JP5082522B2

JP5082522B2 - 換気空調装置

Info

Publication number: JP5082522B2
Application number: JP2007070172A
Authority: JP
Inventors: 芳寛西水流; 充則松原; 佳正勝見; 裕治菅田; 雅史坪内; 和大斎藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP2008232482A

Description

本発明はヒートポンプを利用して浴室などの換気空調を行う換気空調装置に関する。

従来のヒートポンプを利用した浴室などの換気空調装置としては、浴室以外から取り入れられた空気に対してヒートポンプの一方の熱交換器が放熱（または吸熱）を行い、その空気を浴室内に吹出すとともに、ヒートポンプの他方の熱交換器が浴室から屋外に排出される空気に対して吸熱（または放熱）することで浴室を空調するものがある（例えば特許文献１参照）。

また、ヒートポンプを室外機と室内機に分離し、室外機に設けた熱交換器において外気から吸熱（または放熱）を行い、室内機に設けた熱交換器において浴室の空気に放熱（または吸熱）することで浴室を空調するものがある（例えば特許文献２参照）。

特開２００５−１８０７１２号公報特開２００２−３４９９３０号公報

以上のようにヒートポンプを利用した浴室などの換気空調装置は、様々な形態のものが提案されている。特許文献１に例示される浴室空調装置は、浴室から屋外に排出される空気から熱を回収して浴室を空調するものだが、熱交換器において排出空気のすべての熱量を回収することは不可能であるため、浴室を空調した熱（冷熱）の一部が屋外に漏洩することにより熱損失が生じ、熱効率が悪いという課題があった。これに伴い、浴室内の換気乾燥性能が悪く、浴室内での衣類乾燥や浴室自体の乾燥の際にも乾燥に時間がかかるなどの問題があった。

また、特許文献２に例示される浴室空調装置は、浴室を空調した熱の漏洩は少ないがヒートポンプを構成する圧縮機を本体外装内に設けると本体外装が大型化してしまい、浴室周辺に設置することが難しくなることに加え、浴室近傍に圧縮機を設置した際の圧縮機から発生する騒音を低減することが難しいという理由から、ヒートポンプを浴室内と屋外に分離して設置しているため室内外を接続するための冷媒配管工事が必要で施工性が悪くなり、また室外機の設置スペースも必要になるという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもであり、本体の小型化、省スペース化と施工性の向上を図ることができ、また、浴室などを空調した空気の漏洩も少なく、熱効率を向上することができる換気空調装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明が講じた第一の解決手段は、第一室内空間に開口した吸込口から空気を吸込んで前記第一室内空間に開口した吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、前記圧縮機と前記第一熱交換器と前記膨張機構と前記第二熱交換器と前記冷媒回路により構成される冷凍サイクルが本体外装内に一体に設けられるとともに、前記本体外装内が第一熱交換器を収納する第一区画と第二熱交換器を収納する第二区画に区分され、前記第一区画と前記第二区画を上下方向に配置し、前記第一熱交換器を収納する第一区画を前記第二熱交換器を収納する第二区画の下方に配置し、本体最下面よりも上方に前記第二熱交換器で発生したドレン水を捕集するドレンパンを前記第一区画と前記第二区画を仕切る面に設けたものである。

この手段により、冷凍サイクルが本体内に一体に設けられているため、本体以外に別途室外機等を設置する必要が無く、本体内にすべての構成部品を設けた場合でも、第一熱交換器と第二熱交換器を鉛直方向多段に構成することで、構成部品の中でもっとも大きな容積を占める熱交換器を小さいスペースに設置することが可能となることに加え、両方の熱交換器で風路を共有することが可能となる。これにより本体内での構成部品の容積率が向上し、本体外郭の寸法、特に本体容積を小さくすることが可能となる。さらに、吸熱を行う第二熱交換器を本体最下面よりも上方に配置することにより、本体最下面よりも上方に第二熱交換器で発生したドレン水（結露水）を捕集するためのドレンパンを第一区画と第二区画を仕切る面に設けることが可能となる。これにより、従来、本体最下面で大きな容積を締めていたドレンパンを第一区画と第二区画を仕切る仕切り板と共用して設けることが可能となるため本体外郭の寸法、特に本体容積を小さくすることが可能となると共にドレンを排出する際に排水揚呈を確保できるため、ドレンポンプ等を使用することなく、本体外にドレン水を排出することが可能となる。

また本発明が講じた第二の解決手段は、循環ファンを第一区画内に設けたものである。

この手段により、第一熱交換器に通風する循環ファンを同一区画である第一区画内に収納することができると共に、第一熱交換器と循環ファンを連通する風路を第一区画を構成する壁面等で代用することが可能となる。これにより、本体内における循環ファン及び第一熱交換器と循環ファンの連通風路の締める容積を最小限に抑え、本体外郭の寸法を小さくすることが可能となる。

また本発明が講じた第三の解決手段は、換気ファンを第二区画内に設けたものである。

この手段により、第二熱交換器に通風する換気ファンを同一区画である第二区画内に収納することができると共に、第二熱交換器と換気ファンを連通する風路を第二区画を構成する壁面等で代用することが可能となる。これにより、本体内における換気ファン及び第二熱交換器と換気ファンの連通風路の締める容積を最小限に抑え、本体外郭の寸法を小さくすることが可能となる。

また本発明が講じた第四の解決手段は、本体外装内に第一区画と第二区画に隣接するように第三区画を設け、換気ファンを第三区画内に設けたものである。

この手段により、第二熱交換器に通風する換気ファンを第三区画内に設けることで第二区画内での換気ファンが占有する空間をなくし、風路構成の自由度を増すことが可能となると共に、比較的区画内に余剰空間のある第三区画内に換気ファンを設けることで空間の利用率を向上させることが可能となる。これにより、本体内における換気ファンの占有する空間を最小限に抑えることができ、本体外郭の寸法を小型化することが可能となる。

また本発明が講じた第五の解決手段は、吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気と排気口から吸い込まれた第二室内空間内の空気の少なくともいずれか一方を換気ファンを介して屋外に排気するようにしたものである。

この手段により、浴室内の空気を換気ファンを介して屋外に排気することが可能となる。これにより、別途第一室内空間内の換気を行うための換気手段を設けることなく第一室内空間内の換気を行うことが可能となり、第一室内空間内の乾燥や第一室内空間内での衣類乾燥を行うことができる。

また本発明が講じた第六の解決手段は、吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気を第二熱交換器を介して屋外に排気するようにしたものである。

この手段により、浴室内の空気から吸熱した上で浴室内の空気を換気ファンを介して屋外に排気することが可能となり、第一熱交換器で吸熱した熱を第二熱交換器により浴室内に戻すことが可能となる。これにより、第一室内空間内に投入した熱を無駄にすることなく第一室内空間内の換気を実施することができ、第一室内空間内の乾燥や第一室内空間内での衣類の乾燥をより迅速に行うことが可能となる。

また本発明が講じた第七の解決手段は、換気ファンを本体外装とは別に設けられた換気外装内に設けたものである。

この手段により、本体内に設けていた換気ファンを本体外に設けた別の外装体に収納することで本体内での換気ファンの占有する空間をなくし、本体内での風路構成の自由度を増すことが可能となる。これにより、本体外装の第一室内空間への取り付け後に別途換気ファンを本体外装に取り付けるだけで第一室内空間及び第二室内空間から屋外への排気を行うことが可能となると共に、本体内での換気ファンの占有する空間を省略することができ本体外郭寸法の小型化が可能となる。

また本発明が講じた第八の解決手段は、本体外装と換気外装とを接続して本体外装内に設けられた第二区画内の第二熱交換器に第二室内空間の空気を通風することで第二室内空間内の空気から吸熱し、第一熱交換器において第一室内空間内の空気に放熱することで第一室内空間内の暖房を行うようにしたものである。

また本発明が講じた第九の解決手段は、吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気と排気口から吸い込まれた第二室内空間内の空気の少なくともいずれか一方を換気ファンを介して屋外に排気するようにしたものである。

また本発明が講じた第十の解決手段は、換気ファンが吸込口から取り込まれた第一室内空間内の空気を第一熱交換器を介して屋外に排気するようにしたものである。

また本発明が講じた第十一の解決手段は、第二熱交換器を換気ファンにより送風される空気の第二区画への流入方向と概略並行に設置したものである。

この手段により、本体内での第二熱交換器の占有する空間を小さくすることが可能となる。これにより、第二区画の容積をより小さくすることができるため、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

また本発明が講じた第十二の解決手段は、第二熱交換器が第二区画内部において概略Ｖ字形状に配置されるようにしたものである。

この手段により、第二区画内における第二熱交換器の設置に必要な空間容積を小さくすることが可能となる。これにより、第二区画の容積を小さくすることができるため、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

また本発明が講じた第十三の解決手段は、第一熱交換器を第一区画内で鉛直方向から傾斜して設置するようにしたものである。

この手段により、第一区画内における第一熱交換器の設置に必要な空間容積を小さくすることが可能となる。これにより、第一区画の容積を小さくすることができるため、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

本発明によれば本体外郭の寸法を小型化しながら施工性を確保し、屋外への熱の漏洩の少ない浴室換気空調器を得ることができる。

また、熱の漏洩を少なくすることで浴室内の換気乾燥をより効率よく行うことができ、浴室内での衣類の乾燥等においてもその効果を発揮する換気空調装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１の換気空調装置が設置される居住空間の概略図同換気空調装置の風路構成を示す図（（ａ）同換気空調装置の概略構成の上面図、（ｂ）同換気空調装置の概略構成の側面図）同換気空調装置の冷凍サイクル構成図同換気空調装置の第二熱交換器の概略配置図同換気空調装置の各運転モードにおける構成部品の動作状態一覧を示す図本発明の実施の形態２における換気空調装置の風路構成を示す図（（ａ）同換気空調装置の概略構成の上面図、（ｂ）同換気空調装置の概略構成の側面図）本発明の実施の形態３における換気空調装置の風路構成を示す図（（ａ）同換気空調装置の概略構成の上面図、（ｂ）同換気空調装置の概略構成の側面図）

本発明の請求項１記載の発明は、第一室内空間に開口した吸込口から空気を吸込んで前記第一室内空間に開口した吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、前記圧縮機と前記第一熱交換器と前記膨張機構と前記第二熱交換器と前記冷媒回路により構成される冷凍サイクルが本体外装内に一体に設けられるとともに、前記本体外装内が第一熱交換器を収納する第一区画と第二熱交換器を収納する第二区画に区分され、前記第一区画と前記第二区画を上下方向に配置し、前記第一熱交換器を収納する第一区画を前記第二熱交換器を収納する第二区画の下方に配置し、本体最下面よりも上方に前記第二熱交換器で発生したドレン水を捕集するドレンパンを前記第一区画と前記第二区画を仕切る面に設けたものであり、この手段により、第一熱交換器と第二熱交換器を鉛直方向多段に構成することが可能となり、従来使用されていなかった熱交換器の上部空間に他の熱交換器を収納することができるようになるため、本体全体を見た場合に、構成部品の中でもっとも大きな容積を占める熱交換器を小さいスペースに設置することが可能となることに加え、両方の熱交換器で風路を共有することが可能となるため、本体内での構成部品の容積率が向上し、本体外郭の寸法を小型化することが可能となる。さらに、また、第一熱交換器を収納する第一区画を第二熱交換器を収納する第二区画の下方に配置したものであり、この手段により、吸熱を行う第二熱交換器を本体最下面よりも上方に配置し、本体最下面よりも上方に第二熱交換器で発生したドレン水（結露水）を捕集するためのドレンパンを第一区画と第二区画を仕切る面に設けるため、従来、本体最下面で大きな容積を締めていたドレンパンを第一区画と第二区画を仕切る仕切り板と共用して設けることが可能となり、本体外郭の寸法、特に本体容積を小さくすることが可能となると共にドレンを排出する際に排水揚呈を確保できるため、ドレンポンプ等を使用することなく、本体外にドレン水を排出することが可能となる。

また、循環ファンを第一区画内に設けたものであり、この手段により、第一熱交換器に通風する循環ファンを同一区画である第一区画内に収納することができると共に、第一熱交換器と循環ファンを連通する風路を第一区画を構成する壁面等で代用することが可能となるため、本体内における循環ファン及び第一熱交換器と循環ファンの連通風路の締める容積を最小限に抑え、本体外郭の寸法を小さくすることが可能となる。

また、換気ファンを第二区画内に設けたものであり、この手段により、第二熱交換器に通風する換気ファンを同一区画である第二区画内に収納することができると共に、第二熱交換器と換気ファンを連通する風路を第二区画を構成する壁面等で代用することが可能となるため、本体内における換気ファン及び第二熱交換器と換気ファンの連通風路の締める容積を最小限に抑え、本体外郭の寸法を小さくすることが可能となる。

また、本体外装内に第一区画と第二区画に隣接するように第三区画を設け、換気ファンを第三区画内に設けたものであり、この手段により、第二熱交換器に通風する換気ファンを第三区画内に設けることで第二区画内での換気ファンが占有する空間をなくし、風路構成の自由度を増すことが可能となると共に、比較的区画内に余剰空間のある第三区画内に換気ファンを設けることで空間の利用率を向上させることが可能となるため、本体内における換気ファンの占有する空間を最小限に抑えることができ、本体外郭の寸法を小型化することが可能となる。

また、吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気と排気口から吸い込まれた第二室内空間内の空気の少なくともいずれか一方を換気ファンを介して屋外に排気するようにしたものであり、この手段により、浴室内の空気を換気ファンを介して屋外に排気することが可能となるため、別途第一室内空間内の換気を行うための換気手段を設けることなく第一室内空間内の換気を行うことが可能となり、第一室内空間内の乾燥や第一室内空間内での衣類乾燥を行うことができる。

また、吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気を第二熱交換器を介して屋外に排気するようにしたものであり、この手段により、浴室内の空気から吸熱した上で浴室内の空気を換気ファンを介して屋外に排気することが可能となり、第一熱交換器で吸熱した熱を第二熱交換器により浴室内に戻すことが可能となるため、第一室内空間内に投入した熱を無駄にすることなく第一室内空間内の換気を実施することができ、第一室内空間内の乾燥や第一室内空間内での衣類の乾燥をより迅速に行うことが可能となる。

また、換気ファンを本体外装とは別に設けられた換気外装内に設けたものであり、本体内に設けていた換気ファンを本体外に設けた別の外装体に収納することで本体内での換気ファンの占有する空間をなくし、本体内での風路構成の自由度を増すことが可能となるため、本体外装の第一室内空間への取り付け後に別途換気ファンを本体外装に取り付けるだけで第一室内空間及び第二室内空間から屋外への排気を行うことが可能となると共に、本体内での換気ファンの占有する空間を省略することができ本体外郭寸法の小型化が可能となる。

また、本体外装と換気外装とを接続して本体外装内に設けられた第二区画内の第二熱交換器に第二室内空間の空気を通風することで第二室内空間内の空気から吸熱し、第一熱交換器において第一室内空間内の空気に放熱することで第一室内空間内の暖房を行うようにしたものであり、この手段により、本体内に設けていた換気ファンを本体外に設けた別の外装体に収納することで本体内での換気ファンの占有する空間をなくし、本体内での風路構成の自由度を増すことが可能となるため、本体外装の第一室内空間への取り付け後に別途換気ファンを本体外装に取り付けるだけで第一室内空間及び第二室内空間から屋外への排気を行うことが可能となると共に、本体内での換気ファンの占有する空間を省略することができ本体外郭寸法の小型化が可能となる。

また、換気ファンが吸込口から取り込まれた第一室内空間内の空気を第一熱交換器を介して屋外に排気するようにしたものであり、この手段により、浴室内の空気から吸熱した上で浴室内の空気を換気ファンを介して屋外に排気することが可能となり、第一熱交換器で吸熱した熱を第二熱交換器により浴室内に戻すことが可能となるため、第一室内空間内に投入した熱を無駄にすることなく第一室内空間内の換気を実施することができ、第一室内空間内の乾燥や第一室内空間内での衣類の乾燥をより迅速に行うことが可能となる。

また、第二熱交換器を換気ファンにより送風される空気の第二区画への流入方向と概略並行に設置したものであり、この手段により、本体内での第二熱交換器の占有する空間を小さくすることが可能となるため、第二区画の容積をより小さくすることができるため、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

また、第二熱交換器が第二区画内部において概略Ｖ字形状に配置されるようにしたものであり、この手段により、第二区画内における第二熱交換器の設置に必要な空間容積を小さくすることが可能となるため、第二区画の容積も小さくすることができ、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

また、第一熱交換器を第一区画内で鉛直方向から傾斜して設置するようにしたものであり、この手段により、第一区画内における第一熱交換器の設置に必要な空間容積を小さくすることが可能となるため、第一区画の容積も小さくすることができ、本体外郭の容積も小型化することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下、本発明の第一の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態における換気空調装置が設置されている居住空間の見取り図である。図１において、屋内の居住空間１は、室内空間としてのリビング２、浴室３、脱衣室４あるいはトイレ５などに区画されており、浴室３の天井裏には、換気空調装置の本体６が設置されている。この本体６には、本体６と屋外を連通する第一排気ダクト７、脱衣室４の天井に開口した第一排気口８と本体６を連通する第二排気ダクト９及びトイレ５の天井に開口した第二排気口１０と本体６とを連通する第三排気ダクト１１が接続されている。

また、本体６内部には換気ファン１２が配設されており、屋外と本体６を連通する第一排気ダクト７は換気ファン１２の吹出し側に接続され、脱衣室４と本体６を連通する第二排気ダクト９及びトイレ５と本体６を連通する第三排気ダクト１１は換気ファン１２の吸込側に接続されている。したがって、換気ファン１２を運転すると、第一排気口８及び第二排気口１０から第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１を通じて脱衣室４及びトイレ５の空気が換気ファン１２に吸い込まれ、第一排気ダクト７を通じて屋外に排気される。

そして、換気ファン１２を連続運転すると屋内の居住空間１内が負圧になるため、室内空間としてのリビング２の屋外に面した壁に開口した給気口１３から新鮮な外気が給気されて居住空間１が換気されることになる。この換気運転は建物の機密性が高い場合は連続して行う必要があるため（２４時間換気）、換気ファン１２は所定の換気量、例えば一時間で居住空間１の約半分の容積に相当する換気量を確保するように連続運転を行う。

また、リビング２には部屋の温度をコントロールするための空調機１４が設置されており、夏場は冷房運転、冬場は暖房運転を行って室温を適正に保持している。したがって前述したように年間を通じて連続した換気運転を行っていると、リビングにおいては夏場は空調機１４による冷房、冬場は空調機１４による暖房を実施することで所定の温度範囲、例えば２０℃から３０℃にコントロールされた空気が脱衣室４のドア１５およびトイレ５のドア１５のガラリやアンダーカット部分を通じて第一排気口８および第二排気口１０に吸い込まれ、換気空調装置の本体６を介して屋外に排出されることになる。

図２、図３は、換気空調装置の風路構成図及び冷媒回路図であり、図２に示すように浴室３の天井裏に換気空調装置の本体６が設置されており、本体６の底部に浴室３の天井面に対して吸込口１６および吹出口１７を開口するとともに吸込口１６に着脱自在に塵埃を捕捉するためのフィルター１８を配設している。また、本体６内部は構造壁により大きく３つの区画に仕切られており、吸込口１６と吹出口１７を連通し、本体下部に位置する第一区画１９と、吸込口１６と換気ファンを連通し、本体上部に位置する第二区画２０と、本体側面部に位置し、圧縮機２１を収納する圧縮機区画２２が設けられている。

吸込口１６と第一区画１９は第一風路２３により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室内の空気は第一区画１９内に設けられた循環ファン２４により吹出口１７から吹出される。第一風路２３内には吸込口１６と循環ファン２４の連通を開閉するための風路切替手段としての第一ダンパ２５が設けられており、第一ダンパ２５の開閉を行うことでそれぞれの運転モードに最適な風路に切り替えを行う。また、吸込口１６と第二区画２０は第二風路２６により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室３内の空気は第二区画２０に連通して設けられた換気ファン１２の吸込側に第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と共に接続されている。

さらに、第二風路２６内には吸込口１６と換気ファン１２の連通を開閉するための風路切替手段としての第二ダンパ２７が設けられており、換気ファン１２の運転中に浴室３内の換気を行わない場合には第二ダンパ２７を閉止することで脱衣室４やトイレ５から屋外へ排気しながら、浴室３からの排気を停止することが可能となるなどそれぞれの運転モードにあわせて第一ダンパ、第二ダンパの開閉を切り替えることができる。

第二区画２０の最下部には第二熱交換器３１で発生した結露水を回収するためのドレンパン（図示せず）を設けるのが通常であるが、第二区画２０を第一区画１９の上方に設けることでドレンパンの設置位置を本体の最下面よりも高い位置に配置することが可能となるため、ドレンパンから本体６外部に排水する場合に自然勾配を利用して排水することが可能となり、ドレンポンプなどを収容するスペースを別途設ける必要が無くなる。

また、図３に示すように、本体６内部に、冷媒として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路２８を形設しており、この冷媒回路２８中に、冷媒を圧縮する圧縮機２１、供給空気と冷媒とを熱交換させる第一熱交換器２９、冷媒を膨張させる電子式膨張弁からなる膨張機構３０、供給空気と冷媒とを熱交換させる第二熱交換器３１を介設している。

第一熱交換器２９は、第一区画１９内に配設されており、第二熱交換器３１は、第二区画２０内の換気ファン１２の吸込側に配設されている。したがって第一熱交換器２９においては循環ファン２４により循環する浴室３の空気に対して冷媒が放熱を行い、第二熱交換器３１においては換気ファン１２により屋外に排出される空気に対して冷媒が吸熱を行うことになる。第二熱交換器３１は第二区画２０内において吸込口１６と第二排気ダクト９と第三排気ダクト１１の合流部よりも下流側に設置されており、浴室３内と脱衣室４とトイレ５内から屋外へ排気される空気から吸熱を行うことが可能となっている。

第一熱交換器２９は第一区画１９内において鉛直方向より若干傾斜して（例えば３０°程度）設置されており、このように傾斜して配置することで本体６内で第一熱交換器２９が締める容積率を向上させ、特に第一区画１９の高さ方向の寸法を小さく抑えることが可能となり、本体６の寸法も小型化することが可能となる。

図４に示すように、第二熱交換器３１は第二区画２０内において２枚の板状の熱交換器をＶ字状に配置し側方より熱交換器面と並行に吸込口１６、第一排気口及び第二排気口からの流通空気が流入するように設置されている。流入した空気は第二熱交換器３１表面で向きを変え、第二熱交換器３１を通過した後、再び向きを変えて換気ファンに流入する。第二熱交換器３１及びその流入経路をこのように配置することにより、第二区画２０内での第二熱交換器３１の容積率を向上させ、より狭い空間内に容積の大きい熱交換器を配置することが可能となると共に、流入空気の風路を単純化することでより本体６内空間の利用率を向上させることができる。

圧縮機区画２２は第一区画、第二区画と隣接する本体６の側面部に設けられ、鉛直方向に本体６の下端から上端までを貫通するように設けられている。このような配置を取ることによって、圧縮機２１を最小限の空間容積内に収納することができ、本体６の外形寸法を最小化することができ、これにより、本体６を浴室の天井裏等の狭い空間に設置することが可能となる。

次に換気空調装置の運転動作について説明する。図５は各運転パターンにおける角構成要素の動作状態を示す一覧表である。以下、それぞれの運転モードについて詳細に説明する。

まず、多室暖房運転モードでは第一ダンパ２５を開、第二ダンパ２７を閉とすることで脱衣室４やトイレ５から換気を行いながら浴室３内の暖房を行う運転モードである。この場合、第一排気口８及び第二排気口１０から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気は第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１により第二区画２０内の第二熱交換器３１に流入する。第二熱交換器３１を通過する際に、第二熱交換器３１内を流通している冷媒に熱を与え（吸熱）、温度を下げられた状態で換気ファン１２により第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。これに対し、吸込口１６から吸い込まれた浴室３内の空気は第一区画１９内の第一熱交換器２９に流入する。第一熱交換器２９を通過する際に、第一熱交換器２９内部を流通する冷媒から熱を与えられ（放熱）、温度を上げられた状態で循環ファン２４により吹出口１７から浴室３内に循環供給される。このように、多室暖房運転モードでは屋外に排気される脱衣室４やトイレ５内の空気から熱を回収し、浴室３内に回収した熱を投入することで浴室３内の暖房を行う運転モードである。

次に浴室換気暖房運転モードでは、第一ダンパ２５を開、第二ダンパ２７を開とすることで浴室３内の換気を行いながら浴室３内の暖房を行う運転モードである。この場合、吸込口１６から吸い込まれた浴室３内空気の一部は第二風路により第二区画２０内の第二熱交換器３１に流入する。この際、第一排気口８及び第二排気口１０から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気も同時に第二熱交換器３１に流入する。第二熱交換器３１を通過する際に、第二熱交換器３１内を流通している冷媒に熱を与え（吸熱）、温度を下げられた状態で換気ファン１２により第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。

この際、屋外に排出される空気の温度は浴室以外の居住空間１の温度よりも低い温度まで下げられた後排気される。これに対し、吸込口１６から吸い込まれた残りの浴室３内空気は第一区画１９内の第一熱交換器２９に流入する。第一熱交換器２９を通過する際に、第一熱交換器２９内部を流通する冷媒から熱を与えられ（放熱）、温度を上げられた状態で循環ファン２４により吹出口１７から浴室３内に循環供給される。このように浴室換気暖房運転モードでは屋外に排気される浴室３や脱衣室４及びトイレ５内の空気から熱を回収し、浴室３内に回収した熱を投入することで浴室３内の暖房を行う運転モードである。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と第二区画２０を連通する第三風路３２及び第四風路３３内に第一排気口８及び第二排気口１０との連通を開閉するための第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５を設け、第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５のいずれかもしくは両方を閉とすることで浴室３のみもしくは浴室３と脱衣室４または浴室３とトイレ５内の空気を選択的に換気しながら浴室内の暖房をすることも可能である。

このような浴室換気暖房モードは浴室３内の乾燥もしくは浴室３内に設置された洗濯物の乾燥などの際に選択される運転モードで、暖房と換気を併用することでより迅速に浴室３内の乾燥、もしくは洗濯物の乾燥を行うことができる。

次に多室換気運転モードでは第一ダンパ２５を閉、第二ダンパ２７を閉とすることで、脱衣室４及びトイレ５内の換気を行う運転モードである。この場合、第一排気口８及び第二排気口１０から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気は第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１により第二区画２０内の第二熱交換器３１に流入する。多室換気運転モードにおいては前述の２つの運転モードとは異なり、圧縮機２１及び循環ファン２４の運転を行わずに換気ファン１２の運転を行うため、第二熱交換器３１を空気が通過する際に熱の授受は行われない。

このため、脱衣室４及びトイレ５から吸引された空気は温度を変えることなくそのままの状態で第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と第二区画２０を連通する第三風路３２及び第四風路３３内に第一排気口８及び第二排気口との連通を開閉するための第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５を設け、第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５のいずれかを閉とすることで脱衣室４のみもしくはトイレ５内のみの空気を選択的に換気することも可能である。

次に浴室換気運転モードでは第一ダンパ２５を閉、第二ダンパ２７を開とすることで浴室３内の換気を行う運転モードである。この場合、吸込口１６から吸い込まれた浴室３内空気は第二風路２６により第二区画２０内の第二熱交換器３１に流入する。この際、第一排気口８及び第二排気口１０から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気も同時に第二熱交換器３１に流入する。浴室換気運転モードにおいては多室換気運転モードと同様、圧縮機２１及び循環ファン２４の運転を行わずに換気ファン１２の運転を行うため、第二熱交換器３１を空気が通過する際に熱の授受は行われない。

このため、浴室、脱衣室及びトイレから吸引された空気は温度を変えることなくそのままの状態で第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と第二区画２０を連通する第三風路３２及び第四風路３３内に第一排気口８及び第二排気口１０との連通を開閉するための第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５を設け、第三ダンパ３４及び第四ダンパ３５のいずれかもしくは両方を閉とすることで浴室３のみもしくは浴室３と脱衣室４または浴室３とトイレ５内の空気を選択的に換気することも可能である。

以上、説明した構成及び動作により、本実施形態の換気空調装置は浴室３、脱衣室４、トイレ５等の換気を行う機能と、換気を行いながら浴室３内の暖房を行う機能とを有し、換気の際に屋外に漏洩する居住空間１内の熱を回収し再度浴室３内に投入することで熱の利用効率を高めることのできる換気空調装置であり、本体６設置時にも別途、室外機等を設置する必要が無く、施工性に優れると共に本体の寸法を小型化することが可能となる。

以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、空調する室内空間を浴室３とし、第一排気口８、第二排気口１０を開口した室内空間を脱衣室４およびトイレ５としたが、空調空間および第一排気口８、第二排気口１０を開口する空間は、居住空間１内において区画された空間であれば良く、上記に限定されるものではない。即ち、空調空間をリビング２、第一排気口８を開口する空間を浴室３などに設定しても良い。

（実施の形態２）
以下、本発明の第二の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、第一の実施の形態と同一部分は同一の符号を付し詳細な説明は省略する。

図６は、換気空調装置の風路構成図であり、図６に示すように浴室３の天井裏に換気空調装置の本体６が設置されており、本体６の底部に浴室３の天井面に対して吸込口１６および吹出口１７を開口するとともに吸込口１６に着脱自在に塵埃を捕捉するためのフィルター１８を配設している。また、本体６内部は構造壁により大きく４つの区画に仕切られており、吸込口１６と吹出口１７を連通し、本体下部に位置する第一区画１９と、吸込口１６と換気ファンを連通し、本体上部に位置する第二区画２０と、本体側面部に位置し、圧縮機２１を収納する圧縮機区画２２と、第二区画２０に隣接する本体側面部に位置し、換気ファン１２を収納する第三区画としての換気区画３６（請求項５における第三区画に相当）が設けられている。吸込口１６と第一区画１９は第一風路２３により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室内の空気は第一区画１９内に設けられた循環ファン２４により吹出口１７から吹出される。

第一風路２３内には吸込口１６と循環ファン２４の連通を開閉するための風路切替手段としての第一ダンパ２５が設けられており、第一ダンパ２５の開閉を行うことでそれぞれの運転モードに最適な風路に切り替えを行う。また、吸込口１６と第二区画２０は第二風路２６により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室内の空気は第二区画２０に連通して設けられた換気区画３６内の換気ファン１２の吸込側に第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と共に接続されている。

上記の構成のもと、図５に示すように各構成要素を動作させることで多室暖房運転モード、浴室換気暖房運転モード、多室換気運転モード、浴室換気運転モードのそれぞれの風路構成をとることが可能となる。また、上記の構成をとることで、本体６の寸法を変えずに本体６内での第二区画２０の容積を大きくとることが可能となる。

換気ファン１２を第一区画１９及び第二区画２０に隣接する換気区画３６に収納することにより、本体６内において第二区画２０の締める容積を低減させ、第二区画２０と隣接するように換気区画３６を設けたことにより新たに第二区画２０と換気区画３６を連通するための風路を設けることなく開口を設けるだけで第二熱交換器３１を通過した空気を換気ファン１２に通風することが可能となるため本体の寸法を小型化することが可能となる。

（実施の形態３）
以下、本発明の第三の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、第一、第二の実施の形態と同等の機能を有する内容については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、換気空調装置の風路構成図であり、図７に示すように浴室３の天井裏に換気空調装置の本体６が設置されており、本体６の底部に浴室３の天井面に対して吸込口１６および吹出口１７を開口するとともに吸込口１６に着脱自在に塵埃を捕捉するためのフィルター１８を配設している。また、本体６内部は構造壁により大きく３つの区画に仕切られており、吸込口１６と吹出口１７を連通し、本体下部に位置する第一区画１９と、吸込口１６と本体６に隣接して設けられた換気外郭としての換気ボックス３７内に設けられた換気ファン１２を連通し、本体上部に位置する第二区画２０と、本体側面部に位置し、圧縮機２１を収納する圧縮機区画２２が設けられている。

吸込口１６と第一区画１９は第一風路２３により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室内の空気は第一区画１９内に設けられた循環ファン２４により吹出口１７から吹出される。第一風路２３内には吸込口１６と循環ファン２４の連通を開閉するための風路切替手段としての第一ダンパ２５が設けられており、第一ダンパ２５の開閉を行うことでそれぞれの運転モードに最適な風路に切り替えを行う。また、吸込口１６と第二区画２０は第二風路２６により連通されており、吸込口１６から吸い込まれた浴室３内の空気は第二区画２０に連通して設けられた換気ボックス３７内の換気ファン１２の吸込側に第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１１と共に接続されている。

換気ボックス３７は図７に示すように、内部に第一排気口８及び第二排気口１０から吸い込まれた空気を本体６内の第二区画２０に連通するための排気連通風路３８と、換気ファン１２を収納し、本体６内の第二区画２０に収納された第二熱交換器３１を通過した空気を流通させるための換気区画３６により構成されている。

上記の構成のもと、図５に示すように各構成要素を動作させることで多室暖房運転モード、浴室換気暖房運転モード、多室換気運転モード、浴室換気運転モードのそれぞれの風路構成をとることが可能となる。また、上記の構成をとることで、本体６内で大きな容積を締める換気ファン１２を本体６外に設けることで本体６の寸法を変えずに本体６内での第二区画２０の容積を大きくとることが可能となる。この場合、換気ボックス３７の容積分、換気空調装置全体の容積は大型化することとなるが、本体６と換気ボックス３７を別体に構成することで本体６の取り付け時には従来と同等の施工性を確保することが可能となると共に、冷凍サイクル構成部品をすべて本体６内に設けることで本体６施工時の配管接続をなくすことができるため、換気空調装置の施工性を損なうことなく本体６内での第二区画２０寸法（容積）を大型化することが可能となり、熱効率を向上させることが可能となる。

以上のように本発明にかかる換気空調装置は、省スペース化と施工性の向上を図ることができ、また、空調空気の漏洩を低減して熱効率を向上することができるものであり、浴室の換気空調のみならず、リビング、寝室、キッチンあるいは洗面所などの換気空調装置などにも適用することができる。

１居住空間
２リビング
３浴室
４脱衣室
５トイレ
６本体
７第一排気ダクト
８第一排気口
９第二排気ダクト
１０第二排気口
１１第三排気ダクト
１２換気ファン
１３給気口
１４空調機
１５ドア
１６吸込口
１７吹出口
１８フィルター
１９第一区画
２０第二区画
２１圧縮機
２２圧縮機区画
２３第一風路
２４循環ファン
２５第一ダンパ
２６第二風路
２７第二ダンパ
２８冷媒回路
２９第一熱交換器
３０膨張機構
３１第二熱交換器
３２第三風路
３３第四風路
３４第三ダンパ
３５第四ダンパ
３６換気区画
３７換気ボックス
３８排気連通風路

Claims

本体外装と、第一室内空間に開口した吸込口から空気を吸込んで前記第一室内空間に開口した吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、前記圧縮機と前記第一熱交換器と前記膨張機構と前記第二熱交換器と前記冷媒回路により構成される冷凍サイクルが本体外装内に一体に設けられるとともに、前記本体外装内が第一熱交換器を収納する第一区画と第二熱交換器を収納する第二区画に区分され、前記第一区画と前記第二区画を上下方向に配置し、前記第一熱交換器を収納する第一区画を前記第二熱交換器を収納する第二区画の下方に配置し、本体最下面よりも上方に前記第二熱交換器で発生したドレン水を捕集するドレンパンを前記第一区画と前記第二区画を仕切る面に設けたことを特徴とする換気空調装置。
循環ファンが第一区画内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の換気空調装置。
換気ファンが第二区画内に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の換気空調装置。
本体外装内に第一区画と第二区画に隣接するように第三区画を設け、換気ファンを第三区画内に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の換気空調装置。
吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気と排気口から吸い込まれた第二室内空間内の空気の少なくともいずれか一方を換気ファンを介して屋外に排気することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の換気空調装置。
吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気を第二熱交換器を介して屋外に排気することを特徴とする請求項５に記載の換気空調装置。
換気ファンが本体外装とは別に設けられた換気外装内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の換気空調装置。
本体外装と換気外装とを接続して本体外装内に設けられた第二区画内の第二熱交換器に第二室内空間の空気を通風することで第二室内空間内の空気から吸熱し、第一熱交換器において第一室内空間内の空気に放熱することで第一室内空間内の暖房を行うことを特徴とする請求項７に記載の換気空調装置。
吸込口から吸い込まれた第一室内空間内の空気と排気口から吸い込まれた第二室内空間内の空気の少なくともいずれか一方を換気ファンを介して屋外に排気することを特徴とする請求項７または８に記載の換気空調装置。
換気ファンが吸込口から取り込まれた第一室内空間内の空気を第一熱交換器を介して屋外に排気することを特徴とする請求項９に記載の換気空調装置。
第二熱交換器が換気ファンにより送風される空気の第二区画への流入方向と概略並行に設置されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の換気空調装置。
第二熱交換器が第二区画内部において概略Ｖ字形状に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の換気空調装置。
第一熱交換器が第一区画内で鉛直方向から傾斜して設置されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の換気空調装置。