JPH0960920A

JPH0960920A - 換気空調システム

Info

Publication number: JPH0960920A
Application number: JP7214915A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Ukuchi; 隆彦宇口; Takeshi Kanai; 健金井; Shintaro Sugimoto; 信太郎杉本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ダクト工事が不要で、室内空間を快適な状態
に換気空調することができる換気空調システムを提供す
る。【解決手段】熱源機１につながる除湿ユニット２００
と、室外に対し吸気管８０と排気管７８とでつながり、
室内５６に対しては換気管７７でつながる全熱交ユニッ
ト１７０とを建屋の天井空間５７内に設け、この天井空
間５７を室内Ａ，Ｂに連通４００し、前記天井空間５７
を通じて室内Ａ，Ｂを換気／空調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱源機、室内ユニ
ット、及び換気ユニットを備え、天井空間を通じて室内
を換気／空調するための換気空調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビルのオフィスや住居用マンシ
ョンの居住室内の換気／空調を行うための換気／空調シ
ステムは知られている。

【０００３】この種のものでは、室外ユニットを建屋の
外部に設置し、その室外ユニットから空調ダクトを居住
空間に施工し、空調ダクトから空調された空気を吹き出
しグリルを経て室内空間に吹き出し、室内空気を、吸い
込みグリルを経て空調ダクトで室外ユニット側に導くよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものでは、空調ダクトなどを建屋内に設置する工事が大
変困難になるという問題がある。また、近年では、特に
梅雨時等に室温を低下させないで除湿運転するための快
適ドライ運転（以下、「アメニティドライ運転」とい
う。）が望まれているが、この「アメニティドライ運
転」は現在、室内を換気／空調するためのシステムには
導入されていない。

【０００５】そこで本発明の目的は、上記した従来の有
する課題を解消し、ダクト工事が不要で、室内空間を快
適な状態に換気空調することができる換気空調システム
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、熱源
機につながる室内ユニットと、室外に対し吸気管と排気
管とでつながり、室内に対しては換気管でつながる換気
ユニットとを建屋の天井空間内に設け、この天井空間を
通じて前記室内を換気／空調できるように、前記天井空
間を室内に連通したものである。

【０００７】この発明によれば、室内ユニットよる温風
や冷風、換気ユニットにより得られる例えば廃熱を利用
した温風などを、天井空間を有効に利用して室内に送っ
て、室内の換気／空調が行える。従って、建屋に換気／
空調のためにダクト工事を行う必要がなく、コスト削減
が図れ、極めて経済的である。

【０００８】請求項２の発明は、前記熱源機には更に床
暖房器をつないだものである。これによれば、暖房時に
床暖房器が付加されるので、暖房効率が向上する。

【０００９】請求項３の発明は、更に熱源機に天井輻射
パネルをつなぎ、この天井輻射パネルは、建屋の天井部
分との間に隙間をあけて設けられるものである。そし
て、この発明によれば、天井輻射パネルを用いて冷房が
可能であり、この天井輻射パネルを設置するだけで、天
井部分との隙間を通して、天井空間を通る温風、或いは
冷風を室内に導くことができる。

【００１０】請求項４の発明は、前記室内ユニットには
風上に位置する第１の室内熱交換器と風下に位置する第
２の室内熱交換器とを有し、前記熱源機は低温熱交換器
と中温熱交換器とを有する熱ガス機関であり、この熱ガ
ス機関の低温熱交換器は前記第１の室内熱交換器につな
がり、前記熱ガス機関の中温熱交換器は前記第２の室内
熱交換器につながるものである。

【００１１】これによれば、除湿運転時に、風上に位置
する第１の室内熱交換器を蒸発器として動作し、風下に
位置する第２の室内熱交換器を凝縮器として動作するこ
とにより、除湿をしながら再加熱して、空気の温度が下
がらない「アメニティドライ運転」を実現することがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に従って説明する。

【００１３】図１において、５１は居住用マンションの
廊下を示し、この廊下５１側のパイプスペースＰＳには
熱源機１が設置されている。この熱源機１には、管路４
１〜４３を通じて、室内ユニット２００がつながれ、こ
の室内ユニット２００は台所５３の天井空間５４に設置
されている。１５０は換気扇である。

【００１４】また、熱源機１には、管路４１、４２を通
じて、天井輻射パネル２５０がつながれ、この天井輻射
パネル２５０は、天井板２６０との間に隙間（連通部）
４００をあけて設置されている。更に、熱源機１には、
管路１２０を通じて床暖房器３００がつながれ、この床
暖房器３００は、居室Ａと居室Ｂのそれぞれの床面に設
置されている。尚、熱源機１は、図２からも明らかなよ
うに、管路１２０を通じて給湯用蛇口４００にもつなが
れている。

【００１５】また、台所５３に隣接して浴室５６が設け
られ、この浴室５６の天井空間５７には、静止型全熱交
ユニット（換気ユニット）１７０が設置される。

【００１６】この全熱交ユニット１７０は、例えば図３
に示すように、二つの熱交換器１７１，１７２を有して
いる。一方の熱交換器１７１は、上記浴室５６につなが
る換気管７７と建屋の外につながる排気管７８とにつな
がれ、他方の熱交換器１７２は、建屋の外の空気を吸入
する吸入管８０と吸入した空気を室内に導入する導入管
７９とにつながれている。この導入管７９と吸入管８０
とはバルコニー５２の壁５２ａの外側に導出されてい
る。浴室５６の温度の比較的高い空気は、換気管７７、
熱交換器１７１、排気管７８を経て壁５２ａの外に排出
される。一方、外部の空気は、吸気管８０、熱交換器１
７２、導入管７９を経て、天井空間５８と室内Ａ、天井
空間５８と室内Ｂを連通する連通部４００を介して夫々
の室内Ａ，Ｂに導入される。この全熱交ユニット１７０
によれば、浴室５６の温度の比較的高い廃熱により、取
り入れた外気を二つの熱交換器１７１，１７２で暖めて
室内Ａ，Ｂに導入することができる。尚、全熱交ユニッ
ト１７０は、この形式のものに限定されるものではな
く、単なる換気扇であってもよい。

【００１７】次に、冷暖房回路を図４を参照して説明す
る。図４においては、熱源機１、除湿ユニット（室内ユ
ニット）２００、天井輻射パネル２５０、床暖房器３０
０の接続例を示している。

【００１８】熱源機１はスターリングサイクル機関のヒ
ートポンプを利用した熱ガス機関である。尚、スターリ
ングサイクル熱ガス機関自体は公知であり、詳細な説明
を省略するが、高温側ピストン３と低温側ピストン５と
を備える。両ピストン３，５は、例えば、高温側ピスト
ン３が下死点へ向かう中間の位置に到達するときには、
低温側ピストン５は上死点に達する等のように、互いに
９０°位相をずらして動作可能に、モータ６で駆動され
るクランク７を介してつながれる。

【００１９】高温側ピストン３と低温側ピストン５が動
作すると、封入されたヘリウムが、再生器９を通って移
動し、この再生器９を通過する際に、加熱されたり冷却
されたり、かつ各ピストンの動作による容積変化によ
り、ヘリウムが昇圧されたり減圧されたりする。ヘリウ
ムの昇圧時には温度が上がり中温熱交換器１１に放熱
し、減圧時には温度が下がり低温熱交換器１３から吸熱
する。

【００２０】つまり、低温熱交換器１３は本熱源機１の
吸熱用熱源を構成し、中温熱交換器１１は本熱源機１の
放熱用熱源を構成している。

【００２１】除湿ユニット２００は、除湿器（第１の室
内熱交換器）２０１、再熱器（第２の室内熱交換器）２
０２、室内ファン２０３を備え、再熱器２０２は、除湿
器２０１の風下に配置される。また、室外機３００は、
熱源機１、室外熱交換器３０１、室外ファン３０３を備
え、温水用ポンプ２０、冷水用ポンプ２１、流量制御弁
５００，５０１、四方弁３０、３１を備える。

【００２２】次に、上記換気空調システムの（１）冷房
運転、（２）除湿運転、（３）暖房運転の各動作につい
て説明する。（１）冷房運転について説明する。

【００２３】換気空調システムの冷房運転時には、四方
弁３０，３１は図１において実線で示す位置に切り換え
られる。この場合、低温熱交換器（吸熱用熱源）１３で
吸熱された冷水は、管路４０を通って四方弁３０に至
り、管路４１を通じて室内熱交換器２０１と天井輻射パ
ネル２５０に流れ、そこで熱交換を行い、室内ファン２
０３を回転させることにより、冷風を、天井空間５７，
５８と連通部４００を経て室内Ａ，Ｂに送りだして冷房
するとともに、天井輻射パネル２５０を介して室内Ａ，
Ｂを冷房する。冷房後の冷水は、管路４２、四方弁３
１、冷水用ポンプ２１、管路４３を通じて低温熱交換器
（吸熱用熱源）１３に戻る。

【００２４】この時、流量制御弁５０１は全閉してお
り、中温熱交換器（放熱用熱源）１１で放熱された温水
は、管路４４、温水用ポンプ２０、四方弁３０、管路４
５を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファ
ン３０３を回転させることにより熱交換を行った後、管
路４６、四方弁３１、管路４７を通じて、中温熱交換器
（放熱用熱源）１１に戻る。

【００２５】要するに、この冷温水の循環により、室内
Ａ，Ｂの空気から熱が吸熱されて夫々の室内Ａ，Ｂの冷
房が行われる。（２）除湿運転について説明する。

【００２６】除湿運転時には、上記冷房運転状態から流
量制御弁５００を除湿運転状態に切り換える。具体的に
は、流量制御弁５００を全開にして、除湿運転に切り換
えると、低温熱交換器（吸熱用熱源）１３で吸熱された
冷水は、冷房運転時と同様に、管路４０を通って四方弁
３０に至り、管路４１を通じて室内熱交換器２０１に流
れ、そこで熱交換を行った後、管路４２、四方弁３１、
冷水用ポンプ２１、管路４３を通じて低温熱交換器（吸
熱用熱源）１３に戻る。

【００２７】また、中温熱交換器（放熱用熱源）１１で
放熱された温水は、管路４４、温水用ポンプ２０、流量
制御弁５００、管路４９ａを通じて再熱器２０２に流
れ、管路４９ｂを通じて中温熱交換器（放熱用熱源）１
１に戻る。

【００２８】要するに、除湿器２０１に冷水が流れ、除
湿器２０１の風下に配置された再熱器２０２に温水が流
れるので、除湿器２０１で一旦冷却されて除湿された空
気が、再熱器２０２で暖められて天井空間５４，５７を
経て連通部４００を通じて室内Ａ，Ｂに送られるので、
室内Ａ，Ｂでは、結局除湿されながらも空気の温度が下
がらず、いわゆる「アメニティドライ運転」が実現でき
る。そして、室内Ａ，Ｂは快適な温度と湿度状態に制御
される。尚、再熱器２０２で空気をどの程度暖めるかに
ついては、流量制御弁５００の開度調整により室内熱交
換器２０２に流れる流量を制御すればよい。この除湿運
転時の室内熱交換器２０２に送られる熱は、通常の冷房
運転時であれば、室外に放熱される熱であり、いわば廃
熱であるので、廃熱を利用して「アメニティドライ運
転」が実現できることになる。（３）暖房運転について説明する。

【００２９】暖房運転時には、四方弁３０，３１は図１
において点線で示すように切り換えられる。この場合、
流量制御弁５００は全閉され、流量制御弁５０１は開い
ている。中温熱交換器（放熱用熱源）１１で放熱された
温水は、管路４４、温水用ポンプ２０、四方弁３０、管
路４１を通じて除湿器２０１に流れ、そこで室内ファン
２０３を回転させることにより熱交換を行い、温風は天
井空間５７，５８と連通部４００を経て室内Ａ，Ｂに送
りだして暖房する。室内Ａ，Ｂに温風を送りだして暖房
した後の温水は、管路４２、四方弁３１、管路４７を通
じて中温熱交換器（放熱用熱源）１１に戻る。この際
に、管路４２を通る温水は、床暖房器３００と流量制御
弁５０１を通り管路４７を通じて中温熱交換器（放熱用
熱源）１１に戻る。つまり、暖房運転時には、室内熱交
換器２０１と床暖房器３００の両方を用いて室内Ａ，Ｂ
の天井側と床側から暖房することができる。

【００３０】一方、浴室５６を使用している場合には、
図３に示すように、浴室５６の空気が換気管７７、全熱
交ユニット１７０の熱交換器１７１、排気管７８を経て
外部に排気されるのであるが、この際に、浴室５６の空
気の廃熱は、熱交換器１７２で回収されるので、吸気管
８０を通じて吸入される外気は、熱交換器１７２で暖め
られて、導入管７９、連通部４００を通じて室内Ａ，Ｂ
に送られる。

【００３１】低温熱交換器（吸熱用熱源）１３で吸熱さ
れた冷水は、管路４０、四方弁３０、管路４５を通じて
室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン３０３を
回転させることにより熱交換を行った後、管路４６、四
方弁３１、冷水用ポンプ２１、管路４３を通じて低温熱
交換器（吸熱用熱源）１３に戻る。

【００３２】このように冷温水の循環により、室外熱交
換器３０１を通じて外気から熱が吸収され、室内熱交換
器２０１と床暖房器３００の両方を通じて熱サイクルに
よる廃熱が放熱され、暖房運転が行われる。また、浴室
５６を使用している場合には、浴室５６の廃熱を室内
Ａ，Ｂの暖房に使用することもできる。

【００３３】尚、暖房運転時には、流量制御弁５００を
開くことも可能である。この流量制御弁５００を開く
と、再熱器２０２にも温水が流れるので、熱交換器２０
２と熱交換器２０１の双方に温水が流れることになる。

【００３４】従って、熱交換器２０１，２０２の容量が
増大するので、静かな風速でも熱交換が可能であり、冷
風感の少ない暖房運転を実現することができる。

【００３５】要するに、本発明の実施の形態によれば、
図１に示すように、天井輻射パネル２５０を設置するに
際し、連通部４００を設ければ、除湿ユニット２００に
よる冷風や温風を、天井空間５４，５７，５８を利用し
て、室内Ａ，Ｂに導くことができるので、室内Ａ，Ｂの
換気と給気および空調を、新たなダクト工事することな
く行うことができる。従って、工事の簡略化とコストの
低減を図ることができるとともに、天井空間を換気空調
のために有効利用することができる。

【００３６】また、梅雨や夏期には、天井輻射パネルに
よる冷房を利用したり、「アメニティドライ運転」を行
ったりできるので、快適空調が実現される。

【００３７】以上、本発明を説明したが、上記実施の形
態に限定されるものでないことは明らかである。例え
ば、熱機関１としては、スターリングサイクルヒートポ
ンプを用いているが、温水を生成しうる放熱熱源と冷水
を生成しうる吸熱熱源を有するものであればいかなるも
のであってもよく、例えば、吸収式ヒートポンプであっ
てもよい。また、実施の形態では、冷水や温水の経路を
制御するために、四方弁や開閉弁を用いているが、他の
種類の弁を用いることも可能である。さらに、床暖房器
や天井輻射パネルに代えて、これらの冷房／暖房器を壁
側に設置するようにしてもよいことはいうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３の発
明では、室内ユニットよる温風や冷風、換気ユニットに
より得られる廃熱を利用した温風などを、天井空間を有
効に利用して室内に送って、室内の換気／空調が行え
る。従って、建屋に換気／空調のためにダクト工事を行
う必要がなく、コスト削減が図れ、極めて経済的であ
る。また、床暖房器や、天井輻射パネルなどをつなぐこ
とにより、様々なニーズに合った空調を行うことができ
る。いずれの場合も、天井空間を通して温風や冷風を室
内に導くので、ダクト工事が不要になり、極めて経済的
である。

【００３９】更に、請求項４の発明では、除湿運転時
に、風上に位置する除湿器を蒸発器として動作し、風下
に位置する再熱器を凝縮器として動作することにより、
除湿をしながら再加熱して、空気の温度が下がらない
「アメニティドライ運転」を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の換気空調システムの一実施の形態を示
す図である。

【図２】図１の本発明の換気空調システムの一実施の形
態を示す斜視図である。

【図３】換気空調システムの換気ユニットの例を示す図
である。

【図４】換気空調システムの各要素の接続例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１熱源機３高温熱交換器５低温熱交換器５６室内空間５７天井空間７７換気管７８排気管１７０全熱交ユニット（換気ユニット）２００除湿ユニット（室内ユニット）２０１除湿器（第１の室内熱交換器）２０２再熱器（第２の室内熱交換器）２５０天井輻射パネル３００床暖房機４００連通部（隙間）Ａ，Ｂ室内空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱源機につながる室内ユニットと、室外
に対し吸気管と排気管とでつながり、室内に対しては換
気管でつながる換気ユニットとを建屋の天井空間内に設
け、この天井空間を通じて前記室内を換気／空調できる
ように、前記天井空間を室内に連通したことを特徴とす
る換気空調システム。
【請求項２】熱源機につながる室内ユニットと、室外
に対し吸気管と排気管とでつながり、室内に対しては換
気管でつながる換気ユニットとを建屋の天井空間内に設
け、この天井空間を通じて前記室内を換気／空調できる
ように、前記天井空間を室内に連通し、更に前記熱源機
には前記室内ユニットのほかに床暖房器をつないだこと
を特徴とする換気空調システム。
【請求項３】前記熱源機には更に天井輻射パネルをつ
なぎ、この天井輻射パネルは、前記建屋の天井板との間
に隙間をあけて設けられていることを特徴とする請求項
１又は２に記載の換気空調システム。
【請求項４】前記室内ユニットには風上に位置する第
１の室内熱交換器と風下に位置する第２の室内熱交換器
とを有し、前記熱源機は低温熱交換器と中温熱交換器と
を有する熱ガス機関であり、この熱ガス機関の低温熱交
換器は前記第１の室内熱交換器につながり、前記熱ガス
機関の中温熱交換器は前記第２の室内熱交換器につなが
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の換気空調システム。