JP4848471B2 - 空気温調機 - Google Patents

Description

本発明は、床下又は天井裏に設置され、吸引した空気を熱交換して室内に供給し、冷暖房運転を行う空気温調機に関する。

従来、吸引した空気を熱交換器で熱交換して加熱又は冷却し、室内に供給して冷暖房運転を行う空気温調機が製品化されている。しかし、冷房運転時には、空気温調機の本体内、例えば熱交換器の表面に結露が生じ、この結露を除去することなく放置していると空気温調機にカビやその他の細菌が繁殖する。そして、カビやその他の細菌が繁殖している状態で、空気温調機を運転すると、室内に異臭を放ち、また、カビや細菌が空気と共に室内に放出され、それを吸った居住者の健康を害する要因となり得る。

そこで、冷房運転中や冷房運転終了後に熱交換器の表面に付着した結露を蒸発させて、熱交換器の表面を乾燥すべく、短時間の暖房運転（乾燥用暖房運転）をする空気温調機が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平４−２４４５４号公報

しかしながら、熱交換器の表面を乾燥するための乾燥用暖房運転は、加熱した空気が室内に排出されるので、冷房運転によって冷却した室内の温度が多少なりとも上昇する。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、熱交換器の表面に付着した水滴を除去する際に室内へ温風を排出しない空気温調機の提供を目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る空気温調機は、吸引した空気を、室外機に接続された熱交換器によって加熱又は冷却して室内に供給する冷暖房運転及び室内の湿度を下げる除湿運転を行う空気温調機であって、前記熱交換器によって加熱された空気を床下に排出する排出機構が接続され、冷房運転及び除湿運転により生じる該熱交換器の表面に付着した結露を、前記熱交換器を昇温して蒸発させ、ファンの回転により吸引した空気と共に排出する乾燥用暖房運転を行う制御手段を備え、前記制御手段には、前記熱交換器で加熱された空気を前記床下に放出して該床下を暖房する床下暖房機能が設けられ、前記排出機構は前記乾燥用暖房運転時の前記床下への空気の排出と前記床下の暖房運転時の該床下への空気の放出とに兼用される。

本発明に係る空気温調機において、該空気温調機は床下に設置され、前記排出機構は、前記熱交換器によって加熱された空気を送る床下ダクトと、該床下ダクトに取付けられ、床下の複数方向に加熱された空気を放出する吹出チャンバとを有し、前記制御手段には、前記床下ダクトを介して該吹出チャンバから加熱された空気を床下に放出して床下を暖房する床下暖房機能が設けられているのが好ましい。

請求項１〜３に記載の空気温調機は、乾燥用暖房運転中に熱交換器によって加熱された空気が、排出機構を介して床下に排出されるので、加熱された空気を居室空間である室内に排出することにより室内温度が上昇するのを回避可能である。

そして、制御手段には、加熱された空気を床下に放出して床下を暖房する床下暖房機能が設けられており、排出機構を乾燥用暖房運転時の空気の排出と床下暖房機能作動時の空気の放出とに兼用するので、排出機構とは別に床下暖房用に空気を放出する機構を設ける必要がなく、製造コストを抑制することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る空気温調機及び排出機構の説明図である。 同空気温調機の側面図である。 同空気温調機を用いる空気温調システムの概略説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る空気温調機１０は、床下に設置され、室外機１１に接続された熱交換器１３によって、吸込口１４から吸引した空気を、熱交換して加熱又は冷却し室内に供給する冷暖房運転及び室内の湿度を下げる除湿運転を行う装置である。また、空気温調機１０は、熱交換器１３によって加熱された空気を居室空間外に排出する排出機構２０が接続され、冷房運転及び除湿運転により生じる熱交換器１３の表面に付着した結露を、熱交換器１３を昇温して蒸発させ吸込口１４から吸引した空気と共に、居室空間外である床下に排出する乾燥用暖房運転を行う制御手段３０を備えている。
熱交換器１３は箱型のケーシング１２内に配置され、ケーシング１２内には、熱交換器１３で熱交換された空気をケーシング１２の外に送出するファンの一例であるシロッコファン１５、１６、１７が設置されている。

図３に示すように、空気温調機１０と、空気温調機１０に連結された排出機構２０と、冷媒を高温高圧のガスにして、あるいはガス状の冷媒を凝縮し液状にして熱交換器１３に送る室外機１１と、室外機１１に冷媒のガス化及び液状化を要求する入力操作、及びシロッコファン１５、１６、１７の回転を制御する入力操作が行われる操作盤５０とを有して空気温調システム５１が構成されている。

そして、熱交換器１３と室外機１１とを連結するガス管用配管２３及び液管用配管２４が設けられており、暖房運転時（乾燥用暖房運転時を含む）、室外機１１によって高温高圧のガスにされた冷媒は、ガス管用配管２３を通って熱交換器１３に送られ、熱交換器１３で冷却され液化された後に液管用配管２４を通って室外機１１に戻る。また、冷房運転時及び除湿運転時、液状の冷媒が、液管用配管２４を介して室外機１１から熱交換器１３に送られ、熱交換器１３で加熱されガス状にされた後に、ガス管用配管２３を介して室外機１１に戻る。
操作盤５０は、接続線２６により、空気温調機１０の制御手段３０に信号接続されており、操作盤５０で行われた各入力操作に対応する信号が、接続線２６を通って、制御手段３０に送信される。また、制御手段３０は、室外機１１に接続線４５によって接続されており、制御手段３０は、操作盤５０から送信されたのが、冷暖房運転開始を要求する信号等、室外機１１の作動に関係する信号の場合、所定の信号を室外機１１に送信する。

図１、図２に示すように、空気温調機１０のケーシング１２は、分離可能な第１、第２の筐体２１、２２を有し、第１の筐体２１は、両側部の一方を第２の筐体２２の一方の側部に螺子固定され、両側部の他方を第２の筐体２２の他方の側部に蝶番３１で連結されている。第１、第２の筐体２１、２２は、中央に空気が通過する矩形の開口部と、その開口部の周囲に配置された当接部とを有し、両当接部は、空気漏れを防ぐ図示しないシール部材を介して当接されている。

第１の筐体２１は、第１の筐体２１内に空気を取込む複数の吸込口１４を備え、また、第１の筐体２１内には熱交換器１３が取付けられている。第１の筐体２１には、制御手段３０を収容する収納室２７が形成され、収納室２７には、収納室２７内へのほこり等の浸入を防止する基板カバー２８が装着されている。
吸込口１４には、室内又は戸外から取込んだ空気を第１の筐体２１に送る吸込ダクト３２がバンド又はアルミテープからなる固定具３３によって固定されている。

第２の筐体２２内には、熱交換器１３で加熱及び冷却された空気を室内に送出すシロッコファン１５、１６と、熱交換器１３で加熱された空気を床下に送出するシロッコファン１７が設置されている。なお、シロッコファン１７は、冷房又は除湿運転時には、停止している。
また、第２の筐体２２は、シロッコファン１５、１６にそれぞれ対応した吹出口３５、３６を備え、吹出口３５、３６には、それぞれ空気温調機１０によって冷暖房する室内まで達する吹出ダクト３８、３９が固定具３３によって取付けられており、シロッコファン１５、１６の回転により熱交換された空気は、吹出ダクト３８、３９を通って室内に吹出される。吹出ダクト３８、３９はそれぞれ、分岐されて形成することもでき、分岐した先端部を異なる室内に配置することで、熱交換器１３で熱交換された空気は、各吹出ダクト３８、３９を経由して複数の室内に送られることが可能となる。

第２の筐体２２は、シロッコファン１７の回転により第２の筐体２２の外へ空気を排出する排出口３７を備えている。排出口３７には、排出機構２０が接続されており、排出機構２０は、一端が固定具３３により排出口３７に固定された床下ダクト４０と、床下ダクト４０の他端に取付けられ床下に配置された吹出チャンバ４１とを有している。吹出チャンバ４１には、床下の異なる方向に空気を吹出す空気孔４３が形成され、吹出チャンバ４１は床下の中央で、建屋の基礎部に配置されているので、加熱された空気が複数の空気孔４３から吹出されることにより、床下空間を満遍なく暖めることができる。
ケーシング１２の下部の四隅（第１、第２の筐体２１、２２のそれぞれ２箇所）には、ケーシング１２と設置面（建屋の基礎部）との間に隙間を設ける高さ調整部材４４が取付けられており、高さ調整部材４４は、１０〜７５ｍｍの範囲でケーシング１２と設置面との間の隙間を調整可能である。

制御手段３０は、操作盤５０で室内の冷暖房開始又は除湿開始の操作が行われ、操作盤５０から冷暖房開始又は除湿開始を要求する信号を受信したとき、シロッコファン１５、１６のうち、冷暖房又は除湿が要求された室内に対応した一方、又は両方の回転を開始し、熱交換器１３で熱交換した空気を吹出ダクト３８、３９を介して、室内に送る。そして、制御手段３０は、操作盤５０で冷暖房をする風量の変更操作が行われ、風量変更の信号を受信したとき、シロッコファン１５、１６の回転速度を変更し、風量調整を行う。
制御手段３０は、シロッコファン１５、１６、１７にケーブル接続されており、シロッコファン１５、１６、１７それぞれの回転速度を別個に調整可能である。なお、シロッコファン１７は、乾燥用暖房運転及び床下暖房運転時に回転される。

制御手段３０は、熱交換器１３で空気を冷却し、シロッコファン１５、１６を回転させて、その冷却された空気を室内に供給する冷房運転又は除湿運転が予め設定された所定時間Ｔ１以上、例えば１〜５分間以上（この実施の形態では３分間以上）連続して行われているのを検知したとき、その所定時間Ｔ１以上連続して行われた冷房運転又は除湿運転が終了後に乾燥用暖房運転を行い熱交換器１３の表面に付着した結露を取除き、熱交換器１３の表面を乾燥し、熱交換器１３によって加熱された空気を床下ダクト４０を通して吹出チャンバ４１の空気孔４３から床下に排出する。

具体的には、所定時間Ｔ１以上冷房運転又は除湿運転が行われているのを検知したとき、制御手段３０は、その所定時間以上連続して行われた冷房運転又は除湿運転が終了後に乾燥用暖房運転を行うためのビットを記録し、冷房運転又は除湿運転が終了後、シロッコファン１５、１６の回転を停止して、シロッコファン１７の回転を開始すると共に、ガス管用配管２３を介して室外機１１から熱交換器１３に高温高圧のガス状の冷媒を送り、熱交換器１３の温度を上昇させて熱交換器１３の表面に付着した結露を蒸発させる。
そして、蒸発した結露は、シロッコファン１７の回転により、吸込口１４から吸引され、熱交換器１３で加熱された空気と共に床下ダクト４０及び吹出チャンバ４１を介して床下に排出される。

この乾燥用暖房運転は、冷房運転及び除湿運転により熱交換器１３の表面に生じた結露を乾燥し、カビやその他の細菌が繁殖するのを防ぐために行われ、熱交換器１３の表面の結露を蒸発して取除く所定時間（１〜２０分の範囲で例えば５分間）行われる。また、空気温調機１０に、制御手段３０に接続され、熱交換器１３の表面温度を計測する温度計測手段を設け、制御手段３０が温度計測手段によって熱交換器１３の表面温度が結露を完全に蒸発させる温度（例えば４０〜５０℃の範囲の温度）になったのを検知した時点で乾燥用暖房運転を終了することもできる。

なお、冷房運転又は除湿運転が連続して例えば３分間以上行われたときに、乾燥用暖房運転を開始することにしているのは、短時間の冷房運転及び除湿運転では熱交換器１３の表面に結露が生じないためであり、操作盤５０で誤って冷房運転開始又は除湿運転開始の操作が行われ、直ぐに（例えば３分以内に）、その冷房運転又は除湿運転が停止される場合等を想定したものである。

また、乾燥用暖房運転は、シロッコファン１５、１６を停止した状態で、シロッコファン１７を回転して行われるので、熱交換器１３で加熱され、しかも、熱交換器１３の表面にあった結露の水蒸気を含む空気は、吹出チャンバ４１の空気孔４３から床下空間に排出され、室内には排出されないので、乾燥用暖房運転により室内の温度及び湿度が上昇するのを回避することができる。

制御手段３０には、床下ダクト４０を介して吹出チャンバ４１の空気孔４３から加熱された空気を床下に放出して床下を暖房する床下暖房機能が設けられており、床下ダクト４０及び吹出チャンバ４１を有する排出機構２０は、乾燥用暖房運転時の空気の排出と床下暖房運転時の空気の放出とに兼用されるので、それぞれ別個に空気を排出（放出）する機構を設ける必要がなく、空気温調システム５１を構成する部品、部材の点数を減らすことができる。

また、制御手段３０には、一端を室外機１１に接続した接続線４５の他端が接続されており、制御手段３０は、室内の冷暖房運転、床下暖房運転、除湿運転、乾燥用暖房運転時に、接続線４５を介して、冷媒を高温高圧のガス状にして、あるいは、ガス状の冷媒を液状にして熱交換器１３に送らせるための信号を室外機１１に送信する（図３参照）。
なお、操作盤５０は、各室内の設定温度及び風量等を表示する表示部と、各操作が行われるスイッチ等を有し、制御手段３０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリ等を備えており、ＲＯＭには、室外機１１の動作及びシロッコファン１５、１６、１７の回転動作を制御するプログラムが搭載されている。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、空気温調機は天井裏に設置することもでき、この場合、乾燥用暖房運転時の空気の排出と床下暖房運転時の空気の放出とを行う排出機構の一端を空気温調機の排出口に連結し、吹出チャンバのある他端を床下に配置することで床下暖房ができ、かつ、乾燥用暖房運転時に、室内に加熱した空気が排出されるのを回避できる。
また、操作盤との間で無線による信号の送受信をするリモコンを設け、冷暖房運転及び床下暖房運転の操作を操作盤で行うのに加えて、リモコンでもそれらの操作を行えるようにし、リモコンから各操作に対応した信号を操作盤に送信することにより空気温調機及び室外機の動作を制御することも可能である。

１０：空気温調機、１１：室外機、１２：ケーシング、１３：熱交換器、１４：吸込口、１５、１６、１７：シロッコファン、２０：排出機構、２１：第１の筐体、２２：第２の筐体、２３：ガス管用配管、２４：液管用配管、２６：接続線、２７：収納室、２８：基板カバー、３０：制御手段、３１：蝶番、３２：吸込ダクト、３３：固定具、３５、３６：吹出口、３７：排出口、３８、３９：吹出ダクト、４０：床下ダクト、４１：吹出チャンバ、４３：空気孔、４４：高さ調整部材、４５：接続線、５０：操作盤、５１：空気温調システム

Claims (3)

1. 吸引した空気を、室外機に接続された熱交換器によって加熱又は冷却して室内に供給する冷暖房運転及び室内の湿度を下げる除湿運転を行う空気温調機であって、
   前記熱交換器によって加熱された空気を床下に排出する排出機構が接続され、
   冷房運転及び除湿運転により生じる該熱交換器の表面に付着した結露を、前記熱交換器を昇温して蒸発させ、ファンの回転により吸引した空気と共に排出する乾燥用暖房運転を行う制御手段を備え、
   前記制御手段には、前記熱交換器で加熱された空気を前記床下に放出して該床下を暖房する床下暖房機能が設けられ、前記排出機構は前記乾燥用暖房運転時の前記床下への空気の排出と前記床下の暖房運転時の該床下への空気の放出とに兼用されることを特徴とする空気温調機。
2. 請求項１記載の空気温調機において、前記制御手段に前記熱交換器の表面温度を計測する温度計測手段を接続し、前記制御手段は該温度計測手段によって該熱交換器の表面温度が結露を完全に蒸発させる温度になったのを検知して前記乾燥用暖房運転を終了することを特徴とする空気温調機。
3. 請求項１又は２記載の空気温調機において、該空気温調機は前記床下に設置され、前記排出機構は、前記熱交換器によって加熱された空気を送る床下ダクトと、該床下ダクトに取付けられ、前記床下の複数方向に加熱された空気を放出する吹出チャンバとを有していることを特徴とする空気温調機。

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