(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧器及び室内熱交換器を有する独立した複数組の冷凍サイクルを備え、これら複数組の冷凍サイクルは、それぞれ前記四方切換弁の切換によって、冷房時には、冷媒を前記圧縮機、室外熱交換器、熱回収器、減圧器、室内熱交換器の順に循環させ、かつ、暖房時には、冷媒を前記圧縮機、室内熱交換器、減圧器、熱回収器、室外熱交換器の順に循環させて成る空気調和装置であって、
筺体内に設けた換気用送風機により屋内空気を屋外へ排気して換気する換気ユットを備えると共に、この換気ユニットの筺体内に前記複数組の冷凍サイクルの各熱回収器をそれぞれ配置する構成とし、
前記換気ユニットを家屋の天井裏に設置する際、この換気ユニットの筺体に相対向する天井の一部に保守点検用の開口部を設け、この開口部を、前記天井の一部を成す保守点検蓋によって開閉自在と成したことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２×４住宅等の寸法が規定された家屋等に設置されて好適な空気調和装置にかかり、特に屋内の天井裏に設置されて屋内空気を換気すると共に、換気のために排気する空気の熱回収機能を有する換気ユニットを備えた空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヒートポンプを利用して屋内を冷暖房する空気調和装置が提案されている。例えば、特公昭６３−４６３３５号公報においては、室内側熱交換器及び室内側ファンを具備した室内機、当該室内機と連通管により連通されて、圧縮機、室外機側熱交換器、室外側ファン、外気の取入れ口である外気吸入口及び、外気の吸気量を調整するダンパを具備した室外機等を有した空気調和装置が開示されている。
【０００３】
そして、ダンパの開閉度を調整することにより、外気吸引口を介して室外機に吸気される外気の吸気抵抗を調整して、当該室外機に吸引される外気量を調整している。この時、室外側ファンは、ダンパの開閉度と無関係に回転しているので、室外機に吸気される外気量が変動すると、当該変動量に対応する分だけ連通管を介して屋内の空気が室外機に吸気されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、室内空気の熱回収は、室外機に設けられているファンを回転させることにより連通管を負圧にし、これにより屋内空気の一部を室外熱交換器に導き、当該室外側熱交換器により換気のために排気する空気の熱回収を行う構成であるため、ファンにより室外熱交換器に供給される空気の大部分は屋外の外気となる。
【０００５】
従って、屋外に排気される室内の空気、特に室外熱交換器へ導かれる室内の空気量が少ないので、回収される熱量を増やすことが困難であり、例え、冷凍サイクルがそれぞれ独立した空気調和装置を複数組、家屋に設置する場合でも、それぞれの冷凍サイクルの熱回収を効率良く行えるようにすることが好ましい。
【０００６】
また、２×４住宅等のような寸法が規定（例えば、ネダの間の寸法等）されている家屋に、上記構成の空気調和装置を設置しようとしても、保守点検を効率的に行うことができない問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、複数組の冷凍サイクルを備えた空気調和装置において、複数組の冷凍サイクルの熱回収を、換気ユニットを用いて効率良く行えるようにしつつ、この換気ユニットを規格住宅等の天井裏に設置した場合でも、換気ユニットの保守点検が容易に行えるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明では、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧器及び室内熱交換器を有する独立した複数組の冷凍サイクルを備え、これら複数組の冷凍サイクルは、それぞれ前記四方切換弁の切換によって、冷房時には、冷媒を前記圧縮機、室外熱交換器、熱回収器、減圧器、室内熱交換器の順に循環させ、かつ、暖房時には、冷媒を前記圧縮機、室内熱交換器、減圧器、熱回収器、室外熱交換器の順に循環させて成る空気調和装置であって、筺体内に設けた換気用送風機により屋内空気を屋外へ排気して換気する換気ユットを備えると共に、この換気ユニットの筺体内に前記複数組の冷凍サイクルの各熱回収器をそれぞれ配置する構成とし、前記換気ユニットを家屋の天井裏に設置する際、この換気ユニットの筺体に相対向する天井の一部に保守点検用の開口部を設け、この開口部を、前記天井の一部を成す保守点検蓋によって開閉自在と成したことを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。図１は本発明にかかる空気調和装置の基本構成を示している。当該空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１ａ、１ｂ、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器２ａ、２ｂ、それぞれの室外熱交換器２ａ、２ｂに外気を送風する室外送風機３ａ、３ｂ、屋内の換気のために排気される空気と冷媒との熱交換を行って、当該空気の熱の再利用を行う熱回収器４ａ、４ｂ、電動膨張弁やキャピラリーチューブ等を用いてなる減圧器５ａ、５ｂ、空気調和する各部屋に送風する空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器６ａ、６ｂ、該室内熱交換器６ａ、６ｂに調和する空気を送風する室内送風機７ａ、７ｂ、冷房時及び暖房時の冷媒の循環方向を切換える四方切換弁８ａ、８ｂ、アキュムレータ９ａ、９ｂを有して、それぞれが独立した２つの冷凍サイクル（１階用と２階用）を構成している。
【００１２】
四方切換弁８ａ、８ｂを切換えることにより、冷房時には冷媒を圧縮機１ａ、１ｂ、室外熱交換器２ａ、２ｂ、熱回収器４ａ、４ｂ、減圧器５ａ、５ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂの順に循環させてサイクルを形成し、暖房時には冷媒を圧縮機１ａ、１ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂ、減圧器５ａ、５ｂ、熱回収器４ａ、４ｂ、室外熱交換器２ａ、２ｂの順に循環させるサイクルを形成している。
【００１３】
図１の配管路に沿って示した点線矢印及び実線矢印は、四方切換弁８ａ、８ｂに示した実線流路及び点線流路に対応しており、冷房時においては、実線矢印の方向に冷媒が循環し、一方、暖房時においては、点線矢印の方向に冷媒が循環する。
【００１４】
また、室内熱交換器６ａ、６ｂを流れる冷媒の流量を調整する必要がある場合には、減圧器５ａ、５ｂに冷媒流量制御弁を付加して冷媒分流機能を持たせることも可能である。
【００１５】
また、圧縮機１ａ、１ｂは、運転能力を連続的に可変できるもの、運転能力を段階的に複数段に変更できるもの、運転能力の変更ができないもののいずれでも本発明の趣旨を変えるものではないので任意に空気調和装置の設置に応じて選択することが可能である。
【００１６】
さらに、当該冷凍サイクルにストレーナ、マフラー等を設けることも可能であり、その際の配置は一般に知られている配置を用いることができるので、図示を省略する。
【００１７】
また四方切換弁８ａ、８ｂは、同じ運転モード（冷房／暖房）に合わせるのが好ましいが、異なる運転モードを選択してもなんら問題はない。
【００１８】
図２は、上記構成の空気調和装置を家屋内に配設して、冷暖房を行う空気調和のシステムを構成した際の概念図で、床側に配設された１階用の空気調和装置と天井側に配設された２階用の空気調和装置とからなり、これらの構成は後述する吸込みチャンバーの構成が相違している以外は同じである。
【００１９】
各空気調和装置は、室内機１０ａ、１０ｂ、室外機２０ａ、２０ｂ、換気ユニット３０、吸込みチャンバー４０ａ、４０ｂ、分岐チャンバー５０ａ、５０ｂ、吹出しチャンバー６０ａ、６０ｂ等により構成されている。
【００２０】
床側の室内機１０ａは、階段下のような閉空間内に配設されて、当該閉空間が吸込みチャンバー４０ａとして作用している。
【００２１】
これにより、吸込みチャンバー４０ａを別途設ける必要が無くなるので、製造コストを安価にすることが可能になる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、吸込みチャンバー４０ａ、４０ｂに外気と室内空気とが冷房時及び暖房時を問わず一定比で流入する構成となっているが、当該比率を変える場合には、吸込みチャンバー４０ａ、４０ｂ等にダンパ装置等を設ければよい。
【００２３】
室内機１０ａ、１０ｂには、室内熱交換器６ａ、６ｂ、減圧器５ａ、５ｂ、室内送風機７ａ、７ｂ等が配設され、また室外機２０ａ、２０ｂには、圧縮機１ａ、１ｂ、室外熱交換器２ａ、２ｂ、室外送風機３ａ、３ｂ等が配設されている。
【００２４】
上記換気ユニット３０には、上記各冷凍サイクルの各熱回収器４ａ、４ｂと屋内の空気を吸気して屋外へ排気する換気用送風機３１とが設けられており、図３に示すように、それらは換気ユニット３０の筺体３２内に配設されている。
【００２５】
７０は排気ダクトであり、当該排気ダクト７０の排気トップ７１と、外気取入口８０ａ、８０ｂには、図示しない防虫ネット等が被せてあり、室内に虫等が侵入しないようになっている。
【００２６】
図３は換気ユニット３０を２×４住宅等の寸法が規定されている住宅の天井裏に設置した際の概略構成図である。換気ユニット３０は、筺体３２を有し、当該筺体３２は、吊りボルト３３により２階の床３５ａ等に吊下げられると共に、吸込みダクト３４ａと吐出ダクト３４ｂがそれぞれ接続されている。
【００２７】
換気ユニット３０の筺体３２の内部には、上記各熱回収器４ａ、４ｂと、換気用送風機３１が配設されている。そして、図３に示すように、家屋の一階の天井３５ｂには、当該天井３５ｂの一部となる保守点検蓋３８が設けられると共に、上記筺体３２に相対する部位の天井３５ｂの一部に保守点検用の開口部３９を設け、この開口部３９を上記保守点検蓋３８が開閉自在に閉塞する構成としている。
【００２８】
また、保守点検蓋３８と筺体３２との間の空間において、熱回収器４ａ、４ｂの冷媒入出口３６ａに配管接続部３６ｂを介して冷媒配管３６ｃが接続されており、そして、熱回収器４ａ、４ｂに冷媒が循環する。
【００２９】
さらに上記熱回収器４ａ、４ｂからの結露等による水を屋外に排出するためのドレン管３７ｃが、ドレン接続部３７ｂを介してドレン口３７ａに接続されている。
【００３０】
そして、保守点検蓋３８を閉じると、当該保守点検蓋３８が一階の天井３５ｂの一部を成して、換気ユニット３０が外部から見えなくなり、また、保守点検蓋３８を開くと、上記開口部３９が開放され、この開放された開口部３９を介して筺体３２の全体が保守点検可能になると共に、配管接続部３６ｂ及びドレン接続部３７ｂが現れて保守点検することが可能になっている。
【００３１】
このような構成にすると、２×４住宅等のようにネダの間等の寸法が決っている住宅の天井裏に換気ユニット３０を設置した場合でも、その換気ユニットの保守点検が容易になり、そのためのスペースを別途確保する必要が無くなる。
【００３２】
次に、空気調和動作を説明する。冷房時においては、四方切換弁８ａ、８ｂを切換えて冷媒を図１の実線矢印方向に循環させ、これにより、冷媒が、圧縮機１ａ、１ｂ、室外熱交換器２ａ、２ｂ、熱回収器４ａ、４ｂ、減圧器５ａ、５ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂを順次循環するサイクルが形成される。
【００３３】
この時、室外熱交換器２ａ、２ｂ及び熱回収器４ａ、４ｂが凝縮器として作用し、室内熱交換器６ａ、６ｂが蒸発器として作用している。
【００３４】
即ち、室外機２０ａ、２０ｂにおいて、冷媒は圧縮機１ａ、１ｂにより圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、室外熱交換器２ａ、２ｂで外気と熱交換し、大部分が液化した気液混合状態の冷媒となって換気装置３０に送られる。
【００３５】
このようにして室外熱交換器２ａ、２ｂから換気ユニット３０に送られてきた冷媒は、熱回収器４ａ、４ｂにおいて、換気する室内空気と熱交換して冷されて室内機１０ａ、１０ｂに送られる。
【００３６】
【００３７】
また、室外機２０ａ、２０ｂからの冷媒は、当該換気のために排気される室内からの冷えた空気と熱交換して、残りのガス冷媒が液化する。これによりサイクルの熱効率が高くなっている。
【００３８】
そして、冷媒は減圧器５ａ、５ｂに送られ、当該減圧器５ａ、５ｂで冷媒流量が絞られ、室内熱交換器６ａ、６ｂで減圧して蒸発し、各部屋に送風される空気と熱交換する。
【００３９】
これにより、各部屋に送風される空気が冷風となり、この冷風は、分岐チャンバー５０ａ、５０ｂを経て各居室に送風される。その後、冷媒は室外機２０ａ、２０ｂに戻り、サイクルが１巡する。
【００４０】
暖房時においては、四方切換弁８ａ、８ｂを切換えて、冷媒を図１に示す点線矢印の方向に循環させ、これにより、冷媒が、圧縮機１ａ、１ｂ、室内熱交換器６ａ、６ｂ、減圧器５ａ、５ｂ、熱回収器４ａ、４ｂ、室外熱交換器２ａ、２ｂを順次循環するサイクルが形成される。
【００４１】
この時、室外熱交換器２ａ、２ｂ及び熱回収器４ａ、４ｂが蒸発器として作用し、室内熱交換器６ａ、６ｂが凝縮器として作用する。
【００４２】
即ち、室外機２０ａ、２０ｂにおいて、冷媒は圧縮機１ａ、１ｂで圧縮されて高温高圧のガス冷媒になって室内機１０ａ、１０ｂの室内熱交換器６ａ、６ｂに送られる。
【００４３】
そして、高温高圧のガス冷媒は、当該室内熱交換器６ａ、６ｂで各部屋に送風する空気と熱交換し、この熱交換によって各部屋に送風する空気が暖められて温風となり、この温風は、分岐チャンバー５０ａ、５０ｂを経て各吹出しチャンバー６０ａ、６０ｂから各居室に送風されるようになる。
【００４４】
一方、高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器６ａ、６ｂでの熱交換によって熱を失って凝縮した後、減圧器５ａ、５ｂで絞られて換気ユニット３０の熱回収器４ａ、４ｂに送られる。
【００４５】
換気ユニット３０内での熱回収器４ａ、４ｂにおいて、冷媒は、換気のために排気される室内空気と熱交換し、これにより、当該冷媒の一部が蒸発して室外機２０ａ、２０ｂに戻る。そして、室外機２０ａ、２０ｂに戻された冷媒は、室外熱交換器２ａ、２ｂで外気と熱交換することにより未蒸発の残りの冷媒が蒸発して、圧縮機１ａ、１ｂに戻りサイクルを１巡する。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧器及び室内熱交換器を有する独立した複数組の冷凍サイクルを備え、これら複数組の冷凍サイクルは、それぞれ前記四方切換弁の切換によって、冷房時には、冷媒を前記圧縮機、室外熱交換器、熱回収器、減圧器、室内熱交換器の順に循環させ、かつ、暖房時には、冷媒を前記圧縮機、室内熱交換器、減圧器、熱回収器、室外熱交換器の順に循環させて成る空気調和装置であって、筺体内に設けた換気用送風機により屋内空気を屋外へ排気して換気する換気ユットを備えると共に、この換気ユニットの筺体内に前記複数組の冷凍サイクルの各熱回収器をそれぞれ配置する構成とし、前記換気ユニットを家屋の天井裏に設置する際、この換気ユニットの筺体に相対する天井の一部に保守点検用の開口部を設け、この開口部を、前記天井の一部を成す保守点検蓋によって開閉自在と成した構成であるから、複数組の冷凍サイクルを備えた空気調和装置において、複数組の冷凍サイクルの熱回収を、換気ユニットを用いて効率良く行えるようにできるばかりでなく、換気ユニットを規格住宅等の天井裏に設置した際に、その換気ユニットの保守点検が、天井の一部を成す保守点検蓋を開いて天井の開口部から容易に行えるものであり、しかも、保守点検蓋は天井の一部を成すから、保守点検用の開口部が天井に開けられても違和感を与えないようにすることができる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる空気調和装置の基本構成を示す図である。
【図２】  図１の空気調和装置を用いた空気調和システムの概略構成図である。
【図３】  天井に保守点検蓋を有する換気ユニットの取付け状態状況を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ  圧縮機
２ａ、２ｂ  室外熱交換器
３ａ、３ｂ  室外送風機
４ａ、４ｂ  熱回収器
５ａ、５ｂ  減圧器
６ａ、６ｂ  室内熱交換器
７ａ、７ｂ  室内送風機
８ａ、８ｂ  四方切換弁
１０ａ、１０ｂ  室内機
２０ａ、２０ｂ  室外機
３０  換気ユニット
３１  換気用送風機
３２  筺体
３５ｂ  一階の天井
３６ｂ  配管接続部
３７ｂ  ドレン接続部
３８  保守点検蓋
３９  開口部
【図１】
0003649830.tif 000002
【図２】
0003649830.tif 000003
【図３】
0003649830.tif 000004