JPH04359721A - 空調装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプにより温
調した空気を複数の空調対象室に分配供給する空調装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる空調装置において、従来は、冷媒
流れ方向の切り換えにより冷房では蒸発器として機能し
、且つ、暖房では凝縮器として機能する室内気用熱交換
器と、この室内気用熱交換器とは冷房及び暖房の夫々で
逆の機能をする室外気用熱交換器とを有するヒートポン
プの切り換え運転により、複数の空調対象室に対する冷
房あるいは暖房を択一的に行っていた。即ち、冷房運転
時は、蒸発器として機能する室内気用熱交換器により冷
却された冷風を複数の空調対象室に分配供給するととも
に、一方凝縮器として機能する室外気用熱交換器により
加熱された温風を屋外に排出し、又、暖房運転時は、逆
に凝縮器として機能する室内気用熱交換器により加熱さ
れた温風を複数の空調対象室に分配供給するとともに、
一方蒸発器として機能する室外気用熱交換器により冷却
された冷風を屋外に排出していた。そして、各空調対象
室に分配供給される冷風あるいは温風の風量を、空調対
象室ごとに調整することにより室温の調整を行っていた
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、空調対象室
の空調条件は空調対象室ごとに様々に異なり、例えば、
暖房シーズンにおいても、日射量の多い部屋やＯＡ機器
等を多く設置して発熱量の多い部屋等では、冷房が必要
である場合があり、あるいは、春、秋の中間シーズンに
おいては、部屋によって冷房が要求される部屋と暖房が
要求される部屋とが同時に生じる場合がある。しかしな
がら、上記従来の空調装置では、複数の空調対象室の全
体に対して冷房あるいは暖房を択一的にしか実施できな
いので、空調対象室ごとに様々に異なる空調条件に対し
て十分に対応できない場合が多々あった。又、空調の快
適性の面からいうと、各空調対象室に対する供給風量は
ある適度な範囲内であることが要求されるのであるが、
上記従来の空調装置では各空調対象室に供給する空気の
温度は同一であって、各空調対象室における室温の調整
は風量調整のみで行わざるを得ないため、部屋によって
は供給風量が過大や過小になる場合があり、従って、快
適性の面からも上記従来の空調装置では十分に対応でき
ていないのが実情である。一方、これら問題の解決を図
った空調装置として、ヒートポンプ式等の冷風生成装置
を装備するとともに、これとは熱源構成を全く異にする
温風生成装置を別途装備し、そして、これら２種の別熱
源装置により各別に生成した冷風と温風とを夫々、各空
調対象室に分配供給するように構成している空調装置が
ある。かかる空調装置であれば、空調対象室ごとに供給
する冷風と温風の風量比を調整することにより、空調対
象室ごとに供給空気の温度を調整できるので、ある空調
対象室では冷房を行いながら他の空調対象室では暖房を
並行して行うといったことができるとともに、冷房及び
暖房のいずれにしても室温の調整を供給空気の温度調整
をもって行えるので、室温調整のために供給風量が過大
となったり過小となったりするといったことも回避でき
るのであるが、冷風生成装置と温風生成装置との２種の
別熱源装置を要するので設備コストが大幅にアップする
とともに、それら２種の別熱源装置により各別に生成し
た冷風と温風を混合使用するので、いわゆる混合熱損失
が大きくてエネルギロスが大きいという欠点がある。本
発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、空調対象室ごとに様々に異なる空調条件に
対応できるとともに快適な空調ができて、しかも消費エ
ネルギの少ない空調装置を、安価に提供せんとするとこ
ろにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による空調装置の
特徴構成は、前記ヒートポンプの蒸発器により冷却した
冷風と、前記蒸発器による冷風生成に並行して前記ヒー
トポンプの凝縮器により加熱した温風との夫々を前記空
調対象室の夫々に対し供給する風路を設け、前記空調対
象室ごとに前記冷風と前記温風との供給量比を変更調整
する風量比調整手段を設けている点にある。

【０００５】

【作用】上記特徴構成によれば、空調対象室ごとに冷風
と温風との供給量比を変更調整することにより、空調対
象室ごとに供給空気の温度の調整が可能となり、これに
よって、ある空調対象室では冷房を行いながら他の空調
対象室では暖房を並行して行うといったことができると
ともに、空調対象室ごとに冷房及び暖房のいずれでも上
記供給量比変更による供給空気の温度調整をもって室温
の調整ができるので、室温調整のために供給風量が過大
となったり過小となったりするといったことを回避でき
て、各空調対象室の供給風量を快適性の面で適度な範囲
に維持できる。そして、このように先述の２種の別熱源
装置（冷風生成装置と温風生成装置）を装備するものと
同等の空調機能を発揮できながらも、空調対象室夫々に
供給する冷風と温風については、ヒートポンプの蒸発器
により冷却した冷風と、この蒸発器による冷風生成に並
行してヒートポンプの凝縮器により加熱した温風とを用
いており、つまり、ヒートポンプの基本機能を効果的に
利用して、ヒートポンプで並行して生成される冷風と温
風とを用いていることから、冷風生成用と温風生成用と
の２種の別熱源装置を設けるといった必要がない。即ち
、一般のヒートポンプ式空調装置では、例えば冷房運転
時、蒸発器としての室内気用熱交換器で生成した冷風に
より冷房を行うのに対し、この冷風生成に並行して凝縮
器としての室外気用熱交換器で生成された温風は屋外に
排出していたのであるが、本発明では、このように屋外
に排出していた温風をも有効利用することで上記空調機
能を得るのである。

【０００６】

【発明の効果】その結果、空調対象室ごとに様々に異な
る空調条件に対する対応性に極めて優れ、また、快適性
にも優れながら、冷風生成用と温風生成用との２種の別
熱源装置を設ける必要がないことから装置コストを安価
にできて、しかも、冷風と温風とを混合するにしても、
それら冷風と温風との一方は元来屋外排出していたもの
であるから、冷風生成用と温風生成用との２種の別熱源
装置を設けるものに比べ、エネルギロスも小さくできて
省エネを効果的に達成できる。

【０００７】

【実施例】図１により実施例を説明する。図中、７はパ
ッケージ型空調機の機体であり、冷媒流れ方向の切り換
えにより夏季用運転時は蒸発器として機能し、かつ、冬
季用運転時は凝縮器として機能する第１熱交換器１、こ
の第１熱交換器１とは夏季用及び冬季用の夫々の運転時
で逆の機能をする第２熱交換器２、並びに、これら両熱
交換器１，２を結ぶ冷媒循環路３に介装した圧縮器４、
及び、膨張弁５を主要装置とするヒートポンプ６を機体
７に内装してある。

【０００８】機体７には、空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
からの還気ＲＡを第１熱交換器１に導通すべく機体７に
取り入れる還気口８、第１熱交換器１に導通した還気Ｒ
Ａを第１給気Ｓ１として送出する第１給気口９、室外気
ＯＡを第２熱交換器２に導通すべく機体７に取り入れる
外気口１０、並びに、第２熱交換器２に導通した室外気
ＯＡを第２給気Ｓ２として送出する第２給気口１１を形
成してある。

【０００９】そして、還気口８からの還気ＲＡを第１熱
交換器１に導通する還気風路１２、外気口１０からの外
気ＯＡを第２熱交換器２に導通する外気風路１３、還気
風路１２からの還気ＲＡの一部を分流して、その分流還
気ＲＡ１を外気風路１３の外気ＯＡに合流させる還気分
流風路１４、及び、分流還気ＲＡ１の合流箇所よりも上
流側で外気風路１３から外気ＯＡの一部を分流して、そ
の分流外気ＯＡ１を還気分流箇所よりも下流側で還気風
路１２の還気ＲＡに合流させる外気分流風路１５を、機
体７に内装してある。還気風路１２の還気分流箇所より
も下流側で、かつ、分流外気合流箇所よりも上流側の位
置、及び、外気風路１３の外気分流箇所よりも下流側で
、かつ、分流還気合流箇所よりも上流側の位置の夫々に
、風量調整ダンパ１６，１７を配設し、また、還気分流
風路１４及び外気分流風路１５の夫々には、風量調整ダ
ンパ１８，１９を配設してある。すなわち、風量調整ダ
ンパ１６，１７，１８，１９夫々の開度の調整により、
分流還気ＲＡ１の分流比、及び、分流外気ＯＡ１の分流
比を夫々適宜変更調整する。図中において、２０は還気
ファン、２１は第１給気ファン、２２は外気ファン、２
３は第２給気ファンである。

【００１０】機体外部の風路構成としては、空調対象室
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に連通接続された還気ダクト２４を還
気口８に接続し、また、屋外に連通する状態で建物の壁
部に形成された取り入れギャラリ２９に接続された外気
ダクト２６を外気口１０に接続してある。第１給気口９
に接続された第１給気ダクト２５、及び、第２給気口１
１に接続された第２給気ダクト２７の夫々は、空調機の
機体７とは別に設けた風量比調整器２８に接続し、また
、その第２給気ダクト２７の途中から分岐した第２給気
分流ダクト２７Ａを、屋外に連通する状態で建物の壁部
に形成された排気ギャラリ３１に接続してある。尚、第
２給気分流ダクト２７Ａには風量調整ダンパ３０を配設
してある。

【００１１】風量比調整器２８においては、第１給気ダ
クト２５を、夫々風量調整ダンパ３２，３３，３４が配
設された３系統の第１給気分流風路３５，３６，３７に
分岐し、かつ、第２給気ダクト２７を、夫々風量調整ダ
ンパ３８，３９，４０が配設された同じく３系統の第２
給気分流風路４１，４２，４３に分岐した後、それら第
１給気分流風路３５，３６，３７、及び、第２給気分流
風路４１，４２，４３の１系統づつを合流させて、それ
ら３系統の合流風路４４，４５，４６を第１ないし第３
の各空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に対し各別に接続する
端末給気風路としてある。

【００１２】また、風量比調整器２８は、第１の空調対
象室Ｒ１に設けた風量比設定器４７からの指示により、
その第１空調対象室Ｒ１に対する各給気分流風路３５，
４１夫々に配設したダンパ３２，３８の夫々の開度を電
動モータにより背反的に変更できるように、同様に、第
２の空調対象室Ｒ２に設けた風量比設定器４８からの指
示により、その第２空調対象室Ｒ２に対する各給気分流
風路３６，４２夫々に配設したダンパ３３，３９の夫々
の開度を背反的に、また、第３の空調対象室Ｒ３に設け
た風量比設定器４９からの指示により、その第３空調対
象室Ｒ３に対する各給気分流風路３７，４３夫々に配設
したダンパ３４，４０の夫々の開度を背反的に、各々、
電動モータにより変更できるように構成してある。

【００１３】上記装置構成において、夏季用運転では、
第１熱交換器１は蒸発器として、かつ、第２熱交換器２
は凝縮器として夫々機能させ、これによって、各空調対
象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３から還気ダクト２４を通じて還気
口８より還気風路１２に導入された還気ＲＡを分流外気
ＯＡ１との合流混合後、第１熱交換器１に導通して第１
熱交換器１で冷却し、この冷却による生成冷風ＣＡを、
第１給気Ｓ１として第１給気口９から第１給気ダクト２
５を通じて風量比調整器２８に供給する。また、取り入
れギャラリ２９から外気ダクト２６を通じて外気口１０
より外気風路１３に導入された外気ＯＡを分流還気ＲＡ
１との合流混合後、第２熱交換器２に導通して第２熱交
換器２で加熱し、この加熱による生成温風ＷＡを、第２
給気Ｓ２として第２給気口１１から第２給気ダクト２７
を通じて風量比調整器２８に供給する。そして、風量比
調整器２８により、各風量比設定器４７，４８，４９か
らの指示に基づき、空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ごとに
、それら各空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に対する冷風Ｃ
Ａの第１給気Ｓ１と温風ＷＡの第２給気Ｓ２との供給風
量比を調整し、これによって、各空調対象室Ｒ１，Ｒ２
，Ｒ３に対し端末給気風路４４，４５，４６を通じて供
給する冷風ＣＡの第１給気Ｓ１と温風ＷＡの第２給気Ｓ
２との合流混合気の温度を空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
ごとに、それら空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の空調条件
に応じて調整する。尚、第２給気Ｓ２の一部は、第２給
気分流ダクト２７Ａを通じて、排気ギャラリ３１から屋
外に排出する。

【００１４】また、冬季用運転においては、第１熱交換
器１は凝縮器として、かつ、第２熱交換器２は蒸発器と
して夫々機能させることにより、第１給気Ｓ１を温風Ｗ
Ａとし、また、第２給気Ｓ２を冷風ＣＡとした状態で、
上述の夏季用運転時と同様にそれら温風ＷＡ（Ｓ１）と
冷風ＣＡ（Ｓ２）との各空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に
対する供給量比を風量比調整器２８により各空調対象室
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の空調条件に応じて空調対象室Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３ごとに調整する。

【００１５】つまり、上記の如く構成することにより、
夏季用運転と冬季用運転のいずれにしても空調対象室Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３ごとの冷風ＣＡと温風ＷＡとの供給量比
調整により、ある空調対象室では冷房を行いながら他の
空調対象室ではと暖房を並行して実施するといったこと
ができ、また、冷房及び暖房のいずれにしても、各空調
対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３において供給風量をあまり大き
く変化させることなく室温を所望の温度に調整できる。

【００１６】〔別実施例〕 ■　　上記実施例では、風量比設定器４７，４８，４９
に対する人為操作に基づき、風量比調整手段２８に冷風
ＣＡと温風ＷＡとの供給量比を変更調整させる構成とし
ているが、これに代えて、各空調対象室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３に夫々室温検出手段を設け、その室温検出手段の検出
結果に基づき、室温を予め設定した目標温度にするよう
に、前記風量比調整手段２８に冷風ＣＡと温風ＷＡとの
供給量比を自動調整させる構成としても良い。

【００１７】■　　上記実施例では、風量比調整手段２
８を空調機の機体７とは別個に設けてあるが、これに代
えて、風量比調整手段２８を空調機の機体７に付設して
もよい。

【００１８】■　　上記実施例では、空調機の機体７内
に還気ＲＡ及び外気ＯＡの夫々に対する分流風路１４，
１５を設ける構成として、機体７内で還気ＲＡと分流外
気ＯＡ１とを混合したものを第１給気Ｓ１とし、また、
外気ＯＡと分流還気ＲＡ１とを混合したものを第２給気
Ｓ２としているが、これに代えて、以下のような外気混
合構成を採用しても良い。即ち、図２に示すように、還
気ＲＡの一部は還気分流ダクト２４Ａ及び風量調整ダン
パ３０を介して屋外に廃棄するようにするとともに、還
気ＲＡの残部のみを第１熱交換器１に導通させて温調し
た後、第１給気Ｓ１として第１給気ダクト２５を通じて
風量比調整手段２８に導入し、一方、外気ダクト２６を
通じて外気口１０より外気風路１３に導入された外気Ｏ
１のみを第２熱交換器２に導通させて温調した後、第２
給気Ｓ２として第２給気ダクト２７を通じて風量比調整
手段２８に導入し、また、これら第１給気Ｓ１及び第２
給気Ｓ２に加えて、第２外気Ｏ２を電動ファン５１によ
り第２外気ダクト５０を通じて風量比調整手段２８に導
入する。

【００１９】又、風量比調整手段２８においては、上記
実施例と同様に第１給気ダクト２５を夫々風量調整ダン
パ３２，３３，３４が配設された３系統の第１給気分流
風路３５，３６，３７に分岐し、かつ、第２給気ダクト
２７を夫々風量調整ダンパ３８，３９，４０が配設され
た３系統の第２給気分流風路４１，４２，４３に分岐す
るとともに、上記の第２外気ダクト５０を夫々風量調整
ダンパ５２，５３，５４が配設された３系統の第２外気
分流風路５５，５６，５７に分岐した後、それら第１給
気分流風路３５，３６，３７、第２給気分流風路４１，
４２，４３、並びに、第２外気分流風路５５，５６，５
７の１系統づつを合流させて、それら３系統の合流風路
４４，４５，４６を、第１ないし第３の各空調対象室Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３に対し各別に接続する端末給気風路とす
る。

【００２０】そして、上記風路構成に対し、風量比調整
手段２８は、第１の空調対象室Ｒ１に設けた風量設定器
４７から指示される第１給気Ｓ１と第２給気Ｓ２の必要
量（すなわち、温風ＷＡと冷風ＣＡの必要量）、及び、
換気用としての第２外気Ｏ２の必要量に応じて、その第
１空調対象室Ｒ１に対する各給気分流風路３５，４１及
び第２外気分流風路５５夫々に配設したダンパ３２，３
８及び５２の夫々の開度を電動モータにより変更調整し
、同様に、第２の空調対象室Ｒ２に設けた風量設定器４
８から指示される第１給気Ｓ１、第２給気Ｓ２、及び、
第２外気Ｏ２夫々の必要量に応じて、その第２空調対象
室Ｒ２に対する各給気分流風路３６，４２及び第２外気
分流風路５６夫々に配設したダンパ３３，３９及び５３
の夫々の開度を、また、第３の空調対象室Ｒ３に設けた
風量設定器４９から指示される第１給気Ｓ１、第２給気
Ｓ２、及び、第２外気Ｏ２夫々の必要量に応じて、その
第３空調対象室Ｒ３に対する各給気分流風路３７，４３
及び第２外気分流風路５７夫々に配設したダンパ３４，
４０及び５４の夫々の開度を、夫々電動モータにより変
更調整するように構成する。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】空調装置の全体構成図

【図２】別実施例を示す空調装置の全体構成図

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　　　蒸発器２　　　　
　　　　　　　　　　　　凝縮器２８　　　　　　　　
　　　　　　風量比調整手段２５，２７　　　　　　　
　風路 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３　　空調対象室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ヒートポンプにより温調した空気を複
   数の空調対象室（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）に分配供給する空
   調装置であって、前記ヒートポンプの蒸発器（１）によ
   り冷却した冷風（ＣＡ）と、前記蒸発器（１）による冷
   風生成に並行して前記ヒートポンプの凝縮器（２）によ
   り加熱した温風（ＷＡ）との夫々を前記空調対象室（Ｒ
   １，Ｒ２，Ｒ３）の夫々に対し供給する風路（２５，２
   ７）を設け、前記空調対象室（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）ごと
   に前記冷風（ＣＡ）と前記温風（ＷＡ）との供給量比を
   変更調整する風量比調整手段（２８）を設けた空調装置
   。