JP2825119B2 - 外気処理用空調設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外気導入用送風機と冷
温熱空気調和機を備えた外気処理用の空調装置に関し、
特に、大量の外気を導入しなければならない建物、大き
な出入口が有って人の出入りが激しい場所等における空
気調和を行うための外気処理用空調設備に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ビル等の空調設備は、一般に、装置が大
型になることから専用の機械室（空調室）に主な機器が
設置され、この機械室からダクトを各室へ敷設し、室内
から循環し或いは取り込んだ外気を空調装置で空調して
得た冷気または暖気をダクトを通して各室へ供給する構
成になっている。

【０００３】しかし、近年では、機械室が不要であると
いう省スペース性と、余熱もしくは冷却し、室温に近い
温度の外気を導入することによる快適性の実現という観
点から、外気処理用空調設備が広く普及しつつある。

【０００４】この種の外気処理用空調装置に関しては、
例えば、特開平１−９８８４１号公報がある。この構成
について、図５の正面図、及び建物への設置状況を示す
図６の正面図を参照しながら以下に説明する。

【０００５】図５及び図６に示すように、筐体を構成す
る本体３１の片端には室外側吸込口３２と室外側吹出口
３３が設けられ、反対側の端面には室内側吸込口３４と
室内側吹出口３５が設けられている。また、本体３１の
外周面の殆どは、断熱層３６によって覆われている。

【０００６】更に、本体３１の内部には、室外側吸込口
３２に連通させて給気用フィルタ３７が設置される他、
室外空気の流れの順に全熱交換器３８、給気用ファン３
９、空調熱交換器４０の各々が設置されている。また、
室内空気の流れの順に排気用フィルタ４１、排気用ファ
ン４２が設けられている。なお、給気用ファン３９及び
空調熱交換器４０の設置空間と上部空間とを仕切るため
に、仕切壁４３が設けられ、この仕切壁４３の全熱交換
器３８に接する部分には循環用開口４４が形成されてお
り、この循環用開口４４を開閉可能にダンパ４５が設け
られている。

【０００７】図６に示す様に、本体３１は一般に建築物
４６の天井裏４６ａに設置され、室外側吸込口３２には
室外吸込ダクト４７が接続され、この室外吸込ダクト４
７は外気に連通する室外開口部４８に連結されている。
同様に、室外側吹出口３３には室外吹出ダクト４９が接
続され、この室外吹出ダクト４９は外気に連通する室外
開口部５０に連結されている。更に、室内側吸込口３４
には室内吸込ダクト５１が接続され、この室内吸込ダク
ト５１には天井４６ｂに設けられた室内吸込口５２が接
続されている。また、天井４６ｂには室内吹出口５４が
設けられており、この室内吹出口５４と室内側吹出口３
５との間に室内吹出ダクト５３が接続されている。

【０００８】上記の構成において、浮遊塵埃５５（図２
に図示）を含んだ室外空気（外気温状態）は、給気用フ
ァン３９の負圧形成によって室外吸込ダクト４７を介し
て本体３１に導入される。更に、浮遊塵埃５５が給気用
フィルタ３７で除去された後、空調熱交換器４０によっ
て室内空気の温度付近まで冷却または加熱され、この
後、室内吹出ダクト５３を介して室内に吹き出される。
また、室内空気は、排気用ファン４２によって本体３１
内に負圧が形成されると、室内吸込ダクト５１を介して
本体３１に導入され、室外（屋外）へ排気される。

【０００９】なお、給排気間の熱交換は、本体３１内の
給気通路５６と排気通路５７の交差する箇所に設置して
ある全熱交換器３８によって行われる。更に、本体３１
内に導入された室内空気の一部は、ダンパ４５が開状態
にあるとき、循環用開口４４を通過して給気用ファン３
９側に送り込まれ、更に空調熱交換器４０を介して室内
へ循環される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の外気処理用空調設備においては、空気温度の異なる２
つの気流が全熱交換器部分で交差するほか、上記気流の
通路となる本体内及び筐体部と天井裏との温度差によ
り、本体の外装や内部に設けた仕切板に結露を生じるた
め、断熱層の設置が必須になる。このため、製造工場に
おける生産性を損なうほか、製造コストを高くするとい
う問題がある。

【００１１】また、天井裏内における多数のダクト施工
を必要とし、据付現場における施工が非常に繁雑になる
という問題があった。

【００１２】更に、給気と排気がほぼ同一状態で行われ
るため、室内は外気とほぼ同等の圧力になる。この結
果、店舗などの様に比較的大きな出入口があり、常に開
放状態で人の出入りが激しい場所においては、侵入した
外気による空調負荷の増大や外気に含まれる浮遊粉塵の
侵入するという不具合を生じていた。

【００１３】本発明は、上記従来技術の実情に鑑みてな
されたもので、簡単な構成によって生産性の向上及び製
造コストの低減を図ることのできる外気処理用空調設備
を提供することを目的としている。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、換気装置も
しくは空調機の単独運転を可能にする外気処理用空調設
備を提供することにある。

【００１５】更に、本発明の第３の目的は、天井裏内を
ダクトとして利用することによって据付現場におけるダ
クト施工を簡略化し、施工性を向上し、開放状態にある
出入口から外気が室内に侵入するのを防止することが可
能な外気処理用空調設備を提供することにある。

【００１６】また、本発明の第４の目的は、天井裏内の
調和空気を安定送風すると共に、更に、室使用時間帯
毎、ゾーン毎、或いは在室者数によって選択的に送風量
を個別に増減させることが可能な外気処理用空調設備を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、本体部の一端に室外側吸込口が設けら
れると共に他端に室内側吸込口が設けられ、前記室外側
吸込口に連通させて給気用ファンが配設される他、前記
２つの吸込口間にチャンバ室が形成され、かつ前記チャ
ンバ室と機外を連通させる混合気吹出口が設けられた換
気装置と、本体部の一端に空調機吸込口が設けられると
共に他端に空調機吹出口が設けられ、かつ前記空調機吹
出口に隣接させて空調熱交換器を設けると共に前記空調
機吸込口に隣接させて空調用ファンが設けられた空調装
置とを備え、前記室内側吸込口と前記空調機吹出口を連
通させる構成にしている。

【００１８】また、上記第２の目的を達成するために、
前記給気用ファンの設置雰囲気を前記チャンバ室に対し
て隔離状態にし、その仕切壁面に前記チャンバ室に対し
てのみ空気流の通過を可能にする第１の一方向風圧シャ
ッターを設けると共に、前記チャンバ室に対してのみ空
気流の通過を可能にする第２の一方向風圧シャッターを
前記室内側吸込口または空調機吹出口に面して各々の近
傍に設けるようにしている。

【００１９】上記第３の目的を達成するために、前記換
気装置と前記空調装置とを連結して天井裏内に据え付
け、かつ、前記室外側吸込口を屋外に連通させると共に
前記空調機吸込口を室内に連通させる構成にしている。

【００２０】更に、上記第４の目的を達成するために、
室内天井に設けられた室内吹出開口に電動ファンを設置
する構成にしている。

【００２１】

【作用】上記した手段によれば、室外空気は給気用ファ
ンによって室外側吸込口を通して換気装置の本体部内に
導入され、チャンバ室７へ吹き出される。また、室内空
気は空調用ファンによって空調機吸込口から空調機の本
体部内に導入され、空調が施された後に空調機吹出口よ
りチャンバ室へ吹き出される。チャンバ室では給気用フ
ァンからの空気と空調機側からの空気とが混ざり合い、
混合気吹出口から機器外へ吹き出される。したがって、
温度の均一な大量の空気を簡単な構成によって機器外へ
吹き出すことができ、生産性の向上ならびにコストダウ
ンを図ることができる。

【００２２】また、給気用ファンの仕切壁面に設けられ
た第１の一方向風圧シャッター、及び前記室内側吸込口
または空調機吹出口に面して各々の近傍に設置された第
２の一方向風圧シャッターは、室外側吸込口から取り込
んだ空気及び空調機側からの空気をチャンバ室に対して
のみ通流させるように機能する。この結果、換気装置ま
たは空調機の一方の運転を停止しているとき、他方への
空気の流入が防止され、空気が室外（または屋外）へ漏
れ出ないようにすることができる。また、換気装置また
は空調機の一方のみによる単独運転も可能になる。

【００２３】更に、前記換気装置と前記空調装置とを連
結して天井裏内に据え付け、天井裏から室内に供給され
た室内空気は、室内開口部から取り込まれて空調機の本
体部へ導入され、この空気はチャンバ室内で強制的に外
気と混合された後、混合気吹出口から天井裏へ吹き出さ
れる。これにより天井裏は室内よりも気圧が高くなり、
室内吹出開口から室内へ吹き出される。したがって、天
井裏内が混合気チャンバとして機能し、現場におけるダ
クト施工を簡略化し、施工性を著しく向上させることが
できる。また、店舗などの様に比較的大きな出入口があ
り、この出入口が常に開放状態で人の出入りが激しい場
所においても、外気に含まれる浮遊塵埃が室内に侵入し
難くなる。

【００２４】また、室内天井に設けられた室内吹出開口
に電動ファンを設置した構成により、ファンを個別に稼
働／停止及び強／弱の切り換え制御が可能になり、各室
内吹出開口からの吹出風量を個別に調整することができ
る。したがって、天井裏内の混合調和空気を室内に安定
に送風することができる他、送風量を室内のゾーン毎に
選択的に増減することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】〔実施例１〕図１は本発明の外気処理用空
調設備の第１実施例を示す正面断面図である。

【００２７】図１に示すように、本発明による外気処理
用空調設備は換気装置と空調機からなり、両者を連結し
た構成になっている。換気装置の筐体を構成する本体部
１の一方の端面には、室外側吸込口２が設けられ、他方
の端面には室内側吸込口３が設けられている。この室内
側吸込口３の近傍の本体外表面の垂直方向の上下には、
混合気吹出口４が設けられている。また、本体部１の内
部には、室外空気の流れ方向の順に給気用フィルタ５及
び給気用ファン６が設けられている。そして、給気用フ
ァン６、混合気吹出口４、室内側吸込口３の各々を周辺
部に配設するようにして、チャンバ室７が形成されてい
る。

【００２８】一方、空調機の筐体を構成する本体部８の
一方の端面には空調機吸込口９が設けられ、他方の端面
には空調機吹出口１０が設けられている。更に、本体部
８の内部には、室内空気の流れ方向の順に空調用ファン
１１及び空調熱交換器１２が設けられている。そして、
本体部１の室内側吸込口３と本体部８の空調機吹出口１
０とは、蛇腹形の中継部１３によって相互に空気漏れが
生じないようにして密着接続されている。なお、空調熱
交換器１２は、外部熱源（不図示）によって冷媒もしく
は冷温水が流通するように構成されている。

【００２９】また、本体部１の室外側吸込口２寄りの比
較的狭い幅の外周面には、断熱層１４が設けられてい
る。同様に、本体部８の外周面には、空調熱交換器１２
の近傍の一部分にのみ、断熱層１５が設けられている。

【００３０】上記の構成による第１実施例によれば、浮
遊塵埃１６を含んだ外気温の室外空気は、給気用ファン
６によって形成された負圧により、室外側吸込口２から
本体部１の内部に導入される。ついで、給気用フィルタ
５によって浮遊塵埃１６が除去された清浄な室外空気
は、チャンバ室７に吹き出される。

【００３１】一方、室内空気は、空調用ファン１１によ
って形成された負圧により、空調機吸込口９から本体部
８の内部に導入され、空調熱交換器１２によって冷却ま
たは加熱された後、空調機吹出口１０より中継部１３を
介してチャンバ室７へ吹き出され、本体部１からの吹き
出し空気に衝突することによって強制的に混合され、混
合気吹出口４から機器外へ吹き出される。

【００３２】このように、本発明の第１実施例によれ
ば、温度の均一な大量の空気を簡単な構成によって機器
外へ吹き出すことができる。

【００３３】また、チャンバ室７と機器の外部の空気と
の温度差及び空調用ファン１１の近傍と機器の外部との
温度差は一般的に小さく、露点温度に達しないため、従
来のこの種の外気処理用空調設備に比べ非常に小さな限
られた一部分にのみ断熱層１４，１５を設ければよく、
生産性の向上及びコストダウンに有効である。

【００３４】〔実施例２〕図２は本発明による外気処理
用空調設備の第２実施例を示す正面断面図である。な
お、図２においては、図１の実施例と同一であるものに
は同一引用数字を用いたので、以下においては重複する
説明を省略する。

【００３５】本実施例は、図１の実施例に対し、換気装
置の給気用ファン６の下流側にチャンバ室７との区画を
行うための仕切壁１７を設け、この仕切壁１７に一方向
風圧シャッター１８を設けた構成に特徴がある。この一
方向風圧シャッター１８は、給気用ファン６からチャン
バ室７に向かう方向の空気流のみを通過し、逆方向から
の通流を阻止するように機能する。更に、室内側吸込口
３にも同様の機能を有する一方向風圧シャッター１９が
設けられており、本体部８からチャンバ室７に向かう方
向の空気流のみを通過させる。

【００３６】なお、図２の実施例においては、本体部１
側の室内側吸込口３に一方向風圧シャッター１９を設け
るものとしたが、これに限定されるものではなく、本体
部８側の空調機吹出口１０に設けてもよく、その作用効
果は同一である。

【００３７】図２の実施例においては、換気装置の運転
を停止して空調機のみを運転した場合でも、空調機の作
り出した調和空気が室外に流出することはない。逆に、
空調機の運転を停止して換気装置のみの運転を行った場
合でも、換気装置の作り出す気流が空調機を逆流するこ
とがない。

【００３８】このように、本発明の第２実施例によれ
ば、室内空気の汚染度が低く、外気導入をしなくてもよ
い場合などに、流出ヒートロスを生じさせることなく空
調機のみの運転を行うことができる。また、中間期など
で外気冷房が有効な時は空調機の運転を停止させて換気
装置のみを運転した場合でも、空気流が空調機を逆流す
るのを防止することができる。

【００３９】〔実施例３〕図３は本発明による外気処理
用空調設備の第３実施例例を示す正面図である。なお、
図３においても、前記各実施例と同一であるものには同
一引用数字を用いたので、以下においては重複する説明
を省略する。

【００４０】図３に示すように、中継部１３によって相
互に接続された本体部１と本体部８は、共に室内の天井
裏２０に収納される。そして、本体部１に設けられてい
る室外側吸込口２は、建物外壁２１に設けた室外開口部
２２に直接的に接続され、また、本体部８に設けられて
いる空調機吸込口９は、室内天井２３に設けた室内開口
部２４に室内吸込ダクト２５を介して接続されている。
更に、室内天井２３には、複数の室内吹出開口２６が設
けられている。

【００４１】図３の実施例においては、室外開口部２２
を通して取り込んだ外気が本体部１に導入される。一
方、天井裏２０から室内吹出開口２６を通して室内２７
に供給された室内空気は、室内開口部２４から取り込ま
れ、更に室内吸込ダクト２５を通過して本体部８に導入
される。本体部１，８に導入された２系統の空気はチャ
ンバ室７内で強制的に混合された後、混合気吹出口４か
ら天井裏２０内に吹き出される。すると、天井裏２０は
室内２７よりも気圧が高くなり、室内天井２３に設けら
れた複数の室内吹出開口２６から室内２７に吹き出され
る。

【００４２】このように、本発明の第３実施例によれ
ば、天井裏２０内が混合気チャンバとして機能するた
め、現場におけるダクト施工を簡略化し、施工性を著し
く向上させることができる。また、室内２７の気圧の方
が室外の気圧より高くなるため、店舗などの様に比較的
大きな出入口があり、この出入口が常に開放状態で人の
出入りが激しい場所においても、外気に含まれる浮遊塵
埃が室内に侵入し難いという効果を生ずる。

【００４３】〔実施例４〕図４は本発明による外気処理
用空調設備の第４実施例例を示す正面図である。なお、
図４においても、前記各実施例と同一であるものには同
一引用数字を用いたので、以下においては重複する説明
を省略する。

【００４４】本実施例においては、室内天井２３に設け
られている複数の室内吹出開口２６の各々に室内送風用
ファン２８が設置されている。この室内送風用ファン２
８は電動機２９によって個別に稼働／停止の制御及び強
／弱の切り換え制御を可能にしたところに特徴がある
（制御回路等については図示を省略）。

【００４５】図４の構成においては、図３で説明した様
に、電動機２９に通電を行うことによって室内送風用フ
ァン２８が回転し、天井裏２０内の混合調和空気は、強
制的に室内２７へ吹き出される。この場合、室内送風用
ファン２８の各々を個別に制御すれば、室内吹出開口２
６の各々からの吹出風量を個別に調整することができ
る。

【００４６】このように、本発明の第４実施例によれ
ば、電動ファンによる誘引を行えるため、天井裏内の混
合調和空気を室内に安定に送風することができる。ま
た、送風量を室内のゾーン毎に選択的に増減することも
可能になる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、本体部
の一端に室外側吸込口が設けられると共に他端に室内側
吸込口が設けられ、前記室外側吸込口に連通させて給気
用ファンが配設される他、前記２つの吸込口間にチャン
バ室が形成され、かつ前記チャンバ室と機外を連通させ
る混合気吹出口が設けられた換気装置と、本体部の一端
に空調機吸込口が設けられると共に他端に空調機吹出口
が設けられ、かつ前記空調機吹出口に隣接させて空調熱
交換器を設けると共に前記空調機吸込口に隣接させて空
調用ファンが設けられた空調装置とを備え、前記室内側
吸込口と前記空調機吹出口を連通させるようにしたの
で、外気処理用空調設備機器の生産性の向上ならびにコ
ストダウンが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外気処理用空調設備の第１実施例を示
す正面断面図である。

【図２】本発明による外気処理用空調設備の第２実施例
を示す正面断面図である。

【図３】本発明による外気処理用空調設備の第３実施例
を示す正面断面図である。

【図４】本発明による外気処理用空調設備の第４実施例
を示す正面断面図である。

【図５】従来の外気処理用空調装置の一例を示す正面図
である。

【図６】図５の外気処理用空調装置の建物への設置状況
を示す正面図である。

【符号の説明】

１，８ 本体部 ２ 室外側吸込口 ３ 室内側吸込口 ４ 混合気吹出口 ６ 給気用ファン ７ チャンバ室 ９ 空調機吸込口 １０ 空調機吹出口 １１ 空調用ファン １２ 空調熱交換器 １３ 中継部 １８，１９ 一方向風圧シャッター ２０ 天井裏 ２４ 室内開口部 ２６ 室内吹出開口 ２８ 室内送風用ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 1/00 431 F24F 3/044

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部の一端に室外側吸込口が設けられ
   ると共に他端に室内側吸込口が設けられ、前記室外側吸
   込口に連通させて給気用ファンが配設される他、前記２
   つの吸込口間にチャンバ室が形成され、かつ前記チャン
   バ室と機外を連通させる混合気吹出口が設けられた換気
   装置と、本体部の一端に空調機吸込口が設けられると共
   に他端に空調機吹出口が設けられ、かつ前記空調機吹出
   口に隣接させて空調熱交換器を設けると共に前記空調機
   吸込口に隣接させて空調用ファンが設けられた空調装置
   とを備え、前記室内側吸込口と前記空調機吹出口を連通
   させることを特徴とする外気処理用空調設備。
2. 【請求項２】 前記給気用ファンの設置雰囲気を前記チ
   ャンバ室に対して隔離状態にし、その仕切壁面に前記チ
   ャンバ室に対してのみ空気流の通過を可能にする第１の
   一方向風圧シャッターを設けると共に、前記チャンバ室
   に対してのみ空気流の通過を可能にする第２の一方向風
   圧シャッターを前記室内側吸込口または空調機吹出口に
   面して各々の近傍に設けることを特徴とする請求項１記
   載の外気処理用空調設備。
3. 【請求項３】 前記換気装置と前記空調装置とを連結し
   て天井裏内に据え付け、かつ、前記室外側吸込口を屋外
   に連通させると共に前記空調機吸込口を室内に連通させ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の外気処理用
   空調設備。
4. 【請求項４】 室内天井に設けられた室内吹出開口に電
   動ファンを設置することを特徴とする請求項３記載の外
   気処理用空調設備。