(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】  全熱交換素子１１と、この全熱交換素子に送風する送風機１３と、この送風機１３を収納し、当該送風機からの送風を全熱交換素子１１の全幅に導く風路形成体２０２とを備え、この風路形成体２０２における導風部６０２に全熱交換素子１１の全幅に亘る風量分布をほぼ均一化させるための段差部６０２Ａ〜６０２Ｃを形成した。【選択図】      図５
2006002975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機と、この送風機を収納し、当該送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路形成体とを備え、この風路形成体における導風部に全熱交換素子の全幅に亘る風量分布をほぼ均一化させるための段差部を形成したことを特徴とする換気ユニット。
【請求項２】
前記段差部が全熱交換素子の幅方向及び高さ方向に段差を持って形成されてい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】
前記送風機が給気ファン及び排気ファンを含み、各ファンを発泡樹脂製の風路形成体に一体に収納した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】
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、
全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機と、この送風機を収納し、当該送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路形成体とを備え、この風路形成体における導風部に全熱交換素子の全幅に亘る風量分布をほぼ均一化させるための段差部を形成したことを特徴とする天吊型空気調和装置。
【請求項５】
前記段差部が全熱交換素子の幅方向及び高さ方向に段差を持って形成されていることを特徴とする請求項４記載の天吊型空気調和装置。
【請求項６】
前記送風機が給気ファン及び排気ファンを含み、各ファンを発泡樹脂製の風路形成体に一体に収納したことを特徴とする請求項４又は５記載の天吊型空気調和装置。
【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、換気機能を備えたものとしては、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、空調機の吹出し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。
【０００３】
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】
【０００４】
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。
【０００５】
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】
【０００６】
本発明は、全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機と、この送風機を収納し、当該送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路形成体とを備え、この風路形成体における導風部に全熱交換素子の全幅に亘る風量分布をほぼ均一化させるための段差部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、前記段差部が全熱交換素子の幅方向及び高さ方向に段差を持って形成されていてもよい。
【０００８】
また、前記送風機が給気ファン及び排気ファンを含み、各ファンを発泡樹脂製の風路形成体に一体に収納したものであってもよい。
【０００９】
さらに、本発明は、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、全熱交換素子と、この全熱交換素子に送風する送風機と、この送風機を収納し、当該送風機からの送風を全熱交換素子の全幅に導く風路形成体とを備え、この風路形成体における導風部に全熱交換素子の全幅に亘る風量分布をほぼ均一化させるための段差部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
この場合において、前記段差部が全熱交換素子の幅方向及び高さ方向に段差を持って形成されていてもよい。
【００１１】
また、前記送風機が給気ファン及び排気ファンを含み、各ファンを発泡樹脂製の風路形成体に一体に収納したものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、蛇行状に折り曲げた折曲げ紙に平板状紙をのせ、その上に、上記折曲げ紙とはその折り曲げ方向を変えた折曲げ紙を重ねるようにして、これら折曲げ紙と平板状紙とを順次積層させて構成されている。この全熱交換素子１１には、外気が導入されると共に、被調和室からの排気（内気）が供給される。そして、この内気と外気の間で熱交換した後、外気を被調和室に供給し、内気を被調和室の外に排気する機能を備える。ここで、外気は、給気ダクト１２、給気ファン１３を経た後、外気フィルタ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。
【００１８】
被調和室からの内気は、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を経た内気は、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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は空気調和装置１００を下から見た斜視図である。
【００２１】
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外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。
【００２２】
空気調和機本体１００Ａの内部には、図３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を介して内気が吸い込まれ、この内気は、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、吹出し口３２を介して被調和室に吹出される。
【００２３】
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を介して内気が吸い込まれ、この内気は、全熱交換素子１１に至り、ここで、外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、図２に示すように、通風孔を有しない枠部５００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。
【００２４】
一方、外気は、図３に示すように、給気ファン１３を介して、全熱交換素子１１に至り、ここで、内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、吹出し口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。
【００２５】
図３に示すダンパ２２が動作すると、内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、内気は、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３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。
【００２６】
上記構成では、各本体１００Ａ，２００Ａの吹出し口３２，３４が夫々独立して形成されている。そして、各吹出し口３２，３４は、近接配置され、空気調和機本体１００Ａの吹出し口３２から吹出される空気と、全熱交換器本体２００Ａの吹出し口３４から吹出される空気とを、各吹出し口３２，３４の出口でミキシング自在に構成されている。このように、各吹出し口３２，３４は夫々独立し、本ユニット内では、全熱交換器本体２００Ａの空気が、空気調和機本体１００Ａ内に進入することがない。
【００２７】
この構成では、例えば、空気調和機本体１００Ａの吹出し風量が１０００ｍ３／ｈで設計され、全熱交換器本体２００Ａの吸込み風量が５００ｍ３／ｈで設計された場合、各吹出し口３２，３４が夫々独立であるため、そのときの循環風量は１５００ｍ３／ｈに維持される。ちなみに、従来の構成のように、全熱交換器本体２００Ａの給気風路が、空気調和機本体１００Ａの熱交換器の一次側に接続される構成であれば、各風量が、仮に上記と同様に設計されたとしても、そのときの循環風量は１５００ｍ３／ｈを大きく下回り、むしろ若干の風量アップに止まる。そのため、循環風量不足に至り、新鮮な空気質が得られなくなり、温度分布性能が低くなる。
【００２８】
上記構成では、吹出し口３２，３４が夫々独立であるため、循環風量が大きくなり、これによって新鮮な空気質が得られ、高い温度分布性能を得ることができる。
【００２９】
この空気調和機本体１００Ａの高さＨ１は、図３に示すように、全熱交換器本体２００Ａの高さＨ２よりも低く形成され、この低くなった空気調和機本体１００Ａの上部には、全熱交換器本体２００Ａの給気風路１５が配置されている。そして、この給気風路１５を含んだ全熱交換器本体２００Ａの全高が、空気調和機本体１００Ａの高さＨ１とほぼ等しくなるように形成されている。
【００３０】
上記給気風路１５の先端部には、当該給気風路１５の幅とほぼ同一幅の吹出し口３４を備え、この吹出し口３４の全幅は、図２に示すように、空気調和機本体１００Ａの吹出し口３２の全幅と等しくなるように形成されている。また、全熱交換器本体２００Ａの吹出し口３４には、図３に示すように、当該吹出し口３４から吹出される空気を、空気調和機本体１００Ａの吹出し口３２側に案内する案内羽根（案内手段）３５が配置されている。この案内羽根３５の取り付け角度を適宜調整すれば、各吹出し口３２，３４の出口でのミキシング効果を高めることができる。
【００３１】
また、図３に示すように、天井に吊り下げられる全熱交換器本体（換気ユニット）２００Ａは、その内部に全熱交換素子１１の収納部Ａと、送風機１３，２３の収納部Ｂとを、全熱交換器本体２００Ａの奥行き方向に横並びに備え、奥側に位置する送風機収納部Ｂの下部には、給排気ダクト１２、２４を含む送風ダクト２０１が、複数本のねじ（図示せず）を介して止着されている。そして、各給排気ダクト１２、２４にはエルボ３０１がつけられ、エルボ３０１を介してダクトが後方に引き回されている。これによれば、ダクトの引き回し作業が容易となるだけでなく、空気調和装置１００を壁面３００に寄せて設置することができ、見栄えが向上する。
【００３２】
各送風機１３，２３は、図４に示すように、幅Ｗ及び長さＬ並びに高さＨ（図３）を有する発泡樹脂製の風路形成体２０２内にまとめて収納されており、この風路形成体２０２は、両端部を規制部材２０５で規制された状態で、長さＬ方向に間隔をあけて固定された、長さＷ２及び高さＨ３（図３）を有する複数の載置板２０３上に載置されている。これら複数の載置板２０３は、２つの送風機１３，２３における吸気通路及び排気通路を区画する仕切り板を兼ねている。また、風路形成体２０２の横位置を規制するため、図３に示すように、全熱交換素子収納部Ａには、幅Ｗ１及び長さＬ１（図４）並びに高さＨ２を有する発泡樹脂製のエレメントケーシング（図示せず）が嵌め込まれ、このケーシングに、全熱交換素子１１が保持されている。
【００３３】
図５は、発泡樹脂製の風路形成体２０２を示す斜視図である。この風路形成体２０２は、上述したように、幅Ｗ、長さＬ、並びに高さＨを有し、全熱交換素子１１に対向する面２０２Ａには、給気ファン１３の吹出し口に対応する開口部６０１と、この開口部６０１に連なり、給気ファン１３からの送風を全熱交換素子１１の全幅に導く導風部６０２とを備えて構成される。この導風部６０２は、全熱交換素子１１の幅方向Ｌ及び高さＨ方向に、夫々３段階に区分された、３つの段差部６０２Ａ，６０２Ｂ，６０２Ｃを有する。そして、図６に示すように、各段差部６０２Ａ〜６０２Ｃの長さは夫々異なっており、長さが最も短く形成された段差部６０２Ａの深さδＡが最も深く形成され、つぎに、段差部６０２Ｂの深さδＢが深く形成され、長さが最も長く形成された段差部６０２Ｃの深さδＣが最も浅く形成されている。
【００３４】
本実施形態では、全熱交換素子１１が、風路形成体２０２に形成された開口部６０１及び導風部６０２に対向して配置されているため、給気ファン１３による送風のかなりの量が、開口部６０１を経た後に、導風部６０２に導かれ、そこを通じて全熱交換素子１１の全幅にほぼ均等に配分される。
【００３５】
上記構成では、段差部６０２Ａ〜６０２Ｃの長さ、及び深さδを適宜に設定することにより、全熱交換素子１１の全幅に亘る風量分布を均一化できる。従って、給気ファン１３による送風を、全熱交換素子１１の全幅に均等に配分できる一方、図３を参照し、吸込みグリル２１を介して吸い込まれた内気を、全熱交換素子１１の全幅に均等に導入できる構成となっているため、全熱交換素子１１の全幅を有効利用した熱交換が可能になり、熱交換効率が格段に向上する。
【００３６】
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ないことは云うまでもない。例えば、上記構成では、１つの風路形成体２０２に、２つのファンケーシングが収められていたが、これに限定されず、１つのファンケーシングが収納されている場合にも本発明が適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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】同天吊型空気調和装置を下から見た斜視図である。
【図３】同天吊型空気調和装置の断面図である。
【図４】同天吊型空気調和装置の平面図である。
【図５】風路形成体の斜視図である。
【図６】風路形成体の平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  全熱交換素子
１３  給気ファン
１５  給気風路
２３  排気ファン
１００Ａ  空気調和機本体
２００Ａ  全熱交換器本体（換気ユニット）
２０１  送風ダクト
２０２  風路形成体
６０１  開口部
６０２  導風部
６０２Ａ，６０２Ｂ，６０２Ｃ  段差部
【図１】
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【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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