JPS58117933A - 天井隠蔽型空気熱源ヒ−トポンプユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、天井裏に設置する空気熱源ヒートポンプユニ
ットに係り、詳しクハ、室外側機器も室内側機器と共Ｖ
Ｃ１つのケーシング内に収めてこれをそつくり天井裏に
設置できるようにすると共に冷暖房運転、外気冷房運転
、排熱回収運転、換気運転などの多種運転が選択的に行
ない得るようにし九空気熱源ヒートポンプユニットに関
ｆる。 従来より天井裏空間を利用した空気調和方式が種々提案
され、天井裏内に水熱源または空気熱源の空調機を収納
する方式が採用されている。このうち、空気熱源空調機
の場合には、室内機だけを天井裏内に設置し、室外＠に
ベランダや屋上等に設置し、両者間を冷媒配管してヒー
トポンプを形成する場合が多い。 しかし、４物によっては室外機を建物外側に設置するス
ペースがなかったり、また建物の美感上好ましくなかっ
たりする場合がある。また、建物外側に室外機の設置ス
ペースが確保された場合にあっても、室外機と天井裏室
内機の間に冷媒ガス配管工事を必要とし、この冷媒ガス
配管用のパイプ／ギフト等のスペースが必要となつ之り
、建物外周部の梁に大きな開口（給排気用）を設けるこ
と金要したり、デフロスト装置を室外機に内蔵させねば
ならなかつ交りして、工事が繁雑化し、建物との取合い
や美感面で難点が生じる場合が多がった。 本発明は、天井裏ケ利用した場合の従来のセパレート型
式の空気熱源空調機に代えて、室外機も室内機と共ｌｃ
ｉ体化して天井裏空間内に収納できかつ冷暖房運転、外
気冷房運転などを適宜選択できるようにした新しい天井
隠蔽型空気熱源ヒートホンフユニッＩｆ提供するもので
ある。 本発明の天井隠蔽型空気熱源ヒートポンプユニットは、
第１〜５図に示したように、一つのケーシング１内を仕
切板２によって室外側空気通路Ａと室内側空気通路−Ｂ
とに区分し、室外側空気通路ＡＶｒ−配置され洗室外側
熱交換器３と室内側空気通路ＢＶｃ配置された室内側熱
交換器４とを冷媒配管してヒートポンプを形成すると共
に両通路ＡとＢのファン５と６を同軸駆動と（２、両通
路ＡとＢとを連通する開ロアを設けると共に室外側空気
通路ＡＶｃおいて室外側熱交換器３の迂回通路８を設け
、室外側空気通路Ａにおける空気流れを室外側熱交換器
５を経る流路と迂回通路８を経て開ロアから室内側空気
通路ηに入る流路とに切侠えるダンパ９を設置した構成
を有している。なお、図において、１０ｔｒｉモーター
、１１ハ圧縮機であり、このモーター１０と圧縮機１１
は室内側空気通路Ｂの９１！Ｉに設置しである、 図の実施例において、横に延び洗直方形のケーシング１
を垂直な仕切板２によって長手方向１ｃ２分（途中で折
れ曲ってぃ−）して横方向ｉｃｅびた室外側空気通路Ａ
と室内側空気通路Ｂを設けた例が示され、ファン５と６
はこの仕切板２を挾んだファンケース１２と１５の中に
それぞれ収められている。そして、このファンケース１
２と１３の下方に両通路ＡとＢを連通する開ロアが設け
られている。 室外側と室内側の機器配置を以下に順を追って説明する
。説明の便宜上、直方形のケーシングの６面について、
図示のように、上面をａ、下面をｂ、室外側の側面をｃ
、室内側の側面１ｒ　ａ　ｓ残りの両端面金９とｆと呼
ぶことにする（第３〜５図）。 に近い方には還気取入口１６が設けられている。 外気取入口１５は後述のように外気取入ダクトに接続さ
れ、還気取入口１６は開口し友ままであり、天井裏空間
の空気全取入れるようになっている。 外気取入口１５は側面Ｃの下方ｖｃ投けられていてこの
外気取入口１５より上の部分に平板１７（第１図］が設
けである。この平板１７ハはぼ水平な板であり室外側空
気通路Ａを上下ＩＣ２分するが、その長さは端面ｅから
ファンケース１２の前までであり、このファンケース１
２の前の平板１７の端縁にダンパ９が回転可能に接続し
である（このダンパ９の詳細は後述する）。そして、こ
の平板１７と仕切板２との取付部分１／（は隙間１８（
第４図）が設けである。より詳しくは、仕切板２は端面
ｅに向うにつれて室外側の方に傾斜しているが、この傾
斜している部分の仕切板２と平板１７との間には隙間１
８が設けである。そして、この平板１７の上には室外側
熱交換器３が設置してあり、外気取入口１５から平板１
７の下の空間（これは迂回通路８でもある）ＶＣ入った
外気が隙間１８ヲ経て平板１７の上に出てから室外側熱
交換器３を通過するようにしである。なお、図ＶＣは現
われていないが、この室外側熱交換器３の下部には、ド
レンバ。 ンが設は工ある。 ダンパ９汀平板１７の端縁１９（第３゛図ンに沿って設
けられた水平軸２０の回りに回転するもので、第６〜７
図は第１〜５図に示した態様のダンパ９を、ま７ｍ第８
〜９図は別の態様のダンパ９′を、それぞれ視角を変え
て斜視的に示したものである。 第６〜７図に示したダンパ９は、水平な回転軸２０の回
りに回転する翼２２と、回転軸２０の１方の端部に回転
可能に取付けられ友扇形板２３と、固定板２４とからな
り、翼２２と扇形板２５とは１体的に回転軸２００回り
に回転するようになっている。すなわち、固定板２４１
／（対して翼２２と扇形板２６は１体となって相対的に
回転する′ものである。扇形板２５には孔２５があけて
あり、扇形板２３の回転位置ｖｃ工って、この孔２５が
０面の還気取入ロ１６ｖｃ整合する開成位置と、扇形板
２５が還気取入口１６を塞ぐ閉成位置と、を選択できる
ようにしである。一方、この扇形板２３と同時に回転す
る翼２２は、平板１７の下の空間（迂回通路８）とファ
ンケーシング下の連通−ロアとを遮断したり連通させた
りする。 第８〜９図に示した別の態様のダンパ９′は、水平な回
転軸２０の回りに、翼２２と扇形板２３′が１体的に回
転することは先述のダンパ９と同様であるが、さらに、
先述のダンパ９の固定板２４に対応する翼２６も、ＩＩ
Ｌ２２および扇形板２３′と共に１体的に回転するよう
にしたものである。この場合、扇形板２５′は先述の扇
形板２３工り小さくしてあり孔は設けてないが、この扇
形板２３が還気取入口１６から外れた位置にまで回転し
之ときに還気取入口１６が開き、還気取入口１６を塞い
でいる位置ではこれを閉成することになる。翼２２の機
能は先述のダンパ９と同様であるが、これと共に翼２６
が回転することによって、第１図に見えるファン吸込口
２７と仕切板１７の下の空間（迂回通路８）とを遮断し
たり連通させｔりすることができるようにしたものであ
る。ダンパの回転位置と空気流れの関係に°りいては後
述する。これらのダンパ９または９′は図示しないが電
磁コイルによってその回転位置を選択的に切換えられる
ようになっており、遠隔操作によって運転態様を自動的
に選別できるようにしである。しかし場合に工っては、
このダンパの回転量は手動で調節できるようにすること
もできる。 室外側ファン５は室内側ファン６と同軸回転するもので
あるが、室外側ファン５の方が室内側ファン６エりも容
量ヲ大きくしてあり、同じ回転数でも前者の方が大きな
風量が得られるようにしである。この室外側ファ１５の
吸込口２７から吸込まれ友空気はｆ面に設けられた排気
口２８から吐出される。この排気口２８１Ｃは排気ダク
トが接続される。 次に、室内側機器配置について説明する。 ＠２図は室内側を斜視的に示し友ものであるが、この図
に見られるように、水平方向の平板３０の下方に吹出チ
ャンバー３１が設けてあり、この平板３０の上に室内側
熱交換器４が設置しである。 吹出チャンバー３１ニは室内側ファンの吐出口５２が開
口している。室内側熱交換器４の下ＶＣｆ１図示しない
がドレンパンが取付けられてｉる。 先述のように、仕切板２にケーシング１の８面に近づく
ほど室外側の方に傾斜していて室内側に空間５４が作ら
れており、この空間３４ｖｃ圧縮機１１並びに図示しな
いが四方弁その他の制御機を収納

【７である。この空間
３４ハ還気取入チヤンバーでもあり、この空間６４の８
面に面する側にフィルターボンクス３５が設置されてい
て、天井裏内に導かれ洗室内空気（還気）がフィルター
を経て空間３４内に入り、室内側熱交換器４を通過した
あと、室内側ファン６のファン吸込口５６（第２図）に
吸込まれ、ファン吐出口３２から吹出チャンバー５１内
に吐出される。この吹出チャンバー５１のｄ而に而する
側に給気口３８．３８′が設けられている、この給気口
６８．５８′ｖｃｉ給気ダクトが接続され天井面に設け
られた吹出口に給気を送気する。 なお、このｄ（ｆｉＫ代えて、吹出チャンバー３１のｂ
面（底面）に面する側に給気口を設け、その下の天井面
から室内に給気することもできる。 このようにして構成された本発明の天井隠蔽型空気熱源
ヒートポンプユニットハ、ダンパ９の切換えによって、
冷暖房運転と外気冷房運転が次のようにして効果的に行
なわれる。 １ず冷暖房運転について説明すると、第６〜７図の構造
のダンパを使用した場合、第１図に示すような位置に設
定する。すなわち、迂回通路８と連通間ロアとが１１ｔ
２２によって遮断されがつ還気取入口１６が扇形板２３
１Ｃよって閉塞されるようなダンパ位置に設定する。こ
れによって、室外側空気通路ＡＩＣおいて、外気取入口
１５（ダクトによって外気に通じている）から平板１７
の下の空間に入った外気は、隙間１８から平板１７の上
に抜け、室外側熱交換器５を経たあと、室外側ファンの
吸込口２７からファン５内に入り、ファン吐出口（排気
口）２８からケーシング外に排出され、排気ダンＩＩｃ
よって建物外に出される。他方、室内側空気通路ＢＩＣ
おいては、天井裏内の還気（室内から導入された空気）
がフィルターボックス３５ヲ経てユニット内の空間６４
に入り、室内側熱交換器４を通過して室内側ファン６の
吸込口５６ＶＣ吸込まれ、吐出口３２から吹出チャンバ
ー３１１Ｃ吐出されたあと、給気口６８から給気ダクト
によって吹出口に導かれる。なお、冷房運転時は室外側
熱交換器３を凝縮器、室内側熱交換器４を蒸発器として
機能させ、暖房運転時は四方弁により冷媒流れを切替え
て、その逆に機能させる。 また、この冷房もしくは暖房運転において、ダンパ９ｆ
第１図の位置から若干時計回りの方向に（第４図でに反
時計回りの方向Ｖｃ）回転させ、還気取入口１６は扇形
板２５で閉塞し、た筐まで、迂回通路８と開口り連通さ
せると、外気の全部筒たは１部は迂回通路８から開ロア
を経て室内側に入り、室内ファンの吸込口３６ニ還気系
統と共に吸込まれ、新鮮な外気の混合した給気が得られ
る。 さらに、仕切板２の０面に近い位置にダンツク４０（第
３図）を設けておき、このダ／・り４０を若干開口し、
ダンパ９を第１図の位１ｔＫ設定して冷暖房運転すると
排熱回収が図れる。 以上の冷暖房運転は鷹６〜７図のダン・：９を使用した
例で説明したが、第８〜９図のダン・ζ９′を使用した
場合も全く同様の空気通路が形成される。 次に、外気冷房運転について説明する。これは冬期また
は中間期などにおいて、建物内発生熱などによって外気
温度より室内温度が高くなっている場合などに適用され
る。この外気冷房運転（圧縮機１１は停止状態）は第６
〜７図のダンノく９と第８〜９図のダンパ９′とでは若
干空気流れが異なる場合がある。 まず、第６〜７甲のタンパ９を使用する場合について述
べると、還気取入口１６と扇形板２３の孔２５が整合す
る位ＵｖＣまでダンパ９を回転する。（１ｊｊｔ２２と
扇形板２３を１体的に回転するが、固定板２４は非回転
）。この回転は、第１図では時計回り、第４図では反時
計回りに現われる。これｖｃＬつて、還気取入口１６は
室外側ｖｃｌｆＩ口し、天井兼内の空気は室外側ファン
の吸込口２７に吸込まれ、排気口２８から建物外に排出
される。また、翼２２が固定板２４の裏側にほぼ接する
位置まではね上げられることから、迂回通路８と開口７
が完全に連通ずる。これによって、外気取入口１５から
の外気は、そのほぼ全量が室外側熱交換器３を経ずして
（この熱交換器が風の抵抗体となる）迂回通路８から開
ロアを経て室内側ファンの吸込口３６に入り、吐出口６
２、吹出チャンバ３１′ｌｔ経て室内に給気される。そ
のさい、フィルターボックス５５、室内側熱交換器４の
経路の還気にこれらが風の抵抗体となるためにほとんど
流れない。したがって、両ファン５と６が同時回転しな
がら、外気が給気として取入れられる。 第８〜９図のダンパ９′の場合は、やはり第６〜７図の
ダンパ９の場合と同様に−ばいに回転させ、扇形板２３
′ヲ還気取入口１６から外れる位置にして還気取入口１
６を開口すると共に翼・２２もはね上げるが、同時に翼
２６も回転し、この翼２６σ〕下方に室外側ファンの吸
込口２７が現われることになる。これによって、還気取
入口１６から入った天井兼の空気（還気）ｒｓ、直接室
外側ファンσ】吸込口２７に入り、排気口２８からダク
ト’に経て建物外に排出される。そのさい、迂回通路８
と開ロアとに連通しているので、迂回通路８から外気が
開ロアを経て室内側に入り、室内側ファンの吸込口３６
、吐出口３２、吹出チャン・＜−３１′！！ｉ−経て室
内に給気される。また、迂回通路８と室外側ファンの吸
込口２７とも連通するので、この外気の１部は排気口２
８に向かうことになる。この吸込口２７に吸込まれる還
気と外気の割合は、ダンノ＜９′の回転角度の微調整に
よって調節できる。なお、このダンパ９′を用いる場合
は、ダンパ９の場合よりも、還気取入口１６の位置を高
めに設定しておくとよい。 このようにしてダンパ９ま友は９′を用いることによっ
て、冷暖房運転と外気冷房運転ま几は排熱回収運転が簡
単かつ効果的に選択できる。 次に、本発明の天井隠蔽型空気熱源ヒートポンプユニッ
トを用いてビル空調を行なう例を第１０〜１２図に従っ
て説明する。 第１０図は、本発明のヒートボ／プユニットＵを天井ス
ラブ４２から吊り下げて天井面４５の内側に設置し、天
井部外柔４４との取合いを工夫して外気と排気全簡単に
行なえるようにし友設置方式を示している。通常の建物
において天井面４５と天井スラブ４２との間の外壁１ｆ
ｌｌ／Ｃは外柔４４が存在する。この外柔４４を開口す
ることは強度面でもまた作業上および外観上にも問題が
ある。本発明においては、天井面４５と外柔４４の下面
４５とはほぼ同レベルにあることに着目し、この外柔４
４の下面４５と内面４６ニフード４７を被着し、この下
面４５、内面４６およびフード４７によって風道４８を
形成することに工っで、外柔４４の直下から外気と排気
の出入を行なわせるように（７たものである。すなわち
、外柔４４の直下の外壁４９１Ｃ開口５０を設け、この
開口５０ニフード４７を接続する。 この開口５０はそと下りの傾斜をつけ、この開口の下面
に）−ド４７の端を接続し、外柔４４の下面４５に沿っ
て水平方向に延ばしたあと内面４６に沿って天井内に立
上げることによって風道４８全形成する。実際上は、窓
５１のある外壁４９に開口５０全形成すると、第１１図
のように美感上も良好である。そのさい、ブラインドボ
ックス５２をフード４７ニ取付けることができる。窓上
に開口５０を形成する場合は、この開口５０を窓幅−ば
いに作り、サツシと一体化することもできる。 ユニットＵＵ外柔４６の近くの天井裏に吊り下げ、風道
４８とダクトで接続する。この風道４８と接続するダク
トは、第１２図に示すように、外気ダクト５５と排気多
りト５６とからなり、外気ダクト５５ハユニツトの外気
取入口１５ニ、また排気ダクトｉユニットの排気口２８
Ｖ′ｃ接続する。一方、ユニットの給気口５Ｂ、　５Ｂ
’ｌｌ］ｌｄ給気ダクト５７．５１′全接続し、天井面
に設置した各所の吹出口５８にこの給気ダクト５７．５
７′の他端を接続する。 天井面Ｋｉｄ還気吸込ロ６０ヲ適当な個所に設け、室内
の空気を天井裏空間６１内に導き入れる。この天井裏空
間に取入れられた還気は、ユニットのフィルターボック
ス３５または還気取入口１６からユニット内に入って処
理される。なお、ユニットの給気口全ユニット底面に設
けておけばユニット直下の天井面吹出口から給気を室内
に送気することもできる。 以上のように、本発明の天井隠蔽型空気熱源ヒートポン
プユニット［よると冒頭に述べ九従来の問題が合理的に
解決される。そして、次に列挙するような数々の特徴的
な効果が奏される。 （１１外気冷房が可能でおる。 （２）　　完全個別空調が可能である。 （３）外気全遮断して朝のウオーミングアンプ運転がで
きる。 （４）ファンモーターが１台ですむ。 （５）　　フィルターボックスの取外しにエリ圧縮機や
ドレンパンその他の機器のメインテナンス作業が容易に
できる。 （６）還気が圧縮機を通過するので結露が防げる。 （７）モーターが室内側にあるので砂じんによる汚れが
なく、またその発熱が冬期に回収できる。 （８）圧縮機が室内側にあるのでクランクケースヒータ
が不要である。 （９）冬期において、室内空気を室外側熱交換器を通し
て排気することができるのでデフロスト装置が不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のユニットの内部を室外側について見た
斜視略図、第２図は同じく室内側に”ついて見た斜視略
図、第３図に同じく平面図、＄４図は同じく正面図、第
５図は同じく右側面図、第６図と第７図はダンパ９の斜
視図、第８図と第９図はダンパの他の例を示した斜視図
、第１０図は本発明のユニットｒ天井裏に設置した状態
を示す略断面図、第１１図は第１０図の建物の外側を示
した建物外面図、第１２図は本発明ユニットの配置例を
示した天井裏概観図である。 １・・・ケーシング ２・・・仕切板 ５・・・室外側熱交換器 ４・・・室内側熱交換器 ５・・・室外側ファン ６・・・室内側ファン ７・・・開口 ８・・・迂回通路 ９・・・夕”ンバ １０・・・モーター １１・・・圧縮機 １５・・・外気取入口 １６・・・還気取入口 ２８・・・排気口 ５５・・・フィルターボックス ３８・・・給気口 ４４・・・斜梁 ４７・・・フード ４８・・・風道 出願人　　日本ピーマンク株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１一つのケージング１内を仕切板２Ｖｃ工って室外
   側空気通路Ａと室内側空気通路Ｂとに区分し、室外側空
   気通路ＡＩＣ配置され九室外側熱交換器５と室内側空気
   通路ＢＩＣ配置された室内側熱交換器４と紮冷媒配管し
   てヒートポンプを形成すると共に内通路ＡとＢのファン
   ５と６を同軸駆動とし、内通路ＡとＢとケ連通する開ロ
   アを設けると共に室外側空気通路ＡＩＣおいて室外側熱
   交換器３の迂回通路８を設け、室外側空気道ｖＪＡ　Ｖ
   ｃおける空気流れを室外側熱交換器３を経る流路と迂回
   通路８を経て前記開ロアから室内側空気通路ＢＩＣ入る
   流路とに切換えるダンパ９を設置した天井隠蔽型空気熱
   源ヒートポンプユニット。 （２）ダンパ９が天井裏空間の空気を室外側空気通路Ｂ
   ＩＣ選択的に取入れる機能を果たすものである特許請求
   の範囲第１項記載のヒートポンプユニツ（３）ファン５
   と６は室内側空気通路に配ｆｉｔされたモーター１０ｖ
   ｃよって同軸駆動されるものである特許請求の範囲第１
   項または第２項記載のヒートポンプユニット。