(57)【要約】【課題】空気調和機に負圧チャンバーを一体化して建屋内の空気調和と換気を簡単に効率的に行い、機器を合理化して機器の設置スペースを最小にすることで部屋内の有効利用を図ることができ、また機器の騒音は１の部屋に限定することができる空気調和換気装置及び空気調和換気方法を提供する。【解決手段】空気調和機１は、吸気口６及び吹出し口７を有するケーシング２内に空調ファン９と熱交換器１０を格納した構成からなる。空気調和機１の後面に設けた負圧チャンバー１４内は、吸引ファン１７による負圧で外気を吸引する。温調空気の流入量を制御する制御装置により、空気供給口を介して空気調和機１から温調空気の一部が負圧チャンバー１４に流入し、外気と混合して調和空気を生成し、吸引ファン１７により建屋５１内の天井裏空間５３Ａに押し込み、天井裏空間５３Ａから放出孔５３Ｂを介して各部屋５４に放出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口及び吹出し口を有するケーシング内に空調ファンと熱交換器を格納してなる空気調和機と、該空気調和機で生成した温調空気の一部が前記ケーシングの空気供給口を介して供給されると共に、吸引ファンにより外気を吸引する負圧チャンバーと、前記ケーシングから該負圧チャンバーへの温調空気の流入量を制御する制御機構とからなり、該負圧チャンバー内で前記温調空気と外気を混合して生成する調和空気を前記吸引ファンにより建屋内のふところ空間に押し込み、該ふところ空間から該建屋の部屋に放出するようにしてなる空気調和換気装置。
【請求項２】
前記ケーシング内に設けた温調空気温度センサーと前記チャンバー内に設けた外気温度センサーにより夫々検出した温度の差が所定値以内になるように、前記制御機構により前記空気供給口からの温調空気の流入量を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気調和換気装置。
【請求項３】
前記ふところ空間は、前記建屋の天井裏空間、床下空間或いは壁空間のいずれかである請求項１記載の空気調和換気装置。
【請求項４】
前記ふところ空間には、空気浄化用微多孔吸着体を配置してあることを特徴とする請求項１記載の空気調和換気装置。
【請求項５】
前記吸引ファンには、前記建屋のふところ空間に配置してある換気装置の吸気ファンを用いることを特徴とする請求項１記載の空気調和換気装置。
【請求項６】
前記ケーシングとチャンバーは空気供給口を形成した仕切り壁を介して一体に構成してある請求項１記載の空気調和換気装置。
【請求項７】
建屋内に設置した空気調和機で生成した温調空気を該空気調和機のケーシングに設けた空気供給口からチャンバー内に制御機構により流入量を制御しつつ供給し、吸引ファンの駆動による負圧で該チャンバー内に吸引した外気と混合することにより生成した調和空気を前記建屋内のふところ空間に押し込み、該ふところ空間から該建屋の部屋に放出するようにした建屋内の空気調和換気方法。
【請求項８】
前記ケーシング内に設けた温調空気温度センサーと前記チャンバー内に設けた外気温度センサーにより夫々検出した温度の差が所定値以内になるように、前記制御機構により前記空気供給口からの温調空気の流入量を制御することを特徴とする請求項７記載の建屋内の空気調和換気方法。
【請求項９】
前記ふところ空間は、前記建屋の天井裏空間、床下空間或いは壁空間のいずれかである請求項７記載の建屋内の空気調和換気方法。
【請求項１０】
前記ふところ空間には、空気浄化用微多孔吸着体を配置してあることを特徴とする請求項７記載の建屋内の空気調和換気方法。
【請求項１１】
前記吸引ファンには、前記建屋のふところ空間に配置した換気装置の吸気ファンを用いることを特徴とする請求項７記載の建屋内の空気調和換気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機による温調空気に外気を混合した調和空気を建屋内に供給し、建屋内の空気調和と換気を容易かつ効率的に行う空気調和換気装置及び建屋内の空気調和換気方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅で使用する空気調和機（所謂エアコン）は閉め切った室内で空気を循環させながら冷却或いは加温するものであるため、稼動時間が長くなるにつれて循環している空気が次第に汚れてくる。そこで、空気調和機の使用時には定期的に窓やドアを開けて部屋の空気の入れ替えを行う必要があるが、窓を開けて外気を取り込むと夏には冷房効果、冬には暖房効果が損なわれてエネルギーの損失を招くという欠点があり、また定期的に換気を行うのは面倒であるし、忘れる場合も生じるという欠点がある。
【０００３】
そこで、従来建屋内の空気調和と換気は、大略図５に示す構成で行っている。図において、５１は建屋で、該建屋５１は壁５２と天井５３により構成する部屋５４を有し、天井５３によって天井裏空間５３Ａが形成され、天井裏空間５３Ａを部屋５４に連通する放出孔５３Ｂが天井５３に形成してある。そして、部屋５４には空気調和機６１と、部屋５４内で循環する空気を浄化する空気清浄機６２を併設し、外気との交換は換気装置６３で行い、部屋５４内の湿度調整は加湿器６４を設置することで部屋５４内の空気の温度と湿度の調整、浄化及び換気を行っている。
このため、部屋５４内に複数の機器６１〜６４を配置しなければならず、部屋５４の利用可能なスペースが奪われるという欠点、複数の機器６１〜６４を状況に応じてその都度操作しなければならず面倒であるという欠点、電気料金が嵩む、空気調和と浄化が必要な部屋５４に機器６１〜６４を設置しなければならず費用が嵩む、機器６１〜６４を設置した部屋５４は騒音に煩わされる、といった幾多の欠点がある。
【０００４】
更に、空気調和機内に外気を取り込んで調和空気と一体に部屋に放出することで、循環空気の汚れを極力低減するようにした技術が提案されている。例えば、室内の空調機器１に室外に開口する換気ダクト２０を接続し、換気ダクト２０内に設けた換気用ファン２２により外気を吸い込んで空調機器１に送り込み、空気吹き出し口から室内に吹出すことにより室内の換気を行うようにした技術がある（特許文献１）。
【０００５】
また、換気用送風ファン収納部１４ｂにノズル１４ｃを形成した吹出パイプ１４ａを熱交換器１０に沿って延設し、吹出パイプ１４ａは室外機２０に接続した吸入ホース１５と吸入パイプ１４ｄを介して接続した技術が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１１５８８８号公報
【特許文献１】特開２０１２−２２０１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１及び２の技術には、以下の欠点がある。空気調和機内に吸入した外気は調和空気と一体に吹出す構成であり、空気調和機を設置した部屋にしか浄化空気を供給できないために、温度調整や空気浄化が必要な部屋毎に空調調和機を設置しなければならないことである。
また、引用文献１の技術では、クロスフローファン及び換気用ファンの回転方向を逆に、回転速度も逆に増減させることで室温と設定温度の差を調整するとしている。しかし、寒冷地や酷暑地のように室温と外気温度の差が大きい地域で、ファンの回転速度で風量を制御して混合気の温度を適正には温度センサーを用いないでは困難であるという問題点がある。
また、特許文献２の技術にあっては、建屋の壁に形成する穴の径に限界があることから建屋に挿通する吸入ホース１５にも太さに限界があり、建屋内の換気に必要な給気量が確保できずに十分な換気効果が得られないという欠点がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑みなされたもので、空気調和機に負圧チャンバーを一体化して建屋内の空気調和と換気を簡単に効率的に行うことを可能にし、機器を合理化して機器の設置スペースを最小にすることで部屋内の有効利用を図ることができ、また全部屋に調和空気を供給可能であるので機器の騒音は１の部屋に限定することができる空気調和換気装置及び空気調和換気方法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】
【０００９】
上述した課題を解決するために構成した請求項１に係る本発明は、吸気口及び吹出し口を有するケーシング内に空調ファンと熱交換器を格納してなる空気調和機と、該空気調和機で生成した温調空気の一部が前記ケーシングの空気供給口を介して供給されると共に、吸引ファンにより外気を吸引する負圧チャンバーと、前記ケーシングから該負圧チェンバーに供給する温調空気の流入量を制御する制御機構とからなり、該負圧チャンバー内で前記温調空気と外気を混合して生成する調和空気を前記吸引ファンにより建屋内のふところ空間に押し込み、該ふところ空間から該建屋の部屋に放出するようにしたものからなる。
【００１０】
そして、前記ケーシング内に設けた温調空気温度センサーと前記チャンバー内に設けた外気温度センサーにより夫々検出した温度の差が所定値以内になるように、前記制御機構により前記空気供給口からの温調空気の流入量を制御するとよい。
【００１１】
また、前記ふところ空間は、前記建屋の屋根裏空間、床下空間或いは壁空間のいずれかにするとよい。
【００１２】
また、前記ふところ空間には、空気浄化用微多孔吸着体を配置するとよい。
【００１３】
更に、前記吸引ファンには、前記建屋のふところ空間に配置した換気装置の給気ファンを用いてもよい。
【００１４】
更にまた、前記ケーシングとチャンバーは空気供給口を形成した仕切り壁を介して一体に構成してもよい。
【００１５】
また、請求項７に係る本発明を構成する手段は、建屋内に設置した空気調和機で生成した温調空気の一部を該空気調和機のケーシングに設けた空気供給口からチャンバー内に制御機構により流入量を制御しつつ供給し、吸引ファンの駆動による負圧で該チャンバー内に吸引した外気と混合することにより生成した調和空気を前記建屋内ふところ空間に押し込み、該ふところ空間から該建屋の部屋に放出するようにしたことにある。
【００１６】
そして、前記ケーシング内に設けた温調空気温度センサーと前記チャンバー内に設けた外気温度センサーにより検出した温度の差が所定値以内になるように、前記制御機構により前記空気供給口からの温調空気の供給量を制御するとよい。
【００１７】
また、前記ふところ空間は、前記建屋の天井裏空間、床下空間或いは壁空間のいずれかにするとよい。
【００１８】
更に、前記ふところ空間には、空気浄化用微多孔吸着体を配置するとよい。
【００１９】
更にまた、前記吸引ファンには、前記建屋のふところ空間に配置した換気装置の吸気ファンを用いてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上述の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）空気調和機と負圧チャンバーを一体化し、負圧チャンバー内で温調空気と外気を混合した調和空気を建屋のふところ空間に押し込み、調和空気を建屋の各部屋に放出することで居住空間を快適な室温に、また窓やドアを開けなくても各部屋の換気ができる。
（２）空気調和機による温調空気と負圧チャンバーに吸引する外気との温度差が所定値以内になるように制御機構によって負圧チャンバーへの調温空気の流入量を制御することで所望の調和空気を生成することができる。
（３）建屋の天井裏空間、床下空間或いは壁空間等のいずれかのふところ空間に調和空気を供給して各部屋に放出するようにしたから、建屋内にダクトを配設する必要がなく建屋の有効利用ができる。
（４）建屋内のふところ空間に空気浄化用微多孔吸着体を配置し、吸引した外気を浄化して清浄な調和空気を建屋内に供給することができる。
（５）ケーシングとチャンバーは空気供給口を形成した仕切り壁を介して一体に構成することにより、機器のコンパクト化、製造コストの低減ができる。
（６）吸引ファンには建屋のふところ空間に配置した換気装置の吸気ファンを用いることにより、既設の換気装置を活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は建屋に空気調和換気装置を設置した概念図である。
【図２】空気調和換気装置の断面図である。
【図３】空気調和換気装置の部分拡大図である。
【図４】図４は第２の実施の形態に係り、天井裏空間に設置した換気装置と空気調和換気装置を併用する概念図である。
【図５】従来の建屋における温調空気の生成、換気、空気浄化の方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図３に示し、以下に詳述する。図において、１は空気調和換気装置を構成する空気調和機を示す。２は該空気調和機１を構成し、部屋５４を画成する壁５２に設置する合成樹脂製のケーシングで、該ケーシング２は上面部３Ａ、前面部３Ｂ、下面部３Ｃを略倒置Ｕ字状に一体に形成したカバー本体３と、該カバー本体３の後側にビスにより着脱可能に設けた後面カバー部４と、両側面に設けた横面カバー部５（図示せず。）とから構成してある。
【００２３】
そして、前記カバー本体３の前面部３Ｂには室内の空気を吸い込むための吸気口６、前面部３Ｂから下面部３Ｃに続く湾曲部には温調空気を放出するための吹出し口７が形成してあり、該吹出し口７には風向きを調整するためのルーパー８が設けてある。
【００２４】
９はケーシング２内に配設し、室内空気を吸気口６から吸引して吹出し口７から放出するための空調ファンであるクロスフローファン、１０は該クロスフローファン９と給気口６との間に配設し、流動する室内空気を設定した温度に加温或いは冷却する熱交換器で、該熱交換器１０の前側には塵埃を除去するためのフィルター１１が配設してあり、下側には水滴を受けるドレンパン１２が配設してある。１３はケーシング２内の下部に配置した円弧状のガイド板である。
【００２５】
１４はケーシング２で生成した温調空気と外気を混合するためにケーシング２の後側に設けた合成樹脂製の負圧チャンバーで、該負圧チャンバー１４は略方形の底板１４Ａと、該底板１４Ａの後辺から起立した後板１４Ｂ、側辺から起立した一対の側板１４Ｃ、１４Ｃ（図示せず。）及び天板１４Ｄとから構成してあり、後板１４Ｂには外気導入管１５、天板１４Ｄには給気管１６が夫々挿設してある。
【００２６】
１７は負圧チャンバー１４内に設けた吸引クロスフローファンで、該吸引クロスフローファン１７は負圧チャンバー１４内の空気を排出することにより負圧チャンバー１４内を負圧状態にすることで外気を吸引する。１８は吸引クロスフローファン１７の上流側に配設した粗塵フィルターで、該粗塵フィルター１８は負圧により吸引した外気に混入している塵埃を除去するものである。１９は該粗塵フィルター１８の下流側に配設した高機能の微細フィルターで、該微細フィルター１９は粗塵フィルター１８で除去できなかった微細な塵埃を除去するものである。２０は粗塵フィルター１８の上流側に配設した撹拌ルーパーで、該撹拌ルーパー２０によりケーシング２から流入する温調空気と負圧チャンバー１４内に吸引した外気を均等に混合させる。
【００２７】
２１はケーシング２から負圧チャンバー１４内に温調空気を供給するために後面カバー部４の高さ方向略中間で、前記粗塵フィルター１８の上流側に形成した空気供給口、２２は該空気供給口２１を介して負圧チャンバー１４に流入する温調空気の流量を制御する制御機構を示す。該制御機構２２は空気供給口２１の流通量を制御する制御弁２２Ａと、該制御弁２２Ａを開閉動作するアクチュエーター２２Ｂと、ケーシング２内に設けた温調空気温度センサー２２Ｃと、外気導入管１５に設けた外気温度センサー２２Ｄと、負圧チャンバー１４内に設けた調和空気温度センサー２２Ｅと，温調ファン９及び吸引ファン１７の始動、停止を操作し、また内蔵するマイコンによって前記アクチュエーター２２Ｂを作動することにより温調空気の負圧チャンバー１４への流入量を制御する操作盤２２Ｆ（図示せず。）とから構成してある。
【００２８】
上述の構成からなる調和空気換気装置は、建屋５１の部屋５４内の壁５２に設置し、壁５２に形成した穴から外気導入管１５を屋外に臨ませ、給気管１６は建屋５１の天井裏空間５３Ａに臨ませてある。天井裏空間５３Ａには空気を浄化するために炭等の微多孔吸着体２３、２３、・・が配置してあり、天井５３には天井裏空間５３Ａと部屋５４を連通する放出孔５３Ｂが設けてある。調和空気換気装置を構成する空気調和機１の作動は公知のものと基本的に同じであり、生成した温調空気を部屋５４内に放出する。
【００２９】
上記の作用を行う調和空気換気装置において制御装置２２は、温調空気温度センサー２２Ｃで検出した温調空気の温度と外気温度センサー２２Ｄで検出した外気温度の差が望ましくは５〜１５℃の範囲内の所望値に設定可能にしてある。設定温度差を超える温度差になるとマイコン制御により制御弁２２Ａを開弁或いは閉弁の方向に作動して温調空気の流入量を増減して設定温度差内に制御する。
具体的には、例えば設定温度差を５℃に設定した場合に、温調空気の温度が２３℃であるのに対し外気温度が３０℃で、調和空気温度センサー２２Ｅが２７℃であると、マイコンからの指令により制御弁２２Ａが開弁方向に作動して空気供給口２１を開口して負圧チャンバー１４内への温調空気の流入量を増やし、外気温度との差が５℃以内に収まる調和空気を生成する。外気温度が１８℃以下に低下した場合も同様に作動する。そして、制御装置２２は温度差設定を最大１５℃の差以内で調整を可変可能にしてあるが、この数値は例示である。
【００３０】
また、夜間に空気調和機１の運転を停止した場合でも建屋５１内の換気を行うために吸引クロスフローファン１７は運転するが、外気温度が例えば５℃と低い場合は外気温度センサー２２Ｄの検出信号から制御機構２２は吸引クロスフローファン１７の回転数を下げて外気の吸引量を少なくする制御を行うことで、建屋５１内が冷え過ぎる事態を防止している。
【００３１】
かくして、本実施の形態によれば、既存の空気調和機１に温調空気と外気を混合して調和空気を生成する負圧チャンバー１４を接続し、生成した調和空気は建屋５１の天井裏空間５３Ａに押し込んで各部屋５４に供給するようにしたから、建屋５１全体に調和空気を流動させながら換気を行うことができる。
なお、上記説明では温度差の範囲を５〜１５℃としたが、この値は望ましい値として示したのであって、本発明はこの温度差の数値に限定されるものではない。
【００３２】
また、本実施の形態ではケーシング２の後面カバー部４を仕切り壁として負圧チャンバー１４を一体に組み付けた構成にしたので、機器をコンパクト化できるし、製作コストも低減できる。
【００３３】
図４は第２の実施の形態を示す。なお、本実施の形態において第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。図において３１は建屋５１の天井裏空間５３Ａに設置した既設の換気装置で、吸気ファン３１Ａを有する該換気装置３１は外気導入ダクト３１Ｂを介して外気を導入するものであるが、その基端は閉塞板３１Ｃで閉塞してある。そして、外気導入ダクト３１Ｂには給気管１６が接続してある。
【００３４】
本構成によれば、換気装置３１の吸気ファン３１Ａを駆動し、吸引クロスフローファン１７に代えて負圧チャンバー１４内を負圧にして外気を吸引することで温調空気と外気を混合することが可能であり、既設の換気装置３１を活用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１        空気調和機
２        ケーシング
６        吸気口
７        排気口
９        クロスフローファン（空調ファン）
１０      熱交換器
１４      負圧チャンバー
１７      吸引クロスフローファン
２１      空気供給口
２２      制御機構
２３      微多孔吸着体
３１      換気装置
３１Ａ    吸気ファン
５１      建屋
５３Ａ    天井裏空間（ふところ空間）
５４      部屋
【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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