JPH0439561A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、室外ユニットおよび室内ユニットからなる
空気調和機に関する。

（従来の技術） 最近、会社や事務所等でコンピュータをはじめとするＯ
Ａ機器の普及が目ざましく、機器の放熱に対処するため
、年間を通じて冷房運転が要求されるようになった。つ
まり、外気温度の低い冬季でも冷房運転が要求される。

一方、空気調和機の室外ユニットは、建物の屋上や隣接
地に設置されるため、第９図や第１Ｏ図に示す形状を有
している。

第９図のものは、ユニット本体１の前面に吹出グリル２
，２を有し、背面に吸込グリル（図示しない）を有して
いる。

第１０図のものは、ユニット本体１の上面に吹出グリル
２，２を有し、前面に吸込グリル３を有している。

すなわち、いずれの室外ユニットも室外熱交換器と外気
との熱交換だけを目的としており、冬季のように低温度
の外気が漂っている状況でも、それを有効に使うことが
不可能である。これは、省エネルギの見地からすれば、
きわめてもったいのないことである。

そこで、第１１図に示すように、建物６の天井６ａと外
壁との間に２通路７ａ、７ｂを有するダクト７を設け、
そのダクト７に全熱交換器８およびファン９を設け、全
熱交換器８による熱回収作用を確保しながら外気を室内
に循環させるものがある。

また、第１２図に示すように、建物６の外壁および天井
６ａにそれぞれダクト１１．１２を介して室内ユニット
１３を連通し、その室内ユニット１３をダクト１４を介
して天井６ａに連通ずるとともに、室内ユニット１３内
に室内熱交換器１５および室内ファン１６を設け、室内
空気の循環経路に外気を取入れるものがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第１１図のものでは、全熱交換器８が必
要なためコストが高くなるという欠点がある。

第１２図のものでは、天井裏への配置であるため室内ユ
ニット１３の小形化が要求され、それに伴って室内ファ
ン１５が小形になり、多量の外気を取入れることができ
ず、十分な空調能力が得られないという欠点がある。

この発明は上記の事情を考慮したもので、請求項１の空
気調和機は、コストの上昇を招くことなく、外気のもっ
ている熱を室内の空調に有効に使うことができ、これに
より十分な空調能力を得ながら電力の消費を少なくして
省エネルギ効果の向上を図ることを特徴とする 請求項２の空気調和機は、室内空気のもっている熱を無
駄に消失することなく室内の換気を行なうことができ、
これにより電力の消費を少なくして省エネルギ効果の向
上を図ることを特徴とする請求項３の空気調和機は、コ
ストの上昇を招くことなく、外気のもっている熱を室内
の空調に有効に使うことができ、しかも室内空気のもっ
ている熱を無駄に消失することなく室内の換気を行なう
ことができ、十分な空調能力を得ながら電力の消費を少
なくして省エネルギ効果の向上を図ることを目的とする
。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 請求項１の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、この給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通ずるダクトと、外気温
度を検知する手段と、この検知温度が所定値以下のとき
、冷房負荷が一定以下ならば上記圧縮機の運転、室外フ
ァンの運転、排気用ダンパの閉成、および給気用ダンパ
の閉成を設定し、外気遮断の冷房運転を実行する手段と
、上記検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以
上ならば上記圧縮機の運転停止、室外ファンの運転、排
気用ダンパの閉成、および給気用ダンパの開放を設定し
、外気導入の冷房運転を実行する手段とを備える。

請求項２の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、二〇給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通するダクトと、上記圧
縮機の運転、室外ファンの運転、排気用ダンパの閉成、
および給気用ダンパの閉成を設定し、冷房運転を実行す
る手段と、上記室外ファンの運転、排気用ダンパの開放
、および給気用ダンパの閉成により、熱回収しながらの
室内換気を実行する手段とを備える。

請求項３の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、この給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通ずるダクトと、外気温
度を検知する手段と、この検知温度が所定値以下のとき
、冷房負荷が一定以下ならば上記圧縮機の運転、室外フ
ァンの運転、排気用ダンパの閉成、および給気用ダンパ
の閉成を設定し、外気遮断の冷房運転を実行する手段と
、検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以上な
らば上記圧縮機の運転停止、室外ファンの運転、排気用
ダンパの閉成、および給気用ダンパの開放を設定し、外
気導入の冷房運転を実行する手段と、上記室外ファンの
運転、排気用ダンパの開放、および給気用ダンパの閉成
により、熱回収しながらの室内換気を実行する手段とを
備える。

（作用） 請求項１の空気調和機は、冬季のように外気温度が所定
値以下のとき、冷房負荷が一定以下ならば冷凍サイクル
のみによる外気遮断の冷房運転を実行し、冷房負荷が一
定以上ならば冷凍サイクルに頼らない外気導入の冷房運
転を特徴する請求項２の空気調和機は、室内を換気する
ことができ、その換気中は室内空気のもっている熱を外
に逃がさないよう室外熱交換器で回収する。

請求項３の空気調和機は、冬季のように外気温度が所定
値以下のとき、冷房負荷が一定以下ならば冷凍サイクル
のみによる外気遮断の冷房運転を実行し、冷房負荷が一
定以上ならば冷凍サイクルに頼らない外気導入の冷房運
転を実行する。さらに、室内を換気することができ、そ
の換気中は室内空気のもっている熱を外に逃がさないよ
う室外熱交換器で回収する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図および第２図において、２０は建物で、内部に移
住用の部屋２１および設備配置用の部屋２２を互いに隣
接して有している。なお、２１ａ。

２２ａは天井、２１ｂは窓である。

上記部屋２２内に室外ユニット３０を配置する。

この室外ユニット３０は、第３図および第４図にも示す
ように、内部を仕切板３１によって上空間３２と上空間
３３とに二分割している。

上空間３２には、全面側に吸気口３４を設け、背面側に
排気用口３５を設けている。

上空間３３には、全面側に吸気口３６を設け、背面側に
排気用口３７を設けている。

そして、排気用口３５に排気用ダンパ３８、給気用口３
７に給気用ダンパ３９を設ける。この排気用ダンパ３８
および給気用ダンパ３９は、モータ駆動によって回動し
、排気用口３５および給気用口３７をそれぞれ閉じたり
開いたりするものである。なお、排気用ダンパ３８およ
び給気用ダンパ３９の両者間には、一方が閉じたときは
他方が開くという条件を設定している。

さらに、上空間３２に圧縮機４０および室外ファン４１
を設け、上空間３３に室外熱交換器４２およびドレン受
け４３を設けている。

上記室外ファン４１は、吸気口３４から外気を吸入し、
それを室外熱交換器４２に供給するもので、この送風作
用により上空間３２が外気吸入側空間、上空間３３が外
気供給側空間となっている。

一方、建物２０の外壁に吸気口２３および排気口２４を
形成し、その吸気口２３にダクト２５を介して上記室外
ユニット３ｏの吸気口３４を連通し、排気口２４にはダ
クト２６を介して上記室外ユニット３０の排気口３７を
連通する。

上記ダクト２５内に外気温度センサ２７を取付ける。

室外ユニット３０の排気用口３５および給気用口３８に
ダクト２８の一端を連通し、そのダクト２８の他端を天
井２２ａおよび天井２１ａを貫通して部屋２１内に連通
する。

また、天井２１ａの裏側に室内ユニット５ｏを設ける。

この室外ユニット５０は、部屋２１に臨む吸気口５１お
よび送風口５２、この吸気口５１から送風口５２にかけ
ての通風路に設けた室内熱交換器５３、この室内熱交換
器５３に室内空気を循環させるだめの室内ファン５４か
らなる。

そして、上記吸気口５１内に室内温度センサ５５および
換気センサ５６を設ける。この換気センサ５６は、室内
空気の汚れ（特定の気体の濃度）が−窓以上のとき、換
気が必要である旨の信号を出力するものである。

さらに、室内ユニット５０はリモートコントロール式の
操作器（以下、リモコンと称す）５７を有しており、こ
のリモコン５７を部屋２１の壁に取付ける。

また、室外ユニット３０と室内ユニット５０との間に冷
媒配管６０を配設し、第５図に示すヒートポンプ式冷凍
サイクルを構成している。

すなわち、圧縮機４０、四方弁６１、室外熱交換器４２
、減圧器たとえば膨張弁６２、および室内熱交換器５３
を順次接続し、ヒートポンプ式冷凍サイクルを構成して
いる。

この冷凍サイクルは、冷房運転時、圧縮機４０の吐出冷
媒を四方弁６１、室外熱交換器４２、膨張弁６２、室内
熱交換器５３、四方弁６１の順に流し、冷房サイクルを
形成しく図示実線矢印）、室外熱交換器４２を凝縮器、
室内熱交換器５３を蒸発器として働かせる。暖房運転時
は、四方弁６１の切換により、圧縮機４０の吐出冷媒を
四方弁６１、室内熱交換器５３、膨張弁６２、室外熱交
換器４２、四方弁６１の順に流して暖房サイクルを形成
しく図示破線矢印）、室内熱交換器５３を凝縮器、室外
熱交換器４２を蒸発器として働かせる。

また、第５図において、７０は空気調和機の全般にわた
る制御を行なう制御部で、マイクロコンピュータおよび
その周辺回路からなる。

この制御部７０に、圧縮機４０、四方弁６１、排気用ダ
ンパ３６、給気用ダンパ３９、室外ファンモータ４１Ｍ
１室内ファンモータ５４Ｍ１外気温度センサ２７、室内
温度センサ５５、換気センサ５６、リモコン５７、およ
び強制換気スイッチ７１を接続する。この強制換気スイ
ッチ７１は、部屋２１内の換気運転を指示するためのも
ので、居住者による手操作を可能としている。

そして、制御部７０は、主として次の機能手段を備えて
いる。

■冷房運転モードが設定されているとき、室内温度セン
サ５５の検知温度Ｔａとリモコン５７で設定される設定
室内温度Ｔｓとの差を冷房負荷として検出する手段。

■冷房運転モードが設定され、しかも外気温度センサ２
７の検知温度が冬季のように所定値以下のとき、冷房負
荷が一定以下ならば、圧縮機４０の運転、室外ファン４
１の運転、室内ファン５４の運転、排気用ダンパ３６の
閉成、および給気用ダンパ３９の閉成を設定し、冷凍サ
イクルのみによる外気遮断の冷房運転を実行する手段。

■冷房運転モードが設定され、しかも外気温度センサ２
７の検知温度が冬季のように所定値以下のとき、冷房負
荷が一定以上ならば上記圧縮機４０の運転停止、室外フ
ァン４１の運転、室内ファン５４の運転停止、排気用ダ
ンパ３６の閉成、および給気用ダンパ３９の開放を設定
し、冷凍サイクルに頼らない外気導入の冷房運転を実行
する手段。

■換気センサ５６から換気信号が出力されたとき、また
は強制換気スイッチ７１がオンされたとき、室外ファン
４１の運転、排気用ダンパ３６の開放、および給気用ダ
ンパ３９の閉成を設定し、室内空気のもっている熱を外
に逃がさないよう熱回収しながらの室内換気を実行する
手段。

つぎに、上記の構成において作用を説明する。

いま、リモコン５７で冷房運転モードおよび所望の室内
温度Ｔｓが設定され、がっ運転スイッチがオンされたと
する。

この場合、外気温度センサ２７の検知温度を取込み、そ
の検知温度が冬季のように所定値以下ならば、第６図に
示す制御を実行する。

まず、室内温度センサ５５の検知温度Ｔａを取込み、そ
の検知温度Ｔａと上記設定室内温度Ｔｓとの差ΔＴ（−
Ｔａ−Ｔｓ）を冷房負荷として検出する。

この冷房負荷ΔＴが一定値Ｔ１以下ならば、圧縮機４０
の運転、室外ファン４１の運転、室内ファン５４の運転
、排気用ダンパ３６の閉成、および給気用ダンパ３９の
閉成を設定し、冷凍サイクルのみによる外気遮断の冷房
運転を実行する。すなわち、冷凍サイクルのみで十分な
冷房能力を確保することができる。

上記冷房負荷ΔＴが一定値Ｔ１以上ならば、圧縮機４０
の運転停止、室外ファン４１の運転、室内ファン５４の
運転停止、排気用ダンパ３６の閉成、および給気用ダン
パ３９の開放を設定し、冷凍サイクルに頼らない外気導
入の冷房運転を実行する。

つまり、第１図に実線矢印で示すように、冷たい外気を
室外ユニット３０およびダクト２８を通して部屋２１内
に取込み、外気のもっている熱を部屋２１内の冷房に有
効に使用する。

したがって、十分な冷房能力を得ながら、電力の消費を
少なくして省エネルギ効果の向上が図れる。しかも、室
外ユニット３０をダンパ３６゜３９およびダクト２８を
介して部屋２１内に連通するだけの簡単な構成であるか
ら、従来のようにコストの上昇を招くことかない。

ところで、部屋２１内に煙草の煙などが充満すると、換
気センサ５６が作動する。このとき、第７図に示す制御
を実行する。

すなわち、換気センサ５６が作動すると、室外ファン４
１の運転、排気用ダンパ３６の開放、および給気用ダン
パ３９の閉成を設定し、第２図に実線矢印で示すように
部屋２１内の汚れた空気を室外熱交換器４２を通して外
に排出する。

この場合、冷房運転中であれば、部屋２１内の空気が予
めもっている冷房熱は外に逃げることなく室外熱交換器
４２で回収され、部屋２１内に再び放出される。

したがって、省エネルギ効果の向上に大きく貢献するこ
とができる。

なお、各種運転モードの制御フォーマットを第８図に示
している。

また、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、要旨を変えない範囲で種々変形実施が可能である。

［発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、 請求項１の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、この給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通ずるダクトと、外気温
度を検知する手段と、この検知温度が所定値以下のとき
、冷房負荷が一定以下ならば上記圧縮機の運転、室外フ
ァンの運転、排気用ダンパの開成、および給気用ダンパ
の閉成を設定し、外気遮断の冷房運転を実行する手段と
、上記検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以
上ならば上記圧縮機の運転停止、室外ファンの運転、排
気用ダンパの閉成、および給気用ダンパの開放を設定し
、外気導入の冷房運転を実行する手段とを備えたので、
コストの上昇を招くことなく、外気のもっている熱を室
内の空調に有効に使うことができ、これにより十分な空
調能力を得ながら電力の消費を少なくして省エネルギ効
果の向上が図れる。

請求項２の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、この給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通するダクトと、上記圧
縮機の運転、室外ファンの運転、排気用ダンパの閉成、
および給気用ダンパの閉成を設定し、冷房運転を実行す
る手段と、上記室外ファンの運転、排気用ダンパの開放
、および給気用ダンパの閉成により、熱回収しながらの
室内換気を実行する手段とを備えたので、室内空気のも
っている熱を無駄に消失することなく室内の換気を行な
うことができ、これにより電力の消費を少なくして省エ
ネルギ効果の向上が図れる。

請求項３の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧
器、室内熱交換器を接続した冷凍サイクルと、外気を吸
入して上記室外熱交換器に供給する室外ファンと、この
室外ファンの外気吸入側空間に対応して設けた排気用口
と、この排気用口に設けた排気用ダンパと、上記室外フ
ァンの外気供給側空間に対応して設けた給気用口と、こ
の給気用口に設けた給気用ダンパと、この給気用口およ
び上記排気用口を室内空間に連通するダクトと、外気温
度を検知する手段と、この検知温度が所定値以下のとき
、冷房負荷が一定以下ならば上記圧縮機の運転、室外フ
ァンの運転、排気用ダンパの閉成、および給気用ダンパ
の閉成を設定し、外気遮断の冷房運転を実行する手段と
、検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以上な
らば上記圧縮機の運転停止、室外ファンの運転、排気用
ダンパの閉成、および給気用ダンパの開放を設定し、外
気導入の冷房運転を実行する手段と、上記室外ファンの
運転、排気用ダンパの開放、および給気用ダンパの閉成
により、熱回収しながらの室内換気を実行する手段とを
備えたので、コストの上昇を招くことなく、外気のもっ
ている熱を室内の空調に有効に使うことができ、しかも
室内空気のもっている熱を無駄に消失することなく室内
の換気を行なうことができ、十分な空調能力を得ながら
電力の消費を少なくして省エネルギ効果の向上が図れる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体的な構成および外気
導入時の空気の流れを示す図、第２図は同実施例の全体
的な構成および換気時の空気の流れを示す図、第３図は
同実施例の室外ユニットの内部の構成を正面側から見た
図、第４図は同実絶倒の室外ユニットの内部の構成を側
方から見た図、第５図は同実施例の冷凍サイクルおよび
制御回路の構成を示す図、第６図および第７図はそれぞ
れ同実施例の作用を説明するためのフローチャート、第
８図は同実施例の各種運転モードの制御フォーマットを
示す図、第９図ないし第１２図はそれぞれ従来の空気調
和機の一部分の構成を示す図である。 ２０・・・建物、２１・・・部屋、２７・・・外気温度
センサ、２８・・・ダクト、３０・・・室外ユニット、
３５・・・排気用口、３８・・・給気用口、３６・・・
排気用ダンパ、３９・・・給気用ダンパ、４０・・・圧
縮機、４１・・・室外ファン、４２・・・室外熱交換器
、５３・・・室内熱交換器、５５・・・室内温度センサ
、５６・・・換気センサ、７０・・・制御部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦３図 第 ５図 第８図 第９図 第 １】ｒｌＡ １１１１１０図 ＩＩ　１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を
   接続した冷凍サイクルと、外気を吸入して上記室外熱交
   換器に供給する室外ファンと、この室外ファンの外気吸
   入側空間に対応して設けた排気用口と、この排気用口に
   設けた排気用ダンパと、上記室外ファンの外気供給側空
   間に対応して設けた給気用口と、この給気用口に設けた
   給気用ダンパと、この給気用口および上記排気用口を室
   内空間に連通するダクトと、外気温度を検知する手段と
   、この検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以
   下ならば上記圧縮機の運転、室外ファンの運転、排気用
   ダンパの閉成、および給気用ダンパの閉成を設定し、外
   気遮断の冷房運転を実行する手段と、上記検知温度が所
   定値以下のとき、冷房負荷が一定以上ならば上記圧縮機
   の運転停止、室外ファンの運転、排気用ダンパの閉成、
   および給気用ダンパの開放を設定し、外気導入の冷房運
   転を実行する手段とを具備したことを特徴とする空気調
   和機。
2. （２）圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を
   接続した冷凍サイクルと、外気を吸入して上記室外熱交
   換器に供給する室外ファンと、この室外ファンの外気吸
   入側空間に対応して設けた排気用口と、この排気用口に
   設けた排気用ダンパと、上記室外ファンの外気供給側空
   間に対応して設けた給気用口と、この給気用口に設けた
   給気用ダンパと、この給気用口および上記排気用口を室
   内空間に連通するダクトと、上記圧縮機の運転、室外フ
   ァンの運転、排気用ダンパの閉成、および給気用ダンパ
   の閉成を設定し、冷房運転を実行する手段と、上記室外
   ファンの運転、排気用ダンパの開放、および給気用ダン
   パの閉成により、熱回収しながらの室内換気を実行する
   手段とを具備したことを特徴とする空気調和機。
3. （３）圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を
   接続した冷凍サイクルと、外気を吸入して上記室外熱交
   換器に供給する室外ファンと、この室外ファンの外気吸
   入側空間に対応して設けた排気用口と、この排気用口に
   設けた排気用ダンパと、上記室外ファンの外気供給側空
   間に対応して設けた給気用口と、この給気用口に設けた
   給気用ダンパと、この給気用口および上記排気用口を室
   内空間に連通するダクトと、外気温度を検知する手段と
   、この検知温度が所定値以下のとき、冷房負荷が一定以
   下ならば上記圧縮機の運転、室外ファンの運転、排気用
   ダンパの閉成、および給気用ダンパの閉成を設定し、外
   気遮断の冷房運転を実行する手段と、上記検知温度が所
   定値以下のとき、冷房負荷が一定以上ならば上記圧縮機
   の運転停止、室外ファンの運転、排気用ダンパの閉成、
   および給気用ダンパの開放を設定し、外気導入の冷房運
   転を実行する手段と、上記室外ファンの運転、排気用ダ
   ンパの開放、および給気用ダンパの閉成により、熱回収
   しながらの室内換気を実行する手段とを具備したことを
   特徴とする空気調和機。