JP2000266392A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時に送風機による強制対流を行うよ
うにした場合でも快適性を損なうことのない空気調和装
置を提供する。 【解決手段】 暖房運転時に強制送風スイッチがＯＮに
されると、室内温度が所定の基準温度以上になるまで送
風機１ｄが作動することから、暖房運転開始直後や暖房
負荷が急激に増加した場合でも、送風機１ｄの強制対流
によって室内が短時間で暖められる。この場合、送風機
１ｄを冷房運転時よりも小さい風量で運転することによ
り、暖房時の過剰風量が防止され、常に快適な暖房を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家屋やオフィ
スビル等の冷房及び暖房を行う空気調和装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和装置としては、
例えば特開平９−３１０８７７号公報に記載されている
ように、熱交換器及び送風機を有する室内機を備え、熱
源としての冷凍機から供給される冷水を室内機の熱交換
器に流通させることにより冷房運転を行い、熱源として
のボイラから供給される温水を室内機の熱交換器に流通
させることにより暖房運転を行うようにしたものが知ら
れている。この空気調和装置では、冷房運転を行う場
合、室内機の送風機を作動して室内空気を強制対流さ
せ、暖房運転を行う場合は、送風機を作動せずに室内空
気を自然対流させるようにしている。また、冷房及び暖
房時ともに同じ風量で強制対流させるようにしたものも
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自然対
流によって暖房を行う場合では、運転開始直後や暖房負
荷が急激に増加した場合の温度上昇が遅く、室内が十分
暖まるのに長時間を要するという難点がある。また、暖
房時に送風機を運転して強制対流を行う場合は、送風機
の風量が主に冷房用に設定されているため、最小風量に
設定しても暖房時では過剰風量となり、快適性を損なう
という問題点があった。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、暖房運転時に送風機
による強制対流を行うようにした場合でも快適性を損な
うことのない空気調和装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、冷暖房空間側の空気と熱交
換する熱交換器と、熱交換器に室内空気を送風する送風
機とを備え、所定の熱源から供給される低温熱媒体を前
記熱交換器に流通させることにより冷房運転を行い、所
定の熱源から供給される高温熱媒体を前記熱交換器に流
通させることにより暖房運転を行うようにした空気調和
装置において、前記送風機の風量に対して冷房運転時の
風量と暖房運転時の風量とをそれぞれ設定していて、暖
房運転時の風量が冷房運転時の風量よりも小さくなるよ
うに制御する制御手段を備えている。これにより、暖房
運転時における送風機の強制対流によって暖房能力が向
上するとともに、暖房運転時は送風機が冷房運転時より
も小さい風量で運転されることから、暖房時の過剰風量
が防止される。

【０００６】また、請求項２では、請求項１記載の空気
調和装置において、冷暖房空間側の空気の温度を検出す
る温度検出手段と、暖房運転時に所定の操作部を操作す
ることにより、温度検出手段の検出温度が所定温度より
も低い場合は送風機を作動し、温度検出手段の検出温度
が所定温度以上になった場合は送風機を停止する制御手
段とを備えている。これにより、請求項１の作用に加
え、前記操作部の操作により、暖房運転時に送風機を任
意に作動することができるとともに、冷暖房空間側の温
度が所定温度以上になると送風機が自動的に停止する。

【０００７】また、請求項３では、請求項２記載の空気
調和装置において、前記送風機の運転中に所定の操作部
を操作することにより、送風機の運転を停止させる制御
手段を備えている。これにより、請求項２の作用に加
え、前記温度検出手段の検出温度が所定温度よりも低い
場合でも、送風機を任意に停止することができる。

【０００８】また、請求項４では、請求項１、２または
３記載の空気調和装置において、所定時間を計時する計
時手段と、冷房運転時に所定の操作部を操作することに
より、送風機を操作部の操作前の風量よりも大きい所定
風量で運転し、この風量での運転開始から所定時間が経
過した後は送風機を前記所定風量よりも小さい風量で運
転する制御手段とを備えている。これにより、請求項
１、２または３の作用に加え、前記操作部の操作によ
り、冷房運転時に送風機を操作部の操作前の風量よりも
大きい所定風量で運転することができるとともに、所定
時間が経過すると送風機が自動的に小さい風量に切換わ
る。

【０００９】また、請求項５では、請求項４記載の空気
調和装置において、前記所定時間が経過する前に所定の
操作部を操作することにより、送風機を前記所定風量よ
りも小さい風量で運転する制御手段を備えている。請求
項４の作用に加え、前記所定時間が経過する前でも、送
風機の風量を任意に小さい風量に切換えることができ
る。

【００１０】また、請求項６では、請求項１、２、３、
４または５記載の空気調和装置において、冷暖房空間側
の空気と熱交換する第１の熱交換器と、前記熱源の高温
熱媒体を流通することにより暖房空間側に輻射熱を放出
可能な第２の熱交換器と、冷房運転時は熱媒体を第１の
熱交換器のみに流通させ、暖房運転時は熱媒体を第１の
熱交換器に流通させるとともに、所定の操作部を操作す
ることにより、熱媒体を第１及び第２の熱交換器の両方
に流通させる制御手段とを備えている。これにより、請
求項１、２、３、４または５の作用に加え、暖房運転時
に前記操作部を操作することにより、第１の熱交換器の
対流による暖房に加え、第２の熱交換器の輻射熱による
暖房を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図７は本発明の一実施形
態を示すもので、図１は空気調和装置の概略構成図、図
２は室内機の斜視図、図３はその側面概略断面図、図４
は制御系を示すブロック図、図５乃至図７は制御部の動
作を示すフローチャートである。

【００１２】この空気調和装置は、建物の室内に配置さ
れる複数の室内機１と、各室内機１に冷房運転用の低温
熱媒体としての冷水を供給する冷凍機２と、各室内機１
に暖房運転用の高温熱媒体としての温水を供給するボイ
ラ３と、室内空気の温度を検出する温度センサ４と、室
内機１の動作を制御する制御部５とから構成されてい
る。

【００１３】室内機１は、建物内の壁面等に沿って設置
される室内機本体１ａと、室内機本体１ａの内部に配置
された第１の熱交換器１ｂと、室内機本体１ａの前面側
に配置された第２の熱交換器１ｃと、室内機本体１ａ内
の上部に配置された送風機１ｄと、室内機本体１ａ内の
下部に配置されたドレンパン１ｅと、室内機１の動作に
対する各種設定操作等を行う操作部１ｆとからなり、室
内機本体１ａの上部には斜め上方に臨む空気吐出口１ｇ
が設けられ、その下部には前方に開口する空気吸入口１
ｈが設けられている。第１の熱交換器１ｂは多数のフィ
ンを有する構造からなり、内部を流通する熱媒体と室内
機本体１ａ内を流通する空気とを熱交換するようになっ
ている。第２の熱交換器１ｃは、一方の面を室内機本体
１ａの前面に露出し、その裏側に温水を流通させるパイ
プを設けたパネル状の構造からなり、内部に温水を流通
することにより室内側に輻射熱を放出するようになって
いる。この場合、第２の熱交換器１ｃの一端側には室内
機１への熱媒体流入管路が接続され、その他端側は第１
の熱交換器１ｂの一端側に接続されている。また、第１
の熱交換器１ｂの他端側には室内機１からの熱媒体流出
管路が接続され、その一端側は第２の熱交換器１ｃをバ
イパスして室内機１への熱媒体流入管路に接続されてい
る。この場合、熱媒体流入管路から第１の熱交換器１ｂ
への分岐部分と第２の熱交換器１ｃの一端側との間には
管路開閉用の開閉弁６が設けられ、開閉弁６としては熱
動弁等が用いられる。また、操作部１ｆは、室内機１の
電源のＯＮ／ＯＦＦを行うメインスイッチＳＷ1 と、冷
房運転及び暖房運転の切換操作を行う冷暖切換スイッチ
ＳＷ2 と、冷房能力または暖房能力を高めたい場合に使
用する強制送風スイッチＳＷ3 と、輻射熱による暖房の
ＯＮ／ＯＦＦを行う輻射熱スイッチＳＷ4 とを備えてい
る。

【００１４】冷凍機２及びボイラ３は各室内機１の熱源
をなし、熱媒体の流入管路同士及びその流出管路同士を
流路切換用の三方弁７，８を介して各室内機１側にそれ
ぞれ接続されている。

【００１５】温度センサ４は各室内機１の室内機本体１
ａの側面にそれぞれ取付けられ、室内空気の温度を検出
するようになっている。

【００１６】制御部５はマイクロコンピュータによって
構成され、送風機１ｄ、操作部１ｆの各スイッチ、温度
センサ４、開閉弁６及び計時手段としてのタイマ５ａに
接続されている。この制御部５では、送風機１ｄの風量
に対し、送風機１ｄの最大風量としての第１の風量Ｑ1
と、第１の風量Ｑ1 よりも小さい第２の風量Ｑ2 と、第
２の風量Ｑ2 よりも小さい第３の風量Ｑ2 とを設定して
いる。また、制御部５では、暖房運転における送風機１
ｄの動作に対して所定の基準温度Ｔ1 を設定している。

【００１７】以上のように構成された空気調和装置にお
いて冷房運転を行う場合は、冷凍機２によって生成され
た冷水が各室内機１に供給され、室内機１の送風機１ｄ
が制御部５によって以下のように動作する。即ち、図５
のフローチャートに示すように操作部１ｆのメインスイ
ッチＳＷ1 がＯＮにされ（Ｓ１０）、冷暖切換スイッチ
ＳＷ2 の設定が冷房運転であれば（Ｓ１１）、送風機１
ｄの運転を開始し（Ｓ１２）、風量を第２の風量Ｑ2 に
設定する（Ｓ１３）。ここで、強制送風スイッチＳＷ3
がＯＮにされると（Ｓ１４）、送風機１ｄの風量を第２
の風量Ｑ2 よりも大きい第１の風量Ｑ1 に切換える（Ｓ
１５）。この後、タイマ５ａの計時による所定時間ｔが
経過したならば（Ｓ１６）、ステップＳ１３に戻って送
風機１ｄの風量を第２の風量Ｑ2 に切換える。また、前
記ステップＳ１６において所定時間ｔが経過する前に強
制送風スイッチＳＷ3 がＯＦＦにされると（Ｓ１７）、
前記ステップＳ１３に戻って送風機１ｄの風量を第２の
風量Ｑ2 に切換える。

【００１８】前記空気調和装置において暖房運転を行う
場合は、ボイラ２によって生成された温水が各室内機１
に供給され、室内機１の送風機１ｄが制御部５によって
以下のように動作する。即ち、図６のフローチャートに
示すように操作部１ｆのメインスイッチＳＷ1 がＯＮに
され（Ｓ２０）、冷暖切換スイッチＳＷ2 の設定が暖房
運転の場合（Ｓ２１）、強制送風スイッチＳＷ3 がＯＮ
にされると（Ｓ２２）、送風機１ｄを作動し（Ｓ２
３）、送風機１ｄの風量を第３の風量Ｑ3 に設定する
（Ｓ２４）。その際、第３の風量Ｑ3 は冷房時の第２の
風量Ｑ2 よりも小さい風量に設定されているので、暖房
時における過剰風量となることはない。この後、温度セ
ンサ４の検出温度Ｔが基準温度Ｔ1 以上になったならば
（Ｓ２５）、送風機１ｄの運転を停止し（Ｓ２６）、前
記ステップＳ１２に戻る。また、前記ステップＳ２５に
おいて温度センサ４の検出温度Ｔが基準温度Ｔ1 以上に
なる前に強制送風スイッチＳＷ3 がＯＦＦにされると
（Ｓ２７）、送風機１ｄの運転を停止し（Ｓ２６）、前
記ステップＳ２２に戻る。

【００１９】また、前記冷房運転及び暖房運転におい
て、熱媒体の流路を切換える開閉弁６が制御部５によっ
て以下のように動作する。即ち、図７のフローチャート
に示すように操作部１ｆのメインスイッチＳＷ1 がＯＮ
にされると（Ｓ３０）、開閉弁６を閉鎖する（Ｓ３
１）。これにより、冷水または温水が室内機１の第１の
熱交換器１ｂのみに流通し、第１の熱交換器１ｂによっ
て室内機本体１ａ内を流通する空気が冷却または加熱さ
れる。ここで、輻射熱スイッチＳＷ4 がＯＮにされ（Ｓ
３２）、冷暖切換スイッチＳＷ2 の設定が暖房運転の場
合は（Ｓ３３）、開閉弁６を開放する（Ｓ３４）。これ
により、温水が室内機１の第１の熱交換器１ｂ及び第２
の熱交換器１ｃの両方に流通し、第１の熱交換器１ｂの
空気の対流による暖房に加え、第２の熱交換器１ｃから
室内側に放出される輻射熱による暖房が行われる。尚、
前記ステップＳ３３において冷暖切換スイッチＳＷ2 が
冷房運転に設定されている場合は、開閉弁６は閉鎖状態
のまま維持される。

【００２０】このように、本実施形態の空気調和装置に
よれば、暖房運転時に強制送風スイッチＳＷ3 をＯＮに
することにより、室内温度が所定の基準温度Ｔ1 以上に
なるまで送風機１ｄを作動するようにしたので、暖房運
転開始直後や暖房負荷が急激に増加した場合でも、送風
機１ｄの強制対流によって室内を短時間で暖めることが
できる。この場合、送風機１ｄを冷房運転時よりも小さ
い風量Ｑ3 で運転するようにしたので、暖房時の過剰風
量を防止することができ、常に快適な暖房を行うことが
できる。一方、冷房運転時に強制送風スイッチＳＷ3 を
ＯＮにすることにより、送風機１ｄを最大風量Ｑ1 で所
定時間Ｔ1 だけ運転するようにしたので、冷房運転開始
直後や冷房負荷が急激に増加した場合でも、送風機１ｄ
の風量増加によって室内を短時間で冷やすことができ
る。また、強制送風スイッチＳＷ3をＯＦＦにすること
により、暖房運転時における送風機１ｄの作動及び冷房
運転時における送風機１ｄの最大風量Ｑ1 での運転を任
意に解除することができる。更に、暖房運転時に輻射熱
スイッチＳＷ4 をＯＮにすることにより、第１の熱交換
器１ｂによる暖房に加え、第２の熱交換器１ｃの輻射熱
による暖房を行うことができるので、前記送風機１ｄに
よる強制対流暖房と組合わせれば、暖房能力をより高め
ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の空気調
和装置によれば、送風機の強制対流によって暖房能力を
向上させることができるとともに、暖房時の過剰風量を
防止することができるので、常に快適な暖房を行うこと
ができる。

【００２２】また、請求項２の空気調和装置によれば、
請求項１の効果に加え、暖房運転時に送風機を任意に作
動することができ、しかも送風機を自動的に停止するこ
とができるので、実用化に際して極めて有利である。

【００２３】また、請求項３の空気調和装置によれば、
請求項２の効果に加え、前記送風機を任意に停止するこ
とができるので、暖房能力を必要に応じて調整すること
ができる。

【００２４】また、請求項４の空気調和装置によれば、
請求項１、２または３の効果に加え、冷房運転時に送風
機の風量を任意に大きくすることができ、しかも送風機
の風量が自動的に小さい風量に切換わるので、実用化に
際して極めて有利である。

【００２５】また、請求項５の空気調和装置によれば、
請求項４の効果に加え、前記送風機の風量を任意に小さ
い風量に切換えることができるので、冷房能力を必要に
応じて調整することができる。

【００２６】また、請求項６の空気調和装置によれば、
請求項１、２、３、４または５の作用に加え、暖房運転
時に空気の対流による暖房に加え、輻射熱による暖房を
任意に行うことができるので、前記送風機による強制対
流暖房と組合わせれば、暖房能力をより高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す空気調和装置の概略
構成図

【図２】室内機の斜視図

【図３】室内機の側面概略断面図

【図４】制御系を示すブロック図

【図５】冷房運転時における制御部の動作を示すフロー
チャート

【図６】暖房運転時における制御部の動作を示すフロー
チャート

【図７】輻射熱暖房における制御部の動作を示すフロー
チャート

【符号の説明】

１…室内機、１ｂ…第１の熱交換器、１ｃ…第２の熱交
換器、１ｄ…送風機、１ｆ…操作部、２…冷凍機、３…
ボイラ、４…温度センサ、５…制御部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷暖房空間側の空気と熱交換する熱交換
   器と、熱交換器に室内空気を送風する送風機とを備え、
   所定の熱源から供給される低温熱媒体を前記熱交換器に
   流通させることにより冷房運転を行い、所定の熱源から
   供給される高温熱媒体を前記熱交換器に流通させること
   により暖房運転を行うようにした空気調和装置におい
   て、 前記送風機の風量に対して冷房運転時の風量と暖房運転
   時の風量とをそれぞれ設定していて、暖房運転時の風量
   が冷房運転時の風量よりも小さくなるように制御する制
   御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 冷暖房空間側の空気の温度を検出する温
   度検出手段と、 暖房運転時に所定の操作部を操作することにより、温度
   検出手段の検出温度が所定温度よりも低い場合は送風機
   を作動し、温度検出手段の検出温度が所定温度以上にな
   った場合は送風機を停止する制御手段とを備えたことを
   特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記送風機の運転中に所定の操作部を操
   作することにより、送風機の運転を停止させる制御手段
   を備えたことを特徴とする請求項２記載の空気調和装
   置。
4. 【請求項４】 所定時間を計時する計時手段と、 冷房運転時に所定の操作部を操作することにより、送風
   機を操作部の操作前の風量よりも大きい所定風量で運転
   し、この風量での運転開始から所定時間が経過した後は
   送風機を前記所定風量よりも小さい風量で運転する制御
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１、２または３
   記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記所定時間が経過する前に所定の操作
   部を操作することにより、送風機を前記所定風量よりも
   小さい風量で運転する制御手段を備えたことを特徴とす
   る請求項４記載の空気調和装置。
6. 【請求項６】 冷暖房空間側の空気と熱交換する第１の
   熱交換器と、 前記熱源の高温熱媒体を流通することにより暖房空間側
   に輻射熱を放出可能な第２の熱交換器と、 冷房運転時は熱媒体を第１の熱交換器のみに流通させ、
   暖房運転時は熱媒体を第１の熱交換器に流通させるとと
   もに、所定の操作部を操作することにより、熱媒体を第
   １及び第２の熱交換器の両方に流通させる制御手段とを
   備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５
   記載の空気調和装置。