JPH0460331A - 換気機能付き空気調和機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、冷暖房運転を損なわずに換気が行える換気
機能付き空気調和機に関する。

（従来の技術） 従来、換気機能付き空気調和機には、第４図に示される
ようなものがある。

この換気機能付き空気調和機について説明すれば、これ
には室内空気側ユニット１．室外空気側ユニット２．お
よび圧縮機ユニット３を組合わせた構造が用いられてい
る。詳しくは、第５図で示されるように室内空気側ユニ
ット１は、一般に外部に吸込口４（吸込部）およｌ吹出
口５（吹出部）を有し、内部に上記吸込口４と吹出口５
とを連通ずる風路６を有して構成されるユニット本体７
（空気調和機本体に相当）の上記風路６に、室内側熱交
換器８および室内空気用送風機９を設け、またこの室内
側熱交換器８を挟んだ風路６の吸込側（上流側）に換気
口１０を設けた構造となっている。なお、１１は換気口
１０を開閉する開閉ダンパーである。

そして、室内空気側ユニット１は、上記ユニ・ソト本体
７を室内壁１２の外面に固定し、上記吸込口４および吹
出口５を吸気ダクト１３および送気ダクト１４を介して
空調対象空間となる室内１５に連通接続して据付けられ
る。なお、この据付けにより換気口１０が直接、室外に
対して開口するようにしである。

また室外空気側ユニット２は、ユニット本体２０内に室
外側熱交換器２］および室外空気用送風機２２を設けて
構成される。さらにまた圧縮機ユニット３は、圧縮機、
例えば密閉ケース内に圧縮機部とこれを駆動するモータ
部（いずれも図示しない）を設けてなる密閉形圧縮機２
５、四方弁２６を有して構成される。

そして、上記密閉形圧縮機２５に冷媒配管２７を介して
、上記四方弁２６．室内側熱交換器８゜減圧装置２８お
よび室外側熱交換器２１か順次連結され、冷暖房運転可
能なヒートポンプ式の冷凍サイクル２９を構成している
。但し、減圧装置２８は室内空気側ユニット１あるいは
室外空気側ユニット２に設けられる。

しかして、図示しない操作部を暖房に操作すれば、四方
弁２６が暖房側に切換わるとともに、密閉形圧縮機２５
および各送風機・９．２２か作動していく。これにより
、暖房サイクルが構成され、室内を暖房していく。

すなわち、密閉形圧縮機２５て圧縮された高温高圧・の
気体状の冷媒は、四方弁２６を通って室内側熱交換器８
に導入される。この冷媒が室内側熱交換器８の中を通過
するとき、室内空気用送風機９によって吸気ダクト１９
から風路６に流入した室内空気と熱交換して、冷媒の熱
量を室内空気に与えてい（。これにより、室内空気は加
熱によって温風となる。そして、この温風が送気ダクト
１４から室内１５に吹出されていく。一方、室内側熱交
換器８の冷媒は、上記熱交換によって冷却され凝縮（液
化）していく。そして、この冷媒は減圧装置２８を通る
ときに減圧され、低温低圧の液冷媒となっていく。この
液冷媒が室外側熱交換器２１を通過するとき、外気（大
気）から熱を奪って蒸発（気化）し、気体状の冷媒とな
っていく。

そして、この気体状の冷媒が四方弁２６を経て、再び密
閉形圧縮機２５に吸込まれ圧縮されていくという暖房サ
イクルを繰返して、暖房の対象となる室内１５を暖めて
いく。

こうした暖房運転中、換気するときは、室内空気側ユニ
ット１の換気口１０を開１すれればよい。

すなわち、室内空気用送風機９の作動により換気口１０
から外気（大気）が吸込まれる（風路６の上流側が負圧
となることによる）。そして、この外気が、吸込ダクト
１３から吸込まれてきた室内空気と混じりながら、上記
同様、室内側熱交換器８および送気ダクト１４を経て室
内１５へ吹出されていく。これにより、新鮮な外気か室
内１５に送り込まれ、その結果として室内１５が換気さ
れることになる。

なお、冷房時は四方弁２６が冷房側に切換わるのみで、
同じ作用である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、換気機能付き空気調和機では、室内空気を速
やかに新鮮な外気と交換しながら、冷暖房することが要
求されている。

ところが、上記従来の換気機構付き空気調和機のように
風路下流側の室内空気用送風機９の吸込力を換気口１０
に作用させる構造は、構造上、換気口１０から新鮮な空
気は吸気できるものの、換気口１０から室内空気を排気
させることはできない。つまり、排気に関しては室内１
５の隙間から、室内空気を排気するという消極的な排気
しかできず、換気口１０から汚れた室内空気を積極的に
排気させることは考慮されていｔない。

しかも、吸気される量、すなわち換気量は換気口１０の
開度と吸気ダクト１３内を流れる空、気量あるいは室内
空気用送風機９の性能で定められてしまうので、調整で
きる換気量の自由度は少ない。

すなわち、換気量を調整するためには、吸気ダクト１３
を流れる空気量を検知しながら換気口１０の開度を調節
し、かつ送気ダクト１４内を流れる空気量を検知し、そ
れら空気量の差によって必要な吸気量が確保されたを判
断しなければならないため、かなり調整できる換気量は
制約されてしまつ０ このため、室内１５において十分な快適性を得るもので
はなかった。

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、室内の空調を損なうことなし
に、新鮮な空気を吸気すること、汚れた室内空気を排気
することができ、かつ換気量を自由に調節することがで
きる換気機能付き空気調和機を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明の換気機能付き空
気調和機は、室内と連通する吸込部および吹出部を有し
た空気調和機本体と、この空気調和機本体内に設けられ
前記吸込部および吹出部を連通してなる風路と、この風
路内に設けられた室内側熱交換器と、この室内側熱交換
器を挟む前記風路の吸込側および吹出側に設けられ室内
の空気を前記風路に流通させる一対の吸込側送風機およ
び吹出側送風機と、前記室内側熱交換器を挟む風路の吸
込側に設けられ室外と連通ずる常閉の換気口と、換気時
にこめ換気口を開放する開閉手段と、前記吸込側送風機
および吹出側送風機のうちの少なくとも一方の回転速度
を可変にする回転速度可変手段と、換気時に前記吸込側
送風機と吹出側送風機との回転速度の差を調節する調節
手段とを設けたことにある。

（作用） この発明の換気機能付き空気調和機によると、空調（冷
暖房）運転時、換気口を開放するとともに、調節手段に
て吸込側送風機の送風量が吹出側送風機の送風量よりも
少なくなるよう回転速度に差をつければ、双方の送風機
の風量差で得られる空気量分、換気口から、新鮮な空気
（外気）が風路に流入されていく。そして、この新鮮な
空気は、吸込部から流入される室内空気と共に室内側熱
交換器て熱交換して、吹出部から室内に吹出されていく
。

しかるに、新鮮な空気が室内に吸気される。

また逆に調節手段にて、吸込側送風機の送風量が吹出側
送風機の送風量よりも大きくなるよう回転速度に差をつ
ければ、双方の送風機の風量差で得られる空気量分、吸
込部から流入した汚れた室内空気が、換気口から室外へ
排気されていく。

したがって、室内の空調を損なわないで、新鮮な空気の
吸気と汚れた室内空気の排気との双方を行うことができ
る。しかも、吸気量および排気量（いずれも換気量）は
吸込側送風機の回転速度と吹出側送風機の回転速度との
差を変化させるだけで、換気量「０」から最大換気量ま
で自由に調節できるから、換気量調節の自由度は大きい
。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第３図に示す一実施例に
もとづいて説明する。但し、第１図および第２図におい
て、先の「従来の技術」の項で述べた部分と同じなので
、同部分と同じ部分については同一符号を付してその説
明を省略し、この項では異なる部分、すなわち発明の要
部となる部分について説明することにする。

本実施例は、複数の送風機を用いて、吸込側および排気
側で換気できるようにした点で異なっている。

すなわち、室内空気側ユニット１の換気口１０には、例
えばソレノイド３０て開閉される開閉ダンパー３１（開
閉手段）が設けられている。ソレノイド３０には、開閉
ダンパー３１を弾性部材で閉じ側に付勢し、励磁される
ことで開き側に作動するようにしたものが用いられてい
る。これにより、常時は換気口１０を開閉ダンパー３１
で閉塞させている。

また室内空気側ユニット１の室内側熱交換器８を挟んだ
上流側の風路部分６ａには、例えば遠心式のブロワで構
成される吸込側送風機３２が設けられている。そして、
この吸込側送風機３２の吸込部はユニット本体７の吸込
口４に連結されていて、同吸込側送風機３２を通して室
内空気を風路６に流入できるようになっている。また反
対側の室内側熱交換器８を挟んだ下流側の風路部分６ｂ
には、上記吸込側送風機３２と同じブロワで構成された
吹出側送風機３３が設けられている。そして、この吹出
側送風機３３の吹出部はユニット本体７の吹出口５に連
結されていて、同吹出側送風ａ１３３を通して風路６内
の空気を室内１５へ吹出すことができるようになってい
る。なお、各送風機３２．３３には例えばトランジスタ
モータで構成されるファンモータ３２ａ、３３ａにファ
ン３２ｂ、３３ｂを直結した構造を用いている。

一方、３５は例えばマイクロコンピュータおよびその周
辺回路で構成された制御部である。この制御部３５には
操作部３７が接続されている。また操作部３７には、冷
暖房を切換える切換ボタン３８、冷暖房温度を設定する
スライドノブ３９および換気量を調節する回転スイッチ
付きのボリュム４０（調節手段）が設けられていて、冷
暖房に必要な操作信号、換気に必要な操作信号を入力で
きるようになっている。

上記制御部３５には、上記密閉形圧縮機２５のモータ部
につながるインバータ回路２５ａ１四方弁２６、吸込側
送風機３２のファンモータ３２ａにつながるスイッチン
グ回路３２Ｃ１吹出側送風機３３のファンモータ３３ａ
につながるスイッチング回路３３０１室外空気用送風機
２２、ソレノイド３０につながる駆動回路３０ａが接続
されている。この制御部３５にて、操作部３７から入力
される冷暖房切換えの信号にしたかって四方弁２６を切
換え、また図示しない室内温度センサから入力される室
内温度と上記スライドノブ３９で設定された設定温度と
の差（空調負荷）に応じて密閉形圧縮機２５の回転数を
可変するようになっている。また制御部３５には、図示
しない室内側熱交センサー（室内側熱交換器８の温度を
検知するもの）から入力される室内熱交温度に応じて、
上記スイッチ回路３２ｃ、３３ｃにデユーティ比を可変
させる信号を出力する冷暖房用回転数可変手段３６が内
蔵されていて、吸込側送風機３２および吹出側送風機３
３の双方を室内側熱交換器８の温度にしたがって、同一
回転数（同一風量）を維持したまま、可変するようにな
っている。なお、この回転数の可変は冷暖房時のみに行
うようにしである。

さらに制御部３５は、上記ボリューム４０からの信号に
したがって換気運転が開始されるようにしである。

すなわち、例えば回転式のボリューム４０は中間位置４
０ａをＯＦＦ位置とし、それ以外の位置をオン位置とし
た回転スイッチを有したものを用いている。なお、ボリ
ューム４０は、中間位置４０ａから反時計方向の領域を
吸気を優先した換気量調節域４１ａとし、逆の時計方向
の領域を排気を優先した換気量調節域４１ｂとしである
。そして、制御部３５はボリューム４０の回転スイッチ
からＯＮ信号が入力されるにしたがって、上記ソレノイ
ド３０を励磁するようにしである。制御部３５には、上
記ボリューム４０からＯＮ信号が人力すると、吹出側送
風機３３のスイッチング回路３３ｃに、そのときのデユ
ーティ比を維持する信号を出力する定回転手段４１が内
蔵されていて、た制御部３５には、操作部３７のボリュ
ーム４０の回動変位に応じて、上記スイッチング回路３
２ｃにデユーティ比を可変させる信号を出力する換気用
回転数可変手段４２（定回転手段４１と共に調節手段に
相当するもの）か内蔵されている。

そして、この換気用回転可変手段４２により、ボリュー
ム４０を反時計方向、すなわち吸気を優先した換気量調
節域４１ａへ回動させると、ファンモータ３２ａの回転
数は上記ボリュームＯＮ時の回転数から低下するように
なっている。と同時に、ボリューム４０を時計方向、す
なわち排気を優先した換気量調節域４１ｂへ回動させる
と、ファンモータ３２ａの回転数は上記ボリュームＯＮ
時の回転数から上昇するようになっている。つまり、ボ
リューム４０を中間位置４０ａから左右方向へ回動すれ
ば、吸込側送風機３２と吹出側送風機３３との回転数（
回転速度）の差を連続的に調節できるようになっている
。このときの送風量の差を利用して、吸気を優先とした
換気（吸気を主体とした換気）あるいは排気を優先とし
た換気（排気を主体とした換気）の運転ができるように
なっている。

つぎに、このように構成された空気調和機の作用につい
て説明する。

例えば暖房を行うときは、操作部３７の切換ボタン３５
を暖房側に操作するとともに、スライドノブ３９をスラ
イドして設定温度を設定していく。

これにより、制御部３５の指示信号にしたかって、四方
弁２６は暖房側に切換わり、また密閉形圧縮機２５およ
び各送風機２２．３２．３３は作動していく。

すると、密閉形圧縮機２５で冷媒が圧縮されていく。そ
して、圧縮された高温高圧の気体状の冷媒は、四方弁２
６を通って室内側熱交換器８に導入される。この冷媒が
室内側熱交換器８の中を通過するとき、吸込側送風機３
２によって吸気ダクト１９から風路６に流入した室内空
気と熱交換して、冷媒の熱量を室内空気に与えていく。

これにより、室内空気は加熱によって温風となる。そし
て、この温風は吹出側送風機３３に吸込まれ、送気ダク
ト１４から室内１５に吹出されていく。

一方、室内側熱交換器８の冷媒は、上記熱交換によって
冷却され凝縮（液化）していく。そして、この冷媒は減
圧装置２８を通るときに減圧され、低温低圧の液冷媒と
なっていく。この液冷媒が室外側熱交換器２１を通過す
るとき、外気（大気）から熱を奪って蒸発（気化）し、
気体状の冷媒となっていく。そして、この気体状の冷媒
が四方弁２６を経て、再び密閉形圧縮機２５から吸込ま
れ圧縮されていく。この暖房サイクルの繰返しにより、
暖房の対象となる室内１５は暖められていく。

こうした暖房運転中、換気、例えば吸気優先の換気を行
うときは、操作部３７のボリューム４０を中間位置４０
ａから反時計方向の換気量調節域４１ａ側へ所望な換気
量に応じた分、回動していく。すると、ボリューム４０
の回転スイッチはＯＮしていく。制御部３５は、この回
転スイッチ４０のＯＮ信号を受けて、ソレノイド３０を
励磁し、換気口１０を開放していく。また制御部３５は
、ＯＮ信号の人力により定回転手段４１に制御信号を出
力し、室内熱交温度で設定される吹出側送風機３３の回
転数を上記ボリューム４０を操作した時点の回転数で一
定にしていく。具体的には、第３図に示されるように吹
出側送風機３３は中回転数域の回転数Ｎ１で一定に回転
していく。

これと同時に換気用回転数可変回路４２からは吸込側送
風機３２のスイッチング回路３２ｃに、ボリューム４０
の回動変位に応じたデユーティ比に制御する制御信号が
出力される。すると、吸込側送風機３２の回転数は第３
図に示されるように回転数Ｎ１より低下した回転数Ｎ２
まで低下していく。

これにより、室内空気側ユニット１は、吹出風量か回転
数Ｎ、て得られる送風ｆｆｉ　Ｑ　＋　となり、吸込風
量が回転数Ｎ２（＜Ｎ＋）で得られる送風量Ｑ２（＜Ｑ
ｌ）となる。すなわち、室内空気の吹出量は変らずに、
室内空気の吸込量が「Ｑ２」まで減少していく。

すると、換気口１０からは、吸込風量と吹出風量との差
（Ｑ、−０２）の風量に相当する外気が風路６に流れ込
んでいく。これにより、新鮮な外気と室内空気との混合
空気が室内側熱交換器８を介して室内１５に吹出されて
いく。

ここで、吸気量より送気量が増えるが、その差分、つま
り（ＱＩ　　Ｑ２）の空気量は、室内１５の隙間などか
ら室外へ排気されることになる。

したがって、吸気を優先とした換気ができることになる
。

また、吸気優先でなく、排気優先の換気を行うときは、
操作部３７のボリューム４０を中間位置４０ａから時計
方向の換気量調節域４１ｂ側へ所望な換気量に応じた分
、回動していく。すると、先に述べたのと同様、制御部
３５は、ボリューム４０の回転スイッチのＯＮ作動によ
り、ソレノイド３０を励磁する。と同時に定回転手段４
１に制御信号を出力して、吹出側送風機３３の回転数を
上記ボリューム４０を操作した時点の回転数′、例えば
上記のときと同じ回転数Ｎ１に一定に保持していく。

また換気用回転数可変回路４２からは吸込側送風機３２
のスイッチング回路３２ｃに、ボリューム４０の回動変
位に応じたデユーティ比に制御する制御信号が出力され
る。すると、吸込側送風機３２の回転数は第３図に示さ
れるように回転数Ｎ１より高回転の回転数Ｎ３まで上昇
していく。

これにより、室内空気側ユニット１は、吹出風量が回転
数Ｎ、で得られる送風量Ｑ１となり、吸込風量が回転数
Ｎ３（＞Ｎｌ）で得られる送風量Ｑ３（＞Ｑｌ）となる
。すなわち、室内空気の吹出量、すなわち温風の吹出量
は変らずに、室内空気の吸込量が「Ｑ３」まで増加して
いく。

すると、吸込量の増加分は室内１５へ送気されないから
、吸込量の増加分（Ｑ３　　Ｑｌ）に相当する空気量の
室内空気が、換気口１０から大気へ排出されていくこと
になる。

ここで、送気量より吸気量が増えるか、その差分（Ｑ３
　　Ｑ、）　、室外から新鮮な外気か室内１５へ流れ込
んでいく。

したがって、排気を優先とした換気ができることになる
。

なお、こうした換気は暖房時だけなく、冷房時でも同じ
く行うことができるものである。

よって、冷暖房、（空調）を損なわすに、新鮮な空気を
吸気しての換気、汚れた室内空気を排気しての換気を行
うことができることになる。しかも、換気量は吸込側送
風機３２と吹出側送風機３３の回転数（回転速度）との
差を変化させるだけで、容易に換気量「０」から最大換
気量まで自由に調節することができるので、室内１５の
高空質化（快適空調空間）を実現することができる。

また回転数の差で換気量を調節するので、従来ように換
気口１００開度を調節する装置は不要なので、その分、
換気口１０回りの構造は簡単ですむ利点がある。

なお、一実施例では吹出側送風機３３の回転数を一定と
し、吸込側送風機３２の回転数を可変した例を挙げたか
、これに限らず、逆に吸込側送風機３２の回転数を一定
とし、吹出側送風機３３の回転数を可変としてもよい。

むろん、吸込側送風機３２および吹出側送風機３３の双
方の回転数を変えて、吸気および排気を行うに必要な回
転速度差を得るようにしても、一実施例と同様な効果を
奏する。この場合、換気量の変化は、吸気量としては「
０」から吹出側送風機の最大送風量まで、排気量は「０
」から吸込側送風機の最大送風量まで変化する。

また、上述した一実施例では、回転スイッチ付きのボリ
ュームを用い、同ボリュームの連続的な変化で換気量を
調節するようにしたが、これに限らず他の構造を用いて
調節するようにしてもよい。

例えば「強」、「中」、「弱」の選択ボタンを設け、同
選択ボタンを操作することにより、換気量を設定するよ
うにしてもよい。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明によれば、室内の空調を損
なうことなしに、新鮮な空気を吸気すること、汚れた室
内空気を排気することによる換気を行うことができる。

しかも、換気量は吸込側送風機の回転速度と吹出側送風
機の回転速度との差を変化させるだけで、換気量ｒＯＪ
から最大換気量まで自由に調節することがことでき、換
気量調節の自由度は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はこの発明を適用した換気機能付き空気調和機の構成
を制御系と共に示す図、第２図は室内空気側ユニットを
示す断面図、第３図は吸込側送風機および吹出側送風機
の性能を示す線図、第４図は一般的な空気調和機を示す
図、第５図は従来の換気機能が付いた室内空気側ユニッ
トを示す断面図である。 ７・・・ユニット本体（空気調和機本体）、６・・・風
路、８・・・室内側熱交換器、１０・・・換気口、３１
・開閉ダンパー（開閉手段）、３２・・・吸込側送風機
、３３・・・吹出側送風機、３２ｃ、３３ｃ・・・スッ
チング回路（回転速度可変手段）　３５・・・制御部、
４０・・・回転スイッチ付きの回転式ボリューム（調節
手段）、４１・・・定回転手段（回転速度可変手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内と連通する吸込部および吹出部を有した空気調和機
   本体と、この空気調和機本体内に設けられ前記吸込部お
   よび吹出部を連通してなる風路と、この風路内に設けら
   れた室内側熱交換器と、この室内側熱交換器を挟む前記
   風路の吸込側および吹出側に設けられ室内の空気を前記
   風路に流通させる一対の吸込側送風機および吹出側送風
   機と、前記室内側熱交換器を挟む風路の吸込側に設けら
   れ室外と連通する常閉の換気口と、換気時にこの換気口
   を開放する開閉手段と、前記吸込側送風機および吹出側
   送風機のうちの少なくとも一方の回転速度を可変にする
   回転速度可変手段と、換気時に前記吸込側送風機と吹出
   側送風機との回転速度の差を調節する調節手段とを具備
   したことを特徴とする換気機能付き空気調和機。