JPH05203191A - ダクト式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、配置場所周辺の雰囲気温度が上昇し
ても、熱的悪影響を受けることが少なく、熱損失の抑制
化を得るとともに、外気もしくは配置場所周辺の熱エネ
ルギを有効に利用して、ランニングコストの低減を図れ
るダクト式空気調和機を提供する。 【構成】室内ユニット５と、吹出ユニット７と、吸込ユ
ニット１１およびチャンバ９をダクトを介して連通し、
上記室内ユニットとチャンバとの間に空調換気機構１７
を備え、空調換気機構により、夏季の日中など、室内ユ
ニット配置場所である、たとえば小屋裏２の熱気を取り
込んで室外へ排出し、夜間など低温の外気を取り込んで
上記チャンバへ導き、冬季の日中など小屋裏の暖気を上
記チャンバへ導くよう、必要に応じて切換え可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内ユニットと、吸
込，吹出ユニットおよびチャンバをダクトを介して連通
してなるダクト式空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に用いられる空気調和機は、被空
調室に室内ユニットを配設し、外部に室外ユニットを配
設して、これらを冷媒管や必要な電源ケーブル線で接続
した、いわゆる分離型のものが多用される。

【０００３】さらに、被空調室の据付部位の事情によっ
ては、室内熱交換器と室内送風機を備えた室内ユニット
と、熱交換空気を集中して吹出す吹出ユニットおよび被
空調室空気を吸込む吸込ユニットとを分離し、これらを
ダクトで連通するダクト式空気調和機が最適である。

【０００４】たとえば、一般住宅の広いリビングルーム
や、Ｌ形リビングルームの場合は、人の集まる場所が複
数ヶ所に限定されることが多く、また、そのように設計
される。予め、人の集まる場所が判るので、そこに熱交
換空気を吹出す吹出ユニットを備え、室内ユニットは別
の位置に配置することとなる。

【０００５】あるいは、被空調室の対象として複数室を
選択し、それぞれの部屋に吹出，吸込ユニットを配設
し、室内熱交換器および室内送風機を収容する室内ユニ
ットを別途備えて、各ユニット相互をダクトで連通する
場合もある。

【０００６】いずれにしろ、この種の空気調和機におい
ては、吸込ユニットと室内ユニットとを連通するダクト
の中間部にチャンバを備えるのが普通である。これは、
複数ある吸込ユニットから吸込まれる被空調室空気を一
旦集溜して均圧化し、室内ユニットの吸込作用と、ここ
からの吹出作用が円滑になるよう助成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
空気調和機を構成する各ユニットは、専用のスペースを
確保して配置される。たとえば、被空調室の壁裏側に配
置スペースを確保して室内ユニットおよびチャンバを配
置し、被空調室壁面開口部を設けて、ここに吹出ユニッ
トや吸込ユニットを取付ける。

【０００８】ただし、この場合は、家屋を平面的に拡大
する必要があり、比較的好まれない。そこで、本来、家
屋における空きスペースとなっている小屋裏に注目し、
ここに構成ユニットを一括して配置することが多くなっ
ている。

【０００９】空気調和機のための専用スペースを新たに
設ける必要がなく、しかも、吹出ユニットや吸込ユニッ
トの取付けには、天井板に開口部を設ければよく、手間
が少なくてすむ。

【００１０】ところが、上記小屋裏はスペース的には有
利であるが、場所的に問題がある。すなわち、夏季にお
いては、小屋裏は極めて高温の雰囲気下にある。室内ユ
ニットは勿論のこと、吸込，吹出ユニット、チャンバお
よびダクトとも、高温の熱気にさらされる。

【００１１】夏季の冷房運転中は、空気調和機構成部品
の全てが熱気にさらされるので、熱損失が大きい。その
分、熱交換器は熱交換容量が大なるものを選択し、かつ
圧縮機も大型のものを選択して、余分な圧縮仕事をさせ
なければならない。

【００１２】また、夏季の夜間においては、空気調和機
に対する設定温度より外気温度が低くなることが多く、
冷房運転（いわゆる、ドライ運転を含む）を継続する場
合には、外気を被空調室内に取り入れた方がランニング
コストが低くてすむ。

【００１３】一方、冬季では、暖房運転を行うと小屋裏
の雰囲気温度も上昇し、夜間になっても被空調室ほど温
度が低下しない傾向にある。この時は、小屋裏の暖気を
被空調室内に取り入れた方がランニングコストが低くて
すむことは、同様である。

【００１４】従来のダクト式空気調和機においては、こ
のような有利な点に着目することがなく、被空調室と各
構成部品相互との間に熱交換空気を循環するだけの構造
である。

【００１５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、配置場所周辺の雰囲
気温度が上昇しても、熱的悪影響を受けることが少な
く、熱損失の抑制化を得るとともに、外気もしくは配置
場所周辺の熱エネルギを有効に利用して、ランニングコ
ストの低減を図れるダクト式空気調和機を提供するもの
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、熱交換器および室内送風機を収容する室
内ユニット、被空調室の吹出部位に配設され上記室内ユ
ニットとダクトを介して連通する吹出ユニット、被空調
室の吸込部位に配設され上記室内ユニットとダクトを介
して連通する吸込ユニット、この吸込ユニットと室内ユ
ニットとの間に介設され吸込空気を一旦集溜して均圧化
するチャンバを備え、さらに、このチャンバと室外とを
連通するダクトに、空調換気機構を介設したことを特徴
とするダクト式空気調和機である。

【００１７】

【作用】本発明においては、空調換気機構を切換え作動
し、夏季における冷房運転中は、室内ユニット配置場所
の周辺の熱気を取り込んで室外へ排出して配置場所の換
気を行い、構成部品やダクトが熱気にさらされることを
可能な限り抑制する。夏季の夜間で、設定温度より外気
温が低い場合は、低温の外気を取り込んで上記チャンバ
へ導くよう切換える。冬季の夜間で、室内ユニット配置
場所の周辺に暖気がある場合には、この暖気を上記チャ
ンバへ導くよう切換える。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。ダクト式空気調和機の概略の全体構成を、図
３に示す。

【００１９】１は家屋であり、２は、この天井板３と屋
根４との間に形成される空間部である小屋裏である。ダ
クト式空気調和機Ｓを構成する部品は、全て、上記小屋
裏２に配置される。

【００２０】５は室内ユニットであり、この一側面は、
ここでは２本のダクト６，６を介して吹出ユニット７に
連通される。上記室内ユニット５の他側面は、２本のダ
クト８，８を介してチャンバ９に連通され、さらにチャ
ンバ９から２本のダクト１０，１０を介して吸込ユニッ
ト１１に連通される。

【００２１】上記吸込ユニット１１は、複数台備えられ
ることが多く、チャンバ９の他の側面に、ここでは図示
しない他の吸込ユニットと連通するダクト１２，１２が
設けられる。

【００２２】上記室内ユニット５は、筐状のユニット本
体１３内に、室内熱交換器１４と室内送風機１５とが相
対向した位置に収容される。上記室内熱交換器１４周囲
のユニット本体１３内面側には、可能な限り図示しない
断熱材が貼着されて、断熱構造となっている。

【００２３】上記室内熱交換器１４は、ここでは図示し
ない室外ユニットに収容される圧縮機および室外熱交換
器などと、冷媒管を介して冷凍サイクルを構成するよう
連通される。

【００２４】上記室内ユニット５およびチャンバ９は、
天井板３上に載置され、上記吹出ユニット７および吸込
ユニット１１は、その下端部が天井板３に設けられる開
口部１６，１６に嵌合して、この下方に形成される被空
調室Ｒ内に開口される。

【００２５】上記チャンバ９には、後述する空調換気機
構１７が、ここでは２本のダクト１８，１８を介して連
通される。そして，この空調換気機構１７に接続される
別の２本のダクト１９ａ，１９ｂは、家屋１の壁２０に
設けられる透孔２１を介して外部に開口される。

【００２６】上記空調換気機構１７は、図１に示すよう
になっている。すなわち、筐体２２内に２個の送風ファ
ン２３，２４が収容される。その一方は吸気ファン２３
として用いられ、他方は排気ファン２４として用いられ
る。

【００２７】上記筐体２２の一側面には、それぞれフィ
ルタ２５，２５で覆われた一対の開口部２６，２７が設
けられている。これら第１，第２の開口部２６，２７
は、それぞれ第１，第２のダンパ２８，２９で開閉され
るようになっている。

【００２８】上記チャンバ９から延出される２本のダク
ト１８，１８の内の一方は、筐体２２内において上記吸
気ファン２３と連通する。そして筐体２２内には、上記
吸気ファン２３と上記第１の開口部２６とを連通する第
１の換気用ダクト３０が設けられる。

【００２９】他方のダクト１８は、上記第２の開口部２
７と連通し、この第２の開口部２７と上記排気ファン２
４とを連通する第２の換気用ダクト３１が設けられる。
各換気用ダクト３０，３１は、筐体２２から外部に連通
する上記ダクト１９ａ，１９ｂに接続される。

【００３０】上記第１のダンパ２８は、図２（Ａ）に拡
大して示すように、第１の開口部２６を閉成し、かつ第
１の換気用ダクト３０を開放する位置と、第１の開口部
２６を開放し、かつ第１の換気用ダクト３０の中途部を
閉成する位置の、いずれかに切換え制御されるようにな
っている。

【００３１】上記第２のダンパ２９は、図２（Ｂ）に拡
大して示すように、第２の開口部２７を閉成し、かつ第
２の換気用ダクト３１を開放する位置と、第２の開口部
２７および第２の換気用ダクト３１をともに開放する位
置の、いずれかに切換え制御されるようになっている。

【００３２】上記第１，第２のダンパ２８，２９の開閉
動作と、吸，排気ファン２３，２４の運転停止動作は、
室温と、小屋裏温度および外気温を検知するセンサから
の信号を制御回路（いずれも図示しない）が受けて、後
述するように制御する。

【００３３】しかして、このようにして構成される空調
換気機構１７を備えたダクト式空気調和機Ｓにおいて、
被空調室空気は吸込ユニット１１から吸込まれ、ダクト
１０，１２を介してチャンバ９に導かれ、均圧化され
る。

【００３４】そして、チャンバ９から室内ユニット５内
に導かれ、室内熱交換器１４を通過して互いに熱交換す
る。熱交換空気は冷気もしくは暖気になり、ダクト６，
６を介して吹出ユニット７に導かれ、ここから吹出され
る。すなわち、被空調室Ｒに対する冷房作用もしくは暖
房作用がなされる。

【００３５】夏季における冷房運転時に、特に日中は、
強い日差しを屋根４が受け、その熱影響で小屋裏２はか
なりの高温となる。すなわち、小屋裏２には熱気が充満
して、室内ユニット５をはじめとして、空気調和機Ｓを
構成する全ての部品は熱気にさらされる。

【００３６】小屋裏２温度が所定温度（たとえば、３５
°Ｃ）以上に上昇したら、空調換気機構１７における第
２のダンパ２９を駆動して第２の開口部２７を開放（第
２の換気用ダクト３１も開放）し、かつ排気ファン２４
を駆動する。小屋裏２の高温熱気は、第２の開口部２７
から空調換気機構１７に吸込まれ、第２の換気用ダクト
３１と排気ファン２４およびダクト１９ｂを介して室外
に排出される。

【００３７】したがって、小屋裏２の換気が行われるこ
ととなり、この温度低下が得られる。空気調和機Ｓにお
いては、各構成部品の熱損失が抑制され、熱交換効率の
向上化に役立つ。

【００３８】夏季における夜間に、冷房運転（いわゆ
る、ドライ運転を含む）を継続する場合がある。夜間の
外気は、設定温度の近く、もしくはより低温に下がる。
そこで、第１のダンパ２８を駆動して第１の換気用ダク
ト３０を開放（第１の開口部２６を閉成）し、かつ吸気
ファン２３を駆動する。

【００３９】低温の外気は、外部と連通するダクト１９
ａから空調換気機構１７に導かれる。すなわち、外気は
第１の換気用ダクト３０を通り、吸気ファン２３を介し
てチャンバ９に吐出され、さらに室内ユニット５で熱交
換される。

【００４０】ここに導かれた外気温度が設定温度よりも
低い場合は、熱交換作用を行う必要がないから、冷凍サ
イクル運転を停止する。設定温度より上回っている場合
は、冷凍サイクル運転を行うが、日中よりも低温である
ことは確かであるので、冷房能力が極く低い運転です
む。

【００４１】冬季における暖房運転時は、特に日中な
ど、小屋裏２が暖められてある程度の温度上昇がみられ
る。したがって、小屋裏２に暖気が充満し、少なくとも
外気より高い温度となる。

【００４２】このときは、第１のダンパ２８を駆動して
第１の開口部２６を開放（第１の換気用ダクト３０を閉
成）し、吸気ファン２３を駆動する。小屋裏２の暖気
は、第１の開口部２６から吸込まれ、空調換気用機構１
７を介してチャンバ９に導かれ、室内ユニット５で熱交
換される。

【００４３】外気よりも温度上昇している暖気を熱交換
するので、暖房能力が極く低い運転ですむ。すなわち、
冷房運転時と同様、外気もしくは小屋裏２の熱エネルギ
を積極的に活用して、より低い能力で運転継続できるよ
うになり、ランニングコストの低減を得られる。

【００４４】なお、上記空調換気機構１７は図１に示す
ように、２台のファン２３，２４と、一対のダンパ２
８，２９他を備えて構成したが、この構造に限定される
ものではない。要は、小屋裏２の換気を行い、外気もし
くは小屋裏２空気を、チャンバ９と室内ユニット５を介
して被空調室Ｒ内に取入れるよう、必要に応じて切換可
能であればよい。

【００４５】また、上記実施例においては、ダクト式空
気調和機Ｓの構成部品の全てを小屋裏２に配置するよう
説明したが、これに限定されるものではなく、たとえ
ば、上記被空調室Ｒに隣接して、あるいは離間して専用
のスペースを用意し、構成部品一式、あるいは室内ユニ
ット５とチャンバ９のみ配置するような場合において
も、専用スペースを対象として適用できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ャンバと室外との間に、空調換気機構をダクトを介して
連通し、室内ユニット配置場所の周辺の熱気を取り込ん
で室外へ排出し、もしくは室内ユニット配置場所の周辺
の暖気を上記チャンバへ導き、もしくは低温の外気を取
り込んで上記チャンバへ導くなど、必要に応じて切換え
可能としたから、配置場所周辺の雰囲気温度が上昇して
も、熱的悪影響を受けることが少なく、熱損失の抑制化
を得るとともに、外気もしくは配置場所周辺の熱エネル
ギを有効に利用して、ランニングコストの低減を図れる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、ダクト式空気調和機
要部の概略構成図。

【図２】（Ａ）は、同実施例の、空調換気機構における
第１のダンパの開閉説明図。（Ｂ）は、空調換気機構に
おける第２のダンパの開閉説明図。

【図３】同実施例の、ダクト式空気調和機要部の概略構
成図。

【符号の説明】

１４…室内熱交換器、１５…室内送風機、５…室内ユニ
ット、Ｒ…被空調室、７…吹出ユニット、１１…吸込ユ
ニット、９…チャンバ、１７…空調換気機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器および室内送風機を収容する室内
   ユニットと、被空調室の吹出部位に配設され上記室内ユ
   ニットとダクトを介して連通する吹出ユニットと、被空
   調室の吸込部位に配設され上記室内ユニットとダクトを
   介して連通する吸込ユニットと、この吸込ユニットと室
   内ユニットとの間に介設され吸込空気を一旦集溜して均
   圧化するチャンバと、このチャンバおよび室外とダクト
   を介して連通され室内ユニット配置場所の周辺の熱気を
   取り込んで室外へ排出し、室内ユニット配置場所の周辺
   の暖気を上記チャンバへ導き、低温の外気を取り込んで
   上記チャンバへ導くなど、必要に応じて切換え制御をな
   す空調換気機構とを具備したことを特徴とするダクト式
   空気調和機。