JPH03271638A - 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】 産業上の利用分野 本発明は空気調和機、特にその吹出風の制御に関するも
のである。

従来の技術 近年、空気調和機がつくり出す室内環境の快適性が重要
視されるようになってきた。

従来の技術としては、例えば、実開昭６１＝３３３７号
公報に示されているように、床下を利用した冷暖房装置
がある。

以下、第７図から第１３図を参照しながら、従来の冷暖
房装置について説明を行う。

第７図は従来の冷暖房装置の暖房時の断１則面図を示し
たものである。第７図に釦いて、１は室である。２は床
であシ、２ａは床ヌラプである。１′は階下の室であり
、３はこの天井板である。４は前記床２と天井板３との
間に形成される空間部である。６は前記空間部４の外壁
近くに設置されたヒートポンプ式空気調和機である。６
は前記ヒートポンプ式空気調和機５の送気ダクトである
。７は冷房、暖房に応じて風路を切換えるダンパーであ
る。８は前記床スラブ２ａと壁板１１とで形成される加
温室である。８ａは前記加温室８の仕切壁である。８ｂ
は前記仕切壁８ａの端部に形成した通気口である。９は
暖房時に温風を前記加温室８に吹込む送風口である。１
０は冷房時に冷風を前記室１に吹込む送風口である。１
２は前記−ヒートポンプ式空気調和機５の給気口である
。１３は前記加熱室８と前記空間部４に連通ずる連通口
である。１４は前記室１と前記加温室８に連通ずる連通
口である。

以上のように構成された冷暖房装置について、以下その
動作について説明する。

１ず暖房時には、前記ヒートポンプ式空気調和機６で暖
められた温風が前記送気ダクト６に送られる。そして、
前記ダンパー７が第１３図のように作動して温風は前記
送風口９に送られ、前記加温室８に流込む。このとき、
温風により前記床スラブ２ａが加温され、床面の熱で発
生する自然対流で前記室１を暖房する。そして、前記加
温室内の温風は第８図の冥線矢印のように前記通気口８
ｂを通っｆｃ後、第９図のように前記連通口１３から前
記空間部４に流出して、前記給気口１２に還流される。

次に冷房時には、前記ダンパー７が前記送風口９をふさ
ぐことにより、前記ヒートポンプ式空気調和機５で冷や
された冷気は第１０図のように前記送風口１０より前記
室１に直接吹出して冷房する。前記室１を冷房した冷気
は、第１２図のように前記連通口１４．１３を通って前
記空間部４に達した後、前記給気口１２に還流される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、暖房時に室内に直
接温風を吹出さないので、運転開始時に室内が設定温度
に達する捷でに時間がかかるという課題を有していた。

筐た、温風で床スラブを暖めて床面の熱で発生する自然
対流で室内を暖房するため、床への熱損失が大きく、暖
房効率が悪いという課題を有していた。

また、特に暖房時に釦ける窓部からのコールドドラフト
（冷気対流）のため、窓付近の居住者の足もとが寒くな
る現象に対して、対応ができなかった。

本発明は上記課題を解決するもので、暖房運転開始時に
室内を早く設定温度にするとともに、暖房効率を向上さ
せることができ、オた、ペリメータ負荷（窓部付近での
負荷）変動にも対応できる構成であり、コールドドラフ
ト現象の防止も図れ足もとの温かい頭寒足熱型の空調が
できる空気調和機金提供する。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の空気調和機は室内の
室温検出手段と室外の外気温検出手段の出力をもとにペ
リメータ負荷演算手段によりペリメータ負荷を演算し、
そのペリメータ負荷に応じて吹出分流手段により、室内
機の上部に開口した上吹出口と、下部に開口し二重床の
下部空間に連通した下吹出口からの温風の風量バランス
の調整可能な構成としている。

作　　　用 本発明は、上記の様な構成により、暖房運転開始時には
、吹出分流手段により、室内機の室内側の上吹出口から
すべての温風を吹出して室内を早く暖める。そして、室
内温度検出手段と外気温検出手段の出力をもとにペリメ
ータ負荷演算手段によりペリメータ負荷上演算し、その
ペリメータ負荷出力に応じて、上吹出しと下吹出しの分
流比率全変化させる。つ１リベリメータ負荷が小さいと
きＫは二重床下部空間内に温風を通し、より足もとが温
する様にする。逆にペリメータ負荷が太きいときにはそ
の温風の一部を上吹出しとしペリメータ負荷に対応する
様にする。そして暖房運転開始時以降は常に室内温度検
出手段と外気温検出手段の出力をもと（（ペリメータ負
荷演算手段によりペリメータ負荷を演算し、そのペリメ
ータ負荷の変動に従って吹出分流手段により上吹出しと
下吹出しの風量バランスの調整を行う様にする。この結
果、上吹出口からの吹出風量減により、風による不快感
は軽減され、気流感のほとんどない頭寒足熱型で、かつ
ペリメータ負荷に対応した理想的な温Ｐ環境金つぐや出
すことができる。

また、冷房時は吹出分流手段岨より、室内機の室内側の
上吹出から冷風上天井に向けて上方に吹出し、冷気の自
重で自然降下させ温度分布の均一化を図る。

この結果、冷房についても部屋の上部が涼しく、下部が
やや温かい頭寒足熱型で風の不快感がなくペリメータ負
荷に対応した理想空調を実現するものである。

冥施例 以下、水兄いの一実施例を第１図から第６図により説明
する。

２１は１１１１Ｉ壁、２２は床スラブ、２３は天井であ
る。２４は人間が生活する居住域であシ、ＡＳＨＲＡＥ
、５ＴＡＮＤＡＲＤでは高さ１８０Ｃ）ａｌ以下で、か
つ（資）］壁から６００ｆｆ以上離れた空間と定義され
ている（第２図の２点鎖線で四重れた空間）。

２６は空気調和板の室内機であり、室の片隅床□に設置
され、２６は空気調和機の室Ｍ機であり室外に設置され
ている。

前記室内機２６は室内機外殻２７．室内機熱交換器２８
．送風機２９及びケーシング３０．外殻２７に支点を有
して電動モータ（図示せず）で駆動する吹出分流手段３
１と、上面に上吹出口３２、下面に下吹出口３３を設け
、室内機２６背部の風路３４で連通している。

また、上吹出口３２には吹出角度が任意に変えられる様
に、複数個のルーパ３６を設けている。

そして室内機２６の前面下部には吸込口３６を、又吸込
口３６と熱交換器２８の間に吸込温度を検出する室温セ
ンサ３７を設置している。

３８は二重床で、３９は床スラブ２２と二重床３８とで
浴底される下部空間である。

前記下吹出口３３は下部空間３９と連通している。

筐た４０は前記二重床３８と側壁２１の合接する端部に
て室内と連通ずる通風口であや、この位置は前記下吹出
口３３からできる限り離れてかり、かつ前記側壁２１か
ら６００ｎ以内で、人間の出入りや事務什器（書庫等）
の邪魔にならない位置が最適である。

前記室外機２６は室外機外殻４２、室外機熱交換器４３
、ファン４４、背面吸込口４６、前面吹出口４６を設け
、膨張弁４７を介して前記室内機２６に連結している。

筐た、室外機２６の背面吸込口４５と室外機熱交換器４
３との間に外気温度を検出する外気温センサ４８を設置
している。

以上の様に構成された空気調和機についてその動作をフ
ローチャート（第６図）により説明する。

電源投入後、室１の温度設定（Ｔｓｅｔ）を行う（ステ
ップ４９）とともに、冷房、暖房のモードの選択（ステ
ップ５０）を行う。

１ず暖房運転時は、室温センサ３７により室温Ｔｒ　　
を検出しくステップ６１）、設定温度Ｔｓｅｔと検出し
た室温Ｔｒ　　との差θ１　を演算する（ステップ６２
）。次に外気温センサ４８により外気温Ｔ　を検出しく
ステップ６３）、設定温度”ｓｅｔと検出した外気温Ｔ
０　　との差θ２を演算する。

ここで、 θ２＝”５ｅｔ−Ｔｏ＞２０°Ｃ を満足する場合（ＹＥＳの時）と満足しない場合（ＮＯ
の時）とを判定し、ペリメータ負荷の有無を決定する（
ステップ６４）。つ壕りθ２〉２０′Ｃを満足しない場
合はべりメータ負荷が小さい場合であり、θ２〉２０°
Ｃを満足する場合はべりメータ負荷が大きい場合である
。以下、ペリメータ負荷の小さい場合（Ａとする）と、
ペリメータ負荷の大きい場合（Ｂとする）とに分けて説
明する。

（Ａ）ペリメータ負荷の小さい場合（θ２〉２０′Ｃを
満足しない時） 前記ステップ５２での設定温度Ｔａｓ　ｔと室温ＴＩと
の差θ１　が、 θ１　＝Ｔｓ＋ｅｔ　−Ｔｘ　〉”°Ｃを満足する場合
は、上吹出１００％となる様に、吹出分流手段３１のベ
ーンが下方に回転しく第３図）、下吹出口３３の風路３
４を閉路する（ステップ６６）。つ１９、居住域２６が
寒いときは直接居住域内に温風を送り込み早く設定温度
”ｓｅｔに近づける様にコントロールする（第２図点線
矢印）。

次に０１≦６°Ｃのときは、下吹出１００％に設定され
る様に吹出分流手段３１のベーンが上方に回転しく第１
図）上吹出口３２の風路３４を閉路する（ステップ６６
）。

これにより、全ての温風は下吹出となり、下吹出口３３
から吹出した温風は下部空間３９を通り、二重床３８を
温めながら通風路４０に進み、室１内に吹出す。つｇ室
温と設定温度が近づけば、二重床３８下部空間３９に温
風を通し、床全体を温め輻射型の床暖房を実現するもの
である（第２図実線矢印）。

（至）ペリメータ負荷の大きい場合（θ２〉１０°Ｃ２
満足する時） 前記ステップ５２での設定温度”ｓｅｔと室温Ｔｒとの
差θ１　がθ１〉１０°Ｃのときは、上吹出１００％と
なる様に吹出分流手段３１のベーンが下方に回転しく第
３図）、下吹出口３３への風路３４を閉路する（ステッ
プ５６）。つ捷り、居住域２４が寒いときは直接居住域
内に温風を送り込み早く設定温度”ｓｅｔに近づける様
にコントロールしつつペリメータ負荷に対応する様にす
る。

次に１０≧０１〉６°Ｃのときは、 吹出７０％に設定される（ステップ６了）様ニ吹出分流
手段３１のベーンがやや上に回転し第４図の３１ａの位
置に停止する。これにより、居住域′ｆｒ：直接あたた
めながら、わずかずつではあるが床ヲ温め、下方からの
暖房を並用する。

この場合も、下吹出に風量が３０％費されてはいるもの
の、上吹出によりペリメータ負荷に対応している。

そして、６≧θイ〉２０°Ω−に□れは、下吹出７０％
。

上吹出３０％に設定される（ステップ５８）様に吹出分
流手段３１のベーンがさきほどよりも筐た上方に回転し
、第４図に示す３１ｂの位置で停止する。

つ１す、室温が設定温度にかなり近づいてきたため、居
住域２４を直接温める割合を減らし、床暖房中心型へと
切換えている。この場合は、１０≧０１〉６°Ｃの場合
と比べると上吹出の割合が小さくなっているが、室温が
ある程度上昇しているため上吹出の割合金車さくしても
十分ベリメタ負荷に対応できる。

そして、０１５２°Ｃになれば下吹出９０％、上吹出１
ｏ％に設定される（ステップ６９）様に、吹出分流手段
３１のベーンがさきほどよりもさらに上方に回転し、第
４図で示す３１ｃの位置で停止する。

つ筐シ、室温が設定温度とほぼ一致しているので、はと
んど全ての温風が下吹出となシ、下吹出口３３から吹出
した温風は下部空間３９を通り、二重床３８を温めなが
ら通風口４０に進み、室１内に吹出すのであるが、ペリ
メータ負荷に対応するため温風の一部會上吹出口３２゛
から直接室１内に吹出す。これにより、室温と設定温度
が近づけば、二重床３８下部空間３９に温風ヲ通し、床
全体を温め輻射型の床暖房を実現しつつ、上吹出口から
も温風の一部を吹出しペリメータ負荷に対応する。

次に冷房運転時は、無条件に上吹出１００％（ステップ
６６）にコントローｐされ、上吹出口３２から上方に向
けて冷風を吹き出す（第２図点線矢印）。そして、上方
に流出した冷気は前記天井２３にぶつかり、そこから自
重により下方へ広がジなから下降する。そして、前記居
住域２４を冷却したのち、吸込口３６に吸込１れる（第
３図）。

上記実施例によれば、室温と設定温度の差が大きいとき
く例えば運転開始初期）には、ペリメータ負荷の大小に
かかわらず、前記吹出分流手段３１のベーンを駆動させ
て、上吹出口３２から温風を吹き出し、居住域２４内を
直接的に暖房する。−方、室温と設定温度との差が小さ
くなってくれば、ペリメータ負荷の小さい場合には、温
風の全てを下部空間３９に送り込む様にコントロールし
、また、ペリメータ負荷の大きい場合は室温と設定温度
との差が小さくなってくれば、徐々に温風の一部を二重
床３８の下部空間３９に送り通風口４０から温風が吹き
出す様に吹出分流手段３１のベーンを駆動させる。そし
て、設定温度と室温差がよシ小さくなれば、温風の大半
を下部空間３９に送り込む様にし、かつ温風の一部金上
吹出口３２から吹出す様にコントロールする。

この結果、あたためられた二重床全面からの自熱対流に
よる暖房効果と、通風口からの温風吹出しによる暖房効
果、それにペリメータ負荷の大きい場合のペリメータ負
荷に対応した上吹出口からの温風吹出しによる暖房効果
によりマイルドな暖房が可能となる。

これによシ、暖房時の立上り性能が良く、また定常運転
状態に近づけば、床暖房に近い居住空間にでき、かつペ
リメータ負荷にも対応しているため、温度分布のほとん
どない、頭寒足！！！！’！型でしかも風による不快感
のない暖房を可能とする。

また、冷房時には前記上吹出口３２から冷風を上方向に
吹出し、天井にぶつけ、その後は冷風の自重で自然降下
させるため、風による不快感のない非常に均一な温度分
布が得られ、高品位な空調が実現できる。

本実施例ではべりメータ負荷の大小の判定基準を２０°
Ｃとし、筐た吹出分流の比率の設定基準を１０°Ｃ，６
°Ｃ，２°Ｃとしているがこの数値は部屋寸法、負荷量
などにより変化するものであり、義的なものではない。

捷た、本実施例では、二重床で下部空間全形成している
が、下部空間を床下に設けても同様の効果が得られるこ
とはぎう１でもない。

発明の効果 以上の実施例から明らかな様に本発明は、熱交換器によ
ジ空気調和された温調空気を送風する送風機を内蔵した
室内機の上部に開口した上吹出口と、下部に開口した下
吹出口と、上吹出口と送風機と下吹出口を連通ずる風路
と上下の吹出風量分流比率を任意に変更可能な吹出分流
手段を設け、しかも下吹出口の開口を二重床の下部空間
に連通し、二重床の端部に室内と連通ずる通風口を設け
、かつ、室内の室温検出手段と、室外の外気温検出手段
との出力をもとに演算するペリメータ負荷演算手段を設
けることにより、暖房運転時は、室温と設定温度差が大
きいとき（暖房運転開始時など）にはべりメータ負荷の
大小にかかわらず吹出分流手段により、温風すべてを上
吹出口が送風し、居住域を直接温め、すばやく設定温度
に近づく様に制御する。一方室温が上昇し、設定温度に
近づいてくれば、ペリメータ負荷の小さい場合には吹出
分流手段により、温風のすべてを下吹出しとし、温風に
より二重床を温め、通風口から吹出す。この結果床暖房
の効果により、温度分布がほとんどなくしかも頭寒足熱
型の理想的な暖房空間を提供するものである。

筐た一方室温が上昇し、設定温度に近づいてきたときで
ペリメータ負荷が大きい場合は、吹出分流手段により上
吹出口と下吹出口の分流比率を変化させ、温風の一部七
下吹出口から送り出す様にコントロールする。

この結果、上吹出口から吹出す温風によりペリメータ負
荷に対応しつつ、二重床を少しずつ温めることになり、
足もと暖房の効果が僚々に現われる。そして居住域内の
室温が設定温度にほぼ等しくなれば、吹出分流手段によ
り、温風の大半を下吹出しと・し、温風により二重床を
温め、通風口から吹出し、温風の一部を上吹出しとする
。この結果、上吹出しによりペリメータ負荷に対応しつ
つ、かも頭寒足熱型の理想的な暖房空間を提供するもの
である。

捷た、冷房運転時には吹出口切替手段で冷風を室内側の
上吹出口より天井に向けて吹出し、比重差で降下させる
ため、気流感のない、頭寒足熱型の冷房が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に３ける空気調和機の要部断
面図、第２図は上記空１気調和機を設置した室の断面図
、第３図及び第４図は各運転状態における上記空気調和
機の要部断面図、第６図は上記空気調和機を設置したペ
リメータ負荷の大きい場合の暖房時定常運転時の室の斜
視図、第６図は上記空気調和機の動作のフローチャート
、第７内は従来の空気調和機の暖房時の断面図、第８図
は第７図の■−■線平線図線図面図９図８図の■−■線
断面図、第１０図は従来の冷房時の断面図、第１１図は
第１０図の■−■線平線図線図面図１２図１１図の■−
■線断面図、第１３図は第８図卸当の一部の拡大断面図
である。 ２６・・・・・・室内機、２６・・・・・・室外機、２
８・・・・・・室内機熱交換器、２９・・・・・・送風
機、３１・・・・・・吹出分流手段、３２・川・・上吹
出口、３３・・・・・・風路、３了・・・・・・室温セ
ンサ、３８・・・・・・二重床、３９・・・・・・下部
空間、４０・・・・・・通風口、４３・・・・・・室外
機熱交換器、４４・・・・・・ファン、４６・・・・・
・背面吸込口、４６・・・・・・前面吹出口、４７・・
・・・・膨張弁、４８・・・・・・外気温センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内機熱交換器により空気調和された温調空気を
   送風する送風機を内蔵した室内機の上部に開口した上吹
   出口と、下部に開口した下吹出口と、上吹出口と送風機
   と下吹出口とを連通する風路と、上下の吹出風量分流比
   率を任意に変更可能な吹出分流手段とを設け、下吹出口
   の開口を二重床の下部空間に連通し、二重床の端部に室
   内と連通する通風口を設けたことを特徴とする空気調和
   機。
2. （２）室内の室温検出手段と、室外の外気温検出手段と
   の出力をもとに演算するペリメータ負荷（窓部付近での
   負荷）演算手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の空気調和機。