| 【発明の名称】 |
外気冷房システム |
| 【発明者】 |
【氏名】小西 俊一
【氏名】内田 敏夫
【氏名】小島 肇
【氏名】片田 勝
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| 【要約】 |
【課題】専用の給気ファンなどを設けなくても、室内空調システムを使用して中間期の外気冷房ができるようにすること。
【解決手段】空調機１０に内蔵した内蔵ファン１３で、外気を室内側に導入する。外気冷房時には、還気ダクト５０をモータダンパ５２を閉じ状態にし、外気排気開口部６０も連動して開口状態にし、外気が室内を通過するようにして外気冷房を行う。外気冷房を止めて、室内空調を行うこともできる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外気を室内に導入して室内冷房を図る外気冷房システムであって、外気冷房用の外気を、給気ダクトを介して吸気する内蔵ファンを設けた空調機と、前記内蔵ファンにより吸気された外気を前記空調機から室内側に吹き出す排気ダクトと、前記空調機へ室内空気を還流させるダンパ開閉可能な還気ダクトと、空調余剰排気ファンと、外気冷房時に開口状態にする外気排気開口部とを有し、前記空調機により外気冷房用の外気を導入して外気冷房を行うに際しては、ダンパにより前記還気ダクトを閉じ状態にし、前記外気排気開口部を開口状態にすることを特徴とする外気冷房システム。
【請求項２】 請求項１記載の外気冷房システムにおいて、前記空調機による外気の導入判断を、外気と還気のエンタルピと乾球温度との比較演算により行うことを特徴とする外気冷房システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に使用されている空調システムを利用して、中間期の外気冷房が簡単に行えるようにした外気冷房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、中間期の室内冷房には、室内より温度の低い外気を積極的に導入して行う外気冷房が採用されている。かかる中間期の外気冷房では、室内に外気を積極的に導入し、また室外に排気する必要があるため、室内冷房用に設けた空調システムとは別に、外気冷房用の給気ファンと排気ファンとを設けている。
【０００３】例えば、図３に示すように、従来は、室内冷房システムと外気冷房システムとが併置されている。室内冷房用の汎用空調システムとして、天井Ａ側に室内冷房用の一般の汎用空調機１が設置されている。
【０００４】空調機１には、外気を空調機１内に導入する給気ダクト２と、導入された外気を冷却してこの冷気を室内側に送る排気ダクト３とが設けられている。給気ダクト２には、室内側に吸気口を設けた還気ダクト４が合流させられ、室内空気を空調機１内に還流させて室内を適温に保持できるようになっている。空調運転時の余剰空気の排気用として、空調余剰排気ファン５も設けられている。
【０００５】しかし、中間期に外気を室内に導入して室内冷房を行うためには、上記汎用の空調機１では外気の室内への供給量が確保できないため、別途外気導入用の給気ファン６、および導入した室内の外気を室外に排気するための排気ファン７を外気冷房システムとして設けている。
【０００６】給気ファン６により室内に導入された大量の外気は、室内冷房に使用された後この排気ファン７から室外に排気される。室内空調システムを停止させている中間期には、この専用の給気ファン６と排気ファン７とで外気冷房を行うこととなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来構成の室内冷房システムを構成する空調機では、内蔵ファンの送風量が小さいため、外気冷房に必要とする風量をその内蔵ファンでは確保することができず、外気冷房専用に別途給気ファンを設ける必要があった。
【０００８】また、同様に、給気ファンを使用して室内に導入する風量の大きな外気を排気するためには、室内空調システム用に設けた空調余剰排気ファンでは間に合わず、外気冷房専用に別途排気ファンを設けていた。
【０００９】しかし、上記従来構成では、室内冷房用に設けた汎用の空調システムを一切使用せずに、別途外気冷房用の専用システムを設けるため、ある意味では冷房システムの重複施工ともなり、かかる重複施工を可能な限り排した無駄のない冷房システムの構築が強く望まれている。
【００１０】本発明の目的は、外気冷房を室内冷房システムで兼用できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、外気を室内に導入して室内冷房を図る外気冷房システムであって、外気冷房用の外気を、給気ダクトを介して吸気する内蔵ファンを設けた空調機と、前記内蔵ファンにより吸気された外気を前記空調機から室内側に吹き出す排気ダクトと、前記空調機へ室内空気を還流させるダンパ開閉可能な還気ダクトと、空調余剰排気ファンと、外気冷房時に開口状態にする外気排気開口部とを有し、前記空調機により外気冷房用の外気を導入して外気冷房を行うに際しては、ダンパにより前記還気ダクトを閉じ状態にし、前記外気排気開口部を開口状態にすることを特徴とする。
【００１２】前記空調機による外気の導入判断を、外気と還気のエンタルピと乾球温度との比較演算により行うことを特徴とする。
【００１３】上記構成では、送風量を大きくした内蔵ファンを設けた空調機を使用して、外気冷房用の外気の吸気を行う。給気ダクトも、外気冷房用の必要風量の大きな風量に合わせるように容量を大きくしておけばよい。空調機により吸気された外気は、排気ダクトから室内に吹き出す。
【００１４】併せて、還気ダクトに設けたダンパを閉じて、室内に吹き出された外気の空調機への還流を阻止し、さらに、外気排気開口部を大きく開けて大きな風量の外気を室内側から室外へ抜けることができるようにする。このようにして、大きな風量の外気が室内を通過するようにして室内の外気冷房を行う。
【００１５】還気ダクトの開閉と外気排気開口部の開閉とは、還気ダクトを閉じ状態にする場合には、外気排気口を開口状態にするように連動させておく。例えば、還気ダクト内にモータダンパを設け、外気排気開口部をモータ開閉可能なシャツタなどを有する開口部に構成して、両モータの始動停止などをマイクロコンピュータなどで連動制御できるようにしておけばよい。
【００１６】また、外気の導入に際しては、室内空調システムと外気冷房システムとの切り換えを、外気と還気（室内空調運転時の還気）のエンタルピと乾球温度との比較で判断して自動的に行えるようにしておけばよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の外気冷房システムの構成を示す模式図で、室内の天井Ａ側に空調機１０が設けられている。空調機１０には、室外からの外気を導入するための給気ダクト２０、および空調機１０からの外気や冷気を室内側に吹き出すための排気ダクト３０とが設けられている。
【００１９】空調機１０は、フィルタ１１、熱交換機１２、内蔵ファン１３とから構成されており、内蔵ファン１３の稼動により給気ダクト２０を介して室外から外気が空調機１０に吸気できるようになっている。内蔵ファン１３は、室内空調システム専用のファンよりもその送風量が大きく構成され、室内空調システムと外気冷房システムとの両方に対応できるようになっている。
【００２０】空調機１０に接続している給気ダクト２０も、その容量を大きくしてあり、上記内蔵ファン１３に見合った外気を通すことができるようになっている。併せて、吸気された外気を室内側に吹き出すことができるように、室内側に吹出口３１を設けた排気ダクト３０も送風量を大きく構成しておけばよい。
【００２１】上記空調機１０が設けられている天井Ａ側には、空調余剰空気を排気する空調余剰排気ファン４０が設けられている。開口方向を室内側に向けた吸気口４１から吸気した余剰空気を排気口４２から室外に向けて排気できるようになっている。
【００２２】また、空調機１０には還気ダクト５０が設けられ、温まった室内空気を空調機１０に還流して冷気にしながら室内空調が行えるようになっている。還気ダクト５０は、図１に示すように、給気ダクト２０の途中で合流させられ、天井面に設けられた還気口５１から室内空気を吸気し、還気ダクト５０、給気ダクト２０を経由して還流させた室内空気を空調機１０内で再度所定温度の冷気にして室内に吹き出せるようになっている。
【００２３】また、還気ダクト５０内には、モータダンパ５２が設けられ、外気冷房システム稼動時には自動的に還気ダクト５０を塞いで室内空気の還気を閉じることができるようになっている。室内冷房システムの稼動時には、還流ができるように開けばよい。
【００２４】かかる構成の空調システムを有する室内には、外気を排気することができる外気排気開口部６０が開閉可能に設けられている。かかる外気排気開口部６０は、モータ開閉可能に構成され、さらに上記モータダンパ５２と連動して開閉制御されるようになっている。
【００２５】かかる外気排気開口部６０としては、モータによりルーバーを上げ下げして開口部を開けたり、あるいは閉じたりできるようにした開口部でも構わないし、あるいは扉の開け閉めをモータで行う窓、あるいは戸に構成しても構わない。
【００２６】モータダンパ５２と外気排気開口部６０とは、空調機の運転制御部７０からの指令により、モータダンパ５２を閉じ状態にしたときは、外気排気開口部６０を開口状態にできるようになっている。
【００２７】運転制御部７０では、空調機１０を使用して熱交換を行い、温度設定、時間設定、運転モード（自動運転、手動運転）など種々の設定条件に合わせて運転制御ができるようになっている。
【００２８】自動運転の制御には、室内の還気エンタルピと室内温度を検知する乾球温度との比較により、設定温度に合うように運転の開始・停止が行えるようになっている。
【００２９】中間期などにおける外気冷房への切り換えは、外気と還気のエンタルピおよび乾球温度との比較演算を、予めプログラムを組み込んだマイクロコンピュータにより行うことができるようになっている。
【００３０】本実施の形態では、例えば、（１）外気湿度≦外気湿度の上限値（６０％ＲＨ）、（２）外気エンタルピ≦室内還気エンタルピ、（３）外気温度≦室内温度、（４）外気温度の上限値（例えば、２２℃）≧外気温度≧外気温度下限値（例えば、１０℃）の条件が揃った場合に、モータダンパ５２を閉じ、外気排気開口部６０を自動開口させ、併せて外気を室内に導入すべく内蔵ファン１３を作動させ、自動的に空調機１０による熱交換運転を停止し、外気冷房が行えるようになっている。
【００３１】上記構成の空調機１０などを含めて空調のダクト配管を構成した場合を、図２に平面図として示す。
【００３２】図２では、外壁側に外気導入用の開口部７０を設け、空調機１０内に設けた内蔵ファン（図示せず）で吸引できるようになっている。空調機１０に連通したチャンバ１４が設けられ、このチャンバ１４から室内の各所に排気ダクト３０がダクト配管されている。併せて、一本の排気ダクト３０の室内側への排気口３１近傍に、吸気口４１を設けた空調余剰排気ファン４０が設けられている。
【００３３】空調機１０には、図２に示すように、ダクト配管による還気ダクト５０が連通させられ、その途中に外気導入用の給気ダクト２０が合流させられている。還気ダクト５０内には、給気ダクト２０が合流した位置よりも空調機１０側でモータダンパ５２が設けられている。
【００３４】図２では、外気排気開口部６０は、外部に面した窓に設けられ、上記要領でモータダンパ５２とともに、連動して空調制御部（図示せず）で制御されるようになっている。
【００３５】上記説明では、外気排気開口部６０を還気ダクト５０内に設けたモータダンパ５２と連動して開閉できるようになっているが、モータダンパ５２の開閉に合わせて、手動で開閉を行うように構成しても構わない。
【００３６】また、モータダンパ５２に代えて、手動で還気ダクト５０内への室内空気の還流を防止するようにしても構わない。例えば、還気口５１の室内側に設けた手動により動くルーバーを閉じたりして行うようにしても一向に構わない。
【００３７】本発明の外気冷房システムでは、上記のように中間期には、外気を積極的に室外から室内に取り入れて、外気冷房を行うが、その他の時期には、室内空調システムを稼動して外気によらない通常の室内空調システムを稼動させることができる。
【００３８】例えば、室内空調システムを稼動して室内冷房を行う場合には、還気ダクト５０内に設けたモータダンパ５２を開ける。モータダンパ５２に合わせて外気排気開口部６０は閉じられることとなる。
【００３９】空調機１０から排気ダクト３０を通して、室内側に冷気を吹き出す。必要に応じて、外気を吸気ダクト２０から導入しても構わない。このようにして室内に吹き出した冷気は、室内で熱交換を行い温められて、還気口５１から還気ダクト５０内を通り空調機１０に還流させられる。還流させられた室内空気は、再度所定温度に冷やされ、冷気として室内側に吹き出される。
【００４０】一方、空調余剰空気は、空調余剰排気ファン４０により室外に排気されることとなる。このようにして、空調機１０の空調機能を使用した室内空調を行うこともできる。
【００４１】
【発明の効果】本発明では、外気冷房専用の給気ファンや排気ファンを設けなくても、中間期の外気冷房を行うことができる。
【００４２】本発明では、従来より使用されている空調機の内蔵ファンと、換気窓などの外気排気口を使用して外気冷房を行うことができるので、空調システム自体を大幅に変更することなく簡単に行える。
【００４３】本発明では、空調機の空調機能を使用した室内空調と、外気冷房とを、一つの構成で選択的に行うことができる。
【００４４】本発明では、外気冷房への切り換えが、外気と還気のエンタルピと乾球温度との比較演算により自動的に行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１１２６６８
【氏名又は名称】株式会社フジタ
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月１５日（１９９８．１０．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０００１
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２１１３０（Ｐ２０００−１２１１３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２９３１３７ |
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