JP2016099030A - Heater and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ、燃料の燃焼、電熱などを熱源とする暖房機、及び、ヒートポンプを用いて暖房運転または冷房運転を行う空気調和機に関する。 The present invention relates to a heat pump, a heater using fuel combustion, electric heat, or the like as a heat source, and an air conditioner that performs a heating operation or a cooling operation using the heat pump.
寒冷時に室内の空気を暖める暖房機には、電気ストーブのように電熱を利用したもの、石油ファンヒーターのように燃料を燃焼させて発生した熱を利用したもの、あるいは、ガスや灯油などを燃焼させることによって発生したエネルギーで温められた温水を利用したものなどが存在する。さらには、気体の圧縮と膨張、及び、熱交換を組み合わせたヒートポンプ方式を利用した空気調和機能を用いた暖房機も存在する。 Heaters that heat indoor air when it is cold are those that use electric heat like an electric stove, those that use heat generated by burning fuel like an oil fan heater, or burn gas or kerosene There are those that use hot water warmed by the energy generated by the process. Furthermore, there is a heater using an air conditioning function using a heat pump system that combines compression and expansion of gas and heat exchange.
特許文献1には、室外機で加熱された温水を熱源とする温水暖房機が開示されている。特許文献1に開示された温水暖房機(特許文献1の図1参照)は、床置き式の室内機を備え、該室内機の下部付近から床面へ向けて床面とほぼ平行に温風を吹き出している。これに加え、特許文献1に開示された温水暖房機の室内機には、前面パネルに設けられた多数の放射孔から輻射熱及び温風を放出する機能が備えられている。 Patent Document 1 discloses a hot water heater using hot water heated by an outdoor unit as a heat source. A hot water heater disclosed in Patent Document 1 (see FIG. 1 of Patent Document 1) includes a floor-standing indoor unit, and warm air is provided in a direction substantially parallel to the floor surface from the lower part of the indoor unit toward the floor surface. Is blowing out. In addition, the indoor unit of the hot water heater disclosed in Patent Document 1 has a function of releasing radiant heat and hot air from a large number of radiation holes provided in the front panel.
具体的には、特許文献1に開示された温水暖房機の室内機は、前面パネル2とその裏面に設置された放射板9とを備えている(特許文献1の図1参照)。そして、特許文献1の室内機では、室外機20で温められた温水が通る加熱管10を放射板9に接触させて配置し、放射板9を温める構造になっている。前面パネル2には、複数の放射孔2aが設けられており、温められた放射板9から出される遠赤外線が放射孔2aから前面に向けて放射され、温水暖房機の周辺にいる人が暖を採れるようになっている。
Specifically, the indoor unit of the hot water heater disclosed in Patent Document 1 includes a front panel 2 and a radiation plate 9 installed on the back surface thereof (see FIG. 1 of Patent Document 1). And in the indoor unit of patent document 1, the
これに加え、特許文献1の室内機には、室外機20で温められた温水が供給される温水供給チューブ11に接続された放熱器7と、放熱器7の下流側に配置された送風ファン8とが備えられている。そして、特許文献1の図1に示す室内機の前面の下部には、放熱器7で温められた気体が送風ファン8によって温風として吹き出される吹出口6が設けられている。この構成により、特許文献1の図1に示す室内機においては、放射板9からの輻射熱が前面パネル2から放出され、放熱器7からの温風が吹出口6から床面付近に放出される。
In addition to this, the indoor unit of Patent Document 1 includes a radiator 7 connected to a hot
また、特許文献1の図2には、別の形態の室内機が開示されている。この室内機では、放熱板が前面パネル2に対して傾斜して配置されており、放射板18と仕切板17との間に送風ファン8から送出された温風が流入する流入孔17aが設けられている。そして、流入孔17aを通過した温風は、放射板18の周縁を介して前面パネル2の放射孔2aから微温風として、機外へ放出される。すなわち、特許文献1の図2に示す室内機においては、放射板18からの輻射熱が前面パネル2から放出されるとともに、放熱器7からの温風が微温風として、放射孔2aから放出される。
Further, FIG. 2 of Patent Document 1 discloses another type of indoor unit. In this indoor unit, the heat radiating plate is arranged to be inclined with respect to the front panel 2, and an inflow hole 17 a through which the warm air sent from the blower fan 8 flows is provided between the
上述のように、特許文献1に示す温水暖房機では、前面パネル2に設けられた放射孔2aは、前面パネル2から離間して配置された放射板18からの熱を輻射熱として機外へ放出する機能を有している。これに加え、特許文献1の図2に示す室内機では、放射孔2aは、送風ファン8からの温風を微温風として放出する機能も有している。なお、特許文献1に示す温水暖房機においては、放射孔2aから微温風を放出する場合には、前面パネル2の下部に設けられた吹出口6から温風が放出されることはない。
As described above, in the hot water heater shown in Patent Document 1, the radiation hole 2a provided in the front panel 2 releases heat from the
また、特許文献1の温水暖房機においては、放射板9の裏面に、約60℃前後の加熱管10を接触させて放射板9に熱を伝えている。このように、加熱管10の温度が比較的高いため、放射板9に人が触ると低温やけどを起こす可能性がある。そのため、放射板9とは一定の距離を開けて前面パネル2が設けられている。つまり、特許文献1の温水暖房機には、前面パネル2に人が直接触れて低温やけどをする危険性を回避するために、前面パネル2の裏面に放射板9が別途設けられている。そのため、室内機の構造の複雑化や、室内機の奥行き寸法の増大化、さらには、室内機の製造に必要な原材料費の上昇にもつながる。また、特許文献1の温水暖房機においては、前面パネル2は、放射孔2aを介して輻射熱及び温風を放出させるためのものであり、人が直接触って採暖することは考慮されていない。
In the hot water heater of Patent Document 1, heat is transferred to the radiation plate 9 by bringing the
そこで、本発明では、温風を放出することによって室内を暖房することに加え、前面パネルを直接触れて採暖することが可能な暖房機、及び空気調和機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heater and an air conditioner that can heat a room by directly touching a front panel in addition to heating the room by releasing warm air.
本発明の第一局面にかかる暖房機は、熱源を備える暖房機であって、前記熱源によって暖められた利用流体を送り出す送風機と、前記送風機の流体送出側に配置され、該暖房機によって暖められる対象物との接触面を構成するパネルと、を備える。前記暖房機において、前記パネルは、前記接触面の少なくとも一部から前記利用流体を外部へ送り出す送出口を有しているとともに、前記送風機から送り出された前記利用流体によって暖められる。 A heater according to a first aspect of the present invention is a heater including a heat source, and is disposed on a fluid delivery side of the blower that sends out a use fluid heated by the heat source, and is heated by the heater. A panel constituting a contact surface with the object. In the heater, the panel has a delivery port for sending the used fluid to the outside from at least a part of the contact surface, and is warmed by the used fluid sent from the blower.
前記暖房機において、前記パネルの下部には、前記熱源によって暖められた利用流体を外部へ放出する吹出し口がさらに備えられていてもよい。 In the heater, a lower part of the panel may further include a blowout port that discharges the use fluid heated by the heat source to the outside.
前記暖房機は、前記送出口から送り出される前記利用流体の流量と、前記吹出し口から放出される前記利用流体の流量とを調整する流量調整部をさらに備えていてもよい。 The heater may further include a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the used fluid that is sent out from the delivery port and the flow rate of the used fluid that is discharged from the outlet.
前記暖房機において、前記送出口から送り出される前記利用流体の風速は、前記吹出し口から送り出される前記利用流体の風速よりも低くてもよい。
前記暖房機において、前記送出口は、前記パネルの前記接触面上に設けられた複数の穴であってもよい。
In the heater, a wind speed of the use fluid sent out from the delivery port may be lower than a wind speed of the use fluid sent out from the outlet.
In the heater, the delivery port may be a plurality of holes provided on the contact surface of the panel.
前記暖房機において、前記パネルの周囲には、外枠部がさらに備えられており、前記外枠部の前側表面は、前記パネルの前記接触面に対して、突出するように配置されており、前記送出口は、前記パネルの外周部であって、前記パネルと前記外枠部との間に設けられていてもよい。 In the heater, an outer frame portion is further provided around the panel, and a front surface of the outer frame portion is disposed so as to protrude with respect to the contact surface of the panel, The delivery port may be an outer peripheral part of the panel and provided between the panel and the outer frame part.
前記暖房機は、前記パネルよりも上方側に配置され、前記利用流体が外部へ放出される上部吹出し口と、前記上部吹出し口から放出される前記利用流体の流量を調整する第2の流量調整部と、をさらに備えていてもよい。 The heater is disposed above the panel, and an upper outlet from which the used fluid is discharged to the outside, and a second flow rate adjustment for adjusting the flow rate of the used fluid discharged from the upper outlet. May be further included.
本発明の第二局面にかかる空気調和機は、上記の何れかの構成の暖房機を備えている空気調和機である。本空気調和機は、暖房運転時には凝縮器として機能するとともに、冷房運転時には蒸発器として機能する室内側熱交換器と、暖房運転時には蒸発器として機能するとともに、冷房運転時には凝縮器として機能する室外側熱交換器と、熱媒体を圧縮する圧縮器と、熱媒体を減圧する膨張器とを、上述した暖房機として備えている。そして、本空気調和機においては、暖房運転時における前記室内側熱交換器が、前記熱源となっている。 An air conditioner according to a second aspect of the present invention is an air conditioner including the heater having any one of the above configurations. The air conditioner functions as a condenser during heating operation, and functions as an indoor heat exchanger that functions as an evaporator during cooling operation, and a room that functions as an evaporator during heating operation and also functions as a condenser during cooling operation. An outer heat exchanger, a compressor that compresses the heat medium, and an expander that depressurizes the heat medium are provided as the above-described heater. And in this air conditioner, the said indoor side heat exchanger at the time of heating operation becomes the said heat source.
本発明によれば、温風を放出することによって室内を暖房することに加え、前面パネルを直接触れて採暖することが可能な暖房機、及び空気調和機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in addition to heating a room | chamber interior by discharging | emitting warm air, the heater which can touch and heat a front panel directly, and an air conditioner can be provided.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<第1の実施形態>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<First Embodiment>
第1の実施形態では、本発明の空気調和機の一例として、ヒートポンプを用いた空気調和機を挙げて説明する。図1は、本実施の形態にかかる空気調和機を構成する室内機10の外観を示す。図2は、室内機10の内部構成を示す。図3は、室内機10を備える空気調和機1の全体構成を示す。なお、本第1の実施形態にかかる空気調和機1は、暖房運転と冷房運転の両方を行うことが可能であるが、特に暖房運転を行う場合には、本発明の暖房機の一例にも相当する。
<空気調和機の全体構成>
In the first embodiment, an air conditioner using a heat pump will be described as an example of the air conditioner of the present invention. FIG. 1 shows an external appearance of an
<Overall configuration of air conditioner>
先ず、本実施の形態にかかる空気調和機1の全体構成と基本的な動作の概要について、図3を用いて説明する。図3では、空気調和機1の暖房運転時の冷媒(熱媒体)の流れを実線の矢印で示し、空気調和機1の冷房運転時の冷媒(熱媒体)の流れを破線の矢印で示している。 First, an overview of the overall configuration and basic operation of the air conditioner 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the flow of the refrigerant (heat medium) during the heating operation of the air conditioner 1 is indicated by a solid line arrow, and the flow of the refrigerant (heat medium) during the cooling operation of the air conditioner 1 is indicated by a broken line arrow. Yes.
図3に示すように、本実施の形態にかかる空気調和機1は、セパレート式の空気調和機であって、主に、室内機10と室外機50とから構成されている。なお、空気調和機1は、室内機10と室外機50とが冷媒配管57(細管)および冷媒配管58(太管)を介して接続されることによって構成されている。以下、室外機50、室内機10、冷媒配管57および58について詳述する。
As shown in FIG. 3, the air conditioner 1 according to this embodiment is a separate type air conditioner, and mainly includes an
(1)室外機
室外機50は、主に、筐体51、圧縮機52、四路切換弁53、室外熱側交換器54、膨張弁55、室外送風機56、冷媒配管57、冷媒配管58、二方弁59、および三方弁60から構成されている。なお、この室外機50は、屋外に設置されている。
(1) Outdoor unit The
筐体51には、圧縮機52、四路切換弁53、室外側熱交換器54、膨張弁55、室外送風機56、二方弁59、および三方弁60等が収納されている。
The casing 51 houses a
圧縮機52は、吐出管52aおよび吸入管52bを有している。吐出管52aおよび吸入管52bは、それぞれ、四路切換弁53の異なる接続口に接続されている。圧縮機52は、運転時、吸入管52bから低圧の冷媒ガスを吸入し、その冷媒ガスを圧縮して高圧の冷媒ガスを生成した後、その高圧の冷媒ガスを吐出管52aから吐出する。なお、本実施の形態において、この圧縮機52の制御形式は、特に限定されず、定速式の圧縮機であってもよいし、インバータ式の圧縮機であってもよい。
The
四路切換弁53は、冷媒配管を介して圧縮機52の吐出管52aおよび吸入管52b、室外側熱交換器54ならびに室内側熱交換器16に接続されている。四路切換弁53は、運転時、空気調和機1の制御部(図示せず)から送信される制御信号に従って、圧縮機52の吐出管52aを室内側熱交換器16に連結させると共に圧縮機52の吸入管52bを室外側熱交換器54に連結させる暖房運転状態(図3の実線矢印参照)と、圧縮機52の吐出管52aを室外側熱交換器54に連結させると共に圧縮機52の吸入管52bを室内側熱交換器16に連結させる冷房運転状態(図3の破線矢印参照)とを切り換える。
The four-
室外側熱交換器54は、左右両端で複数回折り返された伝熱管(図示せず)に多数の放熱フィン(図示せず)が取り付けられたもの(フィンアンドチューブ型熱交換器)であって、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。なお、熱交換器としてパラレルフロー型熱交換器やサーペン型熱交換器を用いてもよい。
The
膨張弁55は、後述するステッピングモータを介して開度制御が可能な電子膨張弁であって、一方が冷媒配管を介して二方弁59に接続されると共に、他方が室外側熱交換器54に接続されている。膨張弁55のステッピングモータは、空気調和機1の制御部(図示せず)から送信される制御信号に従って動作する。膨張弁55は、運転時において、凝縮器(暖房時は室内側熱交換器16であり、冷房時は室外側熱交換器54である)から流出する高温高圧の液冷媒を蒸発しやすい状態に減圧すると共に、蒸発器(暖房時は室外側熱交換器54であり、冷房時は室内側熱交換器16である)への冷媒供給量を調節する役目を担っている。
The
室外送風機56は、主に、プロペラファンおよびモータから構成されている。プロペラファンは、モータによって回転駆動され、屋外の外気を室外側熱交換器54に供給する。モータは、空気調和機1の制御部(図示せず)から送信される制御信号に従って動作する。
The
二方弁59は、冷媒配管57に連結される。なお、二方弁59は、室外機50から冷媒配管57が取り外されるときに閉じられ、冷媒が室外機50から外部に漏れることを防ぐ。
The two-
三方弁60は、冷媒配管58に連結される。なお、三方弁60は、室外機50から冷媒配管58が取り外されるときに閉じられ、冷媒が室外機50から外部に漏れることを防ぐ。また、室外機50から、あるいは室内機10を含めた冷凍サイクル全体から、冷媒を回収する必要があるときは、三方弁60を通じて冷媒の回収が行われる。
The three-
(2)室内機
室内機10は、主に、筐体11、室内側熱交換器16、および室内送風機17から構成されている。なお、本実施の形態においては、室内機10は、室内の床面上に設置されている。但し、本発明の空気調和機では、床置き式の室内機には必ずしも限定されない。本発明の空気調和機の室内機は、床面に近い位置の比較的低所に設置される壁掛式空気調和機であってもよい。
(2) Indoor unit The
筐体11には、室内側熱交換器16、室内送風機17、および制御部(図示せず)等が収納されている。
The
室内側熱交換器16は、3個の熱交換器16a、16b、16cを、室内送風機17を覆う屋根のように組み合わせたものである。なお、各熱交換器16a、16b、16cは、左右両端で複数回折り返された伝熱管(図示せず)に多数の放熱フィン(図示せず)が取り付けられたもの(フィンアンドチューブ型熱交換器)であって、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。なお、熱交換器としてパラレルフロー型熱交換器やサーペン型熱交換器を用いてもよい。
The
室内送風機17は、主に、クロスフローファンおよびモータから構成されている。クロスフローファンは、モータによって回転駆動され、室内の空気を筐体11に吸い込んで室内側熱交換器16に供給すると共に、室内側熱交換器16で熱交換された空気を室内に送出する。
The
なお、室外機50の圧縮機52、四路切換弁53、室外側熱交換器54および膨張弁55は、室外機50内部で冷媒配管により連結されている。また、室内機10の室内側熱交換器16も室内機内部で冷媒配管に連結されている。室外機50と室内機16とは、冷媒配管57,58によって順次接続される。これにより、圧縮機52、四路切換弁53、室外側熱交換器54、膨張弁55、室内側熱交換器16が冷媒配管により順次連結されて冷媒回路(冷凍サイクル)を構成している。
The
(3)冷媒配管
冷媒配管57は、冷媒配管58よりも細い管であって、運転時に液冷媒が流れる。冷媒配管58は、冷媒配管57よりも太い管であって、運転時にガス冷媒が流れる。なお、熱媒体(冷媒)としては、例えば、HFC系のR410AやR32等が用いられる。
(3) Refrigerant piping The
<空気調和機の基本的な動作>
以下、本実施の形態にかかる空気調和機1の暖房運転、および冷房運転について詳述する。
<Basic operation of the air conditioner>
Hereinafter, the heating operation and the cooling operation of the air conditioner 1 according to the present embodiment will be described in detail.
(1)暖房運転
暖房運転では、四路切換弁53が図3の実線で示される状態、すなわち、圧縮機52の吐出管52aが室内側熱交換器16に接続され、かつ、圧縮機52の吸入管52bが室外側熱交換器54に接続された状態となる。また、このとき、二方弁59および三方弁60は開状態とされている。この状態で、圧縮機52が起動されると、ガス冷媒が、圧縮機52に吸入され、圧縮された後、四路切換弁53および三方弁60を経由して室内側熱交換器16に供給され、室内空気を加熱すると共に凝縮されて液冷媒となる。
(1) Heating operation In the heating operation, the four-
その後、この液冷媒は、二方弁59を経由して膨張弁55に送られ、減圧されて気液二相状態となる。気液二相状態の冷媒は、室外側熱交換器54に送られて、室外側熱交換器54において蒸発させられてガス冷媒となる。最後に、そのガス冷媒は、四路切換弁53を経由して、再び、圧縮機52に吸入される。
Thereafter, the liquid refrigerant is sent to the
(2)冷房運転
冷房運転では、四路切換弁53が図3の破線で示される状態、すなわち、圧縮機52の吐出管52aが室外側熱交換器54に接続され、かつ、圧縮機52の吸入管52bが室内側熱交換器16に接続された状態となる。また、このとき、二方弁59および三方弁60は開状態とされている。この状態で、圧縮機52が起動されると、ガス冷媒が、圧縮機52に吸入され、圧縮された後、四路切換弁53を経由して室外側熱交換器54に送られ、室外側熱交換器54において冷却され、液冷媒となる。その後、この液冷媒は、膨張弁55に送られ、減圧されて気液二相状態となる。気液二相状態の冷媒は、二方弁59を経由して室内側熱交換器16に供給され、室内空気を冷却するとともに蒸発されてガス冷媒となる。最後に、そのガス冷媒は、三方弁60および四路切換弁53を経由して、再び、圧縮機52に吸入される。
(2) Cooling operation In the cooling operation, the four-
<室内機のより具体的な構成>
続いて、図1および図2を参照しながら、本実施の形態にかかる空気調和機1の室内機10のより具体的な構成について説明する。
<More specific configuration of indoor unit>
Next, a more specific configuration of the
本実施の形態にかかる空気調和機1では、室内機10は床置き式となっている。図1に示すように、室内機10は、筐体11によってその外形が形成されている。筐体11は、主に、前面部11a、側面部11b、上面部11c、背面部(図示せず)、底面部11d(図2参照)で構成されている。ここで、筐体11の前面部11aとは、室内熱交換器(熱源)16との間で熱交換が行われた利用流体が外部へ送出される送出口(本実施形態では、送出孔12a)が設けられている面である。すなわち、前面部11aは、室内機10を通常の使用時の状態で設置した場合に、空調を行う対象と主に面している側である。この前面部11aを基準として、その背面側に位置する面が背面部であり、前面部11aと背面部との間に位置し、筐体11の側方を構成している面が側面部11bである。また、上面部11cは、室内機10を通常の使用時の状態で設置した場合に上側に位置する面である。底面部11dは、室内機10を通常の使用時の状態で設置した場合に、床面(本実施形態の床置き式の空気調和機1では設置面)と対向する面である(図2参照)。
In the air conditioner 1 according to the present embodiment, the
筐体11の前面部11aには、前面パネル(パネル)12が設置されている。前面パネル12には、利用流体が送出される送出孔12aが複数形成されている。図1に示すように、送出孔12aは、前面パネル12上に、小さな円形状(直径10mmほど)の穴の形態で、縦横に等間隔(約10mm間隔)で複数個配列されている。但し、本発明においては、パネルに設けられた送出口の形状及び寸法は、これに限定はされない。また、前面パネル12の表面(室内機10の外側の面)は、空調を行う対象物(例えば、暖房機によって暖められる使用者の手、衣類など)との接触面となっている。
A front panel (panel) 12 is installed on the
筐体11の側面部11bには、空気吸込み部14が設けられている。空気吸込み部14には、格子を設け、ユーザーが誤って手を入れないような構造にしている。空気調和機1の運転時に、利用流体である室内の空気は、この空気吸込み部14を介して、筐体11内に取り込まれ、室内機10内に設けられた室内側熱交換器16と熱交換される。
An
筐体11の上面部11cには、上部吹出し口15が設けられている。空気調和機1の運転時に、室内機10は、この上部吹出し口15を介して、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体を室内機10の鉛直上方向に送出することができる。なお、上部吹出し口15に、風向変更板を設けることで、風向を変更できるようにしてもよい。
An
筐体11の底面部11dは、側面部11bの下端部よりも高い位置に設けられており、底面部11dと床面との間には、空間が形成されている(図2参照)。そして、筐体11の底面部11dには、床面吹出し口(吹出し口)18が設けられている。このような構成により、空気調和機1の運転時に、室内機10は、床面吹出し口18を介して、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体を室内機10が設置されている床面に沿うように送出することができる。
The
続いて、室内機10の内部構成について、図2を参照して説明する。図2に示すように、室内機10の筐体11内には、室内側熱交換器16および室内送風機17が設けられている。本実施の形態では、図2に示すように、室内側熱交換器16は、3個の熱交換器16a、16b、16cを、室内送風機17を覆う屋根のように(逆V字型に)組み合わせて構成されている。但し、室内側熱交換器16は、図2のような形状に限らず、例えば、室内機を薄型化したいときは板状の熱交換器を用いてもよい。また、室内送風機17としては、クロスフローファンが用いられる。しかし、本発明はこれに限定はされず、目的に応じたファンを適宜使用することができる。
Next, the internal configuration of the
また、図2に示すように、室内機10の内部には室内側熱交換器16の上の部分に比較的広い空間が形成されている。つまり、室内機10の内部は、筐体11の側面部11bの空気吸込み部14が設けられている位置において、空間となっている。これにより、空気吸込み部14から吸い込まれた外部の空気を、ヒートポンプサイクルの利用側熱源である室内側熱交換器16へスムーズに均一に通過させることができる。なお、側面部11bに設けられた空気吸込み部14だけでは吸込み面積が不足する場合は、室内機10の背面上部に空気吸込み部を別途設けてもよい。
As shown in FIG. 2, a relatively wide space is formed inside the
室内側熱交換器16の前面側には、第1の仕切り板21が設けられている。また、第1の仕切り板の前面側には、第2の仕切り板22が設けられている。図2に示すように、第1の仕切り板21と第2の仕切り板22とは、略一定の間隔を有して、互いに略平行になるように配置されている。そして、第1の仕切り板21及び第2の仕切り板22は、それぞれの上端部が、上部吹出し口15と接続されている。また、第1の仕切り板21と第2の仕切り板22との間に形成される空間は、各仕切り板の下端部において、室内送風機17の送風口19と連通するような構成となっている。これにより、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体が、室内送風機17から上部吹出し口15へと導かれる流路(流路C)が形成される。
A
また、第2の仕切り板22は、前面パネル12とも、略一定の間隔を有して、互いに略平行になるように配置されている。そして、第2の仕切り板22と前面パネル12との間に形成される空間は、各仕切り板の下端部において、室内送風機17の送風口19と連通するような構成となっている。これにより、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体が、第2の仕切り板22と前面パネル12との間の空間に導かれ、前面パネル12に設けられた送出孔12aから外部へ送出される流路(流路B)が形成される。なお、前面パネル12では、前面パネル12の裏面(第2の仕切り板22と対向している面)側が利用流体の流路Bとなっている。そのため、例えば、暖房運転時において、室内側熱交換器16との熱交換で暖められた利用流体が前面パネル12の裏面に沿って流れることによって、前面パネル12そのものが暖められる。これにより、空調対象物との接触面となる前面パネル12の表面は、対象物を接触させて暖めることができる。したがって、本明細書では、前面パネル12の表面は、接触加熱部とも呼ばれる。
The
また、図2に示すように、筐体11の底面部11dに設けられた床面吹出し口18も、室内送風機17の送風口19と連通するような構成となっている。これにより、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体が、室内機10の底面部11dを沿って導かれ、床面吹出し口18から外部へ送出される流路(流路A)が形成される。
In addition, as shown in FIG. 2, the
以上のように、室内機10においては、室内側熱交換器16と熱交換された利用流体は、3つの流路(流路A,B,C)によって、床面吹出し口18、前面パネル12、上部吹出し口15からそれぞれ外部へ送出される。本実施の形態の室内機10は、上記のような3つの流路を備えていることで、暖房運転時及び冷房運転時などの運転モードの違いや、空調の目的に応じて、利用流体の吹出し位置を適宜変更することができる。
As described above, in the
<室内機から送出される風の流れについて>
室内機10内における風の流れについて説明する。
まず、室内機10の外部(例えば、空調対象の室内)の空気(利用流体)は、空気吸込み部14から室内機10内へ取り込まれる。空気吸込み部14から室内機10の内部へ吸い込まれた空気は、図示しないフィルタ等を通過し、熱源である室内側熱交換器16を通過する。このとき、暖房運転時の場合は、吸い込まれた空気と室内側熱交換器16との間で熱交換が行われ、空気が暖められる。暖められた空気は、室内送風機17を通過し、送風口19を通過する。一方、冷房運転時の場合は、吸い込まれた空気と室内側熱交換器16との間で熱交換が行われ、空気が冷却される。冷却された空気は、室内送風機17を通過し、送風口19を通過する。なお、冷房運転時に室内側熱交換器16に発生するドレン水は、従来の空気調和機と同様にドレン水を屋外に排出するためのドレン水排出配管を通って、室外へ放出される。あるいは、室内機10に、ドレン水を貯留するタンクを設けてもよい。
<Flow of wind sent out from indoor units>
The flow of wind in the
First, air (utilized fluid) outside the indoor unit 10 (for example, a room to be air-conditioned) is taken into the
送風口19を通過した空気は、その後、上述した3つの流路(流路A,B,C)のうちの何れかから、室内機10の外(すなわち、空調対象の室内)へ送出される。これら3つの流路の切り替え方法、及び、各流路からの利用流体の流量の調整方法については、後述する。
The air that has passed through the
図4から9には、空気調和機1の暖房運転時及び冷房運転時に、室内機10の各流路(流路A,B,C)のうちのどの流路を利用して、利用流体を室内へ送出するかの例を示す。図4から図9では、暖房運転時に送出される温風と、冷房運転時に送出される冷風とを、それぞれ異なる種類の矢印で示している。
In FIGS. 4 to 9, during the heating operation and the cooling operation of the air conditioner 1, which of the flow paths (flow paths A, B, and C) of the
図4に示す例では、暖房運転時の温風は、前面パネル12及び床面吹出し口18から送出される。一方、冷房運転時の冷風は、上部吹出し口15から送出される。
図5に示す例では、暖房運転時の温風は、前面パネル12及び床面吹出し口18から送出される。一方、冷房運転時の冷風は、床面吹出し口18から送出される。
図6に示す例では、暖房運転時の温風は、前面パネル12及び床面吹出し口18から送出される。一方、冷房運転時の冷風は、上部吹出し口15および前面パネル12から送出される。
In the example shown in FIG. 4, the warm air during the heating operation is sent out from the
In the example shown in FIG. 5, the warm air during the heating operation is sent out from the
In the example shown in FIG. 6, warm air during heating operation is sent out from the
図7に示す例では、暖房運転時の温風及び冷房運転時の冷風はともに、前面パネル12及び床面吹出し口18から送出される。
図8には、空気調和機1が暖房機能のみを有する場合の例を示す。図8に示す例では、暖房運転時の温風は、前面パネル12及び床面吹出し口18から送出される。
図9には、空気調和機1が暖房機能のみを有する場合の例を示す。図9に示す例では、暖房運転時の温風は、前面パネル12のみから送出される。
In the example shown in FIG. 7, both the warm air during the heating operation and the cold air during the cooling operation are sent from the
In FIG. 8, the example in case the air conditioner 1 has only a heating function is shown. In the example shown in FIG. 8, the warm air during the heating operation is sent out from the
In FIG. 9, the example in case the air conditioner 1 has only a heating function is shown. In the example shown in FIG. 9, the warm air during the heating operation is sent only from the
図4から図9に示す利用流体の送出方法は、本発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。なお、通常、温かい空気は上昇し、冷たい空気は下降する傾向にある。そのため、温風の吹出しは、床面吹出し口18などの室内機10の下側に設けられた送出口から吹出すことが好ましく、冷風の吹出しは、上部吹出し口15などの室内機10の上側に設けられた送出口から吹出すことが好ましい。
The method for delivering the utilization fluid shown in FIGS. 4 to 9 is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. In general, warm air tends to rise and cold air tends to fall. Therefore, it is preferable that the hot air is blown out from the outlet provided on the lower side of the
<流路及び風量の制御機構について>
次に、室内機10において利用流体の各流路をどのように切り替え、かつ、各流路における利用流体の流量をどのように調節するかについて、図10および図11を参照しながら説明する。図10および図11には、室内機10の流路A、流路B、および流路C周辺の概略的な内部構成を示す。室内機10の内部には、室内送風機17の送風口19側の流路(図中、Xで示す)と、各流路(流路A,B,C)との間に、流路切り替え部31(流量調整部)が設けられている。
<About control mechanism of flow path and air volume>
Next, how to switch each flow path of the used fluid in the
一例では、流路切り替え部31は、板状部材31aが軸31bを中心にして回転するような構造を有している。図10などに示す模式図では、軸31bを中心にして回転する板状部材31aの端部の軌道を31cで示している。流路切り替え部31は、流路Xが各流路A,B,Cへ分岐する分岐点に配置されている。図10などに示す例では、板状部材31aの端部の回転軌道が、流路Xから流路A,B,Cへの分岐点における内径に合致するように、板状部材31aの寸法及び分岐点の内径が設定されている。流路切り替え部31は、上記のような構成を有していることにより、板状部材31aの位置を適宜変更することで、流路Xから各流路A,B,Cへの流路の切り替えを行うことができるとともに、各流路A,B,Cへ流れる利用流体の風量を調節することができる。
In one example, the flow
さらに、室内機10の流路C内には、流路C内の開閉を行う流路開閉部32(第2の流路調整部)が設けられている。図10に示す例では、流路開閉部32は、流路切り替え部31とほぼ同様の形状を有している。但し、流路開閉部32は、流路Cの内径に合わせて、流路切り替え部31よりも小さな寸法を有している。流路開閉部32が設けられていることで、流路開閉部32の板状部材が、流路Cの内径を塞ぐように配置されているときは、流路Cは閉状態となり、上部吹出し口15からの利用流体の送出を停止することができる。
Furthermore, in the flow path C of the
図10には、流路切り替え部31及び流路開閉部32の種々の動作状態を示す。図10では、便宜上、状態a〜状態eを、暖房運転時における動作状態として示し、状態fを、冷房運転時における動作状態として示している。但し、図10に示す、運転モードと、流路切り替え部31及び流路開閉部32の動作状態との関係は、例示的なものであり、冷房運転時に状態a〜状態eの動作状態とすることも可能であり、暖房運転時に状態fの動作状態とすることも可能である。
FIG. 10 shows various operating states of the
状態aは、流路Aと連結する床面吹出し口18からのみ利用流体(温風)が送出される場合を示す。流路切り替え部31を状態aの位置に固定することで、流路Xに対して垂直方向に配置された流路BおよびCには、ほとんど利用流体は流れず、大部分の利用流体が流路Aへ流れる。したがって、図示される状態aでは、流路開閉部32は閉状態となっているが、流路開閉部32を開状態としてもよい。
State a shows a case where the use fluid (warm air) is delivered only from the
状態bは、流路Aと連結する床面吹出し口18、および、流路Bと連結する前面パネル12の送出孔12aから、利用流体(温風)が送出される場合を示す。流路切り替え部31を状態bの位置に固定することで、流路Xとほぼ平行な方向の流路Aと、流路Xに対して垂直な方向の流路B,Cとの両方に利用流体を送出することができる。そして、流路開閉部32は、閉状態となっているため、流路Cと連結する上部吹出し口15からの利用流体の送出を停止することができる。なお、流路切り替え部31を状態bの位置に固定し、流路開閉部32を開状態とすれば、流路Aおよび流路Bに加えて、流路Cにも利用流体を送出することができる。この場合、床面吹出し口18、前面パネル12、および、上部吹出し口15の全てから利用流体が送出される。
The state b shows a case where the use fluid (warm air) is sent from the
状態cは、流路Bと連結する前面パネル12のみから利用流体(温風)が送出される場合を示す。流路切り替え部31を状態cの位置に固定することで、流路Aへの利用流体の流れを遮断することができる。さらに、流路開閉部32を閉状態とすることで、流路Cと連結する上部吹出し口15からの利用流体の送出を停止することができる。
The state c shows a case where the use fluid (warm air) is sent only from the
状態dは、流路Cと連結する上部吹出し口15のみから利用流体(温風)が送出される場合を示す。流路切り替え部31を状態dの位置に固定することで、流路Aおよび流路Bへの利用流体の流れを遮断することができる。また、流路開閉部32を開状態とすることで、流路Cと連結する上部吹出し口15から利用流体が送出される。
The state d shows a case where the utilization fluid (warm air) is delivered only from the
状態eは、流路Bと連結する前面パネル12、および、流路Cと連結する上部吹出し口15から、利用流体(温風)が送出される場合を示す。流路切り替え部31を状態eの位置に固定し、流路開閉部32を開状態とすることで、流路Bと連結する前面パネル12、および、流路Cと連結する上部吹出し口15から、利用流体を送出することができる。なお、状態eにおける流路切り替え部31の固定位置は、状態cの場合と同じである。
The state e shows a case where the use fluid (warm air) is sent out from the
状態fは、冷房運転時において、流路Bと連結する前面パネル12のみから利用流体(冷風)が送出される場合を示す。状態fにおける、流路切り替え部31および流路開閉部32の動作状態は、状態cの場合と同じである。
The state f shows a case where the use fluid (cold air) is sent only from the
なお、図4から図9に示す、室内機10からの利用流体の吹出し位置と、図10に示す、流路切り替え部31および流路開閉部32の動作状態との関係をまとめると以下のようになる。
図4に示す室内機10では、暖房運転時の動作状態が、図10の状態bであり、冷房運転時の動作状態が、図10の状態dである。
図5に示す室内機10では、暖房運転時の動作状態が、図10の状態bであり、冷房運転時の動作状態が、図10の状態aである。
4 to 9, the relationship between the discharge position of the used fluid from the
In the
In the
図6に示す室内機10では、暖房運転時の動作状態が、図10の状態bであり、冷房運転時の動作状態が、図10の状態eである。
図7に示す室内機10では、暖房運転時及び冷房運転時の動作状態は、いずれも図10の状態bである。
図8に示す暖房機能のみを有する室内機10では、流路切り替え部31および流路開閉部32の動作状態は、図10の状態bである。
図9に示す暖房機能のみを有する室内機10では、流路切り替え部31および流路開閉部32の動作状態は、図10の状態cである。
In the
In the
In the
In the
なお、流路Aおよび流路Bを流れる利用流体の流量は、各流路の圧力損失や出口形状などによって変わり得る。本実施の形態では、上述したように、流路切り替え部31が、軸31bを中心に回転する板状部材31aを備えた構成となっており、板状部材31aの位置を変更することで、流路Xから各流路A,Bへ分岐する箇所における流路の断面積を変更することができる。これにより、流路A,Bの圧力損失などが異なる場合にも、流路Aおよび流路Bに流れる利用流体の流量比率を比較的容易に制御することができる。すなわち、流路切り替え部31は、流量を調整する調整機構としての役割も果たすことができる。
In addition, the flow volume of the utilization fluid which flows through the flow path A and the flow path B can change with the pressure loss, exit shape, etc. of each flow path. In the present embodiment, as described above, the flow
図11(a)および(b)には、流路切り替え部31を用いて、流路Aと流路Bとに流れる利用流体の流量を調整する方法を示す。図11(a)は、流路Aに流れる利用流体の流量が、流路Bに流れる利用流体の流量よりも多い場合の流路切り替え部31の状態を示す。図11(b)は、流路Bに流れる利用流体の流量が、流路Aに流れる利用流体の流量よりも多い場合の流路切り替え部31の状態を示す。
FIGS. 11A and 11B show a method of adjusting the flow rate of the used fluid flowing through the flow channel A and the flow channel B using the flow
以上のように、本実施の形態の空気調和機1では、流路切り替え部31の板状部材31aを回転させて位置を変更することで、流路Aおよび流路Bに流れる利用流体の流量を調整することができる。すなわち、上記の構成によれば、複数の流路の流量比率を簡便な機構で容易に制御できる空気調和機1を提供できる。なお、流路開閉部32も、流路切り替え部31と同様の形状を有しているため、流路開閉部32に同様の動作をさせることで、流路Cの開閉だけでなく、流路Cを流れる利用流体の流量の調整も行うことが可能である。
As described above, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the flow rate of the used fluid flowing in the flow path A and the flow path B is changed by rotating the
本実施の形態にかかる室内機10は、上記のような構成を有することにより、前面パネル12の表面に設けられた複数の送出孔12aから、利用流体(例えば、温風)を送出することができる。これと同時に、本実施の形態にかかる室内機10では、例えば、暖房運転時において、室内側熱交換器16との熱交換で暖められた利用流体が前面パネル12の面に沿って流れることによって、前面パネル12そのものが暖められる。これにより、空調対象物との接触面となる前面パネル12の表面は、対象物を接触させて暖めることができる。したがって、本実施の形態にかかる空気調和機1は、温風を放出することによって室内を暖房することに加え、前面パネルを直接触れて採暖することが可能である。
The
なお、上記のように、人が直接前面パネルに触れて暖を採ることを想定した場合、前面パネル12の送出孔12aから送出される温風は、人が風と感じにくい微風であることが好ましい。すなわち、流路Bを介して送出孔12aから送出される温風の風速は、流路Aを介して床面吹出し口18から送出される温風、および、流路Cを介して上部吹出し口15から送出される温風のうちの少なくとも何れか風速と比較して、低いことが好ましい。このような風速として、例えば、送出孔12aから送出される温風の風速0.5m/s以下とすることが好ましい。このような風速とすることで、前面パネルの近傍で暖を採っている使用者の体感上の不快感を抑えたり、使用者の肌の乾燥を抑えたりすることができる。なお、前面パネル12から微風を吹き出す構成としては、本実施の形態のような複数の小さな送出孔12aには限定されず、例えば、後述の第2の実施形態のような他の構成を採用することも可能である。
As described above, when it is assumed that a person directly touches the front panel and takes warmth, the warm air sent from the sending
また、本実施の形態にかかる空気調和機1においては、前面パネル12の温度は、45℃以下に制御されることが好ましい。この温度は、一般的な給湯器のお湯張り温度の最高温度(42℃〜43℃)を参考にしている。前面パネル12の温度を45℃以下に制御すれば、人が前面パネル12に直接触れて暖を採る際に、すぐにやけどすることなく安全に使用することができる。さらに好ましくは、前面パネル12の温度を人の体温に近い40℃以下とする。これによれば、前面パネル12の温度が42℃〜43℃の場合に比べ、人が前面パネル12に直接触れて暖を採る際に、より安全に使用することができる。
Moreover, in the air conditioner 1 concerning this Embodiment, it is preferable that the temperature of the
例えば、特許文献1に開示されている温水暖房機のように、前面パネルに直接温水の配管を接触させ、伝熱させると、配管温度が60℃程度と比較的高いため、前面パネルに人が触ると低温やけどをする危険性がある。そこで、特許文献1に開示の温水暖房機では、前面パネルに温水流入管を接触させて、伝熱させることができない。そして、特許文献1に開示の温水暖房機では、人が温水流入管との接触面を直接触れないように、前面パネルの裏面に放熱させるための放射板が別途設置されている。このように、特許文献1に開示の温水暖房機では、低温やけどの危険性のため、前面パネルに人が直接触って採暖することは考慮されていない。また、放射板を別途設置することは、室内機の奥行き寸法の増大化や構造の複雑化、材料費が上がることにもつながる。 For example, when a hot water pipe is brought into direct contact with the front panel to transfer heat, as in the hot water heater disclosed in Patent Document 1, the pipe temperature is relatively high at about 60 ° C. Risk of low temperature burns if touched. Therefore, in the hot water heater disclosed in Patent Literature 1, the hot water inflow pipe cannot be brought into contact with the front panel to transfer heat. And in the hot water heater disclosed in Patent Document 1, a radiation plate for radiating heat to the back surface of the front panel is separately installed so that a person does not directly touch the contact surface with the hot water inflow pipe. As described above, in the hot water heater disclosed in Patent Document 1, due to the danger of low-temperature burns, it is not considered that a person touches the front panel for heating. Moreover, installing the radiation plate separately leads to an increase in the depth of the indoor unit, a complicated structure, and an increase in material costs.
これに対して、本実施の形態の空気調和機1では、人が前面パネル12に直接触れて暖を採る際に、すぐにやけどすることなく安全に使用することができる。なお、本実施の形態の空気調和機1においては、使用する冷媒をHFC系のR410AやR32等とし、ヒートポンプサイクルで放出できる温風の温度を60℃程度に制御することで、前面パネル12の温度を約40℃にすることができる。また、これ以外にも、前面パネル12の近傍に温度センサを設置し、ここで検出された温度に基づいて、空気調和機1の出力をフィードバック制御し、前面パネル12の温度制御を行ってもよい。
On the other hand, in the air conditioner 1 of the present embodiment, when a person directly touches the
例えば、使用者が比較的短時間で暖まることを望む場合には、前面パネル12の温度を40℃程度に保持し、長時間使用者が直接接触している場合は、低温やけどを防ぐために、前面パネル12の温度を体温以下の温度に制御することが好ましい。
For example, when the user wants to warm up in a relatively short time, the temperature of the
また、本実施の形態にかかる空気調和機1によれば、従来の空気調和機のように、吹出される利用流体によって部屋の空気の温度を制御する空調機能に加え、室内機の前面パネル近傍の暖められた空気や温かい前面パネル12自体を触って暖を採ることができる。
Moreover, according to the air conditioner 1 concerning this Embodiment, in addition to the air-conditioning function which controls the temperature of the air of a room with the utilization fluid which blows off like the conventional air conditioner, the front panel vicinity of an indoor unit The warmed air and the
また、特許文献1に開示された温水暖房機では、前面パネルの穴から温風を出す場合は、床面からの温風の吹出しはない。つまり、特許文献1に開示された温水暖房機では、前面パネルと床面から同時に温風が出されることはなく、どちらか一方に限られている。そのため、前面パネルの穴から温風を出した場合、前面パネル付近の空気のみが暖められ、温水暖房機から離れた位置の室温は低下し、室内での温度差が大きくなり場所により快適性が低下する場合がある。 Moreover, in the hot water heater disclosed in Patent Document 1, when warm air is emitted from the hole in the front panel, there is no blowing of warm air from the floor surface. That is, in the hot water heater disclosed in Patent Document 1, hot air is not simultaneously emitted from the front panel and the floor, and is limited to either one. Therefore, when warm air is emitted from the holes in the front panel, only the air near the front panel is warmed, the room temperature away from the hot water heater decreases, and the temperature difference in the room increases, making it more comfortable depending on the location. May decrease.
この点、本実施の形態の空気調和機1によれば、複数の流路(流路A,B,C)、流路切り替え部31、および、流路開閉部32を用いて、複数の送出口から利用流体を吹き出すことが可能である。例えば、前面パネル12と床面吹出し口18から同時に利用流体を送出することにより、空気調和機1の近傍にいる人は、前面パネル12から放出される流用流体及び熱によって暖を採ることができる。これと同時に、床面吹出し口18によって室内全体の空気を循環することで室内の温度差を小さくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、より快適な暖房装置を提供することができる。
In this regard, according to the air conditioner 1 of the present embodiment, a plurality of flow paths (flow paths A, B, C), a flow
なお、前面パネル12から吹出される温風の主たる目的が、部屋全体の空調ではなく、室内機10の近くにいる使用者の採暖である場合、前面パネル12の表面(接触面)が床面に対して少し斜めに傾いていることが好ましい。前面パネル12の表面が傾斜していることで、使用者が前面パネル12に手で触れやすく、また、背中で寄りかかりやすくなる。
In addition, when the main purpose of the warm air blown out from the
<第2の実施形態>
第2の実施形態では、第1の実施形態とは異なる方法で、前面パネルからの温風の吹出しを行う空気調和機について説明する。図12(a)には、第2の実施形態にかかる空気調和機の室内機100の外観の概略構成を示す。本第2の実施形態にかかる空気調和機は、前面パネル部分の構成のみが、第1の実施形態にかかる空気調和機1とは異なっている。第2の実施形態において、空気調和機の内部構成などのその他の構成については、基本的に第1の実施形態の空気調和機1と同じ構成を適用することができる。そこで、本第2の実施形態では、第1の実施形態とは異なる部分のみを説明する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an air conditioner that blows out warm air from the front panel by a method different from that of the first embodiment will be described. FIG. 12A illustrates a schematic configuration of the appearance of the
図12(a)に示すように、本実施形態の室内機100は、筐体101によってその外形が形成されている。筐体101は、主に、前面部101a、側面部101b、上面部101c、背面部(図示せず)、底面部(図示せず)で構成されている。ここで、筐体101の前面部101aとは、室内熱交換器(熱源)との間で熱交換が行われた利用流体が外部へ送出される送出口112aが設けられている面である。すなわち、前面部101aは、室内機10を通常の使用時の状態で設置した場合に、空調を行う対象と主に面している側である。
As shown in FIG. 12A, the outer shape of the
図12(a)に示すように、前面部101aは、主に、前面パネル部102と、その周囲に設けられた外枠部103とで構成されている。図12(b)には、(a)に示す室内機100の前面部側の断面構成を概略的に示す。図12(b)に示すように、外枠部103は、前面パネル102の外側表面(対象物との接触面)から前側に突出するように配置されている。そして、図12(a)および(b)に示すように、前面パネル102と外枠部103との間には、外枠部103の枠形状に沿って、スペーサ部材104が複数設けられている。スペーサ部材104が設けられていることによって、前面パネル102の外側表面と、外枠部103との間には、一定の間隔の隙間が形成される。本実施の形態の室内機100においては、この隙間が、利用流体(例えば、温風)が外部へ送出される送出口112aとなっている。
As shown in FIG. 12A, the
図12(b)には、利用流体が、前面パネル102の裏面側の端部から表面側へ回り込み、表面に沿って外部へ送出される様子を矢印で示している。図12(b)に示すように、室内機の内部から前面パネル102の方へ送出された利用流体は、前面パネル102の端部と、外枠部103との間に設けられた送出口112aから、前面パネル102の外側表面に沿って外部へ送出される。このように外枠部103と前面パネル102との間から、前面パネル102の外側表面に沿って送出された利用流体は、前面パネル102の中心部に集まり、互いにぶつかり合った結果、前面パネル102の外側表面にほぼ垂直な方向に一様な乱流を発生させることができる。
In FIG. 12 (b), an arrow indicates a state in which the utilized fluid wraps around from the end on the back surface side of the
本第2の実施形態にかかる室内機100は、上記のような構成により、前面パネル102の表面のほぼ全体から一様に利用流体を送出することができる。また、例えば、暖房運転時には、前面パネル102の裏面に沿って温風が流れる。これにより、前面パネル102自体が暖められるため、使用者は前面パネル102の外側表面に直接体の一部を当てて暖を採ることができる。なお、前面パネル102の裏面に利用流体を流す経路については、例えば、第1の実施形態で説明したような流路Bを採用する場合には、前面パネル102の下部からの送風に加え、上部や左右からの送風も可能な送風機構を組み合わせる構成を採用してもよい。また、他の構成を採用してもよく、例えば、図12(b)に示すように、前面パネル102の裏面に対して垂直方向に利用流体を送風する送風機構を設けてもよい。
The
<第3の実施形態>
上述した第1および第2の実施形態は、ヒートポンプ方式によって暖房運転および冷房運転を行う空気調和機について説明した。しかし、本発明は、ヒートポンプ方式とは異なる方法で熱エネルギーを得る暖房機にも適用可能である。第3の実施形態では、このような暖房機の一例として、石油を燃料とした石油ファンヒーターを例に挙げて説明する。
<Third Embodiment>
1st and 2nd embodiment mentioned above demonstrated the air conditioner which performs heating operation and cooling operation by a heat pump system. However, the present invention is also applicable to a heater that obtains thermal energy by a method different from the heat pump method. In the third embodiment, an oil fan heater using oil as fuel will be described as an example of such a heater.
図13には、本実施の形態にかかる暖房機(石油ファンヒーター)110の内部の概略構成を示す。暖房機110は床置き式となっている。図示しない燃料タンクに保持された燃料(石油)を燃焼室116(熱源)で燃焼させ、これによって熱エネルギーを得ている。得られた熱エネルギーは、燃焼室116の背面側に設けられたファン(送風機)117によって循環される空気(利用流体)によって奪われる。これにより、利用流体は暖められて温風となり、所定の経路を経て、暖房機110の外へ送出される。
FIG. 13 shows a schematic configuration of the inside of a heater (oil fan heater) 110 according to the present embodiment. The
図13に示すように、暖房機110は、筐体111によってその外形が形成されている。筐体111は、主に、前面部111a、側面部111b、上面部111c、底面部111d、および、背面部111eで構成されている。ここで、筐体111の前面部111aとは、燃焼室116との間で熱交換が行われた利用流体が外部へ送出される送出口(本実施形態では、送出孔)が設けられている面である。すなわち、前面部111aは、暖房機110を通常の使用時の状態で設置した場合に、暖房を行う対象と主に面している側である。この前面部111aを基準として、その背面側に位置する面が背面部111eであり、前面部111aと背面部111eとの間に位置し、筐体111の側方を構成している面が側面部111bである。また、上面部111cは、暖房機110を通常の使用時の状態で設置した場合に上側に位置する面である。底面部111dは、暖房機110を通常の使用時の状態で設置した場合に、設置面(床面)と対向する面である。
As shown in FIG. 13, the outer shape of the
筐体111の前面部111aには、前面パネル(パネル)112が設置されている。図13には示されていないが、前面パネル112には、利用流体が送出される送出孔が複数形成されている。第1の実施形態と同様に、送出孔は、前面パネル112上に、小さな円形状の穴の形態で、縦横に等間隔で複数個配列されている。
A front panel (panel) 112 is installed on the
筐体111の側面部111bには、空気吸込み部114が設けられている。暖房機110の運転時に、利用流体である室内の空気は、この空気吸込み部114を介して、筐体111内に取り込まれ、暖房機110内に設けられた燃焼室116において暖められる。
An
筐体111の上面部111cには、上部吹出し口115が設けられている。暖房機110は、この上部吹出し口115を介して、燃焼室116で暖められた利用流体を暖房機110の鉛直上方向に送出することができる。
An
筐体111の底面部111dは、側面部111bの下端部よりも高い位置に設けられており、底面部111dと床面との間には、空間が形成されている。そして、筐体111の底面部111dには、床面吹出し口(吹出し口)118が設けられている。このような構成により、暖房機110は、床面吹出し口118を介して、燃焼室116で暖められた利用流体を、暖房機110が設置されている床面に沿うように送出することができる。
The
暖房機110内において、燃焼室116の前面側には、第1の仕切り板121が設けられている。また、第1の仕切り板の前面側には、第2の仕切り板122が設けられている。図13に示すように、第1の仕切り板121と第2の仕切り板122とは、略一定の間隔を有して、互いに略平行になるように配置されている。そして、第1の仕切り板121及び第2の仕切り板122は、それぞれの上端部が、上部吹出し口115と接続されている。また、第1の仕切り板121と第2の仕切り板122との間に形成される空間は、各仕切り板の下端部付近において、燃焼室116の送出口119と連通するような構成となっている。これにより、燃焼室116で暖められた利用流体が、矢印Xから矢印Cで示すように、燃焼室116から送出口119を経て、上部吹出し口115へと導かれる流路(流路C)が形成される。
In the
また、第2の仕切り板122は、前面パネル112とも、略一定の間隔を有して、互いに平行になるように配置されている。そして、第2の仕切り板122と前面パネル112との間に形成される空間は、各仕切り板の下端部付近において、燃焼室116の送出口119と連通するような構成となっている。これにより、燃焼室116で暖められた利用流体が、矢印Xから矢印Bで示すように、燃焼室116から送出口119を経て、第2の仕切り板122と前面パネル112との間の空間に導かれ、前面パネル112に設けられた送出孔から外部へ送出される流路(流路B)が形成される。
The
なお、前面パネル112では、前面パネル112の裏面(第2の仕切り板122と対向している面)側が利用流体の流路Bとなっている。そのため、例えば、暖房機110の運転時において、燃焼室116で暖められた利用流体が前面パネル112の面に沿って流れることによって、前面パネル112そのものが暖められる。これにより、暖房対象物との接触面となる前面パネル112の表面は、対象物を接触させて暖めることができる。したがって、本明細書では、前面パネル112の表面は、接触加熱部と呼ばれる。
In the
また、図13に示すように、筐体111の底面部111dに設けられた床面吹出し口118も、燃焼室116の送出口119と連通するような構成となっている。これにより、燃焼室116で暖められた利用流体が、暖房機110の底面部111dを沿って導かれ、床面吹出し口118から外部へ送出される流路(流路A)が形成される。
Further, as shown in FIG. 13, the
以上のように、暖房機110においては、熱源で暖められた利用流体は、3つの流路(流路A,B,C)によって、床面吹出し口118、前面パネル112、上部吹出し口115からそれぞれ外部へ送出される。本実施の形態の暖房機110は、上記のような3つの流路を備えていることで、暖房の目的に応じて、利用流体の吹出し位置を適宜変更することができる。
As described above, in the
なお、第3の実施形態では、燃料の燃焼を熱源として利用する暖房機を例に挙げて説明した。しかし、本発明では、暖房機の熱源として、燃料の燃焼以外の種々の熱源を採用してもよい。このような熱源としては、例えば、電熱(ヒーター)が挙げられる。
さらに、本発明の空気調和機としては、電熱(ヒーター)とヒートポンプとを組み合わせた、いわゆるハイブリッド空気調和機を採用してもよい。図14には、本発明の一例のハイブリッド空気調和機200の構成を示す。
In the third embodiment, a heater using combustion of fuel as a heat source has been described as an example. However, in the present invention, various heat sources other than fuel combustion may be adopted as the heat source of the heater. Examples of such a heat source include electric heat (heater).
Furthermore, as the air conditioner of the present invention, a so-called hybrid air conditioner in which electric heat (heater) and a heat pump are combined may be adopted. In FIG. 14, the structure of the
図14に示すように、ハイブリッド空気調和機200は、主に、室内機210、室外機250を含む。室内機210と室外機250とは、冷媒配管260を介して連結されている。室内機210は、主に、制御部211と、本体パネル212と、スピーカ213と、サーミスタ214と、赤外線通信部215と、ヒートポンプ室内部216と、ハイパワー暖房部218とを含む。本実施の形態にかかる室内機210は、本体パネル212の操作部により操作される。室内機210は、ヒートポンプなどを利用する第1の空気調和機構を制御する通常運転モード、あるいは電熱や燃料の燃焼などを利用する第2の空気調和機構を制御するハイパワー運転モードで運転される。
As shown in FIG. 14, the
制御部211は、プロセッサ221とメモリ222とを含む。本体パネル212は、入出力部である。スピーカ213は、プロセッサ221からの信号に基づいて、メッセージなどの音声を出力する。赤外線通信部215は、リモートコントローラ(図示せず)などからの信号を受信して、受信データをプロセッサ221に受け渡す。サーミスタ214は、室内の温度やヒートポンプ室内部216の各部の温度や、ハイパワー暖房部218の各部の温度などを検知して、当該検知結果をプロセッサ221に受け渡す。
The
ヒートポンプ室内部216は、プロセッサ221または他のコンピュータに制御される。本実施の形態においては、ヒートポンプ室内部216は、室外機250のヒートポンプ室外部251と共に、冷媒を利用することによって、暖房および冷房の通常運転を実行する。すなわち、ヒートポンプ室内部216とヒートポンプ室外部251とは、第1の空気調和機構を実現する。ヒートポンプ室内部216及びヒートポンプ室外部251は、本発明の熱源に相当する。
The
また、ハイパワー暖房部218は、たとえば、電熱あるいは燃料の燃焼を熱源とする暖房手段であり、第1の空気調和機構とは異なる方式の第2の空気調和機構を実現する。ハイパワー暖房部218も、プロセッサ221または他のコンピュータに制御される。ハイパワー暖房部218も、本発明の熱源に相当する。
The high-
以上のように、ハイブリッド空気調和機200は、2つの熱源(すなわち、ヒートポンプ室内部216及びヒートポンプ室外部251と、ハイパワー暖房部218)を組み合わせて暖房運転を行う。このようなハイブリッド空気調和機200においては、例えば、第1の実施形態と同様の室内機の構成を採用して、利用流体の流路及び風量を制御することができる。
As described above, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した異なる実施形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Further, configurations obtained by combining the configurations of the different embodiments described in this specification with each other are also included in the scope of the present invention.
1 :空気調和機(空気調和機・暖房機)
10 :室内機
12 :前面パネル(パネル)
12a :送出孔(送出口)
15 :上部吹出し口
16 :室内熱交換器(室内側熱交換器)
17 :室内送風機(送風機)
18 :床面吹出し口(吹出し口)
31 :流路切り替え部(流量調整部)
32 :流路開閉部(第2の流量調整部)
100 :室内機
102 :前面パネル(パネル)
103 :外枠部
104 :スペーサ部材
110 :暖房機
112 :前面パネル(パネル)
112a :送出口
115 :上部吹出し口
116 :燃焼室(熱源)
118 :床面吹出し口(吹出し口)
119 :送出口
200 :ハイブリッド空気調和機
A :流路
B :流路
C :流路
1: Air conditioner (air conditioner / heater)
10: Indoor unit 12: Front panel (panel)
12a: Delivery hole (outlet)
15: Upper outlet 16: Indoor heat exchanger (indoor heat exchanger)
17: Indoor blower (blower)
18: Floor outlet (outlet)
31: Flow path switching unit (flow rate adjusting unit)
32: flow path opening / closing part (second flow rate adjusting part)
100: Indoor unit 102: Front panel (panel)
103: outer frame portion 104: spacer member 110: heater 112: front panel (panel)
112a: Outlet 115: Upper outlet 116: Combustion chamber (heat source)
118: Floor outlet (air outlet)
119: Outlet 200: Hybrid air conditioner A: Channel B: Channel C: Channel
Claims (8)
前記熱源によって暖められた利用流体を送り出す送風機と、
前記送風機の流体送出側に配置され、該暖房機によって暖められる対象物との接触面を構成するパネルと、を備え、
前記パネルは、前記接触面の少なくとも一部から前記利用流体を外部へ送り出す送出口を有しているとともに、前記送風機から送り出された前記利用流体によって暖められる、暖房機。 A heater with a heat source,
A blower that sends out a use fluid heated by the heat source;
A panel that is disposed on the fluid delivery side of the blower and forms a contact surface with an object that is warmed by the heater;
The panel has a delivery port for delivering the utilization fluid to the outside from at least a part of the contact surface, and is heated by the utilization fluid delivered from the blower.
前記外枠部の前側表面は、前記パネルの前記接触面に対して、突出するように配置されており、
前記送出口は、前記パネルの外周部であって、前記パネルと前記外枠部との間に設けられている、請求項1から5の何れか1項に記載の暖房機。 An outer frame portion is further provided around the panel,
The front surface of the outer frame portion is disposed so as to protrude with respect to the contact surface of the panel,
The heater according to any one of claims 1 to 5, wherein the delivery port is an outer peripheral portion of the panel and is provided between the panel and the outer frame portion.
前記上部吹出し口から放出される前記利用流体の流量を調整する第2の流量調整部と、 をさらに備えている、請求項1から6の何れか1項に記載の暖房機。 An upper outlet that is disposed above the panel and from which the utilized fluid is discharged to the outside;
The heater according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a second flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the utilization fluid discharged from the upper outlet.
前記暖房機として、暖房運転時には凝縮器として機能するとともに、冷房運転時には蒸発器として機能する室内側熱交換器と、暖房運転時には蒸発器として機能するとともに、冷房運転時には凝縮器として機能する室外側熱交換器と、熱媒体を圧縮する圧縮器と、熱媒体を減圧する膨張弁と、を備え、
暖房運転時における前記室内側熱交換器が、前記熱源となっている、空気調和機。 An air conditioner comprising the heater according to any one of claims 1 to 7,
As the heater, an indoor side heat exchanger that functions as a condenser during heating operation and functions as an evaporator during cooling operation, and an outdoor side that functions as an evaporator during heating operation and functions as a condenser during cooling operation. A heat exchanger, a compressor that compresses the heat medium, and an expansion valve that depressurizes the heat medium,
The air conditioner in which the indoor heat exchanger during heating operation is the heat source.
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