JP2024039432A - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】排気ダクト及び給気ダクトを、室内側と室外側にそれぞれ設ける必要があり、排気ダクトと給気ダクトの空気経路を切り換えるための切換機構を設ける際に壁の近くでの作業が必要であるため、据付時の施工負担が掛かっている。【解決手段】空気調和機1では、換気ユニット4と、室内機2と、給排気経路8と、制御部100と、を備える。換気ユニット4は、ラジアルファン430を有する。室内機2は、排気ファン14を有する。給排気経路8は、換気ユニット4と室内機2とを連通させる。制御部100は、給排気経路8を介して室外空気を室内へ供給する給気運転と、給排気経路8を介して室内空気を室外へ排出する排気運転とを行う。給排気経路8は、給気運転時には、換気ユニット4から室内機2への給気経路となる。給排気経路8は、排気運転時には、室内機2から室外への排気経路となる。【選択図】図2

Description

空気調和機に関する。
従来、室内の空気を室外へ排出する排気ダクトと、室外から室内へ給気する給気ダクトとの両方を、室内機を配置している室内側と、室外機を配置している室外側とにそれぞれ備えて、空気調和機が排気機能と給気機能を有するようにしている(特許文献1(特開2008-175472号公報))。
しかしながら、排気ダクト及び給気ダクトを、室内側と室外側にそれぞれ設ける必要があり、排気ダクトと給気ダクトの空気経路を切り換えるための切換機構を設ける際に壁の近くでの作業が必要であるため、据付時の施工負担が掛かっている。
第1観点の空気調和機は、室外換気ユニットと、室内ユニットと、給排気経路と、制御部と、を備える。室外換気ユニットは、給気用の第1ファンを有する。室内ユニットは、排気用の第2ファンを有する。給排気経路は、室外換気ユニットと室内ユニットとを連通させる。制御部は、給排気経路を介して室外空気を室内へ供給する給気運転と、給排気経路を介して室内空気を室外へ排出する排気運転とを行う。給排気経路は、給気運転時には、室外換気ユニットから室内ユニットへの給気経路となる。給排気経路は、排気運転時には、室内ユニットから室外への排気経路となる。
この空気調和機では、室外空気が通る経路と室内空気が通る経路とを、室外換気ユニットと室内ユニットとを連通させる共通の給排気経路とすることで、空気調和機の据付負担を抑制することができる。
第2観点の空気調和機は、第1観点の空気調和機であって、給排気経路は、室内ユニット内に、室内第1分岐部と室内第2分岐部とを有する。室内ユニットは、第1切換機構を有する。第1切換機構は、第2ファンの下流側で、室内第1分岐部を給排気経路として使用する状態と、室内第2分岐部を給排気経路として使用する状態とを切り換える。制御部は、給気運転時には、室内第1分岐部が給気経路となり、排気運転時には、室内第2分岐部が排気経路となる、ように第1切換機構を制御する。
この空気調和機では、室内ユニットに第1切換機構を有することで、給排気経路を、室外空気又は室内空気が通るように切り換えることができる。
第3観点の空気調和機は、第1観点又は第2観点の空気調和機であって、室外換気ユニットは、第2切換機構を有する。第2切換機構は、第1ファンを給気用として使用する第1状態と、第1ファンを排気用として使用する第2状態とを切り換える。制御部は、排気運転時に第2状態に切り換えて、第2ファンおよび第1ファンにより排気を行う、ように第2切換機構を制御する。
この空気調和機では、室外換気ユニットに第2切換機構を有することで、室外換気ユニットの第1ファンと室内ユニットの第2ファンを排気運転時に使用して排気量を大きくすることができる。
第4観点の空気調和機は、第1観点から第3観点のいずれかの空気調和機であって、給排気経路は、室内ユニット内に、給気開口と、排気開口と、を有する。給気開口は、給気運転時に室外空気を室内へ供給する。排気開口は、排気運転時に室内空気を室外へ排出する。
この空気調和機では、室内ユニット内に、給気開口を設けることで室外空気を効率よく室内へ供給することができ、また、排気開口を設けることで室内空気を効率よく室内から排出することができる。
第5観点の空気調和機は、第4観点の空気調和機であって、室内ユニットは、フィルタと熱交換器とを有する。給気開口は、フィルタと熱交換器の間に設けられる。排気開口は、熱交換器の側方の空間に設けられる。
この空気調和機では、給気開口を室内ユニットのフィルタと熱交換器の間に設けることで、熱交換器に効率よく室外空気を送ることができ、また、排気開口を室内ユニットの熱交換器の側方の空間に設けることで、熱交換器に送られている空気が、室外へ排出されるのを防ぐことができる。
第6観点の空気調和機は、第4観点の空気調和機であって、室内ユニットは、フィルタと熱交換器とを有する。給気開口と排気開口とは、第2ファンの吸気口であり、フィルタと熱交換器の間に設けられる。
この空気調和機では、給気開口と排気開口を第2ファンの吸気口とすることで、複数の開口を設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。
第7観点の空気調和機は、第6観点の空気調和機であって、制御部は、第2ファンが駆動している時に排気運転を行い、第2ファンが停止している時に給気運転を行うように制御する。第2ファンの内部が給排気経路の一部となる。排気運転時には、第2ファンの吸気口を介して吸い込まれた室内空気が室外へ排出され、給気運転時には、室外空気が第2ファンの吸気口を介して室内へ供給される。
この空気調和機では、第2ファンの吸気口を室内ユニットのフィルタと熱交換器の間に設けて第2ファンを駆動することで、第2ファンの吸気口を介して吸い込まれる室内空気を、室外へ排出することができ、また、第2ファンの吸気口が給気開口と排気開口となり、第2ファンの内部が給排気経路の一部となることで、第1切換機構を設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。
第8観点の空気調和機は、第1観点から第3観点のいずれかの空気調和機であって、給排気経路は、室内ユニットと室外換気ユニットとの間において、室内空気を室外へ排出する排気口を有する。
この空気調和機では、給排気経路が、室内ユニットと室外換気ユニットとの間に排気口を有することで、室内ユニットの第2ファンの風量が小さい場合であっても、室内空気を室外へ排出することができる。
第9観点の空気調和機は、第8観点の空気調和機であって、給排気経路は、室内ユニットと室外換気ユニットとの間において、排気口の位置よりも室外換気ユニット側に、給排気経路を切り換える第3切換機構を有する。制御部は、排気運転時に、給排気経路が排気経路となるように、第3切換機構を制御する。
この空気調和機では、給排気経路内に第3切換機構を有することで、給排気経路内の排気口から室内空気を室外へ排出することができる。
本開示の一実施形態に係る空気調和機の外観図である。 空気調和機で用いられる冷媒回路の系統図に空気の流れの概略を付加したものである。 給排気経路を説明するための図である。 実施形態に係る室内機の断面図である。 実施形態に係る室内機の一部を破断した部分破断正面図である。 排気ファンにおける空気の流れを説明するための図である。 給気運転時の室内第1分岐部における空気の流れを示す模式図である。 排気運転時の室内第2分岐部における空気の流れを示す模式図である。 室外機及び換気装置の分解斜視図である。 第2ダンパの分解斜視図(第1状態)である。 第2ダンパの分解斜視図(第2状態)である。 第1状態の第2ダンパにおける空気の流れを示す断面斜視図である。 第2状態の第2ダンパにおける空気の流れを示す断面斜視図である。 第1状態の第2ダンパにおける空気の流れを示す模式図である。 第2状態の第2ダンパにおける空気の流れを示す模式図である。 第3状態の第2ダンパにおける空気の流れを示す模式図である。 制御部のブロック図である。 給排気経路の他の例を説明するための図である。 給排気経路の他の例を説明するための図である。 給気開口と排気開口が第2ファンの吸気口である場合における空気の流れを示す模式図である。
<第1実施形態>
(1)全体構成
図1及び図2に示すように、本開示の一実施形態の空気調和機1は、建物等の室内の空調及び換気を行う。空気調和機1は、室内の空調を行う空調装置1aと、室内の換気を行う換気装置1bと、制御部100(図16参照)と、給排気経路8と、を備えている。
空調装置1aは、室内機(室内ユニット)2と、室外機3と、連絡配管31、32を有している。室内機2は、室内に配置される。室外機3は、室外に配置される。連絡配管31、32は、室内機2と室外機3とを接続する。室内機2と室外機3とが連絡配管31、32を介して接続されることによって、蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。
換気装置1bは、室外空気を室内へ供給する第1換気運転(以下、給気運転とも言う)と、室内空気を室外へ排出する第2換気運転(以下、排気運転とも言う)と、を行う。本実施形態の換気装置1bは、給気運転と、排気運転と、室外空気を加湿して室内へ供給する加湿運転と、を行う。
換気装置1bは、換気ユニット(室外換気ユニット)4を有している。換気ユニット4は、室内または室外に配置され、ここでは室外に配置される。具体的には、換気ユニット4は、室外機3の上部に配置され、一体となっている。
給排気経路8は、室内と室外とを接続し、室内空気及び室外空気の流路を形成する。給排気経路8は、図3に示すように、例えば、室内第1分岐部81、室内第2分岐部82、ホース80などである。ホース80は、換気ユニット4と室内機2とを接続する。給気運転では、給排気経路8を介して室外空気を室内へ供給する。排気運転では、給排気経路8を介して室内空気を室外へ排出する。このように、給気運転の際に室外空気が通る流路と、排気運転の際に室内空気が通る流路とは、室内機2の外と換気ユニット4の外との間の領域で共通である。
制御部100は、空調装置1a及び換気装置1bの構成機器を制御する。制御部100は、給排気経路8を介して、給気運転と排気運転とを行うように制御する。
(2)詳細構成
(2-1)室内機
本実施形態の室内機2は、壁掛け型である。図2、図3及び図4に示すように、室内機2は、室内熱交換器11と、室内ファン12と、室内ファンモータ13と、排気ファン(第2ファン)14と、排気ファンモータ15と、第1ダンパ(第1切換機構)16と、ケーシング18と、フィルタ19と、を含む。室内熱交換器11は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとを含み、接触する空気との間で熱交換を行う。室内ファン12は、例えば、クロスフローファンである。室内ファン12は、円筒形状に構成され、周面には多数の羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。この室内ファン12は、室内空気を室内機2内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。室内ファンモータ13は、室内ファン12を回転駆動する。
図4に示すように、ケーシング18は、上部に、吸込口18aを有し、下部に、吹出口18bを有している。室内機2は、室内ファン12を駆動して、室内空気を吸込口18aから吸込み、室内熱交換器11を通過した空気を吹出口18bから吹き出す。
ケーシング18の中の吸込口18aの下流且つ室内熱交換器11の上流には、フィルタ19が配置されている。室内熱交換器11に供給される室内空気は、実質的に全てフィルタ19を通過する。従って、フィルタ19の網目よりも大きな塵埃は、フィルタ19で除去されるので室内熱交換器11には到達しない。
(2-1-1)排気ファン
排気ファン(第2ファン)14は、図5に示すように、室内機2のケーシング18内において、室内熱交換器11の側方の空間に配置される。排気ファン14は、例えばシロッコファンである。
排気ファン14は、図6に示すように、円筒形状に構成され、周面には多数の羽根14aが設けられている。排気ファン14は、吸気口14bを介して、回転軸方向に沿って室内空気が吸い込まれる。排気ファン14において、多数の羽根14aから遠心方向に室内空気が噴出される。複数の羽根14aから遠心方向に吹き出された室内空気は、図6の破線矢印A2の向きに、スクロールケーシング14d内を第1開口14cへと導かれ、給排気経路8へと送られる。給排気経路8に送られた室内空気は、換気ユニット4から室外に排出される。排気ファンモータ15は、排気ファン14を回転駆動する。
(2-1-2)第1ダンパ
第1ダンパ(第1切換機構)16は、排気ファン14の下流側で、室内第1分岐部81を給排気経路8として使用する第1状態と室内第2分岐部82を給排気経路8として使用する第2状態とを切り換える。
第1ダンパ16は、排気ファン14の下流側に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1状態及び第2状態に切り換わる。
第1状態では、第1ダンパ16は、ホース80の内部の空間と、室内第1分岐部81の内部の空間とを連通させる。このように、給気運転時には、室内第1分岐部81が給気経路となる。これにより、第1状態では、図7の実線矢印A1で示す矢印の向きに室外空気が流れる。室外空気は、ホース80を通って、室内機2へと供給される。室内機2に送られた室外空気は、室内機2内で、室内第1分岐部81、給気開口83を介して、室内に供給される。
第2状態では、第1ダンパ16は、ホース80の内部の空間と、室内第2分岐部82の内部の空間とを連通させる。このように、排気運転時には、室内第2分岐部82が排気経路となる。これにより、第2状態では、図8の破線矢印A2で示す矢印の向きに室内空気が流れる。室内空気は、排気ファン14、排気開口84、室内第2分岐部82を経て、ホース80を通って、換気ユニット4へ送られる。換気ユニット4に送られた室内空気は、室外へ排出される。
(2-2)室外機
室外機3は、圧縮機21と、四路切換弁22と、アキュムレータ23と、室外熱交換器24と、膨張弁25と、フィルタ26と、液閉鎖弁27と、ガス閉鎖弁28と、室外ファン29と、室外ファンモータ30と、を含む。
圧縮機21は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機構である。四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側に接続される。アキュムレータ23は、圧縮機21の吸入側に接続される。室外熱交換器24は、四路切換弁22に接続される。膨張弁25は、室外熱交換器24に接続される。膨張弁25は、フィルタ26及び液閉鎖弁27を介して連絡配管32に接続されており、この連絡配管32を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して連絡配管31に接続されており、この連絡配管31を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。
室外ファン29は、室外熱交換器24での熱交換後の室外空気を外部に排出する。室外ファン29は、例えばプロペラファンである。室外ファンモータ30は、室外ファン29を回転駆動する。
ここで、図9を参照して、室外機3の構成について説明する。図9に示すように、室外機3は、前面パネル51、側板52、53、保護金網(図示せず)、金属製の底板54等のケーシング部材や内部に収容される冷媒回路構成部品等により構成されている。
前面パネル51は、室外機3の前面を覆う樹脂製の部材であり、室外熱交換器24に対して室外熱交換器24を通った空気の下流側に配置されている。前面パネル51には、複数のスリット状の開口からなる吹出口51aが設けられており、室外熱交換器24を通った空気は、室外機3の内部からこの吹出口51aを通って室外機3の外部へと吹き出す。また、前面パネル51の後方には、ファン吹出口部材56と仕切板57とが取り付けられる。
側板52、53は室外機3の側方を覆う金属製の部材である。ここでは、室外機3の正面視において右側に右側板52、左側に左側板53が設けられている。なお、各側板52、53は、室外熱交換器24を通って、吹出口51aから吹き出す空気の吹き出し方向に対して概ね平行に設けられている。また、右側板52には、液閉鎖弁27およびガス閉鎖弁28(図2参照)を保護するための閉鎖弁カバー55が取り付けられる。
室外熱交換器24は、平面視において略L字形状を有し、室外機3の背面を覆う保護金網の前方に配置される。室外熱交換器24の前方であって、仕切板57と左側板53との間の通気スペースには、室外ファン29と室外ファンモータ30(図2参照)とが設けられている。室外ファン29は、室外機3内に取り入れた空気を室外熱交換器24と接触させ、吹出口51aから前面パネル51の前方に排気させる。
圧縮機21、アキュムレータ23、四路切換弁22、膨張弁25などの冷媒回路を構成する部品は、仕切板57と右側板52との間の機械室に配置されている。また、室外機3の上部には、電装品ユニット58が取り付けられる。この電装品ユニット58は、電装品箱と各部を制御するための回路部品を搭載したプリント基板とにより構成されている。電装品ユニット58の上方には防炎板59が取り付けられる。
(2-3)換気ユニット
換気ユニット4は、室外空気を室内へ供給する給気運転(第1換気運転)と、室内空気を室外へ排出する排気運転(第2換気運転)と、を行うことができるユニットである。ここでは、換気ユニット4は、給気運転と、排気運転と、加湿運転と、を行うことができる。なお、給気運転及び加湿運転は、室外空気を室内に供給する点で同じであるが、給気運転は、室外空気の加湿を行わずに室内へと供給する点において、室外空気の加湿を行う加湿運転と異なる。
本実施形態の換気ユニット4は、室外機3の上部に配置され、一体となっている。以下、換気ユニット4の構成について、主に図9を参照して説明する。
換気ユニット4は、ケーシング40と、吸加湿ロータ41と、ヒータ組立体42と、ラジアルファン組立体43と、第2ダンパ44と、吸着側ダクト45と、吸着用ファン46と、を含む。
(2-3-1)ケーシング
ケーシング40は、換気ユニット4の前方、後方および両側方を覆っており、室外機3上部に接するように配置される。ケーシング40の前面には、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気吹出口40aが設けられており、室外空気がこの吸着用空気吹出口40aを通って室外機3の外部へと吹き出す。
また、ケーシング40の背面には、吸着用空気吸込口40bおよび給排気口40cが左右方向に並んで設けられている。吸着用空気吸込口40bは、吸加湿ロータ41に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。給排気口40cは、室内機2へと送られるために取り込まれる空気が通る、または、室内機2から取り込まれて室外へと排気される空気が通る開口である。
なお、ケーシング40の上部は、天板66により覆われている。ケーシング40内は、右側が吸加湿ロータ41等を収容する空間、左側が吸着用ファン46等を収容する吸着用ファン収納空間SP1となっている。このケーシング40内には、吸加湿ロータ41、ヒータ組立体42、ラジアルファン組立体43、第2ダンパ44、吸着側ダクト45、吸着用ファン46などが配置されている。
(2-3-2)吸加湿ロータ
吸加湿ロータ41は、概ね円板形状を有するハニカム構造のセラミックロータであり、空気が容易に通過できる構造となっている。吸加湿ロータ41は、平面視において円形の形状を有している。吸加湿ロータ41は、水平面で切った断面において細かいハニカム状である。これらの断面が多角形である吸加湿ロータ41の多数の筒部分を、空気が通過する。
吸加湿ロータ41の主たる部分は、ゼオライト、シリカゲル、またはアルミナといった吸着剤から焼成されている。この吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着し、加熱されることによって吸着して含有する水分を離脱する性質を有している。この吸加湿ロータ41は、ケーシング40側に設けられた支持軸40dに、図示しないロータガイドを介して回動可能に支持される。吸加湿ロータ41の周面には、ギヤが形成されており、ロータ駆動モータ47の駆動軸に取り付けられるロータ駆動ギヤ48と歯合している。
(2-3-3)ヒータ組立体
ヒータ組立体42は、ヒータカバー42aと、その内部に収容されたヒータ本体42b(図16参照)とにより構成されており、室外から取り込まれて吸加湿ロータ41へ送られる空気を加熱する。ヒータ組立体42は、ヒータ支持板49を介して吸加湿ロータ41の上方に取り付けられる。
(2-3-4)ラジアルファン組立体
ラジアルファン組立体43は、吸加湿ロータ41の側方に配置されており、ラジアルファン(第1ファン)430(図14A参照)と、ラジアルファン430を回転させるラジアルファンモータ431(図16参照)とを有する。また、ラジアルファン組立体43は、図10に示すように、上蓋73を第2ダンパ(第2切換機構)44と共有しており、上蓋73は、ラジアルファン組立体43の底面を閉じている。上蓋73には、吹出口73aと取入口73bとが設けられている。吹出口73aは、ラジアルファン組立体43からダンパ44内へと送られる空気が通る開口である。取入口73bは、第2ダンパ44内からラジアルファン組立体43へと送られる空気が通る開口である。ラジアルファン組立体43は、給排気口40cから吸加湿ロータ41及び第2ダンパ44を経て室内へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る。また、ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた空気を室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体43は、第2ダンパ44が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。
ラジアルファン組立体43は、室外から取り入れた室外空気を室内機2へと送る場合には、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過した室外空気を、第2ダンパ44を経て給排気ダクト85へと送り出す。給排気ダクト85は、ホース80(図1参照)に接続されており、ラジアルファン組立体43は、給排気ダクト85とホース80とを介して室外空気を室内機2へと供給する。
ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた室内空気を室外へと排出する場合には、給排気ダクト85から送られてきた空気をケーシング40の背面に設けられた給排気口40cから室外へと排出する。
(2-3-5)第2ダンパ
第2ダンパ(第2切換機構)44は、ラジアルファン組立体43の下方に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1状態、第2状態及び第3状態に切り替わる。第2ダンパ44は、第1ファン430を給気用として使用する第1状態と、第1ファン430を排気用として使用する第2状態とに切り替わる。
第1状態においては、ラジアルファン組立体43から吹き出された空気は、給排気ダクト85を経てホース80を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1状態では、図2の実線矢印A1で示す矢印の向きに空気が流れ、室外空気がホース80を通って室内機2へ供給されるようになる。
第2状態では、図2の破線矢印A2で示す矢印の向きに室内空気が流れ、室内機2から、ホース80及び給排気ダクト61を通ってきた室内空気が、ラジアルファン組立体43から給排気口40cを経て室外へと排気される。
第3状態では、第2ダンパ44と給排気ダクト85とを繋ぐ経路が閉じられ、室外機3と室内機2との間の空気の流れが遮断される。
第2ダンパ44の具体的な構成および動きについては後に詳述する。
(2-3-6)吸着側ダクト及び吸着用ファン
吸着側ダクト45は、吸加湿ロータ41の上面のうちヒータ組立体42が位置しない部分(左側の略半分の部分)を覆っている。この吸着側ダクト45は、後述する吸着側ベルマウス63とともに、吸加湿ロータ41の左半分の部分から、以下に説明する吸着用ファン収納空間SP1へと通じる空気流路を形成する。
吸着用ファン収納空間SP1に収容される吸着用ファン46は、吸着用ファンモータ65によって回転する遠心ファンであり、上部に配置される吸着側ベルマウス63の開口部63aから空気を吸込むことで、吸着用空気吸込口40bから吸加湿ロータ41を介して、開口部63aへ流れる気流を生成する。そして、吸着用ファン46は、吸加湿ロータ41を通る際に水分を吸着された乾燥空気を吸着用空気吹出口40aからケーシング40の前方へ向けて排気する。吸着側ベルマウス63は、吸着用ファン収納空間SP1の上部に設けられており、吸着側ダクト45によって形成される空気流路を通ってくる空気を吸着用ファン46へと導く役割を果たす。
(2-3-7)第2ダンパの詳細構成
第2ダンパ(第2切換機構)44は、図11に示すように、ケーシング71と、流路切換部材72と、上蓋73と、流路切換部材72を回転駆動するダンパ駆動モータ74(図16参照)と、流路切換部材72が正常に移動したかを検出するリミットスイッチ75(図16参照)とから構成されている。第2ダンパ44は、ラジアルファン組立体43の下方に配置され、流路切換部材72が回転移動することにより空気の流れを切り換える。
ケーシング71は、ケーシング側壁71aとケーシング底板71bとから構成されており、上方が開放されている。ケーシング側壁71aは、ケーシング底板71bから上方へ延びており、円弧状に側方へ湾曲している。また、ケーシング71の一部には、ケーシング側壁71aが存在しないケーシング側部開口71cがあり、ケーシング71の内部の空間は、ケーシング側部開口71cによって側方に開いた空間となっている。ケーシング底板71bの中央付近には、ケーシング底板71bから上方へ突出するレール71dが設けられており、ケーシング側壁71aと概ね平行となるように湾曲している。このレール71dとケーシング側壁71aとに挟まれた空間は、流路切換部材72が回転移動する移動空間となっている。ケーシング底板71bのうち流路切換部材72が通過する部分には、ケーシング底部開口71eが設けられており、ケーシング底板71bの外面に設けられた接続管71fの孔と繋がっている。この接続管71fには、給排気ダクト61が接続される。
上蓋73は、ケーシング71の上面を塞ぐ板状の部材であり、その上にはラジアルファン組立体43が取り付けられる。前述したように、上蓋73には、吹出口73aと取入口73bとが設けられている。吹出口73aは、ラジアルファン組立体43から第2ダンパ44内へと送られてくる空気が通る開口であり、ケーシング71のケーシング底部開口71eの上方に設けられている。取入口73bは、第2ダンパ44内からラジアルファン組立体43へと送られる空気が通る開口であり、移動空間のうちケーシング底部開口71eとケーシング側部開口71cとの間の空間に面するように設けられている。
流路切換部材72は、移動空間を移動することにより、第2ダンパ44内を通る空気の流れを切り換える部材である。流路切換部材72は、ケーシング71と上蓋73とにより形成されるケーシング71内の空間を、流路切換部材72の内部の空間SP2と流路切換部材72の外部の空間SP3とに分割する(図14A、図14B及び図15参照)。流路切換部材72は、主として、内側壁72a、外側壁72b、平側壁72c、72d及び底板72eにより構成されている。流路切換部材72は、上方が開放されており、上蓋73により上面を閉じられる。内側壁72aと外側壁72bとは、互いに並行であり、約90度の中心角を有する円弧状に側方へ湾曲している。外側壁72bは、ケーシング側壁71a側に設けられ、内側壁72aは、レール71d側に設けられる。また、内側壁72aの外面にはギヤ72fが設けられており、ダンパ駆動モータ74のギヤ740と噛み合って、ダンパ駆動モータ74の回転を流路切換部材72へと伝える。平側壁72c、72dは、内側壁72aと外側壁72bとの側端を繋ぐ板状の部材であり、平側壁72cには側部開口72gが設けられている。側部開口72gは、平側壁72cの外面に設けられた配管72hの孔と繋がっている。配管72hは、平側壁72cの外面から下方へ向けて約90度湾曲しており、配管72hの下方の孔から入ってくる空気を側部開口72gから流路切換部材72の内部の空間SP2へと送る。また、底板72eには底部開口72iが設けられている。流路切換部材72の大きさや底部開口72iの位置等は、図14Aに示すように、底部開口72iがケーシング71のケーシング底部開口71eの真上に位置するときに、流路切換部材72の内部の空間SP2が上蓋73の取入口73bと連通しないように決定されている。また、図14Bに示すように、流路切換部材72の配管72hの下方を向いている開口720hがケーシング底板71bのケーシング底部開口71eの真上に位置するときに、流路切換部材72の内部の空間SP2が上蓋73の取入口73bと連通し、且つ、吹出口73aと連通しないように決定されている。
ダンパ駆動モータ74は、流路切換部材72を、図10及び図11に示すように回動させるために設けられている。このダンパ駆動モータ74は、流路切換部材72を回転させ、流路切換部材72が図10、図12及び図14Aに示す回転位置にくる第1状態と、図11、図13及び図14Bに示す回転位置にくる第2状態と、図15に示す回転位置にくる第3状態とを切り換える。
また、リミットスイッチ75は、流路切換部材72が正常に移動した場合に作動するように設けられており、ダンパ駆動モータ74を駆動した場合にリミットスイッチ75が作動するか否かで、第1状態、第2状態及び第3状態を切り換えることができたか否かを検出することができる。リミットスイッチ75は、制御部100と接続されており、検出結果を制御部100へと送る。
次に、第2ダンパ44の第1状態、第2状態及び第3状態について説明する。まず、図6及び図15Aを参照して、第1状態について説明する。
第1状態では、図15Aに示すように、流路切換部材72の内部の空間SP2が、開放されている上部を介して吹出口73aと連通し、底部開口72iを介してケーシング71のケーシング底部開口71eと連通する。また、流路切換部材72の外部の空間SP3が取入口73bと連通する。ヒータ組立体42および吸加湿ロータ41を通ってきた室外空気を第2ダンパ44へと導く通路と、流路切換部材72の外部の空間SP3とは、ケーシング側部開口71cを介して連通しているため、ヒータ組立体42及び吸加湿ロータ41を通ってきた室外空気は、ラジアルファン組立体43に収容されたラジアルファン430が回転することにより取入口73bを通ってラジアルファン組立体43の内部へと入る。そして、吹出口73aから吹き出した室外空気は、流路切換部材72の内部の空間SP2、流路切換部材72の底部開口72i、ケーシング底部開口71eを通って接続管71fから第2ダンパ44の外部へと送られる。接続管71fは、給排気ダクト85(図9及び図12参照)を介してホース80につながっているため、第1状態においては、ラジアルファン組立体43の吹出口73aから吹き出された空気は、ホース80を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1状態では、図12および図14Aに示す矢印の向きに空気が流れ、室外空気がホース80を通って室内機2へと給気されるようになる。
次に、図13及び図14Bを参照して、第2状態について説明する。第2状態では、図14Bに示すように、接続管71fが、配管72hを介して、流路切換部材72の内部の空間SP2と連通する。また、流路切換部材72の内部の空間SP2は、開放されている上部を介して、ラジアルファン組立体43の取入口73bと連通する。さらに、ラジアルファン組立体43の吹出口73aが、流路切換部材72の外部の空間SP3と連通し、ケーシング側部開口71cを介して室外機3の外部に通じる通路につながる。したがって、第2状態では、図13及び図14Bで示す矢印の向きに室内空気が流れ、室内機2から排出されホース80を通ってきた室内空気が、給排気ダクト85を通ってケーシング側部開口71cから吹出し、ケーシング40の給排気口40cを通って室外機3の外部へと排気されるようになる。
次に、図15を参照して、第3状態について説明する。第3状態は、流路切換部材72が第1状態と第2状態との間に位置する。第3状態では、ラジアルファン組立体43の取入口73bが流路切換部材72の外部の空間SP3と連通する。また、ラジアルファン組立体43の吹出口73aが、流路切換部材72の内部の空間SP2と連通する。しかし、流路切換部材72の底部開口72i及び配管72hの下方の開口720hは、ケーシング71のケーシング底板71bによって閉じられている。また、ケーシング71のケーシング底部開口71eも流路切換部材72の底板72eによって閉じられている。このように、第3状態では室外機3と室内機2とを繋ぐ空気の経路が第2ダンパ44により閉じられた状態となっている。
(3)給排気経路
給排気経路8は、図2及び図3に示すように、室内機2内に、室内第1分岐部81と、室内第2分岐部82と、給気開口83と、排気開口84とを有する。また、給排気経路8は、室内機2と換気ユニット4との間に、ホース80を有する。また、給排気経路8は、換気ユニット4内に、給排気ダクト85を有する。
給排気経路8は、換気ユニット4と室内機2とを連通させる。給排気経路8は、給気運転時には、換気ユニット4から室内機2への給気経路となる。給排気経路8は、排気運転時には、室内機2から室外への排気経路となる。
給排気経路8は、室内機2内の領域と室内機2外の領域を含み、室内機2外の経路が給排気時に共通の経路となる。
(3-1)室内第1分岐部
給排気経路8は、室内機2のケーシング18の中に、室内第1分岐部81を有する。室内第1分岐部81は、ホース80と接続される。このため、室内第1分岐部81の内部の空間と、ホース80の内部の空間とは、連通する。図5に示されているように、室内第1分岐部81は、ケーシング18の長手方向の一端側に配置され、ケーシング18の一端側に形成されている給気経路に含まれている。
室内第1分岐部81においては、給気開口83が室内熱交換器11とフィルタ19の間に対向するように配置されている。室内機2が第1換気運転(給気運転)を行っているときには、室内第1分岐部81に室外空気が送られて、給気開口83から室外空気が吹き出される。
ホース80を通じて室内機2に送られてきた室外空気は、ケーシング19の中に吹出される。
(3-2)室内第2分岐部
給排気経路8は、室内機2のケーシング18の中に、室内第2分岐部82を有する。室内第2分岐部82は、ホース80と接続される。このため、室内第2分岐部82の内部の空間と、ホース80の内部の空間とは、連通する。図5に示されているように、室内第2分岐部82は、ケーシング18の長手方向の一端側に配置され、ケーシング18の一端側に形成されている排気経路に含まれている。
室内第2分岐部82においては、排気開口84が排気ファン14の吸気口14b(図6参照)に対向するように配置されている。室内機2が第2換気運転(排気運転)を行っているときには、排気ファン14から送られた室内空気が、排気開口84から室内第2分岐部82に吹き出される。
室内第2分岐部81から吹き出された室内空気は、ホース80を通じて室外機3に送られて、室外に排出される。
(3-3)給気開口
給気開口83は、給気運転時に室外空気を室内へ供給する。換言すると、給気開口83は、給気運転の際に室外空気が通る流路である。
給気開口83は、フィルタ19と室内熱交換器11の間に設けられる。給気開口83は、室内第1分岐部82の端部の開口であり、ケーシング18内で、室内熱交換器11とフィルタ19の間に対向するように配置される。給気運転中に給気開口83から導入される室外空気は、室内熱交換器11を通る。
(3-4)排気開口
排気開口84は、排気運転時に室内空気を室外へ排出する。換言すると、排気開口84は、排気運転の際に室内空気が通る流路である。
排気開口84は、室内熱交換器11の側方の空間に設けられる。排気開口84は、室内第2分岐部82の端部の開口であり、排気ファン14の吸気口14bと対向するように配置される。排気運転中に排気ファン14から送られた室内空気は、排気開口84を介して室外へ排出される。
(3-5)ホース
ホース80は、換気ユニット4と室内機2とを接続している。このため、給気運転では、ホース80を介して室外空気を室内へ供給し、排気運転ではホース80を介して室内空気を室外へ排出する。換言すると、ホース80は、給気運転の際に室外空気が通る流路を構成する部材であるとともに、排気運転の際に室内空気が通る流路を構成する部材である。ホース80は、室外機2外と換気ユニット4外との間の領域で、給排気時に共通の経路となる給排気部材の一例である。また、ホース80は、加湿運転の際に加湿された室外空気が通る流路をさらに構成する部材である。
(4)制御部
図16に示す制御部100は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コンピュータは、例えば、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、プロセッサを使用できる。制御部100は、プロセッサとしてのCPUを備えている。制御演算装置は、例えば、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理、演算処理またはシーケンス処理を行う。さらに、制御演算装置は、例えば、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。制御部100は、記憶装置としてのメモリを備えている。
本実施形態の制御部100は、空気調和機1の室内機2、室外機3、換気ユニット4などに分かれて存在している。この制御部100は、図16に示すように、室内機2、室外機3及び換気ユニット4のその他の各機器と接続されている。制御部100は、リモコン等からの運転指令に基づいて、または、自動で、暖房運転、冷房運転、給気運転、排気運転、加湿運転などの各種運転に応じて各機器の運転制御を行う。なお、例えば、換気ユニット4は、制御部100を有さない構成であってもよい。この場合、換気ユニット4の各機器は、室外機3が有する制御部によって制御される。
制御部100は、給気運転時には、室内第1分岐部81が給気経路となり、排気運転時には、室内第2分岐部82が排気経路となるように、第1ダンパ(第1切換機構)16を制御する。制御部100は、給気運転時に、第1ダンパ駆動モータ17を制御して第1ダンパ16を第1状態に切り換える。また、制御部100は、排気運転時に、第1ダンパ駆動モータ17を制御して第1ダンパ16を第2状態に切り換える。
また、制御部100は、排気運転時に第2状態に切り換えて、排気ファン(第2ファン)14とラジアルファン(第1ファン)430による排気を行うように、第2ダンパ(第2切換機構)44を制御する。制御部100は、排気運転時に、第2ダンパ駆動モータ74を制御して第2ダンパ44を第2状態に切り換える。
(5)運転動作
次に、空気調和機1の運転動作について説明する。本実施形態の空気調和装置1は、空調運転として、暖房運転及び冷房運転を行うとともに、換気運転として、給気運転、排気運転及び加湿運転を行う。各種運転は、制御部100が各構成機器を制御することによって行われる。
(5-1)冷房運転
冷房運転を行うときには、制御部100は、室外熱交換器24が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能する状態に、四路切換弁22を切り換える。
このような状態の冷媒回路において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器24に送られる。室外熱交換器24に送られた高圧の冷媒は、室外熱交換器24において、室外ファン29によって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器24において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁25に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁25において減圧された低圧の冷媒は、フィルタ26、液閉鎖弁27及び連絡配管32を通じて、室内熱交換器11に送られる。室内熱交換器11に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器11において、室内ファン12によって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却されて室内に吹き出される。室内熱交換器11において蒸発した低圧の冷媒は、連絡配管31、ガス閉鎖弁28、四路切換弁22及びアキュムレータ23を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
このように、冷房運転においては、制御部100によって、冷媒回路に封入された冷媒が圧縮機21、室外熱交換器24、膨張弁25、室内熱交換器11の順に循環する動作がなされる。
(5-2)暖房運転
暖房運転を行うときには、制御部100は、室外熱交換器24が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器11が冷媒の放熱器として機能する状態に、四路切換弁22を切り換える。
このような状態の冷媒回路において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22、ガス閉鎖弁28及び連絡配管31を通じて、室内熱交換器11に送られる。室内熱交換器11に送られた高圧の冷媒は、室内熱交換器11において、室内ファン12によって供給される室内空気と熱交換を行って放熱する。これにより、室内空気は加熱されて室内に吹き出される。室内熱交換器11において放熱した高圧の冷媒は、連絡配管32、液閉鎖弁27及びフィルタ26を通じて、膨張弁25に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁25において減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器24に送られる。室外熱交換器24に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器24において、室外ファン29によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器24において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22及びアキュムレータ23を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
このように、暖房運転においては、制御部100によって、冷媒回路に封入された冷媒が圧縮機21、室内熱交換器11、膨張弁25、室外熱交換器24の順に循環する動作がなされる。
(5-3)給気運転
給気運転時には、ラジアルファン組立体43のラジアルファン(第1ファン)430を、給気用として使用する。給気運転時は、排気ファン(第2ファン)は停止している。
給気運転を行うときには、制御部100は、換気ユニット4の第2ダンパ44を図10、図12および図14Aに示す第1状態に切り換える。また、給気運転を行うときには、制御部100は、室内機2の第1ダンパ16を図8に示す第1状態に切り換える。
具体的には、ラジアルファン組立体43を駆動すると、図2に示すように、給排気口40cからケーシング40内に室外空気が取り込まれ、その室外空気が吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、ヒータ組立体42内に導入される。そして、ヒータ組立体42内に入った室外空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、第2ダンパ44のケーシング側部開口71cからダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと至る。このような空気流は、ラジアルファン組立体43が生成するものである。ラジアルファン組立体43は、上記のように吸加湿ロータ41及びダンパ44を通り抜けてきた室外空気を、第2ダンパ44、給排気ダクト85及びホース80を介して、室内機2へと送る。
室内機2に供給された室外空気は、室内第1分岐部81を通って、給気開口83から、室内機2のケーシング18内の、室内熱交換器11とフィルタ19との間の空間に吹き出される。室内機2のケーシング18内に吹き出された室外空気は、室内熱交換器11を経て室内に吹き出される。
このように、室外から取り込まれた室外空気は、換気ユニット4の給排気口40c、吸加湿ロータ41、ヒータ組立体42、ラジアルファン組立体43及び第2ダンパ44を繋ぐ流路によって室内機2へと導かれる。また、室外空気は、ホース80を介して室内機2へ導かれ、室内第1分岐部81を通って、給気開口81から室内に供給される。
(5-4)排気運転
排気運転時には、ラジアルファン組立体43のラジアルファン(第1ファン)430を、排気用として使用する。また、室内機2の排気ファン(第2ファン)14を駆動する。
排気運転を行うときには、制御部100は、換気ユニット4の第2ダンパ44を図11、図13および図14Bに示す第2状態に切り換える。また、排気運転を行うときには、制御部100は、室内機2の第1ダンパ16を図3及び図8に示す第2状態に切り換える。
具体的には、排気ファン14が駆動すると、排気ファン14に室内空気が取り込まれる。排気ファン14は、室内空気を排気開口84から室内第2分岐部82に送る。室内空気は、第1ダンパ16、室内第2分岐部82及びホース80を介して、換気ユニット4へと送られる。
ラジアルファン組立体43が駆動されると、室内機2から取り込まれた室内空気が、ホース80を経て、給排気ダクト85から第2ダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと到る。
ラジアルファン組立体43へと到った室内空気は、再び第2ダンパ44の内部を通って、第2ダンパ44のケーシング側部開口71cから第2ダンパ44の外部へ吹き出す。第2ダンパ44の外部へ吹き出した室内空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、ヒータ組立体42内に導入される。そして、ヒータ組立体42内に入った室内空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、給排気口40cから室外へと排出される。
このように、室内機2から取り込まれた室内空気は、給気運転時の流路とは逆向きに通過し、換気ユニット4から室外へと排出される。
(5-5)加湿運転
加湿運転は、給気運転時に室外空気が室内空気に供給される流路と基本的には同様であるが、室外空気を加湿する点において異なる。
具体的には、換気ユニット4は、吸着用ファン46を回転駆動することによって、図2に示すように、室外からの空気を吸着用空気吸込口40bからケーシング40内に取り入れる。ケーシング40内に入ってきた空気は、吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分を通過して、図9に示す吸着側ダクト45および吸着側ベルマウス63により形成される空気流路および吸着用ファン46を介して、吸着用ファン収納空間SP1から吸着用空気吹出口40aを通って室外機3の前方へと排出される(図2の矢印A3及び図9参照)。ケーシング40内に室外から取り入れられた空気が吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分を通過する際に、吸加湿ロータ41は、空気中に含まれている水分を吸着する。
この吸着工程で水分を吸着した吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分は、吸加湿ロータ41が回転することによって、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分となる。そして、ここに移動してきた水分は、ヒータ組立体42からの熱により、ラジアルファン組立体43によって生成される空気流中に離脱する。これにより、室内機2に送られる室外空気は、吸加湿ロータ41に吸着されていた水分を含む。
(6)特徴
(6-1)
本実施形態に係る空気調和機1では、換気ユニット4と、室内機2と、給排気経路8と、制御部100と、を備える。換気ユニット4は、ラジアルファン430を有する。室内機2は、排気ファン14を有する。給排気経路8は、換気ユニット4と室内機2とを連通させる。制御部100は、給排気経路8を介して室外空気を室内へ供給する給気運転と、給排気経路8を介して室内空気を室外へ排出する排気運転とを行う。給排気経路8は、給気運転時には、換気ユニット4から室内機2への給気経路となる。給排気経路8は、排気運転時には、室内機2から室外への排気経路となる。
この空気調和機1では、室外空気が通る経路と室内空気が通る経路とを、換気ユニット4と室内機2とを連通させる共通の給排気経路8とすることで、空気調和機1の据付負担を抑制することができる。また、空気調和機1では、給排気経路8を設けることで、排気ダクトと給気ダクトを設置するためのスペースを削減することができる。
(6-2)
本実施形態に係る空気調和機1では、給排気経路8は、室内機2内に、室内第1分岐部81と室内第2分岐部82とを有する。室内機2は、第1ダンパ16を有する。第1ダンパ16は、排気ファン14の下流側で、室内第1分岐部81を給排気経路8として使用する状態と室内第2分岐部82を給排気経路8として使用する状態とを切り換える。制御部100は、給気運転時には、室内第1分岐部81が給気経路となり、排気運転時には、室内第2分岐部82が排気経路となる、ように第1ダンパ16を制御する。
この空気調和機1では、室内機2に第1ダンパ16を有することで、給排気経路8を、室外空気又は室内空気が通るように切り換えることができる。
(6-3)
本実施形態に係る空気調和機1では、換気ユニット4は、第2ダンパ44を有する。第2ダンパ44は、ラジアルファン430を給気用として使用する第1状態と、ラジアルファン430を排気用として使用する第2状態とを切り換える。制御部100は、排気運転時に第2状態に切り換えて、排気ファン14とラジアルファン430による排気を行う、ように第2切換機構を制御する。
この空気調和機1では、換気ユニット4に第2ダンパ44を有することで、換気ユニット4のラジアルファン430と室内機2の排気ファン14を排気運転時に使用して排気量を大きくすることができる。
(6-4)
本実施形態に係る空気調和機1では、給排気経路8は、室内機2内に、給気開口83と、排気開口84と、を有する。給気開口83は、給気運転時に室外空気を室内へ供給する。排気開口84は、排気運転時に室内空気を室外へ排出する。
この空気調和機1では、室内機2内に、給気開口83を設けることで室外空気を効率よく室内へ供給することができ、また、排気開口84を設けることで室内空気を効率よく室内から排出することができる。
(6-5)
本実施形態に係る空気調和機1では、室内機2は、フィルタ19と室内熱交換器11とを有する。給気開口83は、フィルタ19と室内熱交換器11の間に設けられる。排気開口84は、室内熱交換器11の側方の空間に設けられる。
この空気調和機1では、給気開口83を室内機2のフィルタ19と室内熱交換器11の間に設けることで、室内熱交換器11に効率よく室外空気を送ることができる。また、この空気調和機1では、排気開口84を室内機2の室内熱交換器11の側方の空間に設けることで、室内熱交換器11に送られている空気が、室外へ排出されるのを防ぐことができる。
(7)変形例
(7-1)変形例1A
変形例1Aの空気調和機101では、給排気経路8aの、室内機2と換気ユニット4との間の排気口86から室内空気を室外へ排出する。変形例1Aでは、制御部100は、排気運転時に、給排気経路8aが排気経路となるように、第3ダンパ(第3切換機構)87を制御する。
変形例1Aの空気調和機101を図17に示す。変形例1Aでは、給排気経路8aは、室内機2内に、室内第1分岐部81と、室内第2分岐部82と、給気開口83と、排気開口84とを有する。また、給排気経路8aは、室内機2と換気ユニット4との間に、ホース80aと、排気口86と、第3ダンパ87とを有する。また、給排気経路8aは、換気ユニット4内に、給排気ダクト85を有する。給排気経路8aにおいて、室内第1分岐部81と、室内第2分岐部82と、給気開口83と、排気開口84と、給排気ダクト85は、本実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
また、室内機2、室外機3、及び換気ユニット4は、本実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
給排気経路8aは、室内機2と換気ユニット4との間において、ホース80aに室内空気を室外へ排出する排気口86を有する。
また、給排気経路8aは、室内機2と換気ユニット4との間において、ホース80aの排気口86の位置よりも換気ユニット4側の位置に、給排気経路を切り換える第3ダンパ87を有する。第3ダンパ87は、回転式の空気流路切換手段であり、第1状態(図示せず)と第2状態に切り換わる。
第1状態では、室外空気は、ホース80aを通って室内機2に供給される。
第2状態では、図17に示すように、室内空気は、給排気経路8aの室内機2と換気ユニット4との間に位置する排気口86から室外へ排出される。第2状態では、第3ダンパ87が、室内機2と換気ユニット4の間において、ホース80aの空気の流れを排気口86の位置よりも換気ユニット4側の位置で止めることで、給排気経路8aが排気経路となる。
排気運転時に、排気ファン14が駆動すると、排気ファン14に室内空気が取り込まれる。排気ファン14は、室内空気を排気開口84から室内第2分岐部82に送る。室内空気は、室内第2分岐部82及びホース80aを介して、排気口86から室内空気を排出する。
変形例1Aの空気調和機101では、給排気経路8aが、室内機2と換気ユニット4との間に排気口86を有することで、室内機2の排気ファン14の風量が小さい場合であっても、室内空気を室外へ排出することができる。また、給排気経路8a内に第3ダンパ87を有することで、給排気経路8a内の排気口86から室内空気を室外へ排出することができる。
(7-2)変形例1B
本実施形態では、第2ダンパ44が、排気運転時にラジアルファン430を排気用として使用する第2状態に切り換えて、ラジアルファン430と排気ファン14を排気運転時に使用する場合について説明したが、これに限るものではない。排気運転時に、ラジアルファン430の運転は停止し、排気ファン14を使用するようにしてもよい。
<第2実施形態>
(1)空気調和機の構成
本実施形態の空気調和機102は、室内の空調を行う空調装置と、室内の換気を行う換気装置と、制御部と、給排気経路8bと、を備えている。
空調装置は、室内機(室内ユニット)200と、室外機3と、連絡配管を有している。室外機3と連絡配管の構成は第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
換気装置は、室外空気を室内へ供給する給気運転と、室内空気を室外へ排出する排気運転と、を行う。本実施形態の換気装置は、給気運転と、排気運転と、室外空気を加湿して室内へ供給する加湿運転と、を行う。
換気装置は、換気ユニット(室外換気ユニット)4を有している。換気ユニット4は、室内または室外に配置され、ここでは室外機3に配置される。換気ユニット4は、第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
給排気経路8bは、図18に示すように、室内と室外とを接続し、室内空気及び室外空気の流路を形成する。給排気経路8bは、例えば、ホース80などである。ホース80は、室内機200と室外機3とを接続し、ここでは換気ユニット4と室内機200とを接続する。給気運転では、給排気経路8bを介して室外空気を室内へ供給する。排気運転では、給排気経路8bを介して室内空気を室外へ排出する。このように、給気運転の際に室外空気が通る流路と、排気運転の際に室内空気が通る流路とは、室内機200の外と換気ユニット4の外との間の領域で共通である。
制御部(図示せず)は、空調装置及び換気装置の構成機器を制御する。制御部は、第1実施形態の制御部100と実質的に同じであるため、詳細な説明を省略する。
制御部は、給排気経路8bを介して、給気運転と排気運転とを行うように制御する。
制御部は、排気ファン140が駆動している時に排気運転を行い、排気ファン140が停止している時に給気運転を行うように制御する。制御部は、排気ファンモータ150(図19参照)を制御することで、排気ファン140の運転を制御する。
(1-1)室内機
本実施形態では、室内機200は、第1ダンパ(第1切換機構)を有していない点が第1実施形態と異なる。また、排気ファン140の吸込口140bが給排気経路8bの給気開口と排気開口とは共通の開口である点が第1実施形態と異なる。他の構成は、第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
(1-1-1)排気ファン
排気ファン140は、例えば、図6に示すような、シロッコファンである。本実施形態では、第1実施形態の排気ファン14よりも大型の羽根140aを有する排気ファン140を使用する。本実施形態では、給排気経路8bが室内第1分岐部及び室内第2分岐部を有さないようにしたので、室内機200のケーシング内の側方の空間に、第1実施形態よりも大型の羽根140aを有する排気ファン140を配置することができる。
本実施形態では、図18及び図19に示すように、排気ファン140は、吸気口140bがフィルタ19と室内熱交換器11の間に対向するように配置される。給気開口83と排気開口84が、排気ファン140の吸気口140bである。これにより、排気ファン140の内部が給排気経路8bの一部となる。
本実施形態では、排気ファン140の吸気口140bとフィルタ19の間、及び、排気ファン140と室内熱交換器11との間は、例えば、空気のガイド部材88を設けることで、効率よく空気を送ることができる。
(1-2)給排気経路
給排気経路8bは、室内機200内に、給気開口83と、排気開口84とを有する。また、給排気経路8bは、室内機200と換気ユニット4との間に、ホース80を有する。また、給排気経路8bは、換気ユニット4内に、給排気ダクト85を有する。
本実施形態では、給排気経路8bが、室内第1分岐部と室内第2分岐部を有していない点が第1実施形態と異なる。
給排気経路8bは、換気ユニット4と室内機200とを連通させる。給排気経路8bは、給気運転時には、換気ユニット4から室内機200への給気経路となる。給排気経路8bは、排気運転時には、室内機200から室外への排気経路となる。
給排気経路8bは、室内機200内の領域と室内機200外の領域を含み、室内機200外の経路が給排気時に共通の経路となる。
(1-2-1)給気開口
給気開口83は、図18及び図19に示すように、排気ファン140の吸気口140bである。換言すると、給気開口83と吸気口140bは、共通の開口であり、給気運転の際に空気が通る流路である。
給気開口83は、フィルタ19と室内熱交換器11の間に設けられる。給気開口83は、給気運転時に室外空気を室内へ供給する。
室内機200が第1換気運転(給気運転)を行っているときには、ホース80を通じて送られてきた室外空気は、給気開口83から、室内機200のケーシング18の中に吹き出される。
(1-2-2)排気開口
排気開口84は、図18及び図19に示すように、排気ファン140の吸気口140bである。換言すると、排気開口84と吸気口140bは、共通の開口であり、排気運転の際に空気が通る流路である。
排気開口84は、フィルタ19と室内熱交換器11の間に設けられる。排気開口84は、排気運転時に室内空気を室外へ排出する。
室内機2が第2換気運転(排気運転)を行っているときには、排気開口84からは、室内空気が吹き出される。排気開口84から吹き出された室内空気は、ホース80を通じて換気ユニット4に送られて、室外に排出される。
(2)運転動作
冷房運転、暖房運転、及び加湿運転は本実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
(2-1)給気運転
給気運転時には、ラジアルファン組立体43のラジアルファン430のモータを駆動する。給気運転時は、排気ファン140のモータを停止する。
給気運転時のラジアルファン組立体43の動作は第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
室内機200に供給された室外空気は、排気ファン140の内部を通って吸気口140bから、室内機200の室外熱交換器11とフィルタ19との間の空間に吹き出される。吸気口140から吹き出された室外空気は、室内に供給される。このように、給気運転時に、排気ファン140の内部が給排気経路8bの一部となり、室外空気が排気ファン140の吸気口140bを介して室内へ供給される。
(2-2)排気運転
排気運転時には、ラジアルファン組立体43のラジアルファン430のモータを停止する。また、排気運転時に、排気ファン140のモータを駆動する。
排気ファン140が駆動すると、排気ファン140の吸気口140から室内空気が取り込まれる。室内空気は、排気ファン140の内部を通ってホース80に送られる。室外空気はホース80を介して、換気ユニット4へと送られる。このように、排気運転時に、排気ファン140の内部が給排気経路8bの一部となり、排気ファン140の吸気口140bを介して吸い込まれた室内空気が室外へ排出される。
排気運転時のラジアルファン組立体43の動作は第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。室内機200から取り込まれた室内空気は、給気運転時の流路とは逆向きに通過し、換気ユニット4から室外に排出される。
(3)特徴
(3-1)
本実施形態に係る空気調和機102では、室内機200は、フィルタ19と室内熱交換器11とを有する。給気開口83と排気開口84とは、排気ファン140の吸気口140bであり、フィルタ19と室内熱交換器11の間に設けられる。
この空気調和機102では、給気開口83と排気開口84を排気ファン140の吸気口140bとすることで、複数の開口を設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。
(3-2)
本実施形態に係る空気調和機102では、制御部は、排気ファン140が駆動している時に排気運転を行い、排気ファン140が停止している時に給気運転を行うように制御する。排気ファン140の内部が給排気経路8bの一部となる。排気運転時には、排気ファン140の吸気口140bを介して吸い込まれた室内空気が室外へ排出され、給気運転時には、室外空気が排気ファン140の吸気口140bを介して室内へ供給される。
この空気調和機102では、排気ファン140の吸気口140bを室内機200のフィルタ19と室内熱交換器11の間に設けて排気ファン140を駆動することで、排気ファン140の吸気口140bを介して吸い込まれる室内空気を、室外へ排出することができる。また、排気ファン140の吸気口140bが、給気開口83と排気開口84となり、排気ファン140の内部が給排気経路8bの一部となることで、第1ダンパを設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。
(4)変形例
(4-1)変形例2A
空気調和機の換気ユニット4は、第2ダンパを有さないようにしてもよい。
変形例2Aの空気調和機では、給気運転時に、ラジアルファン430のラジアルファンモータ431を駆動し、排気ファン140の排気ファンモータ150を停止することで、排気ファン140の吸気口140bを介して室外空気を室内へ供給する。
また、変形例2Aの空気調和機では、排気運転時に、ラジアルファン430のラジアルファンモータ431を駆動し、排気ファン140の排気ファンモータ150を駆動する。変形例2Aでは、排気運転時に、ラジアルファン430は給気運転時と同様に、室外空気を、ホース80を介して室内機2へ送る。変形例2Aでは、排気ファン140が大型の羽根140aを有するファンであり風量が大きいので、ラジアルファン430を第2ダンパで切り換えずに駆動しても、排気ファン140によって、室内空気を室外へ排出することができる。
(4-2)変形例2B
排気運転時に、ラジアルファン430の運転は停止し、排気ファン140を使用するようにしてもよい。
(4-3)
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
1、101、102 空気調和機
1a 空調装置
1b 換気装置
2、200 室内機(室内ユニット)
3 室外機
4 換気ユニット(室外換気ユニット)
80、80a ホース
11 室内熱交換器
19 フィルタ
100 制御部
8、8a、8b 給排気経路
81 室内第1分岐部
82 室内第2分岐部
83 給気開口
84 排気開口
86 排気口
16 第1ダンパ(第1切換機構)
44 第2ダンパ(第2切換機構)
87 第3ダンパ(第3切換機構)
430 ラジアルファン(第1ファン)
14、140 排気ファン(第2ファン)
14b、140b 吸気口
特開2008-175472号公報

Claims (9)

  1. 給気用の第1ファン(430)を有する室外換気ユニット(4)と、
    排気用の第2ファン(14、140)を有する室内ユニット(2、200)と、
    前記室外換気ユニットと前記室内ユニットとを連通させる給排気経路(8、8a、8b)と、
    前記給排気経路を介して室外空気を室内へ供給する給気運転と、前記給排気経路を介して室内空気を室外へ排出する排気運転とを行う、制御部(100)と、
    を備え、
    前記給排気経路は、前記給気運転時には、前記室外換気ユニットから前記室内ユニットへの給気経路となり、前記排気運転時には、前記室内ユニットから室外への排気経路となる、
    空気調和機(1、101、102)。
  2. 前記給排気経路は、前記室内ユニット内に、室内第1分岐部(81)と室内第2分岐部(82)とを有し、
    前記室内ユニットは、
    前記第2ファンの下流側に、前記室内第1分岐部を前記給排気経路として使用する状態と、前記室内第2分岐部を前記給排気経路として使用する状態とを切り換える第1切換機構(16)、
    を有し、
    前記制御部は、前記給気運転時には、前記室内第1分岐部が前記給気経路となり、前記排気運転時には、前記室内第2分岐部が前記排気経路となる、ように前記第1切換機構を制御する、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記室外換気ユニットは、
    前記第1ファンを給気用として使用する第1状態と、前記第1ファンを排気用として使用する第2状態とを切り換える第2切換機構(44)、
    を有し、
    前記制御部は、前記排気運転時に前記第2状態に切り換えて、前記第2ファンおよび前記第1ファンにより排気を行う、ように前記第2切換機構を制御する、
    請求項1または2に記載の空気調和機。
  4. 前記給排気経路は、前記室内ユニット内に、
    前記給気運転時に室外空気を室内へ供給する給気開口(83)と、
    前記排気運転時に室内空気を室外へ排出する排気開口(84)と、
    を有する、
    請求項1または2に記載の空気調和機。
  5. 前記室内ユニットは、フィルタ(19)と熱交換器(11)とを有し、
    前記給気開口は、前記フィルタと前記熱交換器の間に設けられ、
    前記排気開口は、前記熱交換器の側方の空間に設けられる、
    請求項4に記載の空気調和機。
  6. 前記室内ユニットは、フィルタと熱交換器とを有し、
    前記給気開口と前記排気開口とは、前記第2ファンの吸気口(140b)であり、前記フィルタと前記熱交換器の間に設けられる、
    請求項4に記載の空気調和機。
  7. 前記制御部は、前記第2ファンが駆動している時に前記排気運転を行い、前記第2ファンが停止している時に前記給気運転を行うように制御し、
    前記第2ファンの内部が前記給排気経路の一部となり、
    前記排気運転時には、前記第2ファンの前記吸気口を介して吸い込まれた室内空気が室外へ排出され、前記給気運転時には、室外空気が前記第2ファンの前記吸気口を介して室内へ供給される、
    請求項6に記載の空気調和機。
  8. 前記給排気経路は、前記室内ユニットと前記室外換気ユニットとの間において、室内空気を室外へ排出する排気口(86)を有する、
    請求項1または2に記載の空気調和機。
  9. 前記給排気経路は、前記室内ユニットと前記室外換気ユニットとの間において、前記排気口の位置よりも前記室外換気ユニット側に、前記給排気経路を切り換える第3切換機構(87)を有し、
    前記制御部は、前記排気運転時に、前記給排気経路が前記排気経路となるように、前記第3切換機構を制御する、
    請求項8に記載の空気調和機。
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