JPH10141705A - 換気機能を有するファンコイルユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気機能有し、かつ、薄型でコンパクトなフ
ァンコイルユニットを提供すること。 【解決手段】 第１のケーシング11と第２のケーシング
12の側部同士を連結してユニットケーシング１を構成
し、第１のケーシング11内に、第１〜第３流路R1〜R3を
形成し、第１流路R1の下流側に処理空気用ファンF1とコ
イルユニット５とを順次配設するとともに、第２流路R2
内に排気用ファンF2を配設し、さらに、第２のケーシン
グ12と第１のケーシング11とを貫通するように、第４流
路R4及び第５流路R5を形成し、同第４流路R4と第５流路
R5との交差部に全熱交換器７を配設し、さらに、同全熱
交換器７の下流側をなす第５流路R5内に補助ファンF3を
配設した。

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、換気機能を有す
るファンコイルユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、オフィスビルなどで用いられてい
るファンコイルユニットは、熱源室で発生させた温水や
冷水などの熱媒体をコイルチューブに導入するととも
に、室内の空気をファンにより吸入し、コイルチューブ
を通して処理空気として室内に吹き出して冷・暖房する
ようにしたもので、換気機能を有するものではない。

【０００３】そこで、室内を換気するために、外気導入
用のダクトを別途設置したり、全熱交換器などを具備す
る外気処理用空調設備などを設置して、これらと組み合
わせて対応することが一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ファンコイ
ルユニットと上記外気処理用空調設備などを別々に設備
するとなると、これらの設置スペースが別途必要にな
り、また、空調設備全体が大規模となりコスト高となる
という問題があった。

【０００５】また、この場合、二個所から異なる温度の
空気が吹き出されるため、室内の温度分布が一様になら
ないといった問題もあった。

【０００６】さらに、ファンコイルユニットと全熱交換
器を具備する外気処理用空調設備とを組み合わせる場
合、約倍の設置スペースが室内に必要となり、しかも、
両者を接続するためのダクトが複数本必要となるうえ
に、全熱交換器からファンコイルユニットへ送る風量を
調節するためのダンパなどを別途装置しなければなら
ず、設置工事にもかなりの工数を要していた。

【０００７】本発明は、上記課題を解決することのでき
る換気機能を有するファンコイルユニットを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、第１のケーシングと第２のケーシング
の側部同士を連結してユニットケーシングを構成し、第
１のケーシングの上面に送風口を、前面下方に第１、第
２室内空気取入口を、後面下方に排気口を、後面上方に
第１外気取入口を形成する一方、第２のケーシングの前
面下方に第３室内空気取入口を、後面下方に第２外気取
入口を形成し、前記第１のケーシング内に、第１室内空
気取入口と送風口とを室内空気用ダンパを介して連通さ
せて第１流路を形成し、同第１流路の下流側に処理空気
用ファンとコイルユニットとを順次配設するとともに、
第２室内空気取入口と排気口とを排気用ダンパを介して
連通させて第２流路を形成し、同第２流路内に排気用フ
ァンを配設し、さらに、第１外気取入口と、前記第１流
路における処理空気用ファンの上流側とを外気用ダンパ
を介して連通させて第３流路を形成し、さらに、第２の
ケーシングと第１のケーシングとを貫通するように、第
３室内空気取入口と排気用ファンとを連通させて第４流
路を形成するとともに、第２外気取入口と処理空気用フ
ァンとを連通させて第５流路を形成し、しかも、同第４
流路と第５流路との交差部に全熱交換器を配設するとと
もに、同全熱交換器の下流側をなす第５流路内に補助フ
ァンを配設した。

【０００９】したがって、一つのユニットで冷・暖房し
ながら換気が可能となり、さらに、春や秋などには外気
のみを利用しての空調が可能となり、しかも、ユニット
全体は薄型でコンパクトな構成とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る換気機能を有するフ
ァンコイルユニットは、第１のケーシングと第２のケー
シングとの側部同士を連結して一つのユニットケーシン
グを構成しており、第１のケーシングの上面に送風口
を、前面下方に第１、第２室内空気取入口を、後面下方
に排気口を、後面上方に第１外気取入口を形成してい
る。

【００１１】一方、第２のケーシングの前面下方には第
３室内空気取入口を、後面下方には第２外気取入口を形
成している。

【００１２】そして、前記第１のケーシング内に、第１
室内空気取入口と送風口とを室内空気用ダンパを介して
連通させて第１流路を形成し、同第１流路の下流側に処
理空気用ファンとコイルユニットとを順次配設するとと
もに、第２室内空気取入口と排気口とを排気用ダンパを
介して連通させて第２流路を形成し、同第２流路内に排
気用ファンを配設し、さらに、第１外気取入口と、前記
第１流路における処理空気用ファンの上流側とを外気用
ダンパを介して連通させて第３流路を形成している。

【００１３】また、第２のケーシングと第１のケーシン
グとを貫通するように、第３室内空気取入口と排気用フ
ァンとを連通させて第４流路を形成するとともに、第２
外気取入口と処理空気用ファンとを連通させて第５流路
を形成し、しかも、同第４流路と第５流路との交差部に
全熱交換器を配設するとともに、第５流路における前記
全熱交換器の下流側をなす位置には、第２外気取入口か
らの外気を処理空気用ファンに強力に送気するための補
助ファンを配設している。

【００１４】かかる構成により、全熱交換器により熱交
換した外気を導入しながらファンコイルにより室内空気
を処理する通常運転と、外気のみをファンコイルに導入
する外気冷房運転と、熱交換した外気と直接の外気をフ
ァンコイルに導入するとともに、室内空気を積極的に排
気して換気能力をアップさせた強制全外気冷・暖房運転
とを選択的に行うことができる。

【００１５】しかも、ユニットケーシング内に各流路及
び各機器類が効果的にレイアウトされているのでケーシ
ングを薄型でコンパクト化することができ、室内への設
置に支障がない。

【００１６】さらに、全熱交換器により熱交換された空
気は、処理空気用ファンにて外気または室内空気と混合
されて一個所より送風されるので、室内の温度分布が一
様となる。

【００１７】また、上記コイルユニットと送風口との間
に加湿器を配設することができ、これにより、被空調室
内の湿度を適切な状態に保つことができるので、居住者
にとっての室内環境をさらに向上させることができる。

【００１８】さらに、上記排気用ファンをダブルファン
となし、一方のファンを第２流路に、他方のファンを第
４流路に臨ませる構成とすれば、補助ファンとの協働に
よって、前記した強制全外気冷・暖房運転の能力をより
向上させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。

【００２０】図１〜図４に本発明に係る換気能力を有す
るファンコイルユニット（以下空調機Ａとする）の外観
と内部構造を示している。

【００２１】図１に示すように、空調機Ａは、箱型の第
１のケーシング11と、同じく箱型の第２のケーシング12
の側部同士を連結したユニットケーシング１内に、後述
する必要機器を配設するとともに、所要の流路を形成し
て構成されている。

【００２２】すなわち、図１〜図３に示すように、第１
のケーシング11の上面の前側に、長手方向に沿って矩形
形状の送風口13を設けるとともに、前面下方には、矩形
形状の第１室内空気取入口14と第２室内空気取入口15
を、これらもケーシング長手方向に沿って上下に並設し
ている。さらに、第１のケーシング11の後面下方及び上
方に、それぞれ長手方向に沿って矩形形状の排気口16と
第１外気取入口17とを設けている。

【００２３】一方、第２のケーシング12の前面下方に、
長手方向に沿って矩形形状の第３室内空気取入口18を設
けるとともに、後面下方には、これもケーシング長手方
向に沿って矩形形状の第２外気取入口19を設けている。

【００２４】なお、図１中、２は制御ボックス、３は熱
媒体の冷・温水出入り口、４はドレン排水口、g1,g2 は
空気取入口であり、また、図２及び図３中、20は前記ド
レン排水口４に連通するドレンパン、f1〜f4はフィルタ
ーである。

【００２５】図４に示すように、前記第１のケーシング
11内には、第１室内空気取入口14と送風口13とを室内空
気用ダンパD1を介して連通させて第１流路R1を形成し、
同第１流路R1の下流側、すなわち、第１のケーシング11
内における上部側の後面側から処理空気用ファンF1とコ
イルユニット５とを順次配設し、そして、コイルユニッ
ト５と送風口13との間には加湿器６を配設している。

【００２６】また、第２室内空気取入口15と排気口16と
を排気用ダンパD2を介して連通させて第２流路R2を形成
し、同第２流路R2内に排気用ファンF2を配設している。

【００２７】さらに、排気口16の上方に開口する第１外
気取入口17と、前記第１流路R1における処理空気用ファ
ンF1の上流側とを外気用ダンパD3を介して連通させて第
３流路R3を形成している。

【００２８】また、第２のケーシング12と第１のケーシ
ング11とを貫通するように、第３室内空気取入口18と排
気用ファンF2とを連通させて第４流路R4を形成し、さら
に、第２外気取入口19と処理空気用ファンF1とを連通さ
せて第５流路R5を形成している。11a,11b は、第１のケ
ーシング11における第２のケーシング12側をなす側壁に
形成した連通孔である。

【００２９】しかも、同第４流路R4と第５流路R5との交
差部となる位置に全熱交換器７を配設し、さらに、第５
流路R5内における前記全熱交換器７の下流側をなす位置
には、第２外気取入口19からの外気を処理空気用ファン
F1に強力に送気するための補助ファンF3を配設してい
る。なお、図４では、理解を容易にするために、ユニッ
トケーシング１を第１のケーシング11と第２のケーシン
グ12とを分離させた状態で示してある。上述した各流路
R1〜R5を、図５に模式的に示している。

【００３０】また、上記構成の空調機Ａは、図示しない
操作パネルを操作することにより、制御ボックス２を介
して各ファンF1〜F3、及び、各ダンパD1〜D3の駆動を制
御して、ＯＮ、ＯＦＦの他、３通りの運転モードを選択
して運転可能としている。

【００３１】すなわち、３通りの運転モードとは、 全熱交換器７により熱交換した外気を導入しながらコ
イルユニット５により室内空気を処理する通常冷・暖房
運転（以下通常運転という）。

【００３２】熱交換した外気と直接の外気をコイルユ
ニット５に導入し処理するとともに、室内空気を積極的
に排気して換気能力をアップさせた強制全外気冷・暖房
運転（以下強制外気運転という）。

【００３３】外気のみをコイルユニット５に導入する
外気冷房運転（以下外気運転という）である。

【００３４】また、本実施例に係る空調機Ａは、上記し
たように加湿器６を備えており、同加湿器６は、上記各
運転モードにおいて、室内に設けた湿度センサ（図示せ
ず）により検出した湿度に応じて自動的に作動するよう
に制御されている。したがって、いずれのモードで運転
しても室内の湿度を一定に保つことができる。

【００３５】ここで、図６〜図８を参照しながら、上記
〜の各運転モードについて説明する。

【００３６】（通常運転）通常運転では、図６に示すよ
うに、処理空気用ファンF1、排気用ファンF2、補助ファ
ンF3はすべて駆動しており、流路としては、室内空気用
ダンパD1のみが開となって排気用ダンパD2、外気用ダン
パD3は閉となり、第１流路R1、第４流路R4、第５流路R5
が機能している。

【００３７】すなわち、室内の空気は、室内→第１室内
空気取入口14→フィルターf2→室内空気用ダンパD1→フ
ィルターf1→処理空気用ファンF1→コイルユニット５→
加湿器６→送風口13→室内と第１流路R1を流れて室内に
冷・温風を送風して冷・暖房を行う。

【００３８】同時にまた、室内の空気は、室内→第３室
内空気取入口18→フィルターf3→全熱交換器７→排気用
ファンF2→排気口16→室外と第４流路R4を流れて室外に
排出され、このときに、この排出された量と略等しい新
鮮な外気が、室外→第２外気取入口19→フィルターf4→
全熱交換器７→補助ファンF3→処理空気用ファンF1→コ
イルユニット５→加湿器６→送風口13→室内と第５流路
R4を流れて室内に導入される。

【００３９】この際、補助ファンF3のはたらきにより、
外気は十分に第５流路R5から室内へ流入し、かかる新鮮
な外気と第４流路R4に流入した室内の空気とが全熱交換
器７を通過する際に相互に熱交換される。

【００４０】このように、室内へ導入される新鮮な外気
は室内の空気の熱エネルギーを回収するのでコイルユニ
ット５では効率的に熱交換され、省エネルギーでの冷・
暖房を行いながら室内を換気することができ、二酸化炭
素等の濃度の増加を抑制して室内を良好なコンディショ
ンに保つことができる。

【００４１】（強制外気運転）強制外気運転は、換気機
能をより強めた運転モードであり、室内に導入する処理
空気を新鮮な外気のみとし、かつ、室内空気は積極的に
室外へ排出するようにしている。

【００４２】すなわち、図７に示すように、処理空気用
ファンF1、排気用ファンF2、補助ファンF3はすべて駆動
しているが、上記した通常運転（図７）と比べると、室
内空気用ダンパD1が閉じて第１流路R1が閉鎖され、代わ
りに外気用ダンパD3が開となって第３流路R3より外気が
取り込まれ、同時に、排気用ダンパD2も開となって、第
２流路R2より室内空気を積極的に室外へ排出されてい
る。したがって、新鮮な外気が処理空気として室内に流
入することとなって、換気機能が大幅に増強された状態
で冷・暖房を行うことができる。

【００４３】（外気運転）外気運転は、例えば、春や秋
などのように強力な冷房を必要としない時期に、外気の
みを室内に導入し冷房を行うものである。

【００４４】図８に示した例では、ファンとして処理空
気用ファンF1のみが駆動しており、排気用ファンF2、補
助ファンF3は停止している。流路としては、外気用ダン
パD3のみを開として、第３流路R3のみを機能させている
ので、この場合は全熱交換器７による室内空気と外気と
の熱交換は行われない。

【００４５】外気は、室外→第１外気取入口17→外気用
ダンパD3→フィルターf1→処理空気用ファンF1と第３流
路R3を流れてその後コイルユニット５→加湿器６→送風
口13→室内と流れるが、この場合、通常、コイルユニッ
ト５には冷・温水は流さないで運転している。なお、必
要に応じて冷水を流して熱交換を行ってもよく、さら
に、排気用ダンパD2を開として第２流路R2から室内空気
を積極的に排気するようにしてもよい。

【００４６】以上説明してきたように、本実施例に係る
空調機Ａは、ワンユニットでファンコイルユニットとし
ての機能に加えて換気機能も備えることができ、しか
も、ユニットケーシング１が薄型でコンパクトな構成と
なっているので室内への設置に支障がない。

【００４７】また、全熱交換器７により熱交換された空
気は、処理空気用ファンF1にて外気または室内空気と混
合されて一個所より送風されるので、室内の温度分布が
一様となる。

【００４８】さらに、加湿器６によって、被空調室内の
湿度を適切な状態に保つことができるので、居住者にと
っての室内環境をさらに向上させることができる。

【００４９】次に、他の実施例として、図９に示したも
のを説明する。

【００５０】これは、上記排気用ファンF2をダブルファ
ンとなし、一方のファンF2' を第２流路R2に、他方のフ
ァンF2''を第４流路R4に臨ませている。なお、その他の
構成は先の実施例と同様であるので説明を省略する。

【００５１】すなわち、先の実施例では、第２流路R2か
らの室内空気と、第４流路R4からの外気とは共通の排気
用ファンF2で室外へ排出されているが、本実施例では、
それぞれが独立したファンF2',F2''により効率的に排出
されるので、例えば、強制外気運転のときなど、室内の
空気循環能力が高まり、全熱交換器７の熱効率、及び換
気機能も増強される。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、上記した形態で実施されるも
ので以下の効果を奏する。

【００５３】一つのユニットで、全熱交換器により熱
交換した外気を導入しながらファンコイルにより室内空
気を処理する通常運転と、外気のみをファンコイルに導
入する外気運転と、熱交換した外気と直接の外気をファ
ンコイルに導入するとともに、室内空気を積極的に排気
して換気能力をアップさせた強制外気運転とを選択的に
行うことができる。

【００５４】ユニットケーシング内に各流路及び各機
器類が効果的にレイアウトされているのでケーシングを
薄型でコンパクト化することができ、室内への設置に支
障がない。

【００５５】全熱交換器により熱交換された空気は、
処理空気用ファンにて外気または室内空気と混合されて
一個所より送風されるので、室内の温度分布が一様とな
る。

【００５６】コイルユニットと送風口との間に加湿器
を配設したことにより、被空調室内の湿度を適切な状態
に保つことができ、居住者にとっての室内環境をさらに
向上させることができる。

【００５７】排気用ファンをダブルファンとなし、一
方のファンを第２流路に、他方のファンを第４流路に臨
ませる構成とすれば、補助ファンとの協働によって、前
記した強制全外気冷・暖房運転の能力をより向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る換気機能を有するファンコイルユ
ニットの正面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面視による説明図で
ある。

【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面視による説明
図である。

【図４】ユニットケーシングを構成する第１、第２のケ
ーシングの説明図である。

【図５】換気機能を有するファンコイルユニットの模式
的説明図である。

【図６】通常運転の説明図である。

【図７】強制外気運転の説明図である。

【図８】外気運転の説明図である。

【図９】他の実施例に係る換気機能を有するファンコイ
ルユニットの模式的説明図である。

【符号の説明】

Ａ 換気機能を有するファンコイルユニット（空調機） １ ユニットケーシング ５ コイルユニット ６ 加湿器 ７ 全熱交換器 11 第１のケーシング 12 第２のケーシング 13 送風口 14 第１室内空気取入口 15 第２室内空気取入口 16 排気口 17 第１外気取入口 18 第３室内空気取入口 19 第２外気取入口 D1 室内空気用ダンパ D2 排気用ダンパ D3 外気用ダンパ F1 処理空気用ファン F2 排気用ファン F3 補助ファン R1 第１流路 R2 第２流路 R3 第３流路 R4 第４流路 R5 第５流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 昌稔 福岡県糟屋郡宇美町大字宇美字大谷3351− ８ 昭和鉄工株式会社宇美工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のケーシング(11)と第２のケーシング
   (12)の側部同士を連結してユニットケーシング(1) を構
   成し、第１のケーシング(11)の上面に送風口(13)を、前
   面下方に第１、第２室内空気取入口(14),(15) を、後面
   下方に排気口(16)を、後面上方に第１外気取入口(17)を
   形成する一方、第２のケーシング(12)の前面下方に第３
   室内空気取入口(18)を、後面下方に第２外気取入口(19)
   を形成し、 前記第１のケーシング(11)内に、第１室内空気取入口(1
   4)と送風口(13)とを室内空気用ダンパ(D1)を介して連通
   させて第１流路(R1)を形成し、同第１流路(R1)の下流側
   に処理空気用ファン(F1)とコイルユニット(5) とを順次
   配設するとともに、第２室内空気取入口(15)と排気口(1
   6)とを排気用ダンパ(D2)を介して連通させて第２流路(R
   2)を形成し、同第２流路(R2)内に排気用ファン(F2)を配
   設し、さらに、第１外気取入口(17)と、前記第１流路(R
   1)における処理空気用ファン(F1)の上流側とを外気用ダ
   ンパ(D3)を介して連通させて第３流路(R3)を形成し、 さらに、第２のケーシング(12)と第１のケーシング(11)
   とを貫通するように、第３室内空気取入口(18)と排気用
   ファン(F2)とを連通させて第４流路(R4)を形成するとと
   もに、第２外気取入口(19)と処理空気用ファン(F1)とを
   連通させて第５流路(R5)を形成し、 しかも、同第４流路(R4)と第５流路(R5)との交差部に全
   熱交換器(7) を配設するとともに、同全熱交換器(7) の
   下流側をなす第５流路(R5)内に補助ファン(F3)を配設し
   たことを特徴とする換気機能を有するファンコイルユニ
   ット。
2. 【請求項２】上記コイルユニット(5) と送風口(13)との
   間に加湿器(6) を配設したことを特徴とする請求項１記
   載の換気機能を有するファンコイルユニット。
3. 【請求項３】上記排気用ファン(F2)をダブルファンとな
   し、一方のファンを第２流路(R2)に、他方のファンを第
   ４流路(R4)に臨ませたことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の換気機能を有するファンコイルユニット。