(57)【要約】【課題】  全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機とを狭隘なスペースに収納したとしても、送風機からの送風を、全熱交換素子の全幅にほぼ均等に送風でき、さらに給気が室内へ均等に吹出される換気ユニット及び天吊型空気調和装置を提供する。【解決手段】  給気側素子１１Ｓ及び排気側素子１１Ｒを全幅に亘って連接した全熱交換素子１１と、この全熱交換素子１１の給気側素子１１Ｓに送風する給気側送風機１３と、前記全熱交換素子１１の排気側素子１１Ｒに送風する排気側送風機２３と、当該各送風機１３からの送風を全熱交換素子１１の全幅に導く風路１３Ｂ及び当該風路１３Ｂに送風機１３の送風を導く供給口１３Ａを有する風路形成体２０２とを備え、前記給気側素子１１Ｓの風路抵抗が、前記給気側送風機１３の送風を導く供給口１３Ａの配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成。【選択図】      図５
2006097913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気側素子及び排気側素子を全幅に亘って連接した全熱交換素子と、
この全熱交換素子の給気側素子に送風する給気側送風機と、
前記全熱交換素子の排気側素子に送風する排気側送風機と、
当該各送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路及び当該風路に送風機の送風を導く供給口を有する風路形成体とを備え、
前記給気側素子の風路抵抗が、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成したことを特徴とする換気ユニット。
【請求項２】
前記給気側素子の素子高さが、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなることを特徴とする請求項１記載の換気ユニット。
【請求項３】
前記給気側素子の素子ピッチが、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなることを特徴とする請求項１又は２記載の換気ユニット。
【請求項４】
前記全熱交換素子を構成する前記排気側素子の風路抵抗が、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の換気ユニット。
【請求項５】
前記排気側素子の素子高さが、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の換気ユニット。
【請求項６】
前記排気側素子の素子ピッチが、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の換気ユニット。
【請求項７】
天井に吊り下げられる空気調和機本体と、
この空気調和機本体と一体化された全熱交換器本体とを備え、
この全熱交換器本体が、
給気側素子及び排気側素子を全幅に亘って連接した全熱交換素子と、
この全熱交換素子の給気側素子に送風する給気側送風機と、
前記全熱交換素子の排気側素子に送風する排気側送風機と、
当該各送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路及び当該風路に送風機の送風を導く供給口を有する風路形成体とを備え、
前記給気側素子の風路抵抗が、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成したことを特徴とする天吊型空気調和装置。
【請求項８】
給気側素子及び排気側素子を連接した全熱交換素子において、前記給気側素子の風路抵抗が、全熱交換素子の一端から他端に向けて小さくなるように形成したことを特徴とする全熱交換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全熱交換素子を有する換気ユニット及び天吊型空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、換気機能を備えた空調機としては、ビルトインタイプが主流である。しかし、このビルトインタイプには、既設の建物に据え付ける場合、多大な工事費と工事期間がかかるという欠点がある。これを解消するため、全熱交換器を空調機とは別置きにするタイプが提案されている。しかし、これだと、空調機の吹出口から吹出される空気の空気質や温度、湿度等が異なる空気が、全熱交換器から吹出されることになるため、室内空気にムラが生じるといった問題がある。
そこで、近年、空気調和機本体と全熱交換器本体とを一体化させたものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】実公平３−３８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、空気調和機本体と全熱交換器本体とを一体化させるとなると、どうしても狭隘なスペースに全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機とを収納しなくてはならなくなる。この種のものでは、特に送風機からの送風を、全熱交換素子の全幅に亘って均等に送風することが重要である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機とを狭隘なスペースに収納したとしても、送風機からの送風を、全熱交換素子の全幅にほぼ均等に送風でき、さらに給気が室内へ均等に吹出される換気ユニット及び天吊型空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、給気側素子及び排気側素子を全幅に亘って連接した全熱交換素子と、この全熱交換素子の給気側素子に送風する給気側送風機と、前記全熱交換素子の排気側素子に送風する排気側送風機と、当該各送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路及び当該風路に送風機の送風を導く供給口を有する風路形成体とを備え、前記給気側素子の風路抵抗が、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成したことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、前記給気側素子の素子高さが、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなるようにしてもよい。前記給気側素子の素子ピッチが、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなるようにしてもよい。また、前記全熱交換素子を構成する前記排気側素子の風路抵抗が、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成してもよい。この場合において、前記排気側素子の素子高さが、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなることを特徴とする。前記排気側素子の素子ピッチが、前記排気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて大きくなるようにしてもよい。
【０００７】
さらに、天井に吊り下げられる空気調和機本体と、この空気調和機本体と一体化された全熱交換器本体とを備え、この全熱交換器本体が、給気側素子及び排気側素子を全幅に亘って連接した全熱交換素子と、この全熱交換素子の給気側素子に送風する給気側送風機と、前記全熱交換素子の排気側素子に送風する排気側送風機と、当該各送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路及び当該風路に送風機の送風を導く供給口を有する風路形成体とを備え、前記給気側素子の風路抵抗が、前記給気側送風機の送風を導く供給口の配置された位置から遠い位置に向けて小さくなるように形成してもよい。
【０００８】
また、給気側素子及び排気側素子を連接した全熱交換素子において、前記給気側素子の風路抵抗が、全熱交換素子の一端から他端に向けて小さくなるように形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機とを、仮に狭隘なスペースに収納したとしても、送風機からの送風を、全熱交換素子の全幅にほぼ均等に送風することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を添付した図面を参照して説明する。
図１において、１００は空気調和装置を示し、２００は全熱交換器を示している。この空気調和装置１００は、圧縮機１を備え、この圧縮機１には四方弁２を介して室外熱交換器３が接続されている。この室外熱交換器３には二つのメカ弁４、５を介して室内熱交換器６が接続され、この室内熱交換器６には上記四方弁２を介してアキュームレータ７が接続され、このアキュームレータ７は圧縮機１に接続されている。
【００１１】
この空気調和装置１００において、実線の矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示す。圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２を経て室外熱交換器３に至り、ここで凝縮する。そして、メカ弁４、５を経て室内熱交換器６に至り、ここで、室内送風機６Ａからの送風を受けて蒸発して、四方弁２、アキュームレータ７を経て圧縮機１に戻る。上述した室内送風機６Ａによる送風により被調和室が冷房される。
【００１２】
破線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示す。この場合において、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２を経て室内熱交換器６に至り、ここで、室内送風機６Ａからの送風を受けて凝縮した後、メカ弁５、４を経て室外熱交換器３に至る。そして、ここで蒸発して、四方弁２、アキュームレータ７を経て圧縮機１に戻る。上述した室内送風機６Ａによる送風により被調和室が暖房される。
【００１３】
全熱交換器２００は、全熱交換素子１１を備えて構成される。この全熱交換素子１１は、図２に示すように蛇行状に折り曲げた給気側折曲げ紙Ｓに平板状紙Ｐをのせ、その上に、上記給気側折曲げ紙Ｓとはその折り曲げ方向を変えた排気側折曲げ紙Ｒを重ねるようにして、これら折曲げ紙Ｓ及びＲと平板状紙Ｐとを順次積層させて構成されている。図中の点線矢印は給気の流れを、また、実線矢印は排気の流れをそれぞれ示す。この全熱交換素子１１には、給気（外気）が給気風路入口面１１Ａから導入されると共に、被調和室からの排気（内気）が排気風路入口面１１Ｃから供給される。そして、この給気と排気の間で素子を介して熱交換した後、給気を給気風路出口面１１Ｂから被調和室に供給し、排気を排気風路出口面１１Ｄから被調和室の外に排気する機能を備える。ここで、給気は図１に示すように、給気ダクト１２、給気ファン１３を経た後、給気フィルタ１４を介して全熱交換素子１１に至り、ここから給気風路１５、加湿器１６、吹出しフラップ１７、吹出しルーバ１８を経て被調和室に吹出される。この加湿器１６には加湿タンク５００が接続され、このタンクに直接給水しておけば、この加湿器１６に加湿水が順次供給される。
【００１４】
被調和室からの排気は、吸込みグリル２１を経て全熱交換素子１１に至り、この全熱交換素子１１を経てダンパ２２、排気ファン２３、排気ダクト２４を介して室外に排気される。ダンパ２２は風路を遮断自在であり、これが風路を遮断した場合、吸込みグリル２１を経た排気は、全熱交換素子１１をバイパスし、普通換気風路２５を介して排気ファン２３に至り、排気ダクト２４を介して室外に排気される。
【００１５】
符号４００は、空気調和装置１００の運転制御を行うリモコンを示し、このリモコンは空気調和機本体１００Ａの制御部４０１と、全熱交換器本体２００Ａの制御部４０２とを１つのケースに収めて構成される。ここで、制御部４０１は室内送風機６Ａやメカ弁５などの制御を行い、制御部４０２は排気ファン２３、吸気ファン１３などの制御を行うものである。このように、１つのリモコン４００に２つの制御部４０１，４０２をパッケージングしたことにより、リモコン内のマイコンを共通化でき、また、これによってリモコン代が安価となり、リモコンの操作性が向上する。
【００１６】
図３は空気調和装置１００を下から見た斜視図である。本実施形態では、空気調和装置１００が、天井に吊り下げられる空気調和機本体１００Ａと、この空気調和機本体１００Ａの後部に連結されて一体化された給気調温用の全熱交換器本体（換気ユニット）２００Ａとを備えて構成されている。
【００１７】
空気調和機本体１００Ａの内部には、図４に示すように、上述した室内熱交換器６、室内送風機６Ａ、ドレンパン６Ｂ、さらには電装箱１９等が配置され、その吸込みグリル９にはフィルタ９Ａが配置されている。これが運転されると、吸込みグリル９を介して排気が吸い込まれ、この排気は、室内送風機６Ａを経て室内熱交換器６に至り、ここで冷媒と熱交換した後に、吹出口３２を介して被調和室に吹出される。
【００１８】
全熱交換器本体２００Ａの内部には、上述した全熱交換素子１１、給気ファン１３、排気ファン２３等が配置され、その吸込みグリル２１にはフィルタ２１Ａが配置されている。これが運転されると、吸込みグリル２１を介して排気が吸い込まれ、この排気は、全熱交換素子１１に至り、ここで、給気と熱交換した後に、排気ファン２３を介して室外に排気される。吸込みグリル２１は、通風孔を有しない枠部５００（図３参照）と、この枠部５００の開口に支持された通風孔を有するグリル部５０１とを備え、この吸込みグリル２１が全熱交換器本体２００Ａから取り外された場合には、当該全熱交換器本体２００Ａの下面に、枠部５００の大きさに相当する開口（点検口）が形成される。
【００１９】
一方、給気は、給気ファン１３を介して、全熱交換素子１１に至り、ここで、排気と熱交換した後に、給気風路１５（図１参照）、加湿器１６、吹出しフラップ１７、吹出しルーバ１８等を経て、吹出口３４から被調和室に吹出される。全熱交換器本体２００Ａには、給排気ダクト１２、２４が接続されるが、これら給排気ダクト１２、２４は、全熱交換器本体２００Ａの下面若しくは背面に接続される。
【００２０】
図４に示すダンパ２２が動作すると、排気の排出経路における全熱交換素子１１の出口が封鎖され、排気は、全熱交換素子１１をバイパスし、普通換気風路２５（図１参照）を介して排気ファン２３に至り、排気ダクト２４を介して室外に排気される。なお、図４では、加湿器１６、吹出しフラップ１７等の図示を省略している。
【００２１】
全熱交換素子１１は、上述したように、給気側折曲げ紙Ｓ及び平板状紙Ｐにより形成される給気側素子１１Ｓと、排気側折り曲げ紙Ｒ及び平板状紙Ｐにより形成される排気側素子１１Ｒとを順次積層させて構成されている。熱交換時には給気と排気が直接接触することがない。すなわち、一方の面１１Ａから流入し他方の面１１Ｂから流出する点線の矢印に示す給気と、一方の面１１Ｃから流入し他方の面１１Ｄから流出する実線の矢印に示す排気とは、互いに垂直に全熱交換素子を通り抜ける。そして、このときに素子を介して熱交換が行われる。
【００２２】
本実施形態では、図５に示すように、給気ファン１３及び排気ファン２３が風路形成体２０２の長手方向両端にそれぞれ配置され、給気ファン１３からの風は風路形成体２０２の長手方向に延びる風路１３Ｂを介して当該風路１３Ｂに連なる全熱交換素子１１の全幅に亘って送風される。
【００２３】
この全熱交換素子１１は、３つの領域１１Ｘ〜１１Ｚを有し、その内の領域１１Ｘが、給気ファン１３の供給口１３Ａに最も近く、領域１１Ｚが、排気ファン２３の供給口に最も近くなるように配置されている。
【００２４】
図６（ａ）に示すように、給気側素子１１Ｓの断面（給気入口面１１Ａ）を見ると、領域１１Ｘでは、その素子高さ（風路幅）ｈ１がほかの領域に比べて最も低く、領域１１Ｚでは、その素子高さ（風路幅）ｈ３がほかの領域に比べて最も高く、領域１１Ｙでは、その素子高さ（風路幅）ｈ２が中間高さに形成されている。また、排気側素子１１Ｒの断面（排気入口面１１Ｃ）を見ると、図６（ｂ）に示すように、給気側素子１１Ｓの断面とはまったく逆になっており、領域１１Ｘでは、その素子高さ（風路幅）ｈ４がほかの領域に比べて最も高く、領域１１Ｚでは、その素子高さ（風路幅）ｈ５がほかの領域に比べて最も低く、領域１１Ｙでは、その素子高さ（風路幅）ｈ６が中間高さに形成されている。すなわち、図５に示すように、全熱交換素子１１の給気入口面１１Ａ及び給気出口面１１Ｂでは、給気ファン供給口１３Ａ近傍で素子高さｈが低く、給気ファン供給口１３Ａから遠ざかるに連れて素子高さｈが段階的に高くなるように形成されている。また、排気側素子１１Ｒの素子高さｈは、給気側素子１１Ｓの素子高さｈが小さい給気ファン供給口１３Ａ側で高く、給気側素子１１Ｓの素子高さｈが高くなるにつれて排気側素子１１Ｒの素子高さｈが段階的に低くなるように形成されている。
【００２５】
本実施形態では、全熱交換素子１１の給気側の素子高さｈが、給気ファン供給口１３Ａ近傍で低くなっているため、当該部位での風路抵抗が大きくなる一方で、給気ファン供給口１３Ａから遠ざかるに連れて素子高さｈが高くなっているため、当該部位での風路抵抗が小さくなる。従って、給気の流れ難い部分にも一定量の給気流量が得られることになり、これによって、給気出口面１１Ｂ全幅に亘る風速分布が平準化される。このように、風速分布が平準化されれば、風に当たるユーザーの不快感が解消されると共に、換気ユニットの運転騒音が低く抑えられる。
【００２６】
また、本実施形態では、排気側において、当該排気側の素子高さｈが、排気ファン供給口近傍で低くなっているため、当該部位での風路抵抗が大きくなる一方で、排気ファン供給口から遠ざかるに連れて素子高さｈが高くなっているため、当該部位での風路抵抗が小さくなり、これによって、全熱交換素子１１の排気側の風速分布が平準化される。従って、本構成による全熱交換素子１１によれば、給気側のみならず、排気側でも風速分布が平準化されるため、全熱交換素子１１全幅に亘る熱交換効率分布が平準化される。よって、室内には換気ユニットの吹出口３４から、風速分布と温度分布とが平準化された空気が吹出され、快適な空調が担保される。
【００２７】
上記構成では、三つの領域に分けて、各領域単位で素子高さｈを異ならせているが、これに限定されるものではなく、例えば、素子毎に徐々に素子高さｈを異ならせるように形成してもよい。より細かい領域に分ければ分けるほど、上述した平準化の効果は大きくなるが、本構成のように、全熱交換素子１１を三つ程度の領域に分けた場合、その構造を簡素化することができ、製造コストを抑制できる。
【００２８】
別の実施形態として、例えば、図７（ａ）に示すように、３つの領域１１Ｈ〜１１Ｊにおいて、給気側素子１１Ｓの素子ピッチｗを変化させるように形成してもよい。この場合、給気ファン供給口１３Ａ近傍に位置する、領域１１Ｈの素子ピッチｗが他の領域に比べて最も密にされ、給気ファン供給口１３Ａから遠ざかるに連れて素子ピッチｗが疎とされる。すなわち、領域１１Ｊの素子ピッチｗが他の領域に比べて最も疎にされ、領域１１の素子ピッチｗがその中間状態にされる。
【００２９】
また、全熱交換素子１１の排気側素子１１Ｒの素子ピッチｗは、図７（ｂ）に示すように、給気側素子１１Ｓの素子ピッチとは反対に、領域１１Ｈ側の疎を基準にして、領域１１Ｉ、領域１１Ｊに向かうに連れて密にされる。
【００３０】
上記構成では全熱交換素子１１を三つの領域に分割しているが、給気ファン供給口１３Ａ側で給気側素子１１Ｓの風路抵抗を大きく、供給口から遠ざかるに連れて一素子毎に徐々に風路抵抗が小さくなるようにし、このとき排気側素子１１Ｒは逆に給気ファン供給口１３Ａ側で風路抵抗を小さくし、供給口から遠ざかるに連れて一素子毎に徐々に風路抵抗が大きくなるようにしてもよい。
【００３１】
給気側素子１１Ｓの風路抵抗は給気ファン供給口１３Ａから遠ざかるに連れて常に一定に変化する必要はなく、給気ファン供給口１３Ａから遠ざかるに連れて風路抵抗が全体として小さくなっていればよい。つまり、給気ファン１３から吹出す空気の風速分布によっては、風路抵抗が一定に変化するという傾向に反する部分があってもよい。同様に、排気側素子１１Ｒも常に一定に変化する必要はなく、熱交換効率分布によっては、排気側素子１１Ｒの風路抵抗が一定に変化するという傾向に反する部分があってもよい。
【００３２】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記構成において、素子高さｈを変化させつつ、素子ピッチｗを変化させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による天吊型空気調和装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】全熱交換素子の斜視図である。
【図３】同天吊型空気調和装置を下から見た斜視図である。
【図４】同天吊型空気調和装置の断面図である。
【図５】全熱交換素子及び風路形成体の平面図である。
【図６】全熱交換素子の給気側及び排気側の断面図である。
【図７】素子ピッチを変化させた場合の図６相当図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  全熱交換素子
１１Ｓ  給気側素子
１１Ｒ  排気側素子
１３  給気側送風機
１３Ａ  供給口
１３Ｂ  風路
２３  排気側送風機
１００  天吊型空気調和装置
１００Ａ  空気調和機本体
２００Ａ  全熱交換器本体（換気ユニット）
２０２  風路形成体
【図１】
2006097913.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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