JPH0674532A - ダクト式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートポンプ暖房不能時に特定の室のみにダ
クト通路を限定することで、補助ヒータ単独で良好な暖
房効果を得る。 【構成】 空気調和装置１０は、室内機１４のケース１
５内に室内熱交換器１８および電気ヒータ１９を収納
し、ケース１５の吹出口１５ａが主ダクト２２および分
岐ダクト２３ａ〜２３ｄにより各室２６ａ〜２６ｄに接
続される。ヒートポンプ暖房時、室内リモコン３２ａ〜
３２ｄによりダンパ２５ａ〜２５ｄが作動すると、室内
熱交換器１８および電気ヒータ１９により加熱された温
風が各室２６ａ〜２６ｄに供給される。ヒートポンプ暖
房不能時、センタリモコン３４のモード切替スイッチを
電気ヒータ暖房モードに切替えると、暖房可能な室が特
定の室に限定され、他の室のダンパは閉状態となる。こ
のため、電気ヒータ１９単独で特定の室内を快適に保つ
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅等の室内冷暖房に
用いられるダクト式空気調和装置に関し、詳しくは、暖
房時の熱源に電気ヒータ等の補助ヒータを用いるように
したダクト式空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ダクト式空気調和装置とし
て、熱交換器を有する室内機と複数の室とをダクトによ
り接続し、各室に個別に冷温風を供給するものが知られ
ている。この種のダクト式空気調和装置は、一般に、熱
交換器の暖房能力が比較的小さいため、室内機に電気ヒ
ータ等の補助ヒータを設置し、暖房時に安定した送風温
を確保するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ダクト式空気調和装置は、一機の室内機により各室の空
調を行うため、室内機が運転不能になると、棟全体の空
調機能が停止する。このため、例えば、冬季の厳寒期等
に暖房機能が停止すると、棟全体の使用者の健康に悪影
響を及ぼしかねない。

【０００４】従来のダクト式空気調和装置によると、冷
凍サイクル系に故障を生じてヒートポンプ暖房が不能に
なった場合、補助ヒータの暖房能力を有効に用いていな
いため、暖房運転を停止する場合が多い。例えば、熱交
換器に冷媒を循環させる圧縮機等が故障した時、修理作
業に要する期間は、各室とも暖房運転を停止するか、ま
たは、暖房運転可能であっても補助ヒータの暖房能力が
小さいため、満足な暖房効果が得られないという問題が
ある。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、ヒートポンプ暖房不能時に特定の
室のみにダクト通路を限定することで、補助ヒータ単独
で良好な暖房効果を得られるようにしたダクト式空気調
和装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるダクト式空気調和装置は、主ダクトと、
前記主ダクトから分岐して複数の室に連通する分岐ダク
トと、前記分岐ダクトに開閉可能に設けられ、各室に供
給される送風量を調節する風量調節手段と、前記主ダク
トに導かれる空気を加熱する補助ヒータと、前記補助ヒ
ータの運転時に前記複数の室の室内温度が設定温度以下
の場合、特定の室に限定して前記風量調節手段の開閉を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明のダクト式空気調和装置によると、各室
の温度が設定温度以下となって全室暖房が不能になった
とき、制御手段により風量調節手段を特定の室のみに限
定して開状態にし、補助ヒータを単独で運転する。この
とき、特定の室以外の風量調節手段は閉状態であるの
で、補助ヒータで適温に加熱された温風が特定の室のみ
に供給される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明を適用した住宅用ダクト式空気調和装置を
図１〜図６に示す。図１および図２に示すように、空気
調和装置１０は、外壁１２により仕切られる室内に室内
機１４が設けられ、この室内機１４に主ダクト２２が接
続される。主ダクト２２は、室内の天井部に配置される
分岐ダクト２３ａ〜２３ｄに接続され、各分岐ダクト２
３ａ〜２３ｄは、内壁２４により仕切られる室２６ａ〜
２６ｄに接続されている。室内機１４の吹出口１５ａか
ら主ダクト２２および分岐ダクト２３ａ〜２３ｄを通過
して各室２６ａ〜２６ｄに導入された送風は、リターン
グリル２８ａ〜２８ｄを経て室内機１４の吸込口１５ｂ
に循環するようになっている。

【０００９】室内機１４は、ケース１５内に室内熱交換
器１８、電気ヒータ１９および送風機２０を収納する。
室内熱交換器１８および電気ヒータ１９は、ケース１５
を通過する空気に接触しやすい位置に配置されている。
冷房時、ケース１５内に導入された空気は、室内熱交換
器１８により熱を奪われて各室２６ａ〜２６ｄに送り込
まれる。また、暖房時、ケース１５内の空気は、室内熱
交換器１８および電気ヒータ１９に加熱されて各室２６
ａ〜２６ｄに送り込まれる。この場合、電気ヒータ１９
は、室内熱交換器１８による暖房能力の不足を補助する
役割を果たす。

【００１０】室内熱交換器１８に冷媒用配管３０ａ、３
０ｂにより接続される室外機１６は、図３に示す冷媒圧
縮機３３および室外熱交換器３５を有する。冷媒圧縮機
３３および室外熱交換器３５は、室内熱交換器１８とと
もに冷媒回路を構成する。図３に示すように、冷媒回路
は、室内熱交換器１８および室外熱交換器３５の一端側
を接続する配管３０ａの室外機１６側にサービス弁６
０、四方弁６２、冷媒圧縮機３３およびアキュムレータ
６４が接続される。また、室内熱交換器１８と室外熱交
換器３５との他端側を接続する配管３０ｂの室外機１６
側には逆止弁６６、膨張弁６８、ドライヤ７０、７１お
よびサービス弁７２が接続され、配管３０ｂの室内機１
４側には逆止弁７４および膨張弁７６が接続されてい
る。

【００１１】冷房時、図３の実線矢印に示すように、圧
縮機３３により圧縮された冷媒は、四方弁６２、室外熱
交換器３５、逆止弁６６、ドライヤ７０、サービス弁７
２、膨張弁７６、室内熱交換器１８、サービス弁６０、
四方弁６２およびアキュムレータ６４を経て圧縮機３３
を循環する。このとき、冷媒は、室内熱交換器１８に接
触する空気から奪った熱を室外熱交換器３５で大気中に
放出する。

【００１２】また、暖房時、圧縮機３３により圧縮され
た冷媒は、図３の破線矢印に示すように四方弁６２、サ
ービス弁６０、室内熱交換器１８、逆止弁７４、サービ
ス弁７２、ドライヤ７１、膨張弁６８、室外熱交換器３
５、四方弁６２およびアキュムレータ６４を経て圧縮機
３３に循環する。このとき、室外熱交換器３５で外気か
ら熱を奪った冷媒が室内熱交換器１８で室内機１４を通
過する空気を加熱し、ヒートポンプ暖房が行われる。

【００１３】送風機２０は、多翼型の遠心ファンとスク
ロール状のファンケースとを有するもので、ファンケー
スの軸方向から導入される空気がファンケースの径方向
に吹き出される。なお、送風機の送風量は、空調する室
数の応じて段階的に制御してもよい。この場合、例え
ば、図１において各ダンパ２５ａ〜２５ｄの全開時に最
適な送風量を最大とし、最も容量の小さい室のダンパの
みの開時に最適な送風量を最小とするように送風ファン
の回転数を段階的に切替える。

【００１４】送風機２０の直下流側に設けられる電気ヒ
ータ１９は、ニクロム材、カンタル材等からなる電熱線
を所定形状に形成したものである。電熱線の形状は、ケ
ース１５内の空気との接触面積を大きくしかつ空気抵抗
を比較的小さくするように所定間隔に設定されている。
なお、電気ヒータ１９の発熱体としてセラミック材等を
用いてもよい。

【００１５】分岐ダクト２３ａ〜２３ｄには、支軸３１
を中心に回動可能なダンパ２５ａ〜２５ｄが設けられ
る。ダンパ２５ａ〜２５ｄの開度は、各室２６ａ〜２６
ｄの壁面等に設置される室内リモコン３２ａ〜３２ｄに
より制御される。この場合、室内リモコン３２ａ〜３２
ｄに設けられる室温センサの検出温度と各室２６ａ〜２
６ｄの使用者が任意に設定した設定温度との間に温度差
を有するときはダンパ２５ａ〜２５ｄが開き、検出温度
が設定温度に達すると、ダンパ２５ａ〜２５ｄが閉じ
る。

【００１６】そして、室２６ａには、各室２６ａ〜２６
ｄの室内温度等を集中的に管理するセンタリモコン３４
が設けられる。センタリモコン３４は、各ダンパ２５ａ
〜２５ｄを独立して開閉可能である。センタリモコン３
４には、通常暖房モードおよび電気ヒータ暖房モードの
２種のモード切替スイッチが設けられる。モード切替ス
イッチが通常暖房モードのとき、各ダンパ２５ａ〜２５
ｄの開度が各室内リモコン３２ａ〜３２ｄまたはセンタ
リモコン３４により制御可能となり、また、電気ヒータ
暖房モードでは、各ダンパ２５ａ〜２５ｄのうち特定の
室のダンパのみが室内リモコン３２ａ〜３２ｄまたはセ
ンタリモコン３４により制御可能となる。電気ヒータ暖
房モード時には、特定の室以外のダンパは、閉状態に固
定される。ここで、電気ヒータ暖房モード時にダンパを
制御可能にする特定の部屋は、比較的使用頻度の高い居
間や寝室等に設定するのが望ましい。

【００１７】空気調和装置１０の電気回路は、図４に示
すように、室内機１４に収納される制御基板４０の各端
子に電気ヒータ１９、ファンモータ４２、ダンパモータ
４４ａ〜４４ｄ、室内リモコン３２ａ〜３２ｄ、センタ
リモコン３４および室外機１６の各端子が接続される。
電気ヒータ１９およびファンモータ４２は、電源回路に
接続され、室内リモコン３２ａ〜３２ｄ、センタリモコ
ン３４および室外機１６は、制御回路４６に接続され
る。ダンパモータ４４ａ〜４４ｄの各端子は、電源回路
および制御回路４６に信号線５１〜５７により結線され
ている。制御回路４６に設けられるリレーコイル４７
ａ、４８ａは、それぞれ接点４７ｂ、４８ｂを有する。
接点４７ｂは、ファンモータ４２に用いられ、接点４８
ｂは、電気ヒータ１９に用いられるものである。また、
室外機１６には、リレーコイル４９ａが設けられる。リ
レーコイル４９ａの接点４９ｂは、圧縮機モータ５９お
よび冷却ファンモータ５８に用いられる。

【００１８】ヒートポンプ暖房時、センタリモコン３４
のモード切替スイッチを通常暖房モードにする。このと
き、各室２６ａ〜２６ｄのいずれかの使用者が室内リモ
コン３２ａ〜３２ｄのスイッチをオンにすると、室外機
１６が運転を開始し、電気ヒータ１９が作動する。各室
２６ａ〜２６ｄのダンパ２５ａ〜２５ｄは、室内温度が
室内リモコン３２ａ〜３２ｄの設定温度に満たないとき
に開状態になる。各室各室２６ａ〜２６ｄの室内温度が
設定温度に達すると、ダンパ２５ａ〜２５ｄが閉状態に
なる。

【００１９】圧縮機３３の故障時や点検時などにヒート
ポンプ暖房が不能になったときは、暖房能力不足のた
め、各室２６ａ〜２６ｄが設定温度以下となる。この場
合、センタリモコン３４のモード切替スイッチを電気ヒ
ータ暖房モードに切り替える。すると、各室２６ａ〜２
６ｄのうちの特定の室のみのダンパが開閉が可能にな
り、他の室のダンパは、閉状態に固定される。そして、
電気ヒータ１９単独で加熱された温風は、主ダクト２２
および特定の室の分岐ダクトを通過して特定の室内に吹
き込まれる。この場合、電気ヒータの暖房能力は比較的
小さいが、暖房する室内の総容量が小さいため、室内温
度は快適に保たれる。

【００２０】次に、図５および図６に示すフローチャー
トに基づいて空気調和装置１０の暖房時の作動の一例を
説明する。図５に示すように、まず、ステップ８１で暖
房する室の室内リモコンをオンにし、次いで、ステップ
８２で室外機１６が運転可能かどうかを判断する。室外
機１６が正常に運転可能であるときは、ステップ８３に
進み、暖房する室の室内リモコンの設定温度ｔ₁ と室内
温度ｔ₂ との温度差Δｔを算出し、ステップ８４で室内
温度ｔ₂ が設定温度ｔ₁ に達していない場合はステップ
８５に進み室外機１６のヒートポンプ暖房運転を開始
し、ステップ８６で暖房する室のダンパを開にし、ステ
ップ８７で送風機２０をオンにし、ステップ８８で電気
ヒータ１９をオンにする。

【００２１】ステップ８４で室内温度ｔ₂ が設定温度ｔ
₁ よりも大きいときは、ステップ９１に進み室外機１６
をオフにし、ステップ９２で暖房する部屋のダンパを閉
とし、ステップ９３で送風機２０をオフとし、ステップ
９４で電気ヒータ１９をオフとする。なお、暖房する室
が複数場合、全室の室内温度ｔ₂ が設定温度ｔ₁ に達す
るまで、室外機１６、送風機２０および電気ヒータ１９
の運転を続行する。

【００２２】ステップ８２で室外機１６が運転不能と判
断された場合は、図６に示すように、ステップ９７に進
み、センタリモコン３４のモード切替スイッチが電気ヒ
ータ暖房モード側に切替える。すると、センタリモコン
３４で予め設定した所定の室以外のダンパが閉となる。
すなわち、暖房する室が特定の室に限定される。次い
で、ステップ９８に進み暖房する室の室内リモコンの設
定温度ｔ₁ と室内温度ｔ ₂ との温度差Δｔを算出し、ス
テップ９９で室内温度ｔ₂ が設定温度ｔ₁ に達していな
いときは、ステップ１００に進み暖房する室のダンパを
開とし、ステップ１０１で送風機２０をオンとし、ステ
ップ１０２で電気ヒータ１９をオンにする。このとき、
暖房する室が限定されることから比較的暖房能力の小さ
い電気ヒータ１９により充分な暖房効果を得ることがで
きる。

【００２３】また、ステップ９９で室内温度ｔ₂ が設定
温度ｔ₁ に達していると判断された場合は、ステップ１
０４に進み暖房する室のダンパを閉とし、ステップ１０
５で送風機２０をオフとし、ステップ１０６で電気ヒー
タ１９をオフとする。このように前記実施例の空気調和
装置１０によると、ヒートポンプ暖房の補助熱源として
用いる電気ヒータ１９を単独で運転するとき、特定の室
のみに温風が循環するようにダンパ２５ａ〜２５ｄを制
御するため、電気ヒータ１９の暖房能力が有効に活用さ
れ、特定の室内を迅速に暖房することができる。このた
め、室外機１６の故障等の非常時、居住者は、特定の室
を使用することで、暖房能力の不足に悩まされることな
く快適に過ごすことができる。

【００２４】前記実施例の空気調和装置では、ヒートポ
ンプ暖房が不能になった場合に室を限定して電気ヒータ
を作動させたが、本発明の他の実施例としては、厳寒期
などに室内熱交換器および電気ヒータの暖房能力が不足
する場合にセンタリモコンで室を限定してもよい。ま
た、冷房運転時に室内除湿のために電気ヒータを作動さ
せるときにセンタリモコンで室を限定してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダクト式
空気調和装置によれば、各室の温度が設定温度以下の場
合、補助ヒータの運転時に風量調節手段の作動を制限し
特定の室のみに送風が循環する構成にしたため、暖房の
必要な室に良好な暖房効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置を
示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置を
示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置の
冷媒回路を示す回路図である。

【図４】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置の
電気回路を示す回路図である。

【図５】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置の
作動の一例を説明するためのフローチャート図である。

【図６】本発明の実施例によるダクト式空気調和装置の
作動の一例を説明するためのフローチャート図である。

【符号の説明】

１０ ダクト式空気調和装置 １９ 電気ヒータ（補助ヒータ） ２２ 主ダクト（ダクト） ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 分岐ダクト（ダク
ト） ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ ダンパ（風量調節手
段） ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 室 ３４ センタリモコン（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主ダクトと、 前記主ダクトから分岐して複数の室に連通する分岐ダク
   トと、 前記分岐ダクトに開閉可能に設けられ、各室に供給され
   る送風量を調節する風量調節手段と、 前記主ダクトに導かれる空気を加熱する補助ヒータと、 前記補助ヒータの運転時に前記複数の室の室内温度が設
   定温度以下の場合、特定の室に限定して前記風量調節手
   段の開閉を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
   るダクト式空気調和装置。