JPH0814405B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、外気を強制的に給気するための給気ファン
を有する換気機と、天井などに室内の空気の還気のため
の吸込口を設けた空気調和機とを備えた空気調和装置に
関する。

＜従来の技術＞ 従来から、空気調和のためのエネルギーを低減すると
ともに快適な空気調和を行うために、室外から室内へ給
気される外気と、室内から室外に排気される空気との間
で熱交換を行わせるようにした熱交換換気機を用いた空
気調和装置が用いられており、その基本的な構成は第６
図に示されている。

この空気調和装置は、室１の換気を熱交換換気機２に
よって行うとともに、室内機３および室外機４を有する
空気調和機５により、室１内の温度および湿度の調節を
行うようにしたものである。室１内の空気は、天井６に
設けた表装板７に形成した排気口7aからダクト８を介し
て熱交換換気機２内に導かれ、内部の熱交換器９を介し
て排気ファン10からダクト11を介し、ベントキャップ12
から屋外に排出される。一方、屋外の空気は、ベントキ
ャップ13からダクト14を介して熱交換換気機２内に導か
れ、熱交換器９を介して給気ファン15からダクト16を経
て、さらに天井６に設けた表装板17に形成した給気口17
aから室１内に給気される。

空気調和機５の室内機３は、室外機４との間で冷媒が
循環される熱交換器20を備えている。天井６に設けた表
装板26に形成した吸込口21から熱交換機20の一方側の空
間に還気されてきた室内の空気は、この熱交換器20で加
熱または冷却された後に、熱交換器20の他方側に設けた
循環ファン22から表装板26に形成した吹出口23を介して
室１内に吹き出される。24は集塵のためのフィルタであ
り、25はドレンパンである。

室１内の適所には、室内機３のスイッチボックス31に
接続されて、空気調和機５および熱交換換気機２の動作
を制御するためのリモコンユニット30が設置されてい
る。スイッチボックス31と熱交換換気機２のスイッチボ
ックス32との間は信号線33を介して接続されており、こ
れによりリモコンユニット30による設定操作や空気調和
機５の動作状態などに対応して熱交換換気機２の動作を
変化させることができる。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上述の先行技術においては、室内機３の吸込，吹出口
21,23を形成した表装板26のほかに、換気のために排気
口7aおよび給気口17aをそれぞれ形成した表装板7,17を
設けているので、天井６に多くの表装板が配設されるこ
ととなって、外観上好ましくなく、しかもコスト高とな
るという問題がある。

この問題を解決するために、給気ファン15からの空気
を第６図において二点鎖線で示すダクト41を介して室内
機３の熱交換器20の前記一方側の空間に導くことが考え
られる。この構成であれば、熱交換換気機２を介した外
気は、さらに室内機３の熱交換器20で加熱または冷却さ
れた後に循環ファン22により吹出口23から室１内に供給
されるので、第６図における表装板17を消除することが
できる。これにより、表装板の数を低減できるので、外
観が向上されるとともに、低コスト化にも有利となる。

この提案例の新たな問題は、循環ファン22を停止した
ときに、熱交換器20における空気抵抗のために、ダクト
41からの空気の一部が還気用の吸込口21から室１内に吹
き出し、これにより吸込口21の近傍の塵などが室１内に
落下するおそれがあることである。すなわち、空気調和
機５では、運転中であっても、デフロスト（除霜），オ
フドライ（除湿運転モード時における除湿の一時休止）
およびホットスタート（暖房運転始動時の冷風の吹出防
止）などのために、循環ファン22が停止される場合があ
り、このような場合に上記の不具合が生じることにな
る。またたとえば、空気調和を行わない春や秋などの中
間期において、熱交換換気機２のみを運転させる場合に
も同様の不具合が生じる。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、空気
調和機の吹込口から塵などが吹き出したりするおそれが
ない空気調和装置を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための本発明の空気調和装置
は、少なくとも屋外の空気を強制的に給気するための給
気ファンを有する換気機と、 この換気機から給気された空気と室内に面して設けた
吸込口を通って還気された室内の空気とが共通に導かれ
る熱交換器、およびこの熱交換器を介した空気を室内に
供給する循環ファンを有する空気調和機とを備えた空気
調和装置であって、 前記空気調和機の運転中において前記循環ファンが停
止したときには、前記換気機の給気ファンを停止させ、
前記空気調和機の運転停止中において前記換気機が運転
されるときには、前記循環ファンを駆動させる制御手段
を具備したものである。

＜作用＞ 上記の構成によれば、換気機の給気ファンにより強制
給気される屋外の空気は、空気調和機の熱交換器に導か
れる。この熱交換器にはまた、室内に面して設けた吸込
口を介して室内からの空気が還気される。したがって、
循環ファンによって、外気と室内から還気された空気と
が共通に熱交換器を介して、空気調和を行うべき室内に
供給される。

空気調和機では運転中であっても、たとえば除霜運転
などために循環ファンを停止して送風が中断される場合
がある。本発明では、循環ファンが停止されたときに
は、換気機の給気ファンもまた停止される。これによっ
て、熱交換器への屋外の空気の強制給気が停止されるの
で、前記吸込口から室内へ空気が吹き出すことはない。

一方、たとえば春や秋などの中間期においては空気調
和機を運転せずに換気機のみを運転する場合がある。こ
のような場合に、本発明では、空気調和機の循環ファン
が駆動される。この結果、換気機から熱交換器に強制給
気された空気は、循環ファンによる吸引により、熱交換
器を通過して、室内へ給気される。このため、吸込口か
ら外気が吹き出すことはない。

＜実施例＞ 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例の空気調和装置の基本的な
構成を示す簡略化した断面図である。この第３図におい
て前述の第６図に示された各部に対応する部分には同一
の参照符号を付して示す。この空気調和装置では、熱交
換換気機２の給気ファン15からの空気は、ダクト41を介
して空気調和機５の室内機３の熱交換器20の一方側の空
間に導かれ、この熱交換器20を介して吹出口23から室１
へ給気される。この構成であれば、第６図に示された従
来の構成における給気口17aを形成した表装板17を消除
して、外観を向上し、またコストを低減できる。

熱交換換気機２の詳しい構成は第４図および第５図に
示されている。ダクト14からの外気は、給気通路81から
熱交換器９を通って給気ファン15に至る経路82に従って
流通し、給気ファン15からダクト41を介して室内機３に
供給される。

ダクト８を介する室１からの空気は、ダンパモータDM
および連結ロッド83により駆動されて矢印84方向に回動
されるダンパ85の位置により、経路86,87のいずれか一
方に従って流通する。すなわち、ダンパ85が、第４図に
おいて実線で示す位置にあるときには、ダクト８からの
空気は、熱交換器９を介して排気通路88から排気ファン
10に至る経路86に従って流通する。一方、ダンパ85が第
４図において二点鎖線で示す位置にあるときには、熱交
換器９を側路したバイパス通路90を介して排気通路88か
ら排気ファン10に至る経路87に従って流通する。

このようにダンパ85を設けた熱交換換気機２では、熱
交換器９で外気と排気される室内空気との間での熱交換
を行いつつ換気を行う熱交換換気と、室１から排気され
る空気を熱交換器９をバイパスさせて熱交換を伴うこと
なく換気を行わせる普通換気とを切り換えることができ
る。

上記のような構成によって、熱交換換気機２で熱交換
換気を行わせることにより、室外からの空気が室内の気
温との温度差が低減された後に室１内に給気されるの
で、ドラフト感を生じさせることなく快適な換気が行わ
れるとともに、空気調和機５における熱損失を低減して
省エネルギーを図ることができる。また、たとえば春や
秋などの中間期において、熱交換換気機２を普通換気運
転状態として、外気を直接室１に給気するようにすれ
ば、より快適な換気が実現できる。

第１図は上記の空気調和装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。熱交換換気機２および室内機３は、それ
ぞれが有する伝送回路51,52を介して信号の伝送を行
い、室内機３および室外機４はそれぞれが有する伝送回
路53,54を介して制御信号などの授受を行う。室内機３
とリモコンユニット30との間の信号の授受は、伝送回路
55,56を介して達成される。熱交換換気機２にも、この
熱交換換気機２を独立に制御するためのリモコンユニッ
ト57が設けられている（第３図参照）。

リモコンユニット30は、空気調和機５の運転／停止、
冷房運転，暖房運転，ドライ運転，送風運転などの運転
モードの設定、温度の設定および風量の設定などを行う
ためのスイッチ60を備え、このスイッチ60からの信号を
エンコーダで構成した制御回路61に入力し、この制御回
路61で操作されたスイッチに対応した制御信号を作成し
て伝送回路56から送信する構成となっている。

一方、室内機３は、リモコンユニット30、室外機４お
よび熱交換換気機２からの信号が入力され、またこれら
に各種の制御信号を与える制御回路62を備えている。こ
の制御回路62にはまた循環ファン22のモータM1を駆動す
る駆動回路63が接続され、さらにサーミスタなどを用い
て構成され外気温度，室内温度をそれぞれ検出する温度
検出器Th1,Th2（第３図では図示が省略されている。）
が接続されている。

また、熱交換換気機２は、リモコンユニット57および
室内機３からの信号が入力され、また室内機３に各種の
信号を与える制御回路65が設けられている。この制御回
路65には、サーミスタで構成され、たとえばダクト14を
介する外気の温度を検出する温度検出器Th3およびダク
ト８を介する室１内からの空気の温度を検出する温度検
出器Th4（第４図参照）が接続されている。さらに、排
気ファン10,給気ファン15の各モータM4,M5およびダンパ
85を駆動するためのダンパモータDMをそれぞれ駆動する
駆動回路66が接続されている。

リモコンユニット57は、熱交換換気機２の運転／停
止、前述の熱交換換気と普通換気との切換え、およびこ
の切換えを自動で行うか手動で行うかの設定などを指示
するためのスイッチ68を備えており、このスイッチ68の
出力が熱交換換気機２の制御回路65に入力される。

さらに、室外機４は、室内機３からの制御信号を受信
し、また室内機３に各種の信号を与える制御回路70を備
えている。この制御回路70は、外気と冷媒との間の熱交
換のためのファンを駆動するモータM2,圧縮機を駆動す
るモータM3および冷媒の流れ方向を切り換える４路切換
え弁EVを駆動する駆動回路71に制御信号を与える。

本実施例では、室内機３の制御回路62および熱交換換
気機２の制御回路65などを含んで制御手段が構成されて
いる。

第２図は上記の構成の動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップn1において、室内機３の制御回
路62はリモコンユニット30からの信号を調べて運転スイ
ッチがオンされているか否かを判断する。この判断が肯
定的であれば、ステップn2でさらに循環ファン22のモー
タM1がオンされているか否かが判断され、オフされてい
るときにはステップn3で熱交換換気機２へ給気ファン15
および排気ファン10を停止させるための制御信号を与え
てステップn2に戻る。このとき、熱交換換気機２では、
その制御回路65は駆動回路66にモータM4,M5を停止させ
るための制御信号を与える。

ステップn1で運転スイッチがオフされているとき、ま
たはステップn2でモータM1がオフされているときには、
ステップn4に進む。このステップn4において、制御回路
62は、熱交換換気機２の制御回路65からの信号を受信し
て、この熱交換換気機２の運転スイッチがオンされてい
るかどうかを判断し、オフされていればステップn1に戻
る。熱交換換気機２の運転スイッチがオンされていれ
ば、ステップn5で、制御回路62は、循環ファン22のモー
タM1を付勢するための制御信号を駆動回路63に与える。
この後、ステップn6では、制御回路62は熱交換換気機２
の制御回路65に、給気ファン15および排気ファン10を駆
動させるために制御信号を送信する。

次にステップn7では、熱交換換気機２の制御回路65
は、熱交換換気と普通換気との選択が手動で行われる手
動モードが設定されているかどうかを判断する。手動モ
ードであるときには、ステップn8に進み、さらに熱交換
換気が選択されているかどうかが判断される。熱交換換
気が選択されていれば、熱交換換気機２の制御回路65は
ステップn9でダンパ85を第４図において実線で示す位置
として、熱交換換気を行わせる。また普通換気が選択さ
れているときには、制御回路65はステップn10でダンパ8
5を第４図において二点鎖線で示す位置として、普通換
気を行わせる。ステップn9,n10の後の処理はステップn1
に戻る。

ステップn7において、手動モードでないと判断される
とき、すなわち、熱交換換気と普通換気との選択が制御
回路65の制御動作によって自動で行われる自動モードが
選択されているときには、ステップn11に移る。

ステップn11では、室内機３の制御回路62からの信号
を受信して、制御回路65は、空気調和機５における設定
温度を参照する。ステップn12では、空気調和機５の運
転モードが暖房運転モードであるか否かが判断され、暖
房運転モードであれば、ステップn13でさらに温度検出
器Th1の出力を参照して外気温度と上記設定温度との比
較が行われる。外気温度が設定温度よりも高くないとき
には、ステップn14に進み、温度検出器Th1,Th2の出力が
参照されて外気温度と室内温度とが比較される。そし
て、外気温度が室内温度よりも低いときには、ステップ
n9に進み、ダンパ85を第４図において実線で示す位置と
して熱交換換気が行われる。ステップn14で外気温度が
室内温度よりも低くないと判断されるときには、ステッ
プn10において、ダンパ85を第４図において二点鎖線で
示す位置として普通換気が行われる。

ステップn13で、外気温度が設定温度よりも高いと判
断されるときには、ステップn15に進んで温度検出器Th
1,Th2の出力を参照して、室内温度が設定温度と外気温
度の間の値であるかどうかが調べられる。室内温度がこ
の範囲であれば、ステップn9に進んで熱交換換気が行わ
れ、上記の範囲を逸脱していればステップn10に進んで
普通換気が行われる。

ステップn12で、空気調和機５の運転モードが暖房運
転モードでないと判断されるときには、ステップn16に
進み、さらに冷房運転モードであるか否かが判断され
る。冷房運転モードであれば、ステップn17に進み、外
気温度と設定温度とが比較される。外気温度が設定温度
よりも低いときにはステップn15に進む。また外気温度
が設定温度よりも低くないときには、ステップn18に進
み、さらに外気温度と室内温度とが比較される。外気温
度が室内温度よりも高ければステップn9に進んで熱交換
換気が行われ、高くなければステップn10に進んで普通
換気が行われる。

ステップn16で冷房運転モードでないと判断されると
きにはステップn9に進み、熱交換換気が行われる。

このようなステップn11〜n18の動作によって、熱交換
換気機２が自動モードに設定されている場合には、空気
調和機５の動作の設定状態および外気温度、設定温度お
よび室内温度に対応して、熱交換換気または普通換気が
適切に選択され、これにより室１内に居る人にドラフト
感などを感じさせることなく良好な空気調和を行うこと
ができるとともに、空気調和機５の熱損失を低減して省
エネルギーを図ることができる。

上述のような処理が空気調和機５および熱交換換気機
２の各制御回路62,65で行われることによって、空気調
和機５の運転時にたとえばデフロスト，オフドライおよ
びホットスタートなどのために循環ファン22がオフされ
たとしても、このときには給気ファン15および排気ファ
ン10も同時にオフされる（ステップn2,n3）。これによ
り、熱交換換気機２から室内機３への強制給気が停止さ
れるので、室内機３の熱交換機20の一方側の空間から還
気用の吸込口21を介して室１内に空気が流出することは
なく、このため吸込口21の近傍の塵などが室１内に落下
したりすることはない。

また、たとえば春や秋などの中間期において、空気調
和機５が停止状態で、熱交換換気機２の運転が指示され
た場合には（ステップn1,n4）、先ず室内機３の循環フ
ァン22が駆動開始した後に、熱交換換気機２の給・排気
ファン15,10が駆動開始する（ステップn5,n6）。このた
め、熱交換換気機２による換気運転のみが行われて、空
気調和が行われないときであっても、ダクト41を介して
熱交換器20の一方側に導かれた外気は、循環ファン22に
より吸引されて、熱交換器20の他方側の空間から吹出口
23を介して室１内に供給される。したがって、吸込口21
から室１内に外気が流れ込むことはなく、このため吸込
口21の近傍の塵などが室１内に落下することもない。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、前述の実施例では、ダンパ85の制御によ
り熱交換換気と普通換気との選択が可能な熱交換換気機
２が適用される場合について説明したが、熱交換換気の
みが可能な熱交換換気機や熱交換換気を行わずに普通換
気のみが可能な換気機が適用される場合についても本発
明は容易に応用しうる。さらに前述の実施例で適用され
た熱交換換気機２には給気および排気をともに強制的に
行うために給気ファン15および給気ファン10が備えられ
てるが、本発明は少なくとも給気を強制的に行う換気機
を用いた空気調和装置に対して広く実施することができ
るものである。

さらに前述の実施例では、還気用の吸込口が天井に設
けられた場合を例にとったが、たとえば室内に面した壁
などに吸込口が設けられてもよい。この場合に、この吸
込口からの空気の吹き出しによって、塵などが室内に吹
き出したりすることを防ぐことができる。その他本発明
の要旨を変更しない範囲内において、種々の設計変更を
施すことが可能である。

＜発明の効果＞ 以上のように本発明の空気調和装置によれば、空気調
和機の運転中にたとえば除霜運転などために循環ファン
をオフして送風が中断される場合でも、またたとえば春
や秋などの中間期において空気調和機を運転せずに換気
機のみを運転する場合であっても、還気のために室内に
面して設けた吸込口から空気が吹き出すことがない。こ
のため、吸込口の近傍の塵などが室内に吹き出したり落
下したりすることを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の空気調和装置の電気的構成
を示すブロック図、 第２図はその動作を説明するためのフローチャート、 第３図は上記の空気調和装置の基本的な構成を示す簡略
化した断面図、 第４図は熱交換換気機２の内部構成を示す簡略化した平
面図、 第５図は同じくその内部構成を示す簡略化した側面図、 第６図は従来の空気調和装置の基本的な構成を示す簡略
化した断面図である。 ２……熱交換換気機、３……室内機、４……室外機、５
……空気調和機、15……給気ファン、20……熱交換器、
21……吸込口、22……循環ファン、23……吹出口、41…
…ダクト、62,65……制御回路（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも屋外の空気を強制的に給気する
   ための給気ファン（15）を有する換気機（２）と、 この換気機（２）から給気された空気と室（１）内に面
   して設けた吸込口（21）を通って還気された室（１）内
   の空気とが共通に導かれる熱交換器（20）、およびこの
   熱交換器（20）を介した空気を室（１）内に供給する循
   環ファン（22）を有する空気調和機（５）とを備えた空
   気調和装置であって、 前記空気調和機（５）の運転中において前記循環ファン
   （22）が停止したときには、前記換気機（２）の給気フ
   ァン（15）を停止させ、前記空気調和機（５）の運転停
   止中において前記換気機（２）が運転されるときには、
   前記循環ファン（22）を駆動させる制御手段（62,65）
   を具備したことを特徴する空気調和装置。