JPH0320545A

JPH0320545A - 外気処理装置

Info

Publication number: JPH0320545A
Application number: JP15488289A
Authority: JP
Inventors: Takeyasu Ogawa; 小川　剛保
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1991-01-29
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0733918B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は空気調和装置に設けられ外気の導入や除塵，熱
処理．熱回収，加湿等を行う外気処理装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

空気調和装置の一種として知られている直膨マルチ式の
空気調和装置は１台の室外機と複数台の室内機とを冷媒
配管で接続して冷暖房を行うものであって、この冷媒配
管には、外気の導入や、除塵，熱処理．熱回収，加湿等
を行う天井埋込形の外気処理装置が接続されている．第３図は従来における直膨マルチ式空気調和装置の概要
横威図、第４図は同じく外気処理装置の外形図である．
図において、例えばビルｌの屋上や塔屋には、圧縮機や
四方弁、ａ縮機，冷媒制：８回路等を有する室外機２が
設けられており、またビルｌの室内天井裏には、蒸発器
や絞り装置等を有する複数個の室内機３が設けられてい
て、これら室外機２と各室内機３とは、冷媒配管４で接
続されている．さらに、第４図に詳細を示す外気処理装
置５も、冷媒配管４によって室外機２に接続されており
、室内の天井裏に設けられている．この外気処理装置５
は、室外へ開口する室外空気吸込口６を備えており、こ
の室外空気吸込口６は、室外空気中に含まれる塵埃等を
取り除く高性能フィルタ７に連通されている．フィルタ
７に続いて設けられた全熱交換器８の隣接位置には、室
外空気を吸込んで室内へ放出する送風機９ａが、フィル
タ７との間を、全熱交換器８を通る吸気路Ａで接続され
て設けられており、この送風機９ａの下流側には、絞り
機構１０ａを有し前述したように冷媒配管４で室外機２
に接続された蒸発・ａ縮器ｌＯと、暖房時に凝縮器ｌＯ
を通過した空気を加湿する加湿器１ｌと，が配設されて
いる，１２は処理された空気を室内へ放出する室外空気
吹出口であり、１３は室外空気吹出口ｌ２に隣接して設
けられた室内空気吸込口である．送風機９ａに隣接して
設けられ室内空気吸込口１３から吸込まれた空気中の塵
埃等を除去する中性能フィルタ１４と、前記フィルタフ
に隣接して設けられ室内空気を吸込んで室外へ放出する
送風機９ｂとは、全熱交換器８を通る排気路Ｂで連結さ
れており、送風機９ｂと連通ずる室内空気吹出口ｌ５は
、室外空気吸込口６に隣接して開口されている。そして
前記全熱交換器８は、吸気路Ａを流通する空気と排気路
Ｂを流通する空気との間で熱交換を行うように構成され
ている．このように構成された外気処理装置５の室外空気吹出口
ｌ２に接続された吸気ダク｝１６からは、分岐ダクト１
６ａが分岐されており、この分岐ダクトｌ６ａは、各室
内機３に接続されている。また、外気処理装置５の室内
空気吸込口１３に接続された環気ダクト１７は、室内空
気吸込ボックス１日に接続されており、さらに外気処理
装置５の室外空気吸込口６と、室内空気吹出口ｌ５とは
、外壁１９を貫通する吸込ダクト２０および排気ダクト
２１によって外気と連通されている．２２は天井板であ
る．このよう（構成されていることにより、送風機９ａ．９
ｂが回転すると、外気は室外空気吸込口６から外気処理
装置５に吸込まれて高性能フィルタ７で除塵され、全熱
交換器８へ流入する．一方、室内空気は室内空気吸込ボ
ックスｌ８から吸込まれ、環気ダクト１７を通って室内
空気吸込口ｌ３から外気処理装置５に吸込まれる．この
空気は、中性能フィルタ１４で除塵されて全熱交換器８
へ流入し、ここで室外空気と室内空気とが熱交換され、
室内空気は送風機９ｂにより室内空気吹出口１５と排気
ダクト２０とを通って外壁２ｌ外へ放出される．また、
室外空気は送風機９ａにより蒸発器（ＩＩ房の場合は凝
縮器）　１０によって冷却（Ｉｌｌ房の場合は加熱〉さ
れ、室外空気吹出口１２と吸気ダクト１６および分岐ダ
クト１６ａを通って室内機３の蒸発器（暖房の場合は凝
縮器）の一次側へ放出される．なお、暖房時には、加湿
器ｌ１で加湿された空気を放出する．一方、室内機３は
冷房または暖房運転と同時に、組込まれた高性能フィル
タフにより室内空気の除塵運転も行い、外気処理装置で
処理された外気も同時に室内ｌａ３の吹出口から室内へ
放出され、室内をトータル空調する．〔発明が解決しよ
うとする課題〕このように直膨マルチ式の空気調和装置は外気処理装置
５と室内８１３との組合わせによりトータル空調が可能
であるが、前記従来の外気処理装置は、加湿器１、ｌが
超音波式から、カルキ等の発生しない自然蒸発式に移行
している現在において問題がある．すなわち、自然蒸発
式の加湿器はその加湿量が、加湿器人口の空気温度への
依存度が高く、外気温度の上昇に伴い熱交換器の出口温
度が上昇し、また特に、直膨式の場合には外気温度の上
昇に比例して凝縮器の能力も増大し、凝縮器出口の空気
温度すなわち加湿器入口の空気温度が上昇する．この結
果、加湿量が増加することにより空調室内が加湿し過ぎ
になったりして加湿制御ができないという問題があった
．本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、自然蒸
発式加湿器の加湿量制御を可能にした外気処理装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような！！ｌ！題を解決するために本発明では、送
風機の回転により室外空気吸込口から吸込み全熱交換器
と蒸発・凝縮器および加湿器を経て室外空気吹出口から
吹出す室外空気と、送風機の回転により室内空気吸込口
から吸込み前記全熱交換器を経て室内空気吹出口から吹
出す室内空気とを、前記全熱交換器で熱交換するように
構成された外気処理装置において、前記室内空気吸込口
の近傍にあって室内温度を検知する温度検知素子と、前
記蒸発・凝縮器に接続されてその熱媒体流量を制ＩＴＪ
するバルブと、このバルブと電気接続されこのバルブの
開度を決定する演算素子とからなる加湿量制御装置を設
けた．〔作　用〕送風機が回転すると、室外空気は室外空気吸込口から外
気処理装置に吸込まれ、全熱交換器と蒸発・４！縮器お
よび加湿器を経て室外空気吹出口から放出される．一方
、別の送風機が回転すると、室内空気吸込口から吸込ま
れた室内空気は全熱交換機を経て室内空気吹出口から放
出される．この場合、室外空気と室内空気とは全熱交換
器を通過するときに互いに熱交換される．暖房運転時において、外気は自然蒸発式の加湿器を通過
するときに加湿されるが、このときに外気の温度が上昇
すると、全熱交換器の出口温度も上昇し、４！縮器の加
熱能力も上昇するので、加湿器への供給空気の温度も上
昇する．この温度が室内設定温度以上になると、湿度検
知素子がこれを検知して冷媒Ｍ　ｖ１？’ｌＪバルブの
開度を、演算素子で決定して絞る．また、加湿器への供
給空気の温度が室内設定温度以下の場合には、冷媒量＠
Ｉ　ｉｎバルブの開度が大きくなり、冷媒流量を多くし
て凝縮器の能力を上げるので、加湿器入口の空気温度を
高くして加ｆｆｉｌを増加させる。すなわち、外気温度
が変化しても加湿不足になったり、加湿過多になったり
することがない。

〔実施例〕

第１図および第２図（ａ）．（ロ），（Ｃ）は本発明に
係る外気処理装置の実施例を示し、第１図はその外形図
、第２図（ａ）は室外空気の乾球温度と熱交換器の暖房
能力との関係線図、第２図（ｂ）は室外空気の乾球温度
と加湿量との関係線図、第２図（Ｃ）は室外空気の乾球
温度と室内相対温度との関係線図である。

空気調和装置全体の構戒は、第３図に示す従来のものと
同構成であるから同図を用いて説明する。

例えばビルｌの外部には、圧縮機や四方弁、凝縮機，冷
媒制御回路等を有する室外機２が設けられており、また
ビル１の室内天井裏には、蒸発器や絞り装置等を有する
複数個の室内機３が設けられていて、これら室外機２と
各室内機３とは、冷媒配管４で接続されている。さらに
、第１図に詳細を示す外気処理装置５も、冷媒配管４に
よって室外機２に接続されて室内の天井裏に設けられて
いる。この外気処理装置５は、室外へ開口する室外空気
吸込口６を備えており、この室外空気吸込口６は、室外
空気中に含まれる塵埃等を取り除く高性能フィルタフに
連通されている。フィルタフに続いて設けられた全熱交
換器８の隣接位置には、室外空気を吸込んで室内へ放出
する送風機９ａが、フィルタ７との間を、全熱交換器８
を通る吸気路Ａで接続されて設けられており、この送風
機９ａの下流側には、絞り機構１０ａを有し前述したよ
うに冷媒配管４で室外機２に接続された蒸発・凝縮器ｌ
Ｏと、暖房時に凝縮器ｌＯで加熱された空気を加湿する
自然蒸発式の加湿ａｌｌとが配設されている。１２は処
理された空気を室内へ放出する室外空気吹出口であり、
１３は室外空気吹出口ｌ２に隣接して設けられた室内空
気吸込口である。

送風機９ａに隣接して設けられ室内空気吸込口ｌ３から
吸込まれた空気中の塵埃等を除去する中性能フィルタ１
４と、前記フィルタフに隣接して設けられ室内空気を吸
込んで室外へ放出する送風４１１９ｂとは、全熱交換器
８を通る排気路Ｂで連結されており、送風機９ｂと連通
ずる室内空気吹出口１５は、室外空気吸込口６に隣接し
て開口されている．そして前記全熱交換器８は、吸気路
Ａを流通する空気と排気路Ｂを流通する空気との間で熱
交換を行うように構或されている。

このように構戊された外気処理装置５の室外空気吹出口
１２に接続された吸気ダクト１６がらは、分岐ダクトｌ
６ａが分岐されており、この分岐ダクト１６ａは、各室
内機３に接続されている。また、外気処理装置５の室内
空気吸込口１３に接続された環気ダクト１７は、室内空
気吸込ボックスｌ８に接続されており、さらに外気処理
装置５の室外空気吸込口６と、室内空気吹出口ｌ５とは
、外壁ｌ９を貫通する吸込ダクト２０および排気ダクト
２１によって外気と連通されている。２２は天井板であ
る．前記室内空気吸込口１３の近傍には、室内空気吸込口１
３から吸込まれる室内空気の温度を検知する温度検知素
子２３が、これに近接して外気処理装置５の外壁に固定
された演算素子２４との間を電気的に接続されて設けら
れている．また、前記蒸発・凝縮器１０に接続された冷
媒配管には、演算素子２４からの信号により開度を決定
される冷媒渣量制御バルブ２５が設けられている．以上
のように構成された外気処理装置の動作を説明する．冷
房運転時には送風機９ａ，９ｂが回転すると、外気は室
外空気吸込口６から外気処理装置５に吸込まれて高性能
フィルタ７で除塵され、全熱交換器８へ流入する。一方
、室内空気は室内空気吸込ボックスｌ８から吸込まれ、
環気ダクト１７を通って室内空気吸込口１３から外気処
理装置５に吸込まれる．この空気は、中性能フィルタ１
４で除塵されて全熱交換器８へ流入し、ここで室外空気
と室内空気とが熱交換され、室内空気は送風機９ｂによ
り室内空気吹出口１５と排気ダクト２０とを通って外壁
２ｌ外へ放出される。また、室外空気は送風機９ａによ
り蒸発器ｌＯで冷却され、室外空気吹出口ｌ２と吸気ダ
クト１６および分岐ダク｝１６ａを通って室内機３の蒸
発器の一次側へ放出される．次に暖房運転時には、室内外の空気の流れは上記冷房時
と同じであるが、図示しない四方弁の切替により、蒸発
・凝縮器ｌＯは凝縮器として作用し、温風が自然蒸発式
の加湿器を通遇することにより外気中の空気が加湿され
る．このとき、室内温度が上昇すると、全熱交換器８の
出口温度が上昇し、また凝縮器１０の加熱能力も上昇す
るので、加湿器１ｌへの供給空気温度も上昇する．この
とき従来の装置では、加湿量が増大して室内相対湿度が
上昇し、加湿過多になるが、本発明においては、外気処
理装置５の室内空気吸込口ｌ３の近傍に湿度検知素子２
３が設けられているので、凝縮器１０を通過する空気の
温度が室内設定温度以上になると、凝縮器ｌＯの冷媒配
管人口部に設けられた冷媒量制御バルブ２５の開度が、
演算素子２４で決定された開度に絞られる．また、凝縮
器ＩＯを通過する空気の温度が室内設定温度以下になる
と、冷媒量制御バルブ２５の開度が、演算素子２４で決
定された開度になるように大きくなるので、冷媒の流量
が多くなってａ縮器１０の能力が上がり、加湿器１１の
入口温度が高くなって加湿量が増加する．このように外
気の温度変化にかかわらず室内相対温度を一定に保持す
ることができる．第２図（ａ）は室外空気乾球温度と熱
交換器暖房能力との関係線図、第２図（ｂ）は室外空気
乾球温度と加湿量との関係線図、第２図（Ｃ）は室外空
気乾球温度と室内相対温度との関係線図である。これら
の図において、点線は従来の外気処理装置における関係
線図を示しており、実線は本発明に係る外気処理装置に
おける関係線図を示している．図において明らかなよう
に、従来は室外空気温度の変化に伴って熱交換器の暖房
能力や加湿量，室内相対温度が変化するのに対し、本発
明に係る外気処理装置ではこれらが一定の値を保持する
ことを示している．なお、本実施例では、本発明を直膨式の空気調和装置に
実施した例を示したが、水弐の空気調和装置にも同様に
実施することができ、同様の作用効果が得られる．−こ
の場合には、水量制御バルブを熱交換器の入口部に設け
ればよい。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように本発明によれば送風機
の回転により室外空気吸込口から吸込み全熱交換器と蒸
発・凝縮器および加湿器を経て室外空気吹出口から吹出
す室外空気と、送風機の回転により室内空気吸込口から
吸込み前記全熱交換器を経て室内空気吹出口から吹出す
室内空気とを、前記全熱交換器で熱交換するように構成
された外気処理装置において、前記室内空気吸込口の近
傍にあっーで室内温度を検知する温度検知素子と、前記
外気用熱交換器に接続されてその熱媒体流量を制御する
バルブと、このバルブと電気接続されこのバルブの開度
を決定する演算素子とからなる加湿量制御装置を設けた
ことにより、外気の温度が変化しても、室内温度検知素
子のデータを基にして演算素子が冷媒流量制１Ｉバルブ
の開度を決定し、冷媒の流量が制御されることにより、
自然蒸発式加湿器へ流入する空気湿度が制御されてこれ
が室内設定温度になるように加湿量を制御することがで
きるので、従来のように加湿不足や加湿過多にならず、
快適な加湿が得られその効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図（ａ），（ロ），（Ｃ）は本発明に
係る外気処理装置の実施例を示し、第１図はその外形図
、第２図（ａ）は室外空気の乾球温度と熱交換器の暖房
能力との関係線図、第２図（ロ）は室外空気の乾球温度
と加湿量との関係線図、第２図（Ｃ）は室外空気の乾球
温度と室内相対温度との関係線図、第３図は従来におけ
る空気調和装置の概要構或図、第４図は同じく外気処理
装置の外形図である。５・・・・外気処理装置、６・・・・室外空気吸込口、
８・・・・全熱交換器、９ａ，９ｂ・・．・送風機、１
０・・・・蒸発・凝縮器、１１・・・・加温？：Ｌ１２
・・・・室外空気吹出口、１３・・・一室内空気吸込口
、ｌ５・・・・室内空気吹出口、２３・・・・冫Ｗ度検
知素子、２４・・・・演算素子、２５・・・・冷媒流量
制御バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

　送風機の回転により室外空気吸込口から吸込み全熱交
換器と蒸発・凝縮器および加湿器を経て室外空気吹出口
から吹出す室外空気と、送風機の回転により室内空気吸
込口から吸込み前記全熱交換器を経て室内空気吹出口か
ら吹出す室内空気とを、前記全熱交換器で熱交換するよ
うに構成された外気処理装置において、前記室内空気吸
込口の近傍にあって室内温度を検知する温度検知素子と
、前記蒸発・凝縮器に接続されてその熱媒体流量を制御
するバルブと、このバルブと電気接続されこのバルブの
開度を決定する演算素子とからなる加湿量制御装置を設
けたことを特徴とする外気処理装置。