JPH11201545A

JPH11201545A - 空調機

Info

Publication number: JPH11201545A
Application number: JP10013472A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mano; 隆真野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒の方向の切り換えを行わないで、冷暖房
を実現する。【解決手段】エバポレータ２とコンデンサ８を、一面
を室内、他面を室外に向けて建物に設置されるべき筐体
１内の上下又は左右に配すると共に、筐体のエバポレー
タ側とコンデンサ側を区画し、それぞれの区画１Ａ、１
Ｂ内に送風装置３、９を設けると共に、区画を室内側又
は室外側、又は室内側と室外側に開放・閉止する手段
６、１２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は冷房と暖房を一台
の機械で切り換えて運転可能な空調機に関し、より詳細
には全ての機器を一体に纏めた一体型の空調機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冷房と暖房を一台の機械で切り換えて運
転可能な空調機として、液体が気化するときの気化熱を
利用し、熱交換機により冷気又は暖気を得る形式のもの
が広く普及している。図９はこの主の空調機の回路の一
例を示すものであり、コンプレッサ６２により圧縮され
た冷媒は冷房時には室外側の熱交換器６１に送られて熱
を放出して液体に戻り、更にキャピラリチューブ６５を
経て低圧となり室内側の熱交換機６０に送られて回りの
熱を奪ってこの内部で蒸発して冷気を生じ、再びコンプ
レッサ６２に戻る。一方、暖房時にはコンプレッサ６２
により圧縮された冷媒は室内側の熱交換器６１に送られ
て熱を放出して液体に戻ることにより暖気を生じ、更に
キャピラリチューブ６５を経て低圧となり室外側の熱交
換機６０に送られて回りの熱を奪ってこの内部で蒸発
し、再びコンプレッサ６２に戻る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の説明から明らか
なように、従来技術の空調機においては室内外に配され
た熱交換器６０、６１を冷房時にはそれぞれエバポレー
タ（蒸発器）、コンデンサ（凝縮器）に、同じく暖房時
にはそれぞれコンデンサ、エバポレータに切り換えて使
用することにより一台の機械で冷房と暖房を可能にして
いる。

【０００４】よって、冷媒の方向を切り換えるために、
四方弁６３による切り換え回路６４が回路中に必要とな
り、構造が複雑化する問題を有した。

【０００５】又、従来技術の空調機においては一体型の
空調機は室内側の熱交換機及び室外側の熱交換機を前後
に配する構造上、どうしても大型化して設置場所が限定
される問題を有した。

【０００６】一方、この問題を解消する空調機として、
室内側の熱交換機と室外側の熱交換機をそれぞれ個別の
筐体に収容して部屋の内外に分離して設置する、いわゆ
るセパレート型エアコンが現在は主流であるが、これに
は次のような問題があった。室外機の置き場所が無い場合は設置できない。内外の熱交換機を接続する配管用の穴を建物に開けな
くてはならない。同じく、配管工事が必要となる。

【０００７】更に、一体型、セパレート型共通の問題と
して次のような問題があった。冷房時には室内の湿り気が凝縮される結果、室内側の
熱交換機からドレン（水滴）が生じるが、このドレンを
室外に排出する手段が必要となる。熱交換器をそれぞれエバポレータ、コンデンサに切り
換えて冷房と暖房を得る構造上、室内側の吹き出し口は
冷房と暖房の場合で共用するが、冷気が下降する冷房時
に最適な位置に吹き出し口を設定すると、暖気が上昇す
る暖房時には不適切な位置となり、逆に暖気が上昇する
暖房時に最適な位置に吹き出し口を設定すると、冷気が
下降する冷房時には不適切な位置となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は以上の従来技
術の空調機の問題点に鑑みて創作されたものであり、構
造が簡単であり、スペース効率が良く、しかも高能率の
冷暖房効果を得られる一体型の空調機を提供することを
目的とする。即ち、この発明の空調機はエバポレータと
コンデンサを、一面を室内、他面を室外に向けて建物に
設置されるべき筐体内の上下又は左右に配すると共に、
筐体のエバポレータ側とコンデンサ側を区画し、それぞ
れの区画内に送風装置を設けると共に、区画を室内側又
は室外側、又は室内側と室外側に開放・閉止する手段を
設けたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図８はこの発明の空調機
の一例を示すものである。図中符号１は空調機の筐体で
あり、この筐体は建物Ｈの開口部や壁面に一面を室内、
他面を室外に向けて設置される。この場合、筐体は既存
の窓枠（引き戸、埋め込み窓、ドアを含む）を利用して
設置してもよいし、予め窓枠を空調機とセットで流通に
供し、既設置の窓枠を取り外して設置してもよい。又、
新築の場合は壁面に予め取り付け窓を設けておいてもよ
い。

【００１０】この筐体は上下に二つの区画１Ａ及び１Ｂ
を有するものであり、上方の区画１Ａにはエバポレータ
２が、下方の区画１Ｂにはコンデンサ８が配される。図
８はこの発明の空調機の回路を示すものであるが、回路
自体は冷媒がエバポレータ２、アキュムレータ５２、コ
ンプレッサ５１、コンデンサ８、キャピラリチューブ５
３を経て、再度エバポレータ２に循環する公知の冷房機
の回路を採用している。ここから明らかなように、この
発明の空調機においては冷房・暖房機能を有するにもか
かわらず、従来技術の空調機のような冷媒の方向の切り
換え機構を採用していない。

【００１１】一方、この発明においてはエバポレータ２
及びコンデンサ８を配した区画１Ａ及び１Ｂを室内側又
は室外側、又は室内側と室外側に開放・閉止する手段を
設けている。この手段として、この実施例では各区画内
にエバポレータ及びコンデンサを遮蔽するシャッターを
設け、このシャッターの開閉により各区画を室内側又は
室外側、又は室内側と室外側に開放・閉止している。図
中符号６は区画１Ａ内に設けられるエバポレータ２用の
シャッターであり、適宜動力機構（図示せず）に連結さ
れるスプロケットホイール５の回転により前後に移動す
ることにより、エバポレータ２を室内側又は室外側に対
し選択的に遮蔽する。同じく、図中符号１２は区画１Ｂ
内に設けられるコンデンサ８用のシャッターであり、適
宜動力機構（図示せず）に連結されるスプロケットホイ
ール１１の回転により前後に移動することにより、コン
デンサ８を室内側又は室外側に対し選択的に遮蔽する。

【００１２】図中符号３は区画１Ａに設けられる送風装
置、同じく９は区画１Ｂに設けられる送風装置であり、
ここでは正逆回転するシロッコファンを採用している。
又、筐体１の区画１Ａの室内側の上部には吹き出し口７
Ａが、その下には吸い込み口７Ｂが、同じく区画１Ｂの
室内側の下部には吹き出し口１３Ａが、その上には吸い
込み口１３Ｂが設けられる。尚、図中符号４及び１０は
それぞれ区画１Ａ及び１Ｂに配されるフィルターであ
る。

【００１３】次に、この発明の空調装置の作用を添付図
面の基づいて説明する。（冷房モード）図１はこの発明の空調装置の冷房モード
を示すものであり、このモードにおいては区画１Ａ内の
シャッター６はスプロケットホイール５の回転によりエ
バポレータ２の室外側を遮蔽するよう移動し、同じく区
画１Ｂ内のシャッター１２はスプロケットホイール１１
の回転によりコンデンサ８の室内側を遮蔽するよう移動
すると共に、コンプレッサ５１が駆動される。その結
果、区画１Ａは室外に対しては閉止され、室内に対して
は開放された状態となり、室内の空気は区画１Ａの送風
装置３により筐体の吸い込み口７Ｂより区画内に導入さ
れて、エバポレータ２により熱を奪われて冷気となって
吹き出し口７Ａより室内に排出される。一方、区画１Ｂ
は室内に対しては閉止され、室外に対しては開放された
状態となり、室外の空気は区画１Ｂの送風装置９により
筐体背面の開放部より区画内に導入されて、コンデンサ
８より発する熱は室外に排出される。この場合、エバポ
レータ２は同時に室内の空気内の湿り気を凝縮させるの
で、区画１Ａ内にはドレン（水滴）Ｄが発生するが、こ
の実施例ではこのドレンＤをそのまま区画１Ｂに落下す
るように誘導して、コンデンサ８より発する熱と送風装
置９による送気により室外に蒸散させている。

【００１４】（暖房モード）図２はこの発明の空調装置
の暖房モードを示すものであり、このモードにおいては
区画１Ａ内のシャッター６はスプロケットホイール５の
回転によりエバポレータ２の室内側を遮蔽するよう移動
し、同じく区画１Ｂ内のシャッター１２はスプロケット
ホイール１１の回転によりコンデンサ８の室外側を遮蔽
するよう移動すると共に、コンプレッサ５１が駆動され
る。その結果、区画１Ｂは室内に対しては開放され、室
外に対しては閉止された状態となり、室内の空気は区画
１Ｂの送風装置９により筐体の吸い込み口１３Ｂより区
画内に導入されて、コンデンサ８より発する熱により加
熱されては暖気となって吹き出し口１３Ａより室内に排
出される。一方、区画１Ａは室内に対しては閉止され、
室外に対しては開放された状態となり、室外の空気は区
画１Ａの送風装置３により筐体背面の開放部より区画内
に導入されて、エバポレータ２はここから熱を奪う。こ
の場合、この実施例においては水タンク２０より水Ｗを
区画１Ｂに落下するように誘導して、コンデンサ８より
発する熱により蒸発させて暖気と共に室内に排出して加
湿効果を得ている。

【００１５】（送風モード−外気吸入−）図３はこの発
明の空調装置の送風モード中の外気吸入を示すものであ
り、このモードにおいては区画１Ａ内のシャッター６は
スプロケットホイール５の回転によりエバポレータ２の
室内側及び室外側を半開放するよう移動し、同じく区画
１Ｂ内のシャッター１２はスプロケットホイール１１の
回転によりコンデンサ８の室内側及び室外側を半開放す
るよう移動すると共に、コンプレッサ５１の駆動は停止
される。その結果、区画１Ａは室内外に対して半開放さ
れ、室外の空気は送風装置３により筐体背面の開放部よ
り区画内に導入されて、シャッター６に沿って誘導され
て筐体の吸い込み口７Ｂより室内に送気される。一方、
区画１Ｂも室内外に対して半開放され、室外の空気は送
風装置９により筐体背面の開放部より区画内に導入され
て、シャッター１２に沿って誘導されて筐体の吸い込み
口１３Ｂより室内に送気される。尚、以上の場合におい
て区画１Ａ及び１Ｂには室内側と室外側との間にフィル
ター４及び１０が介在されるので、このフィルターの通
気抵抗により上記の流路以外で室内側と室外側の空気が
連通することは無い。このモードによれば外の自然の涼
しさや温かさを室内に導入する自然冷暖房効果が得られ
る。尚、この場合、室内外に温度センサーを設置して、
内外の温度差を判断して自動的にこのモードになるよう
に制御してもよい。

【００１６】（送風モード−換気−）図４はこの発明の
空調装置の送風モード中の換気を示すものであり、シャ
ッター６及び１２を上記の外気吸入と同じに位置にセッ
トし、送風装置３及び９を逆転させることにより室内の
空気を室外に換気する。

【００１７】（空気清浄モード）図５はこの発明の空調
装置の暖房モードを示すものであり、このモードにおい
ては区画１Ａ内のシャッター６はスプロケットホイール
５の回転によりエバポレータ２の室外側を遮蔽するよう
移動し、同じく区画１Ｂ内のシャッター１２はスプロケ
ットホイール１１の回転によりコンデンサ８の室外側を
遮蔽するよう移動すると共に、コンプレッサ５１の駆動
は停止される。その結果、区画１Ａは室内に対しては開
放され、室外に対しては閉止された状態となり、室内の
空気は区画１Ａの送風装置３により筐体の吸い込み口７
Ｂより区画内に導入されて、吹き出し口７Ａより室内に
排出される。一方、区画１Ｂも室内に対しては開放さ
れ、室外に対しては閉止された状態となり、室内の空気
は区画１Ｂの送風装置９により筐体の吸い込み口１３Ｂ
より区画内に導入されて、吹き出し口１３Ａより室内に
排出される。この結果、室内の空気はフィルター４及び
１０を通って循環することとなり、空気中の夾雑物がこ
れらのフィルターにより捕捉される空気清浄効果が得ら
れる。

【００１８】（除湿モード）尚、以上の構成の他、空調
装置に除湿機能も与えることも想定されるので、図６に
この場合の実施例を除湿モードとして示す。このモード
においては、シャッター６及び１２を前記の冷房モード
と同じに位置にセットし、コンプレッサ５１が駆動され
る。一方、区画１Ａには加熱源２１が設けれるものであ
り、冷房運転を行いながら加熱源２１の加熱により冷気
を加熱することにより室内の温度を下げずに除湿だけを
行う効果を得る。加熱源２１としては電熱線の他、コン
デンサを採用してもよい。

【００１９】ところで、以上の実施例においては送風装
置３及び９は正逆転して送風方向を変更する構成として
いる。この場合、送風装置にシロッコファンを採用した
場合、シロッコファンの場合は送風を得るための回転方
向が定まっているので、ここではシロッコファンを図１
０に示すような構造とすることによりこの問題を解消し
ている。即ち、ここではシロッコファン３（９）の各送
風羽根Ｆを、正転時（紙面上の時計方向）には反時計方
向に傾斜Ｆ１し、逆転時（紙面上の反時計方向）に反時
計方向に傾斜Ｆ２するように構成することにより正逆ど
ちらの回転方向でも送風を得られる構成としている。
又、特に図示しないがシロッコファンを正転方向でのみ
使用し、整流ガイドにより送風方向を逆転させてもよ
い。

【００２０】一方、図１１は送風装置３及び９にプロペ
ラファンを採用した例を示す図であり、プロペラファン
の場合は正逆どちらの回転方向でも送風を得ることがで
きる。但し、この場合、吸い込み口７Ｂ及び１３Ｂから
吹き出し口７Ａ及び１３Ａへの空気の流れが乱される可
能性があるので、ここでは吸い込み口７Ｂ及び１３Ｂと
吹き出し口７Ａ及び１３Ａを区画するためのガイド板３
４及び３７を設けている。同様に図中符号３５及び３８
は室外側の吸い込み口と吹き出し口を区画するためのガ
イド板である。尚、以上のシロッコファン及びプロペラ
ファンはそれぞれの送風能力及び静粛性を考慮して適宜
選択されることはいうまでもない。

【００２１】尚、以上の実施例においては、エバポレー
タとコンデンサを筐体内の上下に配しているが、左右に
配してもこの発明を実施できることは勿論である。又、
各区画を室内側又は室外側、或いは室内側と室外側に開
放・閉止する手段としてシャッターを例示しているが、
手段はシャッターに限定されないことも勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上の構成よりなるこの発明は次の特有
の効果を奏する。 (01)冷房・暖房機能を有するにもかかわらず、従来技術
の空調機のような冷媒の方向の切り換え機構を採用して
いないので、冷媒の方向を切り換えるための四方弁等の
機構が不要となり、構造が簡単となり、ローコストの空
調機が実現される。

【００２３】(02)同様の理由より、部品点数が少なくな
り、エネルギーロスも軽減して消費電力も少なくなり省
エネルギーに寄与する。

【００２４】(03)同様の理由より、部品点数が少なくな
り、故障率が低下して高寿命の空調機が実現される。

【００２５】(04)エバポレータとコンデンサを、一面を
室内、他面を室外に向けて建物に設置されるべき筐体内
の上下又は左右に配する構造なので、筐体の縦横の大き
さはそのままにして、能力の大小（コンプレッサの大き
さ、エバポレータやコンデンサの容積等）は専ら奥行き
で吸収することが可能となり、製品を規格化することが
可能となり、リサイクルに寄与する。

【００２６】(05)全ての部材が一つの筐体内に収容され
るので、従来技術のように室外機の置き場所を考慮する
必要がなく、どこでも設置できる。

【００２７】(06)同様の理由より、配管工事が不要とな
り、取り付け、取り外しはワンタッチで行えるので、サ
ービス性が向上する。

【００２８】(07)同様の理由より、工事時のガス漏れな
どの故障が一掃される。

【００２９】(08)同様の理由より、(04)において述べた
規格化も相まって、ユーザーにおいて店頭からそのまま
持ち帰って、自身で取り付けることも可能となる。

【００３０】(09)エバポレータとコンデンサを、一面を
室内、他面を室外に向けて建物に設置されるべき筐体内
の上下又は左右に配する構造なので、エバポレータ及び
コンデンサを前後に配した従来技術の一体型の空調機と
異なり、室内側の出っ張りが少なくなり省スペースに寄
与する。

【００３１】(10)エバポレータとコンデンサを上下に配
した場合は、実施例のようにドレンの処理が容易となり
ノンドレンの空調機が実現される。

【００３２】(11)エバポレータとコンデンサを上下に配
した場合は、冷気は最上方から、暖気が最下方から吹き
出すので、部屋全体に万遍なく冷気又は暖気が行き渡り
効率の高い空調機が実現される。

【００３３】(12)以上の理由より省資源に寄与した空調
機が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空調機の冷房モードの断面図。

【図２】同上、暖房モードの断面図。

【図３】同上、送風モード−外気吸入−の断面図。

【図４】同上、送風モード−換気−の断面図。

【図５】同上、空気清浄モードの断面図。

【図６】同上、除湿モードの断面図。

【図７】同上、内部を透視した斜視図。

【図８】同上、冷媒の回路図。

【図９】従来技術の空調機の冷媒の回路図。

【図１０】送風装置の一例を示す断面図。

【図１１】送風装置の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１筐体２エバポレータ３送風装置６シャッター８コンデンサ９送風装置１２シャッター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エバポレータとコンデンサを、一面を室
内、他面を室外に向けて建物に設置されるべき筐体内の
上下又は左右に配すると共に、筐体のエバポレータ側と
コンデンサ側を区画し、それぞれの区画内に送風装置を
設けると共に、区画を室内側又は室外側、又は室内側と
室外側に開放・閉止する手段を設けたことを特徴とする
空調機。
【請求項２】エバポレータ側の区画を室外に向けて閉
止すると共に室内に向けて開放し、一方、コンデンサ側
の区画を室内に向けて閉止すると共に室外に向けて開放
することにより冷房運転を行う冷房運転モードと、エバ
ポレータ側の区画を室内に向けて閉止すると共に室外に
向けて開放し、一方、コンデンサ側の区画を室外に向け
て閉止すると共に室内に向けて開放することにより暖房
運転を行う暖房運転モードを有する請求項１記載の空調
機。
【請求項３】エバポレータを筐体の上方に、コンデン
サを筐体の下方に設けると共に、冷房運転時にエバポレ
ータ側より生じるドレンをコンデンサ側に落下させる手
段を有する請求項１又は２記載の空調機。
【請求項４】エバポレータ側の区画を室内外に向けて
開放すると共に、コンデンサ側の区画を室内外に向けて
開放し、コンプレッサの運転を停止して、室外側又は室
内側に向けた送風のみを行うことにより換気又は吸気を
行う送風モードを有する請求項１から３の何れかに記載
の空調機。
【請求項５】エバポレータ側の区画を室外に向けて閉
止すると共に室内に向けて開放し、一方、コンデンサ側
の区画を室外に向けて閉止すると共に室内に向けて開放
し、コンプレッサの運転を停止して、送風のみを行うこ
とにより室内の空気を循環させて、各区画に設けたフィ
ルタによる夾雑物捕捉を行う空気清浄モードを有する請
求項１から４の何れかに記載の空調機。
【請求項６】各区画内にエバポレータ及びコンデンサ
を遮蔽するシャッターを設け、このシャッターの開閉に
より各区画を室内側又は室外側、或いは室内側と室外側
に開放・閉止する手段とした請求項１から５の何れかに
記載の空調機。