JPS63210547A - 空気調和機 - Google Patents

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、熱輻射パネルを備えたヒートポンプ式の空気
調和機に関する。

（従来の技術） 従来の空気調和機のなかには、圧縮機、四方弁、Ｖ外熱
交換器、減圧装置、室内熱交換器等を順次連通してなる
ヒートポンプ式冷凍サイクルを備え、冷房運転は勿論、
暖房運転も可能としたものがある。ところが、この種の
空気調和機においては、温風による暖房運転となるため
に人体にドラフト感（Ｉｌｌが当たる不快感）を与える
ことがある上、冷たくなった手足を速やかに暖めること
ができる例えば石油ストーブなどに比べて暖房感が弱か
った。

そこで、通常の温風暖房に加えて輻射暖房を可能とした
空気調和例が開発され実用に供されている。これは室内
ユニットの前面に熱輻射パネルを設けるとともに、その
熱輻射パネルの裏側に輻射熱交換器を取付け、この輻射
熱交換器を流れる高温冷媒の熱を熱輻射パネルを介して
室内に輻射するもので、熱輻射パネルにかざされる手足
を迅速に暖めることができるなどの温風暖房にはない格
別な暖房効果が得られるものである。

第４図は従来のこの種の空気調和機における冷凍サイク
ルを示す系統図であって、図中１は圧縮機、２は四方弁
、３は室外熱交換器、４は減圧装置としての例えば膨張
弁、５は室内熱交換器、６は熱輻射パネル７を取付けた
輻射熱交換器、８および９は逆止め弁である。そして、
暖房運転時には四方弁２の切換作動により図中破線矢印
の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、輻射熱交
換器６および室内熱交換器５を共に凝縮器、室外熱交換
器３を蒸発器として作用させ、室内熱交換器５の近傍に
設けられた室内ファン（不図示）を運転して室内空気を
室内熱交換器５を通して室内空気を循環させることによ
り温風暖房を行なうとともに、輻射熱交換器６を通る高
温冷媒の熱が熱輻射パネル７に伝わることにより輻射暖
房を行なうようになっている。

しかるに、従来のこの種の空気調和別においては、暖房
運転時に圧縮機１からの高温冷媒を四方弁２を介して輻
射熱交換器６と室内熱交換器５とに分流して流すことに
より輻射暖房と温風暖房とを常に同時に行なっている。

このため、暖房運転開始時には画然交換器５，６の放熱
量が少ないために第２図中破線曲線で示す如く室温の立
上がりに時間がかかってしまい利用者に不快感を与えて
いた。また、室温が上昇して安定制御に入っても温風暖
房と輻射暖房とが行なわれるので電力が無駄に消費され
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来の熱輻射パネルを備えた空気調和
機においては、暖房運転開始時における室温の立上がり
に時間がかかる上、消費電力の浪費が大きかった。

そこで本発明は、暖房運転開始時における室温の立上が
り時間を短縮し得、かつ消費電力の浪費を低減でき、経
済的で快適な暖房運転が可能な空気調和機を提供するこ
を目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機。

四方弁、室外熱交換器、減圧装置、Ｖ内熱交換器を順次
連通してヒートポンプ式冷凍サイクルを形成するととも
に、この冷凍サイクルから分流して前記四方弁と室内熱
交換器との間に輻射熱交換器を介在させ熱輻射パネルに
よる輻射暖房を行なうものにおいて、前記熱輻射パネル
による輻射暖房を選択する選択スイッチを設け、輻射暖
房開始時には前記ヒートポンプ式冷凍サイクルによる暖
房運転を所定時間行なったのち前記熱輻射パネルによる
輻射暖房に切換える暖房切換手段を備えたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、暖房運転開始時に
は大放熱聞の室内熱交換器による１１暖房で運転され、
暖房安定制御時には小放熱量の熱輻射パネルによる輻射
暖房で運転される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本実施例の空気調和機におけるヒートポンプ式
冷凍サイクルとその制御系の構成を示す図である。本実
施例の冷凍サイクルは、四方弁２と室内熱交換器５との
間に第１の二方弁１１を介在させるとともに輻射熱交換
器６の入口側に逆止弁８に代えて第２の二方弁１２を設
けており、その他は従来と同様なので第４図と同一部分
に同一符号を付して説明は省略する。

制御部１３はマイクロコンピュータおよびその周辺回路
等からなり、操作部１４からの各種指令情報および室温
センサ１５．吹出し温度センサ１６および室内熱交換器
温度センサ１７などからの各種検出情報に基いて、圧縮
機１．四方弁２および第１．第２の三方弁１１．１２等
を制御するものである。すなわち、操作部１４における
モード切換スイッチ１８により“冷房′°運転モードが
設定された場合には、四方弁２を切換るとともに第１の
二方弁１１を開、第２の二方弁１２を閉として圧縮ｔ１
１１をオンすることにより図中実線矢印の方向に冷媒が
流れる冷凍サイクルを形成し、室外熱交換器３を凝縮器
、室内熱交換器５を蒸発器として作用させ、室内ファン
（不図示）の運転により室内熱交換器５を通して室内空
気を循環させて室内に冷風を吹出すようにしている。

また、゛暖房パ運転設定時においては、四方弁２を逆に
切換るとともに第１の二方弁１１を開。

第２の二方弁１２を閉として圧縮機１をオンすることに
より図中破線矢印の方向に冷媒が流れる冷凍サイクルを
形成し、室内熱交換器３を凝縮器、室外熱交換器５を蒸
発器として作用させ、室内ファンの運転により室内熱交
換器５を通して室内空気を循環させて室内に温風を吹出
すようにしている。

一方、°゛輻射暖房′°運転設定時には、暖房運転開始
時に゛暖房″運転と同様の冷媒サイクルを形成し、所定
時間経過後に第１の二方弁１１を閉。

第２の二方弁１２を開として圧縮１１１１１をオンする
ことにより図中波線で示す如く輻射熱交換器６にも冷媒
を流し、熱輻射パネル７による輻射暖房を行なうものと
なっている。

ここで、制御部１３は輻射暖房運転時に次の■〜■の条
件のいずれか１つあるいは少なくとも２つ以上の組合わ
せが成立した時点で第１．第２の二方弁１１．１２の開
閉切換を行なうものとする。

■　室温センサ１５の検出温度Ｔ１°Ｃが操作部１４に
より設定される室内設定温度Ｔａ’Ｃよりも所定温度Ａ
”Ｃだけ低い温度に達した場合。

■　吹出し温度センサ１６の検出温度Ｔ２℃が予め設定
されている設定温度Ｔｂ”Ｃに達した場合。

■　室内熱交換器温度センサ１７の検出温度Ｔ３℃が予
め設定されている設定温度Ｔｃ’Ｃに達した場合。

■　“輻射暖房”運転スイッチのＯＮ操作から一定時間
（を分）経過した場合。

このように構成された本実施例においては、操作部１４
の運転スイッチ１８により“暖房゛′運転が設定される
と、制御部１３の作用により四方弁２が切換えられ、第
１の二方弁１１が開、第２の二方弁１２が閏となる。そ
して、圧縮機１がオンして図中破線矢印方向に冷媒が流
れ、室内ファンの回転により室内空気が室内熱交換器５
を通って循環し、温風となって吹出される。

また、°′輻射暖房″運転が設定されると、暖房運転開
始時の場合には、第１の二方弁１１が開。

第２の二方弁１２が閉となる。そして、圧縮橢１がオン
して図中破線矢印方向に冷媒が流れ、室内ファンの回転
により室内空気が室内熱交換器５を通って循環し、温風
となって吹出される。しかる後、前記条件■〜■のいず
れか１つあるいは少なくとも２つ以上の組合わせが成立
すると、第１の二方弁１１が閉、第２の二方弁１２が開
となって輻射熱交換器７に高温冷媒が流れ、熱輻射パネ
ル７による輻射暖房が行なわれる。すなわち、制御部１
３では例えば室温センサ１５の検出温度Ｔ１と操作部１
４により設定される室内設定温度Ｔａとの比較が随時行
なわれ、検出温度Ｔ１がＴａ−Ａに達すると第１．第２
の二方弁１１．１２の開閉が切換えられる。

このように、本実施例によれば、運転スイッチ１８によ
り゛暖房″が設定された場合、輻射熱交換器７側に分流
されることなく全ての高温冷媒が室内熱交換器５に達す
るので、暖房開始時の室内熱交換器５の放熱量が従来よ
りも増量され室温の立上がり時間が短縮される。また、
“輻射暖房”運転が設定された場合においても、暖房運
転開始時には全ての高温冷媒が室内熱交換器５に流れ込
むので、第２図中実線曲線で示す如く室温の立上がりが
急激となり、従来（第２図中破線曲線）に比して立上が
り時間が大幅に短縮される。本実施例では従来の立上が
り時間が３３分程度であったのに対し、２２分程度で立
上がりが終了している。

また、例えば室温センサ１５の検出温度Ｔ１が（設定温
度Ｔａ−所定値Ａ）に達して安定制御に移行した時点で
輻射熱交換器７に冷媒が流れ込んで熱輻射パネル７によ
る輻射暖房が開始され、この輻射熱交換器６にて熱交換
された冷媒が室内熱交換器５に流れ込むようになるので
、暖房運転開始時における輻射暖房および安定制御時に
おける温風暖房といった無駄な暖房運転を防止でき、消
、費電力の大幅な低減をはかり得る。しかも、輻射暖房
時には全ての高温冷媒が輻射熱交換器６に流れ込むので
より効果的な輻射暖房が得られる。

さらにまた、従来、冷房運転０ＦＦｒｆに冷媒が輻射熱
交換器６内に溜ってしまい、冷房運転ＯＮ時に熱輻射パ
ネル７に結露するおそれがあったが、本実施例によれば
、冷房運転時に輻射熱交換器６に冷媒が流れ込まないの
で、熱輻射パネル７に結露を生じることはない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例では輻射熱交換器６への冷媒の流れ
制御を第１．第２の二方弁１１゜１２によって行なう場
合を示したが、第３図に示す如（、輻射熱交換器６の入
口υりと室内熱交換器５と四方弁２とをそれぞれ連通す
る冷媒パイプを三方弁２０によって連結し、制御部１３
により前記実施例と同様にして冷媒の流れ方向を！ｌ１
１ｉｌするようにしてもよい。また、前記実施例におい
て、冷房運転開始時には所定秒Ｔ間だけ第１．第２の二
方弁１１．１２を開とし、Ｔ秒後第２の三方弁１２を閉
とするように制御してもよい。こうすることにより、輻
射熱交換器６内の液溜りを確実に除去でき、結露を防止
できる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明によれば、暖房運転開始時
における室温の立上がり時間を短縮し得、かつ消費電力
の浪費を低減でき、経済的で快適な暖房運転が可能な空
気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す系統図、第２図
は本実施例と従来例との室温の計時変化を対比して示す
図、第３図は本発明の変形例を示す図、第４図は従来の
冷凍サイクルを示す図である。 ６・・・輻射熱交換器、７・・・熱輻射パネル、１１゜
１２・・・第１．第２の二方弁、１３・・・制御部、１
４・・・操作部、２０・・・三方弁。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧
   装置、室内熱交換器を順次連通してヒートポンプ式冷凍
   サイクルを形成しこのサイクル内に冷媒を通流させて冷
   房・暖房運転を行なうとともに、この冷凍サイクルから
   分流して前記四方弁と室内熱交換器との間に輻射熱交換
   器を介在させこの輻射熱交換器に取付けた熱輻射パネル
   により輻射暖房を行なう空気調和機において、前記熱輻
   射パネルによる輻射暖房を選択する選択スイッチを設け
   、輻射暖房開始時には前記ヒートポンプ式冷凍サイクル
   による暖房運転を所定時間行なったのち前記熱輻射パネ
   ルによる輻射暖房に切換える暖房切換手段を具備したこ
   とを特徴とする空気調和機。
2. （２）前記暖房切換手段は、室内温度、室内熱交換器温
   度、室内吹出し温度の少なくとも１つが一定温度に上昇
   するまでの時間あるいは輻射暖房選択後の一定時間が経
   過したのちに前記ヒートポンプ式冷凍サイクルによる暖
   房運転から熱輻射パネルによる輻射暖房に切換えること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の空気調和
   機。