(57)【要約】【課題】従来、外気導入機能を持つ空気調和機では、必要導入量が取れなかったり、専用の送風機が必要であったり、室外設置のダクト型に限定されたりという課題があった。【解決手段】室内機本体１０１の吸込み側に取付けられた外気導入ユニット１０４には、外気導入手段である外気導入部１０５と、室内空気吸込み手段である空気吸込み口１０６が設けられている。外気導入部１０５にはダンパ１０８が配され、空気吸込み口１０６には吸込み調整羽根１０７が配され、送風機１０３が運転すると、外気導入に必要な差圧が生じるよう調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を冷却あるいは加熱するための熱交換器と、前記熱交換器に空気を送るための送風機とを備えた室内機と、前記室内機の空気吸込み側に外気導入手段と室内空気取込み手段を配し、前記室内空気取込み手段が通風抵抗調整手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
通風抵抗調整手段が、長方形状で長手方向の回転軸をもった複数の抵抗調整羽根で構成され、前記抵抗調整羽根の開度を変えることにより通風抵抗を調整し、前記送風機の吸込み部の静圧を下げることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
外気導入手段が、外気導入量を調整する外気導入量調整手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
外気導入手段の外気導入能力に応じて、前記抵抗調整羽根の開度を調整することを特徴とする、請求項２〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
送風機の送風量に応じて抵抗調整羽根の開度を調整することを特徴とする、請求項２〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
被空調室から通風抵抗調整手段の入口までの通風抵抗に応じて前記抵抗調整羽根の開度を調整することを特徴とする、請求項２〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
設置時に抵抗調整羽根の開度を調整することを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項８】
運転時に抵抗調整羽根の開度を自動調整することを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項９】
必要外気導入量に応じて外気導入量調整手段の自動調整を行うことを特徴とした、請求項８に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷房や暖房などの空調を行うと同時に、外気導入を行うことのできる空気調和機に関するものである。そして、主に天井埋め込み型あるいはダクト型の空気調和機に対して特に有効なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機に外気導入機能を付与する構成は数多くあり、とりわけ単に外気導入用のダクトを吸込み部に接続する構成や、外気導入用の送風機を使用する構成が多い。しかし、単に外気導入用のダクトを吸込み部に接続するだけでは、十分な換気量を確保することが困難であり、外気導入用の送風機を使用する場合は、そのために部品や電気工事が必要となり設置費用が増える。
【０００３】
十分な換気量を確保し、外気導入用の送風機を使用しない装置としては、以下に示すような室外設置型ダクト式空気調和装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この室外設置型ダクト式空気調和装置は、ダクトにより室外に設置した空気調和機と室内を連結して空調を行うことにより、外気とり入れの換気とダクトによる多室の空調が行えるようにするものである。
【０００５】
そして、図３に示すように、熱源側部２２０の上に、前側面より吸入ダクト２２３を連設し、シロツコフアン２２９を流体要素とする利用側部２２１を設置し、その最上部に、前側面または天面より吹出ダクト２２４を連設する風胴箱２２２を設け、さらに吸入ダクト２２３に、扉２４１を設けている。
【０００６】
ここで、熱源側部２２０には、熱源側熱交換器２２５およびプロペラファン２２６が、利用側部２２１には利用側熱交換器２２８が配備されている。
【０００７】
そして、壁２３０、天井面２３２、床２３３によって部屋が構成されている。
【０００８】
吸入ダクト２２３は、天井面２３２の吸入口２３１から利用側部２１までを連結し、吹出ダクト２２４は風胴部２２２の前側面から天井面２３２の吹出口２３５までを連結している。
【０００９】
外気取入れ装置２３４はサ−ボモ−タ２４０で駆動し、ダクト２２３内に設置した、二酸化炭素、温度及び湿度センサ−部２３９からの信号によつて扉２４１の開閉角度を制御し、外気取入れ換気量を調整する。室内の空気は吸入ダクト２２３を通過し、外気取入れ装置２３４付近では静圧が下がっているので、扉２４１を開くだけで十分な外気導入量を得ることができる。
【特許文献１】特開昭６０−１３８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の装置においては、その名称の通り室外設置型ダクト式空気調和装置にのみ適応可能な技術であり、室内吸込みから室外の装置までと、室外の装置から室内吹き出しまでの、長距離にわたるダクトの敷設が必要であった。
【００１１】
また、利用側の装置を天井裏設置する場合には、単に外気導入用のダクトを吸込み部に
接続するだけの構成と同様となり、十分な換気量を確保することが困難であるという課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、少ないダクトの敷設で、外気導入用の送風機を使用することなく十分な換気量を確保することのできる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機の空気吸込み側に外気導入手段と室内空気取込み手段を配し、室内空気取込み手段が通風抵抗調整手段を備えるものである。
【００１４】
これによって、室内機の空気吸込み側の静圧を調整することができる。
【００１５】
また、前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、外気導入手段に外気導入量を調整する外気導入量調整手段を加えたものである。
【００１６】
これによって、特に外気導入量を必要な量に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気調和機は、通風抵抗調整手段を持つ室内空気取込み手段を備え、室内機の空気吸込み側の静圧を調整するもので、外気導入に必要な外気導入手段出口と外気との差圧を調整することができる。
【００１８】
また、本発明の空気調和機は、外気導入量調整手段を備え、外気導入量を必要な量に抑制するもので、換気による熱ロスを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、通風抵抗調整手段を持つ室内空気取込み手段を備え、室内機の空気吸込み側の静圧を調整し、外気導入に必要な外気導入手段と外気との差圧を生み出すことで、外気導入用の送風機を使用することなく十分な換気量を確保することができる。
【００２０】
第２の発明は、特に第１の発明において、通風抵抗調整手段を長方形状で長手方向の回転軸をもった複数の抵抗調整羽根で構成して、抵抗調整羽根の可動領域を小さくすることで、装置を小型化することができる。
【００２１】
第３の発明は、第１の発明に外気導入量調整手段を加え、外気導入量を必要な量に抑制するもので、換気による熱ロスを減らし効率の良い空気調和を行うことができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第２の発明あるいはの第３の発明において、外気導入手段の外気導入能力に応じて抵抗調整羽根の開度を調整することで、室内機の空気吸込み側の静圧を適切な圧力に調整し、必要以上の室内空気の循環を低下や外気導入量の増加を防ぎ、効率のよい空気調和を行うことができる。
【００２３】
第５の発明は、特に、第２の発明あるいはの第３の発明において、送風機の送風量に応じて抵抗調整羽根の開度を調整することで、室内機の空気吸込み側の静圧を適切な圧力に調整し、必要以上の室内空気の循環を低下や外気導入量の増加を防ぎ、効率のよい空気調和を行うことができる。
【００２４】
第６の発明は、特に、第２の発明あるいはの第３の発明において、被空調室から通風抵
抗調整手段の入口までの通風抵抗に応じて抵抗調整羽根の開度を調整することで、室内機の空気吸込み側の静圧を適切な圧力に調整し、必要以上の室内空気の循環を低下や外気導入量の増加を防ぎ、効率のよい空気調和を行うことができる。
【００２５】
第７の発明は、特に、第４の発明、第５の発明および第６の発明において、設置時に抵抗調整羽根の開度調整を行うことで、抵抗調整羽根の駆動装置を必要とせず簡単な構成で空気調和と外気導入を行うことができる。
【００２６】
第８の発明は、特に、第４の発明、第５の発明および第６の発明において、運転時に抵抗調整羽根の開度を自動調整することで、室内機の送風量や必要外気導入量の変化にも適した調整を行い、常に効率の良い空気調和と外気導入を行うことができる。
【００２７】
第９の発明は、特に、第３の発明において、運転時に必要外気導入量に応じて、前記外気導入量調整手段の自動調整を行うことで、室内機の送風量や必要外気導入量の変化にも適した調整して常に外気導入量を必要な量に抑制し、換気による熱ロスを減らし効率の良い空気調和と外気導入を行うことができる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明における第１の実施の形態である空気調和機の構成図を示すものである。
【００３０】
本発明における第１の実施の形態は図１に示すように、室内機本体１０１と、室内機本体１０１の吸込み側に取り付けられた外気導入ユニット１０４から構成されている。
【００３１】
そして、室内機本体１０１には、空気を冷却あるいは加熱するための熱交換器１０２、送風機１０３が配備されている。
【００３２】
また、外気導入ユニット１０４には、外気導入手段である外気導入部１０５と、室内空気吸込み手段である空気吸込み口１０６が設けられている。
【００３３】
そして、図１では便宜上省略しているが、外気導入部１０５には外気と連通するダクトが接続され、空気吸込み口１０６には、被空調室と通じる吸込みチャンバあるいはダクトと吸込みチャンバが接続される。
【００３４】
さらに、外気導入部１０５には外気導入量調整手段であるダンパ１０８が配され、空気吸込み口１０６には通風抵抗調整手段である吸込み調整羽根１０７が、空気吸込み口１０６の大きさに見合う数だけ配されていて、図１では省略されているがそれぞれ駆動装置により動作するよう構成されている。
【００３５】
吸込み調整羽根１０７は、空気が空気吸込み口１０６を流れる際の抵抗を調整するもので、図２に示すように、長方形の羽根部１１５と軸部１１３から構成されている。
【００３６】
そして、軸部１１３を中心として矢印１１４のように回転し、全開状態１０７ａと全閉状態１０７ｂの間で位置を変えることで空気の抵抗を調整する。
【００３７】
このような形状で複数に分割して配置したことにより、吸込み調整羽根１０７の動作範囲が小さくなり、外気導入ユニット１０４を小型化することが可能である。
【００３８】
吸込み調整羽根１０７の開度を絞ると外気導入ユニット１０４内の静圧が下がり、外気との圧力差が大きくなって、外気導入量が増す。
【００３９】
また、設置時に吸込み調整羽根１０７の一部を全閉状態１０７ｂで固定することもできるよう構成されている。
【００４０】
ダンパ１０８は、外気導入を行わない時は閉じられており、全開から全閉の間で開度調整することで、外気導入量を必要に応じて絞ることができる。
第１の実施の形態である空気調和機を運転すると以下のように、冷房あるいは暖房と外気導入が行われる。
【００４１】
まず、待機状態においては、吸込み調整羽根１０７は全開状態、ダンパ１０８は全閉状態にあり、運転開始とともにダンパ１０８が所定の開度に開き、吸込み調整羽根１０７は所定の開度に設定される。
【００４２】
送風機１０３が動き出すと、空気吸込み口１０６から室内吸込み空気１０９が、外気導入部１０５から外気１１０が外気導入ユニット１０４内に取り込まれ、プレフィルター１１２、送風機１０３を経て熱交換器１０２で冷却あるいは加熱などの処理をされ、吹出し空気１１１となって室内に送られる。
【００４３】
基本的な動作として、外気導入量を増やしたい場合にはダンパ１０８を開く、吸込み調整羽根１０７を絞るといった動作を行い、外気導入量を減らしたい場合にはダンパ１０８を絞る、吸込み調整羽根１０７を開くといった動作を行う。
【００４４】
また、必要外気導入量が同じでも送風機１０３の風量設定が変ると、外気導入ユニット１０４内の静圧が変化するので、ダンパ１０８、吸込み調整羽根１０７の調整が必要である。
【００４５】
ここで、操作としては、ダンパ１０８を全開とし、吸込み調整羽根１０７の操作だけで外気導入量の調整を行うのが、外気導入ユニット１０４内の静圧を最も高くできるので送風効率点からは望ましい。
【００４６】
しかしながら、実際の設置状態においては、外気導入ユニット１０４から室内までの間にダクト敷設の有無、外気導入用のダクト長、送風機の風量など様々な条件があり、外気導入量を常に同じにすることは困難である。
【００４７】
従って、許容条件下において最低限の外気導入量を確保できる設計をする必要がある。
【００４８】
最低限の外気導入量を確保するときの条件は、外気導入用のダクトが許容最大長で、空気吸込み口１０６側にはダクトの接続がなく、送風機１０３の風量設定が最小のときである。
【００４９】
これとは逆に、外気導入量が最大となるのは、外気導入用のダクトが最短で、空気吸込み口１０６側にはダクトの接続があり、送風機１０３の風量設定が最小のときである。
【００５０】
外気導入量が最大となる条件においては、換気量が必要以上に多くなり空気負荷が増大して省エネルギーの観点から好ましくないので、外気導入量を減らしたいが、吸込み調整羽根１０７を全開にしても外気導入量は減らすことができず、ダンパ１０８の開度を必要に応じて絞ることによって外気導入量を減らすことができる。
【００５１】
さらに、調整の方法としては、外気と外気導入ユニット１０４内との差圧がある一定の値に保たれるように、ダンパ１０８を全開にして吸込み調整羽根１０７を調整し、差圧が大きくなりすぎる場合にダンパ１０８の開度を絞っていくのが良い。
【００５２】
具体的には、微差圧センサーなどで、差圧を検知してその出力値に基いて調整するのが望ましいが、微差圧センサーは高価であるため、次のような方法をとるのが良い。
【００５３】
まず、外気導入用のダクト長などの通風抵抗から必要な導入量を得るための差圧を求め、この差圧を生みだすように吸込み調整羽根１０７を調整することとする。このときダンパ１０８は全開の設定で差圧を求める。
【００５４】
次に、送風機１０３の条件に応じて、先に決めた差圧を生みだすよう吸込み調整羽根１０７の開度を調整する。
【００５５】
先にも述べたが、空気吸込み口１０６側にダクトの接続があったり、空気吸込み口１０６に対し、送風機１０３の最大風量が大きいなどどして、吸込み調整羽根１０７だけでは調整できない場合、ダンパ１０８を調整する。
【００５６】
このとき、できるだけ装置を簡略化したい場合は、運転中の自動調整は行わずに設置時の調整のみとすれば、駆動装置を必要とせず簡単な構成で空気調和と外気導入を行うことができる。
【００５７】
設置時の調整としては最小風量条件下で、吸込み調整羽根１０７の適切な数だけ、図２の全閉状態１０７ｂに固定すると良い。ダンパ１０８については、必要に応じて全開時の開度を規制しておく。
【００５８】
送風機１０３の各条件における差圧と吸込み調整羽根１０７の開度の関係を予めデータ−として保持し、設置時にダクト長を設定して、装置運転中の送風機１０３の条件に応じて、望ましい差圧を生みだすよう吸込み調整羽根１０７の開度を自動調整する構成とすれば、常に効率の良い空気調和と外気導入を行うことができる。
【００５９】
さらに、外気導入用のダクトの各長さにおける、換気量と差圧の関係を保持していると、運転中に必要外気導入量が変更されても、常に効率の良い空気調和と外気導入を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の空気調和機は、専用の送風機を用いることなく外気導入を行うことを可能にするものであって、天井埋め込み型あるいはダクト型の空気調和機に対して特に有効なものであるが、外気導入用のダクトが短い場合に限っては壁掛型や床置き型などの送風機の静圧が低い空気調和機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における空気吸込み口の詳細な説明図
【図３】従来の空気調和機の構成図
【符号の説明】
【００６２】
１０１  室内機本体
１０２  熱交換器
１０３  送風機
１０４  外気導入ユニット
１０５  外気導入部
１０６  空気吸込み口
１０７  吸込み調整羽根
１０８  ダンパ
１０９  室内吸込み空気
１１０  外気
１１１  吹出し空気
【図１】
2006207955.tif 000003
【図２】
2006207955.tif 000004
【図３】
2006207955.tif 000005