JPS5924907Y2 - バイパスダクトを有する空調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、室内の冷暖房を同一装置で行なう、いわゆる
空調装置に係り、特に熱交換器および空気浄化用フィル
タを含む空調器部分にバイパスダクトを設けて、必要に
応じて該空調器部分を通過する空気量を増減させること
によって、必要量の冷暖房を行ないながら通風動力の節
減を計り得る空調装置に関するものである。

従来の空調装置は、一般に熱交換器と空気浄化用フィル
タを有し、この熱交換器（一般にはコイル）に冷水、ブ
ライン等の冷却媒体、または温水、蒸気等の加熱媒体を
通じて流通せしめられる空気と熱交換を行なわしめ、そ
して冷風又は温風として目的とする室内に導くことによ
り、ががる室内の温度コントロールを行うものであるが
、冷房時に必要な熱交換能力は、一般に暖房時に必要な
熱交換能力に比較して極めて大きいために、流通する空
気を冷却若しくは加熱する熱交換器の大きさは、ピーク
冷房時に合わせて定められているのであり、それ故暖房
時の熱交換能力には大きな余裕があるのが一般的である
。

また、シーズンの初期、終期または朝夕、昼夜間でも目
的とする室内温度を所定の温度に維持するのに必要とさ
れる熱交換量は変化するものである。

それ故ピーク冷房時に合わせて作られた熱交換器に、要
求される全風量を通風させるとすれば、大きな通風抵抗
が生起して、大きな通風動力が消費されるという欠点が
避けられなかったのである。

本考案は、この欠点を解消することを目的としてなされ
たもので゛あり、その要旨とするところは、通風抵抗の
大きい熱交換器及びフィルタをバイパスするダクトを管
路にて構成して設け、通風抵抗を可及的に低減せしめる
と共に、該バイパスダクト上にダンパを設けて、通風量
を制御するようにすることにより、熱交換器及びフィル
タを通過する風量を必要最少限に止め、余分の風量を通
風抵抗の殆んどない前記バイパスダクトに通して、通風
に用いる可変風量ファンの通風動力の節減を計るにあり
、ここに必要量の冷暖房を行ないながら消費動力の節減
を計ることに成功したのである。

以下、本考案の一実施例を示す図面にもとづいて更に詳
細に説明する。

図において、１は室内冷暖房を行なう空調装置の主要部
である空調器部分であり、その内部に空気浄化用フィル
タ２及び熱交換コイル３が設けられている。

この熱交換コイル３には、流量コン１〜ロールバルブ１
４を有する温水又は冷水の配管１５が接続されている。

この空調器部分１には、その空気吸入流路１ａと空気放
出流路１ｂとを結ぶバイパスダクト４が設けられ、この
バイパスダクト４の配管中に通風量を制御するダツハ５
が設けられている。

前記空調器部分１を通過した空気と、バイパスダクｌ〜
４を通過した空気とを混合させた空気流出流路１ｂの下
流側には、可変ピッチ軸流ファン等の可変風量ファン７
が取付けられている。

前記放出流路１ｂは温度をコントロールすべき室内８に
延長されて必要個所に吹出し口９，９・・・・・・が設
けられている。

また、かかる室内８から排出される空気を空調器部分１
の空気吸入流路１ａまで導くための還流ダク１−１０が
配設され、その環流空気量を調節するダンパ１１が還流
ダクト１０内に設けられている。

なお、空気吸入流路１ａには還流ダク） １０のほか、
新鮮な空気を取入れるための空気取入０１２が接続され
ている。

また、空気吸入流路１ａ附近のダクト内には温度計Ｔ１
が設けられ、そしてダクト１０からの還流空気の温度及
び／又は取入れた新鮮な空気の温度の如何によってバイ
パスダンパ５と可変風量ファン７とを制御するように、
コントローラ１３が取付けられている。

更にまた、温度をコントロールすべき室内８に、サーモ
スタットＴ２が設けられ、これによって前記流量コント
ロールバルブ１４の作動を制御せしめ、冷温水の配管１
５の流量を調節し得るように構成されている。

今、かかる装置が暖房に使用されるときを説明すれば、
熱交換器コイル３は配管１５によって供給される温水（
又は蒸気）で加熱され、空調器部分１内を通過する空気
に熱交換を行なって温風を作る。

この温風は可変風量ファン７によってダクト６内を送風
され、多数の吹出し口９，９・・・・・・から温度をコ
ントロールすべき室内８に吹き出され、これによって室
内８の暖房を行なう一方、この室内８からの排気は還流
ダクト１０によって空調器部分１の空気吸入流路１ａま
で導かれて、ここに暖房の循還路が完成する。

なお、新鮮な空気の取入口１２からは必要に応じ外気が
取入れられる。

このとき空気吸入流路１ａにおける還流空気の温度が温
度計Ｔ１によって感知され、この温度が所定温度より高
いときは、コン１−ローラ１３はダンパ５の開度を大き
くするよう指示すると同時に可変風量ファン７の回転羽
根のピッチを小さくシ、又は回転数を減少させる等の制
御を行なう。

ここにバイパスダクト４の通風量が増大する一方、空調
器部分１の通風量が減少するので、前述のように通風抵
抗は急激に低下し、圧損が小となるために、可変風量フ
ァンの通風動力を節減することができる。

温度計Ｔ１の温度が所定温度より低いときは、バイパス
ダクト４の通風量を減少せしめ或は零とするために、コ
ントローラ１３は逆にダンパ５の開度を小さくするよう
指示すると共に可変風量ファン７の回転羽根のピッチを
大にし、または回転数を増大させる等の制御を行なう。

また流量コントロールバルブ１４は、サーモスタットＴ
２によってその作動が制御され、室内８の温度にもとづ
いて温水又は蒸気の流量を調整し得るものであり、コン
トローラ１３の制御と相俟って、室内８の温度調節を確
実なものとするのである。

かくして温度をコントロールすべき室内８の温度は常時
所定温度に保たれ、バイパスダクトへの通風量を自動的
に増減して通風抵抗の低減による通風動力の節減が可能
となったのである。

即ち、一般に空調器の熱交換コイルの放熱（吸熱）能力
はピーク負荷時に合わせて設計されているので、シーズ
ンの初期、終期または昼間、夜間で必要とする熱交換量
は一定でなく、放熱（吸熱）能力に余裕が生ずる場合が
あることは前述の通りであるが、今、仮に必要とする負
荷がピーク時の１／３となったとき、バイパスのダンパ
５の開度を調整してバイパスダクト４に全送風量の２／
３を流し、空調器部分１に１／３の空気を流すことによ
って全体としての放熱（吸熱）能力を１／３に絞るよう
にすれば、通風抵抗の大きい空調器部分１を流れる空気
量が１／３となる結果、流速も１／３に減少するのであ
り、それ故流速の２乗に比例する通風抵抗（圧損）は１
／９に急減するのである。

このとき可変ピッチ軸流ファンの回転羽根のピッチを減
少させる等の調整によって、送風量を変化させなくとも
、圧損の減少分だけファンの通風動力を低減させること
ができる。

また必要に応じ、ファンの送風量を減少させることによ
って、更にファンの消費電力を節減し得ることは勿論で
ある。

また、この装置が冷房に使用されるときにも暖房の場合
と原理的にはほぼ同様である。

配管１５には冷水が通水され、熱交換コイル３によって
冷風が作られて冷房すべき室内に送られる。

温度計Ｔ１で感知された温度が所定温度より低いときは
、コントローラ１３はダンパ５の開度を大きくするよう
指示すると同時に可変風量ファン７の回転羽根のピッチ
を小にし又は回転数を減少させる等の制御を行なうので
ある。

ここに留意すべきは、冷房時の外気と冷水との温度差が
１０〜１５℃程度で比較的小さいのに対して暖房時の外
気と温水との温度差が５０〜８０℃程度で大きいために
、冷房時の熱交換器が暖房時に比して大形とならざるを
得ない。

換言すれば、ピーク冷房時に合わせて作られた熱交換能
力には暖房時には大きな余裕があることである。

従って、暖房時に通風抵抗の大きい空調器部分１を通す
風量を最少限に止めて、余分の風量をバイパスダクト４
に通すことが極めて効果的な通風動力の節減につながる
ものであって、そこに本考案の大きな利点が生ずるので
ある。

以上の説明においては、熱交換器として、熱交換コイル
３を用いたが、これに代えて公知の蜂の巣形、雛形など
の他の形状の熱交換器であってもよいことは言うまでも
ないところである。

このように、本考案には、その趣旨を逸脱しない限りに
おいて種々なる変更、改良等を加え得るのである。

本考案は、上記のようなものであるから、必要な冷暖房
を行ないながら装置内の通風路の通風抵抗を減少させ、
通風動力の削減による消費動力の節減を効果的に遠戚す
るという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例を示す系統図である。 １：空調器部分、１ａ：空気吸入流路、１ｂ：空気放出
流路、２：フィルタ、３：熱交換コイル、４：バイパス
ダク）、５，１１ ：ダンパ、７：可変風量ファン、８
：室内、９：吹出し口、１０：還流ダクト、１２：空気
取入口、１３：コントローラ、１４：流量コントロール
バルブ、１５：配管、Ｔ１：温度計、Ｔ２：サーモスタ
ット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換器および空気浄化用フィルタを含む空調器部分を
   有し、該空調器部分の熱交換器内に冷却媒体または加熱
   媒体を流通せしめることによって熱交換された空気を目
   的とする室内に導いて該室内の温度を調整するようにし
   た空調装置において、前記熱交換器及び空気浄化用フィ
   ルタをバイパスする管路にて構成され、通風抵抗が可及
   的に低減せしめられた空調器バイパスダクトを設けると
   共に、該バイパスダクト上にダンパを設け、該ダンパに
   よる通風量の制御により、必要とする熱交換量に応じて
   前記空調器部分を通過する空気量が調整されるようにし
   たことを特徴とするバイパスダクトを有する空調装置。