JPH0979606A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内の空気質の変化に対応して外気給気量を
調節することができる空気調和装置を提供すること。 【解決手段】 外気給気口１１と還気口１２ならびに吹
出口１３が設けられ、還気口１２と吹出口１３との間の
内気流路の途中に送風機２と熱交換器３が設けられ、送
風機２よりも還気口１２側に、外気給気口１１から給気
した外気が内気と合流する合流点が設けられ、外気給気
口１１には外気給気量を調節可能なダンパ６が設けら
れ、前記合流点よりも還気口１２側に空気質を検出する
空気質検出手段４が設けられ、この空気質検出手段４が
検出した空気質信号を入力し、室内の空気質が悪い場合
にはダンパ６の開度を大きくし、室内の空気質がやや悪
い場合にはダンパ６の開度を中程度にし、室内の空気質
が良い場合にはダンパ６の開度を小さくする制御信号を
ダンパ駆動装置７に出力するコントローラ８が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物内の冷暖房を
行うための空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内の温度調節機能に加えて換気
機能を備えた空気調和装置としては、例えば、特開平３
−８７５３３号公報に記載されているようなものが知ら
れている。この空気調和装置は、屋外に開口させる外気
給気口と、室内に開口させる還気口ならびに吹出口が設
けられた本体の内部に、前記還気口と前記吹出口との間
の内気流路の途中に、前記外気給気口と前記還気口とに
給気側が臨み前記吹出口に吹出側が臨む送風機が設けら
れていると共に、この送風機の吹出空気を加熱ならびに
冷却する熱交換器が設けられ、前記送風機よりも前記還
気口側に、前記外気給気口から給気した外気が内気と合
流する合流点が設けられ、前記外気給気口に、この外気
給気口の開度を調節するためのダンパが設けられた構成
になっている。

【０００３】従って、外気給気口を開口させた状態で送
風機を作動させることにより、外気給気口から給気した
外気を吹出口から室内に吹き出させて換気を行うことが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気調和装置にあっては、外気を室内に取り
入れて換気を行うことはできるものの、室内の空気質の
変化に対応して外気給気量を調節することはできないの
で、外気給気量不足によって室内の空気室が悪化する場
合がある。

【０００５】また、この空気調和装置が設けられている
部屋の開口部の開閉や屋外の風の変化の影響を受けて外
気給気口からの外気給気量が安定しないので、外気給気
量不足によって室内の空気室が悪化する場合や、反対
に、外気給気量過剰によって空調負荷が増大したり室内
の温度調節機能が低下したりする場合があるという問題
があった。

【０００６】そこで、本発明の空気調和装置では、上記
の問題に着目し、室内の空気質の変化に対応して外気給
気量を調節することができるようにすることを第１の目
的とし、外気給気量の安定化を図ることを第２の目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明請求項１記載の空気調和装置では、屋
外に開口させる外気給気口と、室内に開口させる還気口
ならびに吹出口が設けられ、前記還気口と前記吹出口と
の間の内気流路の途中に送風機と熱交換器が設けられ、
前記送風機は、給気側が前記外気給気口と前記還気口側
に臨み、吹出側が前記吹出口側に臨んでおり、前記送風
機よりも前記還気口側に、前記外気給気口から給気した
外気が内気と合流する合流点が設けられ、前記外気給気
口には外気給気量を調節可能な給気量調節手段が設けら
れている空気調和装置において、前記合流点よりも還気
口側に空気質を検出する空気質検出手段が設けられ、こ
の空気質検出手段が検出した空気質信号を入力し、空気
質が悪い場合は良い場合よりも外気給気量を多くし、空
気質が良い場合は悪い場合よりも外気給気量を少なくす
る制御信号を前記給気量調節手段に出力する給気量制御
手段が設けられている構成とした。

【０００８】また、上記第１の目的に加えて上記第２の
目的を達成するために、本発明請求項２記載の空気調和
装置では、前記給気量制御手段を、外気給気口から給気
される外気給気量を検出する給気量検出手段と接続し、
この給気量検出手段が検出した外気給気量に基づいて外
気給気量の制御を行う構成とした。

【０００９】なお、空気室検出手段としては、例えば、
ＣＯ₂ センサーやＣＯセンサー、粉塵センサー、雑ガス
センサーを使用することができる。これらのセンサー
は、単独で用いてもよいし、複数用いて、各センサーの
検出値を演算装置で合計させるようにしてもよい。

【００１０】また、前記給気量検出手段としては、流量
を直接検出する流量センサーを用いてもよいし、流速セ
ンサーと、その流速センサーで検出した外気の流速と外
気給気口の断面積から流量を算出する演算装置からなる
ものを用いてもよい。

【００１１】

【作用】本発明請求項１記載の空気調和装置では、外気
給気口から外気を給気して換気を行う場合、給気量制御
手段の制御により、室内の空気質が悪い場合には良い場
合よりも外気給気量を多くし、室内の空気質が良い場合
には悪い場合よりも外気給気量を少なくすることができ
るので、室内の空気質が安定する。

【００１２】また、本発明請求項２記載の空気調和装置
では、外気給気口から外気を給気して換気を行う場合、
給気量制御手段の制御により外気給気量を制御すること
ができるので、空気調和装置が設けられている部屋の開
口部の開閉や屋外の風の変化の影響を受けることなく外
気給気口からの外気給気量が安定する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施の形態
の空気調和装置について説明する。なお、本発明請求項
１記載の空気調和装置に対応した装置を実施の形態１に
示し、本発明請求項２記載の空気調和装置に対応した装
置を実施の形態２に示す。

【００１４】（実施の形態１）まず、図１〜図３に基づ
き、本発明の実施の形態１の空気調和装置の構成につい
て詳述する。図１は実施の形態１の空気調和装置を示す
一部切欠斜視図、図２は前記空気調和装置の構成と空気
流れを示すブロック図、図３は前記空気調和装置に採用
したコントローラの制御流れを示すフローチャートであ
る。

【００１５】この空気調和装置Ａ１は、図１に示すよう
に、内壁材１０１と外壁材１０２との間に断熱材１０３
を設けて構成した壁Ｗに取り付けられ、この壁Ｗに設け
られた連通路Ｄを通して屋外に開口させる外気給気口１
１と室内に開口させる還気口１２ならびに吹出口１３が
形成されたボックス状の本体１を有しており、この本体
１の内部には、送風機２ならびに熱交換器３が設けられ
ていて、これらで空調部が構成されている。なお、前記
還気口１２は、複数のスリットで構成されており、この
還気口１２の近傍位置には、室内フィルタ５が設けられ
ている。また、前記吹出口１３には、風向きを調節する
ための可動板１４が設けられている。

【００１６】前記送風機２は、前記還気口１２と前記吹
出口１３との間の内気流路の途中に配設されており、前
記外気給気口１１ならびに前記還気口１２に給気側が臨
み前記吹出口１３に吹出側が臨んでいる。また、前記熱
交換器３は、空気流を冷却ならびに加熱可能に形成され
ており、前記送風機２よりも還気口１２側に配設されて
いる。そして、前記外気給気口１１から給気した外気
は、これらの送風機２と熱交換器３との間で内気と合流
するようになっている。

【００１７】更に、内気と外気が合流する合流点の熱交
換器３側つまり還気口１２側には、空気質を検出する空
気質検出手段４が設けられている。

【００１８】つまり、還気口１２から吸い込まれた室内
の空気は、図２の太線矢印で示すように、まず、室内フ
ィルタ５を通過して埃や粉塵が濾過された後、熱交換器
３で加熱あるいは冷却され、空気質検出手段４が設けら
れている流路を通った後、送風機２を通過して吹出口１
３から室内に吹き出す。また、外気給気口１１から吸い
込まれた屋外の空気は、図２の細線矢印で示すように、
空気質検出手段４と送風機２との間で室内の空気と合流
した後、送風機２を通過して吹出口１３から室内に吹き
出す。

【００１９】また、前記空気調和装置Ａ１には、外気給
気量を調節可能な給気量調節手段として、前記外気給気
口１１を開閉可能にダンパ６が設けられていると共に、
このダンパ６を駆動するダンパ駆動装置７が設けられて
いる。前記ダンパ駆動装置７は、供給量制御手段として
のコントローラ８によって制御されるようになってい
る。

【００２０】前記コントローラ８は、前記空気質検出手
段４が検出した空気質信号ａを入力し、この空気質信号
ａに基づいて前記ダンパ駆動装置７に制御信号ｂを出力
するものである。

【００２１】次に、図３に基づいて、外気給気モードを
選択した時のコントローラ８の制御流れについて説明す
る。

【００２２】ステップＳ１では、空気質検出手段４が検
出した室内の空気質を読み込む。

【００２３】ステップＳ２では、室内の空気質が良い
か、やや悪いか、悪いかを判断し、良いであればステッ
プ３に進み、やや悪いであればステップ４に進み、悪い
であればステップ５に進む。

【００２４】ステップＳ３では、ダンパ６の開度を小に
する制御を行う。

【００２５】ステップＳ４では、ダンパ６の開度を中に
する制御を行う。

【００２６】ステップＳ５では、ダンパ６の開度を大に
する制御を行う。

【００２７】このように、実施の形態１の空気調和装置
Ａ１では、外気給気口１１から外気を給気して換気を行
う場合、コントローラ８の制御により、室内の空気質が
悪い場合には良い場合よりもダンパ６の開度を大にして
外気給気量を多くし、室内の空気質が良い場合には悪い
場合よりもダンパ６の開度を小にして外気給気量を少な
くすることができるので、室内の空気質が安定し、よっ
て、給気量不足によって室内の空気質が悪化するのを防
止することができる。

【００２８】（実施の形態２）次に、図４〜図６に基づ
き、本発明の実施の形態２の空気調和装置の構成につい
て詳述する。図４は実施の形態２の空気調和装置を示す
一部切欠斜視図、図５は前記空気調和装置の構成と空気
流れを示すブロック図、図６は前記空気調和装置に採用
したコントローラの制御流れを示すフローチャートであ
る。

【００２９】実施の形態２の空気調和装置Ａ２では、図
４ならびに図５に示すように、外気給気量を調節可能な
給気量調節手段としてダンパ６の代わりに給気専用送風
機９が設けられ、また、外気給気口１１の近傍には、外
気給気量を検出する給気量検出手段１０が設けられてい
る。そして、コントローラ８は、前記給気量検出手段１
０の外気給気量信号ｃを入力し、この外気給気量信号ｃ
に基づいて前記給気専用送風機９に制御信号ｄを出力す
ることによって外気給気量の制御を行うようになってい
る。

【００３０】次に、図６に基づいて、外気給気モードを
選択した時のコントローラ８の制御流れについて説明す
る。

【００３１】ステップＳ１では、空気質検出手段４が検
出した室内の空気質ならびに給気量検出手段１０が検出
した外気給気量を読み込む。

【００３２】ステップＳ２では、室内の空気質が良い
か、やや悪いか、悪いかを判断し、良いであればステッ
プ３に進み、やや悪いであればステップ４に進み、悪い
であればステップ５に進む。

【００３３】ステップＳ３では、外気給気口１１からの
外気給気量を少量にする制御を行なう。

【００３４】ステップＳ４では、外気給気口１１からの
外気給気量を標準量にする制御を行なう。

【００３５】ステップＳ５では、外気給気口１１からの
外気給気量を多量にする制御を行なう。

【００３６】このように、実施の形態２の空気調和装置
Ａ２では、外気給気口１１から外気の給気を行って換気
を行う場合、コントローラ８の制御により外気給気量を
制御することができるので、この空気調和装置Ａ２が設
けられている部屋の開口部の開閉や屋外の風の変化の影
響を受けることなく外気給気口１１からの給気量が安定
し、よって、外気給気量不足によって室内の空気質が悪
化したり、外気給気量過剰によって空調負荷が増大した
り室内の温度調節機能が低下したりするのを防止するこ
とができる。

【００３７】その他の構成は実施の形態１の空気調和装
置Ａ１と同一であるので、図面に実施の形態１と同一の
符号を付して説明を省略する。

【００３８】なお、この実施の形態２では、コントロー
ラ８が、図７に示すように、空気質に応じて外気給気量
が段階的（３段階）変化するように制御を行なう場合を
示したが、図８に示すように、空気質と外気給気量が比
例するように制御を行なうようにしてもよい。

【００３９】以上、実施の形態について説明したが、具
体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、
この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっ
てもこの発明に含まれる。

【００４０】例えば、実施の形態では、送風機２を熱交
換器３よりも吹出口１３側に設けたが、熱交換器３を送
風機２よりも吹出口１３側に設けてもよい。この場合、
外気と内気の合流点よりも吹出口１３側に熱交換器３を
設けることにより、外気給気口１１からの外気も、熱交
換器３を通してから室内に吹き出させることができるの
で、室内の温度調節をより効率よく行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明請求項１記
載の空気調和装置にあっては、外気給気口から外気を給
気して換気を行う場合に、室内の空気質が悪い場合には
良い場合よりも外気給気量を多くし、室内の空気質が良
い場合には悪い場合よりも外気給気量を少なくすること
によって室内の空気質を安定させることができるので、
給気量不足によって室内の空気質が悪化するのを防止す
ることができるという効果が得られる。また、外気給気
量が過剰になることにより、空調負荷が増大したり、室
内の温度調節機能が低下したりすることがない。

【００４２】また、本発明請求項２記載の空気調和装置
にあっては、外気給気口から外気を給気して換気を行う
場合に、この空気調和装置が設けられている部屋の開口
部の開閉や屋外の風の変化の影響を受けることなく外気
給気量を安定させることができるので、外気給気量不足
によって室内の空気質が悪化したり、外気給気量過剰に
よって空調負荷が増大したり室内の温度調節機能が低下
したりするのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の空気調和装置を示す一部切欠斜
視図である。

【図２】実施の形態１の空気調和装置の構成と空気流れ
を示すブロック図である。

【図３】実施の形態１の空気調和装置に採用したコント
ローラの制御流れを示すフローチャートを示す図であ
る。

【図４】実施の形態２の空気調和装置を示す一部切欠斜
視図である。

【図５】実施の形態２の空気調和装置の構成と空気流れ
を示すブロック図である。

【図６】実施の形態２の空気調和装置に採用したコント
ローラの制御流れを示すフローチャートを示す図であ
る。

【図７】外気給気量と空気質の関係図である。

【図８】外気給気量と空気質の関係図である。

【符号の説明】

Ａ１，Ａ２ 空気調和装置 １１ 外気給気口 １２ 還気口 １３ 吹出口 ２ 送風機 ３ 熱交換器 ４ 空気質検出手段 ６ ダンパ（給気量調整手段） ７ ダンパ駆動装置 ８ コントローラ（給気量制御手段） ９ 給気専用送風機（給気量調整手段） １０ 流量検出手段（給気量検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋外に開口させる外気給気口と、室内に
   開口させる還気口ならびに吹出口が設けられ、前記還気
   口と前記吹出口との間の内気流路の途中に送風機と熱交
   換器が設けられ、前記送風機は、給気側が前記外気給気
   口と前記還気口側に臨み、吹出側が前記吹出口側に臨ん
   でおり、前記送風機よりも前記還気口側に、前記外気給
   気口から給気した外気が内気と合流する合流点が設けら
   れ、前記外気給気口には外気給気量を調節可能な給気量
   調節手段が設けられている空気調和装置において、 前記合流点よりも還気口側に空気質を検出する空気質検
   出手段が設けられ、この空気質検出手段が検出した空気
   質信号を入力し、空気質が悪い場合は良い場合よりも外
   気給気量を多くし、空気質が良い場合は悪い場合よりも
   外気給気量を少なくする制御信号を前記給気量調節手段
   に出力する給気量制御手段が設けられていることを特徴
   とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記給気量制御手段は、外気給気口から
   給気される外気給気量を検出する給気量検出手段と接続
   され、この給気量検出手段が検出した外気給気量に基づ
   いて外気給気量の制御を行う請求項１記載の空気調和装
   置。