JPH0953840A - 高気密住宅用空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トイレ、台所等の臭気を発生するダーティゾ
ーンを含めた住宅内の空調と換気とを同時に行なって
も、他の居室等にその臭気を流入させることがなく、居
住快適性を向上させることが可能な高気密住宅用空気調
和機を提供する。 【解決手段】 空調されたトイレ、浴室、洗面所、台所
等のダーティゾーンを含む屋内４９ａ、４９ｂ、４９ｃ
から吸気した屋内空気ＲＡと、屋外５０から吸気した屋
外空気ＯＡとを、熱交換してそれぞれ排気ＥＡ及び給気
ＣＡとする顕熱交換気エレメント２と、上記排気ＥＡを
屋外５０に放出する排気ファン３と、上記給気ＣＡを熱
交換して空調空気ＳＡとする冷媒熱交換器４と、上記空
調空気ＳＡを室内吹出ユニット１０から屋内４９ａ、４
９ｂ、４９ｃへと送気する送気ファン５とを備えて構成
する。冷媒熱交換器４は、第１熱交換器４ａと、この第
１熱交換器４ａよりも下流側に位置し、第１熱交換器４
ａが蒸発器として機能したときに凝縮器として機能する
第２熱交換器４ｂとで分割構成する。冷媒熱交換器４よ
りも下流側に加湿ユニット６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トイレ、浴室等
のダーティゾーンを含めて空調を行う高気密住宅用空気
調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】気密性、断熱性に富むビルディング等で
は、その気密性の高さから常に換気を行う必要がある。
特に室内を密閉する空調時には強制的な機械換気が必要
となるため、空調と同時に換気を行い、さらにその場合
に換気による排熱を回収して空調の省エネルギ化を図る
ことを可能としたのが、全熱交換気一体形空気調和機で
ある。

【０００３】図５は、特願平６−３４０８１６号におい
て提案された上記のような全熱交換気一体形空気調和機
の室内機の断面模式図である。この室内機３１において
は、室内４９からリターンチャンバ４３を介して吸入さ
れた室内空気ＲＡの一部分は、給気ファン３４によって
給気ダクト４１を介して室外５０から吸入した室外空気
ＯＡと全熱交換気エレメント３２で熱交換された後、排
気ファン３５によって排気側に圧送され排気ダクト４２
を介して室外５０に排出される。一方、上記室内空気Ｒ
Ａの残り部分は、上記全熱交換気エレメント３２で熱交
換された室外空気ＯＡと共に空調ファン３６で吹出側に
圧送され、熱交換器３３で熱交換されて空調空気ＳＡと
なった後、フレキシブルダクト４５及び吹出チャンバ４
６を介して室内４９に送気される。このような動作によ
って、上記全熱交換気一体形空気調和機では空調と共に
換気を行なうので、室内を密閉した空調時の高気密室内
においても、同時に十分な換気を行なうことが可能とな
っていた。また同図においては単一のリターンチャンバ
４３及び吹出チャンバ４６を示しているが、空調と換気
とを必要とする居室が複数である場合には、複数のリタ
ーンチャンバ４３及び吹出チャンバ４６を設け、一台の
室内機３１で各居室の空調及び換気が可能となってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年の建築技
術の進歩等に伴って、一般住宅においても気密性、断熱
性が向上し、空調を行なう際には上記と同様に同時に換
気を行なう必要が生じている。そして空調は単に居室の
みならず、トイレ、台所等にも施して、住宅全体の居住
快適性を向上させることが要求されている。ところが上
記のような全熱交換気一体形空気調和機を一般住宅に適
用して住宅全体の空調及び換気を行なうと、トイレ、浴
室、台所等から吸い込んだ室内空気ＲＡの臭気が全熱交
換気エレメント３２で空調空気ＳＡへと移行し、これが
吹出チャンバ４６から通常の居室等へ流入することによ
り、却って居住快適性が損なわれてしまうという問題が
あった。

【０００５】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、トイレ、台所
等の臭気を発生するダーティゾーンを含めた住宅内の空
調と換気とを同時に行なっても、他の居室等にその臭気
を流入させることがなく、居住快適性を向上させること
が可能な高気密住宅用空気調和機を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の高気密
住宅用空気調和機は、空調されたトイレ、浴室、洗面
所、台所等のダーティゾーンを含む屋内４９ａ、４９
ｂ、４９ｃから吸気した屋内空気ＲＡと、屋外５０から
吸気した屋外空気ＯＡとを熱交換してそれぞれ排気ＥＡ
及び給気ＣＡとする顕熱交換気エレメント２と、上記排
気ＥＡを屋外５０に放出する排気ファン３と、上記給気
ＣＡを熱交換して空調空気ＳＡとする冷媒熱交換器４
と、上記空調空気ＳＡを室内吹出ユニット１０から屋内
４９ａ、４９ｂ、４９ｃへと送気する送気ファン５とを
備えて構成されたことを特徴としている。

【０００７】ここでダーティゾーンとは、例えばトイ
レ、浴室、洗面所、台所等であって、住宅内において臭
気を発生し、その臭気が他の居室等に流入した場合にそ
の居室等の居住快適性が損なわれるような住宅内の領域
をいう。

【０００８】上記請求項１の高気密住宅用空気調和機で
は、顕熱交換気エレメントで熱交換しているので、ダー
ティゾーンの臭気を他の居室等へ流入させることなく、
住宅内の空調と換気とを同時に行なうことが可能とな
る。

【０００９】また請求項２の高気密住宅用空気調和機
は、上記冷媒熱交換器４は分割構成されて、第１熱交換
器４ａと、この第１熱交換器４ａよりも下流側に位置
し、第１熱交換器４ａが蒸発器として機能したときに凝
縮器として機能する第２熱交換器４ｂとから成ることを
特徴としている。

【００１０】さらに請求項３の高気密住宅用空気調和機
は、上記冷媒熱交換器４よりも下流側に配置され、冷媒
熱交換器４が蒸発器として機能したときに凝縮器として
機能する再熱熱交換器７を、上記室内吹出ユニット１０
に備えたことを特徴としている。

【００１１】上記請求項２又は請求項３の高気密住宅用
空気調和機では、さらに蒸発器と再熱用の凝縮器とを組
み合わせているので、ダーティゾーンの臭気を他の居室
等へ流入させることなく住宅内の除湿と換気とを同時に
行なうことが可能となる。

【００１２】請求項４の高気密住宅用空気調和機は、上
記冷媒熱交換器４よりも下流側に加湿ユニット６が配置
されていることを特徴としている。

【００１３】上記請求項４の高気密住宅用空気調和機で
は、ダーティゾーンの臭気を他の居室等へ流入させるこ
となく住宅内の加湿と換気とを同時に行なうことが可能
となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の高気密住宅用空
気調和機の具体的な実施の形態について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。

【００１５】図３は、上記高気密住宅用空気調和機が設
置された高気密住宅の断面模式図である。同図には３室
４９ａ、４９ｂ、４９ｃが示されているが、これらの各
室はそれぞれ高気密性、高断熱性を有しているため、室
内が密閉される空調時には強制的な機械換気が必要とな
るものであり、４９ａ及び４９ｂは例えば居室であっ
て、また４９ｃは例えばトイレである。各室４９ａ、４
９ｂ、４９ｃの天井には、空調空気ＳＡを室内に吹き出
す室内吹出ユニットとして機能すると共に、室内空気Ｒ
Ａの吸い込みをも行なう室内ユニット１０が設置され、
これらの各室内ユニット１０と熱交換気ユニット１と
が、室内空気ＲＡが流通する吸込ダクト１３と、空調空
気ＳＡが流通する吹出ダクト１５とによって連結されて
いる。そして上記熱交換気ユニット１は、吸込ダクト１
３を通じて吸気した室内空気ＲＡを屋外空気ＯＡと熱交
換して排気ＥＡとし、これを排気ダクト１２を通じて屋
外５０に排出する一方、給気ダクト１１から吸気した屋
外空気ＯＡを熱交換等によって空調空気ＳＡとした後、
これを吹出ダクト１５を通じて上記室内ユニット１０か
ら各室４９ａ、４９ｂ、４９ｃへと送気するようになっ
ている。

【００１６】図１は、上記熱交換気ユニット１の内部の
構成を示す断面模式図である。同図において２は、吸込
ダクト１３を通じて吸気した室内空気ＲＡと、給気ダク
ト１１を通じて吸気した屋外空気ＯＡとの熱交換を行な
う顕熱交換気エレメントである。この顕熱交換気エレメ
ント２で熱交換された室内空気は排気ＥＡとなり、排気
ファン３によって屋外５０へと排出される。一方、熱交
換された屋外空気ＯＡは給気ＣＡとなり、次に冷媒熱交
換器４において冷媒と熱交換されて空調空気ＳＡとな
る。ところで上記冷媒熱交換器４は、第１熱交換器４ａ
と第２熱交換器４ｂとに分割構成されている。この第１
熱交換器４ａと第２熱交換器４ｂとは、室外機（図示せ
ず）との間で構成する単一の冷媒回路中に配置されるも
のであって、両熱交換器４ａ、４ｂが共に凝縮器あるい
は蒸発器として機能するほか、第１熱交換器４ａを蒸発
器として機能させたときに第２熱交換器４ｂを凝縮器と
して機能させることができるようになっている。そして
冷媒熱交換器４で熱交換された空調空気ＳＡは、次に加
湿ユニット６を通過するようになっている。ここで用い
た加湿ユニット６は、エチレングリコールや塩化リチウ
ム等の吸湿材と、水蒸気を通過させる多孔質プレートと
から構成された透過膜式のものであるが、これは必要に
応じて他の構成によるものを用いるようにしてもよい。
そして加湿ユニット６を通過した空調空気６は、送気フ
ァン５によって圧送され、吹出ダクト１５を通じて室内
ユニット１０から上記各室内４９ａ、４９ｂ、４９ｃに
送気される。

【００１７】上記のように構成された高気密住宅用空気
調和機では、室内空気ＲＡと屋外空気ＯＡとが顕熱交換
気エレメント２によって熱交換されている。そして顕熱
交換気エレメント２では潜熱の回収が行なわれないの
で、各空気ＲＡ、ＯＡは熱交換によって温度は変化して
も湿度が変化することはなく、これに伴って室内空気Ｒ
Ａの臭気が給気ＣＡに移行することもない。従ってトイ
レ４９ｃ等のダーティゾーンの空調及び換気を行なった
場合にも、居室４９ａ、４９ｂにその臭気が流入するこ
とを回避して、居住快適性を向上させることができる。
そして第１熱交換器４ａ及び第２熱交換器４ｂを共に凝
縮器あるいは蒸発器として機能させることにより、住宅
内の快適な暖房あるいは冷房を行なうことができる。

【００１８】また上記顕熱交換気エレメント２では潜熱
の回収を行なわないのは上記の通りであるが、そのため
梅雨期等の多湿でありながら冷房を必要としない場合に
は、屋外空気ＯＡに含まれた多量の湿気がほとんどその
まま各室内４９ａ、４９ｂ、４９ｃに送気されることに
なる。そこでこのような場合には、第１熱交換器４ａを
蒸発器として機能させる一方で、第２熱交換器４ｂを凝
縮器として機能させる。このようにすることによって第
１熱交換器４ａで給気ＣＡを冷却して湿気を放出させ、
その後第２熱交換器４ｂで再熱して各室内４９ａ、４９
ｂ、４９ｃの除湿をすることができる。

【００１９】さらに上記熱交換気ユニット１は、加湿ユ
ニット６を備えている。従って冬期等において乾燥した
屋外空気ＯＡを吸気したような場合でも、この加湿ユニ
ット６で空調空気ＳＡを適度に加湿し、居住快適性を向
上させることができる。またこのとき冷媒熱交換器４を
凝縮器として機能させると、空調空気ＳＡの温度が上昇
して吸湿性が高くなるので、より加湿効率を向上させる
ことができる。

【００２０】図２は、この発明の高気密住宅用空気調和
機の他の実施形態を示す熱交換気ユニット１及び室内ユ
ニット１０の断面模式図である。この実施形態における
高気密住宅用空気調和機では、図３における室内ユニッ
ト１０が室内熱交換器７と送風ファン８とを備え、各部
室毎に備えられた空調室内機として機能するようになっ
ている。すなわち吸気した室内空気ＲＡのうちの一部を
そのまま上記室内熱交換器７によって熱交換することに
よって、各室毎に独立に、かつ適切な空調を行なえるよ
うになっているのである。この高気密住宅用空気調和機
においては、熱交換気ユニット１の冷媒熱交換器４は分
割構成されず、またこの冷媒熱交換器４と上記室内熱交
換器７とは、互いに異なる冷媒回路中で機能するように
なっている。そのためこの高気密住宅用空気調和機の室
外機２０（図４参照）は、冷暖フリーマルチ形式で構成
されている。

【００２１】図４は、上記他の実施形態における高気密
住宅用空気調和機の冷媒回路図である。この冷媒回路で
は、アキュムレータ２８を備えた一台の圧縮機２１に対
し、第１室外熱交換器２２ａ、第１電動膨張弁２３ａ、
冷媒熱交換器４、第１四路切換弁２４ａで構成される第
１冷媒回路と、第２室外熱交換器２２ｂ、第２電動膨張
弁２３ｂ、室内熱交換器７、第２四路切換弁２４ｂで構
成される第２冷媒回路とが形成されている。そして同図
において２５ａは上記第１冷媒回路の開閉を行なう第１
電磁弁であり、また２５ｂは第２冷媒回路の開閉を行な
う第２電磁弁である。なお同図において２６ａ、２６ｂ
は液閉鎖弁、２７ａ、２７ｂはガス閉鎖弁であり、また
熱交換器ユニット１中における加湿ユニット６は、図を
簡略化して理解を容易とするために省略した。

【００２２】上記のように構成された高気密住宅用空気
調和機の他の実施形態においても、ダーティゾーンから
の臭気を空調空気ＳＡに移行させることなく、換気と空
調、除湿、加湿とを同時に行なうことができる。まず暖
房運転時には、第２電磁弁２５ｂを開弁して第２四路切
換弁２４ｂを実線方向に切り替え、室内熱交換器７を凝
縮器として機能させる。一方、冷房運転時には、第２電
磁弁２５ｂを開弁するのは上記暖房時と同様であるが、
第２四路切換弁２４ｂを破線方向に切り替えて、室内熱
交換器７を蒸発器として機能させる。また除湿運転時に
は、第１、第２電磁弁２５ａ、２５ｂを共に開弁し、第
１四路切換弁２４ａを破線方向に切り替える一方で第２
四路切換弁２４ｂを実線方向に切り替える。そして冷媒
熱交換器４を蒸発器として機能させる一方、室内熱交換
器７を凝縮器として機能させることによってこれを再熱
熱交換器として利用し、冷却された空調空気ＳＡの再熱
を行なう。さらに加湿運転時には、第１電磁弁２５ａを
開弁して第１四路切換弁２４ａを実線方向に切り替える
ことにより、冷媒熱交換器４を凝縮器として機能させて
加湿効率を向上させることができる。そして以上のいず
れの場合においても、顕熱交換気エレメント２を用いて
いるので、トイレ４９ｃ等のダーティゾーンの臭気が空
調空気ＳＡに移行して他の居室４９ａ、４９ｂに流入す
ることを回避でき、従って居住快適性を向上させること
ができる。

【００２３】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば図１に示す熱交換気ユニット１では
第２熱交換器４ｂを第１熱交換器４ａのすぐ下流側に配
置したが、これは加湿ユニット６や送気ファン５の下流
側に配置してもよい。また送気ファン５を顕熱交換気ユ
ニット２と冷媒熱交換器４との間に配置するような構成
でもよく、これは図２に示す他の実施形態においても同
様である。

【００２４】

【発明の効果】上記請求項１〜請求項４のいずれかの高
気密住宅用空気調和機によれば、ダーティゾーンの臭気
を他の居室等へ流入させることなく、住宅内の空調、除
湿または加湿と換気とを同時に行なうことができる。従
って居住快適性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の高気密住宅用空気調和機の一実施形
態における熱交換気ユニットの断面概略図である。

【図２】他の実施形態における熱交換気ユニット及び室
内ユニットの断面概略図である。

【図３】上記高気密住宅用空気調和機が設置された高気
密住宅の断面模式図である。

【図４】上記他の実施形態における冷媒回路図である。

【図５】従来例である全熱交換気一体形空気調和機の室
内機の断面模式図である。

【符号の説明】

２ 顕熱交換気エレメント ３ 排気ファン ４ 冷媒熱交換器 ４ａ 第１熱交換器 ４ｂ 第２熱交換器 ５ 送気ファン ６ 加湿ユニット ７ 室内熱交換器 １０ 室内ユニット ４９ａ 居室 ４９ｂ 居室 ４９ｃ トイレ ５０ 屋外 ＥＡ 排気 ＯＡ 屋外空気 ＣＡ 給気 ＲＡ 屋内空気 ＳＡ 空調空気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三品 吉道 大阪府大阪市北区中崎西２丁目４番12号 梅田センタービル ダイキン工業株式会社 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調されたトイレ、浴室、洗面所、台所
   等のダーティゾーンを含む屋内（４９ａ）（４９ｂ）
   （４９ｃ）から吸気した屋内空気（ＲＡ）と、屋外（５
   ０）から吸気した屋外空気（ＯＡ）とを熱交換してそれ
   ぞれ排気（ＥＡ）及び給気（ＣＡ）とする顕熱交換気エ
   レメント（２）と、上記排気（ＥＡ）を屋外（５０）に
   放出する排気ファン（３）と、上記給気（ＣＡ）を熱交
   換して空調空気（ＳＡ）とする冷媒熱交換器（４）と、
   上記空調空気（ＳＡ）を室内吹出ユニット（１０）から
   屋内（４９ａ）（４９ｂ）（４９ｃ）へと送気する送気
   ファン（５）とを備えて構成されたことを特徴とする高
   気密住宅用空気調和機。
2. 【請求項２】 上記冷媒熱交換器（４）は分割構成され
   て、第１熱交換器（４ａ）と、この第１熱交換器（４
   ａ）よりも下流側に位置し、第１熱交換器（４ａ）が蒸
   発器として機能したときに凝縮器として機能する第２熱
   交換器（４ｂ）とから成ることを特徴とする請求項１の
   高気密住宅用空気調和機。
3. 【請求項３】 上記冷媒熱交換器（４）よりも下流側に
   配置され、冷媒熱交換器（４）が蒸発器として機能した
   ときに凝縮器として機能する再熱熱交換器（７）を、上
   記室内吹出ユニット（１０）に備えたことを特徴とする
   請求項１の高気密住宅用空気調和機。
4. 【請求項４】 上記冷媒熱交換器（４）よりも下流側に
   加湿ユニット（６）が配置されていることを特徴とする
   請求項１の高気密住宅用空気調和機。