JP2004177050A - 床埋込形エアコン - Google Patents

Abstract

【目的】全空調が行えて床輻射空調ができる床埋込形エアコンを得る。
【構成】給気口５と還気取入口２と外気取入口４と排気口３を有するケーシング１内に、還気取入口２と給気口５を連通連結し蒸発器６と再熱器７と給気ファン８を設けた給気送風路Ａと、外気取入口４と排気口３を連通連結し凝縮器９と排気ファン１０を設けた排気送風路Ｂと、還気取入口２から取入れた還気を凝縮器９へも導く第一連通路Ｃと、外気取入口４から取入れた外気を蒸発器６へも導く第二連通路と、を備える。ケーシング１を床輻射空調用の床下内に設置し、床下内に給気口５を連通させる。床に、給気口５からの給気を室内に吹出すための吹出口を、設け、室内と還気取入口２を連通させる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は床埋込形エアコンに関する。
【従来の技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−２７６９９３号公報
従来のエアコンは還気を熱交換しながら室内循環して冷暖房するだけの構造のものが多く、上記公報のものでは外気の室内導入と還気の屋外排気はできるが還気を熱交換しながら室内循環して冷暖房することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、コンパクトで換気や外気処理から冷暖房等までの全空調が行えると共に居住空間に対する空調エネルギーロスが少ない床輻射空調ができる床埋込形エアコンを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の床埋込形エアコンは、給気口と還気取入口と外気取入口と排気口を有するケーシング内に、前記還気取入口と前記給気口を連通連結し蒸発器と再熱器と給気ファンを設けた給気送風路と、前記外気取入口と前記排気口を連通連結し凝縮器と排気ファンを設けた排気送風路と、前記還気取入口から取入れた還気を前記凝縮器へも導く第一連通路と、前記外気取入口から取入れた外気を前記蒸発器へも導く第二連通路と、を備え、前記ケーシングを床輻射空調用の床下内に設置し、この床下内に前記給気口を連通させると共に、その床又は室内の床近傍部に、前記給気口からの給気を前記室内に吹出すための吹出口を、設け、前記室内と前記還気取入口を連通させた。さらに、蒸発器と再熱器と凝縮器と圧縮機とを含む冷媒循環回路を、ケーシングに対して引上取出・収納自在に構成した。床の下面に、直接又は蓄熱材を介して、給気が接触する多数の棒状の伝熱体を互いに間をあけて垂下させた。さらに、蒸発器と凝縮器と再熱器の各々のフィンチューブを楕円管にした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１と図２は、本発明の床埋込形エアコンの一実施例を示しており、このエアコンは、給気口５と還気取入口２と外気取入口４と排気口３を有するケーシング１内に、還気取入口２と給気口５を連通連結し蒸発器６と再熱器７と給気ファン８を設けた伏Ｕ字状の給気送風路Ａと、外気取入口４と排気口３を連通連結し凝縮器９と排気ファン１０を設けた伏Ｕ字状の排気送風路Ｂと、還気取入口２から取入れた還気を凝縮器９へも導く第一連通路Ｃと、外気取入口４から取入れた外気を蒸発器６へも導く第二連通路Ｄと、蒸発器６と再熱器７と凝縮器９と圧縮機１４とを含む冷媒循環回路１３と、を備えている。太い実線矢印と太い点線矢印は風向きを示す。
【０００６】
縦（上下）に薄い扁平箱状のケーシング１の外周側面のうちの対向面の一方に給気口５と還気取入口２を形成するとともにこの対向面の他方に外気取入口４と排気口３を形成する。外気取入口４と還気取入口２は対向させ、この両取入口側の給気送風路Ａ及び排気送風路Ｂの外側に、第一連通路Ｃと第二連通路Ｄを設ける。
【０００７】
ケーシング１は床輻射空調用の床下内の床底スラブなどに設置し、この床下内に給気口５を連通させると共に、その床２３又は室内の床近傍部に、給気口５からの給気を室内に吹出すための吹出口１２と、室内の還気を取入れる吸込口２７と、を設け、この吸込口２７を還気取入口２に連通連結して、室内と還気取入口２を連通させる。吸込口２７と還気取入口２と給気口５と床下はダクトなどを介して通じさせ、排気口３と外気取入口４はダクトやがらり等を介して屋外に通じさせる。床２３の下面には、蓄熱材２５を介して、給気が接触する多数の棒状の伝熱体２４…を互いに間をあけて垂下させ、かつ伝熱体２４…の下端部と床底との間をあけて圧損防止と乱流効果を得る。床下は二重底にし中間の仕切部分（底部分）には断熱材２６を設けて蓄熱効果を高め、この上側の床下内に給気を行って伝熱体２４…と蓄熱材２５に接触させ、床２３に給気熱を伝えて輻射空調しつつ、吹出口１２から吸込口２７へ給気を循環させて室内を空調する。なお、蓄熱材２５を省略して床２３の下面に直接、伝熱体２４を垂下させてもよい。また、伝熱体２４…、断熱材２６を省略するも自由であり、さらに、床下を一重底にして、その床下内へ給気するも自由である。
【０００８】
冷媒循環回路１３は、蒸発器６、凝縮器９、再熱器７、圧縮機１４、図示省略の受液器、膨張弁及び冷媒循環方向の正逆の切換弁等を配管接続して成り、蒸発器６及び凝縮器９の吸熱と放熱を切換自在に構成する。再熱器７は蒸発器６の風下に設け、凝縮器９に流れる冷媒（ホットガス）の一部を再熱器７にバイパスさせて過冷却・除湿・再熱自在に構成する。蒸発器６と凝縮器９と再熱器７の各々のフィンチューブは楕円管にするのが好ましいが円形管でもよい。冷媒循環回路１３は、ケーシング１に対して引上取出・収納自在に構成する。例えば、ケーシング１内に着脱自在に取付けられるフレーム２８に、冷媒循環回路１３を固定して一体化し、ケーシング１の上面に開口部を形成し、この開口部に対して冷媒循環回路フレーム２８を引上取出・収納自在に構成する。この開口部には、着脱又は開閉自在な外装板を設ける。床２３と二重底の中間の仕切部分には冷媒循環回路１３のメンテナンス用ホールを形成し、床２３のメンテナンスホールは、床２３や蓄熱材２５などと同じ部材にて（図１において実線と仮想線で示すごとく）開閉自在なように構成する。
【０００９】
給気送風路Ａと排気送風路Ｂはターン部を向かい合わせて並列に配置し、蒸発器６及び再熱器７と凝縮器９は隣接させ、蒸発器６及び再熱器７の風下に吸込式の給気ファン８を設けるとともに凝縮器９の風下に吸込式の排気ファン１０を設け、凝縮器９の風上に圧縮機１４や受液器などの冷媒循環回路１３の部品を設けて、スペースを有効活用しコンパクト化を図る。この給気送風路Ａと排気送風路ＢはＵ字状にして送風距離を長くしてあるのでコンパクトにもかかわらず低騒音となる。なお、蒸発器６、再熱器７、給気ファン８、凝縮器９、排気ファン１０、圧縮機１４などの配置は図例以外のものとするも自由である。また、加湿器３０を再熱器７の風下に設けるもあるいは省略するも自由である。
【００１０】
ケーシング１には、還気取入口２から蒸発器６への還気風量を制御する給気用還気ダンパ１５と、還気取入口２から凝縮器９への還気風量を制御する排気用還気ダンパ１６と、外気取入口４から蒸発器６への外気風量を制御する給気用外気ダンパ１７と、外気取入口４から凝縮器９への外気風量を制御する排気用外気ダンパ１８と、を設け、各種の運転制御装置等により風量制御を行う。各ダンパ１５、１６、１７、１８は、全閉・全開切換のみ又は任意風量可変自在の何れの構造であってもよい。
【００１１】
このエアコンの運転例を説明すると、換気熱回収冷暖房運転では、全てのダンパ１５、１６、１７、１８を開き、還気取入口２からの還気と外気取入口４からの外気を所定割合で混合して蒸発器６で熱交換し、冷風又は暖風を給気口５から給気し、同時に還気取入口２からの還気と外気取入口４からの外気で凝縮器９の循環冷媒を熱交換して吸熱又は放熱し、排熱回収しつつ排気口３から屋外へ室内空気を所定量排気する。このとき、排気用還気ダンパ１６と給気用外気ダンパ１７を全閉し、還気のみを蒸発器６で熱交換し、外気のみを凝縮器９で熱交換することにより、還気循環冷暖房運転やウォーミングアップ運転を行える。
【００１２】
過冷却・除湿・再熱運転では、給気送風路Ａの空気を蒸発器６で過冷却・除湿した後、再熱器７で再熱していわゆるドライエアーを給気し、同時に排気送風路Ｂの空気で凝縮器９の循環冷媒を熱交換し屋外へ排気する。この場合、再熱のために別個に加熱源が不要でかつ凝縮器負荷が下がり省エネとなる。なお過冷却・除湿する空気は、還気のみ、外気のみ、還気と外気の混合空気、の何れであっても良い。換気運転及び外気冷房運転では、圧縮機１４を止めて給気用還気ダンパ１５と排気用外気ダンパ１８を全閉し、給気用外気ダンパ１７から外気のみを室内へ給気し、排気用還気ダンパ１６から還気のみを屋外へ排気する。このようにして無駄に圧縮動力及び送風動力を使わずに省エネを図る。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、１台のエアコンで、還気循環冷暖房運転、換気熱回収冷暖房運転、外気冷房運転、換気運転、過冷却・除湿・再熱運転などの各種パターンの運転ができる。給気送風路Ａへの外気取入と排気送風路Ｂへの外気取入を一つの外気取入口４で共用できかつ給気送風路Ａへの還気取入と排気送風路Ｂへの還気取入を一つの還気取入口２で共用できるので、部品点数が減少しコンパクト化とコスト削減を図れ施工が容易となる。床２３からの輻射空調に加えて、居住外空間である室内上層部を除いた床乃至室内中層域までの居住空間のみで空調空気を循環させることにより、同能力の場合は空調面積を広くとれ、空調面積が同じの場合は省エネとなる。空調のみならず床下空間の換気も行える。床下のデッドスペースをエアコンの設置場所として有効活用でき、室内外の美観も損ねない。
請求項２の発明では、ケーシング１全体を取り外すことなく冷媒循環回路１３のみをケーシング１から取出して冷媒回収作業やメンテナンスを容易に行え、取付け収納にも手間がかからない。また、冷媒循環回路１３だけ交換することにより、リニューアル時のコストダウンも図れる。冷媒循環回路１３を引上げて取出すので天吊や壁掛のエアコンと比べて保守時に落下の危険がない。
請求項３の発明では、給気を輻射熱源としているので別個に電気ヒーターや冷温水パイプなどの機器や熱源が不要でランニングコスト及び設備コストを削減できる。伝熱体２４を介して給気と床部分を効率良く熱交換して床輻射空調でき、しかも伝熱体２４は棒状で間をあけてあるので圧損が少なくてすむ。伝熱体２４と床２３の間に蓄熱材２５を介せば、床全域に均等に伝熱し、むらなく床輻射空調が行え、輻射熱量や輻射時間の調整が可能となる。
請求項４の発明では、圧力損失が減少して熱交換効率が向上するので小型のファン８、１０を用いることができ騒音低減を図れる。蒸発器６と凝縮器９と再熱器７も小型化できエアコンをコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 還気取入口
３ 排気口
４ 外気取入口
５ 給気口
６ 蒸発器
７ 再熱器
８ 給気ファン
９ 凝縮器
１０ 排気ファン
１２ 吹出口
１３ 冷媒循環回路
１４ 圧縮機
２３ 床
２４ 伝熱体
２５ 蓄熱材
２７ 吸込口
Ａ 給気送風路
Ｂ 排気送風路
Ｃ 第一連通路
Ｄ 第二連通路

Claims (4)

1. 給気口５と還気取入口２と外気取入口４と排気口３を有するケーシング１内に、前記還気取入口２と前記給気口５を連通連結し蒸発器６と再熱器７と給気ファン８を設けた給気送風路Ａと、前記外気取入口４と前記排気口３を連通連結し凝縮器９と排気ファン１０を設けた排気送風路Ｂと、前記還気取入口２から取入れた還気を前記凝縮器９へも導く第一連通路Ｃと、前記外気取入口４から取入れた外気を前記蒸発器６へも導く第二連通路Ｄと、を備え、前記ケーシング１を床輻射空調用の床下内に設置し、この床下内に前記給気口５を連通させると共に、その床２３又は室内の床近傍部に、前記給気口５からの給気を前記室内に吹出すための吹出口１２を、設け、前記室内と前記還気取入口２を連通させたことを特徴とする床埋込形エアコン。
2. 蒸発器６と再熱器７と凝縮器９と圧縮機１４とを含む冷媒循環回路１３を、ケーシング１に対して引上取出・収納自在に構成した請求項１記載の床埋込形エアコン。
3. 床２３の下面に、直接又は蓄熱材２５を介して、給気が接触する多数の棒状の伝熱体２４…を互いに間をあけて垂下させた請求項１又は２記載の床埋込形エアコン。
4. 蒸発器６と凝縮器９と再熱器７の各々のフィンチューブを楕円管にした請求項１、２又は３記載の床埋込形エアコン。

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