JPH01184352A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 〈産業上の利用分野〉 本発明は空気調和システムに関するものであって、特に
空気調和の行われる室内等においてその状況に応じた最
適な冷気または暖気の供給ができるようにした新規な空
気調和システムに係るものである。

〈発明の背景） 通常の居住室内や一定の温湿度環境を要求される保管室
、工場等では、空気調和システムを有効に作動させるこ
とによって要求を満たす工夫がなされている。このため
従来から例えば−基の圧縮機、室外熱交換器を臭えた室
外機に対して、出力側たる室内機は複数基を分岐的に接
続し、作用環境たる室内等において細部までのきめ細か
な空調を行ったり、あるいは冷暖房負荷の状況を検出し
、これに応じて圧縮機の運転状況を適宜制御するいわゆ
るインバータエアコン等の採用が試みられている。しか
しながら従来の装置にあっては冷気または暖気の吹出位
置についてはこれらの改善視点から外れており、従って
冷気は上方から下方に下降する傾向があること、反対に
暖気は下方から上方に上昇するという性質がありながら
も、この点を考慮したシステムは殆ど存在しなかった。

即ち従来は冷気、暖気を供給するための熱交換機は室内
の上方に置くことが多く、このため冷房時は上方から下
方に冷気を吹き出すからよいとしても、暖気を供給する
場合には、上昇側向のある暖気をこれに逆らって室内の
下方にまで至らせなければならず、必ずしも合理的な設
計とはいえなかった。即ち暖気を上方から下方に充分に
至らせるためには暖気を送り出す風速を速めたりする手
法がとられるが、このようにした場合には暖気が供給さ
れていながら体感温度は必ずしも暖かく感じないという
、いわゆるドラフト感があり、このため必要以上に高い
吹出温度を設定しなければならないという問題も指摘さ
れていた。

〈開発を試みた技術的事項） 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって、
冷暖房時の冷気及び暖気の吹出位１をそれぞれ切り替え
て最適な位置に設定するとともに、全体のシステムを合
理的に構築した新規な空気調和システムの開発を試みた
ものである。

（発明の構成） （目的達成の手段〉 即ち本発明たる空気調和システムの基本的構成は、ヒー
トポンプにおける作用媒体の循環方向を切り替え、冷暖
房サイクルを選択し、冷気または暖気を所定の作用環境
内に供給するシステムにおいて、圧縮機、アキュムレー
タ、四方弁、室外熱交換器を主体とした室外機に対し、
室内熱交換器と送風方向を切り替え得るファンとを具え
た室内機を複数基接続させ、且つこの室内機は空気流路
が作用環境内の上下方向に延びるように充分に長く構成
されるとともに、その上下両端に吹出口を具え、冷気を
上方から吹き出すとともに、暖気を下方から吹き出すよ
うにしたことを特徴として成るものであり、もって前記
目的を達成しようとするものである。

また本出願の第２の発明の構成は前記基本構成に加え、
前記室外機における圧縮機の運転状況は作用環境内の負
荷に応じて制御されることを特徴的要件として成るもの
であり、もって前記目的を達成しようとするものである
。

更に本出願の第３の発明の構成は前記各発明の構成に加
え、前記空気流路途中には空気の性状改良剤を具えてい
ることを特徴的要件として成るものであり、もって前記
目的を達成しようとするものである。

（実施例〉 以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。第１図において本発明たる空気調和システムを通用し
た建造物における設置状態とそれの骨格回路的構庵を併
せて示すものであって、大別すると室外機１とこの室外
機１に接続される複数の室内機２とを臭える。まず室外
機１は実質的に作用媒体を作動させて室内機２側に供給
し、所定の冷暖房を行うものであってその駆動源として
圧縮機５を具える。この圧縮機５は内蔵した圧縮機モー
タＭｌによって駆動されるものであって、この圧ｆＩ機
モータＭ、は周波数制御等を受けて適宜回転速度を可変
とするものを通用することが望ましい、圧１１機５に対
しては一方に四方弁６を接続させるとともに、他方には
作用媒体を貯留するアキュムレータ７を接続させる。こ
の四方弁６は四糸路の回路が集中するものであって、一
つの糸路は圧縮機５からの作用媒体の供給管路であり、
そして他の一つは室外熱交換器８に至る管路であり、更
に他の一つはアキュムレータフに至る管路であり、更に
他の一つは室内機２に至る管路である。この室外熱交換
器８に対しては例えば室外熱交換器用ファン９を設ける
ものであり、このものはファンモータＭ２によって駆動
されるゆ尚ここで熱交換するにあたっての熱エネルギー
の供給手段は外気、地下水等適宜の充分な熱容量をもっ
た媒体である。更に室外熱交換器８は室内機２側と接続
される側において、並列的に室外機逆止弁１０と室外機
膨張弁１１とを具えて成り、更にこれらに続く管路は途
中で合流して室内機２側に至る。因みに通常の空気調和
システムにおいては、室外機１には主として室外熱交換
器８の関連部材のみ設けられ、圧縮機５等については室
内＆３１２側に設けられることが多いが、本発明では以
下述べるように室内機２を極めてコンパクトに且つ多岐
にわたって設ける必要があるから、圧縮機５等の装置は
共用すべく、室外機１側に設ける。一方これに接続され
る室内機２は一基の室外機１当た゛り複数基設けられる
。この室内機２は室内熱交換器１３と室内熱交換器用フ
ァン１４とを主要部材として成るものであり、室外機１
の室外熱交換器８側からの管路は室内熱交換器１３に至
る前に二系統に並列的に分岐し、それぞれ途中に室内機
逆上弁１５と室内機膨張弁１６とを具えるように構成す
る。尚、符号Ｍ３は室内熱交換器用ファン１４を駆動す
るファンモータである。そして回路図において作用媒体
の流れ方向を矢印で示すものであるが、実線矢印は冷房
サイクルにおける作用媒体の流れ、破線矢印は暖房時の
作用媒体の流れであって、このような冷暖房サイクルそ
れ自体は熱ポンプの基本的な構成である。尚、室内機２
については更に特徴的な構成として筐体１８を作用環境
たる室内において上下方向に充分長く延びるように設定
し、その内部に室内熱交換器１３と室内熱交換器用ファ
ン１４とを設け、上方に吹出口の一方である冷気吹出口
１９を設定するとともに、下方に吹出口の他の一方であ
る暖気吹出口２０を設定する。

そしてこれら冷気吹出口１９、暖気吹出口２０にはアウ
タルーバ２１を設けるとともに、その内側には駆動手段
等の説明を省略するが可動ルーバ２２を設ける。この可
動ルーバ２２については例えば上方の冷気吹出口１９例
のものは上下方向に自動的にスイングするとともに、下
方の吹出口である暖気吹出口２０の可動ルーバ２２は一
例として左右方向にスイングするように構成される。更
に符号２３は作用環境内の温度の状況を検出するセンサ
であって、このセンサ出力は適宜増幅されて圧縮機モー
タＭ１の回転制御を行うように作用する。尚、筐体１日
は例えば壁面、柱等に取り付けられるものであり、適宜
の設置器具２４を有する。即ち第３図に示すように壁面
等にフック状の掛止金具を設けたり、あるいは第４図に
示すように上下両端部に張出自在のボルト等を通用した
り、あるいは第５図に示すように下方に脚状の設置器具
２４を取り付けたりする。

本発明は以上述べたような構成を有するものであり、次
のように作動する。まず冷房のサイクルについて述べる
と、適宜のスイッチング切替により装置が作動すると、
作用媒体は第１図（ｂ）の骨格図で示すように実線で示
す矢印方向に移動し、まず圧縮機５から四方弁６を経て
室外熱交換器８に至り、ここで外気あるいは地下水等の
熱交換媒体から熱交換を受け、冷却された状態で室外機
逆止弁１０を通り、室内機２に至り、更に室外機膨張弁
１１を通り、室内機膨張弁１６を経て室内熱交換器１３
に至る。これによって室外熱交換器８で冷却されてきた
作用媒体は更に室内機膨張弁１６を通過することにより
、膨張によって更に温度を下げた状態で室内熱交換器１
３に至り、ここで筐体１８内の空気と熱交換を行う、こ
のときファンモータＭ２は例えば筐体１８内において上
方に空気を移動させるような方向で回転し、下方の暖気
吹出口２０から吸い込んだ作用環境内の空気を上方に吸
い込みながら熱交換し、上方の冷気吹出口１９から作用
環境である室内側に冷気を放出する。そして更に作用媒
体は室内熱交換器１３から室外機１における四方弁６に
至りアキュムレータ７に戻された後、再び圧縮＠５によ
り送り出されてゆく、一方、暖房サイクルにおいては第
１図（ｂ）９作用媒体は破線の矢印で示す方向で移動す
るものであり、まず室外機１における圧縮機５からの作
用媒体は四方弁６を経て室内機２側に送り込まれ、室内
熱交換器１３に供給される。当然ながら圧縮機５及び室
内機２の室外熱交換器８を通過している作用媒体は室内
熱交換器１３によって外部に熱風を供給し得る程度の加
熱された状態となっている。そして室内熱交換器１３を
経た作用媒体は室内機２例の室内機逆止弁１５を経て室
外機１に至り、室外機膨張弁１１を経て室外熱交換器８
に至り、ここで熱交換されて冷却され、四方弁６を経て
アキエムレータ７に戻る。そして室内機２側においては
室内熱交換器用ファン１４を冷房時と逆方向に回転させ
、筐体１８内の空気の流れを上方から下方に流れるよう
に設定する。これによって冷気吹出口１９から吸い込ま
れる室内空気は加熱されてる室内熱交換器１３を経て下
方の暖気吹出口２０から更に加熱された状態で吹き出さ
れる。尚この冷房及び暖房時において筐体１８によって
実質的に形成される空気流路の途中に性状改良剤２６が
具えられているときには、これによって空気の清浄がな
されたり、芳香が付けられたり、更に湿度等がコントロ
ールされる。

また温度等の室内環境の状況をセンサ２３が検出し、そ
の出力によって圧縮機５を駆動する圧縮機モータＭ、の
回転数制御を行い、より省力的な運転を図ることもでき
る。

（発明の効果） 本発明は以上述べたような構成を有するものであり、−
基の室外機１当たり多数の比較的コンパクトな室内機２
を接続させることができるから、部屋の状況等に合った
きめ細かな空気調和システムが得られる。また室内機２
にあっては空気の流路設定を作用環境内の上下方向に延
びるように設定し、且つ冷気は上方から、暖気は下方か
ら吹き出すようにしたから、最も効率的な調和空気の供
給が行い得る。特に暖房にあたっては床面近くから吹き
出すようにしたから、暖気が充分に室内全体にゆきわた
り、従来のように送風速度も格別要求されないから、い
わゆるドラフト感の発生がなく、暖房時における設定温
度をより低くとることができ、省エネルギー運転が可能
となる。更に前記請求項２で定義した発明にあっては上
記効果に加え、構成要件として作用環境内の温度状況等
に応じて最適な圧縮機５の作動状態を得られるようにフ
ィードバック制御をしたものであるから省エネルギー運
転が可能となる。また更に前記請求項３で定義した発明
にあっては空気流路の途中に空気の性状改良剤２６を設
けたから、このようにするときには温度条件のみならず
、他の空気清浄作用等をも併せとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気調和システムを示す透視斜視図並
びに装置の回路構成を併せ示す説明図、第２図は室内機
を拡大して示す透視斜視図、第３図は筐体を設置する設
置器具の実施例を示す斜視図、第４図は同上他の実施例
を示す側面図、第５図は同上更に他の実施例を示す斜視
図である。 １；室外機 ２；室内機 ５；圧縮機 ６；四方弁 ７；アキエムレータ ８；室外熱交換器 ９；室外熱交換器用ファン １０；室外機逆止弁 １１；室外機膨張弁 １３；室内熱交換器 １４；室内熱交換器用ファン １５；室内機逆止弁 １６；室内機膨張弁 １８；筺体 １９；冷気吹出口 ２０；暖気吹出口 ２１；アウタルーバ ２２；可動ルーバ ２３；センサ ２４；設置器具 ２６；性状改良剤 Ｍ、ｉ圧縮機モータ Ｍ２　；ファンモータ Ｍａ　；ファンモータ 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒートポンプにおける作用媒体の循環方向を切り
   替え、冷暖房サイクルを選択し、冷気または暖気を所定
   の作用環境内に供給するシステムにおいて、圧縮機、ア
   キュムレータ、四方弁、室外熱交換器を主体とした室外
   機に対し、室内熱交換器と送風方向を切り替え得るファ
   ンとを具えた室内機を複数基接続させ、且つこの室内機
   は空気流路が作用環境内の上下方向に延びるように充分
   に長く構成されるとともに、その上下両端に吹出口を具
   え、冷気を上方から吹き出すとともに、暖気を下方から
   吹き出すようにしたことを特徴とする空気調和システム
   。
2. （２）前記室外機における圧縮機の運転状況は作用環境
   内の負荷に応じて制御されることを特徴とする請求項１
   記載の空気調和システム。
3. （３）前記空気流路途中には空気の性状改良剤を具えて
   いることを特徴する請求項１または２記載の空気調和シ
   ステム。