JPH08303809A

JPH08303809A - 輻射式空気調和システム

Info

Publication number: JPH08303809A
Application number: JP7129299A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mukoyama; 洋向山; Masayuki Chiyou; 昌之庁; Takeshi Rakuma; 毅樂間; Hiroyuki Takada; 浩行高田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】冷房時の輻射パネルの輻射面への結露を防止
できる輻射式冷暖房システムを提供する。【構成】輻射パネルと蒸発器とを含む冷凍回路を設
け、輻射式冷暖房を行う輻射式空気調和システムにおい
て、蒸発器２７の風下に除湿空気を再加熱する加熱手段
２２を設け、除湿され再加熱された空気によって、輻射
パネル２５の輻射面２５ａへの結露を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、輻射パネルと蒸発器と
を含む冷凍回路を設け、輻射式冷暖房を行う輻射式空気
調和システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、輻射パネルに冷媒を流して、輻
射式冷暖房を行う輻射式冷暖房システムは知られてい
る。この種のシステムでは、ファンにより空気を攪拌し
ないので快適な温熱環境を形成できるという利点があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムでは、冷房運転時に輻射パネルの輻射面に結露
が生じ、ついには落下し床が濡れるので、これを解消し
ない限り冷暖房システムとしては商品化することができ
ないという問題がある。

【０００４】これを解消するため、従来、輻射パネル表
面の結露を防止する方法として、輻射パネルの輻射面に
結露する液滴を集めてこれをドレンとして排出する溝を
持ったものや、吸湿材料を用いた天井材でパネルを形成
し、結露した液を吸収させる方法が提案されている。し
かし前者は、一般住宅のインテリアにマッチしにくいこ
とや、施工性に難点があるという問題がある。一方後者
は、吸湿量に限界があることや、かびの発生の問題を免
れないという問題がある。パネル表面の結露を防止する
ために、エアコンを除湿運転させて部屋全体の湿度を降
下させることも考えられる。しかしながら、輻射パネル
を用いて快適な輻射式空調を行っている時に、除湿が必
要だからといって、エアコンを除湿運転させることは、
冷え過ぎによる不快感を招くという問題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上記した従来の
技術が有する問題点を解消し、冷房時の輻射パネルの輻
射面への結露を防止することのできる輻射式冷暖房シス
テムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、輻射パネルと蒸発器とを含む冷凍回路を設け、輻射
式冷暖房を行う輻射式空気調和システムにおいて、前記
蒸発器の風下に除湿空気を再加熱する加熱手段を設け、
除湿され再加熱された空気によって、前記輻射パネルの
輻射面への結露を防止することを特徴とするものであ
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、圧縮機、凝縮
器、減圧装置、熱交換器、輻射パネル、蒸発器をつない
だ冷凍回路を設け、蒸発器、熱交換器の順に送風するフ
ァンを設け、熱交換器及び／又は蒸発器をバイパスする
バイパス回路を設け、このバイパス回路を切替える切替
手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、冷房運転開始時
には、熱交換器、輻射パネル、蒸発器に冷媒を流して冷
やした空気をファンにより対流冷房し、室温が所定温度
に達した時には、熱交換器及び蒸発器をバイパスして輻
射パネルに冷媒を流して輻射冷房し、湿度が所定湿度に
達した時には、熱交換器、輻射パネル、蒸発器に冷媒を
流し、且つ蒸発器で冷やした空気を熱交換器で加熱して
除湿・再加熱空気を生成し、この除湿・再加熱空気を輻
射パネルの輻射面にファンで送風して、該輻射面に付着
流れを形成することにより、輻射パネルの輻射面への結
露を防止する制御手段を、更に設けたことを特徴とする
ものである。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
記載のものにおいて、少なくとも熱交換器、輻射パネ
ル、蒸発器を室内ユニットに収容するとともに、残りの
機器を室外ユニットに収容したことを特徴とするもので
ある。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
ものにおいて、前記室外ユニットには複数の室内ユニッ
トをつないだことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明では、加熱手段が設けら
れるので、蒸発器で冷却された空気を、一旦加熱し、除
湿・再加熱空気にしてから送風するので、輻射パネルの
輻射面に除湿・再加熱空気を付着流として形成できるの
で、輻射パネルの輻射面への結露の防止効果が増大す
る。

【００１２】請求項２に記載の発明では、熱交換器が設
けられるので、蒸発器で冷却された空気を、一旦加熱
し、除湿・再加熱空気にしてから送風するので、輻射パ
ネルの輻射面に除湿・再加熱空気を付着流として形成で
きるので、輻射パネルの輻射面への結露の防止効果が増
大する。

【００１３】請求項３に記載の発明では、冷房運転開始
時には、熱交換器、輻射パネル、蒸発器に冷媒を流して
冷やした空気をファンにより対流冷房することにより、
急速冷房が可能になり、室温が所定温度に達した時に
は、熱交換器及び蒸発器をバイパスして輻射パネルに冷
媒を流して輻射冷房することにより、ファンにより空気
を攪拌しない快適な温熱環境を形成でき、湿度が所定湿
度に達した時（湿度が高くなり、露点とパネル表面温度
差が所定の値に達した時）には、熱交換器、輻射パネ
ル、蒸発器に冷媒を流し、且つ蒸発器で冷やした空気を
熱交換器で加熱して除湿・再加熱空気を生成し、この除
湿・再加熱空気を輻射パネルの輻射面にファンで送風し
て、該輻射面に付着流れを形成することにより、輻射パ
ネルの輻射面への結露を防止できる。

【００１４】請求項４に記載の発明では、少なくとも熱
交換器、輻射パネル、蒸発器を室内ユニットに収容する
とともに、残りの機器を室外ユニットに収容することに
より、分離型空気調和機が提供される。

【００１５】請求項５に記載の発明では、室外ユニット
に複数の室内ユニットをつなぐことにより、多室を同時
に空気調和するマルチ空気調和システムを提供すること
ができるものである。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１において、１は室外ユニットを示し、この
室外ユニット１には建屋３の天井５内に設置される室内
ユニット７がつながれる。室外ユニット１には、図２か
らも明らかなように、圧縮機１０、四方弁１１、凝縮器
１２、減圧装置（第１の電子膨脹弁）ＭＶ１が収納され
る一方、室内ユニット７には、第１の三方弁Ｖ１、熱交
換器２２、第２の電子膨脹弁ＭＶ２、逆止弁２４、輻射
パネル２５、第３の電子膨脹弁ＭＶ３、蒸発器２７、逆
止弁２８、第２の三方弁Ｖ２、蒸発器２７〜熱交換器２
２の順に送風するファン３０、更にはダンパ３４（図
１）が収納される。輻射パネル２５の内部には、冷媒管
３５が通されており、冷媒管３５で例えば吸熱が行われ
ると、輻射パネル２５の室内側の輻射面２５ａを通じて
輻射式冷房が行われる。また、図２の回路において、第
１の三方弁Ｖ１には、熱交換器２２、第２の電子膨脹弁
ＭＶ２、逆止弁２４をバイパスする第１のバイパス回路
３１が設けられ、第２の三方弁Ｖ２には、第３の電子膨
脹弁ＭＶ３、蒸発器２７、逆止弁２８をバイパスする第
２のバイパス回路３２が設けられる。尚、３３はコント
ローラである。

【００１７】次に、この実施例の作用を説明する。この実施例における特徴の一つは、冷房運転の立上
がり時に、通常では室内が暖まっていることに鑑み、ま
ず、ファン３０を駆動し、強制的に送風して強制対流に
より室内を急速冷房することにある。このときには、熱
交換器２２、輻射パネル２５、蒸発器２７に、減圧した
冷媒を流して、三者を冷却器として使用する。すなわ
ち、図２を参照して、コントローラ３３の制御により、
四方弁１１を実線の位置に切り替え、第１の三方弁Ｖ１
のａ，ｂ、第２の三方弁Ｖ２のＡ，Ｂを連通し、第１の
電子膨脹弁ＭＶ１を絞るとともに、第２の電子膨脹弁Ｍ
Ｖ２、及び第３の電子膨脹弁ＭＶ３を夫々全開にする。
また、図１を参照して、室内ユニット７内のダンパ３４
を点線で示すように起立させる。これによれば、冷媒
は、図２の矢印で示すように、圧縮機１０、四方弁１
１、凝縮器１２に流れ、ここで放熱し、その後は、第１
の電子膨脹弁で減圧され、熱交換器２２、輻射パネル２
５、蒸発器２７の順に流れ、そこで吸熱（室内を冷房）
して圧縮機１０に戻る。

【００１８】熱交換器２２、輻射パネル２５、蒸発器２
７はすべてが蒸発器として機能するので、ファン３０を
駆動することにより、図１に実線で示すように、強制的
に送風され、建屋３内は強制対流により急速冷房され
る。

【００１９】冷房運転中には、図２を参照して、輻
射パネル２５の表面温度は温度センサＳ１で監視されて
おり、輻射パネル２５の露点温度は、輻射パネル２５の
近傍の温度センサＳ２、湿度センサＳ３で検出された値
（或いは「絶対湿度センサ」でもよい。）に基づいて算
出される。

【００２０】の冷房運転の立上がり制御を行った
後、室温が所定温度に達した時には、熱交換器２２及び
蒸発器２７をバイパスさせ、輻射パネル２５の冷媒管３
６にのみ冷媒を流して輻射式冷房する。すなわち、コン
トローラ３３の制御により、第１の電子膨脹弁ＭＶ１を
絞るとともに、第１の三方弁Ｖ１のａ，ｃ、第２の三方
弁Ｖ２のＡ，Ｃを連通状態にする。すると、冷媒は、圧
縮機１０、四方弁１１、凝縮器１２に流れ、ここで放熱
し、その後は、熱交換器２２をバイパスして輻射パネル
２５に流れ、そこで吸熱（室内を冷房）し、蒸発器２７
をバイパスして圧縮機１０に戻る。このときには、ファ
ン３０は停止である。したがって、ファン３０により空
気を攪拌しないので快適な温熱環境が形成される。

【００２１】の温度センサＳ１で検出された温度
が、算出された輻射パネル２５の露点温度にほぼ等しく
なった場合には、輻射パネル２５の輻射面２５ａへの結
露を防止するための制御に移行する。すなわち、コント
ローラ３３の制御により、第１の三方弁Ｖ１のａ，ｂ、
第２の三方弁Ｖ２のＡ，Ｂを連通状態にし、第１の電子
膨脹弁ＭＶ１を全開にし、第２の電子膨脹弁ＭＶ２、第
３の電子膨脹弁ＭＶ３を絞る。これによれば、冷媒は、
圧縮機１０、四方弁１１、凝縮器１２、熱交換器２２に
流れ、ここで放熱し、その後は、第２の電子膨脹弁ＭＶ
２で減圧され、輻射パネル２５を通過した後に、更に第
３の電子膨脹弁ＭＶ３で除湿可能な蒸発温度まで減圧さ
れ、蒸発器２７に至り、そこで吸熱（室内空気の除湿）
して圧縮機１０に戻る。

【００２２】熱交換器２２は加熱手段として機能し、輻
射パネル２５、蒸発器２７は蒸発器として機能するの
で、ファン３０を駆動することにより、蒸発器２７で冷
却・除湿された空気は熱交換器２２で加熱され、除湿・
再加熱空気となって輻射パネル２５に送られ、輻射パネ
ル２５の輻射面２５ａに付着流となって形成され、輻射
パネル２５の輻射面２５ａへの結露は防止される。この
場合に、図１のダンパ３４は閉じられる。また、第３の
電子膨脹弁ＭＶ３の開度と圧縮機１０の回転数は、除湿
・再加熱空気の温度が適性温度になるように、且つ圧縮
機１０の吸込み圧力が適性圧力になるように監視しなが
ら調整される。尚、上記の制御においての制御は省略
することも可能である。

【００２３】暖房運転時には、四方弁１１が点線で
示すように切り替えられる。そして、冷媒は、バイパス
回路３２，３１を通じて流されて、輻射パネル２５のみ
を使った輻射式暖房が行われる。

【００２４】以上、一実施例を参照して本発明を説明し
たが、本発明は、これに限定されるものでないことは明
らかである。図２を参照して、室外ユニット１と室内ユ
ニット７とは、サービスバルブＶ４，Ｖ５を用いてつな
がれる。室内ユニット７には少なくとも熱交換器、輻射
パネル、蒸発器が収容され、室外ユニット１には残りの
機器が収容される。このようにして輻射式空気調和シス
テムを構築した場合、図２を参照し、別のサービスバル
ブＶ３，Ｖ６を用いて別の室内ユニット７をつなぐこと
は可能である。この種の輻射パネルを用いた輻射式の冷
暖房では、長時間に亘って輻射パネルを連続運転させこ
とが効率的であるとされる。この意味からしても、一つ
の室外ユニット１に複数の室内ユニット７をつなぐこと
は望ましい変形実施である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、加熱手段が設けられているの
で、蒸発器で冷却された空気が、一旦加熱され、除湿・
再加熱空気となって送風されるので、輻射パネルの輻射
面に、除湿・再加熱空気が付着流として形成されること
になり、輻射パネルの輻射面への結露の防止効果を増大
させることができる。

【００２６】請求項２に記載の発明によれば、熱交換器
が設けられるので、蒸発器で冷却された空気が、一旦加
熱され、除湿・再加熱空気となって送風されるので、輻
射パネルの輻射面に、除湿・再加熱空気が付着流として
形成されることになり、輻射パネルの輻射面への結露の
防止効果を増大させることができる。

【００２７】請求項３に記載の発明によれば、冷房運転
開始時には、熱交換器、輻射パネル、蒸発器に冷媒を流
して冷やした空気をファンにより対流冷房させることに
より、急速冷房が可能になる。また、室温が所定温度に
達した時には、熱交換器及び蒸発器をバイパスして輻射
パネルに冷媒を流して輻射冷房することにより、ファン
により空気を攪拌しない快適な温熱環境を形成すること
ができる。湿度が所定湿度に達した時には、熱交換器、
輻射パネル、蒸発器に冷媒を流し、且つ蒸発器で冷やし
た空気を熱交換器で加熱して除湿・再加熱空気を生成
し、この除湿・再加熱空気を輻射パネルの輻射面にファ
ンで送風して、該輻射面に付着流れを形成することによ
り、輻射パネルの輻射面への結露を防止することができ
る。

【００２８】請求項４に記載の発明によれば、少なくと
も熱交換器、輻射パネル、蒸発器を室内ユニットに収す
るとともに、残りの機器を室外ユニットに収容すること
により、輻射式冷暖房の可能な分離型空気調和機を提供
することができる。

【００２９】請求項５に記載の発明によれば、室外ユニ
ットに複数の室内ユニットをつなぐことにより、多室を
同時に空気調和するマルチ空気調和システムを提供する
ことができ、これにより長時間に亘って輻射パネルを連
続運転させことができるので、効率的な空気調和システ
ムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気調和システムを建屋に組み込んだ
状態を示す断面図である。

【図２】本発明の空気調和システムの回路図である。

【符号の説明】

１室外ユニット７室内ユニット１０圧縮機１１四方弁１２凝縮器２２熱交換器２５輻射パネル２５ａ輻射面２７蒸発器３０ファン３１第１のバイパス回路３２第２のバイパス回路３３コントローラＭＶ１減圧装置（第１の電子膨脹弁）ＭＶ２第２の電子膨脹弁ＭＶ３第３の電子膨脹弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田浩行大阪府守口市京阪本通２丁目５番地５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輻射パネルと蒸発器とを含む冷凍回路を
設け、輻射式冷暖房を行う輻射式空気調和システムにお
いて、前記蒸発器の風下に除湿空気を再加熱する加熱手
段を設け、除湿され再加熱された空気によって、前記輻
射パネルの輻射面への結露を防止することを特徴とする
輻射式空気調和システム。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、減圧装置、熱交換器、
輻射パネル、蒸発器をつないだ冷凍回路を設け、蒸発
器、熱交換器の順に送風するファンを設け、熱交換器及
び／又は蒸発器をバイパスするバイパス回路を設け、こ
のバイパス回路を切替える切替手段を設けたことを特徴
とする輻射式空気調和システム。
【請求項３】冷房運転開始時には、熱交換器、輻射パ
ネル、蒸発器に冷媒を流して冷やした空気をファンによ
り対流冷房し、室温が所定温度に達した時には、熱交換
器及び蒸発器をバイパスして輻射パネルに冷媒を流して
輻射冷房し、湿度が所定湿度に達した時には、熱交換
器、輻射パネル、蒸発器に冷媒を流し、且つ蒸発器で冷
やした空気を熱交換器で加熱して除湿・再加熱空気を生
成し、この除湿・再加熱空気を輻射パネルの輻射面にフ
ァンで送風して、該輻射面に付着流れを形成することに
より、輻射パネルの輻射面への結露を防止する制御手段
を、更に設けたことを特徴とする請求項２記載の輻射式
空気調和システム。
【請求項４】少なくとも熱交換器、輻射パネル、蒸発
器を室内ユニットに収容するとともに、残りの機器を室
外ユニットに収容したことを特徴とする請求項２又は３
記載の輻射式空気調和システム。
【請求項５】前記室外ユニットには複数の室内ユニッ
トをつないだことを特徴とする請求項４記載の輻射式空
気調和システム。