JP2009281709A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱供給手段の要求負荷が高いときにおいて、不快感を与えることを防止できる空調装置を提供する。
【解決手段】空調対象空間Ａ内に空気を供給する多孔部を有する輻射部材１と、輻射部材１に対して空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに空気を循環させる循環空気流路２と、循環空気流路２に空気を循環及び供給させる送風手段３と、循環空気流路２に循環する空気に対して熱を供給する熱供給手段４と、を設け、送風手段３が、熱供給手段４の設計上の最大負荷のときに、輻射部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を輻射部材１に結露を生じさせない最小風量とするように構成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調対象空間内に空気を供給する多孔部を有する輻射部材と、前記輻射部材に対して前記空調対象空間とは反対側の空間に空気を循環させる循環空気流路と、前記循環空気流路に空気を循環及び供給させる送風手段と、前記循環空気流路に循環する空気に対して熱を供給する熱供給手段と、を設けた空調装置に関する。

かかる空調装置は、循環空気流路を循環する空調空気を輻射部材の多孔部を介して空調対象空間に供給することにより、輻射部材の結露を防止しながら、空調対象空間内を冷暖房する対流空調を行うとともに、輻射部材からの輻射熱により、空調対象空間内を冷暖房する放射空調を行うように構成したものである。

従来、この種の空調装置では、熱供給手段の要求負荷が高いときに、輻射部材の多孔部を介して空調対象空間に供給する空気の風量を増加させるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開平０９−０４２７５２号公報

従来の空調装置においては、熱供給手段の要求負荷が高いときに、輻射部材の多孔部を介して空調対象空間に供給する空気の風量を増加させると、空調空気が輻射部材の多孔部を通して下方に通風するため、居住者での風速が過剰となり不快感を与える虞があった。特に、空調対象空間内を冷房する場合には、空調空気が輻射部材の多孔部を通して下方に通風することに加えて、空調対象空間のうちの輻射部材近傍で冷却された空気も下降するため、空調対象空間での空気の動きがより大きくなり、不快感を与える虞が大きなものとなる。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、熱供給手段の要求負荷が高いときにおいて、不快感を与えることを防止できる空調装置を提供する点にある。

本発明の空調装置は、空調対象空間内に空気を供給する多孔部を有する輻射部材と、前記輻射部材に対して前記空調対象空間とは反対側の空間に空気を循環させる循環空気流路と、前記循環空気流路に空気を循環及び供給させる送風手段と、前記循環空気流路に循環する空気に対して熱を供給する熱供給手段と、を設けたものであって、その第１特徴構成は、前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最大負荷のときに、前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を前記輻射部材に結露を生じさせない最小風量とするように構成してある点にある。

本構成のように、前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最大負荷のときに、前記空調対象空間に供給する空気の風量を前記輻射部材に結露を生じさせない最小風量とすることで、輻射部材の結露を防止しながら、空調空気が輻射部材の多孔部を通して下方に通風しても、居住者での風速が過剰となり不快感を与えることを防止できる。

本発明の第２特徴構成は、前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最小負荷のときに、前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を最大風量とするように構成してある点にある。

本構成のように、前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最小負荷のときに、空気の風量を最大風量とするように構成することで、空調対象空間内を冷房する場合に、輻射部材と空調対象空間内の空気の温度差が小さくなる。このため、輻射部材近傍の空気が冷却されて下降しなくても、輻射部材の多孔部を通して空調空気が下方に最大風量で通風する。よって、空調対象空間内が無風に近い状態になることを回避して、熱供給手段の要求負荷が低いときにおいても、不快感を与えることを防止できる。

本発明の第３特徴構成は、前記送風手段の風量を制御する制御手段を設け、前記制御手段が、前記熱供給手段の負荷の増加に基づいて前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を減少させるように構成してある点にある。

本構成のように、熱供給手段の負荷の増加に基づいて供給する空気の風量を減少させるので、空気の風量と輻射部材による下降気流とのバランスをとることができるため、不快感を与えることを防止できる。

本発明の第４特徴構成は、前記空調対象空間とは反対側の空間に照明手段を設けた点にある。

本構成であれば、前記空調対象空間とは反対側の空間に照明手段を設けるので、間接照明効果を発揮できることや整流する効果に加えて、空調対象空間内を冷房する場合に、照明器具の高寿命化を図ることができる。又、空調対象空間内を暖房する場合に、照明の立ち上がり時間を短縮し易い。

〔第１実施の形態〕
以下、本発明に係る空調装置について説明する。
図１に示すように、本発明に係る空調装置は、主としてアンビエント域を空調するのに用いられるものであって、空調対象空間Ａ内に空気を供給する輻射部材としての空気透過性を有する布状部材１と、布状部材１に対して空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに空気を循環させる循環空気流路２と、循環空気流路２に空気を循環及び供給させる送風手段Ｄとしての加圧ファン３及び送風ファン１３と、循環空気流路２に循環する空気に対して冷熱を供給する熱供給手段としての熱交換装置４と、加圧ファン３の風量を制御する制御手段としてのコントローラＨ等と、を備えている。

具体的に説明すると、空調対象空間Ａの上面を構成する天井面Ｃの開口部に輻射装置５が設置されている。輻射装置５は、下面が開口した直方体形状の箱状部材６の下面に布状部材１を取り付けて構成してあり、布状部材１が天井面Ｃの開口部から下方に臨むように設置されている。ダクト７は、その一端が輻射装置５の上面又は側面に連通接続されるとともに、その他端が輻射装置５の側面に連通接続されている。ダクト７の途中には、熱交換装置４の室内用熱交換器４ａと加圧ファン３とが配設されている。室内用熱交換器４ａ内に送風ファン１３が配設されている。熱交換装置４の室内用熱交換器４ａと室外用熱交換器４ｂとが熱媒用流路４ｃにて接続されている。天井面Ｃには、取付カバー９が空調対象空間Ａに開口する状態で設置されており、取付カバー９内に照明手段としての蛍光灯８が収容されている。したがって、布状部材１における繊維の隙間に多孔部が形成されている。又、ダクト７及び輻射装置５内に循環空気流路２が形成され、空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに空気を循環させるようになっている。

以下、空調空気の流れについて説明すると、空調対象空間Ａの空気は、天井面Ｃの取付カバー９に形成された図示しない空気取入口を通って空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに供給され、ダクト７の加圧ファン３にて循環空気流路２に供給され、送風ファン１３にて循環空気流路２を循環することになる。循環空気流路２を循環する空気は、熱交換装置４の室内用熱交換器４ａによって冷却され、その一部が布状部材１の多孔部を通って下方に通風し、空調対象空間Ａに供給されることになる。

そして、前記コントローラＨが、熱交換装置４の設計上の最大負荷ｘ２のときに、布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量ｙを布状部材１に結露を生じさせない最小風量ｙ１とし、熱交換装置４の設計上の最小負荷ｘ１のときに、布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を熱交換装置４の設計上の最小負荷ｘ１と最大負荷ｘ２との間の負荷ｘにおける風量ｙのうちの最大風量ｙ２とし、熱交換装置４の負荷の増加に基づいて布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を減少させるように、加圧ファン３及び送風ファン１３の作動を制御してある。

前記熱交換装置４の負荷と空調対象空間Ａに供給する空気の風量との関係について具体的に説明すると、図２の実線ａに示すように、熱交換装置４の負荷の増加とともに空調対象空間Ａに供給する空気の風量が直線状に減少したり、図２の一点鎖線ｂに示すように、熱交換装置４の負荷の増加とともに空調対象空間Ａに供給する空気の風量が上向き凸の曲線状に減少したり、図２の点線ｃに示すように、熱交換装置４の負荷の増加とともに空調対象空間Ａに供給する空気の風量が下向き凸の曲線状に減少したり、図２の二点鎖線ｄに示すように、熱交換装置４の負荷の増加とともに空調対象空間Ａに供給する空気の風量が複数段のステップ状に減少すること等が考えられる。ちなみに、いずれの線ａ〜ｄにおいても、熱交換装置４の設計上の最小負荷のときに空調対象空間Ａに供給する空気の風量のピークがある。

これにより、加圧ファン３及び送風ファン１３が、熱交換装置４の設計上の最大負荷のときに、布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を布状部材１に結露を生じさせない最小風量とするように構成してあるので、布状部材１の結露を防止しながら、布状部材１の多孔部を通して下方に最小風量で通風することにより、熱交換装置４の要求負荷が高いときにおいて、不快感を与えることを防止できる。しかも、加圧ファン３及び送風ファン１３が、熱交換装置４の設計上の最小負荷のときに、布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を最大風量とするように構成してあるので、布状部材１と空調対象空間Ａ内の空気の温度差が小さく、布状部材１近傍の空気が冷却されて下降しなくても、布状部材１の多孔部を通して下方に最大風量で通風することにより、空調対象空間Ａ内が無風に近い状態になることを回避して、熱交換装置４の要求負荷が低いときにおいても、不快感を与えることを防止できるのである。

〔第２実施の形態〕
この実施形態では、第１実施形態の構成と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
以下、本発明に係る空調装置について説明する。
図３に示すように、前記天井面Ｃには、ケーシング１０が空調対象空間Ａに開口する状態で設置されており、ケーシング１０内に送風ファン１１が収容されている。バイパス流路１２は、一端がケーシング１１の上面に連通接続されるとともに、その他端が輻射装置５の側面に連通接続されている。これにより、必要に応じて送風ファン１１を作動させることにより、居住者の居住者域に個別に通風するパーソナル空調の機能を備えさせることができる。

〔別実施の形態〕
（１）上記実施の形態では、コントローラＨが、熱交換装置４の設計上の最大負荷ｘ２のときに、布状部材１の多孔部を介して空調対象空間Ａに供給する空気の風量を布状部材１に結露を生じさせない最小風量ｙ１とする構成を例示したが、コントローラＨを用いなくてもよい。例えば、予め設定手段にて最小風量ｙ１を設定しておき、空調対象空間Ａに供給する空気の風量が熱交換装置４の負荷に拘わらず最小風量ｙ１を維持するようにしてもよい。

（２）上記実施の形態では、空調対象空間Ａの上面を構成する天井面Ｃに取付カバー９が下方が開口される状態で設置され、取付カバー９内に照明手段としての蛍光灯８が収容されている構成を例示したが、このような構成に限られるものではなく、例えば、蛍光灯５が空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに配設される構成としてもよい。具体的には、蛍光灯５が輻射装置５内に収容される構成が考えられる。

（３）上記実施の形態では、照明手段が蛍光灯８である構成を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＬＥＤや白熱灯であってもよい。

（４）上記実施の形態では、熱供給手段としての熱交換装置４が、循環空気流路２に循環する空気に対して冷熱を供給する構成を例示したが、循環空気流路２に循環する空気に対して温熱を供給してもよい。さらに、熱供給手段としてのヒータが、循環空気流路２に循環する空気に対して温熱を供給してもよい。

（５）上記実施の形態では、輻射部材が布状部材１である構成を例示したが、このような構成に限らず、例えば、輻射部材がパンチングメタルや金網であってもよい。

（６）上記実施の形態では、空調対象空間Ａの上面を構成する天井面Ｃの開口部に輻射装置５が設置されている。輻射装置５は、下面が開口した直方体形状の箱状部材６の下面に布状部材１を取り付けて構成してあり、布状部材１が天井面Ｃの開口部から下方に臨むように設置されている。ダクト７は、その一端が輻射装置５の上面又は側面に連通接続されるとともに、その他端が輻射装置５の側面に連通接続されている。ダクト７の途中には、熱交換装置４の室内用熱交換器４ａと加圧ファン３とが配設されている。室内用熱交換器４ａ内に送風ファン１３が配設されている。ダクト７及び輻射装置５内に循環空気流路２が形成され、空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに空気を循環させる構成を例示したが、ダクト７や輻射装置５を設けずに、天井面Ｃの開口部に布状部材１が設置され、空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに、室内用熱交換器４ａ、加圧ファン３、送風ファン１３が配設され、空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂ内に循環空気流路２が形成される構成としてもよい。

（７）上記実施の形態では、輻射部材が空気透過性を有する布状部材１である構成を例示したが、さらに、布状部材１が除菌性能を有してもよい。この場合において、除菌性能を発揮させるのに必要な通風量が布状部材１に結露を生じさせない最小風量を上回った場合には、最小風量を除菌性能を発揮させるのに必要な通風量まで大きくするように設定してもよい。

（８）上記実施の形態では、空調対象空間Ａの空気は、天井面Ｃの取付カバー９に形成された図示しない空気取入口を通って空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに供給される構成を例示したが、空調対象空間Ａの空気が外部に排気されるとともに、外部の空気が空調対象空間Ａとは反対側の空間Ｂに供給される構成としてもよい。

（９）上記実施の形態では、送風手段Ｄが、ダクト７の途中に配設された加圧ファン３、及び、室内用熱交換器４ａ内に配設された送風ファン１３である構成を例示したが、送風手段Ｄが、ダクト７の途中に配設された加圧ファン３、及び、羽根状の絞り部であってもよい。

空調装置の全体側面図 熱供給手段の負荷と空調対象空間に供給する空気の風量との関係を示す図 第２実施の形態における空調装置の全体側面図

符号の説明

１ 輻射部材
２ 循環空気流路
４ 熱供給手段
８ 照明手段
Ａ 空調対象空間
Ｂ 空調対象空間とは反対側の空間
Ｄ 送風手段
Ｈ 制御手段
ｘ１ 最小負荷
ｘ２ 最大負荷
ｙ１ 最小風量
ｙ２ 最大風量

Claims (4)

1. 空調対象空間内に空気を供給する多孔部を有する輻射部材と、
   前記輻射部材に対して前記空調対象空間とは反対側の空間に空気を循環させる循環空気流路と、
   前記循環空気流路に空気を循環及び供給させる送風手段と、
   前記循環空気流路に循環する空気に対して熱を供給する熱供給手段と、を設けた空調装置であって、
   前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最大負荷のときに、前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を前記輻射部材に結露を生じさせない最小風量とするように構成してある空調装置。
2. 前記送風手段が、前記熱供給手段の設計上の最小負荷のときに、前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を最大風量とするように構成してある請求項１に記載の空調装置。
3. 前記送風手段の風量を制御する制御手段を設け、
   前記制御手段が、前記熱供給手段の負荷の増加に基づいて前記輻射部材の多孔部を介して前記空調対象空間に供給する空気の風量を減少させるように構成してある請求項１又は２に記載の空調装置。
4. 前記空調対象空間とは反対側の空間に照明手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置。

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