JP3024634B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室内の冷暖房だ
けでなく、室内換気も併せて行うことができる空調装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高気密・高断熱住宅は、壁面や窓の気密
性と断熱性を高め、省エネ性、快適性を追求した新しい
発想の住宅であり、理想的な住宅の１つとして、近年、
人気が高まっている。しかし、空気や熱を閉じこめる高
気密・高断熱住宅は、冷暖房、除湿といった空調だけで
なく、常に換気をして、室内の汚れた空気を屋外に排気
し、屋外の新鮮な空気を室内に取り入れなければ、室内
の環境を快適に保つことはできない。そこで、高気密・
高断熱住宅では、空気調和機だけでなく、換気装置も併
せて設置するようにしている（例えば、特願平１０−５
６６４０号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように空気調
和機と換気装置とを併設した室内に対して、空調運転と
換気運転とを同時に行う場合は、ヒートロスの増大を防
ぐために換気風量を大きくすることはできないが、空調
運転によって室内の空気が攪拌されるため、室内空気全
体を効率良く換気することができる。

【０００４】しかし、換気運転だけを行う場合は、主と
して換気装置周辺の空気しか換気することができず、室
内空気全体を換気するには長時間運転する必要があり、
例えば部屋が広い場合や換気装置から離れた場所の空気
が汚れている場合には、効率良く換気することができな
いという問題がある。

【０００５】この問題を解決するために、換気風量を大
きくすることも考えられるが、ファンの回転数を増加さ
せて対応した場合は騒音の増大や消費電力の増加という
問題が生じ、ファン自体を大きくして対応した場合は換
気装置の大型化や製品コストの増加という問題が生じ
る。

【０００６】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、室内空気全体を
効率良く換気することができる空調装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の空調装
置は、同じ室内２に関して配置された空調ユニット３と
換気ユニット４とを備え、上記空調ユニット３は、送風
ファン６によって吸い込んだ室内空気を熱交換器７を用
いて加熱又は冷却した後に室内２に吹き出す空調運転を
行い、上記換気ユニット４は、吸引ファン１１によって
室内空気を室外１０に排出する換気運転を行う空調装置
において、上記空調ユニット３においては、上記送風フ
ァン６によって吸い込んだ室内空気をそのまま室内２に
吹き出す送風運転を可能とし、上記換気ユニット４によ
る換気運転と、上記空調ユニット３による送風運転との
同時運転を行わせる換気制御手段を備えて成り、さらに
上記空調ユニット３と上記換気ユニット４のいずれか一
方に、室内空気の汚れを検知する汚れ感知センサを設
け、上記換気制御手段は、上記汚れ感知センサの値が基
準値以上であるときに、上記同時運転を行わせることを
特徴としている。

【０００８】 上記請求項１の空調装置では、汚れ感知
センサによって室内空気が汚れていることが検出された
ときには、換気運転と送風運転との同時運転が行われ
る。そしてこのように送風運転と換気運転との同時運転
を行うことによって、換気運転状態において、さらに室
内空気が循環して攪拌されることになるので、換気ユニ
ット４から離れた場所の室内空気も換気ユニット４の近
くに集められることになり、室内全体を効率良く換気す
ることができる。従って、室内２の環境に応じた最適な
換気を行うことができ、快適性が向上すると共に、電力
消費の低減によって経済性も向上する。

【０００９】また請求項２の空調装置は、上記空調ユニ
ット３と上記換気ユニット４とを互いに近接して配置す
ると共に、上記換気ユニット４の換気通路１６の吸引口
を上記空調ユニット３の背部に配置したことを特徴とし
ている。

【００１０】上記請求項２の空調装置では、空調ユニッ
ト３と換気ユニット４とが互いに近接して配置される。
これによって、ユニット間を電気的に接続する制御信号
線２６が短くなり、制御信号線２６へのノイズの重畳が
抑制され、誤動作の発生を防止できる。また、室内空気
を換気ユニット４に導く換気通路１６は空調ユニット３
の背部に配置される。従って、換気通路１６が室内２側
に露出することはなく、美観が向上する。

【００１１】

【００１２】

【００１３】 請求項３の空調装置は、換気運転のみを
行い上記同時運転を禁止する単独運転モードと、換気運
転と送風運転との同時運転が可能な連動運転モードとを
切換えるモード切換スイッチを設けたことを特徴として
いる。

【００１４】 上記請求項３の空調装置では、モード切
換スイッチによって２つのモードを選択することができ
る。これによって、ユーザが好む態様で換気運転を行う
ことができるので、快適性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】次にこの発明の空調装置の具体的
な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００１６】図１は、本発明の一実施の形態である空調
装置１の設置状態を示す概略図である。空調装置１は、
同じ室内２に関して配置された空調ユニット３と換気ユ
ニット４とを備える。

【００１７】空調ユニット３は、室内２側に据え付けら
れており、空調運転と送風運転とを選択的に行う。空調
運転とは、クロスフローファン６によって吸い込んだ室
内空気を熱交換器７を用いて加熱又は冷却した後に再び
室内２に吹き出す運転のことをいい、送風運転とは、熱
交換器７の運転を停止した状態とし、クロスフローファ
ン６だけを運転することにより、クロスフローファン６
によって吸い込んだ室内空気を加熱、冷却することな
く、そのまま室内２に吹き出す運転のことをいう。空調
運転と送風運転のいずれの場合であっても、室内空気は
矢印８で示すように室内２を循環して攪拌される。なお
この空調ユニット３において用いる送風ファン６として
は、クロスフローファン以外の構成の各種ファンを用い
ることが可能である。

【００１８】空調ユニット３の背部の壁５には、配管貫
通孔９が形成されている。この配管貫通孔９には、空調
ユニット３と図示しない室外ユニットとを接続する配管
や信号線が挿通されると共に、換気ユニット４の換気通
路１６（図２参照）も形成されている。

【００１９】換気ユニット４は、室外１０側において空
調ユニット３に近接して据え付けられると共に、配管貫
通孔９内の換気通路１６に接続されており、換気運転を
行う。換気運転とは、ターボファンから成る吸引ファン
１１によって換気通路１６に吸引した室内空気を室外１
０に排出することをいう（矢印１２参照）。

【００２０】また、空調装置１には、マイクロコンピュ
ータなどを用いて構成された図示しない制御部（換気制
御手段）が設けられている。この制御部には図示しない
操作パネルからの操作信号や各種のセンサからの検知信
号が入力されており、これらの入力信号に基づいて空調
ユニット３及び換気ユニット４の運転制御を行う。この
制御部は、例えば空調ユニット３に設けられている。ま
た、センサとしては、汚れ感知センサ、温度センサ、湿
度センサなどがある。汚れ感知センサは、空調ユニット
３に設けられており、室内空気の汚れの度合を検知す
る。尚、汚れ感知センサは、換気ユニット４に設けるよ
うにしてもよい。

【００２１】図２は、配管貫通孔９付近の拡大断面図で
あり、図３は配管貫通孔９の内部状態を示す断面図であ
る。図２に示すように、壁５に設けられた配管貫通孔９
にウォールパイプ１３を挿入し、ウォールパイプ１３内
の仕切板１４によって仕切られた一方の空間である配管
通路１５に空調ユニット３からの配管、配線類を通して
いる。一方、ウォールパイプ１３内の他方の空間である
換気通路１６は、室内２側の開口が吸引口であり、室外
１０側の開口には誘導路１７の先端部１７ａを差し込
み、誘導路１７の後端を図１に示す換気ユニット４のベ
ルマウス部を構成する板部１８の円孔１９に接続してい
る。ベルマウス部は、誘導路１７から吸引ファン１１に
室内空気を導くものである。

【００２２】誘導路１７は、円筒を軸に対して斜めに平
面で切断した形状の中間部１７ｂと、中間部１７ｂの一
端側に形成された断面半月状の先端部１７ａと、中間部
１７ｂの他端側に形成された円筒部１７ｃとを有してい
る。この円筒部１７ｃの端部に半径方向外向きに延びる
フランジ部１７ｄを設け、このフランジ部１７ｄと板部
１８との間にシールリング２０を取り付けて、フランジ
部１７ｄと板部１８との間から室外１０の空気を吸い込
まないようにシールしている。

【００２３】また、図３に示すように、ウォールパイプ
１３内は上述したように仕切板１４によって配管通路１
５と換気通路１６とに仕切られているが、配管通路１５
には、内外連絡線２１と、断熱材２２、２３に包まれた
冷媒配管２４、２５と、制御信号線２６とを通してい
る。内外連絡線２１は、空調ユニット３に設けられた制
御部と図示しない室外ユニットとを電気的に接続し、制
御信号線２６は制御部と換気ユニット４とを電気的に接
続している。また、ウォールパイプ１３の換気通路１６
には、誘導路１７の先端部１７ａが挿入されている。

【００２４】図４は、空調装置１の制御部の制御動作を
説明するフローチャートである。図４には、換気ユニッ
ト４による換気運転と同時に、空調ユニット３による送
風運転を行う送風同時運転ルーチンが示されている。ス
テップＳ１において換気運転ＯＮ信号が入力されると、
ステップＳ２に進み、吸引ファン１１を駆動して換気ユ
ニット４による換気運転を開始する。この換気運転ＯＮ
信号は、操作パネルやリモートコントロール装置を操作
することによって入力される。

【００２５】続いてステップＳ３では、空調ユニット３
が既に空調運転を行っているかどうかを判断する。空調
ユニット３が空調運転を行っていない場合は、ステップ
Ｓ４に進み、汚れ感知センサの値が基準値以上であるか
どうか、すなわち室内空気が汚れているかどうかを判断
する。判断がＹＥＳであればステップＳ５に進み、熱交
換器７の運転を停止した状態のままで空調ユニット３の
クロスフローファン６だけを駆動して空調ユニット３に
よる送風運転を開始させて、ルーチンを終了する。従っ
て、換気運転を行うときに、空調ユニット３が空調運転
をしておらず、かつ室内空気が汚れている場合には送風
運転が同時に実行されることになる。この送風運転によ
って室内空気が循環し、攪拌されるので、効率の良い換
気運転を行うことができる。

【００２６】一方、ステップＳ３において、空調ユニッ
ト３が既に空調運転を行っていると判断した場合は、上
述した室内空気の循環、攪拌という目的は達成されてい
るので、ルーチンを終了する。尚、空調運転が行われて
いる場合には、ヒートロスを防止するために吸引ファン
１１の回転数を低く設定するなどして、換気風量を低く
するのが好ましい。

【００２７】また、ステップＳ４において、汚れ感知セ
ンサの値が基準値未満である場合、すなわち室内空気が
それほど汚れていないと判断した場合は、上述した室内
空気の循環、攪拌を行ってまで換気を行う必要はないの
で、省エネルギの観点からもそのままルーチンを終了す
る。尚、図４のルーチンでは汚れ感知センサの監視は換
気運転の開始時にのみ行っているけれども、一定の時間
間隔で監視を行い、その結果を制御に利用してもよい。
例えば、換気運転と送風運転を同時に行っているとき
に、換気によって室内空気がきれいになった場合には送
風運転を停止するようにしてもよいし、逆に、換気運転
のみを行っているときに、室内空気が汚れてきた場合に
は送風運転を開始するようにしてもよい。また、汚れ感
知センサの感知結果には関係なく、換気運転と送風運転
とを常に同時に行うように制御してもよい。

【００２８】さらに、図４のルーチンでは、基本的に換
気運転と送風運転とを同時に実行するようにしているけ
れども、ユーザによっては同時運転を好まない場合も考
えられるので、換気運転のみを行い、同時運転は禁止す
る単独運転モードと、換気運転と送風運転とを同時に行
うことが可能な連動運転モードとを切換えるモード切換
スイッチを設けるようにしてもよい。連動運転モードで
は図４のルーチンが実行される。これによって、ユーザ
の好みに応じたモードを選択できるので、快適性が向上
する。尚、単独運転モード下で換気運転の開始が指示さ
れたときに、空調運転が行われている場合は、空調運転
を強制的に停止させて換気運転のみを行うようにしても
よいし、あるいはこの場合には空調運転と換気運転とを
同時に行うようにしてもよい。

【００２９】以上のように本実施の形態によれば、換気
ユニット４による換気運転が行われるときは、空調ユニ
ット３の空調運転が停止中であっても、空調ユニット３
による送風運転が同時に行われ、室内空気が循環して攪
拌されるので、換気ユニット４から離れた場所の室内空
気も換気ユニット４の近くに集められることになり、室
内全体を効率良く換気することができる。従って、部屋
が広い場合や、換気ユニット４から離れた場所の空気が
汚れている場合であっても、効率良く換気を行うことが
できる。

【００３０】また、空調ユニット３と換気ユニット４と
を互いに近接して配置しているので、ユニット間を電気
的に接続する制御信号線２６が短くなり、制御信号線２
６へのノイズの重畳が抑制され、誤動作の発生を防止す
ることができる。また、室内空気を換気ユニット４に導
く換気通路１６は空調ユニット３の背部の壁面に配置さ
れているので、換気通路１６が室内２側に露出すること
がなく、美観が向上する。さらに、換気通路１６は配管
貫通孔９の一部を利用して形成しているので、壁５に２
つの孔をあける必要がなく、換気ユニット４の据付け作
業が簡単になる。

【００３１】尚、配管貫通孔９が小さく充分な大きさの
換気通路１６を確保できない場合や、換気ユニット４の
設置スペースの関係で配管貫通孔９を利用できない場合
などは、新たに別の貫通孔を形成して換気通路１６とし
て使用するようにしてもよい。この場合でも、新たな貫
通孔を空調ユニット３の背部の壁５に形成すれば、貫通
孔が室内２に露出することはなく、美観を損なうことは
ない。

【００３２】さらに、汚れ感知センサによって室内空気
が汚れていると検出されたときに換気運転と共に送風運
転を行うように制御しているので、室内２の環境に応じ
た最適な換気を行うことができ、快適性が向上すると共
に、電力消費の低減によって経済性も向上する。

【００３３】また、モード切換スイッチによってユーザ
が好む態様で換気運転を行うことができるので、快適性
が向上する。

【００３４】

【発明の効果】以上のように請求項１の空調装置によれ
ば、汚れ感知センサによって室内空気が汚れていること
が検出されたときには、換気運転と送風運転との同時運
転が行われる。そしてこのように送風運転と換気運転と
の同時運転を行うことによって、換気運転状態におい
て、さらに室内空気が循環して攪拌され、換気ユニット
から離れた場所の室内空気も換気ユニットの近くに集め
られることになり、室内全体を効率良く換気することが
できる。従って、部屋が広い場合や、換気ユニットから
離れた場所の空気が汚れている場合であっても、効率良
く換気を行うことができる。また、室内の環境に応じた
最適な換気を行うことができ、快適性が向上すると共
に、経済性も向上する。

【００３５】また請求項２の空調装置によれば、空調ユ
ニットと換気ユニットとが互いに近接して配置されるの
で、ユニット間を電気的に接続する制御信号線が短くな
り、制御信号線へのノイズの重畳が抑制され、誤動作の
発生を防止できる。また、換気通路は空調ユニットの背
部に配置するので、換気通路が室内側に露出することは
なく、美観が向上する。

【００３６】

【００３７】 請求項３の空調装置によれば、ユーザが
好む態様で換気運転を行うことができるので、快適性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である空調装置の設置状
態を示す概略図である。

【図２】図１に示す配管貫通孔付近の拡大断面図であ
る。

【図３】上記配管貫通孔の内部状態を示す断面図であ
る。

【図４】上記空調装置の制御動作を説明するフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 空調装置 ２ 室内 ３ 空調ユニット ４ 換気ユニット ６ 送風ファン（クロスフローファン） ７ 熱交換器 ９ 配管貫通孔 １０ 室外 １１ 吸引ファン １６ 換気通路 ２６ 制御信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−300312（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−54165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 102 F24F 11/04 F24F 1/00 431

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同じ室内（２）に関して配置された空調
   ユニット（３）と換気ユニット（４）とを備え、上記空
   調ユニット（３）は、送風ファン（６）によって吸い込
   んだ室内空気を熱交換器（７）を用いて加熱又は冷却し
   た後に室内（２）に吹き出す空調運転を行い、上記換気
   ユニット（４）は、吸引ファン（１１）によって室内空
   気を室外（１０）に排出する換気運転を行う空調装置に
   おいて、上記空調ユニット（３）においては、上記送風
   ファン（６）によって吸い込んだ室内空気をそのまま室
   内（２）に吹き出す送風運転を可能とし、上記換気ユニ
   ット（４）による換気運転と、上記空調ユニット（３）
   による送風運転との同時運転を行わせる換気制御手段を
   備えて成り、さらに上記空調ユニット（３）と上記換気
   ユニット（４）のいずれか一方に、室内空気の汚れを検
   知する汚れ感知センサを設け、上記換気制御手段は、上
   記汚れ感知センサの値が基準値以上であるときに、上記
   同時運転を行わせることを特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 上記空調ユニット（３）と上記換気ユニ
   ット（４）とを互いに近接して配置すると共に、上記換
   気ユニット（４）の換気通路（１６）の吸引口を上記空
   調ユニット（３）の背部に配置したことを特徴とする請
   求項１の空調装置。
3. 【請求項３】 換気運転のみを行い上記同時運転を禁止
   する単独運転モードと、換気運転と送風運転との同時運
   転が可能な連動運転モードとを切換えるモード切換スイ
   ッチを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の
   空調装置。