JPS6232371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホテルの客室、病院の病室等おいて
室内の空気調和に用いられるフアンコイルに関
し、特に室内の熱負荷が常用負荷を大幅に下まわ
る場合には、却つて熱交換効率を飛躍的に向上せ
しめて、在室者に快適な調和空気を提供すること
のできるフアンコイルユニツトに関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

従来、室内の空気調和は、換気用室外空気と循
環用室内空気とを室内に設置のフアンコイルユニ
ツトで混和しかつ適温に調節し、しかる後に室内
へ供給するとによつて行われてきた。これを図示
すれば第１図の如くである。即ち、室外に設置さ
れた外気処理用の空調器１に内蔵のフアン３によ
つて吸込まれる換気用の空気は、エアフイルター
２で濾過され、温度調節されないままダクト４を
経て室内Ｒに設置されたフアンコイルユニツト５
に導入され、換気用空気の吹出部６へと供給され
る。他方、室内Ｒの空気は、循環用としてフアン
コイルユニツト５に内蔵のフアン７により吸込口
２１から吸込まれ、前記吹出部６へ供給された換
気用室外空気と混和された後、温調コイル８の厚
み方向へ通過することによつて適度の温度に調節
され、かくして室内Ｒへ供給される。

周知の如く、所定能力のフアンコイルユニツト
５に必要とされる換気用室外空気量は、室内の構
造や収容人員数など熱負荷要因によつて変化する
が、通常はフアンコイルユニツト５に内蔵された
フアン７における最大送風量（循環用室内空気の
最大量）の約1/5に相当する量とされている。こ
のような基準によつて設定された換気用室外空気
の導入量は一定とするのが一般であるから、フア
ンコイルユニツト５を用いて室内Ｒの温度を調節
するには、フアン７による循環用室内空気の吸込
量を調節し、混合された室内外空気の温調コイル
８内通過量を増減させ、よつて室内の熱負荷に対
応させる方法が採られている。この方法は、要す
るに、温調コイル８の交換熱エネルギーに対する
通過空気量の比率を適正値に調節するものであ
る。この場合のフアン７による循環用室内空気の
吸込み量は、フアンローター（第３図の７ａ参
照）の回転数を、例えば高、中、低、停止の如く
数段階に切換えて調節する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、フアンローターの回転数と循環用室
内空気の吸込み量とは直線的な比例関係を保つも
のではなく、フアンローターを「低」で運転する
場合でも「高」で運転するときの約1/2程度の風
量にしか減少しない。従つて例えば、夏期の冷房
において、昼間等のように冷房負荷の大きい場合
には適度の冷房が可能であるとしても、夜間は冷
房負荷が非常に減少するため、たとえフアンロー
ターの回転数を「低」に切換えてもコイル８と交
換熱量が過多となり、室温が下りすぎる。もし、
これを避けるためにフアン７を停止すれば、換気
用室外空気吹出部から吹出した換気用室外空気の
みがコイル８の厚み方向へ通過して室内Ｒに供給
されるが、この場合の換気用室外空気の導入量は
既述の如くフアン７における最大送風量の1/5に
まで低下する。ところが温調コイル８は、フアン
７の運転時に適当な熱交換量が得られるように設
計されているので、温調コイル８を通過する換気
用室外気に充分な流速が得れない。このため、換
気用室外気は温調コイル８の伝熱面の境膜を破る
ことができないでいた。しかも、熱交換が行われ
る領域は、温調コイル８のほぼ厚み方向寸法分の
非常に小領域であり、換気用室外気と温調コイル
８との接触機会が少ないので、前記換気用室外気
の流速が低いことと相俟つて換気用室外気と温調
コイル８との間の熱交換効率が急激に低下し、快
適な室温保持が出来ず在室者に不快感を与える欠
点があつた。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、前記の如き事情に鑑み、空気調和対
象たる室内の鍋負荷が常用負荷を大幅に下まわる
場合において、フアンコイルユニツトのフアンを
停止して僅かな換気用室外空気のみを温調コイル
に流通させるときでも、熱交換効率を低下させる
ことなく、却つて飛躍的に向上せしめて、室内熱
負荷に対応した空気調和を実現することを目的と
するものである。

そして上記の目的を達成するための手段は、外
匣内に、循環用室内空気を吸込むフアンと、換気
用室外空気を導入してこれを単独で又は前記吹込
まれた循環用室内空気と共に流通させることので
きるコイル室と、該コイル室を流通する空気を冷
却又は加熱する温調コイルとを備えた室内空気調
和用のフアンコイルユニツトにおいて、前記温調
コイルを外匣内壁面に対して傾斜又は直立して設
置することで、コイル室に給気区と排気区とを形
成すると共に、温調コイル内に当該温調コイルの
給気区正面から排気区正面へ至る常用空気流路を
形成し、前記外匣内壁面と前記温調コイルとの相
関で該温調コイルの給気区正面及び排気区正面に
おける錯角的関係部位に給気開口と排気開口とを
残置せしめてその余の面を閉塞することのできる
給気制御ダンパーと排気制御ダンパーとを開閉可
能に設置することで、調和空気として換気用室外
空気のみを導入する場合に前記温調コイル内に前
記給気開口から温調コイルの立設方向を通つて前
記排気開口に至る延長空気流路を形成したところ
にある。

〔作 用〕

フアンコイルユニツトのコイル室内を給気区と
排気区とに区画する如く傾斜又は直立して設置さ
れた温調コイルにつき、その給気区正面と排気区
正面とに給気制御ダンパーと排気制御ダンパーと
を配設したから、空気調和対象室内の熱負荷が常
用負荷を大幅に下まわる状況の中で換気用室外空
気のみを導入して空気調和する場合には、給気制
御バンパーと排気制御ダンパーとを操作して、温
調コイルの給気区正面及び排気区正面の錯角的関
係部位に給気開口と排気開口を残置させることが
できる。

この場合に、フアンコイルユニツトに導入され
る換気用室外空気は、給気開口から排気開口へ向
かつて温調コイル内を、その立設方向に通過する
から、該温調コイル内空気流路距離と通過時間と
が延長され、通過空気は常用時に数倍してチユー
ブとの接触機会が与えられる。しかも、温調コイ
ル内へ流入する換気用室外気は給気開口によつて
絞られることで、所定の流速が得られるようにな
つており、温調コイルの伝熱面の境膜を突き破つ
て換気用室外気を温調コイルの伝熱面に直接接触
させて効率の良い熱交換を行うようになつてい
る。要するに、熱交換効率の向上が可能である。

従つて、フアンコイルユニツトからは交換熱量
の増大した換気用室外空気を室内に供給すること
ができ、在室者をして快適な保健用空気環境のも
とに居住させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係るフアンコイルユニツトの実
施例を図面に基づいて説明する。以下に説明する
実施例には第１、第２、第３の３態様のものがあ
るが、これらの実施例には共通する部分と相違す
る部分とがある。共通する部分とは、フアンコイ
ルユニツトの外匣内におけるフアン室内に設置の
循環用室内空気用フアン及び換気用室外空気の導
入経路並びにコイル室内に設置の温調コイルであ
り、相違する部分とは温調コイルに付設された給
気制御ダンパー及び排気制御ダンパーである。は
じめに共通部分について説明し、続いて相違する
部分を３態様の実施例毎に順次説明する。

フアンコイルユニツトを左側断面で示した第２
図に見られるとおり、フアンコイルユニツトの外
観は、断面が矩形の外匣１２によつて囲まれてな
る箱状である。外匣１２の内部には、背面側に狭
域のフアン室Ｊが、正面側に広域のコイル室Ｚが
配され、両室は中央よりやや背面寄りに立設され
た止切板２３によつて仕切られている。フアン室
Ｊ内にはフアン７が設置してあり、該フアン７を
運転すると背面壁に設けられた吸気口１２ａから
循環用室内空気が吸込まれ、該循環用室内空気は
吸込口７ｃを通過した後、コイル室Ｚに向かつて
開口する吹出口７ｂより吹き出される。２０はダ
クト４が連結される換気用室外空気の導入口であ
り、導入口２０から導入された換気用室外空気は
フアン７の吹出口７ｂに沿つて下方の吹出部６へ
導かれた後、コイル室Ｚに向かうノズル１９から
吹き出される。前記のフアン７と換気用室外空気
の導入経路とを、第３図によつて正断面視すれば
次の如くである。すなわち、フアン７は２台であ
つて左右振り分けに並設され、フアン７，７の各
吹出口７ｂ，７ｂはやや上部寄りに振り分け開口
している。そして換気用室外空気の導入経路は、
２台のフアン７，７に挟まれた中央空間部材Ｈと
振り分け開口における吹出口７ｂ，７ｂの直下に
延びる両翼空間部Ｉとによつて逆Ｔ字型に一体形
成されている。両翼空間部Ｉの終端は吹出ノズル
１９となつており、吹出ノズル１９の先端面には
横に延びるスリツト１９ａが開設されている。従
つて、換気用室外空気は、導入口２０から導入さ
れ、中央空間部Ｈ、両翼空間部Ｉを経て、スリツ
ト１９ａより前記のコイル室Ｚに吹出され、フア
ン７，７が運転されているときはそれらの吹出口
７ｂ，７ｂから吹出される循環用室内空気と混合
される。

コイル室Ｚは、第２図に見られるとおり、その
中央部に衝立状に斜設された厚手盤状の温調コイ
ル８によつて、前記フアン７，７の吹出口７ｂ，
７ｂ及び換気用室外空気の吹出ノズル１９が臨む
給気区と、外匣１２の正面壁に設けられた調和空
気の排気口１２ｂが臨む排気区とに区画されてい
る。この場合、温調コイル８のフレーム８ｃの周
囲は、外匣内１２の内壁面に接している。故に温
調コイル８の給気区正面８ａと排気区正面８ｂに
は相対向して錯角的関係をなす端縁部が形成され
る。温調コイル８には、冷熱エネルギー媒体を流
通させたチユーブ９が数段にわたつて内蔵され、
かつ各段のチユーブ９は横に長いＥ方向（第３図
参照）に延設されている。従つて、温調コイル８
は、給気区正面８ａから排気区正面８ｂへ空気が
流れる常用空気流路を形成し、給気区へ吹出され
た循環用室内空気と換気用室外空気とは、温調コ
イル８内を通過する際にチユーブ９と接触するこ
とにより熱交換されて調和空気となり、調和空気
は排気区を経て排気口１２ｂから室内Ｒへ供給さ
れる。２２は熱交換時に発生する結露水を集める
受皿である。なお、第２図、第５図及び第７図に
は、いずれも温調コイル８を斜設した状態が示さ
れているが、この斜設置は限定的なものではな
く、垂直に立設するものであつてもよい。要は、
温調コイル８によつてコイル室Ｚを給気区と排気
区とに仕切り区画することが重要である。

本発明にあつては、温調コイル８に給気制御ダ
ンパー及び排気制御ダンパーを付設したことが重
要である。しかも該両ダンパーの構造は、各実施
例の態様において多少の相違がある。

（第１実施例のダンパ構造） 第２図に見られる如く、給気制御ダンパー１０
及び排気制御ダンパー１１は、共に一板の板状フ
ラツプ１０ａ，１１ａで本体的部分を構成する。
これらのフラツプ１０ａ，１１ａを正面視すれ
ば、共に矩形であり、それらの面積は、温調コイ
ル８の給気区正面８ａと排気区正面８ｂにおける
各全面の一部を残置してその余の部分を閉塞し得
る広さである。給気区正面８ａ側に付設されるフ
ラツプ１０ａの上縁両端には軸１０ｂが突設さ
れ、排気区正面８ｂ側に付設されるフラツプ１１
ａの下縁両端には軸１１ｂが突設され、それらの
軸１０ｂ，１１ｂは、温調コイル８の給気区正面
８ａと排気区正面８ｂとの各端縁部において互い
に錯角的関係をなす部分の直近部位に取り付けら
れたブラケツト１３，１３に回動可能に取り付け
られる。従つて、給気区正面８ａ側に付設された
給気制御ダンパー１０は矢符Ａ，Ｂ方向に回動
し、排気区正面８ｂ側に付設された排気制御ダン
パー１は矢符Ｃ，Ｄ方向に回動可能である。そし
て、給気制御ダンパー１０と排気制御ダンパー１
１とを矢符ＢとＣの方向にそれぞれ回動すれば、
それらは実線で示す如く、フラツプ１０ａは温調
コイル８の給気区正面８ａに面接触してその下縁
部８a′に給気開口Ｘを残置し、フラツプ１１ａは
排気区正面８ｂに面接触してその上縁部８b′に排
気開口Ｙを残置する。この場合、給気開口Ｘと排
気開口Ｙとが錯角的関係部位に配置され、温調コ
イル８内にはＮ方向（温調コイル８の設立方向）
の延長空気流路が形成される。温調コイルは、厚
み寸法よりも高さ寸法の方が数倍も大であるか
ら、この場合のＮ方向空気流路は必然的に長くな
り、該Ｎ方向空気流路を通過する空気は何段階に
も重複してチユーブ９と接触して熱交換が行われ
る。また給気開口Ｘ及び排気開口Ｙは、絞り作用
により温調コイル８内の延長空気流路へ流れる空
気流速を所定流速以上に保つ働きをなし、チユー
ブ９の境膜を破壊して常にチユーブ９の伝熱面に
直接空気を接触させ、熱交換効率を向上させるよ
うにしている。給気制御ダンパー１０と排気制御
ダンパー１１とを矢符ＡとＤ方向にそれぞれ回動
すれば、それらは二点鎖線で示す如く１０′，１
１′の位置で停止し、温調コイル８の給気区正面
８ａ及び排気区正面８ｂは完全解放状態におか
れ、この場合の空気流路は温調コイル８の厚み方
向となる。給気制御ダンパー１０及び排気制御ダ
ンパー１１の回動機構は第３図に示す如くであ
る。即ち、外匣１２の左側外面に、前記フラツプ
１０ａ，１１ａに付設された軸１０b′，１１b′に
ダンパーコントローラー１４，１４が接続されて
いる。従つて、該ダンパーコントローラー１４，
１４を正逆駆動させることによつて、給気制御ダ
ンパー１０及び排気制御ダンパー１１をＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ方向に回動させることができる。

第１実施例のダンパー構造を備えたフアンコイ
ルユニツトは、室内Ｒの熱負荷が大きい場合に
は、フアン７，７を運転すると共に、給気制御ダ
ンパー１０及び排気制御ダンパー１１を第２図に
二点鎖線で示す１０′，１１′の位置まで回動さ
せ、循環用室内空気と換気用室外空気を混合した
多量の空気を温調コイル８の全面で厚み方向へ通
過させて熱交換を行わせ、よつて得られた調和空
気を室内Ｒに供給する。室内Ｒの熱負荷が例えば
夏期夜間時の如く小負荷の場合には、フアン７，
７の運転を停止すると共に、給気制御ダンパー１
０及び排気制御ダンパー１１を第２図に実線で示
す位置まで回動せしめて、温調コイル８における
給気区正面８ａ及び排気区正面８ｂの錯角的関係
部位に給気開口Ｘ及び排気開口Ｙを残置して他は
閉塞し、換気用室外空気のみを温調コイル８の給
気開口Ｘから排気開口Ｙに至るＮ方向空気流路に
通過させて熱交換を行わせる。この場合の調和空
気は、少量であつても、温調コイル８内の空気流
路が数倍延長されているので、数段重複してチユ
ーブ９と接触する。しかも、延長空気流路内の空
気流速が所定流速以上に保たれているので、換気
用室外空気とチユーブ９の伝熱面とが直接接触
し、熱交換効率が良く、多量の調和エネルギーを
保有することが可能である。

（第２実施例のダンパー構造） 第４図は複数枚のフラツプ１５ａ，１５ａ……
を有するダンパー構造を示す、温調コイル８の給
気区正面８ａ下方部に給気開口Ｘを残して設けた
給気制御ダンパー１５は、軸１５ｂを各フラツプ
１５ａの両側端部に突設させてダンパーフレーム
の両側部１５ｃ，１５ｃに回動可能に軸支し、ダ
ンパーフレームの片側外方に該軸１５ｂを延設し
た延長軸１５b′を臨ませ、該延長軸１５b′の端部
にレバー１６と連結杆１７を取り付け全部のフラ
ツプ１５ａが連動するよう構成してある。任意の
延長軸１５b′の端部にはダンパーコントローラー
１４′を取り付け、該ダンパーコントローラー１
４′を操作するとにより複数枚のフラツプ１５
ａ，１５ａ……を同時に矢符Ｆ，Ｇ方向に回動さ
せて閉、開の状態とし、空気を通過又は遮断する
ようにしてある。温調コイル８の排気区正面８ｂ
には給気制御ダンパー１５と同様に構成した排気
制御ダンパー１８と、上方部に排気開口Ｙを残置
させる。

第２実施例のダンパー構造を備えたフアンコイ
ルユニツトは、室内Ｒの熱負荷が大きい場合に
は、フアン７，７を運転すると共に、給気制御ダ
ンパー１５のフラツプ１５ａ及び排気制御ダンパ
ー１８のフラツプ１８ａをほぼ水平な位置まで回
動させ、循環用室内空気と換気用室外空気を混合
した多量の空気を温調コイル８の常用空気流路
（全面における厚み方向）へ通過させて熱交換を
行わせる。この場合のフラツプ１５ａは複数のも
のがチユーブ９の横延設方向に等配されているの
で通過空気に対して整流作用を行う。室内Ｒの熱
負荷が小さい場合には、フアン７，７を停止する
と共に、給気制御ダンパー１５における複数のフ
ラツプ１５ａ，……を相互閉塞するまで矢符Ｆ方
向に回動（排気制御ダンパー制御１８についても
同様に回動）させ、これによつて残置された給気
開口Ｘ乃至排気開口Ｙ間に延長された温調コイル
８内空気流路を形成する。この延長空気流路に換
気用室外空気のみを通過させることについては第
１実施例の場合と同様である。

（第３実施例のダンパー構造） 第５図乃至第８図は可撓性を有する空気遮蔽用
帯状体からなるダンパーを用いた第３実施例のフ
アンコイルユニツトを示すものであつて、第５図
及び第７図は左側断面を、第６図及び第８図は正
面断面をそれぞれ略示する。２４，２５はゴム
板、キヤンパス等により構成された可撓性の空気
遮蔽用帯状体である。該帯状体２４，２５は、そ
の左右両端部２４ａ，２５ａを温調コイル８の両
側端部外周に設けた該帯状体と同材質のエンドレ
スベルト、エンドレス状チエーン又はエンドレス
状ロープ等の誘導具２６に適宜の手段で接合して
張り付けてある。そして、帯状体２４と２５の間
には、第７図及び第８図に示す如く、温調コイル
８の給排気両区正面８ａ，８ｂの上下方向に沿う
長さｌの間隙部２６′，２６′を設けてある。２８
は温調コイル８の上下両端部に設けたターンガイ
ド部材２７の空間部Ｌを閉塞する仕切板であつ
て、フアン７から吹出した空気が流入しないよう
にしたものである。

第３実施例のダンパー構造を備えたフアンコイ
ルユニツトは、室内Ｒの熱負荷が大きい場合に
は、駆動手段２９を駆動させて誘導具２６，２６
を移動させ、該誘導具２６，２６間に張られた空
気遮蔽用帯状体２５を第６図で示す矢符Ｋの方向
に回動させ、第７図及び第８図に示す位置に停止
させる。室内Ｒの熱負荷が小さい場合には、第５
図及び第６図に示す位置に空気遮蔽用帯状体２
４，２５を位置させ、温調コイル８の給気区正面
及び排気区正面に給気開口Ｘ及び排気開口Ｙを残
置する。この給気開口Ｘ乃至排気開口Ｙ間の延長
空気流路内に換気用室外空気を通過さしめること
については、第１実施例及び第２実施例の場合と
同様である。

〔発明の効果〕

本発明に係るフアンコイルユニツトは、前記に
おいて詳述した構成を具備することによつて次の
如き効果を奏するものである。

コイル室を給気区と排気区とに区画する如く
傾斜又は直立して設置された温調コイルにつ
き、その給気区正面及び排気区正面における錯
角的関係部位に給気開口と排気開口とを残置せ
しめ得る給気制御ダンパーと排気制御ダンパー
とを配設したから、空気調和対象室内の熱負荷
が常用負荷を大幅に下まわる状況の中で換気用
室外空気のみを導入して空気調和する場合に
は、該換気用室外空気をして給気開口から排気
開口に至つて温調コイル内に形成される延長空
気流路を通過せしめ、内蔵された冷熱源チユー
ブに接触する機会を常用時の数倍に増大すると
共に、給気開口及び排気開口により延長空気流
路を流れる換気用室外空気の流速を所定流速以
上に保つて換気用室外空気と冷熱源チユーブの
伝熱面とを直接接触させ（所定流速により冷熱
源チユーブの境膜を破り）、その飛躍的な熱交
換効率の向上により、少量の調和空気によつて
も、在室者のための快適な保健用空気環境をし
提供することができる。

空気調和対象室内の熱負荷が常用負荷を大幅
に下まわる場合は、フアンを停止したまま空気
調和が可能であるから、電力の消費を低減し、
且つ騒音のない快適な空気調和が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の公知のフアンコイルユニツトを
用いた空気調和システムを説明するための側面
図、第２図は本発明に係るフアンコイルユニツト
の第１の実施例を示す左側断面図、第３図は第２
図の正面断面図、第４図は第２実施例におけるダ
ンパーとコイルの斜視図、第５図及び第７図は本
発明に係るフアンコイルユニツトにおける第３実
施例の使用状況を示す左側断面、第６図及び第８
図はそれぞれ第５図、第７図の正面断面図であ
る。 ５……フアンコイルユニツト、７……フアン、
８……温調コイル、９……チユーブ、１０……給
気制御ダンパー、１１……排気制御ダンパー、２
４，２５……空気遮蔽用帯状体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外匣内に、循環用室内空気を吸込むフアン
   と、換気用室外空気を導入してこれを単独で又は
   前記吸込まれた循環用室内空気と共に流通させる
   ことのできるコイル室と、該コイル室を流通する
   空気を冷却又は加熱する温調コイルとを備えた室
   内空気調和用のフアンコイルユニツトにおいて、
   前記温調コイルを外匣内壁面に対して傾斜又は直
   立して設置することで、コイル室に給気区と排気
   区とを形成すると共に、温調コイル内に当該温調
   コイルの給気区正面から排気区正面へ至る常用空
   気流路を形成し、前記外匣内壁面と前記温調コイ
   ルとの相関で該温調コイルの給気区正面及び排気
   区正面における錯角的関係部位に給気開口と排気
   開口とを残置せしめてその余の面を閉塞すること
   のできる給気制御ダンパーと排気制御ダンパーと
   を開閉可能に設置することで、調和空気として換
   気用室外空気のみを導入する場合に前記温調コイ
   ル内に前記給気開口から温調コイルの設立方向を
   通つて前記排気開口に至る延長空気流路を形成し
   たことを特徴とするフアンコイルユニツト。 ２ 前記給気制御ダンパー及び排気制御ダンパー
   は、前記温調コイルに内蔵された冷熱源チユーブ
   の長さ方向とほぼ直交する方向に可逆移動する可
   撓性の空気遮蔽用帯状体からなる特許請求の範囲
   第１項記載のフアンコイルユニツト。