に切り替える。第1ダンパ35は、排出換気運転において、第2流入出口E2から第1流路P1に流入する室内空気の流れる方向を、第2流路P2を通じて第3流入出口E3に向かう第2方向に切り替える。
このような構成により、室内空気を、第2流路P2を通じて、吸収材33を通過せず、室外に排出できる。よって、室内空気に含まれた微粒子やガス等の汚れが、吸収材33に付着することを防止できる。
運転モードは、室外から室内に空気を供給する吸入換気運転をさらに含む。吸入換気運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、第1ダンパ35は、第3流入出口E3から第2流路P2に流入する室外空気の流れる方向を、第1流路P1を通じて第2流入出口E2に向かう第3方向に切り替える。
このような構成により、室外空気を、第2流路P2を通じて、吸収材33を通過せず、室内に送り込むことができる。よって、吸入換気運転において、吸収材33は余分な水分を吸収しない。さらに、ヒータ32を停止した状態で吸入換気運転を実行するため、換気装置30のエネルギ効率を向上させることができる。
また、換気装置30において、除加湿機能及び換気機能は互いから独立している。吸入換気及び排出換気運転において、空気がヒータ32及び吸収材33を通過しないため、換気装置30の空気抵抗を低減させることができる。よって、吸入換気及び排出換気運転におけるファン34の効率を向上させることができる。
換気装置30は、運転モードをユーザが選択するためのコントローラ37を、さらに有する。コントローラ37を介してユーザによって選択された運転モードが実行される。
このような構成により、ユーザの要求に応じて、換気装置30は適切な運転モードを実行することができる。例えば、室内において、ユーザが汚れた空気の発生を認識すると、ユーザは排出換気運転を選択し、コントローラ37は排出換気運転を実行することができる。
換気装置30は、第1流路P1においてファン34と第2流入出口E2との間に接続される第3流路P3と、第1流路P1と第3流路P3とが接続される位置に配置される第2ダンパ36と、をさらに備える。第3流路P3には、室外側に接続された第4流入出口E4が設けられる。第2ダンパ36は、第1流路P1及び第3流路P3を流れる空気の方向を切り替える。
このような構成により、第1流路P1を流れる室外空気を室外に排出できる。
運転モードは、吸収材33を加熱された室外空気によって乾燥させる再生運転をさらに含む。再生運転において、ファン34は第1回転方向X1に回転し、第2ダンパ36は、第1流入出口E1から第1流路P1に流入する室外空気の流れる方向を、第3流路P3を通じて第4流入出口E4に向かう第4方向に切り替える。
このような構成により、室外空気の流入によって吸収材33を乾燥させ、吸収材33が保持していた水分を室外に排出することができる。よって、吸収材33を再生させることができる。
除湿運転と再生運転とが、交互に実行される。
このような構成により、除湿運転を断続的に継続して実行することができる。
ファン34が、渦流送風ファンである。
このような構成により、ファン34において、圧力上昇を実現することができ、ファン34の効率を向上させることができる。
吸収材33が、高分子収着材である。
このような構成により、吸収材33において水分を吸収する速度が高く、よって、換気装置30の除湿運転における効率を向上させることができる。また、低い加熱温度で吸収材33が保持する水分を脱離することができる。よって、換気装置30の加湿及び再生運転における効率を向上させることができる。さらに、吸収材33は水分を長時間保持することができる。時間経過とともに保持された水が換気装置30に流出して、換気装置30の腐食を促進することを防止できる。
室内機10と、室外機20と、換気装置30と、を備え、換気装置30は、室外機20に配置される。
このような構成により、空気調和機1において、換気機能を向上させることができる。また、換気装置30は室外機20に配置されるため、既存の室外機20に容易に設置ができる。
換気装置30は、室内機10と室外機20とを備える空気調和機1用の換気装置30である。換気装置30は、第1流路P1と、ファン34と、を備える。第1流路P1は、室外側に接続された第1流入出口E1と、室内側に接続された第2流入出口E2とを接続する。ファン34は、第1流路P1に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向X1と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向X2と、を変更可能である。
このような構成により、空気調和機1において、室外空気を室内に送り込む吸入換気運転とともに、室内空気を室外に吹き出す排出換気運転を実行し、換気機能を向上させることができる。
なお、第1流路P1を、「流路」と称してもよい。
なお、実施の形態では、換気装置30を含む空気調和機1について説明するが、空気調和機1に限定されない。換気装置30は他の装置に適用されてもよい。
なお、実施の形態では、ファン34が渦流送風ファンである例について説明するが、これに限定されない。ファン34は、回転方向を変更できる他のファンであってもよい。
なお、実施の形態では、コントローラ37が、使用者が選択した1つの運転モードを実行する例について説明するが、これに限定されない。換気装置30は、さらに湿度を測定するセンサを含み、センサによって測定された湿度に応じて、コントローラ37が運転モードを切り替えてもよい。例えば、センサによって測定された室内の湿度がある閾値を下回ると、コントローラ37は加湿運転を実行する。また、センサは湿度以外の、空気に関連するパラメータを測定してもよい。
なお、実施の形態では、第1ダンパ35及び第2ダンパ36が旋回可能である例と説明したが、これに限定されない。第1ダンパ35及び第2ダンパ36は、旋回するダンパと異なるダンパであってもよい。また、第1ダンパ35及び第2ダンパ36は、開閉機構であってもよい。
なお、実施の形態では、再生運転が除湿運転と対で実行される例について説明したが、これに限定されない。吸収材33の状態に応じて、再生運転が実行されてもよい。例えば、除湿運転が実行された後、吸収材33が飽和状態に至っていない場合、再生運転が実行されなくてもよい。また、除湿運転の継続時間が短い場合、または除湿運転が実行された後に加湿運転が実行される場合、再生運転が実行されなくてもよい。
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
本開示の換気装置は、空気調和機用の換気装置として有用である。
1 空気調和機
10 室内機
11 第1熱交換器
12 室内ファン
13 吹き出し口
20 室外機
21 第2熱交換器
22 室外ファン
23 圧縮機
24 膨張弁
30 換気装置
31 筐体
32 ヒータ
33 吸収材
34 ファン
35 第1ダンパ
36 第2ダンパ
37 コントローラ
P1 第1流路
P2 第2流路
P3 第3流路
E1 第1流入出口
E2 第2流入出口
E3 第3流入出口
E4 第4流入出口

Claims (13)

  1. 室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する第1流路と、
    前記第1流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、
    前記第1流路において、前記ファンよりも前記第1流入出口側に配置され、空気の水分を吸収する吸収材と、
    前記第1流路において、前記吸収材よりも前記第1流入出口側に配置され、前記吸収材に向かう空気を加熱するヒータと、
    を備え、
    前記ヒータが室外空気を加熱し、加熱された前記室外空気が前記吸収材の水分を奪って室内に向かう加湿運転と、
    室内空気が室外に向かう排出換気運転と、を含む運転モードを実行し、
    前記加湿運転において前記ファンは前記第1回転方向に回転し、前記排出換気運転において前記ファンは前記第2回転方向に回転する、換気装置。
  2. 前記運転モードは、前記ヒータが停止し、前記吸収材に水分を捕集されて乾燥した前記室外空気が室内に向かう除湿運転をさらに含み、
    前記除湿運転において前記ファンは、前記第1回転方向に回転する、請求項1に記載の換気装置。
  3. 前記第1流路において前記ファンと前記吸収材との間に接続される第2流路と、
    前記第1流路と前記第2流路とが接続される位置に配置される第1ダンパと、をさらに備え、
    前記第2流路には、室外側に接続された第3流入出口が設けられ、
    前記第1ダンパは、前記第1流路及び前記第2流路を流れる空気の方向を切り替える、
    請求項1又は2に記載の換気装置。
  4. 前記第1ダンパは、
    前記加湿運転において、前記第1流入出口から前記第1流路に流入する前記室外空気の流れる方向を、前記第1流路を通じて前記第2流入出口に向かう第1方向に切り替え、
    前記排出換気運転において、前記第2流入出口から前記第1流路に流入する室内空気の流れる方向を、前記第2流路を通じて前記第3流入出口に向かう第2方向に切り替える、請求項3に記載の換気装置。
  5. 前記運転モードは、前記室外から室内に空気を供給する吸入換気運転をさらに含み、
    前記吸入換気運転において、
    前記ファンは前記第1回転方向に回転し、
    前記第1ダンパは、前記第3流入出口から前記第2流路に流入する前記室外空気の流れる方向を、前記第1流路を通じて前記第2流入出口に向かう第3方向に切り替える、請求項4に記載の換気装置。
  6. 前記運転モードをユーザが選択するためのコントローラを、さらに有し、
    前記コントローラを介してユーザによって選択された前記運転モードが実行される、請求項1から5のいずれか一項に記載の換気装置。
  7. 前記第1流路において前記ファンと前記第2流入出口との間に接続される第3流路と、
    前記第1流路と前記第3流路とが接続される位置に配置される第2ダンパと、をさらに備え、
    前記第3流路には、室外側に接続された第4流入出口が設けられ、
    前記第2ダンパは、前記第1流路及び前記第3流路を流れる空気の方向を切り替える、
    請求項2に記載の換気装置。
  8. 前記運転モードは、前記吸収材を加熱された前記室外空気によって乾燥させる再生運転をさらに含み、
    前記再生運転において、
    前記ファンは前記第1回転方向に回転し、
    前記第2ダンパは、前記第1流入出口から前記第1流路に流入する前記室外空気の流れる方向を、前記第3流路を通じて前記第4流入出口に向かう第4方向に切り替える、請求項7に記載の換気装置。
  9. 前記除湿運転と前記再生運転とが、交互に実行される、請求項8に記載の換気装置。
  10. 前記ファンが、渦流送風ファンである、請求項1から9のいずれか一項に記載の換気装置。
  11. 前記吸収材が、高分子収着材である、請求項1から10のいずれか一項に記載の換気装置。
  12. 室内機と、室外機と、請求項1から11のいずれかに記載の前記換気装置と、を備え、
    前記換気装置は、前記室外機に配置される、空気調和機。
  13. 室内機と室外機とを備える空気調和機用の換気装置であって、
    室外側に接続された第1流入出口と、室内側に接続された第2流入出口と、を接続する流路と、
    前記流路に配置され、室外から室内に向かう空気の流れを発生させる第1回転方向と、室内から室外に向かう空気の流れを発生させる第2回転方向と、を変更可能なファンと、
    を備える、換気装置。
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