(57)【要約】    【課題】  排気及び給気が可能な給排気機構において、暖房及び冷房時における排気運転時の熱損失を低減でき、更には空気調和機内に組込み可能なコンパクトな給排気機構とする。    【解決手段】  給排気機構を、排気通風路、給気通風路、1個の給排気用ファン、通気性を持つ固定型の蓄熱材、２個のダンパから構成し、排気、給気の各運転において、該１個のファンで該蓄熱材に通風できる通風路構成とし、更に排気、給気での通風路の切換えを該二個のダンパで行うように構成する。  以上の構成により、暖房時及ぶ冷房時において、排気運転時に室内空気の持つ熱や冷熱を蓄熱材に蓄えてから排気し、その後２個のダンパにより給気運転に切換えて外気を蓄熱材で加熱、冷却してから室内に導入するように、排気と給気を交互に切換えて運転し、排気時の熱損失を低減する。【選択図】  図１
2005351505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気、給気が可能な給排気機構を、少なくとも排気通風路、給気通風路、一個の送風ファン、通気性のある蓄熱材から構成し、排気、給気の各運転において気流が蓄熱材を通るような通風路構成とした給排気機構。
【請求項２】
請求項１において、二つのダンパを通風路に設け、これらのダンパにより排気運転と給気運転を切換える通風路構成とした給排気機構。
【請求項３】
請求項１において、前記通気性のある蓄熱材として固定型蓄熱材を用いた給排気装置。
【請求項４】
請求項１において、排気運転と給気運転を所定の時間ずつ交互に切換えて行うようにした給排気機構。
【請求項５】
請求項１から４に記載の給排気機構を内部に組み込んだ構造の室内機としたことを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構。
【請求項７】
室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、空気清浄フィルタと、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記空気清浄フィルタ及び前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構。
【請求項８】
室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構を備えた空気調和機。
【請求項９】
室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、空気清浄フィルタと、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記空気清浄フィルタ及び前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材を用いて排気時の熱の回収を可能にする給排気機構に関するものであり、更にこの給排気機構を暖房、冷房の運転が可能な空気調和機に組み込んだ空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクルを用いて冷房、暖房を行う分離型空気調和機において、室内機を、排気と給気を行う給排気機構を組み込んだ構成にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。更にこの従来技術では、冷媒配管や換気用風路の配置について言及している。
【０００３】
また別の従来の空気調和機では、室内機を、排気と水分の回収を行う環気の機能を組み込んだ構成にしたものがある（例えば、特許文献２参照）。更にこの従来技術では、吸着材とヒータを通風路に設けて、暖房排気運転時に排出空気から吸着材に水分を吸着させ、その後のヒータを介した加熱環気運転により吸着材から水分を蒸発させて水分を室内に戻す運転を可能にしている。また吸着材として、回転型と固定型を用いた場合の二つの実施形態が示してある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７４７２７号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平１０−４７７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術である特許文献１の特開２０００−２７４７２７号公報の給排気機構では、熱回収を行っていないため、暖房時の排気運転において、排気により室内の暖かい空気が室外に放出されて大きな熱損失を招き、また冷房時の排気運転において、排気により室内の冷たい空気が室外に放出されて大きな冷熱損失を招いてしまう。
【０００７】
また特許文献２の特開平１０−４７７０６号公報の排気・環気機構では、給気機構が組み込まれておらず、室内の空気を十分には新鮮にできない。
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも排気と給気の機能が可能で、室内空気を十分新鮮にでき、しかも暖房及び冷房時の排気運転における熱損失を低減できる給排気機構及びこれを搭載した空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、排気、給気が可能な給排気機構を、少なくとも排気通風路、給気通風路、一個の送風ファン、通気性のある蓄熱材から構成し、排気、給気の各運転において気流が蓄熱材を通るような通風路構成とした給排気機構とすることにより達成される。
【００１０】
また上記目的は、室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構とすることにより達成される。
【００１１】
また、上記目的は、室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、空気清浄フィルタと、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記空気清浄フィルタ及び前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構とすることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構を備えた空気調和機とすることにより達成される。
【００１３】
また上記目的は、室内側吸込口と、室内側吹出口と、室外側通風口と、空気清浄フィルタと、通気性ある蓄熱材とを備え、前記室内側吸込口から吸入した空気を前記蓄熱材を介して前記室外側通風口から排出する排気運転と、前記室外側通風口から室外空気を吸い込み前記空気清浄フィルタ及び前記蓄熱材を介して前記室内側吹出口から吹き出させる給気運転とを有し、前記排気運転と前記給気運転とを交互に行うようにした給排気機構を備えた空気調和機。とすることにより達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、排気と給気の機能が可能で、室内空気を十分新鮮にでき、しかも暖房及び冷房時の排気運転における熱損失を低減できる給排気機構及びこれを搭載した空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による一実施例を、図１から図３に示す。このうち、図１は排気、給気等を行う熱回収可能な給排気機構の全体構成の模式図、図２は本給排気機構を空気調和機の室内機に組み込んだ時の室内機の構成を示す図、図３は図２における給排気機構部分の詳細を示す図である。
【００１６】
図２において、１は給排気機構、２は室内熱交換器、３は室内機送風ファン、４は室内機の吸込みグリル、５は室内機の吹出口、７は室内機内で熱交換器２や室内機送風ファン３等を収納する部分と給排気機構１を収納する部分とを仕切る仕切板である。
【００１７】
図1において、１０は給排気用ファンケーシング４０の中に設けられた給排気用ファン、１１は風路断面積を大きくした蓄熱材室４１の中に設けられた通風性を持ち十分な前面面積を持たせた構造で十分な蓄熱容量を持つ固定型の蓄熱材、１２は室内側フィルタ、１３は室外側フィルタ、１４は空清フィルタ室４２の中に設けられた空気清浄フィルタ、１５、１６は排気と給気で通風路を切換えるそれぞれ第１ダンパ、第２ダンパ、１８は給排気機構の室内側吸込口、１９は給排気機構の室内側吹出口、２０は給排気機構の室外側給排気口であり、これらが通風路３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８を介してつながっている。（なお図３において、第１ダンパ１５、第２ダンパ１６は省略してある。）
以上のように、本実施例に係る給排気機構は、給排気用に１個のファン１０と排気時の熱回収用に固定型の蓄熱材１１を用いているため、構造が比較的簡単でコンパクトにでき、例えば空気調和機の室内機内に組み込み易くなる。
【００１８】
以下に、上記の熱回収可能な給排気機構１の排気、給気等における動作・作用について詳述する。
【００１９】
まず暖房の場合を説明する。暖房排気運転時の動作と気流の流れ方向を図４に示す。図４において、第１ダンパ１５を、空気流が通風路３１から通風路３８へ流れるのを遮断し、通風路３１から通風路３２を通って蓄熱材室４１の方に流れるように切換え、第２ダンパ１６を、空気流が通風路３３から通風路３６を通って室内側吹出口１９へ流れるのを遮断し、通風路３３から通風路３４の方に流れるように切換える。この結果、給排気用ファン１０の送風作用により、室内側吸込口１８から吸い込まれた室内の（汚れた）空気は、矢印のように流れ、室内側フィルタ１２、通気性のある蓄熱材１１、給排気用ファン１０と流れ、通風路３４，３５を通って最後に室外側給排気口２０から室外に排気される。この場合、蓄熱材１１は、温かい室内空気で加熱される。
【００２０】
次に、暖房給気運転時の動作と気流の流れ方向を図５に示す。図５において、第１ダンパ１５を、空気流が通風路３８から通風路３１へ流れるのを遮断し、通風路３８から通風路３２を通って蓄熱材室４１の方へ流れるように切換え、第２ダンパ１６を、室外側給排気口２０から入った空気流が通風路３４から通風路３３及び３６へ流れるのを遮断し、通風路３５から通風路３７を通って空清フィルタ室４２の方へ流れるように切換える。この結果、給排気用ファン１０の送風作用により、室外側給排気口２０から吸い込まれた室外の空気は、矢印のように流れ、室外側フィルタ１３、空気清浄フィルタ１４、蓄熱材１１、給排気用ファン１０と流れ、通風路３３、３６を通って、最後に室内側吹出口１９から室内に吹き出される。そしてこの暖房給気運転を前述の暖房排気運転の後に行なった場合には、室外からの給気は、排気運転時に加熱された蓄熱材１１により加熱されて室内に吹き出されることになり、排気運転の時に蓄熱材１１に回収された熱を室内に戻すことになり、熱損失の少ない排気・給気運転となる。
【００２１】
以上、本実施例により、暖房時において、給排気機構を、排気、給気を所定時間ずつ交互に切換えて運転することにより、室内空気を新鮮にする換気を、排気運転時における室外への熱損失（放出）の少ない状態で行うことができる。
【００２２】
次に冷房での場合を説明する。冷房排気運転時の動作と気流の流れ方向は、先に説明した暖房排気運転時の場合と同一であり、第1ダンパ１５、第２ダンパ１６の位置及び矢印で示す気流の流れ方向は図４のようになる。この結果、図４において、給排気用ファン１０の送風作用により、室内側吸込口１８から吸い込まれた室内の（汚れた）空気は、矢印のように流れ、室内側フィルタ１２、通気性のある蓄熱材１１、給排気用ファン１０と流れ、通風路３３から通風路３４、３５を通って最後に室外側給排気口２０から室外に排気される。またこの場合、蓄熱材１１は、温度の低い室内空気で冷却される。
【００２３】
また冷房給気運転時の動作と気流の流れ方向は、先に説明した暖房給気運転時の場合と同一であり、第1ダンパ１５、第２ダンパ１６の位置及び矢印で示す気流の流れ方向は図５のようになる。この結果、図５において、給排気用ファン１０の送風作用により、室外側給排気口２０から吸い込まれた室外の空気は、矢印のように流れ、室外側フィルタ１３、空気清浄フィルタ１４、蓄熱材１１、給排気用ファン１０と流れ、通風路３３、３６を通って、最後に室内側吹出口１９から室内に吹き出される。そしてこの冷房給気運転を前述の冷房排気運転の後に行なった場合には、室外からの給気は、排気運転時に冷却された蓄熱材１１により冷却されて室内に吹き出されることになり、排気運転の時に蓄熱材１１に蓄えられた冷熱を室内に戻すことになり、冷熱損失の少ない排気・給気運転となる。
【００２４】
以上、本実施例により、冷房時において、給排気機構を、排気、給気を所定時間ずつ交互に切換えて運転することにより、室内空気を新鮮にする換気を、排気運転時における室外への冷熱損失（放出）の少ない状態で行うことができる。
【００２５】
図１から図３に示した本実施例の給排気機構では、暖房及び冷房時に、室内と室外での空気の出入りを行わず、室内での空気の循環だけを行う環気運転を行うことができる。この場合の動作と気流の流れを図６に示す。図６では、第１ダンパ１５を、排気運転の場合と同様に、空気流が通風路３１から通風路３８へ流れるのを遮断し、通風路３１から通風路３２を通って蓄熱材室４１の方に流れるように切換え、第２ダンパ１６を、空気流が通風路３３から通風路３４、３５の方に流れるのを遮断し、通風路３３から通風路３６を通って室内側吹出口１９の方に流れるように切換える。この結果、給排気用ファン１０の送風作用により、室内空気が、矢印のように流れ、室内側吸込口１８から吸い込まれたあと、室内側フィルタ１２、蓄熱材１１、給排気用ファン１０と流れ、通風路３３、３６を通って最後に室内側吹出口１９から再び室内に吹き出される。この運転は、室内空気を室内側吸込口１８から吸い込んだあと室内側吹出口１９から再び室内に戻す運転であるが、給排気用ファン１０の能力や室内側吹出口１９の形状を変えることにより、風速や風向を制御して、室内空気の淀みや温度分布を解消するのに利用できる。
【００２６】
さらには、図１から図３に示した本実施例の給排気機構を室内機に組み込んだ空気調和機では、給気による外気導入運転により、環境条件によっては冷凍サイクルを用いた冷房運転や暖房運転の代わりをすることができる。
【００２７】
例えば、夏の夜等では、室内より室外の方が温度の低くなる事があり、この場合には冷凍サイクルを用いた冷房運転を行わず図５に示した外気を導入する給気運転を行うことにより、室内を冷房することが可能である。また冬等でも天気が良く日射の強い所では、室内よりも室外の方が温度の高くなる事があり、この場合には冷凍サイクルを用いた暖房運転を行わず、図５に示した外気を導入する給気運転を行うことにより、室内を暖房することが可能である。このように外気導入の給気運転では、冷凍サイクルを用いた運転に比べて、冷房や暖房をいっそう省エネルギ状態で行うことができる。
【００２８】
なおこれまでに説明した図１から図６の実施例では、蓄熱材１１を給排気用ファン１０の上流側に設けたが、これに限るものではなく、下流側に設けても同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また図２、図３の実施例では、給排気機構１を分離型空気調和機の室内機に組み込むことを想定したが、これに限るものではなく、一体型空気調和機に組み込んでも同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また給排気機構をコンパクトにすると、通風路に十分な風路面積が取れなくなって通風抵抗が増すため、給排気用ファンとして高圧タイプが必要になる。この場合は給排気用ファン１０としてシロッコファンが適している。
【００３１】
以上説明したように、本実施例によれば、給排気機構を、排気通風路、給気通風路、１個の給排気用ファン、蓄熱材から構成し、更にダンパにより排気、給気の運転を切換える構造にすることにより、比較的簡単な構造で排気、給気の運転が可能な熱回収型の給排気機構にでき、しかもコンパクト化が可能であることから空気調和機の室内機に組み込み易くなる。
【００３２】
また本給排気機構は、暖房時において、蓄熱材を加熱しながら排気運転を行い、その後蓄熱材を介して給気運転を行うことにより、外気が蓄熱材で加熱されてから室内に導入され、排気時の熱損失が少ない状態で空気を十分新鮮にできる排気・給気運転を行うことができる。また冷房時においても、蓄熱材を冷却しながら排気運転を行い、その後蓄熱材を介して給気運転を行うことにより、外気が蓄熱材で冷却されてから室内に導入され、排気時の冷熱損失が少ない状態で空気を十分新鮮にできる排気・給気運転を行うことができる。
【００３３】
さらに本給排気機構は、給気が可能であることから、夏の夜等で外気温が室温より低くなるような場合には、外気を導入することにより、低入力で冷房を行える。また冬等でも日射が強く外気温が室温より高くなるような場合には、外気を導入することにより、低入力で暖房を行うことができる。
【００３４】
さらにまた本給排気機構は、二個のダンパを用いて通風路を切換えるようにしたことにより、室内空気を吸い込んで再び室内に戻す環気運転が可能となり、給排気用ファンの能力を制御したり、給排気機構の室内側吹出口の形状を変えることにより、室内に吹出す気流の風速や風向を制御でき、室内での空気の淀みや温度分布の解消に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による給排気機構の模式的構成図である。
【図２】本発明による給排気機構を搭載した室内機の構成図である。
【図３】図２における給排気機構の詳細構成図である。
【図４】本発明の給排気機構における排気運転時の動作と気流方向を示す図である。
【図５】本発明の給排気機構における給気運転時の動作と気流方向を示す図である。
【図６】本発明の給排気機構における環気運転時の動作と気流方向を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…給排気機構、２…室内熱交換器、３…室内機送風ファン、４…室内機の吸込グリル、５…室内機の吹出口、７…仕切板、１０…給排気用ファン、１１…通気性のある蓄熱材、１２…室内側フィルタ、１３…室外側フィルタ、１４…空気清浄フィルタ、１５…第１ダンパ、１６…第２ダンパ、１８…室内側吸込口、１９…室内側吹出口、２０…室外側給排気口、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８…通風路、４０…給排気用ファンケーシング、４１…蓄熱材室、４２…空清フィルタ室。
【図１】
2005351505.tif 000003
【図２】
2005351505.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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