JPS5810896Y2 - 暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は床面から暖房するようにした暖房装置に関する
。

従来此種装置は床面の下方に電気ヒータを配設する電気
ヒータ方式と、冷媒配管系統における高圧側配管を床面
下に導くごとく威す冷媒ヒータ方式とが提供されている
が、前者の方式では単位発熱量当りのコストが高く不経
済となる問題とサーモスタットが作動すると放熱が急速
になくなり、床面温度が急速に低下する問題とがあり、
又後者の方式では、床面暖房の能力不足が生じ、特に外
気温度が低下した場合においては著るしく能力不足が生
ずる問題があった。

又室外コイルにフロストが発生してデフロストする場合
には床面が冷却されるなどの問題があり、もし暖房能力
の低下を補完するに足るだけの十分な容量のものとする
と、全体に大形で高価となる問題があったのである。

本考案は以上の問題に鑑み考案したもので、目的とする
所は能力不足なく床面温度を所定の暖房温度範囲に維持
でき、しかもサーモスタット作動による急激な床面温度
の低下もなく、シかも安定した暖房運転ができ、更に装
置の耐久性を向上させた暖房装置を提供する点にある。

従って本考案は圧縮機、四路切換弁、冷房時蒸発器とな
り暖房時凝縮器となる室内コイル、膨張機構、冷房時凝
縮器となり暖房時蒸発器となる室外コイル等を備えたヒ
ートポンプ式冷凍装置を形成すると共に、断熱材から成
る床面シートに放熱管と電気ヒータなどの面発熱体とを
配設し、第１開閉弁を介設した暖房用側路配管を、暖房
時の高圧冷媒液管に設けた第２開閉弁を側路するように
前記暖房時の高圧冷媒液管に接続し、該側路配管に前記
放熱管を介設する一方、室温を検知し異なる設定温度で
作動する第１ステツプ接点と第２ステツプ接点とを備え
た２ステツプサーモスタツトを形成し、前記第１ステツ
プ接点の作動設定温度を前記第２ステツプ接点の作動設
定温度よりも低くし、さらに該第１ステツプ接点の開閉
により前記冷凍装置の暖房時の圧縮機の運転を停止又は
開始し、前記第２ステツプ接点の開閉により前記面発熱
体への通電を停止又は開始する電気回路を形成したこと
により能力不足なく床面温度を所定の暖房温度範囲に維
持でき、しかもサーモスタット作動による急激な床面温
度の低下もなく、快適な暖房を行ない得ると共にたとえ
テ゛フロストを行なう場合でも床面温度に影響を与える
ことなく該床面温度を所定温度に維持できるようにした
のである。

しかも、面発熱体を優先させて運転するので、暖房能力
が外気温の影響を受けることが殆んどないのであって、
従って安定した暖房能力を発揮できるのであり、更に放
熱管の周囲温度が高い時の、冷凍装置の運転時間を少な
くしたから冷凍機の高圧側圧力の上昇を抑えることがで
きるのである。

以下本考案装置の実施例を示す図面に基づいて詳記する
。

図において、１は室外ユニット、２はこの室外ユニット
１に接続され室内に冷風又は温風を供給する室内ユニッ
トで、前記室外ユニット１は圧縮機３、四路切換弁４、
冷房時凝縮器となり暖房時蒸発器となる室外コイル５、
暖房時作用する膨張機構６、該膨張機構６を側路するバ
イパス管７に介装する逆止弁８及びアキュムレータ９を
装備し、これら各冷媒配管機器を１０により各連結して
いるのであり、又前記室内ユニット２は冷房時蒸発器と
なり暖房時凝縮器となる室内コイル１１．冷房時作用す
る膨張機構１２及び該膨張機構１２を側路するバイパス
管１３に介装する逆止弁１４を装備し、これら各機器を
冷媒配管１５により各連結しているのである。

尚１６は前記両ユニット１，２を連絡する連絡配管、１
７は前記室内コイル１１のファンである。

そして、暖房時は前記圧縮機３から吐出した冷媒を点線
矢印の方向に流通させて前記室内コイル１１において凝
縮させた凝縮熱で室内循環空気を加熱した温風を室内に
放出させることにより暖房すべく威すのであり、又冷房
時は前記四路切換弁４を切換えて冷媒の流通方向を逆行
させ圧縮機３から吐出した冷媒を実線矢印の方向に流通
させて前記室内コイル１１において蒸発させ蒸発熱を室
内空気から吸熱することにより冷房すべく威すのである
。

しかして第１図に示すものは以上のごとくヒートポンプ
式空気調和装置を形成すると共に、断熱材から成る床面
シート１８に、前記装置の暖房時高圧側となる配管１９
に接続管２０を介して接続する放熱管２１を配設すると
共に該放熱管２１の上に電気ヒータ２２を内装した面発
熱体２３を配設して、前記放熱管２１への冷媒流通と面
発熱体２３への通電とを第３図に示すごとく室温を検知
して２ステツプサーモスタツト２４の開閉により制御す
るごとく威す一方、このサーモスタット２４による前記
面発熱体′２３への電通を開閉する制御温度を、放熱管
２１への冷媒流通を制御する制御温度より高くすべく構
成したのである。

尚２５，２６は電磁弁で、電磁弁２５は接続管２０に設
けられ、電磁弁２６は前記配管１９における接続管２０
の各接続位置間に設けられるものであり、暖房時は電磁
弁２５を開き電磁弁２６を閉じて室内コイル■から流出
した冷媒を前記放熱管２１に流通させる一方、冷房時は
電磁弁２５を閉じ電磁弁２６を開いて放熱管２１には冷
媒を流さないようにするのである。

しかして前記放熱管２１は前記断熱材から成る床面シー
ト１８の上面に第１図のごとく蛇行往復状に配設され、
各放熱管２１の間にはスペーサ２７が介装されており、
暖房運転時この管２１内を流れる高圧冷媒の安価な凝縮
熱が放出されるのである。

又前記面発熱体２３は電気ヒータ２２を内装し前記放熱
管２１及びスペーサ２７を介し床面シート１８のほぼ全
面に亙って設けられ、暖房運転時電気ヒータ２２に通電
することにより外的条件に一切影響されることなく安定
に放熱し前記放熱管２１からの放熱と共に床面２８の全
面をむらなく暖房するのである。

しかして以下前記サーモスタット２４による面発熱体２
３及び放熱管２１の制御の詳細を第３図により説明する
。

即ち２９は暖房、停止、冷房に切換可能とした運転スイ
ッチで゛、入力側と出力側とにそれぞれ四つの端子５０
，３０，３１．３２と端子５１．３３，３４，３５とが
設けられており、入力側の端子５０，３０，３１．３２
はいずれも電源のＲ側に接続され、出力側の端子５１と
電源Ｓ側との間には四路切換弁４が接続され、かつ前記
端子５１はサーモスタット２４の第１ステップ３８の高
温側端子と接続されている。

又出力側の端子３３と電源Ｓ側との間には前記ファン１
７のモータ３６と該モータ３６の可変速スイッチ３７と
の直列線路が、又出力側の端子３４には前記サーモスタ
ット２４の第１ステツプ３８の低温側端子が、又出力側
の端子３５と電源のＳ側との間には前記面発熱体２３と
サーモスタット２４の第２ステツプ４０との直列線路が
それぞれ接続されている。

更に圧縮機３の駆動用モータ３９は一端を前記第１ステ
ツプ３８の共通端子に他端を電源Ｓに接続されている。

そして暖房位置としたときは、前記運転スイッチ２９の
端子３０．３３．３１，３４．３２．３５間をそれぞれ
閉路し、停止位置としたときは、５０，５１，３０，３
３．３１，３４．３２．３５がいずれも開路し、又冷房
位置としたときは５０，５１，３０．３３がそれぞれ閉
路するのである。

しかして運転スイッチ２９を暖房位置に切り換えると前
記サーモスタット２４の各ステップは室内温度が低いの
でいずれも第３図のごとく閉路状態になっており、前記
面発熱体２３に通電され放熱すると共に、圧縮機モータ
３９及びファンモータ３６が駆動され圧縮機３から吐出
した高圧冷媒が室内コイル１１及び放熱管２１に流通し
てそれぞれ凝縮熱を放出することとなり、前記室内コイ
ル１１からファン１７による温風暖房と前記面発熱体２
３及び放熱管２１からの放熱による床面２８からの輻射
暖房とが行なわれるのである。

そして室内温度が上昇して２１℃に達したとき第４図下
方に示すごとく先づサーモスタット２４における第１ス
テツプ３８が開路して圧縮機３を停止させ放熱管２１か
ら余熱を放出させながら、面発熱体２３の安定な放熱に
より床暖房を行なうのであり、そして室温が２２℃迄上
昇したとき第４図上方に示すごとくサーモスタット２４
における第２ステツプ４０も開路して面発熱体２３から
の放熱を停止し前記放熱管２１からの余熱の放出だけと
するのである。

又室温が十分高く保持され装置が暖房運転を停止した状
態から、室温が下降を始め２０℃に達したとき、先ずサ
ーモスタット２４における第２ステツプ４０が閉路して
面発熱体２３に通電され直ちに床面からの暖房を行なう
のであり、室温が１９℃迄低下したときにサーモスタッ
ト２４における第１ステツプ３８が動作して圧縮機３を
運転し、前記室内コイル１１から温風暖房を又面発熱体
２３及び放熱管２１からの放熱により床面２８からの暖
房を行なうのである。

即ち床面２８からの暖房は、前記サーモスタット２４に
より前記面発熱体２３への通電を開閉する制御温度を放
熱管２１への冷媒流路を制御する制御温度より高く威し
たので、換言すれば面発熱体２３及び放熱管２１の制御
は室温が上昇過程であると下降過程であるとを問わず、
必らず面発熱体２３のみが放熱するような過程を経るよ
うに即ち面発熱体２３を主用とし安価な熱量を放出する
放熱管２１を補助用と威したので、外気温度が大きく低
下した状態となっても床面温度を低下させることなく常
に所定の温度に維持でき、またサーモスタット２４の働
らきて面発熱体２３への通電が開となっても、前記放熱
管２１からの補助的な放熱により、床面温度が急激に低
下したりすることもなく、床面温度を所定温度に維持で
きるのである。

更に本考案の場合は冷凍機は室温の制御温度の高温側温
度より低い温度で運転が停止されるので、それだけ放熱
管２１の周囲温度が高い時に運転される時間が少なく、
従って冷凍機の高圧側圧力の上昇を抑えられるのである
。

従って冷凍機の傷みも少ないのである。

その上、暖房時において面発熱体２３を優先させている
ので外気温度の変化などによって暖房能力の変化が少な
く、安定した暖房運転が可能となるのである。

尚４１はファイアスタットで、面発熱体２３が異常に温
度上昇するのを防止し安全性を維持するのである。

又以上の説明では放熱管２１からの放熱を停止させると
きは圧縮機３を停止させるように威したが、圧縮機は停
止させないで、電磁弁２５を閉じ一方の電磁弁２６を開
いて、放熱管２１には冷媒を流通させないように威して
もよく斯くすることにより室内コイル１１による温風暖
房は行なえるのである。

又以上の説明では、面発熱体２３は電気ヒータ２２を内
装するごとくしたが、他の安定な熱源を内装してもよく
、例えば温水配管を内装して、別途に設ける温水ボイラ
ーにより所定温度に加温された温水をこの配管に導くよ
うに威してもよい。

又以上説明したものでは、前記床面シート１８上に配設
した放熱管２１は、ヒートポンプ氷冷暖房形空気調和装
置における高圧側配管１９に接続した場合であるが、暖
房専用としても使用できるのである。

以上のごとく本考案は面発熱体からの放熱を主とし、放
熱管からの放熱を補助的に用いたから常に能力不足なく
床面暖房が行なえると共に、サーモスタットの働らきで
、面発熱体からの放熱が停止しても、前記放熱管からの
冷媒放熱により床面塩度を低下させることなく常に所定
の温度範囲に確実に維持できるものである。

しかも放熱管を接続する冷凍装置の室外コイルがフロス
トしてテ゛フロストを行なう場合でも、このデ゛フロス
Ｉ・運転時、床面を冷却して床面暖房を損うことなく床
面温度を維持することができ、全体として面発熱体によ
る放熱と放熱管による放熱とを有効に利用し、常時効果
的な床面暖房が行なえるのである。

更に本考案の場合は冷凍機は室温の制御温度の高温側温
度より低い温度で運転が停止されるので、それだけ放熱
管２１の周囲温度が高い時に運転される時間が少なく、
従って冷凍機の高圧側圧力の上昇を抑えられるのである
。

従って冷凍機の傷みも少ないのである。

その上、暖房時において面発熱体２３を優先させている
ので外気温度の変化などによって暖房能力の変化が少な
く、安定した暖房運転が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は冷媒配管
系統に面発熱体２３を接続した説明図、第２図は第１図
におけるＡ−Ａ線を切断した断面図、第３図は電気回路
図、第４図はサーモスタットの作動説明図である。 ３・・・・・・圧縮機、５・・・・・・室外コイル、６
・・・・・・膨張機構、１１・・・・・・室内コイル、
１８・・・・・・床面シート、１９・・・・・・高圧側
配管、２１・・・・・・放熱管、２２・・・・・・電気
ヒータ、２３・・・・・・面発熱体、２４・・・・・・
サーモスタット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機３、四路切換弁４、冷房時蒸発器となり暖房時凝
   縮器となる室内コイル１１．膨張機構６，１２、冷房時
   凝縮機となり暖房時蒸発器となる室外コイル５等を備え
   たヒートポンプ式冷凍装置を形成すると共に、断熱材か
   ら戒る床面シート１８に放熱管２１と電気ヒータ２２な
   どの面発熱体２３とを配設し、第１開閉弁２５を介設し
   た暖房用側路配管２０を、暖房時の高圧冷媒液管に設け
   た第２開閉弁２６を側路するように前記暖房時の高圧冷
   媒液管に接続し、該側路配管２０に前記放熱管２１を介
   設する一方、室温を検知し異なる設定温度で作動する第
   １ステツプ接点３８と第２ステツプ接点４０とを備えた
   ２ステツプサーモスタツト２４を形成し、前記第１ステ
   ツプ接点３８の作動設定温度を前記第２ステツプ接点４
   ０の作動設定温度よりも低くし、さらに該第１ステツプ
   接点３８の開閉により前記冷凍装置の暖房時の圧縮機３
   の運転を停止又は開始し、前記第２ステツプ接点４０の
   開閉により前記面発熱体２３への通電を停止又は開始す
   る電気回路を形成したことを特徴とする暖房装置。