JPH0979607A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房時運転ならびに暖房運転時における空気
調和の負荷を軽減しながら室内の負圧状態も解消するこ
とができる空気調和装置を提供すること。 【解決手段】 外気給気口１１と還気口１２ならびに吹
出口１３と送風機２と熱交換器３と、外気給気口１１か
らの給気量を調節可能な給気側ダンパ４、還気側ダンパ
ならびにダンパ駆動装置６，７と、外気温を検出する屋
外温度センサー８と、室内気温を検出する室内温度セン
サー９と、空調部の運転状態と室外温度センサー８が検
出した外気温ならびに室内温度センサー９が検出した室
内気温に基づいてダンパ駆動装置６，７を制御する駆動
装置コントローラ１０と、を備え、給気側ダンパ４に
は、外気給気口１１からの給気量を換気に必要な最低量
は確保するための孔が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物内の冷暖房を
行うための空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、通常使用されてい
る空気調和装置２００は、吹出口２０１と連通した還気
口２０２を有しており、この吹出口２０１と還気口２０
２との間に、還気口２０２から吸い込んだ空気を吹出口
２０１に吹き出す送風機２０３を備え、この送風機２０
３の吹出側と吹出口２０１との間に、当該部を流れる空
気流を加熱または冷却する冷暖房用のコイル２０４が設
けられている。そして、この空気調和装置２００を建物
に適用する場合には、図１１に示すように、吹出口２０
１にダクト２０５が接続され、このダクト２０５を介し
て各部屋に吹出口２０１から空気流が供給される。ま
た、還気口２０２にも各部屋にそれぞれ一端が開口した
ダクト２０６が接続される。

【０００３】上記構成の空気調和装置２００は、冷暖房
用のコイル２０４に冷媒を導通させ送風機２０３を運転
させることにより各部屋の冷房を、また、冷暖房用のコ
イル２０４に熱媒を導通させ送風機２０３を運転させる
ことにより各部屋の暖房をそれぞれ行うことができる。
すなわち、送風機２０３から吹き出した空気流は、冷暖
房用のコイル２０４によって冷却または加熱されて吹出
口２０１からダクト２０５に吹き出され、ダクト２０５
を介して各部屋に冷気または暖気となって供給される。
一方、各部屋の空気は、ダクト２０６を介して還気口２
０２から送風機２０３に吸い込まれ、再び冷暖房用のコ
イル２０４により冷却または加熱されて各部屋に供給さ
れる。各部屋の換気は空気調和装置２００とは別に設備
される換気装置３００により個別または総合的に行われ
る。

【０００４】ところが、このような空気調和装置にあっ
ては、例えば、台所に設備された換気扇等の排気装置３
００を運転した場合、建物内が負圧になるため、密閉度
の低い建物では隙間風が侵入して空気調和雰囲気が損な
われ、密閉度の高い建物ではドア等の開閉がし辛くなっ
たり、排水口等から臭気が部屋へ侵入したり、換気量が
減少して部屋に煙や臭気が充満したりすることがあっ
た。

【０００５】従来、この問題を解決する空気調和装置と
して、特開平４−２８１１２６号公報に記載されている
ようなものが知られている。

【０００６】この空気調和装置は、室外に連絡させる外
気給気口と室内に連絡させる還気口ならびに吹出口とを
有する本体の内部に、外気給気口と還気口とに給気側が
臨み吹出口に吹出側が臨む送風機と、この送風機の吹出
側には吹出空気を加熱または冷却するコイル（熱交換
器）と、前記送風機の給気側の風路を上記外気給気口か
上記還気口かに切り換えるダンパーと、このダンパーを
駆動する駆動装置と、が設けられており、前記ダンパー
は、別設の換気扇等の排気装置の運転に連動して動作す
るようになっている。

【０００７】つまり、この空気調和装置では、別設の換
気扇等の排気装置を運転して室内気を排気した場合に
は、ダンパーが還気口を閉鎖すると共に外気給気口を開
放する動作を行い、室外気をコイルに接触させた後に吹
出口から部屋に供給することができるので、部屋を負圧
にしないようにして空気調和することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気調和装置にあっては、別設の排気装置を
運転している時、外気給気口が全開し還気口が全閉して
いるので、本体には外気のみが取り込まれることにな
り、冷房運転時や暖房運転時における空気調和の負荷が
増す。そのため、能力の高い熱交換器が必要になり、コ
ストが高くなるし、本体全体が大型になってしまうとい
う問題があった。

【０００９】また、別設の排気装置を停止している時、
外気給気口がダンパによって全閉してしまうので、換気
が全く行われなくなるという問題もあった。

【００１０】そこで、本発明は、上記のような問題に着
目し、室内の負圧状態を解消することができ、かつ、冷
房時運転ならびに暖房運転時における空気調和の負荷を
軽減することもできる空気調和装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明請求項１記載の空気調和装置は、室外に開口
させる外気給気口と、室内に開口させる還気口ならびに
吹出口が設けられ、前記換気口と前記吹出口との間の内
気流路の途中に送風器と熱交換器が設けられ、前記送風
機は、給気側が前記外気給気口と前記還気口側に臨み、
吹出側が前記吹出口に臨んでおり、前記外気給気口には
外気給気量を調節可能な給気量調節手段が設けられてい
る空気調和装置において、外気状態を検出する外気状態
センサーと、室内気状態を検出する室内気状態センサー
と、前記送風機ならびに前記熱交換器の運転状態と前記
室外気状態センサーが検出した外気状態ならびに前記室
内気状態センサーが検出した室内気状態に基づいて前記
給気量調節手段を制御する給気量制御手段と、外気給気
口から少なくとも僅少量の外気を常時通気させる通気路
を設けることにより外気給気量を換気に必要な最低量は
確保する手段と、を備えている構成とした。

【００１２】本発明請求項２記載の空気調和装置では、
前記外気状態センサーならびに前記室内気状態センサー
が温度センサーであり、前記給気量制御手段は、前記送
風機と前記熱交換器が冷房運転の時、室内気温が外気温
よりも高い場合には外気給気口からの給気量を増加させ
る制御信号を出力し、室内気温が外気温よりも低い場合
には外気給気口からの給気量を減少させる制御信号を出
力し、前記送風機と前記熱交換器が暖房運転の時、室内
気温が外気温よりも高い場合には外気給気口からの給気
量を減少させる制御信号を出力し、室内気温が外気温よ
りも低い場合には外気給気口からの給気量を増加させる
制御信号を出力する構成とした。

【００１３】更に、本発明請求項３記載の空気調和装置
では、前記給気量制御手段は、前記送風機と前記熱交換
器が運転停止の時、室内気温が外気温よりも高い場合に
は外気給気口からの給気量を減少させる制御信号を出力
する構成とした。

【００１４】なお、前記外気状態センサーならびに前記
室内気状態センサーは、温度センサー、圧力センサー、
湿度センサー、風速センサー等であって、これらは併用
してもよい。

【００１５】また、給気量調節手段は例えばダンパであ
って、この場合、外気給気口からの給気量を換気に必要
な最低量確保する手段としては、ダンパに孔を開け
る、ダンパが所定位置で止まるようにストッパを設け
る、ダンパが所定位置で止まるように給気量制御手段
で制御する等が考えられる。

【００１６】

【作用】本発明請求項１記載の空気調和装置では、外気
状態と室内気状態に基づいて外気給気口からの給気量と
前記還気口からの還気量の割合を調節することができる
ので、外気給気口から余分な外気を給気しないようにし
て、冷房運転時や暖房運転時における空気調和の負荷を
軽減することができる。そして、この時、外気給気口か
らの給気量は、換気に必要な最低量は確保することがで
きるので、別設の排気装置を運転しても、室内が負圧状
態になることはない。

【００１７】本発明請求項２記載の空気調和装置では、
外気温と室内気温に基づいて外気給気口からの給気量と
還気口からの還気量の割合を調節することができるの
で、冷房運転時ならびに暖房運転時の室内気温の温度調
節を効率良く行うことができ、空気調和の負荷を大幅に
軽減することができる。

【００１８】本発明請求項３記載の空気調和装置では、
送風機と熱交換器が運転停止の時、室内気温と外気温と
の間に温度差があると、気温が高い方から低い方に空気
の流れが発生するが、室内気温が外気温よりも低い場合
には、外気の給気量を控えることができるので、室内気
温と外気温との差に関わらず換気量をほぼ一定に保つこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施の形態
の空気調和装置について説明する。

【００２０】（実施の形態１）まず、図１〜図４に基づ
いて、本発明の実施の形態１の空気調和装置の構成につ
いて詳述する。図１は実施の形態１の空気調和装置の構
成説明図、図２は前記空気調和装置の施工状態を示す断
面図、図３は前記空気調和装置の構成を示すブロック
図、図４は前記空気調和装置に採用した駆動装置コント
ローラの制御流れを示すフローチャートである。

【００２１】この空気調和装置Ａ１は、図２に示すよう
に壁Ｗ内に設置され、図１に示すように、室外に開口さ
せる外気給気口１１と室内に開口させる還気口１２なら
びに吹出口１３が形成されたボックス状の本体１を有し
ており、この本体１内に送風機２と熱交換器３が設けら
れている。

【００２２】前記送風機２は、前記換気口１２と前記吹
出口１３との間の内気流路の途中であって、前記外気給
気口１１から給気された外気が内気と合流する位置に配
設されており、前記外気給気口１１と前記還気口１２と
に給気側が臨み前記吹出口１３に吹出側が臨んでいる。

【００２３】また、熱交換器３は、この送風機２からの
吹出空気を熱媒によって加熱または冷媒によって冷却可
能に形成されており、前記送風機２と前記還気口１２と
の間に配設されている。

【００２４】また、前記空気調和装置Ａ１には、前記外
気給気口１１からの外気給気量を調節可能な給気量制御
手段として、前記外気給気口１１を開閉可能に給気側ダ
ンパ４が設けられていると共に、このダンパ４を駆動す
るダンパ駆動装置６（モーターあるいは油圧シリンダ
等）が設けられており、更に、前記還気口１２を開閉可
能に還気側ダンパ５が設けられている共に、このダンパ
５を駆動するダンパ駆動装置７（モーターあるいは油圧
シリンダ等）が設けられている。なお、前記給気側ダン
パ４ならびに前記還気側ダンパ５は、扉式ダンパ、すな
わち、回動によって外気給気口１１あるいは還気口１２
を開閉なダンパが使用されている。また、図示は省略し
ているが、前記給気側ダンパ４の仕切板の一部には換気
用孔が設けられており、外気給気口１１を全閉する位置
にあっても、換気用孔によって外気給気口１１からの給
気量が換気に必要な最低量は確保できるようになってい
る。つまり、給気側ダンパ４で外気給気口１１を閉じた
状態で別設の排気装置を運転しても、室内が負圧状態に
なることはない。

【００２５】更に、前記本体１の底部には、外気温を検
出する室外温度センサー８が室外側に装着されていると
共に、室内気温を検出する室内温度センサー９が室内側
側面に装着されており、前記室外温度センサー８と前記
室内温度センサー９との間には、前記ダンパ駆動装置
６，７を制御する駆動装置コントローラ１０が装着され
ている。

【００２６】前記駆動装置コントローラ１０は、図３に
示すように、前記送風機２ならびに熱交換器３の操作ス
イッチ１４から入力した運転状態信号ａと前記室外温度
センサー８から入力した外気温信号ｂならびに前記室内
温度センサー９から入力した室内気温信号ｃに基づい
て、給気側ダンパ駆動装置６と還気側ダンパ駆動装置７
のそれぞれに制御信号ｄ，ｅを出力するものである。

【００２７】次に、図４に基づいて、駆動装置コントロ
ーラ１０の制御流れについて説明する。

【００２８】ステップＳ１では、操作スイッチ１４から
運転状態を読み込む。

【００２９】ステップＳ２では、空調部が運転中かどう
かを判断し、ＹＥＳであればステップ３に進み、ＮＯで
あればステップ８に進む。

【００３０】ステップＳ３では、冷房運転か暖房運転か
を判断し、冷房運転であればステップＳ４に進み、暖房
運転であればステップＳ１２に進む。

【００３１】ステップＳ４では、室外温度センサー８が
検出した外気温Ｔ_OUT ならびに室内温度センサー９が検
出した室内気温Ｔ_INを読み込む。

【００３２】ステップＳ５では、外気温Ｔ_OUT が室内気
温Ｔ_INより高いかどうかを判断し、ＹＥＳであればステ
ップ６に進み、ＮＯであればステップ７に進む。

【００３３】ステップＳ６では、外気給気口１１の開口
度を下げる制御信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力す
ると共に、還気口１２の開口度を上げる制御信号を還気
側ダンパ駆動装置７に出力する。

【００３４】ステップＳ７では、外気給気口１１の開口
度を上げる制御信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力す
ると共に、還気口１２の開口度を下げる制御信号を還気
側ダンパ駆動装置７に出力する。

【００３５】ステップＳ８では、室外温度センサー８が
検出した外気温Ｔ_OUT ならびに室内温度センサー９が検
出した室内気温Ｔ_INを読み込む。

【００３６】ステップＳ９では、外気温Ｔ_OUT が室内気
温Ｔ_INより高いかどうかを判断し、ＹＥＳであればステ
ップ１０に進み、ＮＯであればステップ１１に進む。

【００３７】ステップＳ１０では、外気給気口１１の開
口度を下げる制御信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力
すると共に、還気口１２の開口度を上げる制御信号を還
気側ダンパ駆動装置７に出力する。

【００３８】ステップＳ１１では、外気給気口１１の開
口度を上げる信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力する
と共に、還気口１２の開口度を下げる信号を還気側ダン
パ駆動装置７に出力する。

【００３９】ステップＳ１２では、室外温度センサー８
が検出した外気温Ｔ_OUT ならびに室内温度センサー９が
検出した室内気温Ｔ_INを読み込む。

【００４０】ステップＳ１３では、外気温Ｔ_OUT が室内
気温Ｔ_INよりも高いかどうかを判断し、ＹＥＳであれば
ステップ１４に進み、ＮＯであればステップ１５に進
む。

【００４１】ステップＳ１４では、外気給気口１１の開
口度を上げる制御信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力
すると共に、還気口１２の開口度を下げる制御信号を還
気側ダンパ駆動装置７に出力する。

【００４２】ステップＳ１５では、外気給気口１１の開
口度を下げる信号を給気側ダンパ駆動装置６に出力する
と共に、還気口１２の開口度を上げる信号を還気側ダン
パ駆動装置７に出力する。

【００４３】このように、実施の形態１の空気調和装置
Ａでは、外気温と室内気温に基づいて外気給気口１１か
らの給気量と前記還気口１２からの還気量の割合を調節
することができるので、外気給気口１１から余分な外気
を給気しないようにして、冷房運転時や暖房運転時にお
ける空気調和の負荷を大幅に軽減することができる。つ
まり、冷房運転時ならびに暖房運転時における空気調和
の負荷を軽減しながら室内の負圧状態を解消することが
できる。

【００４４】また、この空気調和装置Ａ１では、送風機
２ならびに熱交換器３が運転停止の時、室内気温と外気
温との間に温度差があると、気温が高い方から低い方に
空気の流れが発生するが、室内気温が外気温よりも低い
場合には外気の給気量を控えることができるので、室内
気温と外気温との差に関わらず換気量をほぼ一定に保つ
ことができ、室内を常に快適な状態に維持することがで
きる。

【００４５】なお、ここでは、設定温度と各ダンパ４，
５との関係を示さなかったが、冷房ならびに暖房運転時
には、設定温度と室内温度の差に応じて給気量ならびに
換気量を段階的に調節するようにしてもよい。

【００４６】（実施の形態２）実施の形態２の空気調和
装置Ａ２では、図５に示すように、実施の形態１の給気
側ダンパ４と給気側ダンパ駆動装置６ならびに還気側ダ
ンパ５と還気側ダンパ駆動装置７に代えて、送風機２の
吸込側の風路を外気給気口１１側と還気口１２側のいず
れかに切り替え可能な風路切替ダンパ１００と、その風
路切替ダンパ１００を駆動するダンパ駆動装置１０１と
が設けられている。その他の構成は実施の形態１の空気
調和装置Ａ１と同一であるので、図面に実施の形態１と
同一の符号を付して説明を省略する。

【００４７】（実施の形態３）実施の形態３の空気調和
装置Ａ３では、図６に示すように、還気側ダンパ駆動装
置７ならびに還気側ダンパ５を無くし、還気口１２が常
時開口した状態になっている。なお、本体１の内部に
は、送風機２の吸込側を外気給気口１１側と還気口１２
側に仕切る仕切り壁１５が設けられている。その他の構
成は実施の形態１の空気調和装置と同一であるので、図
面に実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００４８】（実施の形態４）実施の形態４の空気調和
装置Ａ４では、図７に示すように、給気口側ダンパとし
て、ダンパ駆動装置１０２，１０３によって上下方向に
スライドする一対のシャッター式ダンパ１０４，１０５
が設けられている。図８は、このシャッター式ダンパ１
０４，１０５の（ｉ）開状態と（ii）閉状態を示してい
る。その他の構成は実施の形態３の空気調和装置と同一
であるので、図面に実施の形態３と同一の符号を付して
説明を省略する。

【００４９】なお、このシャッター式ダンパ１０４，１
０５に代えて、図９に示すように、複数の弁状の羽根が
くっついたり離れたりして外気給気口１１を開閉する絞
り込み式ダンパ１０６を採用してもよい。なお、（ｉ）
は開状態、（ii）は閉状態を示している。

【００５０】また、実施の形態１〜４では、送風機２よ
りも熱交換器３を吹出口１３側に配置させた例を示した
が、熱交換器３を送風機２よりも吹出口１３側に配置さ
せてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明請求項１記
載の空気調和装置にあっては、外気給気口から余分な外
気を給気しないようにすることができるので、室内の負
圧状態を解消でき、かつ、冷房運転時ならびに暖房運転
時における空気調和の負荷を軽減することができるとい
う効果が得られる。

【００５２】また、本発明請求項２記載の空気調和装置
にあっては、室内気温と外気温に基づいて外気給気口か
らの給気量を調節することができるので、冷房運転時な
らびに暖房運転時における空気調和の負荷を大幅に軽減
することができ、省エネルギー化に特に有効であるとい
う効果が得られる。

【００５３】また、本発明請求項３記載の空気調和装置
にあっては、送風機ならびに熱交換器の運転停止時にも
室内の換気を行うことができ、しかも、その換気量をほ
ぼ一定に保つことができるので、室内を常に快適な状態
に維持できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の空気調和装置の構成説明図であ
る。

【図２】実施の形態１の空気調和装置の施工状態を示す
断面図である。

【図３】実施の形態１の空気調和装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】実施の形態１の空気調和装置に採用したコント
ローラの制御流れを示すフローチャートを示す図であ
る。

【図５】実施の形態２の空気調和装置の構成説明図であ
る。

【図６】実施の形態３の空気調和装置の構成説明図であ
る。

【図７】実施の形態４の空気調和装置の構成説明図であ
る。

【図８】実施の形態４の空気調和装置に採用した給気口
側ダンパを示す図である。

【図９】給気口側ダンパの変形例を示す図である。

【図１０】一般的な空気調和装置を示す断面図である。

【図１１】一般的な空気調和装置を用いた場合の換気状
態を示す図である。

【符号の説明】

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 空気調和装置 １１ 外気給気口 １２ 還気口 １３ 吹出口 ２ 送風機 ３ 熱交換器 ４ 給気側ダンパ（給気量調節手段） ５ 還気側ダンパ（給気量調節手段） ６ 給気側給気量調節手段（給気量調節手段） ７ 還気側給気量調節手段（給気量調節手段） ８ 室外温度センサー ９ 室内温度センサー １０ 駆動装置コントローラ（給気量制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外に開口させる外気給気口と、室内に
   開口させる還気口ならびに吹出口が設けられ、前記換気
   口と前記吹出口との間の内気流路の途中に送風器と熱交
   換器が設けられ、前記送風機は、給気側が前記外気給気
   口と前記還気口側に臨み、吹出側が前記吹出口に臨んで
   おり、前記外気給気口には外気給気量を調節可能な給気
   量調節手段が設けられている空気調和装置において、 外気状態を検出する外気状態センサーと、室内気状態を
   検出する室内気状態センサーと、前記送風機ならびに前
   記熱交換器の運転状態と前記室外気状態センサーが検出
   した外気状態ならびに前記室内気状態センサーが検出し
   た室内気状態に基づいて前記給気量調節手段を制御する
   給気量制御手段と、外気給気口から少なくとも僅少量の
   外気を常時通気させる通気路を設けることにより外気給
   気量を換気に必要な最低量は確保する手段と、を備えて
   いることを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記外気状態センサーならびに前記室内
   気状態センサーが温度センサーであり、前記給気量制御
   手段は、前記送風機と前記熱交換器が冷房運転の時、室
   内気温が外気温よりも高い場合には外気給気口からの給
   気量を増加させる制御信号を出力し、室内気温が外気温
   よりも低い場合には外気給気口からの給気量を減少させ
   る制御信号を出力し、前記送風機と前記熱交換器が暖房
   運転の時、室内気温が外気温よりも高い場合には外気給
   気口からの給気量を減少させる制御信号を出力し、室内
   気温が外気温よりも低い場合には外気給気口からの給気
   量を増加させる制御信号を出力する請求項２記載の空気
   調和装置。
3. 【請求項３】 前記給気量制御手段は、前記送風機と前
   記熱交換器が運転停止の時、室内気温が外気温よりも高
   い場合には外気給気口からの給気量を減少させる制御信
   号を出力する請求項３記載の空気調和装置。