JPH0448132A - 換気装置 - 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） 本発明は、たとえば換気機能を付加した空気調和機に用
いられる換気装置に関する。

（従来の技術） 一般的な家屋で通常用いられる空気調和機は、冷房機能
ばかりではなく、暖房機能、除湿機能、送風機能等の多
種を備えたものか多い。このように多機能化した空気調
和機であるので、季節を問わず、オールシーズンに亘っ
て使用されることとなり、極めて有効的な家電商品とし
てさらに多用される傾向にある。

ところで二の空気調和機においては、たとえば冷暖房運
転時中に、被空調室を密閉した状態とすることを前提と
して熱交換効率か定められ、所定の効果か得られるよう
になっている。

しかるに、たとえば被空調室内に喫煙者がいる場合や、
何らかの目的で燃焼作用を行ってその排ガスか発生する
場合などかある。このときは、室内空気か汚れるので、
適宜開閉窓を開放するか換気扇を駆動して、換気をしな
ければならない。そして、換気を冷暖房運転時中に行え
ば、当然、運転によって得られた冷熱もしくは暖熱か汚
れた空気とともに排出されてしまい、代って新鮮な外部
空気に含まれる熱気もしくは冷気か被空調室内に侵入し
てくる。すなわち、冷暖房運転時中に単に開閉窓を開放
するか換気扇を駆動するだけの換気を行うと、冷暖房効
果か損なわれて不快感が生じる。

このような排熱を回収する手段として、全熱交換器もし
くは顕熱熱交換器か知られている。これは、潜熱交換素
子もしくは顕熱交換素子から構成されていて、内部に空
気を導通案内する２系統の直交する導通路を備えている
。一方の導通路には汚れた室内空気か導かれ、外部へ排
出されるよう案内される。他方の導通路には新鮮な外部
空気か導かれ、室内へ導かれるよう案内される。すなわ
ち、これら熱交換器において汚れた室内空気と新鮮な外
部空気とか熱交換して、排熱回収かなされる。その排熱
回収率は現在、約５０％以上確保されている。

（発明が解決しようとする課題） はじめ上記熱交換器は、それ単体で製作され、空気調和
機と全く別個に配置されていた。これは、熱交換器を備
えてはいるが換気装置には変わりがなく、冷暖房などの
運転をなす空気調和機とは全く別個の機能を有するもの
とみた結果による。

しかしなから、近時、空気調和の一つの作用としての全
熱交換換気があるとの考えから、上記空気調和機に換気
機能を付加したものが作られるようになった。

具体的には、空気調和機本体内を、室内側熱交換器と室
内送風機とを備えた室と、熱交換器を備えた室および換
気用送風機を備えた室との３室に区画し、互いの区画板
にダンパを設けて、必要に応じて上記ダンパを開閉する
ようになっている。

このような構成であれば、排熱回収をなす換気運転とは
別に、単に室内空気を循環させるだけの、いわゆるサー
キュレータとしての機能も有することになる。

その反面、熱交換器を備えた室と換気用送風機を備えた
室とをそれぞれ独立して空気調和機本体内に偏えること
により、必要スペースか大きくなって空気調和機本体か
大型化してしまう。普通、空気調和機本体は被空調室の
壁面に取付ける型式か多いところから、大型化すると美
観を損なうばかりてなく、取付けか不可能になる恐れも
ある。

そしてまた、熱交換器は直交する２系統の導通路を備え
ているのに、単体の送風機て各導通路に熱交換空気流を
導くには流れか円滑でなく、熱交換効率か悪いという不
具合かある。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、熱交換器および換気用送風機を一
体化して、小型コンパクト化を図るとともに熱交換空気
流の円滑な導通による熱交換効率の向上化を図った換気
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、軸方向と半径方向に沿ってそれぞれ
熱交換空気を導通させる互いに直交する導通路を備えた
熱交換器を円筒状もしくは略Ｕ字筒状に形成し、この熱
交換器の軸芯に沿って二軸のファンモータを配設し、こ
のファンモータの一方の回転軸に外部空気もしくは室内
空気の一方を吸込んで上記熱交換器の半径方向に沿う導
通路へ導き外部空気の場合は室内へ、かつ室内空気の場
合は外部へ吹出す第１のファンを嵌着し、上記ファンモ
ータの他方の回転軸に外部空気もしくは室内空気の他方
を吸込んで上記熱交換器の軸方向に沿う導通路へ導き室
内空気の場合は外部へ、かつ外部空気の場合は室内へ吹
出す第２のファンを嵌着してなることを特徴とする換気
装置である。

（作用） 上記熱交換器を円筒状もしくは略Ｕ字筒状に形成して、
その軸芯に沿って二軸のファンモータを配設し、それぞ
れの回転軸にファンを嵌着して、熱交換器の直交する導
通路にそれぞれ送風作用をなす。すなわち、熱交換器内
に換気用の送風機を配設したことになり、必要なスペー
スが小さくてすむ。また、熱交換器の各導通路に対して
専用のファンを備えたことになり、円滑な導通をなす。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を換気装置を付設した空気調和
機に適用し、図面を参照して説明する。

第１図は、換気装置を付設した空気調和機を示し、図中
１は空気調和機本体である。この空気調和機本体１内は
、仕切板２で区画される。区画された一方の室は空気調
和機本体１内のほとんど大部分を占め、その前面側一部
に沿って空気清浄器３を重ねた状態で配設される室内側
熱交換器４と、この室内側熱交換器４の裏面側に配設さ
れる室内送風機５を備え、これらで室内部６を構成して
いる。上記室内側熱交換器４は、ここでは図示しない室
外ユニットに配置される圧縮機や室外側熱交換器と冷媒
管を介して連通され、冷凍サイクルを構成する。この室
の前面側に吸込グリル７が形成され、下面側に図示しな
い吹出口が設けられる。

区画された他方の室は、空気調和機本体１の一端部に形
成されていて、ここには後述する熱交換器８および換気
用送風機９が収容され、これらで換気部１０を構成して
いる。この換気部１０の下面には、ここでは図示しない
室内空気の吸込口が開口し、かつ背面側から外部に突出
する図示しない排気ダクトが接続される。

上記仕切板２には通風孔１１が開口していて、上記室内
部６と換気部１０とを連通する。

つぎに、上記換気部１０を第２図にもとづいて説明する
。ただし同図は説明の都合上、第１図の一部を概念的に
示しており、各部品の配置など全て対応するわけではな
い。

上記換気部１０に収容される熱交換器８の軸芯に沿って
二軸のファンモータ１２か配置される。

すなわち、熱交換器８は上下方向に沿って配置されてい
て、上記二軸のファンモータ１２の軸芯も同方向に沿う
。一方の回転軸１２ａはファンモータ１２の下端面から
下方に突出し、かつ他方の回転軸１２ｂはファンモータ
１２の上端面および熱交換器８の上端面から上方へ突出
する。下方へ突出する回転軸１２ａには、ターボファン
もしくは斜流ファンからなる第１のファン１３が嵌着さ
れる。上方へ突出する回転軸１２ｂには、遠心多翼ファ
ンからなる第２のファン１４が嵌着される。

上記第１のファン１３はファンモータ１２とともに熱交
換器８の内周面に囲繞されるのに対して、上記第２のフ
ァン１４は熱交換器８の上端面がら離間した位置にある
。これらファンモータ１２および第１．第２のファン１
３．１４とで、上記換気用送風機９が構成される。

また、上記第１のファン１３の吸込側には吸気ベルマウ
ス１５が設けられ、これは熱交換器８の下端部内周面に
亘って設けられる。上記吸気ベルマウス１５の吸気口１
６には吸気ダクト１７が接続されていて、被空調室Ｒの
壁Ｋを貫通して外部に延出される。熱交換器８の下端部
外周面に沿ってケーシング１８の一端部が接続されてい
て、この他端部は換気部１０の下面側に開口する上記室
内空気の吸込口１９と接続される。一方、ファンモータ
１２上端部と熱交換器８上端部内周面との間には閉塞板
２０が架設され、これら相互間は閉塞される。熱交換器
８上端部外周面にはケーシング２１の下端部が設けられ
、その上端部は上記第２のファン１４を囲繞するファン
ケーシング２２に架設される。上記ファンケーシング２
２の吸気開口部２２ａは上記ケーシング２１の上端部に
よって囲繞され、かっこの排気口体２２ｂに排気ダクト
２３の一端部が接続される。上記排気ダクト２３の他端
部は、吸気ダクト１７とともに被空調室Ｒの壁Ｋを貫通
して外部に突出する。

上記熱交換器８は、この半径方向に沿う第１の導通路２
４と、軸方向に沿う第２の導通路２５とを備えていて、
互いの導通路２４．２５は直交することになる。また、
上記換気部１ｏの構成がら、第１のファン１３を回転駆
動することにより、吸気ダクト１７から外部空気を吸込
んで吸気ベルマウス１５の吸気開口部１６を介して、吸
気ベルマウス１５と熱交換器８の内周面および閉塞板２
゜で囲繞される空間部に導かれる。そして、ここに導び
かれた外気は、必然的に熱交換器８の半径方向に沿う第
１の導通路２４に沿って流通し、−旦換気部１０内に導
出され、上記仕切板２に開口する通風孔１１を介して室
内部６に導出するようになっている。一方、上記第２の
ファン１４を回転駆動することにより、室内空気が吸込
口１９からケーシング１８に沿って導かれ、熱交換器８
の下端部からこの軸方向に沿う第２の導通路２５を案内
される。そして熱交換器８の上端部から上部側のケーシ
ング２１に案内されてファンケーシング２２の吸気開口
部２２ａに導かれ、さらに排気ダクト２３を介して外部
に排出されるようになっている。

また上記熱交換器８は、たとえば第３図に示すような円
筒状のものを用いる。この両端面には、ハツチングで示
すたとえば台形の閉塞面８ａと、ハツチング無しで示す
台形の開口面８ｂとが交互に設けられる。両端面に対向
する位置にある閉塞面８ａと開口面８ｂは軸方向に沿っ
てそれぞれ連結されるとともに、両端の閉塞面８ａ相互
間の軸方向に沿う外周面および内周面はノ＼ツチング無
しで示す開口面８Ｃであり、かつ両端の開口面８ｂ相互
間はハツチングで示す閉塞面８ｄである。このことから
、内周面から外周面に亘る、すなわち半径方向に沿って
連通する第１の導通路２４と、一方の端面から他方の端
面に亘る、すなわち軸方向に沿って連通ずる第２の導通
路２５が、周方向に沿って交互に設けられることになる
。

しかして、このような空気調和機において、換気運転を
なすには、二軸のファンモータ１２により第１．第２の
ファン１３．１４を同時に回転駆動すればよい。

汚れた室内空気は、第２のファン１４の回転により吸込
口１９から導かれ熱交換器８の軸方向に沿う第２の導通
路２５を案内される。そして、ファンケーシング２２と
排気ダクト２３を介して外部に排出される。一方、新鮮
な外気は、第１のファン１３により吸気ダクト１７から
吸込まれ、熱交換器８の半径方向に沿う第１の導通路２
４を案内される。そして、−旦換気部１０内に出てから
仕切板２の通風孔１１を介して室内部６に導通され、こ
こに導かれた室内空気に合流して室内側熱交換器４に導
かれてから、被空調室内Ｒに吹出される。上記熱交換器
８において、汚れた室内空気と新鮮な外部空気とが熱交
換し、排熱の回収かなされる。

また、二輪のファンモータ１２を熱交換器８の軸方向に
治って配置し、各回転軸１２ａ、１２ｂに嵌着したそれ
ぞれのファン１３．１４が熱交換器８の直交する第１．
第２の導通路２４．２５に沿って室内空気と外部空気と
を連通ずるようにしたから、換気装置としての必要なス
ペースが小さくとすむとともに円滑な空気流通が得られ
、熱交換効率が極めてよい。

なお上記実施例において熱交換器８を円筒状にしたが、
これに限定されるものではなく、たとえば第４図に示す
ように、平面略Ｕ字状に形成された熱交換器８Ａであっ
てもよい。この熱交換器８Ａにおいても、両端面は、ハ
ツチングで示す閉塞面８ａと、ハツチング無しの開口面
８ｂとが交互に設けられ、両端面の閉塞面８ａ相互間は
、軸方向に沿う外周面および内周面がノ＼ツチング無し
で示す開口面８Ｃであり、かつ両端面の開口面８ｂ相互
間はハツチングで示す閉塞面８ｄである。

したがって、内周面から外周面に亘る半径方向に沿って
連通ずる第１の導通路２４と、一方の端面から他方の端
面に亘る軸方向に沿って連通ずる第２の導通路２５が、
周方向に沿って交互に設けられることには変わりがない
。

第５図に示すように、空気調和機本体１の背面側から突
出する吸気ダクト１７と排気ダクト２３は互いに束ねら
れ、かつ上記室内側熱交換器４１；接続され室外ユニッ
トに収容される圧縮機や室外側熱交換器などと連通ずる
冷媒管Ｐが空気調和機本体１背面側の配管スペースから
突出する。これら、吸気ダクト１７と排気ダクト２３お
よび冷媒管Ｐは空気調和機本体１背面側から突出した状
態で互いに束ねられ、被空調室Ｒの壁Ｋに開口する穴部
Ｎを貫通している。当然、穴部Ｎの余分な隙間は何らか
の手段でシールされる。上記空気調和機本体１の図にお
いて左側に穴部Ｎを設ける場合であり、この穴部Ｎはま
た上記換気部１０の裏面側位置に相当する。そして、被
空調室Ｒの壁Ｋに開口する穴部Ｎは１か所あればよい。

なお、第６図に示すように、何らかの事情で穴部Ｎを換
気部１０の裏面側に設けることができず、やむをえず図
において右側に穴部Ｎを設ける場合もある。このような
状態では、吸気ダクト１７と排気ダクト２３を上記配管
スペース内に収容した状態で延出させる。室外ユニット
に連結する冷媒管Ｐは、配管スペースに収容することな
く、直接突設して上記穴部Ｎを貫通する。この場合にお
いても、被空調室Ｒの壁Ｋに開口する穴部Ｎは１か所あ
ればよく、いずれにしても工事性がよく外観を１員なう
ことがない。

また、上記実施例においては換気部１０を空気調和機本
体１内に付設する場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、換気装置単体として用いるように
してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、円筒状もしくは略
Ｕ字筒状に形成した熱交換器の軸芯に沿って二軸のファ
ンモータを配設し、このファンモータの両方の回転軸に
それぞれファンを嵌着して、それぞれ外部空気もしくは
室内空気の一方を吸込んで熱交換器の半径方向に沿う導
通路と軸方向に沿う導通路に導き、外部空気を室内へ、
かつ室内空気を外部へ吹出すようにしたから、装置全体
の小型コンパクト化を図れるとともに熱交換器の各導通
路に沿って熱交換空気流を円滑に導くことができ、熱交
換効率の向上化を図れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す換気装置を備えた空気
調和機の一部切欠した斜視図、第２図はその一部の概略
構成図、第３図は熱交換器の概略斜視図、第４図は本発
明の他の実施例を示す熱交換器の概略斜視図、第５図は
空気調和機の配管とダクトの概略配置構成図、第６図は
さらに異なる空気調和機の配管とダクトの概略配置構成
図である。 ８．８Ａ・・・熱交換器、１２・・・ファンモータ、２
４・・第１の導通路、１３・・・第１のファン、２５・
・第２の導通路、１４・・・第２のファン。 １１＠ 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 祖９１川侶 １２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状もしくは略Ｕ字筒状に形成され、その軸方向と半
   径方向に沿ってそれぞれ熱交換空気を導通させる互いに
   直交する導通路を備えた熱交換器と、この熱交換器の軸
   芯に沿って配設される二軸のファンモータと、このファ
   ンモータの一方の回転軸に嵌着され外部空気もしくは室
   内空気の一方を吸込んで上記熱交換器の半径方向に沿う
   導通路へ導き外部空気の場合は室内へ、かつ室内空気の
   場合は外部へ吹出す第１のファンと、上記ファンモータ
   の他方の回転軸に嵌着され外部空気もしくは室内空気の
   他方を吸込んで上記熱交換器の軸方向に沿う導通路へ導
   き室内空気の場合は外部へ、かつ外部空気の場合は室内
   へ吹出す第２のファンとからなることを特徴とする換気
   装置。