JPH0432634A

JPH0432634A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0432634A
Application number: JP13725590A
Authority: JP
Inventors: Masao Oishi; 征夫大石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-02-04

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）本発明は室内機に吹出ユニットをダクトを介して接続す
るダクト型の空気調和機に係り、特に、ダクト内に２重
反転ファンを内蔵することにより室内機内の送風ファン
を省略した空気調和機に関する。

（従来の技術）従来、この種のダクト型空気調和機はダクトの吹出ユニ
ット側端部内に、モータ駆動のダンパを内蔵し、このダ
ンパの開度を室温検出値と室温設定値の偏差に基づいて
制御し、室温を制御している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のダクト型空気調和機で
はダクト内にダンパを回動自在に設けるために、このダ
ンパによりダクト内をほぼ完全に密閉することができず
、ダンパの全開時でも少量の冷暖風がリークする上に、
ダンパの耐久性が高くないという課題がある。

また、室内機はその内部に送風ファンを内蔵しているた
めに、コストが嵩む上に、送風ファンの運転により室内
機に振動が発生し、しかも、室内機からの送風音が高く
高騒音であるという課題がある。

そこで本発明は前記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的は低騒音で安価な高効率の空気調和機を提供する
ことにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は前記課題を解決するために次のように構成され
る。

つまり本願の請求項１記載の発明（以下第１の発明とい
う）は、冷暖房自在の冷凍サイクルの室内側熱交換器に
より吸込口からの吸込み空気を冷気または暖気の空調空
気に熱交換する室内機と、前記空調空気を空調空間に吹
出す吹出口を備えた吹出ユニットと、この吹出ユニット
の空調空気入口を前記室内機の空調空気出口に接続する
と共に、前記空調空気を旋回させて前記吹出ユニット側
へ送風する上流ファンと、この上流ファンからの空調空
気を逆転させて整流し上記吹出ユニット側へ送風する下
流ファンとを内蔵するダクトと、室温検出値と室温設定
値との偏差に基づいて上流ファンと下流ファンの運転お
よび回転数を制御する制御手段とを設けたことを特徴と
する。

また、本願の請求項２記載の発明（以下第２の発明とい
う）は、吹出ユニットとダクトとを複数設けたことを特
徴とする。

さらに、本願の請求項３記載の発明（以下第３の発明と
いう）は、吹出ユニット側から室内機側へのダクト内の
空気の逆流を検出する逆流センサと、この逆流センサに
より空気流の逆流を検出したときに当該逆流センサを有
するダクトの上流ファンおよび下流ファンの少なくとも
一方を運転させる制御手段とを設けたことを特徴とする
。

（作用）〈第１の発明〉室内機内にその吸込口から吸い込まれた空気は冷暖房自
在の冷凍サイクルの室内側熱交換器により冷気または暖
気の空調空気に熱交換される。

この空調空気はダクト内を通ってまず上流ファンにより
所要の方向に旋回されなから吹出ユニット側へ送風され
る。

そして、この上流ファンからの空調空気は上流ファンと
逆方向に回転する下流ファンにより整流されて吹出ユニ
ット側へ送風される。

したがってダクト内は上、下流両ファンが送風方向は同
一であるが逆回転する、いわゆる２重反転ファンに構成
されているので、両ファン間には逆向きのエネルギが相
互に作用するために高静圧となる。

これら上、下流両ファンにより昇圧された空調空気は吹
出ユニットの吹出口から室内等の空調空間へ吹き出され
、室内を冷房または暖房する。

そして、制御手段は室温検出値と室温設定値との偏差に
基づいて上、下流ファンの運転および回転数を制御する
ことにより、吹出ユニットから吹き出す空調空気の吹出
風量を制御するので、室温を設定値一定に制御すること
かできる。

したがって本発明によれば、ダクト内に上、下流ファン
を設けているので、室内機内に送風機を設ける必要がな
い。このために、室内機のコストを低減し得る上に、室
内機自体の振動と送風音の低減とを共に図ることができ
、騒音の低減を図ることができる。

また、上、下流ファンによりダクト内の高静圧を得るこ
とができるので、その分、ダクト径の細径化、つまり小
型軽量化を図ることができる。

さらに、上、下流ファンの運転を個々に制御することに
より、ダクト内を高静圧から低静圧までの静圧制御幅を
広く採ることができる。

また、制御手段により室温を室温設定値一定に適宜制御
することができる。

〈第２の発明〉第１の発明における吹出ユニットとこれらに接続される
ダクトが複数あるので、本発明をビル用空気調和機等に
好適なマルチシステムに適用することができる。

〈第３の発明〉第２の発明において、複数の吹出ユニットのうちの少な
くとも１台の運転が停止ないし休止する場合には、その
運転停休止中の吹出ユニットを設置している室内の空気
が当該吹出ユニットおよびダクトを介して他の運転中の
吹出ユニットの上、下流ファンにより吸い込まれるので
、運転停休止中のダクト内には室内空気の逆流が発生す
る。

この逆流が逆流センサにより検出されると、制御手段に
より運転停休止中の上、下流ファンの少なくとも一方が
運転される。

このために、上、下流ファンからの送風と逆風の通風力
が均衡して、逆風が防止される。

したがって、従来例のようには開閉ダンパを設けずにダ
クト内の通風を０Ｎ−ＯＦＦ制御できるので、この開閉
ダンパを省略することができるうえに、開閉ダンパの全
開時の通風のリークを防止することができるので、空調
効率の向上を図ることができる。

（実施例）以下本願の第１〜第３の発明の実施例を第１図〜第７図
に基づいて説明する。

第１図は本願の第１〜第３の発明を適用した空気調和機
の一実施例の要部構成図であり、図において、室内機１
は室内側熱交換器２を内蔵すると共に、吸込グリル３を
開口させている。

室内側熱交換器２は冷暖房自在の冷凍サイクルに組み込
まれており、２本一対の冷媒配管４ａ。

４ｂを介して冷媒を通すことにより冷却作用または放熱
作用を行なうようになっている。

つまり、吸込グリル３から室内機１内へ吸い込まれた空
気は室内側熱交換器２の冷却作用により冷気に熱交換さ
れ、あるいは室内側熱交換器２の放熱作用により暖′気
に熱交換し、これら冷、暖気の空調空気の出口を例えば
３個５ａ、　　５ｂ、　　５ｃ開口させている。

これら出口５ａ〜５ｃは例えば第２図に示すように有蓋
直方体状の室内ケース６の側板６ａに例えば横１列に開
口され、各出口５ａ〜５ｃの各開口周縁部外面には外方
に凸の環状帯板状のフランジ７ａ、７ｂ、７ｃをそれぞ
れ突設しており、ケース６の底面には吸込グリル３を開
口させている。

室内ケース６の側板６ａはその天板６ｂと交換可能に着
脱され、出口５ａ〜５ｃを有する側板６ａを天板６ｂと
付は変えることにより、側方吹出しから上方吹出しへ適
宜変更することができる。

したがって、室内機１自体の向きを変えずに、その天板
６ｂと側板６ａの取付位置を単に交換することにより、
側方吹出しと上方吹出しの変更を極めて簡単に行なうこ
とができる。

室内機１は第３図に示すように例えば天井板８の開口部
にそれより上方の天井裏で複数本の吊りボルト９，９・
・・により吊り持ちされるものであり、室内側熱交換器
２の図中下方にはドレン皿１０を設けている。

また、室内側熱交換器２からドレン皿１０内へ滴下した
ドレンはドレンポンプ１１により外部へ排出するように
なっている。

室内側熱交換器２は第４図に示すように左右方向に若干
傾斜させて室内ケース６内に内蔵しており、図中太線矢
印に示すように吸込グリル３からケース６内へ吸い込ま
れた室内空気を室内側熱交換器２を通して側方あるいは
上方の各出口５ａ〜５ｃへ通風させるようになっている
。

そして、室内機１の各出口５ａ〜５ｃには第１図に示す
ように例えば円管状のダクト１２ａ、１２ｂ、１２Ｃを
それぞれ接続しており、これら各ダクト１２ａ〜１２ｃ
の先端には、例えば３室Ａ。

Ｂ、　　Ｃ内にそれぞれ設置された吹出ユニット１３ａ
、１３ｂ、１３ｃの各空調空気入口にそれぞれ接続して
いる。

各ダクト１２ａ〜１２ｃには上流ファン１４ａ。

１４ｂ、１４ｃとその下流側にある下流ファン１５ａ、
１５ｂ、１．５ｃをそれぞれ所要の間隔をおいて内蔵す
るファン収納部１６ａ、１６ｂ、１６Ｃをそれぞれ形成
している。

各上流ファン１４ａ〜１４ｃと下流ファン１５ａ〜１５
Ｃは各ファン制御器１７ａ、１７ｂ、１７ｃにそれぞれ
電気的に接続され、例えば上流ファン１４ａ〜１４ｃを
正回転、下流ファン１５ａ〜１５’ｃを逆回転に回転さ
せて空調空気を吹出ユニット１３ａ〜１３ｃ側へ送風さ
せると共に、その０Ｎ−ＯＦＦと回転数を各ファン制御
器１７ａ〜１７ｃにより制御するようになっている。

つまり、上流ファン１４ａ〜１４ｃにより室内機１から
の空調空気を所要方向に旋回させながら各吹出ユニット
１３ａ〜１３ｃ側へ送風させると共に、この空気流を逆
回転する各下流ファン１５ａ〜１５ｃにより整流させる
ようになっている。

したがって、各上流ファン１４ａ〜１４ｃと各下流ファ
ン１５ａ〜１５ｃは互いに逆回転する２重反転ファンに
構成されているので、両者間には逆向きの回転エネルギ
が作用して、より高いエネルギが空調空気に与えられる
ために、各ダクト１２ａ〜１２ｃ内で高静圧を得ること
ができる。

また、各ファン制御器１７ａ〜１７ｃは、各室Ａ−Ｃ内
に設置されている各リモコン１８ａ、１８ｂ、１８ｃと
、各ダクト１２　ａ〜１２　ｃの各ファン収納部１６ａ
〜１６ｃの下流側に内蔵された各逆流センサ１９ａ、１
９ｂ、１９ｃと、室内制御器２０とに信号線を介して電
気的にそれぞれ接続されている。

各リモコン１８ａ〜１８ｃは冷暖運転モードを選択設定
する設定器（図示せず）や各室Ａ−Ｃの室温設定値ｔｓ
を設定する設定器（図示せず）、各室Ａ−Ｃの室温ｔａ
を検出する室温センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃをそれぞ
れ設けている。

これら室温センサ２１ａ〜２１ｃにより検出された各室
温検出値ｔａと各室温設定値ｔｓは各ファン制御器１７
ａ〜１７ｃにより読み込まれ、ここで両室温の偏差が求
められ、さらに、この偏差を解消するように各ファン制
御器１７ａ〜１７ｃにより上、下流ファン１４ａ〜１４
ｃ、１５ａ〜１５ｃの回転数を制御することにより、各
吹出ユニット１３ａ〜１３ｃから各室Ａ−Ｃへ吹き出す
空調空気を制御し、各室温を各室温設定値一定に制御す
るようになっている。

また各ファン制御器１７ａ〜１７ｃは各室Ａ〜Ｃの各室
温検出値ｔａが各室温設定値ｔｓにそれぞれ達したとき
には室内制御器２０にＯＦＦ指令を与え、図示しない室
外機のコンプレッサを○ＦＦ制御するようになっている
。

一方、各ファン制御器１７ａ〜１７ｃは室内制御器２０
からのＯＮ指令信号を受けて各上、下流フィン１４ａ〜
１４ｃ、ｉ５ａ　〜１５ｃの運転を適宜開始させるよう
になっている。

前記各逆流センサ１９ａ〜１９ｃは各ダクト１２ａ〜１
２ｃ内の空気が各吹出ユニット１３ａ〜１３ｃ側から室
内機１側へ逆流したときに、この逆流を検出するもので
あり、その逆流を検出したときの信号は各ファン制御器
１７ａ〜１７ｃにそれぞれ与えられて各ファン制御器１
７ａ〜１７ｃはこのとき各上流ファン１４ａ〜１４ｃお
よび下流ファン１５ａ〜１５ｃの少なくともいずれか一
方を運転し、その逆流を防止するようになっている。

つまり、ファン制御器１７ａ〜１７ｃは各逆流センサ１
９ａ〜１９ｃにより検出された逆流の風速が例えば０．
２５ｍ／ｓｅｃ以下である場合には上流ファン１４ａ〜
１４ｃのみを運転して、その送風と逆風の通風力を均衡
させることにより逆風を防止する一方、逆流が前記風速
を超えたときは上、下流ファン１４ａ〜１４ｃ、１５ａ
〜１５ｃの両者を運転して逆風を防止するようになって
いる。

なお、第１図中、符号２２は室内側熱交換器２の温度を
検出するＴｃセンサであり、室内制御器２０に電気的に
接続されている。

このＴｃセンサ２２は暖房運転時に室内側熱交換器２の
温度か所定温度以上に昇温したのを検出したときに、上
、下流ファン１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５ｃ等の運転
を開始させるためのものである。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、各リモコン１８ａ〜１８ｃの冷暖房運転モード選
択設定器の操作により運転モードを選択すると共に、室
温設定器を操作して室温設定値ｔｓをそれぞれ設定する
。

すると、これら設定信号が各リモコン１８ａ〜１８ｃか
ら各ファン制御器１７ａ〜１７ｃを経由して室内制御器
２０に与えられ、室内制御器２０は図示しない室外機の
コンプレッサの運転を開始させる。

これとほぼ同時に、あるいは暖房運転時にはｔｃセンサ
２２により検出された室内側熱交換器２の温度が所定温
度に達したときに、各ファン制御器１７ａ〜１７Ｃは上
流ファン１４ａ　〜１４ｃと下流ファン１５ａ〜１５ｃ
をほぼ同時に運転する。

一方、このとき室内側熱交換器２には暖房運転時には高
温高圧のガス状冷媒が通って放熱作用を行なって、吸込
グリル３から室内機１内へ吸い込んだ空気を加温して暖
気に熱交換する。

また、運転モードが冷房運転の場合は室内側熱交換器２
は液冷媒をここで蒸発させて冷却作用を行ない、吸込グ
リル３からの吸込空気を冷却し冷気に熱交換する。

これら冷気または暖気の空調空気は、実線矢印に示すよ
うに各ダクト１２ａ〜１２ｃ内の各上、下流ファン１４
ａ　〜１４ｃ、１５ａ　〜１５ｃの通風力により、各吹
出ユニット１３ａ〜１３ｃ側へ送風され、各室Ａ−Ｃへ
吹き出される。

各室Ａ−Ｃの室温は各室温センサ２１ａ〜２１Ｃにより
検出され、各室温検出値ｔａは各室温設定値とｔｓ共に
各ファン制御器１７ａ〜１７ｃにより読み込まれる。

各ファン制御器１７ａ〜１７ｃは各室温設定値ｔｓと室
温検出値ｔａとの偏差に応じて上、下流ファン１４ａ　
〜１４ｃ、１５ａ　〜１５ｃの回転数を制御する。

例えば暖房運転時にｔ　ｓ＞ｔ　ａのときは強風、ｔｓ
＝３℃＞ｔａは弱風、ｔ　ｓ＝１℃＞ｔａは微風でそれ
ぞれ運転し、ｔｓ＝ｔａ、つまり室温検出値ｔａが室温
設定値ｔｓに達したときは上、下流ファン１４ａ　〜１
４ｃ、１５ａ　〜１５ｅ運転を停止させる。

また、冷房運転時にｔｓ＜ｔａのときは強風、ｔｓ＝３
℃＜ｔａは弱風、ｔ　ｓ＝１℃＜ｔａは微風でそれぞれ
運転し、ｔｓ＝ｔａのときはこれらファン運転を停止さ
せる。

したがって、例えばＡ室の室温検出値ｔａが室温設定値
ｔｓに達したとき（ｔｓ＝ｔａ）はＡ室の吹出ユニット
１３ａに接続されているダクト１２ａの上、下流ファン
１４ａ、１５ａの運転がファン制御器１７ａにより停止
される。

しかし、このとき他の２室Ｂ、　　Ｃの各上、下流ファ
ン１４ｂ、１４ｃ、１５ｂ、１５ｃが運転中である場合
は、Ａ室の室内空気が吹出ユニット１３ａからダクｈ１
２ａ内に入って、図中破線矢印で示すようにダクト１２
ａ内を室内機１側へ向って逆流する。

この室内空気の逆流が発生すると、−旦暖房したＡ室の
室温を低下させ、あるいは冷房したＡ室の室温を昇温さ
せてしまうので、この逆流を防止する必要がある。

そこで、ファン制御器１７ａは逆流センサ１９か逆流を
検出すると、逆流の風速に応じてます、上流ファン１４
ａの運転を開始させて送風を再開し、この送風と逆風の
通風力を均衡させることにより逆風を防止し、逆風の風
速に応して下流ファン１５ａの運転も開始させて室内空
気の逆流を防止する。

したがって本実施例によれば、従来例のような開閉ダン
パによりダクト１２ａを閉じることなく逆流を防止する
ことができる。

このために、開閉ダンパを省略してコスト低減を図るこ
とかできると共に、ダンパ全閉時の通風のリークも防止
できる。

また、本実施例では室内機１内に送風ファンを設けない
ので、室内機１のコスト低減を図ることとができる上に
、室外機１の振動と送風音の低減とを共に図ることがで
きる。

さらに、上、下流ファン１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５
ｃが互いに逆回転するので、両回転エネルギがカウンタ
フローとなって圧力エネルギに変換され、高静圧を得る
ことができるので、その分各ダクト１２ａ〜１２ｃを細
径化した場合でも所要の送風量を確保することができる
。

また、上、下流ファン１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５ｃ
を個々に制御することにより高静圧から低静圧までの静
圧制御幅を広く採ることができ、送風量の制御をきめ細
かく行なうことができる。

そして１台の室内機１で複数の室Ａ−Ｃ等の空調空間を
空調できるので、ビル用空調等のいわゆるマルチシステ
ムに適用することができる。

また、本実施例では室内機１の天板６ｂと側板６ａの取
付位置を適宜交換することにより、空調空気の吹出し方
向を側方と上方とに極めて簡単に変更し得るので、室内
機１を、第６図に示すように天井８に埋設して側方吹出
しとし、または、第７図に示すように壁２３に埋設して
上方吹出しとすることもでき、その取付位置の変更が極
めて容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本願の第１の発明は、室内機に送風
機を設けずに、ダクト内に上流ファンと下流ファンを設
け、これらファンにより室内機からの空調空気を吹出ユ
ニットに送風するので、送風ファンを省略した分だけ、
室内機のコスト低減を図ることができる上に、送風機の
運転に起因する室内機の振動および送風音を低減するこ
とができ、騒音の低減を図ることができる。

また、上流ファンと下流ファンは互いに逆回転するので
、互いに逆向きのエネルギが作用し合って回転エネルギ
が高まる上に、この回転エネルギがカウンタフローとな
って圧力エネルギに変換されるので、単独ファンでは得
られない高静圧を得ることができる。

このために、ダクトの細径化、つまり小型軽量化を図る
ことができる。

本願の第２の発明は、１台の室内機で複数の部屋等の空
調空間を空調できるので、ビル用空気調和機等のいわゆ
るマルチシステムに適用することかできる。

本願の第３の発明は、上、下流ファンによりダンパ内の
空気の逆流を防止できるので、従来のダンパを省略して
コスト低減を図ることができる上に、ダンパ全閉時の通
風のリークを防止することができ、空調効率の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１〜３の発明を適用した空気調和機の
一実施例の要部構成図、第２図は第１図で示す室内機の
外観斜視図、第３図は第１図および第２図で示す室内機
を天井裏に据え付けた状態を示す部分縦断面図、第４図
は第３図の側断面図、第５図は第１図で示すファン収納
部を拡大して示す模式図、第６図および第７図は第１図
で示す実施例の据付方法をそれぞれ示す斜視図である。１・・・室内機、２・・・室内側熱交換器、３・・・吸
込グリル、５ａ〜５ｃ・・・空調空気の出口、１２ａ〜
１２ｃ・・・ダクト、１３ａ〜１３ｃ・・・吹出ユニッ
ト、１４ａ〜１４ｃ・・・上流ファン、１５ａ〜１５ｃ
・・・下流ファン、１７ａ〜１７ｃ・・・ファン制御器
、１８ａ〜１８ｃ・・・リモコン、１９ａ〜１９ｃ・・
・逆流センサ、２０・・・室内制御器。

Claims

【特許請求の範囲】

１．冷暖房自在の冷凍サイクルの室内側熱交換器により
吸込口からの吸込み空気を冷気または暖気の空調空気に
熱交換する室内機と、前記空調空気を空調空間に吹出す
吹出口を備えた吹出ユニットと、この吹出ユニットの空
調空気入口を前記室内機の空調空気出口に接続すると共
に、前記空調空気を旋回させて前記吹出ユニット側へ送
風する上流ファンと、この上流ファンからの空調空気を
逆転させて整流し上記吹出ユニット側へ送風する下流フ
ァンとを内蔵するダクトと、室温検出値と室温設定値と
の偏差に基づいて前記上流ファンと前記下流ファンの運
転および回転数を制御する制御手段とを設けたことを特
徴とする空気調和機。
２．吹出ユニットとダクトとを複数設けたことを特徴と
する請求項１記載の空気調和機。
３．吹出ユニット側から室内機側へのダクト内の空気の
逆流を検出する逆流センサと、この逆流センサにより空
気流の逆流を検出したときに当該逆流センサを有するダ
クトの上流ファンおよび下流フアンの少なくとも一方を
運転させる制御手段とを設けたことを特徴とする請求項
２記載の空気調和機。