JP2595847B2 - 空気調和ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和ユニットに関
するものであり、特に、家屋内の各部屋を個別に空気調
和ができるダクト式空気調和システムに使用される空気
調和ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の空気調和ユニットとし
て、実開平２−３０８２４号公報に掲載の技術を挙げる
ことができる。図８は上記公報に掲載の従来の空気調和
ユニットの前面パネルを解放した状態を示す斜視図であ
り、これは、上部ユニットと下部ユニットとを一体に組
付けた空気調和ユニットである。

【０００３】図において、Ａは上部ユニット、Ｂは上部
ユニットＡを載置する下部ユニットである。４１は上部
ユニットＡに内蔵されている送風機、４２は下部ユニッ
トＢに内蔵されている熱交換器、４３は上部ユニットＡ
の前面に位置する開閉可能な前面パネル、４４は下部ユ
ニットＢの前面に位置する開閉可能な前面パネル、４５
は上部ユニットＡの前面パネル４３に配設されたユニッ
ト吹出口、４６は下部ユニットＢの前面パネル４４に配
設されたユニット吸引口、４７は熱交換器４２に接続さ
れた冷媒配管、４８は熱交換器４２の下部に位置する露
受皿であるドレンパン、４９はドレンパン４８に溜った
ドレンを排出するためのドレン配管である。

【０００４】この構成の空気調和ユニットは上部ユニッ
トＡと下部ユニットＢとに分割されており、送風機４１
が内蔵された上部ユニットＡと熱交換器４２が内蔵され
た下部ユニットＢとが一体となって空気調和ユニットを
構成している。そして、ユニット吸引口４６から吸引さ
れた空気が熱交換器４２で熱交換され、送風機４１によ
ってユニット吹出口４５から温風または冷風として吹出
され、この温風または冷風を利用して室内が所望の温度
になるように空気調和を行なっている。

【０００５】そして、この種の空気調和ユニットでは、
通常、各種の検出器やセンサ等（図示せず）を適宜配設
して各種の制御を行なっている。例えば、特公昭６０−
４７４９７号公報には、空気調和ユニットをダクト式空
気調和システムに使用した場合が示されているが、この
公報には複数の風道の各端末に端末風量制御ユニットを
配設し、各風道の通過風量を検出する風量検出器及び各
風道の通過風量を制御する絞り弁の位置を検出する検出
器を各々設け、風量検出器の検出風量に基づき絞り弁の
開度を制御し、風量を設定風量に保持する技術が開示さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
気調和ユニットにおける気体の流れは、圧力（Ｐ）と体
積（Ｖ）との関係がＰ・Ｖ＝一定であり、体積（Ｖ）は
面積（Ｓ）と流速（ｖ）の積となる。したがって、Ｐ・
Ｓ・ｖ＝一定となる。してみれば、前述の技術は、各風
道の通過風量（体積；Ｖ）を検出する風量検出器及び各
風道の通過風量（体積；Ｖ）を制御する絞り弁の位置
（面積；Ｓ）を検出する検出器を各々設け、風量検出器
の検出風量（体積；Ｖ）に基づき絞り弁の開度を制御す
ることは、各風道毎に絞り弁の位置（面積；Ｓ）を変化
させているが、それによって、送風源の圧力Ｐが変化す
るために全体の補正を行う必要がある。このように、上
記のような従来の空気調和ユニットでは、各端末風量ユ
ニットに各々風速検出機能をもたせるために、各端末風
量ユニット全てにセンサが必要であり、風量検出機構を
含めたシステム全体が大掛りとなり、結果的にコスト高
となっていた。また、各センサの保守点検作業も面倒で
あった。

【０００７】そこで、この発明は、簡易な構成で空気調
和ユニットの風量を検出でき、しかも各検出部の保守点
検作業が簡単にできる空気調和ユニットの提供を課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる空気調和
ユニットは、各部屋を個別に空気調和するダクト式の空
気調和システムとして構成される熱交換器及び送風機を
内蔵する空気調和ユニットにおいて、前記熱交換器とユ
ニット吹出口とを接続する出口ダクトに正面側から着脱
可能に配設され、前記出口ダクト内の風速を検出する風
速検出手段と、前記熱交換器と送風機とを接続する送風
用の内部ダクトに正面側から着脱可能に配設され、前記
内部ダクト内の風圧を検出する風圧検出手段とを有する
ものである。

【０００９】

【作用】本発明の空気調和ユニットにおいては、熱交換
器とユニット吹出口とを接続する出口ダクト内の風速を
検出する風速検出手段と、前記熱交換器と送風機とを接
続する送風用の内部ダクト内の風圧を検出する風圧検出
手段とを各々正面側から着脱可能に配設したものである
から、２つの検出手段で空気調和ユニットの推定風量を
検出でき、しかも、空気調和ユニットの正面側から両検
出手段の保守点検作業ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明をする。

【００１１】図１は本発明の一実施例である空気調和ユ
ニットが使用されているダクト式空気調和システムの全
体構成を示す斜視図、図２は本発明の一実施例である空
気調和ユニットが使用されているダクト式空気調和シス
テムの運転系統を示す斜視図である。

【００１２】図において、１は屋外に配設された室外
機、２は同じく屋外に配設された空気調和ユニットであ
り、この室外機１と空気調和ユニット２とが一体となっ
てヒートポンプ式の空気調和機を構成している。３は空
気調和ユニット２に内蔵されている熱交換器、４は空気
調和ユニット２に内蔵されている送風機であり、この送
風機４は空気調和用の空気の循環源として機能する。５
は空気調和ユニット２に立設され建物の外壁に沿って配
設された外置きの立上ダクトであり、この立上ダクト５
を介して熱交換された空気が送風される。６は立上ダク
ト５に接続された蛸足状の天井ダクト、７は天井ダクト
６の端部に形成された天井吹出口、８は同じく天井ダク
ト６の端部に形成された床吹出口、９は天井吹出口７及
び床吹出口８に各々組込まれたＶＡＶ（風量可変）ダン
パユニットであり、ダンパの開閉度合を適宜変化させる
ことにより吹出風量の調整ができる。１０は床下等に配
設された吸引ダクトであり、この吸引ダクト１０を通っ
て室内空気は屋外の空気調和ユニット２に導かれる。１
１は室内空気の温度を利用して熱交換しながら室内と屋
外との換気を行なう換気空気調和機であり、三菱電機製
のロスナイ（登録商標）が使用されている。１２は室外
機１と空気調和ユニット２の熱交換器３とを連結する冷
媒配管、１３はこのダクト式空気調和システム全体の制
御を行なうセンターコントローラであり、ＶＡＶダンパ
ユニット９による風量調整、温度設定、運転モードの切
換等を行なう。１４は各ＶＡＶダンパユニット９による
風量調整、温度設定を部屋毎に行なうルームコントロー
ラである。

【００１３】この構成のダクト式空気調和システムで
は、室外機１及び空気調和ユニット２が共に屋外に配設
されている。そして、空気調和ユニット２から送風され
る熱交換後の温気または冷気は、立上ダクト５及び天井
ダクト６を通り、天井吹出口７及び床吹出口８から各部
屋に吹出され、屋内の各部屋の空気調和が行なわれる。
室内を空気調和した空気は吸引ダクト１０を通り、再び
空気調和ユニット２に戻り、熱交換されて立上ダクト５
に吹出される。即ち、本実施例のダクト式空気調和シス
テム装置では、空気調和ユニット２（送風機４→熱交換
器３）→立上ダクト５→天井ダクト６→天井吹出口７及
び床吹出口８→室内→吸引ダクト１０→空気調和ユニッ
ト２の順に空気が循環する。また、天井吹出口７及び床
吹出口８から各部屋に空気調和用の温風または冷風が吹
出されるとき、天井吹出口７及び床吹出口８に各々配設
されたＶＡＶダンパユニット９によって吹出風量が適宜
調整され、部屋毎に室温の調整がされる。更に、ロスナ
イ等の換気空気調和機１１によって、室内の空気温度を
利用して熱交換しながら屋外の新鮮な空気が室内に供給
されるとともに、室内の汚れた空気が屋外に排出され
て、室内と屋外との換気が行なわれる。

【００１４】なお、本実施例の空気調和ユニット２及び
室外機１は共に屋外に配設されているが、その据付位置
は図３のように適宜選択できる。図３は本発明の一実施
例である空気調和ユニット及び室外機の据付位置を示す
平面図である。

【００１５】図において、１５は建物の外壁であり、こ
の外壁１５に沿って空気調和ユニット２が配設されてい
る。そして、この空気調和ユニット２の近傍に室外機１
が設置される。この空気調和ユニット２と室外機１との
位置関係は据付スペースの形状等を考慮して適宜変化さ
せることができ、空気調和ユニット２の前側に室外機１
を配したり、或いは、空気調和ユニット２の右側や左側
に室外機１を並べて設置することもできる。したがっ
て、例えば、隣家との隙間が狭い場所であっても、空気
調和ユニット２に対する室外機１の配置を適宜変化させ
ることによって据付けが可能になる。なお、この場合、
空気調和ユニット２の熱交換器と室外機１の熱交換器と
を接続し、所定の冷媒サイクルを構成する冷媒配管は、
空気調和ユニット２及び室外機１の据付位置関係に応じ
て、その都度、最適な冷媒配管が施工される。

【００１６】次に、本実施例の空気調和ユニットについ
て詳細に説明する。まず、空気調和ユニットの内部構造
について述べる。図４は本発明の一実施例である空気調
和ユニットの内部構造を示す正面図、図５は本発明の一
実施例である空気調和ユニットの内部構造を示す側面図
である。

【００１７】図において、２１は空気調和ユニット２の
背面下部に配設されたユニット吸引口であり、このユニ
ット吸引口２１は送風機４の吸込口に直結されている。
また、このユニット吸引口２１には吸引ダクト１０が接
続される（図１参照）。２２は空気調和ユニット２の上
面に配設されたユニット吹出口であり、このユニット吹
出口２２には立上ダクト５が接続される（図１参照）。
２３は床下等に配管される吸引ダクト１０を通って吸引
される吸込空気であり、この吸込空気２３はユニット吸
引口２１から送風機４の吸込口に直接吸込まれる。２４
は断熱材で構成された内部ダクトであり、この内部ダク
ト２４を通って送風機４の吹出空気は熱交換器３に送風
される。２５は送風機４を空気調和ユニット２に密着固
定する断熱部材である。２６は熱交換器３とユニット吹
出口２２とを接続する出口ダクト、２７は出口ダクト２
６内の風速を検出する風速センサであり、出口ダクト２
６の略中央部に配設されている。２８は内部ダクト２４
内に先端部が位置するように挿入された風圧検知パイ
プ、２９は内部ダクト２４内の風圧を検出する風圧セン
サ、３０は風圧検知パイプ２８と風圧センサ２９とを接
続するホース、３１は風速センサ２７及び風圧センサ２
９からの信号に基づき風量の演算を行なう制御回路等が
収納されているコントロールボックスである。

【００１８】この構成の空気調和ユニットは上部に熱交
換器３が内蔵され、その下部に送風機４が内蔵されてお
り、熱交換器３と送風機４との間には内部ダクト２４に
よって空気の流路が形成されている。しかも、ユニット
吸引口２１と送風機４の吸込口とが直結されており、こ
の空気調和ユニット２をダクト式空気調和システムに使
用する場合には、床下等に配管される吸引ダクト１０か
らの吸込空気２３を送風機４で直接吸引することができ
る。そして、内部ダクト２４を通って熱交換器３に層流
として送風され、熱交換器３で熱交換後された温気また
は冷気が出口ダクト２６を通りユニット吹出口２２から
立上ダクト５に吹出される。したがって、送風機４によ
る吸引が円滑に行なわれ吸引特性が極めてよい。なお、
この空気調和ユニット２では、風速センサ２７及び風圧
センサ２９からの信号に基づき風量の演算を行ない、こ
の演算結果を利用して送風機４等の制御が行なわれる。
即ち、空気調和ユニットを流路としており、圧力（Ｐ）
と全ＶＡＶダンパユニット９の面積（Ｓ）の総和と流速
（ｖ）の積が一定になるから、圧力（Ｐ）と流速（ｖ）
の積が一定であれば、面積（Ｓ）の総和によって、風量
が決定されるから、天井吹出口７及び床吹出口８に各々
組込まれたＶＡＶ（風量可変）ダンパユニット９の、ダ
ンパの開閉度合を適宜変化させることにより吹出風量の
調整ができる。

【００１９】次に、本実施例の空気調和ユニットの風速
及び風圧の検出部の取付について説明する。図６は本発
明の一実施例である空気調和ユニットの風速センサの取
付状態を示す分解斜視図、図７は本発明の一実施例であ
る空気調和ユニットの風圧検出部の取付状態を示す分解
斜視図である。

【００２０】図において、３２は風速センサ２７を出口
ダクト２６内に支持するための取付部材であり、予め取
付部材３２の先端に風速センサ２７を取付け、風速セン
サ２７を取付孔２６ａから挿入し、取付部材３２をネジ
止めすることにより、風速センサ２７は出口ダクト２６
内に位置することになる。３３は風圧検知パイプ２８を
内部ダクト２４に取付けるための取付部材であり、予め
取付部材３３に風速センサ２７を取付け、風圧検知パイ
プ２８の先端を取付孔２４ａから挿入し、取付部材３３
をネジ止めすることにより、風圧検知パイプ２８の先端
部は内部ダクト２４内に位置することになる。また、風
圧検知パイプ２８の他方の端部にはホース３０が接続さ
れ、更にホース３０の他方の端部には風圧センサ２９が
接続される（図４参照）。このように、風圧センサ２９
は内部ダクト２４内に位置するから、熱交換器３の流体
抵抗を受ける送風機４の出力変化を、精度の良い圧力セ
ンサを使用することなく検出できる。

【００２１】この空気調和ユニット２の風速センサ２７
及び風圧検知パイプ２８は上記のように取付けられてお
り、共に、空気調和ユニット２の正面側から出口ダクト
２６及び内部ダクト２４に各々着脱可能な状態で取付け
られる。したがって、空気調和ユニット２の前面側に位
置する前面パネル（図示せず）を着脱式にしておくこと
により、前面パネルを取外すだけで、風速センサ２７及
び風圧検知パイプ２８の保守点検作業が行なえる。

【００２２】このように、本実施例の空気調和ユニット
は、熱交換器３を上部に内蔵し、送風機４を下部に内蔵
する外置きの空気調和ユニット部と、前記熱交換器３と
ユニット吹出口２２とを接続する出口ダクト２６に正面
側から着脱可能に配設され、前記出口ダクト２６内の風
速を検出する風速検出手段である風速センサ２７と、前
記熱交換器３と送風機４とを接続する送風用の内部ダク
ト２４に正面側から着脱可能に配設され、前記内部ダク
ト２４内の風圧を検出する風圧検出手段である風圧検知
パイプ２８、風圧センサ２９、ホース３０とを備えてい
る。

【００２３】即ち、本実施例の空気調和ユニットは、熱
交換器３とユニット吹出口２２とを接続する出口ダクト
２６に出口ダクト２６内の風速を検出する風速センサ２
７（風速検出手段）を、そして熱交換器３と送風機４と
を接続する送風用の内部ダクト２４に内部ダクト２４内
の風圧を検出する風圧検知パイプ２８、風圧センサ２
９、ホース３０（風圧検出手段）を各々正面側から着脱
可能に配設したものである。

【００２４】したがって、本実施例の空気調和ユニット
では、風速センサ２７（風速検出手段）と風圧検知パイ
プ２８、風圧センサ２９、ホース３０（風圧検出手段）
の２つの検出手段で空気調和ユニットの風量を適正に検
出できる。このため、この空気調和ユニット２をダクト
式空気調和システムに使用した場合にも、従来のように
各端末風量ユニットに各々風速検出用のセンサを配設す
る必要がなくなり、風量検出機構が簡易な構成で実現で
きるので、システム全体が簡単になり、結果的にコスト
が安価になる。しかも、空気調和ユニット２の正面側か
ら風速センサ２７（風速検出手段）と風圧検知パイプ２
８、風圧センサ２９、ホース３０（風圧検出手段）の両
検出手段の保守点検作業ができるので、保守点検作業が
容易になる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気調和
ユニットは、各部屋を個別に空気調和するダクト式の空
気調和システムに使用され、風速検出手段及び風圧検出
手段とを備え、熱交換器とユニット吹出口とを接続する
出口ダクトに出口ダクト内の風速を検出する風速検出手
段を、そして熱交換器と送風機とを接続する送風用の内
部ダクトに内部ダクト内の風圧を検出する風圧検出手段
を各々正面側から着脱可能に配設したことにより、２つ
の検出手段で空気調和ユニットの風量を推定できるの
で、ダクト式の空気調和システム全体が簡単になり、コ
ストが安価になるとともに、空気調和ユニットの正面側
から両検出手段の保守点検作業ができるので、保守点検
作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットが使用されているダクト式空気調和システムの全体
構成を示す斜視図である。

【図２】 図２は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットが使用されているダクト式空気調和システムの運転
系統を示す斜視図である。

【図３】 図３は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ット及び室外機の据付位置を示す平面図である。

【図４】 図４は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットの内部構造を示す正面図である。

【図５】 図５は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットの内部構造を示す側面図である。

【図６】 図６は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットの風速センサの取付状態を示す分解斜視図である。

【図７】 図７は本発明の一実施例である空気調和ユニ
ットの風圧検出部の取付状態を示す分解斜視図である。

【図８】 図８は従来の空気調和ユニットの前面パネル
を解放した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 空気調和ユニット ３ 熱交換器 ４ 送風機 ２１ ユニット吸引口 ２２ ユニット吹出口 ２４ 内部ダクト ２４ａ 取付孔 ２６ 出口ダクト ２６ａ 取付孔 ２７ 風速センサ ２８ 風圧検知パイプ ２９ 風圧センサ ３０ ホース ３１ コントロールボックス ３２ 取付部材 ３３ 取付部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−9537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−27620（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各部屋を個別に空気調和するダクト式の
   空気調和システムとして構成される熱交換器及び送風機
   を内蔵する空気調和ユニットにおいて、 前記熱交換器とユニット吹出口とを接続する出口ダクト
   に正面側から着脱可能に配設され、前記出口ダクト内の
   風速を検出する風速検出手段と、 前記熱交換器と送風機とを接続する送風用の内部ダクト
   に正面側から着脱可能に配設され、前記内部ダクト内の
   風圧を検出する風圧検出手段とを具備することを特徴と
   する空気調和ユニット。