JP2017145995A - ファンコイルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】安価でありながら使用される場所での組み立て作業を簡便化することのできるファンコイルユニットを提供すること。
【解決手段】ファンコイルユニット（１０）の室内機（１３）は、屋内の壁（Ｗａ）に掛けられたケース（３０）に、媒体が流される熱交換チューブ（６１）と、この熱交換チューブ（６１）の周辺に風の流れを発生させるファン（４１）と、が内蔵されて構成されると共に、室外機（１１）に対して複数台を接続可能である。ケース（３０）は、媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁（４４）を内蔵している。
【選択図】図５

Description

本発明は、ファンコイルユニットの改良技術に関する。

１台の室外機に対して、複数の室内機が接続され、室内機の配置された各部屋を暖房又は冷房するファンコイルユニットが知られている。ファンコイルユニットに関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に開示された技術を図８に基づいて説明する。図８は、特許文献１の図１を再掲した図である。符号は、適宜振り直した。

ファンコイルユニット１００は、屋外に配置され内部に流れる媒体を所定の温度にする室外機１０１と、この室外機１０１から屋内まで延び内部に媒体が流される媒体管１０２，１０３と、これらの媒体管１０２，１０３を介して室外機１０１に接続され屋内に設けられた室内機１０４ａ〜１０４ｃと、これらの室内機１０４ａ〜１０４ｃへの媒体の流入量を調節する流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃと、を有している。

室内機１０４ａ〜１０４ｃは、それぞれ別々の部屋に配置することができる。室内機１０４ａ〜１０４ｃは、リモコン装置１０６ａ〜１０６ｃを操作することにより作動する。例えば、リモコン装置１０６ａを操作して、電源を入れると共に、冷房モードを選択したとする。すると、流量調節弁１０５ａが開放されると共に、室外機１０１において冷却された媒体が媒体管１０２を流れる。媒体は、媒体管１０２、流量調節弁１０５ａを通過して室内機１０４ａに導かれる。媒体と室内の空気とで熱交換を行うことにより、室内が冷やされる。室内機１０４ａを通過した媒体は、媒体管１０３を通過して室外機１０１に戻され、再び冷却される。

流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃを有することにより、必要な室内機１０４ａ〜１０４ｃのみ媒体の流量を多くすることができる。これにより、必要な部屋のみを効率よく冷却することができる。

ところで、ファンコイルユニット１００を組み立てる際には、室外機１０１と媒体管１０２，１０３を接続し、媒体管１０２と流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃとを接続し、流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃと室内機１０４ａ〜１０４ｃとを接続し、室内機１０４ａ〜１０４ｃと媒体管１０３を接続する。このような作業をファンコイルユニット１００が使用される住宅等において行う必要がある。ファンコイルユニット１００が使用される場所における作業は、作業スペース等の様々な制限を受ける。このため、ファンコイルユニット１００が使用される場所における作業は、少ない方が好ましい。

一方、特許文献１の段落番号［００１８］に記載されているように、流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃを室外機１０１の内部に設けることが考えられる。この場合、ファンコイルユニット１００が使用される場所での組み立て作業を簡便にすることができる。

しかし、室内機１０４ａ〜１０４ｃの数が増加すればするほど、多くの流量調節弁１０５ａ〜１０５ｃを室外機１０１に収納する必要が生じる。室外機１０１が大型化し、ファンコイルユニットのコストが高騰する。

特開２０１６−１４４９３号公報

本発明は、安価でありながら使用される場所での組み立て作業を簡便化することのできるファンコイルユニットの提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、屋外に配置され内部に流れる媒体を所定の温度にする室外機と、この室外機から屋内まで延び内部に前記媒体が流される媒体管と、この媒体管を介して前記室外機に接続され前記屋内に設けられた室内機と、を有し、
前記媒体管は、前記室内機に前記媒体を供給する媒体供給管と、前記室内機を流れた前記媒体を前記室外機に戻す媒体戻り管と、を有し、
前記室内機は、前記屋内の壁に掛けられたケースに、前記媒体が流される熱交換チューブと、この熱交換チューブの周辺に風の流れを発生させるファンと、が内蔵されて構成されると共に、前記室外機に対して複数台を接続可能であるファンコイルユニットにおいて、
前記ケースは、前記媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁を内蔵していることを特徴とするファンコイルユニットが提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ケースは、前記熱交換チューブの外周に発生した水滴を回収するドレンパンをさらに内蔵し、
前記切替弁は、前記ドレンパンの上方に配置されている。

請求項１に係る発明では、室内機のケースは、媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁を内蔵している。切替弁を内蔵させることにより、ファンコイルユニットが使用される場所での組み立て作業を簡便にすることができる。加えて、１台の室内機には、１つの切替弁を内蔵すればよい。１台の室外機に対して多くの室内機を接続する場合であっても、それぞれの部品が大型化することを防止することができる。このため、ファンコイルユニットを安価にすることができる。安価でありながら、使用される場所での組み立て作業を簡便化することのできるファンコイルユニットを提供することができる。

請求項２に係る発明では、切替弁は、ドレンパンの上方に配置されている。切替弁には媒体が流されるため、媒体の温度が低い場合には、切替弁の外周に水滴が発生することが考えられる。切替弁は、室内機に設けられているため、対策を講じないと水滴が室内に落下する虞がある。切替弁をドレンパンの上方に配置することにより、熱交換チューブの外周に発生した水滴と共に、切替弁の外周に発生した水滴も回収することができる。部品点数を増加させることなく、切替弁の外周に発生する水滴の対策を講ずることができ、好ましい。

本発明の実施例１によるファンコイルユニットが使用される住宅の模式図である。 図１に示されたファンコイルユニットの模式図である。 図１に示された室内機の斜視図である。 図３（ａ）に示された室内機の分解斜視図である。 図３（ａ）の５−５線断面図である。 図３（ｂ）に示された室内機から裏蓋が外された状態の分解図である。 本発明の実施例２によるファンコイルユニットに用いられる室内機の断面図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例１＞

図１を参照する。本発明によるファンコイルユニット１０は、例えば、住宅において用いられる。ファンコイルユニット１０は、屋外Ｏｄに配置され内部に流れる媒体を所定の温度にする室外機１１と、この室外機１１から屋内Ｉｄまで延び内部に媒体が流される媒体管２０と、この媒体管２０を介して室外機１１に接続され壁Ｗａに掛けられた室内機１３と、を主な構成要素とする。

屋内Ｉｄは、複数の部屋に仕切られており、これらの部屋毎に室内機１３が配置されている。ファンコイルユニット１０を操作するためのリモコン装置１４は、各部屋に設けられている。リモコン装置１４は、室内機１３に有線で接続されていてもよいし、無線により室内機１３と通信可能な構成とされてもよい。

図２を参照する。室外機１１は、例えば、内部にヒートポンプを収納してなる。ヒートポンプは、周知の構造が採用され、媒体を温め、冷却することが可能である。なお、室外機１１は、媒体を温め、冷却することができるものであれば、ヒートポンプに限られない。

媒体管２０は、室内機１３に媒体を供給する媒体供給管２１と、室内機１３を流れた媒体を室外機１１に戻す媒体戻り管２２と、を有している。

複数の室内機１３は、それぞれ並列に配置されている。室内機１３は、それぞれ同じ構成とされている。次図以降を参照して、室内機１３について詳細に説明する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照する。図３（ａ）に示された室内機１３は、正面から見た状態において示されている。図３（ｂ）に示された室内機１３は、背面から見た状態において示されている。

室内機１３は、壁Ｗａに掛けられたものを前提とする。例えば、住宅においてファンコイルユニット１０を用いる場合に、天井に埋め込むタイプの室内機を用いると、工事費等が高価になる。一方、住宅の部屋は、一般に、病院やオフィス等に比べて狭い。このため、天井埋め込み型の室内機を住宅に用いた場合には、必要な性能に対して、室内機の有している性能が高すぎることとなる虞がある。このため、冷房、又は、暖房すべきスペースが狭い場合には、壁掛けタイプの室内機１３を用いることが好ましい。

ところで、このような壁掛けタイプの室内機１３は、壁Ｗａに掛けて用いるため、一旦取り付けると移動させることが困難であると共に、部屋の一定のスペースを占め続けることとなる。また、上述のとおり、狭い場所での使用が想定される。このため、特に、小型化や静音性が求められる。

室内機１３は、壁Ｗａに掛けられたケース３０を有している。ケース３０は、壁Ｗａに接している後部ケース体３１と、この後部ケース体３１の左右の端部から室内に突出した左右ケース体３２（左ケース体３２のみが示されている）と、これらの左右ケース体３２の上端に掛け渡された上部ケース体３４と、左右ケース体３２の室内側の端部に掛け渡された前部ケース体３５と、左右ケース体３２の下端に掛け渡された下部ケース体３６と、を有している。

上部ケース体３４には、ケース３０の内部に空気を取り入れるための通気孔３４ａが空けられている。

下部ケース体３６には、送風方向を調節するための可動ルーバー３６ａがスイング可能に設けられている。

図４及び図５を参照する。ケース３０の内部には、後部ケース体３１によって支持されたファン４１と、このファン４１の前部に設けられた第１の熱交換器５０と、ファン４１の後部に設けられた第２の熱交換器６０と、この第２の熱交換器６０の後部に設けられ媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁４４と、この切替弁４４に接続されると共に切替弁４４を制御する制御部４５と、ファン４１の周縁に設けられ熱交換器４２の外周に発生した水滴を回収するドレンパン４６と、が収納されている。

第１の熱交換器５０と、第２の熱交換器６０とは、下方に向かって広がる略Ｖ字状に配置されている。ファン４１は、Ｖ字の間に配置されている。

第１の熱交換器５０は、内部に媒体が流され蛇行している第１の熱交換チューブ５１と、この第１の熱交換チューブ５１を囲うように設けられた第１のフィン５２と、を有している。

第２の熱交換器６０も、基本的な構成は第１の熱交換器５０と同様である。即ち、第２の熱交換器６０は、内部に媒体が流され蛇行している第２の熱交換チューブ６１と、この第２の熱交換チューブ６１を囲うように設けられた第２のフィン６２と、を有している。

第１の熱交換チューブ５１には、媒体供給管２１が接続されている。媒体供給管２１から供給された媒体は、第１の熱交換チューブ５１を通過して、第２の熱交換チューブ６１に流される。

切替弁４４は、通気孔３４ａと第２の熱交換チューブ６１との間に配置されている。

図６を参照する。切替弁４４には、例えば、電磁弁を用いることができる。この他にも、熱動弁等、任意の弁を採用することができる。

切替弁４４には、媒体戻り管２２が接続されている。第２の熱交換チューブ６１を通過した媒体は、切替弁４４を流され、媒体戻り管２２に流される。

図５を参照する。ドレンパン４６は、第１の熱交換チューブ５１の下方に配置された前部ドレンパン４６ａと、第２の熱交換チューブ６１の下方に配置された後部ドレンパン４６ｂと、を有している。

後部ドレンパン４６ｂの上方には、さらに切替弁４４が配置されている。

図２を参照する。リモコン装置１４を操作することにより、電源をオンにすることができる。リモコン装置１４によって、暖房・冷房の選択や、温度の設定を行うことができる。電源がオンにされた部屋の室内機１３は、切替弁４４が開放状態とされる。電源がオフにされている状態において、切替弁４４は、閉鎖状態とされている。

媒体は、室外機１１において所定の温度とされ、媒体供給管２１から熱交換チューブ５１，６１に流される。熱交換チューブ５１，６１を通された媒体は、切替弁４４を通過して媒体戻り管２２に流される。媒体戻り管２２を通過した媒体は、室外機１１に戻され、再び所定の温度とされる。

媒体が循環するのと同時に、ファン４１が回転している。ファン４１が回転することにより発生した風は、室内に向かって送られる。このため、ファン４１の上方は、負圧となる。熱交換チューブ５１，６１の周辺において冷やされ、又は、温められた空気は、室内に向かって引っ張られる。これにより、室内を冷房し、又は、暖房することができる。

以上に説明した本発明によれば、以下の効果を奏する。

室内機１３のケース３０は、媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁４４を内蔵している。切替弁４４を内蔵させることにより、ファンコイルユニット１０が使用される場所での組み立て作業を簡便にすることができる。加えて、１台の室内機１３には、１つの切替弁４４を内蔵すればよい。１台の室外機１１に対して多くの室内機１３を接続する場合であっても、それぞれの部品が大型化することを防止することができる。このため、ファンコイルユニット１０を安価にすることができる。安価でありながら、使用される場所での組み立て作業を簡便化することのできるファンコイルユニット１０を提供することができる。

図５を参照する。切替弁４４は、ドレンパン４６の上方に配置されている。切替弁４４には媒体が流されるため、媒体の温度が低い場合には、切替弁４４の外周に水滴が発生することが考えられる。切替弁４４は、室内機に設けられているため、対策を講じないと水滴が室内に落下する虞がある。切替弁４４をドレンパン４６の上方に配置することにより、第２の熱交換チューブ６１の外周に発生した水滴と共に、切替弁４４の外周に発生した水滴も回収することができる。部品点数を増加させることなく、切替弁４４の外周に発生する水滴の対策を講ずることができ、好ましい。

さらに、切替弁４４は、通気孔３４ａと第２の熱交換チューブ６１との間に配置されている。即ち、切替弁４４は、風の流れ方向を基準としてファン４１よりも上流側に配置されている。ファン４１の下流の部位は、広い範囲で風速が速い。この様な部位に切替弁４４を配置した場合には、切替弁４４の周囲で渦流れが発生しやすくなる。この渦流れは、風切り音の原因となり得る。風切り音が発生しやすいファン４１の下流側の部位を避けて切替弁４４を配置することにより、風切り音の発生を抑制することができる。

加えて、ファン４１の上流側であっても、ファン４１と第２の熱交換チューブ６１との間に切替弁を設けると、切替弁４４の大きさの分、ファン４１と第２の熱交換チューブ６１とを離間させて配置する必要が生じる。これにより熱交換の効率が低下する。通気孔３４ａと第２の熱交換チューブ６１との間に切替弁４４を配置することにより、第２の熱交換チューブ６１とファン４１を隣接させて配置することができる。切替弁４４を有しながらも効率よく熱交換を行うことができる。

図２を参照する。切替弁４４は、第２の熱交換チューブ６１よりも下流に配置されている。切替弁４４は、作動中に温度が上昇する。これにより、切替弁４４を通過する媒体の温度が上昇する。切替弁４４が第２の熱交換チューブ６１よりも上流に配置されている場合には、切替弁４４の熱は暖房時の暖房機能に寄与する一方、冷房時の冷房機能を低下させる。切替弁４４が第２の熱交換チューブ６１よりも下流に配置されている場合には、切替弁４４の熱は、暖房機能、及び、冷房機能のどちらにも寄与もしないし機能の低下も発生させない。例えば、冷房時において媒体の温度は７℃であり、室温は２７℃である。媒体の温度と室温との差が２０℃である。一方、暖房時において媒体の温度は６０℃であり、室温は２０℃である。媒体の温度と室温との差が４０℃である。相対的に考えて、媒体の温度が変化することの影響は、暖房時よりも冷房時の方が大きい。このため、暖房時の機能を上昇させることよりも、冷房時の冷房機能に悪影響を及ぼさないことが望まれる。切替弁４４を第２の熱交換チューブ６１よりも下流に配置することにより、冷房時の冷房機能に悪影響を及ぼさないことができる。より熱交換効率の高いファンコイルユニット１０を提供することができる。

以上をまとめると、本発明の構成により、安価でありながら、使用される場所での組み立て作業を簡便化することができ、静粛且つ効率よく熱交換を行うことのできるファンコイルユニット１０を提供することができる。

図５を参照する。切替弁４４は、第２の熱交換チューブ６１よりも壁Ｗａの近傍に配置される。切替弁４４は、作動中に発熱したり、作動音が生ずる。より壁Ｗａに近い位置に配置することにより、切替弁４４が部屋に与える影響を軽減することができる。

さらに、切替弁４４は、壁Ｗａに対して斜めに設けられた第２の熱交換チューブ６１の後部に設けられている。第２の熱交換チューブ６１を斜めに設けることにより、よりファン４１に近付けると共に、斜めに設けることにより発生したデッドスペースに切替弁４４を配置した。このため、スペースを有効に活用することができる。スペースを有効に活用することにより、室内機１３の大型化を抑制することができる。

図４を参照する。切替弁４４は、制御部４５によって制御されている。この制御部４５は、ケース３０の側壁によって支持されている。ケース３０の側壁によって支持することにより、制御部４５の支持剛性を高めることができる。

さらに、切替弁４４は、制御部４５が設けられたケース３０の側壁の近傍に配置されている。制御部４５と切替弁４４とを近接して配置することにより、配線を簡便にすることができると共に、メンテナンス性を向上させることができる。

図５を参照する。切替弁４４の下端は、ファン４１の上端よりも上方に位置している。切替弁４４とファン４１とが上下方向にラップしていると、この分、室内機１３の壁Ｗａから室内への突出量が大きくなる。この点、切替弁４４とファン４１とを上下方向にオフセットすることにより、室内機１３の室内への突出量を小さくし、外観を高めることができる。

さらに、切替弁４４の室内側の端部は、ファン４１の壁Ｗａ側の端部よりも室内側に位置する。これにより、室内機１３の室内への突出量をさらに小さくすることができる。
＜実施例２＞

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。

図７を参照する。図７は、実施例２のファンコイルユニット１０Ａに用いられる室内機１３Ａの断面構成が示され、上記図５に対応させて表している。実施例２によるファンコイルユニット１０Ａの室内機１３Ａにおいては、実施例１によるファンコイルユニット１０（図５参照）の室内機１３に対して、切替弁４４Ａの位置が変更されている。その他の基本的な構成については、実施例１によるファンコイルユニットと共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

切替弁４４Ａは、第１の熱交換チューブ５１よりも室内側に配置されている。このような室内機１３Ａが用いられたファンコイルユニット１０Ａにおいても、本発明所定の効果を奏する。

尚、本発明によるファンコイルユニットは、住宅において使用される形式のものを例に説明したが、病院やビルにおいて使用される形式のものであっても適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。

本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のファンコイルユニットは、住宅に用いられる空調設備として好適である。

１０，１０Ａ…ファンコイルユニット
１１…室外機
１３，１３Ａ…室内機
２０…媒体管
２１…媒体供給管
２２…媒体戻り管
３０…ケース
４１…ファン
４４，４４Ａ…切替弁
４６…ドレンパン
５１…第１の熱交換チューブ（熱交換チューブ）
６１…第２の熱交換チューブ（熱交換チューブ）
Ｏｄ…屋外
Ｉｄ…屋内
Ｗａ…壁

Claims (2)

1. 屋外に配置され内部に流れる媒体を所定の温度にする室外機と、この室外機から屋内まで延び内部に前記媒体が流される媒体管と、この媒体管を介して前記室外機に接続され前記屋内に設けられた室内機と、を有し、
   前記媒体管は、前記室内機に前記媒体を供給する媒体供給管と、前記室内機を流れた前記媒体を前記室外機に戻す媒体戻り管と、を有し、
   前記室内機は、前記屋内の壁に掛けられたケースに、前記媒体が流される熱交換チューブと、この熱交換チューブの周辺に風の流れを発生させるファンと、が内蔵されて構成されると共に、前記室外機に対して複数台を接続可能であるファンコイルユニットにおいて、
   前記ケースは、前記媒体を流すか止めるかを切り替える切替弁を内蔵していることを特徴とするファンコイルユニット。
2. 前記ケースは、前記熱交換チューブの外周に発生した水滴を回収するドレンパンをさらに内蔵し、
   前記切替弁は、前記ドレンパンの上方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のファンコイルユニット。

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