JPH04273921A - 空気調和装置の室内ユニット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室内等を冷暖房する
のに用いられる空気調和装置の室内ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】セパレ−トタイプの冷暖房運転可能な空
気調和装置は、周知のように室内に据付ける室内ユニッ
トと、これと接続する室外に据付ける室外ユニットとか
ら構成されている。

【０００３】具体的には、室内ユニットは本体に室内側
熱交換器、室内ファンを内蔵してなり、室外ユニットは
本体に圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外ファン、
膨張弁を内蔵してなる。そして、冷媒配管を介し、圧縮
機に四方弁、室内側熱交換器、膨張弁、室外側熱交換器
を順次接続して、ヒ−トポンプ式の冷凍サイクルを構成
している。つまり、四方弁の切換えにより、ヒ−トポン
プサイクルを構成して、室内等を暖房するようにしてあ
る。

【０００４】ところで、こうした空気調和装置において
、高い効率で暖房運転を運転するには、ヒ−トポンプサ
イクルの効率を高めればよい。つまり、室内側熱交換器
（凝縮器）での冷媒の凝縮温度を低くし、室外側熱交換
器（蒸発器）での冷媒の蒸発温度を高くして、圧縮機前
後における圧力差を小さくすればよく、このためには室
内ユニット、室外ユニット共、送風量を増加させればよ
い。そこで、近時、図６ないし図８で示されるように同
期作動する２台の室内ファンで送風を行うようにした室
内ユニットが提案されている。

【０００５】この室内ユニット１によると、本体１ａの
前面部には吸込口２を有し、上部には上方向に開口する
上側吹出口３を有し、下部には下方向に開口する下側吹
出口４を有している。また本体１ａの内部には、吸込口
２と各上・下側吹出口３，４とを連通してなる風路１ｂ
が設けられている。風路１ｂの吸込側には盤状の室内側
熱交換器６が設けられている。また風路１ｂの各上・下
側吹出口３，４に通じる風路部分３ａ，４ａにはそれぞ
れ送風ファン５が設けられている。ここで、送風ファン
５を区別するために、風路部分３ａに在る送風ファン５
を上側送風ファン５ａと称し、風路部分４ａに在る送風
ファン５を下側送風ファン５ｂと称す。

【０００６】この２台の送風ファン５ａ，５ｂの採用に
よって、騒音が大きくなる回転数にファン回転数をせず
に、室内側熱交換器６に対する送風量を増加させている
。つまり、室内側熱交換器６の中央を境とした上側半分
の部位で熱交換した空気を上吹出しにし、下側半分の部
位で熱交換した空気を下吹出しにして、送風量を増やし
ている。

【０００７】なお、図６ないし図８において、７は室外
ユニット、８は室外ユニット７の本体、９はこの本体８
に内蔵された圧縮機、１０は同じく四方弁、１１は同じ
く室外側熱交換器、１２は室外ファン、１３は膨張弁（
減圧装置）、１４は冷媒配管である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような上下吹出し
タイプの室内ユニットは、暖房運転時には上方向から吹
出す温風によって室内の中央側を暖め、下方方向から吹
出す温風によって足元側から暖めて、室内全体を暖房す
るものの、吹出空気の温度は室内側熱交換器６に対する
風量が増加する分、低くなる。ところで、温風の下吹出
しは人体の足元から暖房するために、特に快適感が問わ
れる。ところが、吹出空気の温度が低くなる（下側送風
ファン５ａで、室内側熱交換器６の下半分に対して送風
するため）ので、快適感の低下が余儀なくされる。

【０００９】すなわち、一般に暖房の快適感は、人体の
皮膚に当たる空気の温度による温感と空気の風速による
気流感との相関で表されていて、風速が増大すると同じ
温度でも暖房感は悪くなる。このため、高い暖房能力で
暖房はできるものの、以前よりも暖房時の快適性は低下
する。

【００１０】一方、これに対し上吹出しは、人のいない
室内上部へ温風を吹出して室内中央の室内空気を撹拌し
ながら暖めるので、吹出温度は低くても問題にはならな
いものの、上側送風ファン５ａは上記下側送風ファン５
ｂと同じ回転数で作動するために、ヒ−トポンプサイク
ルの効率を十分に活用した暖房はできない。

【００１１】このため、ヒ−トポンプサイクルの効率を
高くする技術を採用しても、十分に満足する結果が得ら
れるものではなく、快適性、暖房能力の点を満足するよ
うにした室内ユニットが要望されている。

【００１２】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、下向きから暖
房感に優れた高温吹出しを、上向きから暖房能力の高い
高風量吹出しを行うことができる空気調和装置の室内ユ
ニットを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、吸込口を有する他、上部に上方向に開口
する上側吹出口を有し、下部に下方向に開口する下側吹
出口を有した本体と、この本体内に設けられ、前記上側
吹出口および下側吹出口と前記吸込口とを連通してなる
風路と、前記風路の吸込側に設けられた室内側熱交換器
と、前記風路の各上側および下側吹出口に通じる風路部
分にそれぞれ設けられ前記室内側熱交換器で熱交換した
室内空気を前記上側吹出口および下側吹出口から吹出さ
せるための上側送風ファンおよび下側送風ファンと、前
記室内側熱交換器から下側吹出口に通じる風路部分に設
けられた副室内側熱交換器と、暖房運転時には圧縮機か
らの冷媒を前記副室内側熱交換器、前記室内側熱交換器
の順で流通させる手段と、暖房運転時、前記上側送風フ
ァンを高回転数で作動させ、前記下側送風ファンを低回
転数で作動させる回転数可変手段とを設けて、室内ユニ
ットを構成したことにある。

【００１４】

【作用】この発明の室内ユニットによると、暖房運転が
行われると上側送風ファンおよび下側送風ファンが作動
する。そして、上側送風ファンの作動により、室内側熱
交換器から上側吹出口を通じる風路部分を流れる室内空
気は、先の室内側熱交換器と熱交換して温風となり、上
側吹出口から室内の上部側へ吹出されていく。

【００１５】これと同時に、下側送風ファンの作動によ
り、室内側熱交換器、副室内側熱交換器を経て下側吹出
口を通じる風路部分に流れる室内空気は、先の室内側熱
交換器と副室内側熱交換器と熱交換して温風となり、下
側吹出口から室内の床へ吹出されていく。

【００１６】このとき、冷凍サイクルは、圧縮機から吐
出された高温の冷媒が副室内側熱交換器、室内側熱交換
器の順に流れて凝縮するヒ−トポンプサイクルを構成し
ていく。

【００１７】このことは、ヒ−トポンプサイクルで室内
側に移動した熱は、下側吹出口から吹出される室内空気
に対して集中的に放熱され、その分、上側吹出口から吹
出される室内空気に対しては放熱量は減少することにな
る。

【００１８】ここで、回転数可変手段によって上側送風
ファンを高い回転数で作動させ、下側送風ファンを低い
回転数で作動させるから、下側吹出口からは吹出温度の
高い温風（低風量）が足元に向けて吹出される（高温吹
出し）。と同時に上吹出口からは、低い吹出温度の温風
が大風量で、室内の上部に吹出される。

【００１９】よって、下向きから暖房感に優れた高温吹
出しを、上向きから暖房能力の高い高風量吹出を行うこ
とができ、ヒ−トポンプサイクルの効率向上を十分に活
用した暖房を実現できる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明を図１および図２に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。但し、図面において、
先の「従来の技術」の項で述べた空気調和装置と同じ部
品には同一符号を付してその説明を省略し、この項では
異なる部位（発明の要部）について説明する。

【００２１】本実施例は、室内側熱交換器６から下側吹
出口４に通じる風路部分４ａに副室内側熱交換器２１を
設けた点、上側送風ファン３と下側送風ファン４との回
転数を可変させた点で異なっている。

【００２２】ここで、副室内側熱交換器２１について説
明すれば、これは図１に示されるように主となる室内側
熱交換器６とは独立した盤状の熱交換器から構成される
。この副室内側熱交換器２１は、例えば幅寸法が室内側
熱交換器６と同等で、かつ高さ寸法が室内側熱交換器６
の風路部分４ａに対応する熱交換部分６ａよりも若干小
さくした外形をなしている。そして、この副室内側熱交
換器２１が熱交換部分６ａの内側、すなわち風路部分４
ａに臨む内面に添わせて（対向）設けられている。つま
り、副室内側熱交換器２１は室内側熱交換器６の下流側
に配置される。

【００２３】またこの副室内側熱交換器２１は、図２に
示されるように室内側熱交換器６と四方弁１０との間の
冷媒配管部分に介装されていて、四方弁１０を暖房側に
切換えて暖房運転をすることにより、圧縮機９から吐出
した高温な冷媒を副室内側熱交換器２１、室内側熱交換
器６の順に流通させるようにしている。これにより、暖
房運転時は、風路部分４ａを流れる室内空気に対し、ヒ
−トポンプサイクルで室内側に移動した熱を集中して放
熱させるようにしてある。

【００２４】一方、送風ファン３，４の回転数を可変す
る構成について説明すれば、２２は例えばマイクロコン
ピュ−タおよびその周辺装置から構成された制御部であ
る。制御部２２には、操作部２３が接続されている。そ
して、この操作部２３から、冷暖房運転、省エネ暖房運
転、設定温度等を入力するようにしてある。また制御部
２２には、各種冷凍サイクル機器の他、上側送風ファン
５ａ，下側送風ファン５ｂ，室外ファン１２といった送
風ファンが接続されている。さらに制御部２２には、室
外側熱交換器１２の温度を検知する熱交センサ２４およ
び室温を検知する室温センサ２５が接続されている。

【００２５】制御部２２には、操作部２３から入力され
る冷暖房信号により四方弁１０を切換制御する設定、熱
交センサ２４の検知温度にしたがって室外ファン１２の
回転を可変する設定、操作部２３から入力される設定温
度と室温センサ２５の検知温度との差にしたがって圧縮
機９の電源周波数を可変する設定がなされている。また
さらに制御部２４には、下記の表で示す送風ファン５ａ
，５ｂの制御の設定がなされている。

【００２６】

【表１】 すなわち、制御部２２には、「暖房開始時の運転」、「
設定温度付近から以降の運転」、「省エネ暖房時の運転
」の各３つのモ−ドが設定されている。

【００２７】なお、上側送風ファン５ａおよび下側送風
ファン５ｂには、例えばファンモ−タ２６ａ，２６ｂの
電源側に停止からＭａｘ（最大）回転数まで回転数を連
続的に可変することが可能な回路（図示しない）をもつ
送風ファンが用いてある。

【００２８】ここで、「暖房開始時の運転」のモ−ドは
、暖房運転を開始すると、上側送風ファン５ａを「Ｍａ
ｘ」の回転数で作動、下側送風ファン５ｂを「Ｍｉｎ」
（最小）の回転数で作動するようにするものである。「
設定温度付近から以降の運転」のモ−ドは、設定温度よ
り所定温度分だけ下げた温度をファン切換温度として、
このファン切換温度になると、下側送風ファン５ｂの回
転数（Ｍｉｎ）はそのままに、上側送風ファン５ａを「
Ｍｉｄ」（中間）の回転数で作動するようにしたもので
ある。また「省エネ暖房時の運転」のモ−ドは、操作部
２３から「省エネ暖房運転」を入力すると、上側送風フ
ァン５ａおよび下側送風ファン５ｂ共、「Ｍａｘ」の回
転数で作動させるようにしたものである。なお、図１に
おいて、２６は風路部分３ａと風路部分４ａとを区画す
るための区画壁を示す。つぎに、このように構成された
空気調和装置の作用について説明する。

【００２９】暖房を行うときは、操作部２３から設定温
度を入力して、暖房運転をオンする。すると、制御部２
２から出力される制御信号にしたがって、四方弁１０は
暖房側に切換わり、また圧縮機９は設定温度と室内温度
との差で選択された電源周波数にしたがって作動する。 これにより、圧縮機９から吐出された冷媒が四方弁１０
、副室内側熱交換器２１、主となる室内側熱交換器６、
膨張弁１３、室外側熱交換器１１を循環するヒ−トポン
プサイクルが構成される。

【００３０】一方、上記制御部２２の指令にしたがって
、暖房運転の立上り時から、室内ユニット１の上側送風
ファン５ａおよび下側送風ファン５ｂは共に作動してい
る。上側送風ファン５ａの作動によって吸込口２から吸
込まれた室内空気は、風路部分３ａを通過する間に室内
側熱交換器６の上部部分と熱交換し温風となって、上側
吹出口４から室内の天井側へ吹出される。

【００３１】また下側送風ファン５ｂの作動によって吸
込口２から吸込まれた室内空気は、風路部分４ａを通過
する間に室内側熱交換器６の下部部分、副室内側熱交換
器２１と熱交換し温風となって、下側吹出口４から室内
の床へ吹出される。

【００３２】この運転のときは、先に述べたように圧縮
機９からの冷媒が副室内側熱交換器２１、室内側熱交換
器６を順に流れて凝縮するヒ−トポンプサイクルを構成
しているから、ヒ−トポンプサイクルで室内側に移動し
た熱は、下側吹出口４から吹出される室内空気に対して
より高温で放熱され、またその分、上側吹出口３から吹
出される室内空気に対しては下側よりは低温で放熱され
る。

【００３３】この暖房立上り時、制御部２２は、「暖房
開始時の運転」のモ−ドが機能して、上側送風ファン５
ａの回転数を「Ｍａｘ」に、下側送風ファン５ｂを「Ｍ
ｉｎ」に可変制御していて、上側吹出口４からは大風量
で温風が吹出される。また下側吹出口３からは低風量の
温風が吹出される。このことは、下側吹出口４からは吹
出温度の高い温風（低風量）が足元に向けて吹出される
（高温吹出し）。と同時に上吹出口からは、低い吹出温
度の温風が大風量で、室内の上部に吹出される。つまり
、下向きからは高温吹出しで、上向きからは暖房能力の
高い高風量吹出しで、それぞれ温風が吹出されて暖房が
なされていく。したがって、人体に対する暖房感（快適
性）を良好に維持しつつ、室内全体を送風量増大による
効果で最大限に暖房できる。

【００３４】一方、室内全体の温度が上記上・下吹出し
によって上昇し、室内温度が設定温度付近に定めたファ
ン切換温度になると、「暖房開始時の運転」のモ−ドか
ら「設定温度付近から以降の運転」のモ−ドに切換わり
、上側送風ファン５ａの回転数のみが「Ｍｉｄ」（中間
回転数）に切換わっていく。これにより、暖房運転は吹
出流速を抑えた運転となり、先の「暖房開始時の運転」
に継続して、暖房能力を維持した効率のよい暖房運転が
なされる。

【００３５】また、快適性を損なうことない無人の室内
などを暖房するときは、操作部２３から「省エネ暖房運
転」を入力する。すると、上側送風ファン５ａおよび下
側送風ファン５ｂは、いずれも「Ｍａｘ」の回転数で、
立上りから、先に述べたファン切換温度まで継続する。 これにより、暖房能力の向上（あるいは入力の低減）を
主にした運転にすることができ、無人の室内の暖房に合
った運転を行うことができる。

【００３６】なお、この発明はこの第１の実施例に限定
されるものではなく、例えば図３に示す第２の実施例、
図４に示す第３の実施例、図５に示す第４の実施例のよ
うにしてもよい。

【００３７】すなわち、第２の実施例は副室内側熱交換
器２１の放熱フィン２１ａと室内側熱交換器６の放熱フ
ィン６ａとを共用させる構造を用いて、副室内側熱交換
器２１を室内側熱交換器６に一体に設けるようにしたも
のである。

【００３８】第３の実施例は、上側吹出口３、下側吹出
口４にそれぞれル−バ３０を設け、これらル−バ３０，
３０の開度を制御部２２により独立に制御して、風路部
分３ａ，４ａの出口の通路抵抗の可変を併用して、風量
に差を付けるようにしたものである。なお、各ル−バ３
０，３０の開度を、対応する送風ファン５ａ，５ｂの回
転数に応じて制御するようにしてもよい。

【００３９】第４の実施例は、暖房運転時、圧縮機９か
らの冷媒を、副室内側熱交換器２１の上下端部に在る熱
交換パイプ３０ａ、同中段に在る熱交換パイプ３０ｂを
経てから、副室内側熱交換器２１と対向する室内側熱交
換器６の熱交換部分６ａを構成する熱交換パイプ６ｃに
流入させて後、膨張弁１３へ流すようにしたものである
。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
下向きから暖房感に優れた高温吹出しができ、上向きか
ら暖房能力の高い高風量吹出ができる。よって、ヒ−ト
ポンプサイクルの効率向上を十分に活用した暖房を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の室内ユニットを示す
側断面図。

【図２】同室内ユニットを用いて構成される空気調和装
置の概略的な構成を、制御系と共に示す図。

【図３】この発明の第２の実施例の室内ユニットを示す
側断面図。

【図４】この発明の第３の実施例の室内ユニットを示す
側断面図。

【図５】この発明の第４の実施例の室内ユニットを構成
する室内側熱交換器系の一部を示す斜視図。

【図６】従来のセパレ−トタイプの空気調和装置の外観
を示す一部断面した斜視図。

【図７】同空気調和装置の概略的な構成を示す図。

【図８】同空気調和装置の室内ユニットを示す側断面図
。

【符号の説明】

１…室内ユニット、１ａ…本体、１ｂ…風路、２…吸込
口、３…上側吹出口、４…下側吹出口、５ａ…上側送風
ファン、５ｂ…下側送風ファン、３ａ，４ａ…風路部分
、６…室内側熱交換器、１４…冷媒配管、２１…副室内
側熱交換器、２２…制御部、２３…操作部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸込口を有する他、上部に上方向に開
   口する上側吹出口を有し、下部に下方向に開口する下側
   吹出口を有した本体と、この本体内に設けられ、前記上
   側吹出口および下側吹出口と前記吸込口とを連通してな
   る風路と、前記風路の吸込側に設けられた室内側熱交換
   器と、前記風路の各上側および下側吹出口に通じる風路
   部分にそれぞれ設けられ前記室内側熱交換器で熱交換し
   た室内空気を前記上側吹出口および下側吹出口から吹出
   させるための上側送風ファンおよび下側送風ファンと、
   前記室内側熱交換器から下側吹出口に通じる風路部分に
   設けられた副室内側熱交換器と、暖房運転時には圧縮機
   からの冷媒を前記副室内側熱交換器、前記室内側熱交換
   器の順で流通させる手段と、暖房運転時、前記上側送風
   ファンを高回転数で作動させ、前記下側送風ファンを低
   回転数で作動させる回転数可変手段とを具備したことを
   特徴とする空気調和装置の室内ユニット。