JPH0712814Y2 - 空気浄化換気空調装置を備えたボックス - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、除塵し、熱交換して温度調節された制御され
た量の外気を室内に供給することによって、内気温度等
を制御した空調ボックスに関するものである。

（従来の技術） 従来より空調装置は使用されているが、その多くは除塵
した外気を温度調節して室内に供給するのみで、室内の
空気（内気）は窓などから室外に排出される形式のもの
か、外気は室内に供給されることなく廃棄され、内気は
室内のみを循環する形式のものが使用されており、換気
と冷暖房の装置を一体化したものは知られていない。

（考案が解決すべき課題） 外気を除塵し、温度調節して室内に供給することによ
り、室内の温度と空気清浄度を制御したボックス（小
屋）は従来なく、粉塵の多い作業現場では監視室、休憩
室等の室内でもマスクが外せない状態である。

上記のように、温度調節された外気が単に室内に供給さ
れる形式の従来の空調装置では、供給される量に対応さ
せた量の内気を排気するために窓等を開けなければなら
ず、そのためその窓等から塵埃等が入り込む恐れがあ
り、又内気が循環する形式のものでは酸素濃度が低下し
たり煙濃度が増加するなどの問題を生じる。そのため、
上記のような粉塵の多い作業現場での監視室、休憩室等
には使用できない。

本考案は、上記各要望に応えることのできる空調ボック
スを提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案の空調ボックスは、ヒートポンプ装置、熱交換換
気装置、外気供給送風機、除塵装置及びセンサとマイク
ロコンピュータからなる空気浄化換気空調装置を、ボッ
クスの側壁面又は天井面に備えたことを特徴とするもの
である。

又更に、本考案は上記ヒートポンプ装置、熱交換換気装
置、外気供給送風機、除塵装置及びセンサとマイクロコ
ンピュータからなる空気浄化換気空調装置（以下、単に
空調装置という）を、その構成部品を床下部と天井部に
分離して備えたことを特徴とする空調ボックスに関する
ものである。

本考案における空気浄化換気空調装置は、所望により、
ヒートポンプ運転時に、排出内気がヒートポンプの熱非
利用側熱交換器を通って排出させることができる排出口
を設けたこと、内気排出口に内外の静圧差が所定値以上
になると開閉するシャッターを更に設けたことを特徴と
する。

また本考案は、温度、湿度、室内の空気汚染度をセンサ
ー等によって検知して、空調装置を制御することを特徴
とする。

本考案における空調装置は、更に詳しくは、外気供給口
より取入れた外気を、熱交換換気装置、除塵装置、ヒー
トポンプの熱利用側熱交換器、補助加熱装置を順次通過
せしめ空調して室内へと供給する。このとき、必要に応
じて、取入れた外気に内気を混入して熱交換換気装置を
除く上記各装置を通過せしめて室内に供給するようにす
る。この外気の供給に対応させて室内の空気は排出され
るが、排出される空気は熱交換換気装置を経て外部に排
出されるか、又は内気排出口より熱回収室内に排出さ
れ、該熱回収室内に設けられたヒートポンプの熱非利用
側熱交換器を経て外気側へと排出させることができる。
なお、熱回収室には外気吸入口及び排出口が設けられて
いて、外気が熱回収室内に取り入れられ、ヒートポンプ
の熱非利用側熱交換器で外気の有する熱は回収または放
熱される。

上記において、取入れた外気に内気を混入するための内
気流出口及び上記熱回収室に開口する内気排出口には、
それぞれ自動シャッターを設け、これら自動シャッター
は各部に設けたセンサーからの信号を受けて、またはあ
らかじめ定めたマイクロコンピュータの指令に応じて、
開閉するようにする。なお、熱回収室側の内気排出口に
は必ずしも自動シャッターを設ける必要はなく、単に外
気の侵入を防ぐ弁を設ける程度でもよい。内気流出口に
設ける自動シャッターは、内気を外気に混入するための
熱利用側送風機を停止した時、内気吹出口が閉じるよう
にする。

本考案の空調ボックスは、通常の木造小屋のようなもの
でもよいが、プラスチックの射出成形による一体成形的
なもの、強化プラスチック製、強化ガラス製、複合ガラ
ス製又はアルミなどの金属製のものでもよい。ボックス
の形状としては、特に限定されないが、工場内での休憩
室等であれば箱形でよく、作成に当たっては空調装置を
収納する場所を、ボックス外に突出しないように、即ち
空調装置を備えたボックスが箱形となるようにすると有
利である。ボックスは気密性を高め、防音・断熱構造と
すれば、空調装置の作動音が室内に伝達されないだけで
なく、熱的にも有利である。ボックスの大きさは特に限
定されないが、１〜10m²位の床面積のものとするとよ
い。

空調装置は、通常ボックスの側壁面内に組み込まれる
が、これに限定されるものではなく、天井部でも床下部
でもよい。空調装置は、分離してボックスに備えてもよ
い。例えば、コンプレッサー、ヒートポンプの熱非利用
側熱交換器を床下部へ、その他の部分を天井部へ設けて
もよく、又二つの側壁部に分離して組み込んでもよい。

（作用） 本考案は上記の如く構成したので、外気取入れ口に設け
た外気供給送風機の運転により、外気は空調されてボッ
クス内（室内）へと供給される。外気の供給に対応させ
て過剰の内気を排出させるが、室内の空気は排出内気取
入れ口より出て熱交換換気装置で室内に取入れられる外
気と熱交換し、次いで場合によっては、熱非利用側熱交
換器で再度熱交換して室外に排出される。

冷暖房装置（ヒートポンプ装置及び補助加熱装置）が運
転されている時は、内気流出口の自動シャッターは開
き、取り入れられた外気と内気は混合され、除塵装置で
清浄化され、熱利用熱交換器で温度調節されて内気供給
口より室内に送風される。冷暖房装置が使用されない時
は、自動シャッターが閉じ、外気供給送風機により送ら
れてきた外気は、除塵装置で清浄化されて室内に供給さ
れる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は本考案に用いられる空気浄化換気空調装置の一
実施例を説明するための断面模式図で、図において空調
装置Ａの左側が外気側であり、右側がボックス室内であ
る。

外気は、外気供給口12に設けた外気供給送風機６の作動
により該口12より取入れられ、室外と室内の空気の熱交
換を行うための熱交換換気装置７内の管路7aを通して、
除塵装置８、熱利用側熱交換器２、補助加熱装置９を備
えた空調室15に導き、該空調室15内の前記装置を順次通
過せしめ空調して内気供給口10より室内へと供給する。
熱利用側熱交換器２は後記する熱非利用側熱交換器４及
びコンプレッサー１と共にヒートポンプ装置を形成す
る。

外気の供給に当たり、空調室15には内気の一部を供給
し、外気と共に前記各装置８、２、９を通過させて室内
に供給する。空調室15に供給する内気は、室内側に開口
する内気吸入口３より熱利用側送風機24により本空調装
置内に吸込まれ、内気流出口3aから自動シャッター17の
開閉にしたがって吹き出される。

室内の空気は、排出内気取入れ口11より熱交換換気装置
７内に流入し、管路7b内を通って排出内気出口13より熱
回収室18内に排出される。熱回収室18内には、ヒートポ
ンプの熱非利用側熱交換器４が備えられていて、外気及
び排出されてきた内気の熱を回収する。外気は、外気吸
入口16より熱非利用側送風機５によって熱回収室18内に
取り入れられ、熱非利用側熱交換器４を経て外気排出口
25より室外に出される。排出内気出口13に設ける自動シ
ャッター20は主として外気が流入するのを防止するため
であるが、熱非利用側熱交換器４に内気を送りたくない
時閉じるようにしてもよい。この場合、排出内気出口13
とは別に直接室外に排出するための図示しない出口から
排出されるようにするとよい。換気風量の調整は、外気
供給送風機６のモーターの回転速度によって行う。

本空調装置において、冷暖房を要しない時には内気流出
口3aの自動シャッター17を閉じ、外気供給口12より取入
れられた外気が、空調室15内の除塵装置８等を経て内気
供給口10より室内に供給される。内気は上記冷暖房を用
いた時と同様にして室外に排出される。なお、自動シャ
ッター17は冷暖房を使用しない時のほか、居住室内の湿
度、酸素濃度等をセンサー21が検知し、内気を循環させ
ることが好ましくない時自動的に閉じるようにしてもよ
い。このほか、あらかじめプログラムを組み込んだマイ
クロコンピュータ19によって開閉するようにしてもよ
い。センサー21は居住室内の何れの場所でもよいが、内
気吸入口３近傍が好ましい。

第２図は、上記第１図の実施例の空調装置の一部を変更
した第２の空調装置の例を示したもので、内気を循環し
室内に供給するための熱利用側送風機24を内気供給口10
の近傍に設けた例である。本例の空調装置の場合には、
室内側に開口する内気吸入口３に自動シャッター17を設
けるため、内気の取り入れがより正確に行われると共
に、除塵装置８等を外気が通過するのをより容易にする
ことができる。

第３図は本発明で使用する空調装置の他の実施例で、内
気を直接熱回収室18内に排出せず、熱回収室18内の配管
26を通って外気側に排出されるようにしたものである。
その他の部分は、上記第１図及び第２図の実施例と同じ
なので同一符号を付して説明を省略する。

第３図の装置の場合には、内気は配管26を通ってヒート
ポンプの熱非利用側熱交換器を加熱することなく排気さ
れる。

第４図はマイクロコンピュータ制御の説明図で、図に示
すようにボックス内等に配置した、または空調装置に組
み込んだ、内・外気温度センサー、湿度センサー、酸素
濃度センサー及び着霜検知センサー等の各センサーが発
する信号をマイクロコンピュータに組み込んだプログラ
ムと較正し、ヒートポンプ装置、補助加熱装置、内・外
気供給送風機及び自動シャッター等を作動させる。

第５図乃至第７図は本考案空調ボックスの各実施例で、
第５図は空調装置Ａをボックス30の側壁部に組み込んだ
例であり、第６図は天井部に組み込んだ例である。そし
て、第７図は空調装置を天井部と床下部に分離して設け
た例を示す。第５図及び第６図の例の場合、空調装置Ａ
は例えば第１図又は第２図の形式のものを組み込むとよ
い。第７図のボックス30の場合には、例えば第１図の形
式の装置を熱交換換気装置７と熱回収室18との間で分離
し、空調室15と熱交換換気装置７を天井部に配置し、熱
回収室18とコンプレッサー１及びマイクロコンピュータ
19等を床下部に配置するとよい。なお、第５図乃至第７
図において、31はドア、32は窓を示す。

（考案の効果） 本考案空調ボックスは、空調装置が冷暖房のためのヒー
トポンプ装置、除塵装置、排出される内気の熱を回収す
るための熱交換換気装置を一体的に組み込んだ構造とな
っているため、コンパクトで設置に場所を取らず、また
自動シャッターの閉止によって外気のみをボックス内に
供給できるようにしたため、冷暖房装置の作動の有無に
関係なく常にコントロールされた量の浄化された外気を
室内に取り入れることができる。そのため、小空間でも
室内の空気は常に清浄で、新鮮である。生活又は仕事に
要する最低空間の空気を制御するので、無駄なエネルギ
ーを使用せず、経済的である。空調装置はボックスに一
体的に組み込まれるので無駄なスペースを取らず、空間
が広く使用でき、又見た感じもスッキリしてよい。ボッ
クスは密閉型とすることができるため、粉塵が多く、マ
スクの着用を要する場所でも、ボックスの中は常に清浄
で、マスクをすることなく快適に過ごせる。そのため、
工場の監視室、守衛室、作業現場の休憩室、電話ボック
ス又は道路沿い住宅の勉強室、書斎等のプライベートル
ームに最適である。このほか、カプセルホテルの各室を
個別に作るのに応用できる等多くの利点と用途を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本考案における空調装置の
各例の断面模式図、 第４図はコンピュータ制御方式の説明図、 第５図、第６図及び第７図は本考案ボックスの各実施例
の一部欠損正面図である。 図中、 ２……熱利用側熱交換器 ４……熱非利用側熱交換器 ７……熱交換換気装置 ８……除塵装置 ９……補助加熱装置 30……ボックス Ａ……空調装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートポンプ装置、熱交換換気装置、外気
   供給送風機、除塵装置及びセンサとマイクロコンピュー
   タからなる空気浄化換気空調装置を、側壁面又は天井面
   に備えたことを特徴とする空調ボックス。
2. 【請求項２】ヒートポンプ装置、熱交換換気装置、外気
   供給送風機、除塵装置及びセンサとマイクロコンピュー
   タからなる空気浄化換気空調装置を、床下部と天井部に
   分離して備えたことを特徴とする空調ボックス。