JP4341335B2 - 換気装置付空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は空気調和機、特に、給排気機能を有する換気を行うことができる換気ユニットを備えた空気調和機に関するものである。

正転・逆転の切換えが可能な過流ファンを備えた給気・排気可能な換気ユニットを具備する空気調和機の室内機にあっては、換気ファンとして用いられるファンは、複数のブレードを主板の両端面に起立さてた形状になっており、それを駆動する正転・逆転可能なモーターとケーシングで構成され、ダクト内に、室外からのホコリの侵入を防ぐためにエアフィルタを具備し、モーターを駆動させることで給気口・排気口より給気排気換気を行う構成図であった。（特許文献１参照）

特開２０００−１９３２６９号公報（２頁〜４頁、図１〜図７）

従来の給排切換え可能な換気ユニットを具備する空気調和機にあっては、風路内にエアフィルタ、送風機はあるものの給気口と排気口は常に開放状態にある。近年高気密、高断熱の住宅が増加し、室内で換気扇を使用した場合や、室外の外風が強い場合、室内の気圧が低下し室内と室外のわずかな隙間から室外の空気が室内に流入する状況である。そのため、換気機能を停止している状態においても、室内外で気圧差が生じる環境では、室外から有害ガス・悪臭が室内に入ってくるという問題があった。

また、換気ユニットは熱交換器の側面に設けているため、空気調和機の寸法を変更しない場合、熱交換器の積み幅が減少し、冷房・暖房性能を低下させるという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、使用者が換気機能を停止している状態において、室外から悪臭や有害物質が室内に流入することを抑制することを目的する。

また、多段に曲げることで前面熱交換器と背面熱交換器により形成された熱交換器の下流側に換気ユニットを入れることで、熱交換器の積み幅を低減させず、冷房・暖房性能の低下を抑制することを目的とする。

この発明に係る換気装置付空気調和機は、室内機の側面部で熱交換器の内側に配置される換気ユニットを具備する換気装置付空気調和機であって、周方向に沿って室外側給排気口と室内側給排気口がそれぞれ固定配置された外郭と、この外郭に内蔵されるとともに、シロッコファンを用いた送風装置を内部に配置したケーシングと、外郭に内蔵されるとともに、ケーシングを外郭の周方向に回転させるモータおよびギアと、外郭とケーシングにより形成されるとともに、送風装置の吸い込み口へ空気を導く風路と、熱交換器の下流に位置する室内側給排気口と熱交換器の上流で熱交換器の前面側とをつなげる室内側給排気部と、を備え、換気ユニットが室内空気を室外へ流出させる排気換気を行う場合には、前記風路が室内側給排気口と連通するように、また、換気ユニットが室外空気を室内に取り入れる給気換気を行う場合には、前記風路が室外側給排気口と連通するように、また、排気換気と給気換気のいずれの換気も行わない場合には、ケーシングが室外側給排気口を塞ぐように、モータおよびギアにて、ケーシングを送風装置とともに外郭の周方向に回転させることで排気換気と給気換気の切換えを可能とするとともに、換気運転停止時には、室内への室外空気の流入を防ぐものである。

この発明に係る換気装置付空気調和機は、室内機の寸法を変更しなくても熱交換器の積み幅を低減させることなく、熱交換器の排気換気と給気換気の切換えが可能な換気ユニットを室内機に追加でき、冷やす、暖めるという空気調和機の基本性能を低下させることなく、室内環境に応じて排気換気と給気換気の切換えを行って常に快適な室内環境を維持できるとともに、換気運転停止時に、室内へ室外の悪臭、有害物質が流入するのを防ぐことができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いながら説明する。図１〜図６はこの発明の実施の形態１を示す図で、図１は換気用送風機の分解斜視図、図２は換気ユニットを備えた空気調和機の室内機の要部斜視図、図３は換気ユニットを備えた空気調和機の室内機の斜視図、図４、図５及び図６は換気ユニットの断面図である。図１において、送風装置１と、この送風装置１を正転・逆転に回転させることが可能なモーター２と、前記送風装置１を回転させるための送風装置１にモーター２の動力を伝える歯車等の回転部材３と、前記モーター２の動力により前記送風装置１を回転させるために設けたケーシング４とから成る換気ユニット５を内蔵させる外枠６とから構成される。

図２、図３を用いながら説明する。図２において、空気調和機の室内機１０に換気ユニット６を設けられる場合は、風路側面を形成する第１の風路形成部材１０aで構成し、その側面に換気ユニット６を設け、熱交換器の固定部材１１と熱交換器固定部材１１に付着する結露水を回収する部材１２により構成される。また、換気ユニット６を設けない場合は、図３に示すように、換気ユニット６設置スペースを塞ぎ風路側面を形成する第２の風路形成部材１０bを設ければ良い。

この場合の動作について説明する。空気調和機室内機１０の風路側面部材１１を別部材とし換気機能付き空気調和機の場合は第１の風路形成部材１０a、換気機能のない空気調和機の場合は第２の風路形成部材１０bを用いることにより、空気調和機室内機１０を成型する金型1つで成型することができるため、金型費を低減することができる。

前記換気ユニット６は、送風装置１に高静圧タイプのシロッコファン等を用い図５（ａ）、（ｂ）、及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、換気ユニット外郭６に室外側給排気口７、室内側給排気口８が固定し配置され、送風装置１にケーシング４を設け、モーター２により回転させることにより、給気換気、排気換気を切り換えられるように構成されている。

また、室内・外の温度を検知する温度センサー、湿度を検知する湿度センサー、たばこ等の雑ガス又はCO２等を検知する雑ガスセンサー又はCO２センサー等の種々の環境検知センサーから成る環境検知手段９を、換気装置６の室内通風路途中又は室外通風路途中に設けることにより室・内外の環境が検知可能となる。このように室内外の環境を検知する手段として風路内にセンサーを付けるから室内外の環境状態に応じて、換気用送風機による排気モード、給気モードの切換えを行い常に快適な室内環境を維持できるよう制御することができる。

また、換気ユニット６は、空気調和機の室内機１０の側面に配置し、熱交換器側面固定部材１１とこの熱交換器側面固定部材１１に発生する結露水を回収する結露水回収部材１２により外郭を二重に形成され、熱交換器１３上流に位置するように換気ユニット６の室内側給排気口８につながる室内側給排気部１４を配置し、かつ熱交換器１３の内側にこの熱交換器１３の積み幅を減らすことなく配置されている。

また、図４に示すように、換気ユニット６から熱交換器１３上流に流出するように設けられた室内側給排気部１４には、取り外しが可能な、脱臭または、集塵または、窒素酸化物等の有害物質を除去するフィルター１４ａが取り付けられるようになっている。

次に動作について説明する。空気の流入出経路は、図６に示すように、排気換気（ａ）の場合、室内給排気口８から室内の空気を吸い込み、外郭５、ケーシング４により形成された風路より送風装置１の吸い込み口に吸い込まれ室外へ流出する。

また、給気換気（ｂ）の場合、送風装置１を回転させることにより室外給排気口から室内の空気を吸い込み、外郭５、ケーシング４により形成された風路より送風装置１の吸い込み口に流入し、外郭５より形成された室内給排気口８より室内側給排気部１３を経て室内に室外空気を取り入れる。

また、換気を行わない場合は、図７に示すように、送風装置１を回転させることにより室外側吸排気口をケーシング４により塞ぎ、換気運転停止時に室外の悪臭・有害部室が室内に流入するのを防ぎ、さらに、図４に示すように室内側の給排気部１４にフィルター１４ａを用いることで、給気換気の場合、室外より、室内に流入する悪臭または、・ホコリ・花粉または、窒素酸化物等の有害物質を除去し、清潔な空気を室内に吸気することができる。

また、室内側の給排気部１４にフィルター１４ａを取り外し可能な機構で設けたことにより、フィルターの性能が劣化した時、容易にフィルターを交換することができる。

さらに、通常吸い込み口と吹出し口が固定され流れの方向が固定された送風装置１を用いて流れを逆転し給気・排気換気を可能にさせるために、ギア付きケーシング４の中に送風装置１を配置すし、モーター２とギア３によりこのギア付きケーシング４を回転させることで、給気・排気換気の切換えが可能にするこことができる。

図１において送風装置の風路を形成するケーシングと送風装置を回転させるために設けたギア付きケーシング４を別部品で構成しているが、送風機の風路を形成するケーシングをギア付きケーシング４の形状で一体にすることで、部品点数が少なくなり、より安価に給排切換え可能な換気ユニット６を構成することができる。

つぎにこの発明の他の実施の形態について図８を用いながら説明する。図８に示すように、図１に示した給気換気、排気換気をモーター２により送風装置１を回転させ切り換え可能にした換気ユニット６を室外機１５外郭に設けたものである。

また、図９に示すように、図１に示した給気換気、排気換気をモーター２により送風装置１を回転させ切り換え可能にした換気ユニット６を室外外壁１６に設けたものである。

また、図４に示すように、給排換気切換え可能換気ユニット６を室内機１０に設けたかつ、図８、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、給排換気切換え可能な換気ユニット６を室外機１５外郭または、室外外壁１６に設けたものである。

次に動作について説明する。実施の形態１同様に、給気換気・排気換気の切換えを可能にした換気ユニット６を室外機１５外郭または、室外外壁１６に設け、ダクト１７により空気調和機の室内機１０を接続することにより、室内の汚れた空気の排気換気と室外の新鮮な空気を室内に取り入れる給気換気とを可能にすることができる。

さらに、室外機１５の外郭または室外外壁１６に設けたことで、室外機１５の熱交換器量や風路の妨げにならないことより、空気調和機の室内環境を低エネルギーで冷やす、暖めるという基本性能を妨げずに換気機能を追加することができる。

また、換気用送風機を駆動させる制御基板１７も換気ユニット６と共に配置することで、従来発売されていた機種の室外機１５外郭または室外外壁１６に換気装置６を追加することもできる。

また、室外機１５または、室外外壁１６に換気ユニット６を配置し、ダクト１７を用いて室内機１０に接続し換気を行うため空気調和機の据付状態によっては、ダクト１７長が約２０ｍにもなる。このような場合ダクト１７の圧力損失が大きくなり換気風量が低下する。この問題を解決するために、室外機１５と室内機１０または、室外外壁１６、また、室外外壁１６と室内機１０にこの換気ユニット６をダクト１７で直列に接続することにより、ダクト１７が長く圧力損失が高い状態においても、充分に換気量を確保することができる。

次に、この発明の他の実施の形態について図１０を用いながら説明する。図１０において、換気ユニット６の室内側給排気部１４は、熱交換器１３上流に流出するように設けられ、かつその下流で給気された空気が通過するように配置されたエレクトレットフィルター等の集塵機構１９を設け構成されたものである。

次に動作について説明する。室内給排気部１４下流でかつ給気された空気が集塵機構１９を通過するように配置されていることより、室内空気に含まれる花粉・ホコリのみならず、室外から給気される空気の花粉・ホコリも捕集し空気調和機１０の吹出し口１０ｃからは、花粉・ホコリが除去された空気が放出され、室内環境を清浄にすることができる。

次に、この発明の他の実施の形態について図１１を用いながら説明する。図１１において、換気ユニット６の室内側給排気部１４は、熱交換器１３上流に流出するように設けられ、かつその下流で給気された空気が通過するように配置された電気集塵機又は空気清浄フィルターなどの空気清浄機構２０を設け構成されたものである。

次にこの場合の動作について説明する。室内給排気部１４下流でかつ給気された空気が空気清浄機構２０を通過するように配置されていることより、室内空気に含まれる花粉・ホコリのみならず、室外から給気される空気の花粉・ホコリも捕集し空気調和機１０の吹出し口１０ｃからは、花粉・ホコリが除去された空気が放出され、室内環境を清浄にすることができる。

前項の他の実施の形態においては、換気ユニット６の室内側給排気部１４に、熱交換器１３上流に流出するように空気清浄機構２０を設けたが、その下流で給気された空気が通過するように悪臭や窒素酸化物等の有害物質を除去する配置された有害物質除去フィルターとしても良い。

この場合の動作について説明する。空気が有害物質除去フィルターを通過するように配置されていることより、室内空気に含まれる悪臭や窒素酸化物等の有害物質を除去するのみならず、室外から給気される空気の悪臭や窒素酸化物等の有害物質を除去し空気調和機１０の吹出し口１０ｃからは、悪臭や窒素酸化物等の有害物質を除去された空気が放出され、室内環境を清浄にすることができる。

この発明の実施の形態１による換気装置の分解斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニット付き空気調和機室内機の要部分解斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニットが配置されていない場合の空気調和機室内機の斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニット付き空気調和機室内機の斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニットの断面図。 この発明の実施の形態１による換気ユニットの断面図。 この発明の実施の形態１による換気ユニットの断面図。 この発明の実施の形態１による換気ユニット付き空気調和機室外機の斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニットを室外外壁に取り付けた断面図。 この発明の実施の形態１による換気ユニット付き空気調和機室内機の斜視図。 この発明の実施の形態１による換気ユニット付き空気調和機室内機の斜視図。

符号の説明

１ 送風装置、２ モーター、３ 回転部材、４ ケーシング、５ 外枠、６ 換気ユニット、７ 室外側給排気口、８ 室内側給排気口、９ 環境検知手段、１０ 空気調和機の室内機、１４ 室内側の給排気部、１５ 空気調和機の室外機。

Claims (3)

1. 室内機の側面部で熱交換器の内側に配置される換気ユニットを具備する換気装置付空気調和機であって、
   前記換気ユニットが、
   周方向に沿って室外側給排気口と室内側給排気口がそれぞれ固定配置された外郭と、
   この外郭に内蔵されるとともに、シロッコファンを用いた送風装置を内部に配置したケーシングと、
   前記外郭に内蔵されるとともに、前記ケーシングを前記外郭の周方向に回転させるモータおよびギアと、
   前記外郭と前記ケーシングにより形成されるとともに、前記送風装置の吸い込み口へ空気を導く風路と、
   前記熱交換器の下流に位置する前記室内側給排気口と前記熱交換器の上流で前記熱交換器の前面側とをつなげる室内側給排気部と、を備え、
   前記換気ユニットが室内空気を室外へ流出させる排気換気を行う場合には、前記風路が前記室内側給排気口と連通するように、
   また、前記換気ユニットが室外空気を室内に取り入れる給気換気を行う場合には、前記風路が前記室外側給排気口と連通するように、
   また、前記排気換気と前記給気換気のいずれの換気も行わない場合には、前記ケーシングが前記室外側給排気口を塞ぐように、
   前記モータおよびギアにて、前記ケーシングを前記送風装置とともに前記外郭の周方向に回転させることで、前記排気換気と前記給気換気の切換えを可能とするとともに、換気運転停止時には、前記室内への前記室外空気の流入を防ぐことを特徴とする換気装置付空気調和機。
2. 前記室内の環境を検知する環境検知センサーが設けられ、この環境検知センサーの検知状態に応じて、前記排気換気と前記給気換気の切換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の換気装置付空気調和機。
3. 前記室内側給排気部の下流で、かつ前記給気換気の場合に、前記室内に給気された前記室外空気が通過するように、空気清浄フィルターもしくは電気集塵機から成る空気清浄機構が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の換気装置付空気調和機。

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