WO2003048650A1 - Ventilateur et dispositif d'air conditionne - Google Patents

Description

明 細 書 換気装置および空気調和機 (技術分野）

本発明は、 空気調和機に含まれる換気装置および空気調和機、 特に、 室内外を 結ぶ空気経路と送風機とを備えた換気装置および空気調和機に関する。

(背景技術）

最近、 エアコン等の空気調和機において、 室外空気から水分を取り込み室内に 水分を搬送する加湿ュニットを備えたものが登場してきている。

この加湿ュニットは、 例えば特開 2 0 0 1 - 4 1 5 1 1号公報に開示されてい るような構造を有しており、 送風機によって室内へと送る空気をゼォライト等か ら成る加湿ロータを用いて加湿している。 具体的には、 一方で空気中の水分を加 湿ロータに吸着させるとともに、 他方でヒータを用いて加湿ロータから水分を脱 着させ、 その脱着させた水分を室内に送る空気に加えることで、 室内へと送られ る空気を加湿している。

このように、 加湿ュニットを備えた空気調和機では加湿空気を室内に供給する ことができるため、 空気が乾燥する冬などにも室内が心地よい相対湿度に保たれ る。 また、 上記の加湿ユニットは、 送風機を有し、 室外から取り入れた空気を室 内へと供給する機能を備えているため、 加湿が必要でないときには、 室外空気の 室内への供給機能を用いて換気を行わせることも可能である。

このように、 室外の空気を取り込み加湿して （あるいは加湿せずに） 送風機に よって室内へと供給させる加湿ュニッ卜は、 上記のように換気機能も備えている ことになる。 一般的に室内の空気よりも室外の空気のほうが清浄度が高いため、 加湿ュニッ卜の送風機によって室外空気を室内へと送れば、 室内が換気され室内 空気の清浄度が高くなる。

しかし、 室内空気が喫煙等により大きく汚れたような場合には、 室外空気を室 内に送り込む上記の換気方法では、 部屋の隙間等から汚れた室内空気を外へと押 し出すのに時間がかかる。

これに対し、 空気調和機とは別に換気扇を設置して喫煙等による空気の汚れを 効果的に室外へと排出することが考えられるが、 空気調和機と違って通常は設置 が予定されていない換気扇を新たに室内に設置するとなると、 工事費等の設置コ ストが大きくなつてしまう。

(発明の開示）

この発明の目的は、 空気調和機に含まれる換気装置あるいは空気調和機であつ て、 室外空気を室内に送り込むことができ且つ室内空気を室外に効果的に排出す ることができるものを提供することにある。

請求項 1に係る換気装置は、 空気調和機に含まれる換気装置であって、 空気経 路と、 送風機と、 切換手段とを備えている。 空気経路は、 室内と室外とを結んで いる。 送風機は、 空気取り入れ部および空気吹き出し部を有している。 切換手段 は、 第 1状態と第 2状態との切り換えをすることができる。 第 1状態とは、 送風 機の空気吹き出し部と空気経路とが連通している状態である。 第 2状態とは、 送 風機の空気取り入れ部と空気経路とが連通している状態である。

ここでは、 切換手段で第 1状態と第 2状態とを切り換えることにより、 空気経 路を介して室外の空気を室内へと送り込むことも空気経路を介して室内の空気を 室外へと排出することもできる。 したがって、 室内を正圧状態にしつつ緩やかに 換気を行いたいときに室外の空気を室内へと送り込む換気方法を採ることができ るとともに、 室内の汚れた空気を効果的に室外へと排出したいときに室内空気を 空気経路を介して室外へと排出する換気方法を採ることもできるようになる。 なお、 切換手段を設ける代わリに送風機を正逆に回転させることも考えられる が、 そのような送風機は一般に送風効率が低く、 現実的ではない。 これに鑑み、 本発明では、 上記のような切換手段を設け、 一方向に空気を吹き出す送風機を用 いることができるようにしている。

また、 本請求項に係る換気装置は、 はじめから空気調和機に組み込んでもよい し、 換気機能を持たない空気調和機に対してオプションの形で追加して接続させ てもよい。 請求項 2に係る換気装置は、 請求項 1に記載の換気装置であって、 切換手段は 、 第 1状態と第 2状態との切り換えに加え、 さらに、 空気経路が遮断される第 3 状態への切り換えが可能である。

切換手段によって第 3状態に切リ換わると、 換気装置の空気経路が遮断される 。 したがって、 室外において風が強いような場合に第 3状態に切り換えれば、 室 外から室内への空気の流れが意図せず発生することが抑えられる。

請求項 3に係る換気装置は、 請求項 1又は 2に記載の換気装置であって、 送風 機および切換手段が室外に配置されている。

ここでは、 騒音を発生する恐れのある送風機および切換手段を室外に配置して いるため、 室内の人に不快感を与えることが抑えられる。

請求項 4に係る換気装置は、 請求項 1から 3のいずれかに記載の換気装置であ つて、 制御部をさらに備えている。 制御部は、 切換手段を制御して第 1状態と第 2状態とを切り換えることで、 室外から室内への給気と室内から室外への排気と を切り換える。 また、 制御部は、 給気時と排気時とで送風機の出力を変化させる ここでは、 室外の新鮮な空気を室内へと送り込む給気と、 空気経路を介して室 内空気を室外へと直接排出する排気との各特性を考慮して、 例えば排気時に送風 機の出力を大きくすることが可能である。

また、 反対に、 排気時における騒音を抑えたいような場合には、 排気時に送風 機の出力を小さくすることも可能である。

請求項 5に係る空気調和機は、 請求項 1から 4のいずれかに記載の換気装置を 含むものであって、 室内機と、 室外機と、 加湿ユニットとを備えている。 加湿ュ ニットは、 室外機に内蔵あるいは隣接配置されており、 送風機、 切換手段、 およ び加湿手段を有している。 また、 この加湿ユニットは、 空気経路を介して室内機 へ加湿空気を供給する。

ここでは、 送風機を換気のために用いることができるとともに、 送風機を加湿 ュニッ卜において加湿空気を室内へと供給するために用いることができる。 そし て、 室外機に内蔵あるいは隣接配置される加湿ュニッ卜に送風機および切換手段 が設けられているため、 換気や加湿によリ発生する送風機や切換手段の騒音が室 内の人に聞こえ難くなる。

また、 切換手段を加湿ュニッ卜に設けることで、 加湿ュニッ卜の送風機を用い て室内空気を室外へと排出することができるようになつており、 ki湿ュニットを 備える空気調和機においては低コス卜で換気機能を強化することが可能になる。 すなわち、 本請求項の空気調和機では、 加湿ユニット内の送風機および切換手段 により、 室外空気の室内への給気による換気に加え、 室内空気を室外へと排出す ることによる換気を行うことができる。

請求項 6に係る空気調和機は、 請求項 5に記載の空気調和機であって、 室内空 気の温度調整を行う温度調整部をさらに備えている。 この空気調和機では、 切換 手段を制御し第 1状態と第 2状態とを切り換えることで室外から室内への給気と 室内から室外への排気とを切リ換えるとともに、 排気のときには温度調整部によ る室内空気の温度調整作用を強くする。

排気時には、 空気調和されている室内空気を空気経路を介してそのまま室外に 排出することになるため、 室内の空気調和の具合が悪くなることが考えられる。 これに鑑み、 ここでは、 排気のときに温度調整部による室内空気の温度調整作用 を強くして、 室内の空気調和の悪化を抑えている。 例えば、 冷房時や暖房時にィ ンバータ制御を行っている空気調和機においては、 排気時に圧縮機の周波数を一 時的に増大させることで、 室内温度の急激な変化を回避することができる。

請求項 7に係る空気調和機は、 請求項 5に記載の空気調和機であって、 室内機 は、 熱交換器と、 室内送風機とを有している。 室内送風機は、 室内空気を所定空 間に取り込み熱交換器に通して室内へと吹き出させるために設けられている。 そ して、 空気経路は、 加湿ユニットと室内機の所定空間とを結んでいる。

ここでは、 室外空気を室内へと供給する場合に、 加湿ユニットの送風機から空 気経路を経て送り込まれる室外空気は、 室内機の所定空間へと流入する。 この所 定空間は、 室内機の熱交換器に対して空気流れ上流側の空間である。 したがって 、 室内機の所定空間へと流れ込んだ室外空気は、 室内機の熱交換器を経て室内へ と吹き出されることになる。 このため、 室外空気が室内へと直接供給される場合 に較べ、 室内空気の温度変化が少なくなる。

請求項 8に係る空気調和機は、 請求項 5力、ら 7のいずれかに記載の空気調和機 であって、 室内空気の汚れ具合を検知する汚れセンサをさらに備えている。

ここでは、 汚れセンサにょリ検知された室内空気の汚れ具合に応じ、 室外から 室内への給気と室内から室外への排気とを適切に切リ換えることができる。 例え ば、 喫煙等により室内空気の汚れ具合が大きくなつたときに排気に切り換え、 そ れほど室内空気が汚れていないときに室外の新鮮な空気を室内に取り入れる給気 に切り換えることが考えられる。

(図面の簡単な説明）

第 1図は、 本発明の一実施形態に係る空気調和機の外観構成を示す斜視図であ る。

第 2図は、 冷媒回路および空気流れを示す図である。

第 3図は、 従来の室外機の分解斜視図である。

第 4図は、 加湿ュニッ卜の加湿ファンおよび切換ダンバの第 1状態を表す斜視 図である。

第 5図は、 加湿ユニットの加湿ファンおよび切換ダンバ近傍の第 1状態を表す 縦断面図である。

第 6図は、 空気調和機の制御ブロック図である。

第 7図は、 加湿ュニッ卜の加湿ファンおよび切換ダンバの第 2状態を表す斜視 図である。

第 8図は、 加湿ユニットの加湿ファンおよび切換ダンバ近傍の第 2状態を表す 縦断面図である。

第 9図は、 他の実施形態における加湿ュニッ卜の加湿ファンおよび切換ダンバ 近傍の第 3状態を表す縦断面図である。 (発明を実施するための最良の形態）

<空気調和機の概略構成 >

本発明の一実施形態に係る換気装置を含む空気調和機の外観を、 図 1に示す。 この空気調和機 1は、 室内の壁面などに取り付けられる室内機 2と、 室外に設 置される室外機 3とから構成されている。 室外機 3は、 室外熱交換器や室外ファ ンなどを収納する室外空調ユニット 5と、 加湿ユニット 4とを備えている。 室内 機 2内には室内熱交換器が収納され、 室外機 3内には室外熱交換器が収納されて いる。 そして、 各熱交換器およびこれらの熱交換器を接続する冷媒配管 6が、 冷 媒回路を構成している。 また、 加湿ユニット 4と室内機 2との間には、 加湿ュニ ット 4からの空気を室内機 2側に供給するとき、 および室内の空気を加湿ュニッ ト 4を介して室外へと排出するときに用いられる給排気管 7が設けられている。

<冷媒回路の構成 >

図 2は、 空気調和機 1で用いられる冷媒回路の系統図に空気の流れの概略を付 加したものである。

室内機 2内には、 室内熱交換器 1 1が設けられている。 この室内熱交換器 1 1 は、 長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、 伝熱管が揷通される複数 のフィンとからなリ、 接触する空気との間で熱交換を行う。

また、 室内機 2内には、 クロスフローファン 1 2と、 クロスフローファン 1 2 を回転駆動する室内ファンモータ 1 3とが設けられている。 クロスフ口一ファン 1 2は、 円筒形状に構成され、 周面には回転軸方向に羽根が設けられており、 回 転軸と交わる方向に空気流を生成する。 このクロスフローファン 1 2は、 室内空 気を室内機 2内に吸い込ませるとともに、 室内熱交換器 1 1との間で熱交換を行 つた後の空気を室内に吹き出させる。

室外空調ュニッ卜 5には、 圧縮機 2 1と、 圧縮機 2 1の吐出側に接続される四 路切換弁 2 2と、 圧縮機 2 1の吸入側に接続されるアキュムレータ 2 3と、 四路 切換弁 2 2に接続された室外熱交換器 2 4と、 室外熱交換器 2 4に接続された電 動弁 2 5とが設けられている。 電動弁 2 5は、 フィルタ 2 6および液閉鎖弁 2 7 を介して配管 3 1に接続されており、 この配管 3 1を介して室内熱交換器 1 1の 一端と接続される。 また、 四路切換弁 2 2は、 ガス閉鎖弁 2 8を介して配管 3 2 に接続されており、 この配管 3 2を介して室内熱交換器 1 1の他端と接続されて いる。 これらの配管 3 1， 3 2は、 図 1の冷媒配管 6に相当する。

また、 室外空調ユニット 5内には、 室外熱交換器 2 4での熱交換後の空気を外 部に排出するためのプロペラファン 2 9が設けられている。 このプロペラファン 2 9は、 室外ファンモータ 3 0によって回転駆動される。 <従来の室外機の構成 >

室外機 3の構成を説明する前に、 本発明が為される前の従来の室外機について 、 分解斜視図 （図 3 ) を用いて説明する。

従来の室外機は、 下部の室外空調ュニットおよび上部の加湿ュニッ卜から構成 されるものであって、 底板 4 1、 右側板 4 2、 左側板 4 3、 前板 4 4、 保護金網 4 6、 天板 4 7、 加湿ユニットケーシング 4 8などを含む室外機ケーシングを備 えている。

〔室外空調ュニッ卜に係る構成〕

前板 4 4の後方には、 ファン吸込口 4 5と仕切板 4 9とが取り付けられる。 ま た、 室外機ケーシングの後面に位置する保護金網 4 6の前面には、 平面視におい て略 L字形状である室外熱交換器 2 4が取リ付けられる。

室外熱交換器 2 4の前面には、 室外ファンモータ 3 0を固定するためのファン モータ台 5 0が取り付けられている。 室外ファンモータ 3 0は、 プロペラファン 2 9を回転させるために設けられている。 プロペラファン 2 9は、 ファン吸込口 4 5、 仕切板 4 9、 左側板 4 3、 室外熱交換器 2 4および加湿ユニットケーシン グ 4'8の底板によって形成される空間内を負圧とし、 室外機ケーシングの後面お よび左側面から導入した空気を室外熱交換器 2 4と接触させ前板 4 4の前方に排 気する役割を果たす。

仕切板 4 9と右側板 4 2との間には、 圧縮機 2 1、 四路切換弁 2 2、 電動弁 2 5、 液閉鎖弁 2 7、 ガス閉鎖弁 2 8などの冷媒回路構成部品と、 各部の温度を検 出するためのサーミスタ 5 1などが配置されている。 右側板 4 2の右側方には、 液閉鎖弁 2 7およびガス閉鎖弁 2 8を保護するための閉鎖弁カバー 5 2が取り付 けられる。

プロペラファン 2 9の上方には、 電装品箱 5 3が取り付けられる、 この電装品 箱 5 3には、 各部を制御するための回路部品を搭載したプリント基板 5 4が収納 され、 回路部品で生じた熱を放熱するための放熱フィン 5 5が取り付けられてい る。

〔加湿ュニッ卜に係る構成〕

加湿ュニットは、 室外機の上部に位置する加湿ュニットケ一シング 4 8を備え ている。 加湿ュニッ卜ケーシング 4 8内は、 右側が加湿ロータ 5 8等を収容する 空間、 左側が吸着ファン 8 1等を収容する吸着ファン収納空間 7 5となっている 。 この加湿ユニットケーシング 4 8内には、 加湿ロータ 5 8、 ヒータ組立体 6 4 、 加湿ファン 7 0、 カバー部材 7 4、 吸着ファン 8 1などが配置されている。 加湿ロータ 5 8は、 概ね円板形状を有するハニカム構造のセラミックロータで あり、 空気が容易に通過できる構造となっている。 具体的には、 図 3に示すよう な、 平面視において円形を有するロータであり、 水平面で切った断面図において 細かいハニカム （蜂の巣） 状になっている。 そして、 これらの断面が多角形であ る加湿ロータ 5 8の多数の筒部分を、 空気が通過する。

加湿ロータ 5 8の主たる部分は、 ゼォライト等の吸着剤から焼成されている。 ここではゼォライ卜を用いているが、 シリカゲルやアルミナといった吸着剤を用 いることも可能である。 ゼォライト等の吸着剤は、 接触する空気中の水分を吸着 し、 加熱されることによって吸着した水分を脱着する性質を有している。

この加湿ロータ 5 8は、 加湿ュニットケーシング 4 8側に設けられた支持軸 5 9に、 ロータガイド 6 0を介して回動可能に支持される。 加湿ロータ 5 8の周面 には、 ギヤが形成されており、 ロータ駆動モータ 6 1の駆動軸に取り付けられる ロータ駆動ギヤ 6 2と歯合している。

ヒータ組立体 6 4は、 加湿ロータ 5 8の上面の略半分 （右側の半分） を覆うよ うに配置されている。 ヒータ組立体 6 4は、 ヒータ本体 6 6と、 ヒータ本体 6 6 をカバーする上部カバー 6 5と、 下部カバー 6 9とから構成されている。 下部力 バー 6 9には、 空気を吸入するための吸入口 6 7と、 ヒータ本体 6' 6で加熱され た空気を加湿ロータ 5 8側へ排出するための排出口 6 8とが形成されている。 こ のヒータ組立体 6 4は、 ヒータ固定板 6 3を介して加湿ロータ 5 8の上方に取り 付けられる。

加湿ファン 7 0は、 加湿ロータ 5 8の下方であってヒータ組立体 6 4に対応す る位置に配置されている。 加湿ファン 7 0は、 加湿ホース 7 3に連なる空間 （ヒ ータ組立体 6 4の下部カバー 6 9の排出口 6 8の下方の空間） に配置される遠心 ファンである。 加湿ファン 7 0は、 加湿ロータ 5 8を通過して加湿ロータ 5 8の 右側の略半分の部分のうち手前側の部分 （ヒータ組立体 6 4の下部カバー 6 9の 排出口 6 8の下方に位置する部分） から降りてきた空気を、 加湿ホース 7 3へと 送り出す。 加湿ホース 7 3は、 給排気管 7につながっており、 加湿ファン 7 0か ら送られてきた空気を室内機 2へと供給する。

カバー部材 7 4は、 加湿ロータ 5 8の上面のうちヒータ組立体 6 4が位置しな い部分 （左側の略半分の部分） を覆っている。 このカバ一部材 7 4は、 後述する 吸着用ベルマウス 8 4とともに、 加湿ロータ 5 8の左半分の部分の上面から以下 に説明する吸着ファン収納空間 7 5の上部へと通じる空気流路を形成する。

吸着ファン収納空間 7 5に収容される吸着ファン 8 1は、 吸着ファンモータ 8 3によって回転する遠心ファンであり、 上部に配置される吸着側ベルマウス 8 4 の開口部 8 5から給気し、 吸着ファン収納空間 7 5の外部 （加湿ュニットケーシ ング 4 8の外部） に向けて排気する。 吸着側ベルマウス 8 4は、 吸着ファン収納 空間 7 5の上部に設けられており、 カバー部材 7 4によって形成される空気流路 を通ってくる空気を吸着ファン 8 1へと導く役割を果たす。 なお、 吸着ファンモ ータ 8 3は、 モータ固定台 8 2によって加湿ュニットケ一シング 4 8内に固定さ れる。

さらに、 加湿ユニットケ一シング 4 8内には、 電源基板 7 9ゃ電装品ケ一シン グなどが配置される。 電装品ケーシングは、 プリント基板 7 8を内部に収納する 電装品箱 7 6および蓋 7 7から構成されている。

<本実施形態の室外機 3の構成 >

次に、 本実施形態に係る空気調和機の室外機 3について説明する。

室外機 3は、 下部の室外空調ュニット 5および上部の加湿ュニッ卜 4から構成 されている。 室外空調ユニット 5については、 上述の従来の室外機の室外空調ュ ニットと同様の構成となっている。 一方、 加湿ユニット 4は、 上述の従来の室外 機の加湿ュニッ卜に対して切換ダンバ 9 0を付加した構成となっている。

〔切換ダンバ 9 0の構成および動き〕

切換ダンバ 9 0は、 加湿ファン 7 0の下方に配置される回転式の空気流路切換 手段であって、 図 4、 図 5、 図 7、 および図 8に示すような円形部材 9 2と、 こ の円形部材 9 2を回転駆動するダンバ駆動モータ 9 1 (図 6参照） とから構成さ れている。 円形部材 9 2は、 図 4に示すように、 円形の底板 9 2 aと、 側壁 9 2 と、 半 円錐状側壁 9 2 cと、 内部壁 9 2 dと、 内部円筒壁 9 6とから構成されている。 各壁 9 2 b， 9 2 c , 9 2 d , 9 6は、 底板 9 2 aから上方に延びている。 側壁 9 2 bは、 側部開口 9 2 eおよび半円錐状側壁 9 2 cによって 2分割されている 。 内部壁 9 2 dは、 円形部材 9 2の中央付近から放射状に延びる 3つの板部から 構成されており、 円形部材 9 2の内部空間を 3分割している。 この内部壁 9 2 d により、 円形部材 9 2の内部は、 第 1空間 9 3、 第 2空間 9 4、 および第 3空間 9 5に分けられている （図 4参照） 。 第 1空間 9 3は、 側壁 9 2 bが存在せず、 側部開口 9 2 eによって側方に開いた空間となっている。 第 2空間 9 4の底板 9 2 aには、 2つの円孔 9 4 a， 9 4 bが形成されている。 第 2空間 9 4に配置さ れる内部円筒壁 9 6は、 円孔 9 4 bの周辺部から上方に延びている。 半円錐状側 壁 9 2 cは、 円孔 9 4 aに隣接して設けられており、 その表面が、 下に尖った円 錐を縦に 2分割した形に近い形状となっている。 この半円錐状側壁 9 2 cの外面 に囲まれる空間は、 図 7および図 8に示すように、 側方に開放された空間となつ ている。 また、 各空間 9 3， 9 4， 9 5、 半円錐状側壁 9 2 Gの外面に囲まれた 空間、 および内部円筒壁 9 6の内面に囲まれた空間は、 上方が開放されている。

—方、 円形部材 9 2の上に配置されている加湿ファン 7 0は、 図 5および図 8 に示すように、 羽根車 7 0 aと、 空気取り入れ口 7 0 bと、 空気吹き出し口 7 0 cとを有している。 空気取り入れ口 7 0 bおよび空気吹き出し口 7 0 cは、 加湿 ファン 7 0のケ一シングの下面に形成されており、 円形部材 9 2の上部開口に対 向している。

ダンバ駆動モータ 9 1は、 円形部材 9 2を図 5および図 8に示すように回動さ せるために設けられている。 図 5や図 8では図示していないが、 ダンバ駆動モー タ 9 1は、 例えば、 円形部材 9 2の下方に配置される。 このダンバ駆動モータ 9 "1は、 円形部材 9 2を回転させ、 円形部材 9 2が図 4および図 5に示す回転位置 【こくる第 1状態と、 円形部材 9 2が図 7および図 8に示す回転位置にくる第 2状 態とを切り換える。

第 1状態では、 ヒータ組立体 6 4および加湿ロータ 5 8を通ってきた加湿空気 あるいは室外空気^切換ダンバ 9 0の円形部材 9 2へと導く通路 8 9 (図 5参照 ) と、 円形部材 9 2の第 1空間 9 3とが、 側部開口 9 2 eを介して連通する。 ま た、 第 1状態では、 円形部材 9 2の第 1空間 9 3が上部開口を介して加湿ファン 7 0の空気取り入れ口 7 O bと連通する。 さらに、 第 1状態では、 円形部材 9 2 の内部円筒壁 9 6力 上部で加湿ファン 7 0の空気吹き出し口 7 0 cと連通し、 下部で加湿ホース 7 3が接続されるホース接続部 3 aと連通することで、 加湿フ アン 7 0の空気吹き出し口 7 0 cと加湿ホース 7 3とを結ぶ。 加湿ホース 7 3が 給排気管 7につながっているため、 第 1状態においては、 加湿ファン 7 0の空気 吹き出し口 7 0 cから吹き出された空気は、 給排気管 7を通って室内機 2へと供 給されるようになる。 これにより、 第 1状態では、 図 4および図 5の 1点鎖線で 示す矢印の向きに空気が流れ、 加湿空気あるいは室外空気が給排気管 7を通って 室内機 2へと給気されるようになる。

一方、 第 2状態では、 加湿ホース 7 3が接続されるホース接続部 3 aが、 円孔 9 4 aを介して、 円形部材 9 2の第 2空間 9 4と連通する。 また、 第 2空間 9 4 は、 上部開口を介して、 加湿ファン 7 0の空気取り入れ口 7 0 bと連通する。 さ らに、 第 2状態では、 加湿ファン 7 0の空気吹き出し口 7 0 cが円形部材 9 2の 半円錐状側壁 9 2 Gの上方に位置するようになり、 空気吹き出し口 7 0 cは、 半 円錐状側壁 9 2 cに囲まれる空間を介して、 機外 （室外機 3の外） に通じる通路 3 bにつながる。 したがって、 第 2状態では、 図 7および図 8の 1点鎖線で示す 矢印の向きに空気が流れ、 室内機 2から排出され給排気管 7を通ってきた空気が 加湿ファン 7 0の空気吹き出し口 7 0 cから機外へと排気されるようになる。 なお、 給排気管 7は、 図 2に示すように、 室内機 2の所定空間 2 aに接続され ている。 この所定空間 2 aは、 室内熱交換器 1 1の空気流れ上流側の空間であり 、 熱交換前の空気が存在する空間である。 したがって、 給排気管 7を通って室内 機 2へと給気されてきた空気は、 クロスフローファン 1 2が生成する室内機 2内 の空気の流れに乗って、 室内熱交換器 1 1により熱交換された後に室内に吹き出 される。

〔加湿ュニット 4の動作〕

加湿運転を行うときには、 上記の切換ダンバ 9 0は図 4および図 5に示す第 1 状態に切り換えられる。 加湿ユニット 4は、 吸着ファン 8 1を回転駆動することによって、 外部からの 空気を加湿ュニッ卜ケーシング 4 8内に取り入れる。 加湿ュニッ卜ケ一シング 4 8内に入ってきた空気は、 加湿ロータ 5 8の左側の略半分の部分を通過して、 力 /く一部材 7 4および吸着側ベルマウス 8 4により形成される空気流路ぉよび吸着 ファン 8 1を介して、 吸着ファン収納空間 7 5から外方へと排出される。 加湿ュ ニットケーシング 4 8内に外部から取り入れられた空気が加湿ロータ 5 8の左側 の略半分の部分を通過する際に、 加湿ロータ 5 8は、 空気中に含まれている水分 を吸着する。

この吸着工程で水分を吸着した加湿ロータ 5 8の左側の略半分の部分は、 加湿 ロータ 5 8が回転することによって、 加湿ロータ 5 8の右側の略半分の部分とな る。 すなわち、 吸着された水分は、 加湿ロータ 5 8の回転に伴い、 ヒータ組立体 6 4の下方に位置する加湿ロータ 5 8の部分に移動してくる。 そして、 ここに移 動してきた水分は、 ヒータ組立体 6 4のヒータ本体 6 6からの熱により、 加湿フ アン 7 0によって生成される空気流中に離脱していく。

加湿ファン 7 0を回転駆動すると、 外部から加湿ユニットケーシング 4 8内に 空気が取り込まれ、 その空気が加湿ロータ 5 8の左側の略半分の部分のうち奥の 部分の下方から上方に向けて通過し、 下部カバー 6 9の吸入口 6 7から上部カバ 一 6 5内に導入される。 そして、 上部カバー 6 5内に入った空気は、 排出口 6 8 から排出され、 加湿ロータ 5 8の左側の略半分の部分のうち手前の部分を上方か ら下方に通過し、 通路 8 9および切換ダンバ 9 0を介して加湿ファン 7 0へと至 る。 このような空気流は、 加湿ファン 7 0が生成するものである。 加湿ファン 7 0は、 上記のように加湿ロータ 5 8および切換ダンバ 9 0を通り抜けてきた空気 を、 加湿ホース 7 3および給排気管 7を介して室内機 2へと送出する。 この室内 機 2へと送出される空気は、 加湿ロータ 5 8に吸着されていた水分を含むように なっている。

このようにして加湿ュニット 4から室内機 2に供給された空気は、 所定空間 2 aから室内熱交換器 1 1を経て室内に吹き出される。

<制御部 1 0 0の構成および制御 >

制御部 1 0 0は、 空気調和機 1の室内機 2、 室外空調ユニット 5、 および加湿 ユニット 4に配置される電装品箱などに分かれて存在している。 この制御部 1 0 0は、 図 5に示すように室内機 2や室外機 3の各機器と接続されており、 リモコ ン 1 0 2等からの運転指令に基づいて暖房運転、 冷房運転、 ドライ運転、 加湿運 転、 給気運転、 排気運転などの各運転モードに応じて各機器の運転制御を行う。

〔加湿運転〕

制御部 1 0 0は、 リモコン 1 0 2からの加湿指令を受けた場合やリモコン 1 0 2からの加湿自動運転指令に応じて加湿運転が必要があると判断した場合に、 加 湿運転を行う。 この加湿運転は、 暖房運転とともに行われることも多い。 加湿運 転においては、 加湿ユニット 4内のロータ駆動モータ 6 1、 ヒータ本体 6 6、 加 湿ファン 7 0を回転させるモータ、 および吸着ファンモータ 8 3が駆動する。 こ の加湿運転では、 上述にように、 吸着ファン 8 1の回転によって外部から加湿ュ ニッ卜 4内に導入した空気中に含まれる水分を加湿ロータ 5 8に吸着させるとと もに、 ヒータ本体 6 6により加熱された空気を加湿ファン 7 0の回転によって加 湿ロータ 5 8に通し、 加湿ロータ 5 8から離脱した水分を含む空気を給排気管 7 を介して室内機 2へと供給させる。

〔給気運転あるいは排気運転による換気〕

また、 室内の換気を行う必要があると判断した場合に、 制御部 1 0 0は、 給気 運転あるいは排気運転を行う。 給気運転は、 加湿ユニット 4に室外空気を取り込 ませ、 その室外空気を給排気管 7から室内機 2へと供給させる運転である。 排気 運転は、 加湿ユニット 4の加湿ファン 7 0により給排気管 7内の空気を吸い込ま せ、 すなわち室内空気を室内機 2を介して給排気管 7へと吸い込ませ、 それを加 湿ファン 7 0から室外機 3の外へと排出させる運転である。 給気運転および排気 運転における空気の流れは、 上述の 〔切換ダンバ 9 0の構成および動き〕 におけ る第 1状態および第 2状態の説明にある通りである。 給気運転時には、 切換ダン パ 9 0が第 1状態とされ、 図 4および図 5の 1点鎖線で示す矢印の向きに空気が 流れ、 室外空気が給排気管 7を通って室内機 2へと給気される。 一方、 排気運転 時には、 切換ダンバ 9 0が第 2状態とされ、 図 7および図 8の 1点鎖線で示す矢 印の向きに空気が流れ、 室内機 2から排出され給排気管 7を通ってきた空気が、 加湿ファン 7 0の空気吹き出し口 7 0 cから機外へと排気される。 なお、 これら の給気運転および排気運転においては、 加湿ュニット 4の吸着ファン 8 1やロー タ駆動モータ 6 1は作動させずに、 加湿ファン 7 0だけを回転させる。

室内の換気を行う必要があるか否か、 および給気運転と排気運転との選択につ いては、 制御部 1 0 0が、 リモコン 1 0 2により設定されている運転モードおよ び汚れセンサ 1 0 1の検出結果を基に判断する。 汚れセンサ 1 0 1は、 室内機 2 に設けられており、 室内空気の汚れ具合を検出する。

運転モードが自動運転となっている場合には、 汚れ具合が第 1許容値を超えて いる場合に、 制御部 1 0 0が室内の換気が必要であると判断する。 そして、 制御 部 1 0 0は、 汚れ具合が第 1許容値を超えており且つ第 2許容値を下回っている ときには給気運転を選択し、 汚れ具合が第 2許容値を超えているときに排気運転 を選択する。 また、 空気調和機 1の使用者は、 リモコン 1 0 2から、 運転モード として給気運転や排気運転を直接選択することも可能である。 例えば、 喫煙によ リ室内が煙っており空気調和機 1を換気扇代わりに使用したい場合には、 排気運 転を直接選択することが望ましい。 また、 空調しながら新鮮な室外の空気も取り 入れて緩やかに換気を行いたい場合には、 給気運転を選択することができる。 なお、 加湿ファン 7 0は、 給気運転のときに較べて排気運転のときのほうが出 力が大きくなるように制御される。 また、 制御部 1 0 0は、 排気運転時に、 圧縮 機 2 1のインバータ制御において周波数を上げ、 圧縮機 2 1のモータ回転数を大 きくしている。

<空気調和機 1の特徴 >

( 1 )

空気調和機 1では、 加湿ュニット 4内の切換ダンバ 9 0の第 1状態と第 2状態 とを切り換えることにより、 給排気管 7 (空気経路） を介して室外の空気を室内 へと送り込む給気運転も、 給排気管 7を介して室内の空気を室外へと排出する排 気運転も行うことができる。 これにより、 換気を目的とする運転として、 給気運 転を選択することも排気運転を選択することも可能となっている。

( 2 )

空気調和機 1では、 加湿運転、 給気運転、 および排気運転で作動する加湿ファ ン 7 0や切換ダンバ 9 0を、 室外の加湿ユニット 4内に配置している。 このため 、 これらから発生する騒音が室内の人に不快感を与えることが殆どない。

( 3 )

空気調和機 1では、 給気運転のときに較べて排気運転のときのほうが加湿ファ ン 7 0の出力が大きくなるように制御しており、 室内を早く換気したい場合に選 択される排気運転の換気効果が非常に高くなつている。 一方、 室外の新鮮な空気 を室内へと送り込む換気方法に用いられる給気運転では、 比較的小さな出力で加 湿ファン 7 0を動かしている。

( 4 )

空気調和機 1では、 従来と同様に、 加湿ファン 7 0を給気運転のために用いる とともに、 加湿ファン 7 0を加湿運転のために用いている。

また、 ここでは、 新たに切換ダンバ 9 0を加湿ユニット 4に設けることで、 加 湿ファン 7 0を用いて室内空気を室外へと排出する排気運転ができるようになつ ている。 加湿ユニットを備える空気調和機においては、 このように低コストで換 気機能を強化する設計変更を行うことが可能である。

( 5 )

空気調和機 1の排気運転時には、 空気調和されている室内空気を給排気管 7を 介してそのまま室外に排出することになるため、 室内の空気調和の具合が悪くな ることが考えられる。 これに鑑み、 空気調和機 1では、 排気運転時に、 圧縮機 2 1のインバータ制御において周波数を上げている。 これにより、 排気を行っても 室内の空気調和の悪化が小さく抑えられ、 室内温度の急激な変化が回避される。

( 6 )

空気調和機 1では、 室外空気を室内へと供給する給気運転時において、 加湿ュ ニッ卜 4の加湿ファン 7 0から給排気管 7を経て送り込まれる室外空気は、 室内 機 2の所定空間 2 aへと流入する。 この所定空間 2 aが室内熱交換器 1 1に対し て空気流れ上流側の空間であるため、 所定空間 2 aへと流れ込んだ室外空気は、 室内熱交換器 1 1を経て室内へと吹き出されることになる。 したがって、 室外空 気が室内へと直接供給される場合に較べ、 室内空気の温度変化が少なくなつてい る。

[他の実施形態] (A)

切換ダンバ 9 0の選択的な状態として、 上記の第 1状態および第 2状態に加え 、 図 9に示す第 3状態を設けることも有効である。 この第 3状態では、 円形部材 9 2の底板 9 2 aの一部が、 加湿ホース 7 3が接続されるホース接続部 3 aの上 部開口を塞ぐ。 したがって、 給排気管 7および加湿ホース 7 3を介して室内と室 外とが連通されていた状態は、 この円形部材 9 2の底板 9 2 aによって消滅し、 給排気管 7等は室内外を連通させなくなる。

室外において風が強いような場合、 その他必要な場合に、 手動操作あるいは自 動制御で切換ダンバ 9 0が第 3状態に切り換わるようにしておけば、 例えば、 室 外から室内への空気の流れが意図せず発生するようなことが抑えられる。

( B)

上記実施形態では、 汚れセンサ 1 0 1を室内機 2に設けているが、 換気の必要 性や給気運転と排気運転との選択を空気調和機 1の使用者に判断してもらう場合 には、 汚れセンサ 1 0 1の設置を省略することも考えられる。

( C)

上記実施形態では、 回転式の切換ダンバ 9 0を採用しているが、 周囲の構造を 工夫してスライド式の切換ダンパを用いることも可能である。

( D )

上記実施形態では、 給気運転よりも排気運転のときのほうが加湿ファン 7 0の 出力が大きくなるように制御しているが、 室外における排気騒音が大きな問題に なるような場合には、 給気運転時に較べ排気運転時のほうが加湿ファン 7 0の出 力が小さくなるように制御することも考えられる。

(産業上の利用可能性）

本発明に係る換気装置や空気調和機を利用すれば、 切換手段で第 1状態と第 2 状態とを切り換えることにより、 空気経路を介して室外の空気を室内へと送り込 むことも空気経路を介して室内の空気を室外へと排出することもできる。 したが つて、 室内を正圧にしつつ緩やかに換気を行いたいときに室外の空気を室内へと 送リ込む換気方法を採ることができるとともに、 室内の汚れた空気を効果的に室 外へと排出したいときに室内空気を空気経路を介して室外へと排出する換気方法 を採ることもできるようになる。

Claims

請 求 の 範 囲

1.

空気調和機 （1 ) に含まれる換気装置であって、

室内と室外とを結ぶ空気経路 （7， 73) と、

空気取り入れ部 （70 b) および空気吹き出し部 （70 c) を有する送風機 （ 70) と、

前記空気吹き出し部 （70 c) と前記空気経路 （73) とを連通させる第 1状 態と、 前記空気取り入れ部 （70 b) と前記空気経路 （73) とを連通させる第 2状態との切り換えが可能な切換手段 （90) と、

を備えた換気装置。

2.

前記切換手段 （90) は、 さらに、 前記空気経路 （7， 73) が遮断される第 3状態への切り換えが可能である、

請求項 1に記載の換気装置。

3.

前記送風機 （70) および前記切換手段 （90) が室外に配置される、 請求項 1又は 2に記載の換気装置。

4.

前記切換手段 （90) を制御し前記第 1状態と前記第 2状態とを切り換えるこ とで室外から室内への給気と室内から室外への排気とを切リ換えるとともに、 前 記給気時と前記排気時とで前記送風機 （70) の出力を変化させる制御部 （1 0 0) をさらに備えた、

請求項 1から 3のいずれかに記載の換気装置。

5.

請求項 1から 4のいずれかに記載の換気装置を含み、

室内機 （2) および室外機 （3) と、

前記室外機 （3) に内蔵あるいは隣接配置され、 前記送風機 （70) 、 前記切 換手段 （90) 、 および加湿手段を有し、 前記空気経路 （7， 73) を介して前 記室内機 （2) へ加湿空気を供給する加湿ユニット （4) と、

を備えた空気調和機 （1 ) 。

6.

室内空気の温度調整を行う温度調整部 （21 ) をさらに備え、

前記切換手段 （90) を制御し前記第 1状態と前記第 2状態とを切り換えるこ とで室外から室内への給気と室内から室外への排気とを切り換えるとともに、 前 記排気のときには前記温度調整部 （21 ) による室内空気の温度調整作用を強め る、

請求項 5に記載の空気調和機 （1 )。 前記室内機 （2) は、 熱交換器 （1 1 ) と、 室内空気を所定空間 （2 a) に取 リ込み前記熱交換器に通して室内へと吹き出させるための室内送風機 （1 2， 1 3) とを有し、

前記空気経路 （7， 73) は、 前記加湿ュニット （4) と前記室内機 （2) の 所定空間 （2 a) とを結ぶ、

請求項 5に記載の空気調和機 （1 )。

8.

室内空気の汚れ具合を検知する汚れセンサ （1 01 ) をさらに備えた、 請求項 5から 7のいずれかに記載の空気調和機 （1 )。