JPH0752023B2 - 一体型集中空調システム - Google Patents

一体型集中空調システム

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JPH0752023B2
JPH0752023B2 JP22554090A JP22554090A JPH0752023B2 JP H0752023 B2 JPH0752023 B2 JP H0752023B2 JP 22554090 A JP22554090 A JP 22554090A JP 22554090 A JP22554090 A JP 22554090A JP H0752023 B2 JPH0752023 B2 JP H0752023B2
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supply duct
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、建物内の空気調和を集中的に行う一体型集中
空調システムに係り、さらに詳しくは、該システム内の
静圧を検知して、自動的に各室への送風条件を変更し、
常に一定の条件で、各室に空調を施すことのできる一体
型集中空調システムに関する。
[従来の技術] 近年では、多数の室内機で一個の室外機を共用する、い
わゆるセントラルヒーティングと呼ばれる集中式のエア
コンが移用されている。このものは、一個の室外機から
建物の各室に設置された室内機まで、配管を介して、所
定の温度条件に設定された冷媒を流すことにより、各室
内を個別に冷暖房するものである。
しかしながら、このようなセントラルヒーティングは基
本的には冷媒を介して熱交換を行うものであって、単に
冷暖房を行うにすぎず、室内の換気は全く行わない。よ
って、室内の空気汚染の問題や結露の問題などが発生す
る。
また各室毎に室内機を設置するスペースを確保する必要
があるうえ、これらの取付作業や、室内機と室外機とを
結ぶ冷媒用の配管の施工にあっては、煩雑な作業を避け
ることができず、熟練した専門職に任せるしかないのが
実状である。
そこで本出願人は、先に、現場での配管施工が簡単にで
き、冷暖房と換気を含む集中式の空調が行える一体型集
中空調システムを提案した(特願平1−109999号)。
この一体型集中空調システムは、第5図に示すように、
建物の二階床パネルあるいは一階天井パネル内に配設さ
れ、建物の各室1,1…に通じる枝状に分岐した給気用ダ
クト2を介して各室の空調を行うものであって、給気用
ダクト2の各室に通じる先端部が各室に向けて開口し
て、空気吹出口3,3…とされている。また建物の一階床
パネル内には、建物内に向けて開口して、排気用ダクト
4が配設されており、該開口部が建物内全体の空気を排
気する排気口5とされている。
また建物の外部には、空調機6が設置されている。該空
調機6は、その上部に前記給気用ダクト2の基端部が、
下部に排気用ダクト4の基端部がそれぞれ連結されてな
り、内部には、該排気用ダクト4側から給気用ダクト2
側へ空気を循環せしめる送風ユニット7と、該空気に冷
暖房を施す熱源ユニット8と、該空気を外気との間で換
気する換気ユニット9とを備えてなるものである。
そしてこのような空調システムによれば、排気用ダクト
4により空調機6内に吸入された建物内の空気が、該空
調機6で冷暖房および換気がなされた後、再び給気用ダ
クト2に送られ、該給気用ダクト2から建物の各室1,1
…に供給されて、これによって各室1,1…が所定の調和
状態に維持される。
[発明が解決しようとする課題] ところで、このような一体型集中空調システムにあって
は、各室1,1…に供給される調和空気の温度調整および
換気状態の調整などを行う場合には、各室1,1…に設置
されたリモコン(図示略)等により、図示しない制御装
置に所定の指令を送ることでこれらの調整を行う。
また各室に設けられた空気吹出口3,3…には、それぞれ
ダンパ3a,3a…が開度調整自在に取り付けられており、
該ダンパ3a,3a…の開度を適宜調整することによって、
各室毎に風量の微調整ができるようになっている。
ところが、このように各室の吹出口3,3…に設けられた
ダンパ3a,3a…の開度を調整した場合、必然的に給気用
ダクト2内の静圧が変化することとなる。具体的には例
えば、全ての部屋のダンパ3a,3a…を全開にした場合
と、全ての部屋のダンパ3a,3a…を開度を微少にした場
合とでは、当然、後者の方が給気用ダクト2内の静圧が
大きくなる。したがって、各室毎に好き勝手にダンパ3
a,3a…の開度調整を行った場合、その都度静圧が変化
し、開度調整を行った部屋以外の部屋への空気の吹出風
量も変わってしまう問題がある。このため、各室1,1…
を常に一定風量で空調を行おうとすると、わずか一箇所
のダンパ3aの開度を調整する度に、図示しない制御装置
に指令を送り、空調機6内の送風ユニット7の送風条件
や熱源ユニット8の設定温度などの各条件を変更しなく
てはならないという面倒があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、各
室に開口した吹出口のダンパの開度を変更した場合に
も、空調機内で自動的に送風条件の調整を行って、常に
各室に一定の吹出風量で調和空気を供給することができ
るような一体型集中空調システムを提供することを目的
としている。
[課題を解決するための手段] 本発明は、建物内部には、枝状に分岐して各室に開口す
るようにして配設され各室に空気を供給する給気用ダク
トと、建物全体の空気を排気する排気用ダクトとが備え
られ、建物外部には、前記給気用ダクトと排気用ダクト
とを連結するべく配置されて、該排気用ダクト側から給
気用ダクト側へ空気を循環せしめる送風ユニットと、排
気用ダクトにより吸入された空気を所定状態に調和する
空調ユニットとを備えた空調機とを有し、 前記給気用ダクトの、各室に通じる開口部には、それぞ
れダンパが開度調整自在に設け、 前記空調機内の、給気用ダクト連結口付近には、給気用
ダクト内の静圧を検知する静圧センサを備え、 また空調機の内部あるいは外部の所定の位置には、前記
静圧センサに連結されて、該静圧センサによって検知さ
れた静圧に応じて、空調機内の前記送風ユニット内の送
風条件を自動的に変更して、該ダンパからの各室への空
気の吹出量を常に一定に制御する制御装置を備えてなる
ことを解決手段とした。
[作用] 本発明の一体型集中空調システムによれば、前記構成の
静圧センサおよび制御装置が備えられているので、たと
え各室毎に好き勝手にダンパの開度を調整した場合で
も、前記静圧センサによって給気用ダクト内の静圧が検
知され、この静圧に基づいて空調機の送風ユニット内の
送風条件が適宜自動的に変更されるので、各ダンパから
の各室への空気の吹出風量が、常に一定に制御されるよ
うになる。
[実施例] 以下、実施例を示し、本発明を図面を参照して説明す
る。
第1図ないし第3図は、本発明の一体型集中空調システ
ムの一実施例を示すものである。
第1図において、住宅となる建物10は、一階および二階
にそれぞれ建物を縦断する廊下と、その両側に配列され
た複数の室11,11…とを備えている。一階と二階の間
は、二階共パネル12によって仕切られており、該二階床
パネル12内には、給気用ダクト13が配設されている。該
給気用ダクト13は、二階床パネル12のほぼ中央部に配設
されたパネルユニット式のメインダクト14と、該メイン
ダクト14の両側面から各室に通じる枝状に分岐して配設
されたパネルユニット式のサブダクト15,15…より構成
されている。サブダクト15,15…の先端部(メインダク
ト14に接合された側と反対側の端部)には、建物の一階
あるいは二階の各室11,11…へ向くように開口する孔が
設けられて、それぞれ空気を各室へ供給する給気口16,1
6…とされている。該給気口16,16…には、それぞれダン
パ17,17…が開度調整自在に取り付けられており、ダン
パ17,17…の開度を調整することによって、給気用ダク
ト13から各室への空気の吹出風量を調整できるように配
慮されている。また、各室のダンパ17,17…には、それ
ぞれ該ダンパ17,17…の開度調整を行うためのスイッチ1
8,18…が設けられて、各室11,11…毎に所望に応じた開
度調整を行うことができるようになっている。また前記
メインダクト14の基端部は、後述の空調機の上部に接続
されている。
また一階床パネル19の内部には、パネル式あるいはホー
ス式の排気用ダクト20が、その先端部を一階床付近の人
目につきにくい場所(第1図では階段下の三角スペー
ス)に開口して配設されている。該排気用ダクト20の先
端部は建物全体の空気を吸い込んで排気する排気口21と
され、また基端部は、後述の空調機の下部に接続されて
いる。
また住宅となる建物10の外部には、建物10の外壁面に所
定の隙間を残して沿うようにして、空気調和装置22が設
置されている。
空気調和装置22は、第1図および第2図に示すように、
前記給気用ダクト13と排気用ダクト20に連結されて、排
気用ダクト20側(下側)から給気用ダクト13側(上側)
へ空気を循環せしめるとともに、該空気に冷暖房および
換気を含む集中的な空調を施す空調機23と、該空調機23
の外部に配管24を介して連結されて、該空調機23との間
に冷暖房用の冷媒を循環せしめる室外機25とから構成さ
れている。
空調機23は、その内部に、下から順に送風ユニット26、
熱源ユニット(空調ユニット)27、換気ユニット(空調
ユニット)28、センサユニット29と、それぞれの機能を
有する各ユニットを備えている。
送風ユニット26の内部には、前記排気用ダクト20によっ
て吸入された空気を、空調機23上方へ吹き上げるための
送風ファン30が設置されている。該送風ファン30は、そ
の回転数および回転周波数を変えることによって、その
送風量を自在に変更できるような構成のものである。
熱源ユニット27の内部には、前記送風ファン30によって
吹き上げられた空気を所定温度に調整するための熱交換
機31が設けられている。該熱交換機31は、この空調機23
の外部に設置された前記室外機25に配管24を介して連結
されており、この室外機25との間で冷暖房用の冷媒を循
環させることにより、該熱交換機31を通過する空気を冷
暖房を施すことができるようになっている。
また換気ユニット28内には、前記熱源ユニット27からの
空気の一部がそのまま上方へ移動する通風部32と、他の
一部が外気との間で熱交換して換気される熱交換型の換
気扇部33とが設けられている。熱交換型の換気扇部33
は、外部からの新鮮な空気を取り入れる吸気路33aと、
不要な空気を外部へ排気する排気路33bと、該吸気路33a
と排気路33bが互いに交差する位置に設けられて両者の
熱を交換する熱交換部33cを有している。
またセンサユニット29は、前記送風ユニット26、熱源ユ
ニット(空調ユニット)27および換気ユニット(空調ユ
ニット)28の上方に設けられており、該センサユ内ニッ
ト29の内部でかつ前記給気用ダクト13連結口付近には、
該給気用ダクト13の静圧を検知する静圧センサ34が設置
されている。該静圧センサ34には、前記建物10の各室1
1,11…に開口する給気口16,16…に取り付けられたダン
パ17,17…の開度に応じて適宜変化する給気用ダクト13
内の静圧を、随時検知することのできる構成であれば、
周知慣用のものが用いられてよい。
該静圧センサ34は、該空調機23の内部あるいは外部に設
置された図示しない制御装置に連結されている。またこ
の制御装置は、前記送風ユニット26内の送風ファン30、
熱源ユニット27の熱交換機31、室外機25、および換気ユ
ニット28内の熱交換型換気扇33等に連結されている。
該制御装置は、前記静圧センサ34によって検知された静
圧を関する情報が送風ユニット26内の送風ファン30に送
られた際、この静圧に関する情報に基づいて、送風ファ
ン30の回転数あるいは回転周波数を適宜変更せしめる指
令を出す。そしてこの指令によって自動的に送風ファン
30の回転数あるいは回転周波数が変化して送風量が変わ
り、これによって、各ダンパ17,17…から各室11,11…へ
の吹出風量が常に一定に保たれるようになっている。
また本実施例では、前記静圧センサ34の側部に、給気用
ダクト13内の温度を検知する温度センサ35が配置されて
いる。該温度センサ35は、前記制御装置を介して、熱源
ユニット27内の熱交換機31および室外機25に連結されて
いる。そして該温度センサ35によって検知された温度に
関する情報に基づいて、制御装置が駆動して、熱交換機
31を流れる冷媒の温度や流量等の各条件を自動的に変更
せしめ、これによって前記給気用ダクト13へ送られる調
和空気の温度を制御して、各ダンパ17,1…から各室11,1
1…への吹出空気の温度が常に一定に保たれるようにな
っている。
また、この制御装置は、建物10内の所定の位置に設置さ
れたリモコン36等によって、人為的にも、駆動、制御可
能とされている。リモコン36には、ON−OFFスイッチ、
モード(冷,暖,換気)切換スイッチ、能力(温度、風
量)切換スイッチ、タイマーなどが設けられており、こ
れらのスイッチ等を所望に応じて切り換えることによっ
て、前記制御装置が作動し、送風ファン30、熱交換機3
1、室外機25および熱交換型換気扇部33を駆動、制御せ
しめて、所望に応じた空調を行うことができるようにな
っている。
次いに、本実施例の一体型集中空調システムを用いて建
物10の空調を行い、ダンパ17,17…の開度に応じた前記
静圧センサ34および制御装置の駆動を行った場合の一例
について、第4図を参考にして説明する。
第4図は、機内圧損を17mmH2Oとした場合の、給気用ダ
クト13内の静圧と、ダンパ17,17…からの吹出風量との
関係を示したグラフである。グラフには、送風ファン30
の回転周波数、ダンパ17,17…の数、および熱交換型換
気扇部33の有無に応じた、それぞれの静圧と吹出風量の
関係が示されている。
以下、ダンパ17,17…の数を8個とし、熱交換気扇部33
有りとし、かつ機外静圧を15mmH2Oと設定した場合につ
いて説明する。
まず、8個のダンパ17,17…を全て全開とした状態で、
リモコン36等の操作によって、制御装置に駆動開始の指
令を送り、この指令に基づいて、空調機23内の送風ファ
ン30の運転を開始する。この時の送風ファン30の初期の
回転周波数は60Hz、送風量は、ダンパ1個につき約200m
3/hrとして8個で1600m3/hr程度とする。
送風ファン30の回転に伴って、建物10内の空気が排気用
ダクト20から該空調機23内に負圧吸入される。
空気は、熱交換機31を通過しここで所定温度に調整さ
れ、冷暖房が施される。所定温度に調整された空気の一
部は、通風部32を抜けて換気ユニット28の上方へ上昇す
る。また空気の残りは、換気ユニット28内の熱交換型換
気扇部33内へ供給され、排気路33b内を流れる。また同
時に、該換気扇部33内には、外部の新鮮な空気が取り入
れられて吸気路33a内を流れる。この時両者が交差する
熱交換部33cにおいて、排気路33b内を流れる空気の熱が
吸気路33a内を流れる新鮮空気に一部回収されて熱交換
が行なわれる。熱交換によって熱を回収した新鮮空気
は、換気ユニット28上方に移動して、ここで、先に熱源
ユニット27から直接上昇してきた空気と、所定割合で混
合され、これによって換気が施される。一方、熱を奪わ
れた不要な空気は、排気路33bを通過して外部へ排気さ
れる。
こうして冷暖房および換気がなされて生成した調和空気
は、センサユニット29を通過して該空調機23から給気用
ダクト13内へ送り込まれ、各室11,11…へ向けて分配さ
れ、給気口のダンパ17,17…から建物の各室11,11…へと
供給される。この時、第4図より、1個のダンパ17から
各室11へ供給される吹出風量は、それぞれ約200m3/hr
(8個で約1600m3/hr)である。
ここで、8個のダンパのうち4個を完全に閉じた状態に
したとする。
ダンパ17の数が4個となった給気用ダクト13内は、必然
的に静圧が高まる。この静圧の変化は、直ちに、空調機
23のセンサユニット29内の静圧センサ34によって検知さ
れ、この静圧に関する情報は制御装置に送られる。制御
装置では、前記各ダンパ17,17…からの吹出風量を一定
に制御すべく、送風ファン30の回転周波数および回転数
を変更する旨の指令が出される。この時、4個のダンパ
17,17…からの吹出風量がそれぞれ常に一定に保たれる
には、4個で約8003/hrの送風量を確保する必要があ
る。よって第4図のグラフに示したように、送風ファン
30の回転周波数が、自動的に、60Hzから、40Hzあるいは
50Hzに変更される。さらに、この回転周波数の変更だけ
では調整し得なかった送風量の微調整が、回転数の変更
によって行われる。こうして、送風ファン30の送風条件
が自動的に変更され、これによって給気用ダクト13内の
静圧が一定に保たれて、各ダンパ17,17…からの吹出風
量が常に一定に保たれる。
一方、建物10内に有った未調和の空気および冷暖房およ
び換気後の汚れた空気は、前記排気用ダクト20から前記
空調機23内に吸入され、ここで再び所定の空調状態に設
定された調和空気に換えられて、繰り返し、給気用ダク
ト13内に送られる。このようにして、一体型集中空調シ
ステムの運転の経過に伴って、各室11,11…を含む建物
全体が、所望の調和状態に維持される。
このように、本実施例の一体型集中空調システムにれ
ば、前記のように、静圧センサ34および制御装置が設け
られているので、たとえ該一体型集中空調システムの運
転の途中に、ダンパ17,17…の数や開度が変えられた場
合でも、静圧センサ34によって給気用ダクト13内の静圧
が検知されて、この静圧に関する情報に基づいて制御装
置が駆動し、送風ファン30の送風条件を適宜変更するこ
とによって、各ダンパ17,17…からの吹出風量を常に一
定に制御するように作動する。したがって、各室11,11
…内は、常に一定の吹出風量で以て冷暖房および換気を
含む空調がなされ、随時、快適な調和状態に維持され
る。換言すれば、たとえば各室毎に、好き勝手にダンパ
17の開度の調整を行った場合でも、他の室に影響を与え
ることがなくなるので、各室毎に、所望に応じた吹出風
量で以て、快適な空調を施すことができるようになる。
したがって、近年の、住宅内における各室毎の個性化、
独立化への所望に対しては、建築構造面からだけではな
く、空調面からも、これらの要望を満足させることがで
きるようになるという利点がある。
しかも、前述のように、各室11,11…に通じる枝状に分
岐して配設された給気用ダクト13と、建物全体の空気を
一括して排気する排気用ダクト20とにより給排気を行う
ようにしたので、建物10内は、各室11,11…内だけでな
く、廊下等をも含む建物10全体が所定の調和空気で満た
され、真に快適な居住空間としての住宅が実現される。
また本実施例のように、空調機23内に換気ユニット28を
設けたことにより、冷暖房だけでなく換気の機能を一体
化して付与することができ、また同様に、該空調機23内
にセンサユニット29を設けたことにより、センサ機能を
も付与することができるようになり、このため、各機能
を住宅の各部に分散することなく、システムのコンパク
ト化および設置性の大幅な向上が望める。
また、前記のような換気の機能を付与したことによっ
て、室内の空気汚染が防止されて、住む人の健康に対す
る配慮がなされるとともに、前述のように建物全体の空
調を行うようにしたことによって、室内の局所的温度分
布が解消されて、結露防止やカビ、ダニの発生防止、住
宅の長寿命化などを図ることもできる。
またさらに、給気用ダクト13を前述ようなパネルユニッ
ト式構造としたことによって、現場での配管施工作業を
省くことができ、作業の簡略化、省略化および工期の短
縮化などを図ることができる。
なお、本発明の一体型集中空調システムは、前記実施例
の構成に限定されるものではなく、外観や寸法および内
部に配置される各機器の具体的構成などは、実施に当た
って適宜変更可能とされるものである。
例えば、前記実施例ではセンサユニット26内に、給気用
ダクト13内の静圧を検知する静圧センサ34と、温度を検
知する温度センサ35とを設けた例を示したが、これ以外
にも例えば風速センサなどを配すことによって、風速の
制御をも行うようにしてもよい。また前記温度センサ35
は適宜省略可能である。
また前記実施例の一体型集中空調システムでは、空調機
23内に空調ユニットとして、熱源ユニット27および換気
ユニット28を備え、冷暖房および換気の機能を付与した
構成としたが、これ以外にも例えば、必要に応じて、空
気清浄化の機能、除湿あるいは加湿の機能、酸素混合の
機能、あるいは炭酸除去の機能などの種々の機能を備え
た多機能ユニットを付加することもできる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の一体型集中空調システム
によれば、前記構成の静圧センサおよび制御装置が設け
られているので、給気用ダクト内の静圧が、該静圧セン
サによって検知され、これに基づいて自動的に制御装置
が駆動して、送風ユニット内の送風条件を適宜変更せし
めるので、これによってダンパから各室への吹出風量が
常に一定に保たれるようになる。したがって各室毎に好
き勝手にダンパの開度の調整を行っても、他の室に影響
愛を与えることがないので、各室は、それぞれ所望に応
じた快適な空調状態を実現することができる。よって、
近年の、住宅内における各室毎の個性化、独立化等に対
する要望に対しても、建築構造面からだけでなく、空調
面からも十分に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、本発明の一体型集中空調システ
ムの一実施例を示すもので、第1図は斜視図、第2図は
側断面図、第3図は平面図であり、第4図は、この一体
型集中空調システムにより建物の空調を行った際の吹出
風量と静圧の関係を示すグラフであり、第5図は従来の
一体型集中空調システムの一例を示す側断面図である。 10……建物、11……室、 13……給気用ダクト、17……ダンパ、 20……排気用ダクト、23……空調機、 26……送風ユニット、 27……熱源ユニット(空調ユニット)、 28……換気ユニット(空調ユニット)、 29……センサユニット、34……静圧センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】建物内部には、枝状に分岐して各室に開口
    するようにして配設され、各室に空気を供給する給気用
    ダクトと、建物全体の空気を排気する排気用ダクトとが
    備えられ、建物外部には、前記給気用ダクトと排気用ダ
    クトとを連結するべく配置されて、該排気用ダクト側か
    ら給気用ダクト側へ空気を循環せしめる送風ユニット
    と、排気用ダクトにより吸入された空気を所定状態に調
    和する空調ユニットとを備えた空調機とを有し、 前記給機用ダクトの、各室に通じる開口部には、それぞ
    れダンパが開度調整自在に設けられ、 前記空調機内の、給気用ダクト連結口付近には、給気用
    ダクト内の静圧を検知する静圧センサが備えられ、 また空調機の内部あるいは外部の所定の位置には、前記
    静圧センサに連結されて、該静圧センサによって検知さ
    れた静圧に応じて、空調機内の前記送風ユニット内の送
    風条件を自動的に変更して、該ダンパからの各室への空
    気の吹出量を常に一定に制御する制御装置が備えられて
    なることを特徴とする一体型集中空調システム。
JP22554090A 1990-08-28 1990-08-28 一体型集中空調システム Expired - Lifetime JPH0752023B2 (ja)

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JP22554090A JPH0752023B2 (ja) 1990-08-28 1990-08-28 一体型集中空調システム

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JP22554090A Expired - Lifetime JPH0752023B2 (ja) 1990-08-28 1990-08-28 一体型集中空調システム

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JP (1) JPH0752023B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101639554B1 (ko) * 2016-02-04 2016-07-13 강영모 냉난방시스템

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KR101639554B1 (ko) * 2016-02-04 2016-07-13 강영모 냉난방시스템

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JPH04106337A (ja) 1992-04-08

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