JPH06341676A

JPH06341676A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH06341676A
Application number: JP5131752A
Authority: JP
Inventors: Nobuhide Yoshida; 信英吉田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】室内から排出される空調空気の熱エネルギを
高い効率でもって有効利用させる。【構成】壁面内部空間B に室外ユニット1 を配置させ
る。室内の換気時、室内の空調空気を一旦室外ユニット
1 内に導入し、熱源側熱交換器11を流通させて、該熱交
換器11内の冷媒との間で熱交換を行わせた後、室外へ放
出する。これにより、換気時に排出される空調空気の熱
エネルギを高い効率で有効利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置に係り、
特に、室内の換気時などにおいて排出される室内空気の
熱エネルギを有効利用するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置において、室内
の空気調和中に該室内の換気を行う際には、空気調和さ
れた空気を室外に排出することになるため、室内の空調
状態が変化して空調負荷が増大してしまう虞れがある。
このような不具合に対し、これまで、例えば特開平４−
４８１３５号公報に開示されているように、この排出さ
れる室内空気の熱エネルギを有効利用することに鑑みら
れたものとして全熱交換器が提案されている。この全熱
交換器は、その内部において、室内から排出される空調
空気と室外から導入される室外空気との間で熱交換を行
わせて、室外から室内へ導入される空気の温度を現在の
室内空気温度（空調温度）に近付けるようにすること
で、空調負荷の増大を抑制し、効率の良い空気調和を行
わせるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな熱交換器では、室外から室内へ導入される空気の温
度は、室内温度と室外温度との略中間温度程度までしか
変化されず、室外へ排出される空気と室内へ導入される
空気との温度が同一温度となる熱交換状態を熱交換率１
００％とした場合に、効率の高い熱交換を行わせること
ができるような全熱交換器であっても、熱交換率は７０
％程度が限界であり、この場合、残りの３０％程度の熱
エネルギは室外へ放出されてしまうことになっていた。
つまり、このような内外の空気同士の直接的な熱交換に
よって室内空気の熱エネルギを有効利用させるようなも
のには限界があったため、他の手段によって室内空気の
熱エネルギを有効利用できる構成が要求されていた。

【０００４】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、室内から排出される空気の熱エネルギを更に高
い効率でもって有効利用することができる構成を得るこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、室内空気の熱エネルギを熱源側熱交換
器における冷媒を相変化させるための熱源として利用す
るようにした。具体的に、請求項１記載の発明は、室外
ユニット(1) のケーシング(7) に空気吸込口(8) 及び空
気吹出口(9) が形成されており、この空気吸込口(8) か
ら空気吹出口(9) に亘って空気通路(1a)が形成されてい
ると共に、この空気通路(1a)に該空気通路(1a)を流通す
る空気との間で熱交換を行う冷媒が流通可能な熱源側熱
交換器(11)が配設されていて、この熱源側熱交換器(11)
において空気との間で熱交換を行う冷媒が室外ユニット
(1) と室内ユニット(2) との間で循環することによっ
て、室内ユニット(2) において室内空気が温度調整され
て空調空気が生成されるように構成された空気調和装置
を前提としている。そして、前記空気吸込口(8) に、室
内(A) の空調空気を前記空気吸込口(8) から空気通路(1
a)に導入して熱源側熱交換器(11)を流通する冷媒との間
で熱交換を行わせる空気導入手段(15)を接続するような
構成としている。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の空気調和装置において、空気導入手段(15)に、一端が
室外ユニット(1) のケーシング(7) の空気吸込口(8) に
接続するメインダクト部(15a) と、一端が室内(A) に開
放する内気導入ダクト部(15e) とを備えさせて成す。そ
して、前記内気導入ダクト部(15e) に、室内(A) の換気
時に、室外(C) から室内(A) へ導入される空気と、室内
(A) から導出される空調空気との間で熱交換を行わせる
全熱交換器(16)を設けるような構成としている。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記請求項１また
は２記載の空気調和装置において、空気導入手段(15)
に、室内(A) の空気を導入可能とする内気導入ダクト部
(15e)と室外(C) の空気を導入可能とする外気導入ダク
ト部(15d) とを設けて、室内空気と室外空気とが混合さ
れて空気通路(1a)に導入されるような構成としている。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記請求項３記載
の空気調和装置において、空気導入手段(15)に、内気導
入ダクト部(15e) から導入される室内(A) の空気と外気
導入ダクト部(15d) から導入される室外(C) の空気との
混合割合を調整する混合割合調整手段(15c) を備えさせ
るような構成としている。

【０００９】

【作用】上記の構成により、本発明では、以下に述べる
ような作用が得られる。請求項１記載の発明では、室内
(A) の換気時等において室内空気を室外(C) に排出する
際には、空気吸込口(8) に接続された空気導入手段(15)
により、室内(A) の空調空気を前記空気吸込口(8) から
空気通路(1a)に導入させ、この空調空気を熱源側熱交換
器(11)を流通する冷媒との間で熱交換を行わせた後、排
出する。これにより、冷房運転時には、熱源側熱交換器
(11)を流通する空気は室外空気よりも低温度の空気とな
ることで冷媒を凝縮させる効率を高めることになり、逆
に、暖房運転時には、熱交換器(11)を流通する空気は室
外空気よりも高温度の空気となることで冷媒を蒸発させ
る効率を高めることになって、室内空気の熱エネルギが
効率良く有効利用されることになる。

【００１０】請求項２記載の発明では、室内(A) から排
出される空調空気は、先ず、全熱交換器(16)において、
室内(A) に供給される室外空気との間で熱交換し、その
後、室外ユニット(1) 内の熱源側熱交換器(11)に流通さ
れて、冷媒との間で熱交換を行うことになる。つまり、
室内(A) から排出される空調空気の熱エネルギは全熱交
換器(16)及び熱源側熱交換器(11)において回収されて有
効利用されることになる。

【００１１】請求項３記載の発明では、内気導入ダクト
部(15e) によって室内(A) の空気が導入され、外気導入
ダクト部(15d) によって室外(C) の空気を導入され、こ
の夫々導入された室内空気と室外空気とが混合されるこ
とで十分な流量の空気が室外ユニット(1) の空気通路(1
a)に導入されることになる。

【００１２】請求項４記載の発明では、混合割合調整手
段(15c) により、内気導入ダクト部(15e) から導入され
る室内(A) の空気と外気導入ダクト部(15d) から導入さ
れる室外(C) の空気との混合割合が調整されることにな
り、要求される換気量や空調負荷等に応じて上記混合割
合が調整されることになる。

【００１３】

【実施例】

（第１実施例）次に、本発明の第１実施例を図面に基い
て説明する。図１に示すように、本例に係る空気調和装
置は、室外ユニット(1) と室内ユニット(2) とが冷媒配
管(3)によって接続されて成っている。そして、前記室
内ユニット(2) は、室内(A) の天井面に据付けられた所
謂天井埋込型で構成されており、その内部には図示しな
い熱交換器及び送風ファンが備えられている。一方、本
例の特徴の１つとして室外ユニット(1) は、壁面内部空
間(B) 、つまり、一対の柱(4),(4) 間に形成されている
外壁(5) と内壁(6) との間の空間(B) に設置されてい
る。以下、この室外ユニット(1) の構成について説明す
る。図２に示すように、本室外ユニット(1) は、箱状に
形成されたケーシング(7) の側面下端部に空気吸込口
(8) が上端面に空気吹出口(9) が夫々形成されており、
この空気吸込口(8) から空気吹出口(9) に亘って空気通
路(1a)が形成されている。また、この空気吸込口(8) 及
び空気吹出口(9) の開口縁には後述するダクト(14),(1
5) を接続するためのフランジ(8a),(9a) が設けられて
いる。そして、この室外ユニット(1) のケーシング(7)
の内部には、上側から順にファンモータ(10a) によって
駆動されるファン(10)、熱交換器(11)、ドレンパン(1
2)、圧縮機(13)が配設されており、圧縮機(13)の駆動に
よって熱交換器(11)及び室内ユニット(2) を接続してい
る冷媒配管(3) に冷媒を循環させるようになっていると
共に、ファン(10)の駆動によって前記空気吸込口(8) か
らケーシング(7) 内に空気を導入し、この空気を熱交換
器(11)内部の冷媒との間で熱交換を行わせた後、空気吹
出口(9) から排出するようになっている。

【００１４】そして、図１の如く、この室外ユニット
(1) の空気吹出口(9) には吹出ダクト(14)が接続されて
いる。この吹出ダクト(14)は、空気流通上流側が空気吹
出口(9) に設けられたフランジ(9a)に接続されている一
方、空気流通下流側が前記外壁(5) 側に向って折曲され
て、その下流端は外壁(5) に形成されている排気孔(5a)
に接続されている。つまり、空気吹出口(9) から排出さ
れた空気は壁面内部空間(B) を通過することなく直接室
外(C) に放出されるようになっている。

【００１５】そして、本例の特徴とする構成は、室外ユ
ニット(1) の空気吸込口(8) に接続されている吸込ダク
ト(15)にある。この吸込ダクト(15)は、メインダクト部
(15a) を備え、該メインダクト部(15a) の空気流通下流
側が前記空気吸込口(8) に設けられたフランジ(8a)に接
続されている。また、このメインダクト部(15a) は空気
流通上流側に向って上方へ延びている。そして、このメ
インダクト部(15a) の上端部には内外気混合ダクト部(1
5b) が接続されている。この内外気混合ダクト部(15b)
は、前記外壁(5) から内壁(6) に亘って架設されたもの
であって、外壁(5) への接続部分は室外(C) に開放され
ていると共に、内壁(6) への接続部分は室内(A) に開放
されている（図３参照）。つまり、この吸込ダクト(15)
は、内外気混合ダクト部(15b) によって室外空気と室内
空気とが共に導入可能とされており、ひいてはケーシン
グ(7) 内部に室外空気と室内空気とが共に導入可能とな
るようになっている。つまり、この内外気混合ダクト部
(15b) において、メインダクト部(15a) の接続位置より
も室外側が外気導入ダクト部(15d) に、室内側が内気導
入ダクト部(15e) に夫々形成されていることになる。ま
た、前記内外気混合ダクト部(15b) とメインダクト部(1
5a) との接続部分には、メインダクト部(15a) に導入さ
れる空気を室外空気と室内空気との間で切換えたり、こ
の室外空気と室内空気との混合割合を調整するためのダ
ンパ(15c) が備えられている。従って、この構成によれ
ば、室内(A) の換気時おいて室内空気を室外(C) に排出
する際、この空気を室外ユニット(1) 内に導入して熱交
換器(11)内部の冷媒との間で熱交換を行わさせた後、室
外(C) に排出することができるようになっている。尚、
前記ダンパ(15c) にはその回動位置を設定するための図
示しないアクチュエータが接続されている。

【００１６】次に、上述の如く構成された空気調和装置
による運転動作について説明する。通常の冷房運転時若
しくは暖房運転時には、吸込ダクト(15)内のダンパ(15
c) を図３において仮想線で示す状態にして、吸込ダク
ト(15)には室外空気のみが導入されるようにする。この
ような状態で、室外ユニット(1) の圧縮機(13)及びファ
ン(10)を駆動させると共に、室内ユニット(2) にあって
も送風ファンを駆動させる。これにより、室外ユニット
(1) にあっては、吸込ダクト(15)から吸込まれた室外空
気が、空気吸込口(8) からケーシング(7) 内に導入され
て熱交換器(11)内部の冷媒との間で熱交換を行って冷媒
を相変化（冷房運転時には凝縮、暖房運転時には蒸発）
させた後、空気吹出口(9) から吹出ダクト(14)を経て室
外(C) に放出される。一方、室内ユニット(2) にあって
は、室内空気が、熱交換器内部の冷媒との間で熱交換を
行って冷媒を相変化（冷房運転時には蒸発、暖房運転時
には凝縮）させ、これによって温度調整されて空調空気
となり室内(A) の空気調和を行うことになる。

【００１７】そして、このような空調運転時において、
室内(A) の換気等の要求から室内空気（空調空気）の一
部を室外(C) に放出する際には、例えば前記ダンパ(15
c) を図３において実線で示すように内外気混合ダクト
部(15b) の室内側を開放させて、吸込ダクト(15)には室
外空気のみならず室内空気も導入されるようにする。そ
して、このような状態では、メインダクト部(15a) 内で
は室外空気と室内空気とが混合された状態となり、この
混合気が空気吸込口(8) からケーシング(7) 内に導入さ
れて熱交換器(11)内部の冷媒との間で熱交換を行うこと
になる。従って、冷房運転時には、熱交換器(11)を流通
する空気は室外空気よりも低温度の空気となることで冷
媒を凝縮させる効率を高めることになり、逆に、暖房運
転時には、熱交換器(11)を流通する空気は室外空気より
も高温度の空気となることで冷媒を蒸発させる効率を高
めることになる。これにより、空気調和装置による空気
調和の効率が向上されることになって、室内空気の熱エ
ネルギが極めて効率良く有効利用されることになる。ま
た、ダンパ(15c) の開度を要求される換気量や空調負荷
等に応じて変化させるようにすれば、更に、最適な空気
調和と換気との両立を図ることができる。また、特に、
暖房運転時において、上述のような換気状態では熱交換
器(11)に比較的温度の高い空気を通過させることができ
るので、該熱交換器(11)の凍結が抑制されることにな
り、これに伴って除霜運転の頻度が低減できて連続した
暖房運転を行わせることが可能となる。また、本例の構
成では、室外ユニット(1) が壁面内部空間(B) に設置さ
れているので、戸外に室外ユニット(1) を設置するよう
なものに比べて省スペース化を図ることができ、また、
本空気調和装置を高層ビルに設置するような場合には、
各階への設置が可能であるので、室内ユニット(2) との
間での連絡配管の配管長や高低差を小さくすることがで
き、省冷媒化を図ることもできる。

【００１８】次に、本例の効果を確認するために行った
試算結果について説明する。尚、本試算では、空調室の
条件として、床面積を100m²、人員を２０人、必要換気
量を400m³/h（ビル管理法に基く）、換気のない場合の
空調負荷を20000kcal/h （JIS 条件に基く）と仮定し、
8HP 相当の空調機に対して行った。先ず、冷房時（室内
乾球温度27℃、室内湿球温度19.5℃、室外乾球温度35℃
とする）について試算する。今、換気量が400m³/hであ
るから、空気密度1.1kg/ m³、比熱0.24kcal／kg℃とし
た場合の換気による放熱ロスは 0.24×(35-27) ×1.1 ×400=850kcal/h となり、全冷房負荷は、20850kcal/h となる。一方、本
例の構成の場合には、上記の換気量400m³/hが室外ユニ
ット(1) の凝縮熱源として使えることになるので、8600
m³/hの室外空気と混合させた場合の混合空気温度は、 (27 ×400+35×8600)/9000=34.6 ℃ となる。そして、上記の室内温度条件において、上記算
出した混合空気温度を吸込空気とした場合の冷房能力20
850kcal/h 時の室外ユニット(1) の消費電力を算出する
と9.70kWとなる。一方、従来の構成（排気をそのまま放
出するもの）にあっては、上記の室内温度条件における
冷房能力20850kcal/h 時の室外ユニット消費電力を算出
すると9.75kWである。つまり、本発明に係る上記第１実
施例の構成により0.05kWの省電力が図られたことにな
る。

【００１９】次に、暖房時（室内乾球温度21℃、室外乾
球温度7 ℃、室外湿球温度6 ℃とする）について試算す
る。今、換気量が400m³/hであるから、空気密度1.2kg/
m³、比熱0.24kcal／kg℃とした場合の換気による放熱
ロスは 0.24×(21-7)×1.2 ×400=1610kcal/h となり、全暖房負荷は、21610kcal/h となる。一方、本
例の構成の場合には、上記の換気量400m³/hが室外ユニ
ット(1) の蒸発熱源として使えることになるので、8600
m³/hの室外空気と混合させた場合の混合空気温度は、 (21 ×400+7 ×8600)/9000=7.6℃ となる。そして、上記の室内温度条件において、上記算
出した混合空気温度を吸込空気とした場合の暖房能力21
610kcal/h 時の室外ユニット(1) の消費電力を算出する
と7.50kWとなる。一方、従来の構成（排気をそのまま放
出するもの）にあっては、上記の室内温度条件における
暖房能力21610kcal/h 時の室外ユニット消費電力を算出
すると7.42kWである。つまり、本発明の構成により0.08
kWの省電力が図られたことになる。このように、本例の
構成によれば、従来のものに比べて消費電力が小さくて
済み、排出される室内空気の熱エネルギの有効利用が行
われることが分かる。

【００２０】（変形例）次に、上述した第１実施例の変
形例について説明する。先ず、第１の変形例としては、
図４に示すように、本発明の構成を天井埋込型の室外ユ
ニット(1) に適用した場合である。つまり、吸込ダクト
(15)の内外気混合ダクト部(15b) を、一端が外壁(5) に
開放する外気導入ダクト部(15d) と、一端が天井(R) を
経て室内(A) に開放する内気導入ダクト部(15e) とによ
って成し、この各導入ダクト部(15d),(15e) の接続部に
ダンパ(15c) を備えさせ、更に、この接続部に、室外ユ
ニット(1) に向って延びるメインダクト部(15a) を接続
するようにして構成している。その他の構成及び動作は
上述した第１実施例のものと略同様である。

【００２１】また、第２の変形例としては、図５に示す
ように、本発明の構成を床下埋込型の室外ユニット(1)
に適応した場合である。つまり、この場合にも、吸込ダ
クト(15)の内外気混合ダクト部(15b) を、一端が床下の
外壁(5) に開放する外気導入ダクト部(15d) と、一端が
室内(A) に開放する内気導入ダクト部(15e) とによって
成し、この各導入ダクト部(15d),(15e) の接続部にダン
パ(15c) を備えさせ、更に、この接続部に、室外ユニッ
ト(1) に向って延びるメインダクト部(15a) を接続する
ようにして構成している。その他の構成及び動作は上述
した第１実施例のものと略同様である。

【００２２】そして、図６乃至図９に示すものは、本発
明をその他の種々のタイプの空調機に適用したものであ
って、図６に示すものは、吸込ダクト(15)の内外気混合
ダクト部(15b) において室内空気の導入口を内壁(6) に
貫通させる一方、室外空気の導入口(15f) を壁面内部空
間(B) に開放するようにしている。また、外壁(5) には
外気導入孔(5b)が形成されている。このような構成によ
り、内外気混合ダクト部(15b) より室外空気を室外ユニ
ット(1) に導入する際には、前記壁面内部空間(B) の空
気が内外気混合ダクト部(15b) 、メインダクト部(15a)
を経て室外ユニット(1) に導入されることになる。

【００２３】一方、図７に示すものは、吹出ダクトを廃
し、室外ユニット(1) の空気吹出口(9) を壁面内部空間
(B) に開放するようにしている。また、外壁(5) には空
気排出孔(5a)が形成されている。このような構成によ
り、熱交換器(11)流通後の空気を室外(C) に排出する際
には、前記壁面内部空間(B) へ空気が排出された後、空
気排出孔(5a)を経て室外(C) に排出されることになる。

【００２４】また、図８に示すものは、室外ユニット
(1) と室内ユニット(2) とが一体的に構成されたもので
あって、各ユニット(1),(2) を共に壁面内部空間(B) に
配置させるようにし、室内ユニット(2) によって生成さ
れた空調空気を、該室内ユニット(2) の空気吹出口(2a)
から送風ダクト(2b)を介して分岐チャンバ(2c)を経て各
吹出ユニット(2d),(2d),…に供給するようになってい
る。また、この室内ユニット(2) の空気吸込口(2e)には
吸込ダクト(2f)を介して吸込ユニット(2g)が接続されて
いる。更に、図９に示すものは、本発明を空冷チラーユ
ニット(1')に適用した例である。更に、図示しないが、
マルチ型空調機や冷暖同時マルチ型空調機に適用するこ
とも可能であり、圧縮ユニットとコンデンサユニットと
が分離されたような室外ユニットやプレナム型室内ユニ
ットを備えたものに対しても適用可能である。また、室
内ユニット(2) に加湿器エレメント、除湿装置、空気清
浄エレメント、脱臭エレメント、芳香発生装置、酸素付
加装置等の付加手段を組込んだものに対して適用しても
よい。尚、換気のための手段として、室内(A) の負圧防
止のために、何等かの給気手段を備えさせるようにした
給排気構造を採用することが好ましい。更には、内壁
(6) の一部に開閉扉を設けるようにすれば、室内側から
容易に室外ユニット(1)のメンテナンスを行うことがで
きる。

【００２５】（第２実施例）次に、請求項２記載の発明
に係る第２実施例を図面に基いて説明する。本例に係る
空気調和装置は、図１０に示すように、上述した第１実
施例の空気調和装置に加えて、全熱交換器(16)を備えた
ものである。つまり、例えば天井裏に全熱交換器(16)を
備えさせるようにしている。この全熱交換器(16)は、内
部に外気流通路(16a) と内気流通路(16b) とが備えられ
ていて、この各流通路(16a),(16b) が互いに近接するよ
うに配置されて、各流通路(16a),(16b) を流れる室外空
気と室内空気との間で熱交換が行われるようになってい
ると共に、各流通路(16a),(16b) 夫々にはファン(16c),
(16c) が備えられている。そして、本例の特徴として、
室外ユニット(1) の空気吸込口(8) に接続されるメイン
ダクト部(15a) の上流側に位置している内気導入ダクト
部(15e) が前記内気流通路(16b) の下流端に接続されて
おり、また、下流端が前記メインダクト部(15a) に接続
されている外気導入ダクト部(15d) が室外(C) に開放さ
れている。また、この内気導入ダクト部(15e) と外気導
入ダクト部(15d) との接続部分にはダンパ(15c) が備え
られて、メインダクト部(15a) に導入される空気を室外
空気と室内空気との間で切換えたり、この室外空気と室
内空気との混合割合を調整するようになっている。ま
た、前記全熱交換器(16)の内気流通路(16b) の上流側は
換気ダクト(17)を介し、前記外気流通路(16a) の下流側
は給気ダクト(18)を介して夫々室内(A) に連通されてお
り、該外気流通路(16a) の上流側は第２の外気導入ダク
ト(19)を介して室外(C)に連通されている。尚、前記換
気ダクト(17)と給気ダクト(18)との室内(A) への開放位
置の間隔は、この両ダクト(17),(18) 間において気流が
ショートサーキットを起こさない程度に広く設定されて
いる。

【００２６】このような構成により、室内(A) の換気等
の要求から室内空気（空調空気）の一部を室外(C) に放
出する際には、ダンパ(15c) により内気導入ダクト部(1
5e)を開放するようにし、換気ダクト(17)から導出され
る室内空気と外気導入ダクト(19)から導入される室外空
気とが全熱交換器(16)の内部において熱交換された後、
室外ユニット(1) や室内(A) に夫々供給されることにな
る。つまり、冷房運転時にあっては、室外空気によって
加熱された室内空気が室外ユニット(1) に、室内空気に
よって冷却された室外空気が室内(A) に夫々供給される
ことになり、一方、暖房運転時にあっては、室外空気に
よって冷却された室内空気が室外ユニット(1) に、室内
空気によって加熱された室外空気が室外(C) に夫々供給
されることになる。また、この際、室外ユニット(1) に
供給される空気は、ダンパ(15c)の開度に応じて室外空
気と混合されて室内ユニット(2) に導入されることにな
る。そして、このようにして、全熱交換器(16)において
室外空気との間で熱交換を行った室内空気には、その熱
エネルギの全てが室外空気との間で熱交換されるもので
はなく、未だ熱エネルギが残された状態で室外ユニット
(1) に導入されることになり、この室内空気が室外ユニ
ット(1) 内の熱交換器(11)を通過される際に、この熱エ
ネルギは冷媒の相変化のための熱源として利用されるこ
とになる。つまり、このような換気時において室内空気
の熱エネルギは全熱交換器(16)及び室外ユニット(1) の
熱交換器(11)夫々において回収されることになり、室内
空気の熱エネルギが極めて効率良く有効利用されること
になる。

【００２７】次に、上述した第１実施例と同様に、本例
の効果を確認するために行った試算結果について説明す
る。尚、本試算にあっても、空調室の条件として、床面
積を100m²、人員を２０人、必要換気量を400m³/h、換
気のない場合の空調負荷を20000kcal/h と仮定し、8HP
相当の空調機に対して行った。また、全熱交換器(16)の
温度交換効率は70％とした。先ず、冷房時（室内乾球温
度27℃、室内湿球温度19.5℃、室外湿球温度35℃とす
る）について試算する。今、全熱交換器(16)の温度交換
効率は70％であるから、上記の温度条件では、排気は3
2.6℃、給気は29.4℃となる。そして、換気量が400m³/
hであるから、空気密度1.1kg/ m³、比熱0.24kcal／kg
℃とした場合の換気による放熱ロスは 0.24×(29.4-27) ×1.1 ×400=250kcal/h となり、全冷房負荷は、20250kcal/h となる。一方、本
例の構成の場合には、上記の換気量400m³/hが室外ユニ
ット(1) の凝縮熱源として使えることになるので、8600
m³/hの室外空気と混合させた場合の混合空気温度は、 (32.6 ×400+35×8600)/9000=34.9 ℃ となる。そして、上記の室内温度条件において、上記算
出した混合空気温度を吸込空気とした場合の冷房能力20
250kcal/h 時の室外ユニット(1) の消費電力を算出する
と9.50kWとなる。一方、従来の構成（排気をそのまま放
出するもの）にあっては、上記の室内温度条件における
冷房能力20250kcal/h 時の室外ユニット消費電力を算出
すると9.53kWである。つまり、本例の構成により0.03kW
の省電力が図られたことになる。

【００２８】次に、暖房時（室内乾球温度21℃、室外乾
球温度7 ℃、室外湿球温度6 ℃とする）について試算す
る。今、全熱交換器(16)の温度交換効率は70％であるか
ら、上記の温度条件では、排気は11.2℃、給気は16.8℃
となる。そして、換気量が400m³/hであるから、空気密
度1.2kg/ m³、比熱0.24kcal／kg℃とした場合の換気に
よる放熱ロスは 0.24×(21-16.8) ×1.2 ×400=480kcal/h となり、全暖房負荷は、20480kcal/h となる。一方、本
例の構成の場合には、上記の換気量400m³/hが室外ユニ
ット(1) の蒸発熱源として使えることになるので、8600
m³/hの室外空気と混合させた場合の混合空気温度は、 (11.2 ×400+7 ×8600)/9000=7.2℃ となる。そして、上記の室内温度条件において、上記算
出した混合空気温度を吸込空気とした場合の暖房能力20
480kcal/h 時の室外ユニット(1) の消費電力を算出する
と7.00kWとなる。一方、従来の構成（排気をそのまま放
出するもの）にあっては、上記の室内温度条件における
暖房能力20480kcal/h 時の室外ユニット消費電力を算出
すると7.02kWである。つまり、本発明の構成により0.02
kWの省電力が図られたことになる。このように、本例の
構成によれば、従来のものに比べて消費電力が小さくて
済み、排出される室内空気の熱エネルギの有効利用が行
われることが分かる。

【００２９】また、本例の場合、特に暖房時にあっては
全熱交換器(16)において熱交換されて室内側へ供給され
る空気は、室内温度よりも低温になっているので、その
まま室内(A) に吹出すと、室内(A) の人員にコールドド
ラフト感を招いてしまうことになるので、この全熱交換
器を通過した後の空気を一旦室内ユニット(2) に導入し
て温度調整した後、室内(A) に吹出すようにすることが
好ましい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、空気吸込口(8) に、室内(A) の空調空
気を前記空気吸込口(8) から空気通路(1a)に導入して熱
源側熱交換器(11)を流通する冷媒との間で熱交換を行わ
せる空気導入手段(15)を接続するようにしたために、冷
房運転時に熱源側熱交換器(11)を流通する空気を室外空
気よりも低温度の空気として冷媒を凝縮させる効率を高
めることができ、逆に、暖房運転時に熱源側熱交換器(1
1)を流通する空気を室外空気よりも高温度の空気として
冷媒を蒸発させる効率を高めることができるので、排出
される室内空気の熱エネルギを効率良く有効利用するこ
とができる。また、特に、暖房運転時においては、熱源
側熱交換器(11)の凍結が抑制されることになり、これに
伴って除霜運転の頻度が低減できて連続した暖房運転を
行わせることができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、内気導入ダ
クト部(15e) に、室内(A) の換気時、室外(C) から室内
(A) へ導入される空気と、室内(A) から導出される空調
空気との間で熱交換を行わせる全熱交換器(16)を設ける
ようにしたために、室内(A)から排出される空調空気の
熱エネルギを全熱交換器(16)及び熱源側熱交換器(11)に
おいて回収することができるので、更に高い効率でもっ
て、排出される室内空気の熱エネルギを効率良く有効利
用することができる。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、空気導入手
段(15)に、室内(A) の空気を導入可能とする内気導入ダ
クト部(15e) と室外(C) の空気を導入可能とする外気導
入ダクト部(15d) とを設けて、室内空気と室外空気とを
混合して空気通路(1a)に導入するような構成としたため
に、十分な流量の空気を室外ユニット(1) の空気通路(1
a)に導入することができる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、空気導入手
段(15)に、内気導入ダクト部(15e)から導入される室内
(A) の空気と外気導入ダクト部(15d) から導入される室
外(C) の空気との混合割合を調整する混合割合調整手段
(15c) を備えさせるようにしたために、要求される換気
量や空調負荷等に応じて混合割合を調整し、熱源側熱交
換器(11)に流通させる空気温度を調整することができる
ので、最適な空気調和と換気との両立を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における空気調和装置の配置状態を
示す図である。

【図２】室外ユニットの内部構造を示す図である。

【図３】内外気混合ダクト部周辺の縦断面図である。

【図４】変形例における天井埋込型室外ユニットに適用
した状態を示す図である。

【図５】変形例における床下埋込型室外ユニットに適用
した状態を示す図である。

【図６】壁面内部空間を外気吸込空間とした場合を示す
図１相当図である。

【図７】壁面内部空間を吹出空間とした場合を示す図１
相当図である。

【図８】室外、室内両ユニットとを一体構造にした場合
を示す図１相当図である。

【図９】本発明を空冷チラーユニットに適用した場合を
示す図１相当図である。

【図１０】第２実施例における空気調和装置の配置状態
を示す図である。

【符号の説明】

1 室外ユニット 1a 空気通路 2 室内ユニット 7 ケーシング 8 空気吸込口 9 空気吹出口 11 熱交換器 15 吸込ダクト（空気導入手段） 15a メインダクト部 15c ダンパ（混合割合調整手段） 15d 外気導入ダクト部 15e 内気導入ダクト部 16 全熱交換器 A 室内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室外ユニット(1) のケーシング(7) には
空気吸込口(8) 及び空気吹出口(9) が形成されており、
この空気吸込口(8) から空気吹出口(9) に亘って空気通
路(1a)が形成されていると共に、この空気通路(1a)に
は、該空気通路(1a)を流通する空気との間で熱交換を行
う冷媒が流通可能な熱源側熱交換器(11)が配設されてい
て、この熱源側熱交換器(11)において空気との間で熱交
換を行う冷媒が室外ユニット(1) と室内ユニット(2) と
の間で循環することによって、室内ユニット(2) におい
て室内空気が温度調整されて空調空気が生成されるよう
に構成された空気調和装置において、前記空気吸込口(8) には、室内(A) の空調空気を前記空
気吸込口(8) から空気通路(1a)に導入して熱源側熱交換
器(11)を流通する冷媒との間で熱交換を行わせる空気導
入手段(15)が接続されていることを特徴とする空気調和
装置。
【請求項２】空気導入手段(15)は、一端が室外ユニッ
ト(1) のケーシング(7) の空気吸込口(8) に接続するメ
インダクト部(15a) と、一端が室内(A) に開放する内気
導入ダクト部(15e) とを備えており、前記内気導入ダク
ト部(15e) には、室内(A) の換気時に、室外(C) から室
内(A) へ導入される空気と、室内(A)から導出される空
調空気との間で熱交換を行わせる全熱交換器(16)が設け
られていることを特徴とする請求項１記載の空気調和装
置。
【請求項３】空気導入手段(15)には、室内(A) の空気
を導入可能とする内気導入ダクト部(15e) と室外(C) の
空気を導入可能とする外気導入ダクト部(15d) とが設け
られており、室内空気と室外空気とが混合されて空気通
路(1a)に導入されるようになっていることを特徴とする
請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】空気導入手段(15)には、内気導入ダクト
部(15e) から導入される室内(A) の空気と外気導入ダク
ト部(15d) から導入される室外(C) の空気との混合割合
を調整する混合割合調整手段(15c) が備えられているこ
とを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。