JPH0213749A - 空気調和機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射熱による温調と気流による温調とを併用
した空気調和機に関する。

（従来の技術） 従来、例えば特開昭８０−１０８６２９号公報に記載さ
れ、かつ、第８図に示すように、天井スラブ（Ａ）に張
設された断熱材（Ｂ）の室内側に、パネル構造の放射温
調源（Ｃ）を配設すると共に、室外側に気流温調用の温
調源ＣＤ）を配設して、該気流温調源（Ｄ）による温調
気流と、前記放射温調源（Ｃ）による放射熱との併用に
より、室内の空気調和を行うようにしたものが知られて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 以上の空気調和機では、放射温調源（Ｃ）と気流温調源
（Ｄ）との併眉により快適性の向上が見込まれるが、こ
れら温調源（Ｃ）（Ｄ）の熱量バランスを適性に制御し
てやらないと、運転立上げ時と定常時とで次のような問
題が発生する。

即ち、気流温調源（Ｄ）よりも放射温調源（Ｃ）の熱量
が大きい場合には、夏季等の冷房時でその運転の立上が
り時には、室内が未だ充分に冷却されていない条件下で
、放射温調源（Ｃ）が設置された天井付近が急激に冷や
され、しかもこの時、前記気流温調源（Ｄ）の熱量低減
による室内対流の鈍化とも相俟って、前記放射温調源（
Ｃ）の室内対向面に′結′露が発生し、この露が室内側
に落下する問題が起こると共に、気流温調源（Ｄ）によ
る対流の鈍化により室内の速冷性にも欠ける問題が起こ
る。

一方、逆に放射温調源（Ｃ）よりも気流温調源（Ｄ）の
熱量が大きい場合には、運転立上げ時の結露低減及び速
冷性の改善が見込まれるが、定常運転に移行した時に、
今度は、室内全域の温度分布にむらが生じやすく、とり
わけ室内の床近くと天井近くとで大きな温度差がついて
しまい、快適性に難点が生じる。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたものであり、
その目的は、運転立上げ時と定常時とで気流温調と放射
温調との熱量を適性に振り分けることにより、運転立上
げ時に結露の発生を招いたりすることなく速やかな立上
げを可能にすると共に、定常時には室内の温度分布を均
一化できて快適性を確保できる空気調和機を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） そこで本発明では、室内に臨む熱放射性パネル（１ａ）
と、該パネル（１ａ）に熱接触される温調用熱媒の流通
パイプ（１ｂ）とを備えた放射温調源（１）と、室内空
気を温調する空気熱交換器（７）と、この温調空気を圧
送する送風機（８）とを備えた気流温調源（９）とを併
用して設けると共に、運転立上がり時、前記気流温調源
（９）による熱量を前記放射温調源（１）による熱量よ
りも太きくシ、かつ、定常運転時、前記放射温９ｉ源（
１）による熱量を前記気流温調源（９）による熱量より
も大きくする熱量制御手段を設けることとした。

（作用） 運転立上がり時には、前記気流温調源（９）による熱量
が大に、かつ前記放射温調源（１）による熱量が小に制
御されることから、放射温調源（１）を構成する前記熱
放射性パネル（１ａ）付近の急激な冷却が抑制できると
共に、気流温調源（９）による大きな熱量で室内の対流
が促進でき、結露の発生を低減できると共に速やかな運
転の立上げが行える。

一方、定常運転時には、前述した運転立上げ時と逆に、
前記放射温調源（１）による熱量が大に、かつ前記気流
温調源（９）による熱量が小に制御されることから、放
射温調源（１）による室内上下の温度分布が均一化でき
、快適性が保たれる。

（実施例） 第１図に示した空気調和機は、室内天井側に配設された
放射温調源（１）と、室外側に配設された室外機（２）
とから構成されている。

前記放射温ｎ［（１）は、熱伝導性に優れたアルミニウ
ム等から成る熱放射性パネル（１ａ）と、該パネル（１
ａ）内に熱接触させた状態で複数本配管されたｍ調用熱
媒の流通パイプ（１ｂ）とから成り、前記パネル（１ａ
）には複数の吹出孔（１ｃ）を開設する。

以上構成する放射温調源（１）は、天井スラブ（Ａ）に
張設された断熱材（Ｂ）との間に所定間隔をあ、けて配
役し、この断熱材（Ｂ）と前記放射温調源（１）との間
に、温調気流が流通される通風空間（１ｄ）を形成して
、該通風空間（１ｄ）を通る温調気流を前記吹出孔（Ｉ
Ｃ）から室内側に向けて吹出し、この温調気流と、前記
放射温調源（１）による放射熱とにより、室内側の空気
調和を行うようにしている。

前記室外機（２）は、そのケーシング（３）の内部を上
下に延びる仕切壁（４）で仕切り、該仕切壁（４）の−
側に、室内気流を図中白抜き矢印の如く循環させる室内
循環通路（５）を、又、他個に、室外空気を同図中−点
鎖線の如く循環させる室外通路（６）を画成すると共に
、前記室内循環通路（５）の中間部に空気熱交換器（７
）を、更に該空気熱交換器（７）の上部側に送風機（８
）を配設して、これら空気熱交換器（７）と送風機（８
）とで気流温調源（９）を構成する一方、前記循環通路
（５）゛の上部を吹出ダクト（１０）を介して前記通風
空間（１ｄ）に、又、前記循環通路（５）の下部を吸入
ダク）（１１）を介して室内床近くにそれぞれ接続して
いる。

又、前記ケーシング（３）における室外通路（６）の下
部側に、圧縮機（１２）、室外熱交換器（１３）、四路
切換弁（１４）及び膨張機構（７０）を配設して、これ
らと上記した気流温調源（９）を構成する空気熱交換器
（７）とを冷媒配管で接続して可逆式の冷凍サイクルを
形成し、前記四路切換弁（１４）の切換操作で、暖房時
は同図実線矢印の経路で、又、冷房時は同図の点線矢印
の経路でそれぞれ冷媒を湧流させることにより、前記空
気熱交換器（７）を凝縮器又は蒸発器として作用させ、
前記循環通路（５）を通過する室内気流を冷却又は加熱
して、室内側の冷暖房を行うようにしている。

更に、同図においては、室内の床側に複数の放熱パイプ
（１５ａ）を備えた床パネル（１５）を配設して床暖房
をも可能としており、上記した冷凍サイクルに２つの三
方弁（１Ｂ）（１７）を介装して、循環冷媒の一部を前
記放射温調源（１）を構成する流通パイプ（１ｂ）と、
この床パネル（１５）の放熱パイプ（１５ａ）とに選択
的に供給できるようにしている。尚、（７１）は前記各
パイプ（ｌｂ又は１５ａ）へ循環される冷媒系の膨張機
構である。

斯くして、暖房時には、前記多弁（１４）（１Ｂ）（１
７）の切換操作で、前記圧縮機（１２）から吐出される
冷媒を前記空気熱交換器（７）と前記床パネル（１５）
の放熱パイプ（１５ａ）とに供給して、室内天井側の前
記吹出孔（１ｃ）から吹出される温風と、床パネル（１
５）からの放射熱とにより室内温調を行う。

一方、冷房時には、前記各切換弁（１４）（ｉ６）（１
７）の切換操作で、前記室外熱交換器（１３）から流出
する冷媒を前記空気熱交換器（７）と前記放射温調源（
１）の各流通パイプ（１ｂ）とに供給して゛、前記吹出
孔（ＩＣ）から吹出さける冷風と、前記パネル（１ａ）
から放射される放射冷却熱とにより室内温調を行う。

しかして以上の空気調和機に、運転立上がり時に、前記
気流温調源（９）による熱量を前記放射温調源（１）に
よる熱量よりも大きくし、また定常運転時には、前記放
射温調源（１）による熱量を前記気流温調源（９）によ
る熱量よりも大きくする熱量制御手段を設けるのである
。

具体的には、前記気流温調源（９）を構成する前記送風
機（８）に、その回転数を制御可能とした回転制御手段
を設け、該制御手段で前記送風機（８）よる送風量を、
定常運転時と運転立上がり時とでそれぞれ異ならしめ、
この運転立上がり時における送風量を、定常運転時に対
して大となすのである。

以上のように、前記送風機（８）の運転立上がり時にお
ける送風量を、定常運転時に対して大とするときには、
運転立上がり時における前記空気熱交換器（７）での熱
交換器が促進できて該熱交換器（７）への冷媒循環量が
増加し、前記放射温調源（１）を構成する流通パイプ（
１ｂ）に至る冷媒循環量が相対的に減少されるのであり
、従って冷房運転を行う場合で、運転立上がり時には、
前記放射温調源（１）による熱量が小とされることから
、該放射温調源（１）の室内対向面での結露発生が阻止
できると共に、速冷性が高められるのである。

第３図は、縦軸に熱量を、横軸に運転経過時間をとった
ものであり、また同図において、実線グラフは前記放射
温調源（１）による熱量を、点線グラフは前記気流温調
源（９）による熱量を、−点鎖線グラフは、前記各温調
源（１）（９）のトータル熱量をそれぞれ示している。

これら各グラフから明らかなように、運転立上がり時に
は、トータル熱量に対して気流温調源（９）による熱量
を放射温調源（１）による熱量よりも大きく振り分けて
いるのである。

又、一般的には、前記気流温調源（９）による温調気流
に比べ、前記放射温調源（１）による放射熱の方が、室
内の上下温度分布を一層均一となし得るのであるが、以
上の各グラフから明らかなごとく、定常運転時には、前
述した運転立上がり時とは逆に、前記放射温調源（１）
による熱量が大に、かつ前記気流温調源（９）による熱
量が小に制御されることから、室内の上下温度分布が均
一となって、該室内の良好な空気調和が行われるのであ
る。

次に、以上のごとく送風機（８）の送風量を、運転立上
がり時と定常運転とでそれぞれ異ならしめて、前記放射
温調源（１）と気流温調源（９）との熱量制御を行う場
合のフローチャートを、第４図に基づいて説明する。

先ず、冷房スイッチを・オン動作（ステップ１）させた
後に、室内温度が目標とする設定温度以上であるか否か
を、ステップ２において判断し、イエスの場合のみに前
記圧縮機（１２）をオン動作（ステップ３）させ、次に
室内温度が前記設定温度に対し離れた値に設定された第
１設定温度以上であるか否かを、ステップ４において判
断し、イエスの場合には、ステップ５において、前記送
風機（８）の送風量を最大（Ｈ）となし、かつ前記放射
温調源（１・）のパネル（１ａ）へ１７１Ｓ量を最小（
Ｌ）に調節して、結露の発生を招いたりすることなく、
速やかに室内の冷房を行うのであり、またノーの場合に
は、ステップ６において前記送風機（８）の送風量を中
程度（Ｍ）に、かつ前記パネル（１ａ）への熱量を中程
度（Ｍ）に調節するのであり、さらに室内温度が１．前
記設定温度近くに設定された第２設定温度以上であるか
否かを、ステップ７において判断し、ノーの場合だけス
テップ８において、前記送風機（８）の送風量を最小（
Ｌ）に、かつ前記パネル（ｌａ）への熱量が最大（Ｈ）
に調節し、この後さらにステップ９において、室内温度
が設定温度以上であるか否かを判断し、ノーの場合には
この状態を維持し、イエスの場合には゛、°前記送風機
（８）と前記パネル（１ａ）との運転、を停止（ステッ
プ１０）して、前記冷房スイッチを停止（ステップ１１
）させるのである。

又、前記放射温調源（１）と気流温調源（９）との各熱
量を制御する熱量制御手段としては、第５図に示すよう
に、前記空気熱交換器（７）側に流通する冷媒系と、前
記流通パイプ（１ｂ）側に流通する冷媒系との分岐点に
、流量調節弁（１８）を介装させると共に、前記循環通
路（５）における吸入ダクト（１１）との対向部位に、
冷房運転立上がり時の温度や湿度を検出するセンサー（
１９）を設けて、該センサー（１９）で冷房運転時の運
転立上がりを検出して前記調節弁（１８）の開度を制御
するようにしてもよい。

斯くして、冷房運転時の運転立上がり時に、前記センサ
ー（１９）による前記調節弁（１８）の制御で、前記圧
縮機（１２）から前記放射温調源（１）の流通パイプ（
１ｂ）に至る冷媒量を、前記空気熱交換器（７）側に至
る冷媒量に対し小に調節することにより、前記流通パイ
プ（１ｂ）による放射熱が抑制され、前記放射温調源（
１）の室内対向面に結露が発生するのが阻止される共に
、前記空気熱交換器（７）による大きな熱量で室内の速
やかな冷房が可能となる。

又、前記調節弁（１８）は、定常運転時に運転立上がり
時に対して、前記放射温調源（１）側への冷媒量が大に
、かつ前記気流温調源（９）側への冷媒量が小となるよ
うに制御するのであり、斯くすることにより、前述した
場合と同様に、室内の上下温度分布が均一となって、該
室内の良好な空気調和が行われるのである。

更に、前記空気熱交換器（７）及び流通パイプ（１ｂ）
等へは直接冷媒を供給する他、第６図に示すように、冷
房時冷水を生成し暖房時温水を生成する水熱交換器（２
０）を設けて、ポンプ（２１）により、冷水等を前記空
気熱交換器（７）及び流通パイプ゛（ｌｂ）に供給する
ようにしてもよいし、又、第７図に示すように、前記空
気熱交換器（７）へは直接冷媒を、前記流通パイプ（１
ｂ）へは第６図と同じように冷水等を供給するようにし
てもよい。

尚、第１図の実施例においては、前記室外機（２）にお
けるケーシング（３）の中間部に、前記室内循環通路（
５）と室外通路（６）とに股がって配設され、かつ、第
２図に示すようにモータ（２２）及びベルト（２３）で
回転される円筒ハニカム構造の熱交換器（２４）を設け
ると共に、該熱交換器（２４）の前記各通路（５）（８
）の入口部に暖房時作動するヒータ（２５）と冷房時作
動するヒータ（２８）とを設け、前記熱交換器（２４）
を流通する室内空気と室外空気との間で湿分の授受を行
わせて、暖房時には室内空気を加湿し、また冷房時には
室内空気を除湿できるようにしている。又、前記空気熱
交換器（７）の入口部には、電気集塵機（２７）を介装
し室内空気の清浄化を図っている。

（発明の効果） 以上、本発明では、室内に臨む熱放射性パネル（１ａ）
と、該パネル（１ａ）に熱接触される温調用熱媒の流通
パイプ（１ｂ）とを備えた放射温調源（１）と、室内空
気を温調する空気熱交換器（７）と、この温調空気を圧
送する送風機（８）とを備えた気流温調源（９）とを併
用して設けると共に、運転立上がり時、前記気流温調源
（９）による熱量を前記放射温調源（１）による熱量よ
りも太きくシ、かつ、定常運転時、前記放射温調源（１
）による熱量を前記気流温調源（９）による熱量よりも
大きくする熱量制御手段を設けたから、冷房運転の立上
げ時に、前記放射温調源（１）に結露が発生したりする
のを確実に防止でき、しかも室内の速やかな空気調和を
行うことができながら、定常時には、室内の温度分布を
均一として、快適性を良好に確保できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる空気調和機を示す縦断面図、第
２図はその■−■断面図、第３図は同空気調和機による
熱量バランスを示す線図、第４図は同空気調和機の制御
態様を示すフローチャート、第５図並びに第６図及び第
７図は他の実施例を示す図面、第８図は従来例を示す断
面図である。 （１）・・・・・放射温調源 （ｌａ）・・・゛・熱放射性パネル （１ｂ）・・・・流通パイプ （７）・・・・・空気熱交換器 （８）・・・・・送風機 （９）・・曇・・気流温調源 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）室内に臨む熱放射性パネル（１ａ）と、該パネル（
   １ａ）に熱接触される温調用熱媒の流通パイプ（１ｂ）
   とを備えた放射温調源（１）と、室内空気を温調する空
   気熱交換器（７）と、この温調空気を圧送する送風機（
   ８）とを備えた気流温調源（９）とを併用して設けると
   共に、運転立上がり時、前記気流温調源（９）による熱
   量を前記放射温調源（１）による熱量よりも大きくし、
   かつ、定常運転時、前記放射温調源（１）による熱量を
   前記気流温調源（９）による熱量よりも大きくする熱量
   制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機。