JP3807082B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温風を吹き出して暖房を行う温風暖房機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の温風暖房機は図１９に示すようなものが一般的に知られている。 以下、その構成について図１９を参照しながら説明する。同図に示すように、シスターン１、ボイラ２、ポンプ３等を有した室外機４は、上方に配置した熱交換器５や下方に配置した送風機６等を有した室内機７と、接続配管８で温水が循環可能に接続されている。また、前記室内機７の上部には室内空気の吸い込み口９が、下部には吹き出し口１０が設けられている。１１は室温検出手段を示す。
【０００３】
この温風暖房機の動作を説明する。室外機４のボイラ２が動作してポンプ３によって室内機７に送られてきた温水の温度が所定の温度以上になれば、送風機６が運転を開始し、室内の空気は上部に設けた吸い込み口９から吸い込まれ、熱交換器５で温水と熱交換して加熱されて温風となって下部に設けられた吹き出し口１０から吹き出される。そして、室温検出手段１１が検出した吸い込み温度が設定温度以上になれば送風機６を停止し、低くなれば送風機６を再運転することによって室内温度を制御している。さらに、能力制御や低騒音化や気流感の防止のために、室温検出手段１１で検出した吸い込み温度と設定温度との差に応じて、強風、弱風、微風というように、吸い込み温度が設定温度に近づくほど風量を小さくしている。
【０００４】
また、上下吹き出しを切り換えるこの種の温風暖房機としては、特公昭６１−３８７７７号公報に記載されているようなものがある。この温風暖房機は図２０に示すように、室内機７の前面には吸い込み口９が形成され、さらに前面下部と上部には下吹き出し口１０Ａおよび上吹き出し口１０Ｂがそれぞれ形成されている。そして、前記吸い込み口９に対向する内側の位置に熱交換器５が設けられ、さらに、この熱交換器５に対応して送風機６が設けられている。また、下吹き出し口１０Ａ、上吹き出し口１０Ｂにそれぞれ対応して設けられた下部ダンパ１２Ａ、上部ダンパ１２Ｂは吹き出し口切り換え手段としてのダンパモータ１３で切り換えを行う。
【０００５】
この温風暖房機の動作を説明する。室内温度が設定温度以下の場合には、ダンパモータ１３が動作して、図２０（ａ）に示すように、下部ダンパ１２Ａで下吹き出し口１０Ａを開き、上部ダンパ１２Ｂで上吹き出し口１０Ｂを閉じ、下吹き出し口１０Ａから温風を吹き出す。また、室内温度が設定温度以上になり暖房運転中断の場合には、図２０（ｂ）に示すように、ダンパモータ１３が動作して下部ダンパ１２Ａで下吹き出し口１０Ａを閉じ、上部ダンパ１２Ｂで上吹き出し口１０Ｂを開き、上吹き出し口１０Ｂから風を吹き出す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１９、図２０に示す従来例の温風暖房機では、室内温度の吸い込み温度が設定温度に近づくほど風量を小さくしていたため、温風温度はすぐに上昇し、部屋の温度分布が悪いものであった。
【０００７】
また、図２１は室内機７が設置された部屋の空間の斜視図であり、図２２は図２１のＡ面における弱風や微風時の温度分布を示したものである。図２３は図２１のＢ、Ｃ面各面それぞれの、各高さにおいて水平方向の温度の平均を求めて、その分布を示したものである。なお、一点鎖線は部屋全体の平均温度である。両図からわかるように弱風や微風のように風量が小さくなると、温風の温度は高くなり、すぐに上昇し、さらに、吸い込み口９が吹き出し口１０よりも上部にあるため上昇した温風は床面付近に戻ることがないため、温風暖房機の付近や天井近くは温かいがそれ以外の場所の温度が低くなっている。そのため、快適な居住空間が狭く、部屋全体を有効に使えないという課題を有していた。
【０００８】
この課題を解決するために、仮に風量を大きくする（室温が設定温度に近づくと必要暖房能力が小さくなるので風量を大きくすると温水温度を下げるなどして吹き出し温度を下げなければならない）と、気流感や冷風感があり、また、騒音も大きくなるので、快適性が損なわれるという課題がある。
【０００９】
また、前述したように、室内温度の吸い込み温度が設定温度に近づくほど風量を小さくするように制御しているので、室温の変動に応じて送風機６の回転数が変化し、それに伴って騒音値も変化するため、耳障りで不快であった。
【００１０】
さらに、室内温度の吸い込み温度が設定温度以上になると送風機６を停止するため、天井付近の温度は余り変化しないが、床面温度は比較的速く温度が下がり、すぐに足元が寒くなるという課題がある。
【００１１】
また、図２０の従来例の温風暖房機の場合も、基本的には図１９の従来例の温風暖房機の場合と同様、風量が小さいと部屋の温度分布が悪くなり、風量が大きいと騒音や気流感や冷風感があるので、快適性が損なわれるという課題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、送風機と、前記送風機のケーシングおよび前記送風機の上部に備えた熱交換器などを有したから成る温風暖房機において、下吹き暖房時に室内空気を吸い込むための下吹き用吸い込み口と上吹き暖房時に室内空気を吸い込むために床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口とを切り換える風回路切り換え手段と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスするバイパス風回路と、上吹き暖房時に前記熱交換器を通過した空気を吹き出す温側吹き出し口と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスした空気を吹き出す冷側吹き出し口と、前記温側吹き出し口に設けた温側風向変更羽根と、前記冷側吹き出し口に設けた冷側風向変更羽根とを備え、暖房負荷の大小に応じて前記風回路切換手段は前記下吹き暖房、上吹き暖房を切換え、かつ前記風向変更手段は前記温側、冷側の風向変更羽根の開閉を切換えるものである。
【００１３】
上記発明によれば暖房負荷が小さい場合、上吹き出し口から吹き出した比較的低温で低速の温風が、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口から吸い込まれるので部屋の上下温度差が小さく、気流感、冷風感もない、快適な居住空間を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、送風機と、前記送風機のケーシングおよび前記送風機の上部に備えた熱交換器などを有した温風暖房機において、下吹き暖房時に室内空気を吸い込むための下吹き用吸い込み口と上吹き暖房時に室内空気を吸い込むために床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口とを切り換える風回路切り換え手段と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスするバイパス風回路と、上吹き暖房時に前記熱交換器を通過した空気を吹き出す温側吹き出し口と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスした空気を吹き出す冷側吹き出し口と、前記温側吹き出し口に設けた温側風向変更羽根と、前記冷側吹き出し口に設けた冷側風向変更羽根とを設け暖房負荷の大小に応じて前記風回路切換手段は前記下吹き暖房、上吹き暖房を切換え、かつ前記風向変更手段は前記温側、冷側の風向変更羽根の開閉を切換えるものである。
【００１５】
そして、室内温度の設定温度に近くなると回路切換手段、風向変更手段が負荷の小の側に切り換わり上吹き出し口から吹き出した温風が、天井面に達して全体に広がり、さらに、壁面に沿って降下し床面に達した後、床面に沿って流れ、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口から吸い込まれるので、部屋の上下温度差が小さく、気流が部屋全体に広がるので気流感、冷風感もなく、快適な居住空間を得ることができる。
【００１６】
また、冷側吹き出し口を温側吹き出し口よりも前方側に設ける。
そして、冷側吹き出し口から吹き出した比較的低い温度の温風が、天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げる。さらに、床面に沿って流れ、上吹き用吸い込み口から吸い込まれるので、部屋の上下温度差が小さく、気流が部屋全体に広がるので気流感、冷風感もなく、快適な居住空間を得ることができる。
【００１７】
さらに、上吹き暖房時に冷側風向変更羽根を前方に傾ける。
そして、冷側吹き出し口から吹き出した比較的低い温度の温風が天井面に到達した後、方向を変えるときのエネルギー損失も少なく、また、前記比較的低い温度の温風の前面方向の速度成分も大きいので、より遠くの天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げるため、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００１８】
さらに、温側吹き出し口を冷側吹き出し口よりも前方側に設ける。
そして冷側吹き出し口から吹き出された比較的低い温度の温風は、温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風が天井付近で滞留することを防ぎ、上から押さえ込むようにして天井に沿って流れ床面に押し下げるため、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００１９】
さらに、上吹き暖房時に冷側風向変更羽根を前方に傾ける。
そして、冷側吹き出し口から吹き出された比較的低い温度の温風は、温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風を押さえ込むようにして天井面に到達した後、方向を変えるときのエネルギー損失も少なく、また、前記比較的低い温度の温風の前面方向の速度成分も大きいので、より遠くまで温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風を運ぶことができるため、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００２０】
さらに、上吹き暖房時に下吹き用吸い込み口を遮蔽する遮蔽板設けることにより、温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風の吹き出し速度を大きくできるため、より遠くまで循環するので、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００２１】
さらに、上吹き暖房運転の能力制御時に冷側吹き出し口の開口面積を変化させる冷側風向変更羽根を駆動する風向変更手段を制御する風向変更羽根制御手段を有するものである。
【００２２】
そして、冷側風向変更羽根の駆動で温側吹き出し口から吹き出される風量を制御できるため、騒音の変動が少ない。
【００２３】
さらに、上吹き暖房時に室温が設定温度近傍になれば温側吹き出し口を閉じるように制御する風向変更手段を有するものである。
【００２４】
そして、室温が設定温度に達して暖房を停止している時に、冷側吹き出し口から比較的低い温度の温風を吹き出して、天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げ、さらに、床面に沿って流れ、上吹き用吸い込み口から吸い込まれるので、暖房停止時にも床面付近の温度が下がらず、快適な居住空間を得ることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施例１）
図１（ａ）は本発明の実施例１の下吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図、図１（ｂ）は同上吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図、図２は上吹き出し風量に対する上下温度差を示す温風暖房機の説明図、図３は熱交換器通過風量に対する熱交換器の暖房能力を示す同温風暖房機の説明図、図４は同温風暖房機の気流説明図、図５は同温風暖房機の垂直温度分布説明図である。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）において、シスターン１、ボイラ２およびポンプ３を順次連結して構成される室外機４と、熱交換器５、送風機６などを有した室内機７とは接続配管８で接続されている。室内機７の背面の上側には下吹き用吸い込み口９Ａが、下部には上吹き用吸い込み口９Ｂが設けられている。さらに、室内機７の前面の下側には下吹き出し口１０が設けられている。また、１４は風回路切り換え手段であり、この風回路切り換え手段１４は前記送風機６のケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に回転させ、上吹き出しと下吹き出しの送風回路を切り換えるものである。さらに、送風機６の上部に設けられたバイパス風回路１７は上吹き出し時に熱交換器５を通過しない送風路である。また、室内機７の上部には熱交換器５を通過した空気を吹き出す温側吹き出し口１８と熱交換器５を通過しない空気を吹き出す冷側吹き出し口１９とが設けられている。また、風向変更手段２０は温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９とにそれぞれ設けられた温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２の駆動を行うものである。
【００２８】
次に動作、作用について説明する。室内の温度が低く、暖房負荷が大きいときには下吹き出し状態で暖房を行う。すなわち、風回路切り換え手段１４はケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に下向きに回転させ上吹用吸い込口９Ｂを閉じ、さらに、風向変更手段２０は温側風向変更羽根２１で温側吹き出し口１８を閉じ、冷側風向変更羽根２２で冷側吹き出し口１９を閉じることによって下吹き出し状態を設定する。そして、室外機４のボイラ２が動作してポンプによって室内機７に送られてきた温水と、送風機６によって下吹き用吸い込み口９Ａから吸い込まれた空気とが、熱交換器５で熱交換して、吸い込まれた空気は加熱されて温風となって下吹き出し口１０から吹き出される。
【００２９】
次に、室内の温度が上昇し、暖房負荷が小さいときには上吹き出し状態で暖房を行う。すなわち、風回路切り換え手段１４はケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に上向きに回転させ上吹き用吸い込み口９Ｂを開き、さらに、風向変更手段２０は温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２とを動作させ、それぞれ温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９とを開口することによって上吹き出し状態を設定する。そして、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた空気の一部は、下吹き出し状態の場合と同様、熱交換器５で加熱され温側吹き出し口１８と下吹き用吸い込み口９Ａとから吹き出される。また、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた上記以外の空気は、熱交換器５を通過せずに、バイパス風回路１７を通って、冷側吹き出し口１９から吹き出される。
【００３０】
図２は、横軸に上吹き状態で吹き出される空気の風量をとり、縦軸に部屋の上下の温度差（例えば、床上１８００ｍｍでの水平面の平均温度と床上５０ｍｍでの水平面の平均温度との差）をとって、暖房負荷Ｑに見合う暖房能力Ｑで部屋を暖房した場合の風量と部屋の上下の温度差の関係を示したものである。また、図３は、横軸に熱交換器５を通過する風量をとり、縦軸に熱交換器５の暖房能力をとって、熱交換器５の通過風量と暖房能力の関係を示したものである。今、図２において、部屋の上下温度差をＴにするためには風量がＶ必要である。仮に、この風量Ｖをすへて熱交換器５に通せば、その時の暖房能力は、図３からわかるように、Ｑａとなる。しかし、この暖房能力Ｑａは、室内の温度が上昇し暖房負荷が小さいときには、暖房負荷に見合った暖房能力Ｑよりもかなり大きくなり、部屋の温度が希望する温度よりも高くなってしまう。そこで、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた風量Ｖのうちで暖房能力Ｑに必要な風量Ｖｅｘは、熱交換器５を通過し温側吹き出し口１８から吹き出す。また、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた残りの風量（Ｖ−Ｖｅｘ）は、熱交換器５を通過ぜずに、バイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出される。
図４は図２１のＡ面における下吹き出し状態と上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線は上吹き出し状態、点線は下吹き出し状態の循環経路である。同図からわかるように、上吹き出し状態では、上に吹き出した空気の多くが天井面や壁面に沿って流れ、最終的に、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口９Ｂより吸い込まれるので、温風は部屋全体に広がることがわかる。
【００３１】
図５は図２１のＢ、Ｃ面各面それぞれにおいて、各高さおける水平方向の温度の平均を求めて、その分布を示したものである。なお、一点鎖線は部屋全体の平均温度であり、細い実線は図２３で示す従来例の場合であり、太い実線は本発明の場合である。図５からわかるように従来例と比較して、上下の温度差が少なく、また、部屋全体も均一である。特に、室内機７と対向する壁付近の床温度は従来例と比べて高くなっていることがわかる。
【００３２】
（実施例２）
図６は本発明の実施例２の温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図、図７は同温風暖房機の気流説明図である。図６において、冷側吹き出し口１９を温側吹き出し口１８よりも前面側に設けている。２３は床、２４は壁である。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３３】
次に動作、作用を説明する。風回路口切り換え手段１４の動作は実施例１と同様なので説明は省略する。図７は図２１のＡ面における上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線はバイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の循環経路、点線は熱交換器５を通って温側吹き出し口１８から吹き出された空気の循環経路である。また、部屋の上層部（天井付近）には暖かい空気が滞留している。冷側吹き出し口１９と温側吹き出し口１８から吹き出された空気はともに天井付近に到達するが、熱交換器５を通過し温側吹き出し口１８から吹き出された（高温）の空気の比重量の方がバイパス風回路を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された（室温に近い）空気の比重量よりも小さいため、温側吹き出し口１８から吹き出された空気の多くは天井付近で滞留する。一方、冷側吹き出し口１９から吹き出された空気は天井付近で滞留している暖かい空気を床面まで押し下げ、最終的には、上吹き用吸い込み口９Ｂから室内機７に吸い込まれることによって循環する。このように、冷側吹き出し口１９から吹き出した空気の多くが天井面や壁面に沿って流れ、最終的に、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口９Ｂより吸い込まれるので、温風は部屋全体に広がることがわかる。
【００３４】
（実施例３）
図８は本発明の実施例３の温風暖房機の上吹き出し状態をを示す構成図、図９は同温風暖房機の気流説明図である。本実施例において、実施例２と異なる点は、冷側吹き出し口１９に設けた冷側風向変更羽根２２を前方に傾けた構成としていることである。なお、実施例２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３５】
次に動作、作用を説明する。風回路口切り換え手段１４の動作は実施例１と同様なので説明は省略する。図９は図２１のＡ面における上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線はバイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の循環経路、点線は熱交換器５を通って温側吹き出し口１８から吹き出された空気の循環経路である。また、部屋の上層部（天井付近）には暖かい空気が滞留している。図６の実施例２と異なる点は冷側吹き出し口１９に設けた冷側風向変更羽根２２を前方に傾けているので、冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の天井での流れの衝突損失も少なく、より遠くの方まで届く。このため、部屋全体がより均一な温度に近くなる。
【００３６】
（実施例４）
図１０（ａ）は本発明の実施例４の下吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図、図１０（ｂ）は同上吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図、図１１は同温風暖房機の気流説明図である。
【００３７】
図１０において、図１（ａ）に示す温側吹き出し口１８を冷側吹き出し口１９よりも前方側に設け、さらに、下吹き用吸い込み口９Ａを室内機７の前面側に設けている。２３は床、２４は壁である。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３８】
次に動作、作用を説明する。風回路口切り換え手段１４の動作は実施例１と同様なので説明は省略する。図１１は図２１のＡ面における上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線はバイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の循環経路、点線は熱交換器５を通って温側吹き出し口１８から吹き出された空気の循環経路である。また、部屋の上層部（天井付近）には暖かい空気が滞留している。冷側吹き出し口１９と温側吹き出し口１８から吹き出された空気はともに天井付近に到達するが、バイパス風回路を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された（室温に近い）空気の比重量の方が熱交換器５を通過し温側吹き出し口１８から吹き出された（高温）の空気の比重量よりも大きいため、冷側吹き出し口１９から吹き出された空気は温側吹き出し口１８から吹き出された空気を下方に押さえ込みながらを床面まで押し下げ、最終的には、上吹き用吸い込み口９Ｂから室内機７に吸い込まれることによって循環する。このように、冷側吹き出し口１９から吹き出した空気が温側吹き出し口１８から吹き出された空気を押さえ込みながら天井面や壁面に沿って流れ、最終的に、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口９Ｂより吸い込まれるので、温風は部屋全体に広がることがわかる。
【００３９】
（実施例５）
図１２は本発明の実施例５の温風暖房機を示す構成図、図１３は同温風暖房機の気流説明図である。
【００４０】
本実施例において、実施例４と異なる点は、冷側吹き出し口１９に設けた冷側風向変更羽根２２を前方に傾けた構成としていることである。なお、実施例４と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４１】
次に動作、作用を説明する。風回路口切り換え手段１４の動作は実施例１と同様なので説明は省略する。図１３は図２１のＡ面における上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線はバイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の循環経路、点線は熱交換器５を通って温側吹き出し口１８から吹き出された空気の循環経路である。また、部屋の上層部（天井付近）には暖かい空気が滞留している。図１０の実施例４と異なる点は冷側吹き出し口１９に設けた冷側風向変更羽根２２を前方に傾けているので、冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の天井での流れの衝突損失も少なく、より遠くの方まで届く。このため、部屋全体がより均一な温度に近くなる。
【００４２】
（実施例６）
図１４（ａ）は本発明の実施例６の下吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図、図１４（ｂ）は同上吹き出し状態の温風暖房機を示す構成図である。
【００４３】
本実施例６において、実施例１と異なる点は、上吹き出し時に、遮蔽板駆動手段２５によって下吹き用吸い込み口９Ａを遮蔽する遮蔽板２６を設けた構成としたことである。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４４】
次に動作、作用を説明する。室内の温度が低く暖房負荷が大きいときに行う下吹き出し暖房の場合には、図１４（ａ）に示すように、遮蔽板駆動手段２５は上吹き用吸い込み口９Ｂを閉じるために遮蔽板２６を下方に移動させる。その他の動作、作用は実施例１と同様なので説明は省略する。
【００４５】
次に、室内の温度が上昇し暖房負荷が小さいときに行う上吹き出し暖房の場合には、風回路切り換え手段１４はケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に上向きに回転させ、また、風向変更手段２０は温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２とを動作させ、それぞれ温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９と開口する。さらに、遮蔽板駆動手段２５は下吹き用吸い込み口９Ａを閉じるために遮蔽板２６を上方に移動させることによって上吹き出し状態を設定する。
【００４６】
そして、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた空気の一部は、熱交換器５で加熱され温側吹き出し口１８から吹き出される。この時、実施例１とは異なり、下吹き用吸い込み口９Ａからは吹き出されない。また、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた上記以外の空気は、熱交換器５を通過せずに、バイパス風回路１７を通って、冷側吹き出し口１９から吹き出される。
【００４７】
上吹き出し暖房の場合に、熱交換器５で加熱された空気はすべて温側吹き出し口１８から吹き出されるので、吹き出し速度が大きくなり、より遠くまで循環するので、部屋の上下温度差が小さく、温風が部屋全体に広がる。
【００４８】
（実施例７）
図１５（ａ）は本発明の実施例７の温風暖房機の上吹き出し状態を示す室内機の構成図、図１５（ｂ）は同温風暖房機上吹き出し口の拡大説明図、図１６は冷側風向変更羽根の回転角度に対する風量の変化を示す説明図である。
【００４９】
本実施例７において、実施例１または実施例６と異なる点は、上吹き出し時に暖房負荷に応じて冷側吹き出し口１９に設けた冷側風向変更羽根２２を羽根回転軸２７を中心に回転させる風向変更手段２０を制御する風向変更羽根制御手段２８を設けた構成としたことである。なお、実施例１または実施例６と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００５０】
次に動作、作用を説明する。室内の温度が低く暖房負荷が大きいときに行う下吹き出し暖房の場合には、実施例１または実施例６と同様であるので説明は省略する。
【００５１】
次に、室内の温度が上昇し暖房負荷が小さいときに行う上吹き出し暖房の場合には、風回路切り換え手段１４はケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に上向きに回転させ、また、風向変更手段２０は温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２とを動作させ、それぞれ温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９と開口する。さらに、実施例６の場合は、遮蔽板駆動手段２５は下吹き用吸い込み口９Ａを閉じるために遮蔽板２６を上方に移動させることによって上吹き出し状態を設定する。そして、その時の暖房負荷に応じて、風向変更羽根制御手段２８は風向変更手段２０で冷側風向変更羽根２２を羽根回転軸２７を中心に必要な角度だけ回転させる。
【００５２】
図１６において、横軸に風向変更羽根２２の羽根回転軸２７を中心とした回転角度をとり、縦軸に温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９とから吹き出される風量をとって、冷側風向変更羽根２２の回転角度に対する風量の変化を示す。なお、回転角度θは、冷側吹き出し口１９を閉じた状態から開く方向にとったものである。同図からわかるように、冷側吹き出し口１９を閉じた状態から開いていくと、冷側吹き出し口１９から吹き出す風量は大きくなり、温側吹き出し口１８から吹き出す風量は小さくなる。また、この２つの合計した風量はほぼ一定にすることができる。また、熱交換器５を通過する風量と熱交換器５の暖房能力とは、図３に示すようになる。そのため、暖房負荷に見合った暖房能力Ｑを出そうとすれば、図１６において、風量Ｖｅｘとなる回転角度θｅｘとなるように設定すればよい。
【００５３】
能力制御をするために、従来送風機６の回転数を変化させていたので、室温の変動に応じて送風機の回転数が変化し、それに伴って騒音値も変化するため、耳障りで不快であった。これに対して、本実施例７の場合は冷側風向変更羽根２２の回転角度で能力制御ができるので、騒音の変動が少ない。
【００５４】
（実施例８）
図１７は本発明の実施例８の温風暖房機を示す室内機の構成図、図１８は同温風暖房機の気流説明図である。
【００５５】
本実施例８において、実施例１または実施例６と異なる点は、希望の室温を設定する室温設定手段２９と室温検知手段１１から得られた室温とを比較する室温設定比較手段３０からの信号で、温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２とを駆動する風向変更手段２０を制御する風向変更羽根制御手段２８を設けた構成としたことである。なお、実施例１または実施例６と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００５６】
次に動作、作用を説明する。室内の温度が低く暖房負荷が大きいときに行う下吹き出し暖房の場合には、実施例１または実施例６と同様であるので説明は省略する。
【００５７】
次に、室内の温度が上昇し暖房負荷が小さいときに行う上吹き出し暖房の場合には、風回路切り換え手段１４はケーシング１５を送風機６の回転軸１６を中心に上向きに回転させ、また、風向変更手段２０は温側風向変更羽根２１と冷側風向変更羽根２２とを動作させ、それぞれ温側吹き出し口１８と冷側吹き出し口１９と開口する。さらに、実施例６の場合は、遮蔽板駆動手段２５は下吹き用吸い込み口９Ａを閉じるために遮蔽板２６を上方に移動させることによって上吹き出し状態を設定する。そして、この上吹き出し暖房で暖房していて、さらに室温が上昇し、室温設定比較手段３０が室温検知手段１１から得られた室温と室温設定手段２９で設定された温度とを比較し、室温検知手段１１から得られた室温が室温設定手段２９で設定された温度以上になれば、風向変更羽根制御手段２８は風向変更手段２０で温側風向変更羽根２１を駆動して、温側吹き出し口１８を閉じる。その結果、送風機６によって上吹き用吸い込み口９Ｂから吸い込まれた空気は、熱交換器５を通過せずに、バイパス風回路１７のみを通って、冷側吹き出し口１９から吹き出される。
【００５８】
図１８は図２１のＡ面における上吹き出し状態での温風の循環経路を示したものであり、同図において、実線はバイパス風回路１７を通って冷側吹き出し口１９から吹き出された空気の循環経路である。また、部屋の上層部（天井付近）には暖かい空気が滞留している。冷側吹き出し口１９から吹き出された空気は天井付近に到達し、さらに、天井付近で滞留している暖かい空気を床面まで押し下げ、最終的には、上吹き用吸い込み口９Ｂから室内機７に吸い込まれることによって循環する。このように、冷側吹き出し口１９から吹き出した空気の多くが天井面や壁面に沿って流れ、最終的に、床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口９Ｂより吸い込まれるので、暖房を停止する場合にも、温風が床面に到達することがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る温風暖房機は、下吹き暖房時に室内空気を吸い込むための下吹き用吸い込み口と上吹き暖房時に室内空気を吸い込むために床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口とを切り換える風回路切り換え手段と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスするバイパス風回路と、上吹き暖房時に前記熱交換器を通過した空気を吹き出す温側吹き出し口と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスした空気を吹き出す冷側吹き出し口と、前記温側吹き出し口に設けた温側風向変更羽根と、前記冷側吹き出し口に設けた冷側風向変更羽根とを設けているので、上吹き出し口から吹き出した温風が、天井面に達して全体に広がり、さらに、壁面に沿って降下し床面に達した後、床面に沿って流れ、床面近傍に設けた吸い込み口から吸い込まれるため、部屋の上下温度差が小さく、気流が部屋全体に広がるので気流感、冷風感もなく、快適な居住空間を得ることができる。
【００６０】
また、請求項２に係る温風暖房機は、冷側吹き出し口が温側吹き出し口よりも前面側に設けたので、冷側吹き出し口から吹き出した比較的低い温度の温風が、天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げ、さらに、床面に沿って流れ、上吹き用吸い込み口から吸い込まれるため、部屋の上下温度差が小さく、気流が部屋全体に広がるので気流感、冷風感もなく、快適な居住空間を得ることができる。さらに、快適な空間が広がる。
【００６１】
また、請求項３に係る温風暖房機は、上吹き暖房時に冷側風向変更羽根を前方に傾ける構成としたので、冷側吹き出し口から吹き出した比較的低い温度の温風が天井面に到達した後、方向を変えるときのエネルギー損失も少なく、また、温風の前面方向の速度成分も大きいため、より遠くの天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げ、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００６２】
また、請求項４に係る温風暖房機は、温側吹き出し口を冷側吹き出し口よりも前面側に設けたので、冷側吹き出し口から吹き出された比較的低い温度の温風は、温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風が天井付近で滞留することを防ぎ、上から押さえ込むようにして天井に沿って流れ床面に押し下げるため、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００６３】
また、請求項６に係る温風暖房機は、上吹き暖房時に下吹き用吸い込み口を遮蔽する遮蔽板を設けたので、温側吹き出し口から吹き出された比較的高い温度の温風の吹き出し速度を大きくできる結果、温風がより遠くまで循環するため、部屋の上下温度差が小さく、快適な居住空間を得ることができる。
【００６４】
また、請求項７に係る温風暖房機は、上吹き暖房運転の能力制御時に冷側吹き出し口の開口面積を変化させる冷側風向変更羽根を駆動する風向変更手段を制御する風向変更羽根制御手段を備えているので、冷側風向変更羽根の駆動で温側吹き出し口から吹き出される風量を制御できるため、従来あった送風機の回転数変動による騒音変動の耳障り感が少なくなり、快適性を向上させることができる。
【００６５】
また、請求項８に係る温風暖房機は、上吹き暖房時に室温が設定温度近傍以上になれば温側吹き出し口を閉じるように制御する風向変更手段を備えているので、室温が設定温度に達して暖房を停止している時に、冷側吹き出し口から比較的低い温度の温風を吹き出して、天井面付近に滞留している暖かい空気を床面に押し下げ、さらに、床面に沿って流れ、上吹き用吸い込み口から吸い込まれるため、暖房停止時にも床面付近の温度が下がらず、快適な居住空間を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施例１における温風暖房機の下吹き出し状態を示す構成図
（ｂ）同温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図２】同温風暖房機の上吹き風量に対する上下温度差を示す説明図
【図３】同温風暖房機の風量に対する熱交換器能力を示す説明図
【図４】同温風暖房機の気流説明図
【図５】同温風暖房機の垂直温度分布説明図
【図６】本発明の実施例２における温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図７】同温風暖房機の気流説明図
【図８】本発明の実施例３における温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図９】同温風暖房機の気流説明図
【図１０】（ａ）本発明の実施例４における温風暖房機の下吹き出し状態を示す構成図
（ｂ）同温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図１１】同温風暖房機の気流説明図
【図１２】本発明の実施例５における温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図１３】同温風暖房機の気流説明図
【図１４】（ａ）本発明の実施例６における温風暖房機の下吹き出し状態を示す構成図
（ｂ）同温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図１５】（ａ）本発明の実施例７における温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
（ｂ）同温風暖房機の上吹き出し口の拡大説明図
【図１６】同温風暖房機の冷側風向変更羽根の回転角度に対する風量変化を示す説明図
【図１７】本発明の実施例８における温風暖房機の上吹き出し状態を示す構成図
【図１８】同温風暖房機の気流説明図
【図１９】第一の従来例における温風暖房機の構成図
【図２０】第二の従来例における温風暖房機の構成図
【図２１】第一の従来例における温風暖房機の温度分布説明用の部屋の斜視図
【図２２】同温風暖房機の吹き出し温度の分布説明図
【図２３】同温風暖房機の垂直温度分布説明図
【符号の説明】
５ 熱交換機
６ 送風機
９Ａ 下吹き用吸い込み口
９Ｂ 上吹き用吸い込み口
１４ 風回路切り換え手段
１５ ケーシング
１７ バイパス風回路
１８ 温側吹き出し口
１９ 冷側吹き出し口
２０ 風向変更手段
２１ 温側風向変更羽根
２２ 冷側風向変更羽根
２６ 遮蔽板
２８ 風向変更羽根制御器

Claims (8)

1. 送風機と、前記送風機のケーシングおよび前記送風機の上部に備えた熱交換器などを有した温風暖房機において、下吹き暖房時に室内空気を吸い込むための下吹き用吸い込み口と上吹き暖房時に室内空気を吸い込むために床面近傍に設けた上吹き用吸い込み口とを切り換える風回路切り換え手段と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスするバイパス風回路と、上吹き暖房時に前記熱交換器を通過した空気を吹き出す温側吹き出し口と、上吹き暖房時に前記熱交換器をバイパスした空気を吹き出す冷側吹き出し口と、前記温側吹き出し口に設けた温側風向変更羽根と、前記冷側吹き出し口に設けた冷側風向変更羽根とを備え暖房負荷の大小に応じて前記風回路切換手段は前記下吹き暖房、上吹き暖房を切換え、かつ前記風向変更手段は前記温側、冷側の風向変更羽根の開閉を切換える温風暖房機。
2. 冷側吹き出し口は温側吹き出し口よりも前方側に設けた請求項１記載の温風暖房機。
3. 上吹き暖房時に冷側風向変更羽根を前方に傾けた請求項２記載の温風暖房機。
4. 温側吹き出し口は冷側吹き出し口よりも前方側に設けた請求項１記載の温風暖房機。
5. 上吹き暖房時に冷側風向変更羽根を前方に傾けた請求項４記載の温風暖房機。
6. 上吹き暖房時は下吹き用吸い込み口を遮蔽する遮蔽板を設けた請求項１記載の温風暖房機。
7. 上吹き暖房運転の能力制御時に冷側吹き出し口の開口面積を変化させる冷側風向変更羽根を駆動する風向変更手段を制御する風向変更羽根制御手段を備えた請求項１または６に記載の温風暖房機。
8. 上吹き暖房時に室温が設定温度近傍になれば温側吹き出し口を閉じるように制御する風向変更手段を備えた請求項１または６に記載の温風暖房機。

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