JP4597785B2 - Heat pump air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は外気導入タイプのヒートポンプ式空気調和装置に関する。 The present invention relates to an outside air introduction type heat pump type air conditioner.
外気導入タイプのヒートポンプ式空気調和装置においては、ケーシング内に導入した外気と被空調室からの還気とを全熱交換器にて熱交換させて還気中の廃熱を回収し、さらにヒートポンプ冷媒回路によって熱を回収する構成とするものがある。 In the heat pump type air conditioner of the outside air introduction type, the outside air introduced into the casing and the return air from the air-conditioned room are heat-exchanged by a total heat exchanger to recover waste heat in the return air, and further, the heat pump There is a configuration in which heat is recovered by a refrigerant circuit.
そして、前記全熱交換器においては外気と還気とを対向する方向に流通しなければならないので、ヒートポンプ冷媒回路における給気側熱交換器と還気側熱交換器はそれぞれ給気流路、還気流路において全熱交換器を挟むように配置されるのが一般的である(例えば、特許文献1乃至3参照)。
In the total heat exchanger, since the outside air and the return air must be circulated in opposite directions, the supply side heat exchanger and the return air side heat exchanger in the heat pump refrigerant circuit are respectively connected to the supply passage and the return air. Generally, the heat exchanger is disposed so as to sandwich the total heat exchanger (see, for example,
ところで、空気調和装置の設置の際には、設置スペースや装置の搬入経路等の設置上の諸条件から、装置をコンパクトな複数のユニットに分けた状態となるように設計、製作し、これらユニットを設置場所において組み立てなければならないケースが多く、特に既存の建物のリニューアル工事のように設置上の上記諸条件が厳しく制限される場合には装置のユニット化は必須要件となる。 By the way, when installing the air conditioner, the unit is designed and manufactured so that the unit is divided into a plurality of compact units based on the installation conditions such as the installation space and the carry-in route of the device. In many cases, it is necessary to assemble the equipment at the installation location. In particular, when the above-mentioned conditions for installation are severely restricted, such as renewal work of an existing building, unitization of the apparatus is an essential requirement.
しかしながら、上述のような従来の装置においては給気側熱交換器と還気側熱交換器を、全熱交換器を挟む反対側の位置に設けているので、給気側および還気側の熱交換器を備えるヒートポンプ冷媒回路では冷媒回路が複数のユニットに分かれて設けられるのが当然の構成となっており、したがって設置作業においてはユニット間における冷媒配管の接続作業を要し、設置作業に時間が掛かり、また冷媒配管の施工精度および信頼性の維持が困難であるという問題がある。
本発明は、複数のユニットに分割可能であって設置現場への搬入作業が容易であり、しかも設置現場において冷媒配管の接続作業が不要であって、設置作業の簡略化、迅速化および装置の信頼性向上を期すことのできるヒートポンプ式空気調和装置を提供することを目的としている。 The present invention can be divided into a plurality of units, facilitates carrying-in work to the installation site, and does not require connection work of refrigerant pipes at the installation site. An object of the present invention is to provide a heat pump type air conditioner capable of improving reliability.
上記課題を解決するために、本発明に係るヒートポンプ式空気調和装置は、外気導入口から被空調室への給気口に至る給気流路と、被空調室からの還気導入口から排気口に至る還気流路との間に、これら給気流路と還気流路を跨ぐ全熱交換器を備え、前記給気流路と還気流路における全熱交換器の下流側にそれぞれ設けた給気側熱交換器および還気側熱交換器に対し、圧縮機からの冷媒を前記給気側熱交換器と還気側熱交換器の順またはその逆に流通せしめて被空調室に対する冷房運転と暖房運転を切替えて行う冷媒回路を備えるヒートポンプ式空気調和装置において、前記全熱交換器を1つのケーシング内に収容した全熱交換器ユニットと、前記冷媒回路の構成機器およびこれら機器間の冷媒配管を1つのケーシング内に収容した冷媒回路ユニットを有し、前記全熱交換器ユニットを前記冷媒回路ユニットの上に配設し、これらユニットを接続することによって装置が完成するように構成し、前記全熱交換器ユニットは、ケーシング内を左右に区画する仕切り板と、この仕切り板と直交し、ケーシング内を前後に区画する前記全熱交換器とによって前後左右の4つの室に区画され、左右いずれか一方の2室はケーシング上部と下部にそれぞれ前記外気導入口と外気出口を設け、前記外気導入口から全熱交換器を経て前記冷媒回路ユニットへの前記外気出口に至る給気流路上流部を構成し、また、左右いずれか他方の2室はケーシング上部と下部にそれぞれ前記還気導入口と還気出口を設け、前記還気導入口から全熱交換器を経て前記冷媒回路ユニットへの前記還気出口に至る還気流路上流部を構成し、前記給気流路側における前後の室のいずれか一方に外気導入口を、かつ同前後の室の他方に前記外気出口を設け、また前記還気流路側の還気導入口と還気出口の位置を、それぞれ前記給気流路側の外気導入口と外気出口の位置と前後の室が互い違いとなるように設け、全熱交換器に対する外気の流通方向と還気の流通方向とが前後逆方向となるように構成したものとしてある。
In order to solve the above-described problems, a heat pump air conditioner according to the present invention includes an air supply channel from an outside air inlet to an air inlet to an air-conditioned room, and a return air inlet from the air-conditioned room to an air outlet. Between the supply air flow path and the return air flow path, a total heat exchanger across the supply air flow path and the return air flow path, and the supply air side provided on the downstream side of the total heat exchanger in the supply air flow path and the return air flow path, respectively For the heat exchanger and the return air side heat exchanger, the refrigerant from the compressor is circulated in the order of the supply air side heat exchanger and the return air side heat exchanger or vice versa, thereby cooling and heating the air-conditioned room. In a heat pump type air conditioner having a refrigerant circuit that switches operation, a total heat exchanger unit in which the total heat exchanger is accommodated in one casing, constituent devices of the refrigerant circuit, and refrigerant piping between these devices Refrigerant circuit housed in one casing It has a knit, and disposing the total heat exchanger unit on the refrigerant circuit unit, configured to devices by connecting them units is completed, the total heat exchanger unit, the casing a partition plate for partitioning right and left, and perpendicular to the partition plate, is divided into four chambers of the left and right front and rear by the said total heat exchanger for partitioning back and forth in the casing, one of the left and right second chamber is a casing upper each lower provided the external air inlet port and the outside air outlet, constitutes the air intake passage upstream portion leading to the outside air outlet from the air introduction port into the refrigerant circuit unit via the total heat exchanger, also the left or right other return air two chambers respectively to the casing top and bottom provided return air outlet and the return air inlet port, leading to the return air outlet of the return air from the inlet to the refrigerant circuit unit through the total heat exchanger Configure the path upstream portion, and the supply of the external air inlet port to either one of the front and rear chambers in the air flow path side, and the outside air outlet provided on the other of the chambers same before and after, also the return air flow path of the return air inlet The position of the return air outlet is provided so that the position of the outside air inlet and the outside air outlet on the supply air flow channel side and the front and rear chambers are alternated, and the flow direction of the outside air and the flow direction of the return air with respect to the total heat exchanger are It is configured so as to be in the reverse direction.
本発明の請求項2に係るヒートポンプ式空気調和装置は、前記全熱交換器ユニットおよび前記冷媒回路ユニットに加え、ケーシング内に給気ファンを備え、前記冷媒回路ユニットにおける給気流路からの給気を導入して前記給気口から被空調室に送る給気ファンユニットと、この給気ファンユニットとは別のケーシング内に排気ファンを備え、前記冷媒回路ユニットにおける還気流路からの還気を導入して前記排気口から装置外部に放出する排気ファンユニットとを備えてなる構成のものとしてある。
A heat pump type air conditioner according to
本発明によれば、少なくとも装置全体を、全熱交換器を備えるユニットと冷媒回路を備えるユニットに分割して製作、保管および搬送が可能であって、設置現場への搬入作業が容易であり、しかも冷媒回路が1つのユニット内に納められているので、設置現場において冷媒配管の接続作業が不要であって、設置作業の簡略化、迅速化および装置の信頼性向上を図ることができる。 According to the present invention, at least the entire apparatus can be divided into a unit including a total heat exchanger and a unit including a refrigerant circuit, which can be manufactured, stored and transported, and can be easily carried into an installation site. Moreover, since the refrigerant circuit is housed in one unit, the refrigerant pipe connection work is unnecessary at the installation site, and the installation work can be simplified and speeded up and the reliability of the apparatus can be improved.
以下、本発明に係るヒートポンプ式空気調和装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
図において、符号1は全熱交換器ユニット、2は冷媒回路ユニット、3は給気ファンユニット、4は排気ファンユニット、5は給気側接続ユニット、6は排気側接続ユニットをそれぞれ示し、全熱交換器ユニット1の上面に外気導入口7と還気導入口8を有し、また給気ファンユニット3の上面に給気口9を、排気ファンユニット4の上面に排気口10をそれぞれ有している。
Embodiments of a heat pump air conditioner according to the present invention will be described below in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
In the figure,
前記全熱交換器ユニット1は、図2、3に示されるようにケーシング11内を左右に区画する仕切り板12と、同仕切り板に対して直交し、空気の流通方向を前後方向とする全熱交換器13によって4つの室に区画されていて、左右方向の一方(図2、3では左側)の2室で間に全熱交換器の一方の半部(図2では左半部)が介在する還気流路上流部14を構成し、他方(図2では右側)の2室で間に全熱交換器の他方の半部(図2、3では右側)が介在する給気流路上流部15を構成している。
2 and 3, the total
そして還気流路上流部14における一方の室14A(図2、3では後方の室)のケーシング11上面に前記還気導入口8が、同他方の室14B(図2、3では前方の室)のケーシング下面に還気出口16がそれぞれ設けられ、また、給気流路上流部15における一方の室15A(図2、3では前方の室)のケーシング11上面に前記外気導入口7が、同他方の室15B(図2、3では後方の室)のケーシング下面に外気出口17がそれぞれ設けられている。
The
ここで、還気流路上流部14と、給気流路上流部15における空気の流れ方向は、全熱交換器13に対して前後方向が逆となるように構成してあり、したがって還気流路上流部14内を流れる空気と、給気流路上流部15内を流れる空気とは、全熱交換器13内において対向流となるようにしてある。
なお、図2、3中における符号18a、18bはそれぞれ外気用、還気用のフィルタを示し、外気用フィルタは例えばプレフィルタと中性能フィルタとの2段構成のものとしてある。
Here, the flow direction of the air in the
そして、前記冷媒回路ユニット2内にはヒートポンプ冷媒回路の構成機器およびこれら機器間の冷媒配管が全て収容されている。
The
具体的には、図4に示されるように冷媒回路ユニット2のケーシング19内は縦仕切り板20によって左右に区画され、一方(図4では左側)の室は還気流路中流部21を、他方(図4では右側)の室は給気流路中流部22をそれぞれ構成し、還気流路中流部21と給気流路中流部22における各ケーシング上部には前述した全熱交換器ユニット1からの還気入口23と、外気入口24が設けられており、また各中流部のケーシング外板部には、排気側接続ユニット6に接続される還気出口25と、給気側接続ユニット5に接続される外気出口26がそれぞれ設けられている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the inside of the
そして、上記還気出口25と外気出口26の各内側には、それぞれヒートポンプ冷媒回路の構成機器たる還気側熱交換器27と、給気側熱交換器28がそれぞれ設けられており、これらに冷媒を供給する圧縮機29が還気流路中流部21内に設けられている。
なお、図4中の符号30は加湿器を示している。
A return air
In addition, the code |
上記ヒートポンプ冷媒回路の具体的構成を図5に基づいて説明すると、前記圧縮機29からの冷媒が、給気側熱交換器28と還気側熱交換器27をこの順に、またはその逆となるように四方弁31により切替えて供給され、アキュムレータ32を介して圧縮機に戻される構成となっており、上記四方弁の切替えによって冷房運転と暖房運転が切替えられる。
なお、上記圧縮機29、四方弁31およびアキュムレータ32は還気流路中流部21ではなく、給気流路中流部22内に設ける場合もある。
The specific configuration of the heat pump refrigerant circuit will be described with reference to FIG. 5. The refrigerant from the
The
具体的には、冷房運転時には図5中に実線矢印で示されるように、圧縮機29からの冷媒が四方弁31を介して還気側熱交換器27に送られ、還気流路中流部21を流過する空気との熱交換により凝縮されて給気側熱交換器28に送られ、同給気側熱交換器において蒸発させられて給気流路中流部22内を流過する空気を冷却してアキュムレータ32に送られ、同アキュムレータにて気液分離されて圧縮機29に戻される。
Specifically, during the cooling operation, as indicated by a solid arrow in FIG. 5, the refrigerant from the
また、暖房運転時には図5中に破線矢印で示されるように、圧縮機29からの冷媒が四方弁31を介して給気側熱交換器28に送られ、給気流路中流部22を流過する空気との熱交換によって凝縮して給気流路内の空気を加熱し、凝縮した冷媒は還気側熱交換器27に送られて蒸発させられて還気流路中流部21内を流過する空気の熱を奪い、その後アキュムレータ32にて気液分離されて圧縮機29に戻される。
なお、図5中において符号33、34はそれぞれ還気側熱交換器、給気側交換器用の各膨張弁、35、36はそれぞれ還気側熱交換器、給気側熱交換器用の逆止弁を示している。
Further, during the heating operation, as indicated by broken line arrows in FIG. 5, the refrigerant from the
In FIG. 5,
図6、7はそれぞれ排気側接続ユニット6および排気ファンユニット4と、給気側接続ユニット5および給気ファンユニット3の構造を示している。
6 and 7 show the structures of the exhaust
しかして、排気側接続ユニット6のケーシング37における前記冷媒回路ユニットと接続される一方(図6では右側)の側面には、冷媒回路ユニットにおける前記還気出口25に接続される排気入口38が設けられていて、同接続ユニット6の上部に接続された排気ファンユニット4のケーシング39との間には連通部40を有して還気流路下流部48を構成しており、排気ファン41の駆動により、冷媒回路ユニットの還気出口25からの排気は排気入口38から連通部40、排気ファン41および排気筒部42を経て排気口10から外部に排出されるようになっている。
Therefore, an
なお、排気ファン41を駆動するモータ(図示省略)は、排気ファンユニット4内に設けるのが望ましく、かくすると排気ファンの駆動用動力伝達機構を排気ファンユニット内に全て収めることができる。
また、本実施例では排気ファンユニット4と排気側接続ユニット6を独立したケーシング内にそれぞれ設けたが、これらユニットを1つのケーシング内に設けるようにする場合もある。
Note that a motor (not shown) for driving the
In the present embodiment, the
そして給気側接続ユニット5および給気ファンユニット3も排気側のものと同様に、給気側接続ユニット5のケーシング43における前記冷媒回路ユニットと接続される一方(図7では左側)の側面には、冷媒回路ユニットにおける前記外気出口26に接続される給気入口44が設けられていて、同接続ユニット5の上部に接続された給気ファンユニット3のケーシング50との間には連通部45を有して給気流路下流部49を構成しており、給気ファン46の駆動により、冷媒回路ユニットの外気出口26からの給気は給気入口44から連通部45、給気ファン46および給気筒部47を経て給気口9から送出され、この給気口に接続されたダクトによって所要の被空調室に給気されるようになっている。
The air supply
なお、給気ファン46を駆動するモータ(図示省略)も排気ファン41を駆動するモータ(図示省略)と同様に、給気ファンユニット3内に設けるのが望ましく、かくすると給気ファンの駆動用動力伝達機構を給気ファンユニット内に全て収めることができる。
また、本実施例では給気ファンユニット3と給気側接続ユニット5を独立したケーシング内にそれぞれ設けたが、排気側のものと同様に、これらユニットも1つのケーシング内に設けるようにする場合がある。
The motor (not shown) for driving the
In the present embodiment, the air
1 全熱交換器ユニット
2 冷媒回路ユニット
3 給気ファンユニット
4 排気ファンユニット
5 給気側接続ユニット
6 排気側接続ユニット
7 外気導入口
8 還気導入口
9 給気口
10 排気口
11 ケーシング
12 仕切り板
13 全熱交換器
14 還気流路上流部
15 給気流路上流部
16 還気出口
17 外気出口
18a、18b フィルタ
19 ケーシング
20 縦仕切り板
21 還気流路中流部
22 給気流路中流部
23 還気入口
24 外気入口
25 還気出口
26 外気出口
27 還気側熱交換器
28 給気側熱交換器
29 圧縮機
30 加湿器
31 四方弁
32 アキュムレータ
33、34 膨張弁
35、36 逆止弁
37 ケーシング
38 排気入口
39 ケーシング
40 連通部
41 排気ファン
42 排気筒部
43 ケーシング
44 給気入口
45 連通部
46 給気ファン
47 給気筒部
48 還気流路下流部
49 給気流路下流部
50 ケーシング
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記全熱交換器を1つのケーシング内に収容した全熱交換器ユニットと、前記冷媒回路の構成機器およびこれら機器間の冷媒配管を1つのケーシング内に収容した冷媒回路ユニットを有し、前記全熱交換器ユニットを前記冷媒回路ユニットの上に配設し、これらユニットを接続することによって装置が完成するように構成し、
前記全熱交換器ユニットは、ケーシング内を左右に区画する仕切り板と、この仕切り板と直交し、ケーシング内を前後に区画する前記全熱交換器とによって前後左右の4つの室に区画され、左右いずれか一方の2室はケーシング上部と下部にそれぞれ前記外気導入口と外気出口を設け、前記外気導入口から全熱交換器を経て前記冷媒回路ユニットへの前記外気出口に至る給気流路上流部を構成し、また、左右いずれか他方の2室はケーシング上部と下部にそれぞれ前記還気導入口と還気出口を設け、前記還気導入口から全熱交換器を経て前記冷媒回路ユニットへの前記還気出口に至る還気流路上流部を構成し、前記給気流路側における前後の室のいずれか一方に外気導入口を、かつ同前後の室の他方に前記外気出口を設け、また前記還気流路側の還気導入口と還気出口の位置を、それぞれ前記給気流路側の外気導入口と外気出口の位置と前後の室が互い違いとなるように設け、全熱交換器に対する外気の流通方向と還気の流通方向とが前後逆方向となるように構成してなるヒートポンプ式空気調和装置。
These supply and return air flow paths are arranged between the supply air flow path from the outside air inlet to the supply air inlet to the air-conditioned room and the return air flow path from the return air introduction to the exhaust air outlet from the air-conditioned room. A refrigerant from the compressor is supplied to the supply-side heat exchanger and the return-side heat exchanger respectively provided on the downstream side of the total heat exchanger in the supply air passage and the return air passage. In a heat pump air conditioner comprising a refrigerant circuit that switches between cooling operation and heating operation for an air-conditioned room by circulating in the order of the air supply side heat exchanger and the return air side heat exchanger or vice versa,
The has a total heat exchanger unit all the heat exchanger accommodated in a single casing, a refrigerant circuit unit the refrigerant pipe has been accommodated in a single casing between component devices and these devices of the refrigerant circuit, the total A heat exchanger unit is disposed on the refrigerant circuit unit, and the apparatus is completed by connecting these units,
The total heat exchanger unit is divided into four chambers, front, rear, left, and right, by a partition plate that partitions the inside of the casing left and right, and the total heat exchanger that is orthogonal to the partition plate and partitions the inside of the casing back and forth, one of the left and right two chambers are provided with each of the external air inlet port and the outside air outlet at the casing top and bottom, air supply path upstream extending through the total heat exchanger from the outside air introduction port to the outside air outlet to the refrigerant circuit unit The left and right two chambers are respectively provided with the return air inlet and the return air outlet at the upper and lower parts of the casing , respectively, and from the return air inlet to the refrigerant circuit unit through a total heat exchanger. the return air constitutes a return air flow path upstream portion leading to the outlet, the external air inlet port to either one of the front and rear of the chamber in the air-supply flow path side, and provided with the outside air outlet at the other of the front and rear chambers and said the Return air flow path Of the position of the return air outlet and return air inlet provided to the position and the front and rear chambers of the external air inlet port and the outside air outlet of each of the supply flow path side becomes staggered, instead of the flow direction of the outside air to the total heat exchanger A heat pump type air conditioner configured so that the flow direction of air is opposite to the front-rear direction.
In addition to the total heat exchanger unit and the refrigerant circuit unit, an air supply fan is provided in the casing, and air supply from an air supply passage in the refrigerant circuit unit is introduced and supplied to the air-conditioned room from the air supply port. An exhaust fan unit that includes an air fan unit and an exhaust fan in a casing different from the air supply fan unit, introduces return air from the return air flow path in the refrigerant circuit unit, and discharges the air from the exhaust port to the outside of the apparatus The heat pump type air conditioner according to claim 1 , comprising:
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