JPH10176845A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２×４工法住宅等において，換気ユニット３
０の保守点検を容易にする。 【解決手段】 換気ユニット３０の筺体３２の内部に，
熱回収器４ａ，４ｂ及び換気用送風器３１を配設し，家
屋の一階天井３５ｂに，当該天井３５ｂの一部となる保
守点検蓋３８を設ける。また，保守点検蓋３８と筺体３
２との間には，熱回収器４ａ，４ｂの冷媒入出口３６ａ
に配管接続部３６ｂを介して冷媒配管３６ｃを接続し，
熱回収器４ａ，４ｂに冷媒を循環させる。さらに当該熱
回収器４ａ，４ｂからの結露等による水を屋外に排出す
るドレン管３７ｃをドレン接続部３７ｂを介してドレン
口３７ａに接続する。これにより，保守点検蓋３８を閉
じると，保守点検蓋３８が一階天井３５ｂの一部を成
し、また開くと開口部３９から筺体３２の全体が保守点
検可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，２×４住宅等の寸
法が規定された家屋に配設されて好適な空気調和装置に
かかり，特に屋内の換気を行う換気ユニットに換気のた
めに排気する空気の熱回収を行う機能を持たせると共
に，当該換気ユニットを収納するように保守点検蓋を設
けてなる空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，ヒートポンプを利用して屋内を冷
暖房する空気調和機が提案されている。例えば，特公昭
６３−４６３３５号公報においては，室内側熱交換器及
び室内側ファンを具備した室内機，当該室内機と連通管
により連通されて，圧縮機，室外機側熱交換器，室外側
ファン，外気の取入れ口である外気吸入口及び，外気の
吸気量を調整するダンパを具備した室外機等を有した空
気調和機が開示されいる。

【０００３】そして，ダンパの開閉度を調整することに
より，外気吸引口を介して室外機に吸気される外気の吸
気抵抗を調整して，当該室外機に吸引される外気量を調
整している。この時，室外側ファンは，ダンパの開閉度
と無関係に回転しているので，室外機に吸気される外気
量が変動すると，当該変動量に対応する分だけ連通管を
介して屋内の空気が室外機に吸気されるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，室内空
気の熱回収は，室外機に設けられているファンを回転さ
せることにより連通管を負圧にし，これにより屋内空気
の一部を室外熱交換器に導き，当該室外側熱交換器によ
り換気のために排気する空気の熱回収を行う構成である
ため，ファンにより室外熱交換器に供給される空気の大
部分は屋外の外気となる。

【０００５】従って，屋外に排気される室内の空気，特
に室外熱交換器へ導かれる室内の空気量が少ないので，
回収される熱量を増やすことが困難であった。

【０００６】また，２×４住宅等のような寸法が規定
（例えば，ネダの間の寸法等）されているため，上記構
成では保守点検を効率的に行うことができない問題があ
った。

【０００７】そこで本発明は，排気する室内空気の熱回
収効率を高めることが可能であり，かつ，規格住宅等に
用いても保守点検を容易に行うことができる空気調和機
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，冷房時において，冷媒は圧縮機で圧縮されて高温高
圧のガス冷媒となり，室外熱交換器で外気と熱交換し，
大部分が液化した気液混合状態の冷媒となって熱回収器
に送られる。当該熱回収器において冷媒は，換気のため
に屋外に排気される冷えた屋内空気と熱交換を行って残
りのガス冷媒が液化する。ガス冷媒が無くなることによ
り，液冷媒の温度はさらに低下することができ，サイク
ルの熱効率が高くなる。そして，冷媒は減圧器に送ら
れ，当該減圧器で冷媒流量が絞られ，室内熱交換器で減
圧し蒸発して，各部屋に送風される空気と熱交換する。
これにより各部屋に送風される空気が冷風となって，当
該各部屋が冷房される。その後，冷媒は圧縮機に戻る。

【０００９】また暖房時において，冷媒は圧縮機で圧縮
されて高温高圧のガス冷媒となり室内熱交換器に送ら
れ，当該室内熱交換器で各部屋に送風する空気と熱交換
して凝縮する。この凝縮熱で，各部屋に送風する空気は
温風となって，当該各部屋が暖房される。その後，冷媒
は減圧器で絞られ熱回収器に送られる。当該熱回収器に
おいて，冷媒は排気する暖かい屋内空気と熱交換して，
一部が蒸発した気液混合状態になって，残りの冷媒が室
外熱交換器に送られる。その後，当該室外熱交換器で外
気と熱交換をして蒸発した後圧縮機に戻る。

【００１０】そして，換気ユニットは換気口に設けら
れ，かつ，当該換気ユニットに熱回収器と換気用送風器
とを一体に設けて，換気用送風器により屋内空気を吸気
して熱回収器に送風することにより，換気と熱回収を同
時に行う。さらに，換気ユニットを収納するように保守
点検蓋を設け，当該保守点検蓋を閉じると家屋の一部を
成し，当該保守点検蓋を開くと前記換気ユニットの各構
成物品の保守点検を容易に行えるようにしたことを特徴
とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は本発明にかかる空気調和機の基本構
成を示している。当該空気調和機は，冷媒を圧縮する圧
縮機１ａ，１ｂ，外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交
換器２ａ，２ｂ，それぞれの室外熱交換器２ａ，２ｂに
外気を送風する室外送風器３ａ，３ｂ，屋内の換気のた
めに排気される空気と冷媒との熱交換を行って，当該空
気の熱の再利用を行う熱回収器４ａ，４ｂ，電動膨張弁
やキャピラリーチューブ等を用いてなる減圧器５ａ，５
ｂ，空気調和する各部屋に送風する空気と冷媒との熱交
換を行なう室内熱交換器６ａ，６ｂ，該室内熱交換器６
ａ，６ｂに調和する空気を送風する室内送風器７ａ，７
ｂ，冷房時及び暖房時の冷媒の循環方向を切換える四方
切換弁８ａ，８ｂ，アキュムレータ９ａ，９ｂを有し
て，それぞれが独立した２つの冷凍サイクル（１階用と
２階用）を構成している。

【００１２】四方切換弁８ａ，８ｂを切換えることによ
り，冷房時には冷媒を圧縮機１ａ，１ｂ，室外熱交換器
２ａ，２ｂ，熱回収器４ａ，４ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，
室内熱交換器６ａ，６ｂの順に循環させてサイクルを形
成し，暖房時には冷媒を圧縮機１ａ，１ｂ，室内熱交換
器６ａ，６ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，熱回収器４ａ，４
ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂの順に循環させるサイクル
を形成している。

【００１３】図１の配管路に沿って示した点線矢印及び
実線矢印は，四方切換弁８ａ，８ｂに示した実線流路及
び点線流路に対応しており，冷房時においては実線矢印
の方向に冷媒が循環し，暖房時においては点線矢印の方
向に冷媒が循環する。

【００１４】また，室内熱交換器６ａ，６ｂを流れる冷
媒の流量を調整する必要がある場合には，減圧器５ａ，
５ｂに冷媒流量制御弁を付加して冷媒分流機能を持たせ
ることも可能である。

【００１５】また，圧縮機１ａ，１ｂは，運転能力を連
続的に可変できるもの，運転能力を段階的に複数段に変
更できるもの，運転能力の変更ができないもののいずれ
でも本発明の趣旨を変えるものではないので任意に空気
調和機の設置に応じて選択することが可能である。

【００１６】さらに，当該冷凍サイクルにストレーナ，
マフラー等を設けることも可能であり，その際の配置は
一般に知られている配置を用いることができるので図示
省略する。

【００１７】また四方切換弁８ａ，８ｂは，同じ運転モ
ード（冷房／暖房）に合わせるのが好ましいが，異なる
運転モードを選択してもなんら問題はない。

【００１８】図２は，上記構成の空気調和機を家屋内に
配設して，冷暖房を行う空気調和のシステムを構成した
際の概念図で，床側に配設された１階用の空気調和機と
天井側に配設された２階用の空気調和機とからなり，こ
れらの構成は後述する吸込みチャンバーの構成が相違し
ている以外は同じである。

【００１９】各空気調和機は，室内機１０ａ，１０ｂ，
室外機２０ａ，２０ｂ，換気ユニット３０，吸込みチャ
ンバー４０ａ，４０ｂ，分岐チャンバー５０ａ，５０
ｂ，吹出しチャンバー６０ａ，６０ｂ等により構成され
ている。

【００２０】床側の室内機１０ａは，階段下のような閉
空間内に配設されて，当該閉空間が吸込みチャンバー４
０ａとして作用している。

【００２１】これにより，吸込みチャンバー４０ａを別
途設ける必要が無くなるので，製造コストを安価にする
ことが可能になる。

【００２２】なお，本実施の形態においては，吸込みチ
ャンバー４０ａ，４０ｂに外気と室内空気とが冷房時及
び暖房時を問わず一定比で流入する構成となっている
が，当該比率を変える場合には，吸込みチャンバー４０
ａ，４０ｂ等にダンパー装置等を設ければよい。

【００２３】室内機１０ａ，１０ｂには，室内熱交換器
６ａ，６ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，室内送風器７ａ，７ｂ
等が配設され，また室外機２０ａ，２０ｂには，圧縮機
１ａ，１ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂ，室外送風機３
ａ，３ｂ等が配設されている。

【００２４】また換気ユニット３０には，熱回収器４
ａ，４ｂと屋内の空気を吸気して排気する換気用送風機
３１とが設けられて，排気ダクト７０に配設されてい
る。

【００２５】当該排気ダクト７０の排気トップ７１及び
外気取入口８０には，図示しない防虫ネット等が被せて
あり，室内に虫等が侵入しないようになっている。

【００２６】図３は換気ユニット３０を２×４住宅等の
寸法が規定されている住宅に設置した際の概略構成図で
ある。換気ユニット３０は，筺体３２を有して，当該筺
体が吊りボルト３３により２階の床３５ａ等に吊下げら
れると共に，吸込みダクト３４ａ及び吐出しダクト３４
ｂが接続されている。

【００２７】換気ユニット３０の内部には，熱回収器４
ａ，４ｂ及び換気用送風器３１が配設され，家屋の一階
天井３５ｂには，当該天井３５ｂの一部となる保守点検
蓋３８が設けられている。

【００２８】また，保守点検蓋３８と筺体３２との間に
は，熱回収器４ａ，４ｂの冷媒入出口３６ａに配管接続
部３６ｂを介して冷媒配管３６ｃが接続されて，熱回収
器４ａ，４ｂに冷媒を循環させている。

【００２９】さらに当該熱回収器４ａ，４ｂからの結露
等による水を屋外に排出するドレン管３７ｃが，ドレン
接続部３７ｂを介してドレン口３７ａに接続されてい
る。

【００３０】そして，保守点検蓋３８を閉じると，当該
保守点検蓋３８が一階天井３５ｂの一部を成して換気ユ
ニット３０が外部から見えなくなり，保守点検蓋３８の
開くと，その開口部３９から筺体３２の全体が保守点検
可能になると共に，配管接続部３６ｂ及びドレン接続部
３７ｂが現れて保守点検することが可能になっている。

【００３１】このような構成にすると，２×４住宅等の
ようにネダの間等の寸法が決っている住宅でも，保守点
検が容易になり，そのためのスペースを別途確保する必
要が無くなる。

【００３２】次に，空気調和動作を説明する。冷房時に
おいては，四方切換弁８ａ，８ｂを切換えて冷媒を図１
の実線矢印方向に循環させ，これにより圧縮機１ａ，１
ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂ，熱回収器４ａ，４ｂ，減
圧器５ａ，５ｂ，室内熱交換器６ａ，６ｂを順次循環す
るサイクルを形成する。

【００３３】この時，室外熱交換器２ａ，２ｂ及び熱回
収器４ａ，４ｂが凝縮器として作用し，室内熱交換器６
ａ，６ｂが蒸発器として作用している。

【００３４】即ち，室外機２０ａ，２０ｂにおいて，冷
媒は圧縮機１ａ，１ｂにより圧縮されて高温高圧のガス
冷媒となり，室外熱交換器２ａ，２ｂで外気と熱交換
し，大部分が液化した気液混合状態の冷媒となって換気
装置３０に送られる。

【００３５】このようにして室外熱交換器２ａ，２ｂか
ら換気装置３０に送られてきた冷媒は，熱回収器４ａ，
４ｂにおいて，換気する室内空気と熱交換して冷されて
室内機１０ａ，１０ｂに送られる。

【００３６】熱回収器４ａ，４ｂは排気ダクト７０の途
中に設けられた熱交換器であり，当該熱回収器４ａ，４
ｂには換気する室内空気が換気用送風機３１により送風
される構成となっている。

【００３７】従って，室外機２０ａ，２０ｂからの冷媒
は，当該換気のために排気される冷えた空気と熱交換し
て，残りのガス冷媒が液化する。これによりサイクルの
熱効率が高くなっている。

【００３８】そして，冷媒は減圧器５ａ，５ｂに送ら
れ，当該減圧器５ａ，５ｂで冷媒流量が絞られ，室内熱
交換器６ａ，６ｂで減圧し蒸発して，各部屋に送風され
る空気と熱交換する。

【００３９】これにより各部屋に送風される空気が冷風
となって，分岐チャンバー５０ａ，５０ｂを経て各居室
に送風される。その後，冷媒は室外機２０ａ，２０ｂに
戻り，サイクルが１巡する。

【００４０】暖房時においては，四方切換弁８ａ，８ｂ
を切換えて冷媒を図１に示す点線矢印の方向に循環さ
せ，これにより圧縮機１ａ，１ｂ，室内熱交換器６ａ，
６ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，熱回収器４ａ，４ｂ，室外熱
交換器２ａ，２ｂを順次循環するサイクルを形成する。

【００４１】この時，室外熱交換器２ａ，２ｂ及び熱回
収器４ａ，４ｂが蒸発器として作用し，室内熱交換器６
ａ，６ｂが凝縮器として作用している。

【００４２】即ち，室外機２０ａ，２０ｂにおいて，冷
媒は圧縮機１ａ，１ｂで圧縮されて高温高圧のガス冷媒
になって室内機１０ａ，１０ｂの室内熱交換器６ａ，６
ｂに送られれる。

【００４３】そして当該室内熱交換器６ａ，６ｂで各部
屋に送風する空気と熱交換することにより，各部屋に送
風する空気は高温冷媒の熱を受けて暖められて温風とな
り，分岐チャンバー５０ａ，５０ｂを経て各吹出しチャ
ンバー６０ａ，６０ｂから各居室に送風されるようにな
る。

【００４４】一方，高温冷媒は熱交換により熱を失って
凝縮し，減圧器５ａ，５ｂで絞られて換気装置３０の熱
回収器４ａ，４ｂに送られる。

【００４５】換気装置３０の熱回収器４ａ，４ｂにおい
て，冷媒は換気のために排気される室内空気と熱交換
し，これにより当該冷媒の一部が蒸発して室外機２０
ａ，２０ｂに戻る。そして冷媒は，室外熱交換器２ａ，
２ｂで外気と熱交換することにより残りの冷媒が蒸発し
て圧縮機１ａ，１ｂに戻りサイクルを１巡する。

【００４６】

【発明の効果】熱回収装置により排気する被調和空気の
熱を回収することで，サイクルの熱効率を高めることが
可能になった。

【００４７】また，換気ユニットの下部に保守点検蓋を
設け，当該保守点検蓋と換気ユニットの間に配管接続部
等を配設することにより，例えば，２×４住宅等のよう
に住宅の各寸法が決っている住宅でも保守点検を容易に
行うことが可能になる。従って，保守点検のためのスペ
ースを別途確保する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空気調和機の基本構成を示す図
である。

【図２】図１の空気調和機を用いた空気調和システムの
概略構成図である。

【図３】保守点検蓋を有する換気ユニットの取付け状態
状況を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 圧縮機 ２ａ，２ｂ 室外熱交換器 ３ａ，３ｂ 室外送風器 ４ａ，４ｂ 熱回収器 ５ａ，５ｂ 減圧器 ６ａ，６ｂ 室内熱交換器 ７ａ，７ｂ 室内送風器 ８ａ，８ｂ 四方切換弁 １０ａ，１０ｂ 室内機 ２０ａ，２０ｂ 室外機 ３０ 換気ユニット ３１ 換気用送風器 ３２ 筺体 ３５ｂ 一階天井 ３６ｂ 配管接続部 ３７ｂ ドレン接続部 ３８ 保守点検蓋 ３９ 開口部 ４０ａ，４０ｂ 吸込みチャンバー ５０ａ，５０ｂ 分岐チャンバー ６０ａ，６０ｂ 吹出しチャンバー ７０ 排気口 ８０ａ，８０ｂ 外気取入れ口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 机 重男 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 杉本 信太郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機と，冷媒と外気と
   の熱交換を行う室外熱交換器と，減圧器と，冷媒と被調
   和室に送風する空気との熱交換を行う室内熱交換器とを
   用いた冷房サイクルを具備した空気調和機において，屋
   内空気を吸気して排気する換気用送風器と，該換気用送
   風器からの空気が送風されて，当該空気の熱回収を行う
   熱回収器と，前記換気用送風機及び前記熱回収器を一体
   に収容する換気ユニットと，該換気ユニットを収納する
   ように設けられた保守点検用の蓋であって，当該蓋を閉
   じると家屋の一部をなし，また当該蓋を開くと前記換気
   ユニットの保守点検を可能にする換気保守用蓋と，冷房
   時にあっては，冷媒を前記圧縮機，室外熱交換器，熱回
   収器，減圧器，室内熱交換器の順に循環させ，暖房時に
   あっては，冷媒を前記圧縮機，室内熱交換器，減圧器，
   熱回収器，室外熱交換器の順に循環させる四方切換弁と
   を有することを特徴とする空気調和機。