JPH04106334A - 空気調和装置 - Google Patents

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、建物内の空気調和を集中的に行う空気調和装
置に関する。

［従来の技術］ 近年では、多数の室内機で一個の室外機を共用する、い
わゆるセントラルヒーティングと呼ばれる集中式のエア
コンが利用されている。このものは、−個の室外機から
建物の各室に設置された室内機まで、配管を介して、所
定の温度条件に設定された冷媒を流すことにより、各室
内を個別に冷暖房するものである。

しかしながら、このようなセントラルヒーティングは基
本的に冷媒を介して熱交換を行うものであって、単に冷
暖房を行うにすぎず、室内の換気は全く行わない。よっ
て、室内の空気汚染の問題や結露の問題などが発生する
。また各室毎に室内機を設置するスペースを確保する必
要があるうえ、これらの取付作業や、室内機と室外機と
を結ぶ冷媒用の配管の施工にあっては、煩雑な作業を避
けることかできず、熟練した専門像に任せるしたないの
が実状であっに。

そこで本出願人は、先に、現場での配管施工か簡単にで
き、冷暖房と換気を含む集中式の空調が行える一体型集
中空調ノステムを提案した（特願平＞１０９９９９号）
。

このものは、建物内の所定の位置に、各室に空気を供給
する給気用ダクトと、建物内の空気を外部へ排気する排
気用ダクトとを備えるとともに、建物外部には、前記排
気用ダクトから建物内の空気を吸入してこれに冷暖房お
よび換気を施し、この冷暖房および換気によって所定状
態に調和された調和空気を前記給気用ダクト内へ送出す
る空気調和装置を有してなるものである。

この空気調和装置１は、第４図および第５図に示すよう
に、上部に給気用ダクト２が、下部に排気用ダクト３が
それぞれ連結され、内部には、該内部を通過する空気に
冷暖房を施す熱源ユニット４と、該空気を外気との間で
換気する換気ユニット５を備えてなる空調機６と、該空
調機６の外部に配設されて、前記熱源ユニット４に冷暖
房用の冷媒を供給する室外機７を有している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような室外機７は、該室外機７の裏面に
設けられた外気取込口から外気を取り込みこれを所定温
度に調整して冷媒とし、これを前記空調機６の熱源ユニ
ット４に供給するとともに、該熱源ユニット４から排気
され１こ空気を、室外機７の前面に設けられた空気吹出
口から外部へ吹き出して排出するように作動する。よっ
て、この室外機７の設置に際しては、室外機７と空調機
６との間に、外気を取り込むための十分なスペース８を
設ける必要がある。また、室外機７と建物の間には、建
物の側部より外部へ延び出た前記排気用ダクト３の端部
を、室外機７の裏面を通して空調機６の下部に接続する
ためのダクトスペース９を設けることも必要となる。よ
って、室外機７は、空調機６の前部に、外気取り込み用
のスペース８とダクトスペース９とを合わせた分の相当
広い間隔を隔てて、前後に並んだ状態に設置されなけれ
ばならない。

また、室外機７府面から吹き出される吹出風の影響を考
慮して、室外機７前方の隣地との間にも、十分なスペー
スを設けておく必要がある。

しかしながら、地価の急騰、住宅の密集化等に伴い、隣
地との距離を十分に確保することが難しく、土地や空間
の有効利用が叫ばれている今日では、前記のようなスペ
ースは無駄であり非合理的であって、このようなスペー
スを確保することは非常に困難でもある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、狭い土地Ｊこも合理的に設置できて、土地や空間の
有効利用が可能な空気調和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］ 本発明は、上部には建物の各室内に空気を供給する給気
用ダクトを連結し、下部には各室からの排気を行う排気
用ダクトを連結し、また内部には、前記排気用ダクト側
から給気用ダクト側へ空気を循環せしめるとともに、該
空気に冷暖房を施す熱源ユニットと、該空気に換気を施
す換気ユニットとを備えてなる空調機と、該空調機の外
部に配設され、前記熱源ユニットに冷暖房用の冷媒を供
給する室外機を有してなる空気調和装置であって、該空
気調和装置を前記室外機の上部に位置せしめるとともに
、前記排気用ダクトの端部を、室外機の下部を通し該室
外機の前部あるいは側部に回り込むようにして配設した
ことを解決手段とした。

［作用］ 本発明の空気調和装置によれば、室外機と空調機とが上
下に並んで設けられ、しかも室外機が排気用ダクトの上
部に設けられた状態とされるので、従来のように室外機
と空調機が前後に並んだ状態に配設されていた構成に比
べ、両者の間に外気取り込み用のスペースやダクト配役
用のスペース等のスペースを設ける必要が無くなり、装
置のコンパクト化が図れ、その設置性が向上する。

［実施例］ 以下、一実施例を示して、図面に基づき、本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本実施例の空気調和装置を用いた−体型集中
空調システムの一例を示すものである。

第１図において、住宅となる建物ＩＯは、−階および二
階にそれぞれ建物を縦断する廊下１１と、その両側に配
列された複数の室１２．１２・・・を備えている。−階
と二階との間は、二階床パネル１３によって仕切られて
おり、該二階床パネル１３内部には、給気用ダクト１４
が配設されている。

給気用ダクト１４は、概ね二階床パネル１３のほぼ中央
部に配設されたパネルユニット式のメインダクト１５と
、該メインダクト１５の両側面から各室に通じる枝状に
分岐して配設されたパネルユニット式のサブダクト１６
．１６・・・より構成されている。サブダクト１６．１
６・・・の先端部（メインダクト１５に接合された側と
反対側の端部）には、建物１０の一階あるいは二階の各
室へ向くように開口する孔が設けられて、空気を各室へ
供給する給気口１７．１７・・・とされている。また前
記メインダクト１５の基端部は、後述の空気調和装置の
上部に接続されている。

また−階床パネル１８の内部には、パネル式あるいはホ
ース式の排気用ダクトＩ９が、その先端部を一階床付近
の人目につきにくい場所（第１図では階段下の三角スペ
ース）に開口して配設されている。該排気用ダクト１９
の先端部は建物ＩＯ全全体空気を吸い込んで排気する排
気口２０とされ、また基端部は、後述の空気調和装置の
下部に接続されている。

また住宅となる建物１０の外部には、建物１０の外壁面
に所定の隙間を残して沿うようにして、架台２１が設置
されている。該架台２１は、縦方向数段（第１図では３
段２１ａ、２　ｌｂ、２１ｃ）に仕切られており、それ
ぞれの段に、本実施例の空気調和装置２２を構成する各
機器が載置されるようになっている。

この架台の中段２１ｂには後述の室外機２３が、また最
上段２１ａには後述の空調機２４かそれぞれ載置されて
収められている。また最下段２１ｃには、建物１０の一
階床１８付近の側部から外部へ延び出た排気用ダクト１
９の一部が収められている。該排気用ダクト１９は、そ
の基端部側の端部が、前記架台２１の最下段２１ｃを抜
けて室外機２３の前面に回り込むようにして上方へ湾曲
せしめられ、さらに室外機２３の前面を、該面に設けら
れた後述の空気吹出口２３ｂを避けながら覆うようにし
て上方へ延ばされ、その基端部が空調機２４の下部に連
結されている。

空調機２４は、第２図および第３図に示すように、その
上部には、先に述べた給気用ダクト１４のメインダクト
１５の基端部が連結されており、また下部には前記排気
用ダクト１９の基端部が連結されている。

該空調機２４は、下部の熱源ユニット２５と上部の換気
ユニット２６とから構成され、前記排気用ダク）１９側
（下側）から給気用ダクト１４側（上側）へ空気を循環
させる空気循環路が、前記両ユニット２５．２６を貫通
して設けられている。

熱源ユニット２５は、概ね、その下部に配置されるとと
もに前記排気用ダクト１９の基端部に連結するように設
けられて、該排気用ダクト１９から送り込まれた空気を
上方へ吹き上げるだめの吹上ファン２７と、該吹上ファ
ン２７の近傍に設けられて、該空気を所定温度に調整す
るための熱交換機２８とを有してなる。熱交換機２８は
、この空調機２４の下部に配設された室外機２３に、配
管２９を介して連結されている。

室外機２３は、いわゆるヒートポンプ式のエアコンの室
外機に相当するもので、室外機２３の裏面には、外気を
取り込む外気取込口２３ａが、また前面には排気用の空
気吹出口２３ｂが設けられている。そして、外気取込口
２３ａから取り込んだ外気を、内部の熱源機によって所
定温度に調整して冷媒とし、この冷媒を前記配管２９を
通して前記熱源ユニット２５に供給するとともに、熱源
ユニット２５から排気された不要な空気を、前記空気吹
出口２３ｂから外部に吹き出して排気するようになって
いる。

そして前記熱交換機２８では、該熱交換機２８を通過す
る空気を、前記室外機２３から供給された冷媒の熱によ
って温度調整し、所望に応じた冷暖房を施すように作用
する。

また前記換気ユニット２６は、前記熱源ユニット２５の
上部に設けられている。換気ユニット２６は、前記熱源
ユニット２５からの空気の一部かそのまま上方へ移動す
る通風部３０と、他の一部が外気との間で熱交換して換
気される熱交換型の換気扇３１とを有している。

熱交換型の換気扇３Ｉには、外部からの新鮮な空気を取
り入れる吸気路３２と、前記熱源ユニット２５を通過し
て上昇してきた空気を外部へ排気する排気路３３と、該
吸気路３２および排気路３３が互いに交差する位置に設
けられて両者の熱を交換する熱交換部３４が設けられて
いる。吸気路３２の一端は、外部に開口するようにして
設けられ外気を取り入れる外気取入口３２ａに連通し、
また他端部は該換気扇３１内を通過して換気ユニット２
６内へ抜ける抜は口３２ｂに連通している。

また排気路３３は、その一端が該換気ユニット２６内に
通じて換気ユニット２６内の空気の一部を取り入れる取
入０３３ａに連通し、また他端は該換気扇３１内を通っ
て外部に抜ける排気口３３ｂに連通している。このよう
な熱交換型換気扇３１では、前記熱源ユニット２５内の
空気の一部が取入口３３ａより排気路３３内に導入され
ると同時に、外気取入口３２ａから外部の新鮮な空気か
吸気路３２内に取り入れられ、両者の交差する熱交換部
３４において、排気路３３内を通る空気の熱の一部が吸
気路３２内を通る新気に回収される。

そして、熱を奪われた空気は排気口３３ｂより外部へ排
気され、熱を回収した新気は、換気扇３１の抜は口３２
ｂより抜けて、換気ユニット２６上方へ移動する。

また、これらの各ユニット２５．２６の制御ハ、図示し
ない制御装置によって一括して行なわれるようになって
いる。すなわちこの制御装置は、前記吹上ファン２７を
駆動するモータ、熱交換機２８、室外機２３、および熱
交換型の換気Ｈ３１を作動するモータ等に接続されてお
り、図示しないワイヤレスリモコン等によりこれらを駆
動、制御せしめることができるようになっている。また
この制御装置には、室内への送風量の調整および送風温
度の調整などが可能なように配慮がなされている。

このような各機器を備えた本実施例の空気調和装置２２
によれば、まず制御装置の指令に基づいて、熱源ユニッ
ト２５内の吹上ファン２７が運転開始とされ、建物全体
の空気が、−階床１８付近に開口した排気口２０より一
括して排気用ダクトＩ９内に負圧吸入される。

空気は、排気用ダクト１９内を通って、室外機２３の上
部に配設された空調機２４内に導入される。空調機２４
内に導入された空気は、熱源ユニット２５の熱交換機２
８を通過し、ここで室外機２３から供給された冷媒によ
って所定温度に調整され、冷暖房が施される。この時室
外機２３では、外気取込口２３ａより取り込んだ外気を
順次所定温度に調整して前記熱交換機２８に供給すると
ともに、熱交換機２８から送られてきた不要の空゛気を
順次吹出口２３ｂから、外部へ排出する。熱交換機２８
によって所定温度に調整された空気の一部は、通風１３
０を抜けて換気ユニット２６の上方へ移動する。また空
気の残りは、換気ユニット２６内の熱交換型換気扇３１
内へ供給され、排気路３３内を流れる。また同時に該換
気扇３１内には外気取入口３２ａより新鮮な外気が取り
入れられて、吸気路３２内を流れる。この時両者が交差
する熱交換部３４において、排気路３３内を通過する空
気の熱が吸気路３２内を通る新鮮空気に一部回収されて
熱交換が行なわれる。そして熱を奪われた空気が外部へ
排気されるとともに、所定温度に調整された新鮮空気が
、吸気路３２を通って抜は口３２ｂより換気ユニット２
６の上方へ送り出される。換気ユニット２６では、この
ようにして所定温度に調整された新気と、先に熱源ユニ
ット２５から直接換気ユニット２６に送られた空気とが
、所定割合で混合され、これによって換気が施される。

このようにして冷暖房および換気がなされて生成した調
和空気は、空調機２４の上部より給気用ダクト１４内に
送り込まれて、前記メインダクト１５、サブダクト１６
内の流路を通って所定方向に分配され、建物ＩＯの各室
１２．１２・・・に供給されて、室内を冷暖房および換
気する。

一方、各室１２．１２・・・内に有った未調和の空気お
よび冷暖房、換気後の汚れた空気が、−階床■８付近に
開口した排気口２０より一括して前記排気用ダクト１９
に吸い込まれ、繰り返し、空調機２４内に導入されて循
環する。これによって、前記一体型集中網システムの運
転の経過に伴って、各室１２．１２・・・内は調和空気
で満たされ、各室を含む建物１０全体は、所望の調和状
態に維持される。

このように、本実施例によれば、前述のような架台の中
段２１ｂに室外機２３が載置され、さらにその上の最上
段２１ａに空調機２４が配置されていることから、室外
機２３と空調機２４とが上下に並んで設置された構成と
なるので、両者が広い間隔を空けて前後に並んで設けら
れていた従来の構成に比べ、両者の間の空気取り込み用
のスペースが不要となり、装置が格段にコンパクト化さ
れ、その設置性が大幅に向上する。

さらに架台２１の最下段２１ｃには、この最下段２１ｃ
から室外機２３の前面に回り込むようにして前記排気用
ダクト１９が配設された構成であるので、排気用ダクト
１９を建物外壁に沿わせることなく排気用ダクトＩ９を
空調機２４に連結することができる。したがって、従来
空調機２４と室外機２３との間に設けられていたダクト
配設用のスペースが要らず、この空気調和装置２２と建
物１０との間の間隔を不要に広くしてしまうことがない
。

したがって、住宅の密集化などに伴い隣地との間に十分
なスペースを設けることが難しくなっている今日の住宅
事情においても、前記実施例の空気調和装置２２によれ
ば、十分に設置可能であり、責重な土地を無駄に使うこ
とがなく、土地や空間の有効利用を図ることが可能であ
る。

また本実施例の構成によれば、架台２１の最上段２１ａ
の上に空調機２４が載置され、しかもこの最上段２１ａ
の上に吹上ファン２７が置かれて固定された状態となっ
ているので、該吹上ファン２７の回転による振動がこの
架台２１によって抑制され、建物内部に伝わりにくいと
いう利点も得られる。

また、排気用ダクト１９から吸入された空気に、空調機
２４内で冷暖房および換気を含む集中的な空調を施し、
この調和された空気を給気用ダクト１４から各室内に供
給するようにしたので、建物ｌＯの空調を集中的にかつ
総括的に行うことかできる。

また換気の機能を付与したことによって、室内の空気汚
染が防止され、住む人の健康に対する配慮がなされると
ともに、室内の局所的温度部分布が解消され、結露防止
やカビ、ダニ等の発生防止、住宅の長寿命化などを図る
ことができるようになる。

なお、本発明の空気調和装置２２は、前記実施例の構成
に限定されるものではなく、外観や寸法および内部に配
置される各ユニットの具体的構成などは、実施に当たっ
て適宜変更可能とされるものである。

例えば、前記実施例では、排気用ダクト１９、室外機２
３および空調機２４を上下に並べて収納する架台２１を
設置し、この架台２１に各機器を収めるようにしたが、
この架台２１の形状は適宜変更可能であるし、またこれ
らの各機器に十分な耐力があれば、前記架台２１を省略
することもできる。

また本実施例では、排気用ダクト１９の基端部側の端部
を室外機２３の前部に回り込むように配設した例を示し
たが、これ以外にも、室外機２３の側部に回り込むよう
に配設し、その基端部を空調機２４下部の側部に連結し
た構成とすることも可能である。

また、換気ユニット２６として、熱源ユニット２５がら
空気が直接換気ユニット２６内へ上昇する通風部３０を
一部残して、熱交換型の換気部３１が設けられた構成の
ものを示したが、この通風部３０を残さずに熱交換型換
気扇３１を設けた構成としてもよく、この場合には、熱
源ユニット２５からの空気の全部を新気と交換すること
ができるようになり、たとえ建物内で臭気等が発生して
も、臭気等を室外に排気して建物全体に臭気が分散され
ることを未然に防げるなどの利点が得られる。またこの
通風部３０の大きさを変更可能とし、熱源ユニット２５
からの空気が新気と交換される割合（換気の度合）を自
在に変更できるように考慮してもよい。

また換気ユニット２６の換気扇３１内には、吸気路３２
と排気路３３とが交差する部分に熱交換部３４を設けた
構成を示したが、この熱交換部３４は省略することもで
きる。

また前記実施例の空気調和装置２２では、空調機２４内
に熱源ユニット２５および換気ユニット２６を備えて、
冷暖房および換気の機能を付与した構成としたが、これ
以外にも例えば、必要に応じて、空気清浄化の機能、除
湿あるいは加湿の機能、酸素混合の機能あるいは炭酸ガ
ス除去の機能などの種々の機能を備えた多機能ユニット
を付加することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の空気調和装置によれば、
室外機と空調機とか上下に並へられて設置された構成で
あるので、室外機と空調機とが前後に並べられていた従
来の構成に比へて、両者の間に空気取り込み用の広いス
ペースを設ける必要がなくなり、装置のコンパクト化が
図れ、その設置性も向上する。またさらに、排気用ダク
トが、前記室外機の下部から前部あるいは側部に回り込
むようにして配設されているので、排気用ダクトを建物
外壁面に沿わせて設置するためのダクトスペースが不要
となり、その分、無駄なスペースが解消される。したが
って、住宅の密集化に伴って隣地との間に十分なスペー
スを設けることが難しくなってきている今日の住宅事情
においても、本発明の空気調和装置によれば、十分設置
可能であり、貴重な土地や空間の有効利用を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の空気調和装置を利用した一体型集中
空調ンステムの全体構成を示す斜視図、第２図および第
３図は本発明の空気調和装置の一実施例を示すもので、
それぞれ正面および側面から見た断面図であり、第４図
および第５図は従来の空気調和装置の一例を示すもので
、それぞれ正面および側面から見た断面図である。 ＩＯ・・・・・・建物、１２・・・・・・室、１４・・
・・・・給気用ダクト、ＩＯ・・・・・・排気用ダクト
、２２・・・・・・空気調和装置、２３・・・・・室外
機、２４・・・・・・空＃機、２５・・・・・、熱源ユ
ニット、２６・・・・・・換気ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部には建物の各室内に空気を供給する給気用ダクトが
   連結され、下部には各室からの排気を行う排気用ダクト
   が連結されてなり、また内部には、前記排気用ダクト側
   から給気用ダクト側へ空気を循環せしめるとともに、該
   空気に冷暖房を施す熱源ユニットと、該空気に換気を施
   す換気ユニットを備えてなる空調機と、該空調機の外部
   に配設されて、前記熱源ユニットに冷暖房用の冷媒を供
   給する室外機を有してなる空気調和装置であって、該空
   調機を前記室外機の上部に位置せしめるとともに、前記
   排気用ダクトの端部を、室外機の下部を通して該室外機
   の前部あるいは側部に回り込むようにして配設したこと
   を特徴とする空気調和装置。