JPH05126345A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内機の吐出空気を高く維持しながら、床暖
房の温水パネルを短時間内に運転し、室温分布を均一に
でき、室温上昇を早くし、快適性を向上した理想的な空
気調和を可能とすることを目的とする。 【構成】 敷込形の温水パネル２３と、温水センサー１
８と温水熱交換器弁１９及び制御装置２２等を内蔵する
室内機１６と、温水加熱器２に接続した温水パネル２３
への流路弁１０及び制御装置１１等を内蔵する室外機１
とからなり、運転開始時に、温水パネル２３と室内機１
６を同時に運転操作をする場合は、室内機１６は運転開
始後に即暖房開始し、流路弁１０を室内機の温水センサ
ーにて検知した温水温度が規定温度以下では閉とし、規
定温度以上では開とし、温水パネル２３の床暖房をする
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱源機より加熱した高
温水を、室内の床面の温水パネルとファンコイル形の放
熱用熱交換器に循環させて暖房を行ない、快適性を向上
させた空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各室を個別に暖房を行なう空気調和機と
しては、ヒートポンプ方式があるが、冷房に比較し暖房
能力が少なく、特に外気温度が低く大能力の暖房が必要
な時に、室外機の熱交換器に着霜が行なわれると、急激
に暖房能力が低下する問題がある上に暖房が室内機によ
る温風吹き出しのみのため、室内の温度分布が床面が低
く天井部が高温となり、頭寒足熱の快適性に反するもの
であった。

【０００３】ここで最近の従来技術として、冷房は一般
のルームエアコンと同じ冷凍サイクルとし、暖房は高能
力を得るため温水サイクルとし、又室内の放熱器機は快
適性を向上させるため床面に温水パネルを配し、これと
ファンコイル形の室内機を併用して行うものがある。
(例えば、特開平１−２５２８２６号公報、及び東京ガ
ス社発行の１９９１年２月現在「ルームエアコン」カタ
ログ９００６８の９頁等参照）ここで東京ガス社の例で
は、図２及び図３に示す如く床面２７に配した温水パネ
ル２３とファンコイル形の室内機１６と室外機１とこれ
らを制御する制御装置２５とからなるものであり、温水
パネル２３は、床面の敷込率を高くし室全体の床板の下
部に新築時に内設する床下の断熱材２８の上に敷込んだ
敷込形の温水パネル２３や、図６及び図７に示す如く同
じく温水パネル２９とファンコイル形の室内機１６と室
外機１とこれらを制御する制御装置２５とからなり、既
築家屋の床面上で室の一部に敷いて使用する上敷形の温
水パネル２９がある。

【０００４】この内、特に前者の敷込形の温水パネル２
３は、室内の床面積に対応した多数枚の温水パネル２３
を連結して大面積で使用するため、暖房安定時の快適性
は優れ理想的な暖房が可能となるが、この温水パネル２
３全体は、大量の暖房水を保有する上に、これに接触す
る床板材、断熱材２８等による熱容量が大きく、朝方等
の寒冷時で室内が冷えた状態で温水パネル２３と室内機
１６を同時運転をすると、暖房能力の大部分が温水パネ
ル２３及び床材に吸熱し、温水が長時間低温度で循環
し、室内機１６から冷房が吹き出す問題を解消するため
に、室温が充分に温まるまで温水パネル２３の運転を停
止し、このあと温水パネル２３を運転する方法が取られ
ていた。

【０００５】又、後者の場合は、熱容量の少ない２〜３
畳大程度の温水パネル２９が１枚程度配設されることが
多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の空
気調和機では室内が温度上昇するまで長時間、床暖房の
運転ができない。特にスイッチ切換により室内機１６の
送風機の能力を少なくした弱風、又は微風運転をした場
合は、室内機１６の熱交換器の放熱能力が減少するため
暖房能力が低下し、室内の温度上昇は遅くなり、室外機
１の温水加熱能力に余裕があるにもかかわらず、長時間
床暖房が使用できない問題があり、せっかくの床暖房の
機能を十分発揮できなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解消するためになされたもので、室内機からの冷気吹出
を防止するとともに、床暖房の温水パネルの運転開始時
間の短縮を計り、早急に立上り運転を完了し、快適な空
気調和を達成せんとするものであり、室内の床に設置す
る温水パネルと、ファンコイル形の温水熱交換器とその
温水熱交換器に接続した温水センサー及び温水熱交換器
弁と送風機と制御装置とを内蔵する室内機と、温水熱交
換器にポンプを介して接続した温水加熱器とその温水加
熱器に接続した流路弁および制御装置とを有する室外機
とを備え、流路弁と温水パネルを接続した空気調和機に
おいて、運転開始時に、温水パネルと室内機を同時に運
転操作をする場合、室内機の温水熱交換器弁は運転開始
後に即開とし、流路弁は室内機の温水センサーにて検知
した温水温度が規定温度以下では閉、規定温度以上では
開となるよう制御したものである。

【０００８】又、室内温度と設定温度の差が所定温度以
内の時には温水温度に関係なく流路弁は常に開として
も、又は、室内機の運転開始後の時間が規定の時間以上
となった時には温水温度に関係なく前記流路弁は常に開
となるよう制御してもよい。

【０００９】更に、室内機の運転開始後に温水パネルを
運転した場合に、流路弁は温水温度が規定温度以下では
閉、規定温度以上では開としても、あるいは、温水パネ
ルを運転した後に室内機を運転した場合、温水温度が規
定温度以下になった時、流路弁を開となるよう制御して
もよい。

【００１０】又、熱容量の少ない温水パネルと、室内機
とを組合せた場合は、温水パネルと、室内機は常に同時
運転させ、室内機の温水熱交換器弁は運転開始後に即開
とし、流路弁も即開となるよう制御してもよい。

【００１１】

【作用】立上りの暖房運転開始時に、温水パネルと室内
機の両方の運転操作を行った場合は、温水温度が規定の
温度以下の場合は、室内機のみ運転し、室内機からの吐
出空気を高温風とし、温水温度が更に上昇し規定温度に
達した時に温水パネル弁を開き床暖房運転に入り、その
後温水が温水パネルにより冷却されても室内機の温水温
度が上記規定温度以上となれば又、室内温度が設定温度
に近ければ床暖房運転をする。又、室内機の運転開始後
の時間が規定の時間以上となった時には温水温度が規定
温度に達しなくても床暖房運転に入る。

【００１２】更に、室内機の運転開始後に温水パネルを
運転した場合も、温水温度が規定の温度以下の場合は、
室内機のみ運転し、温水温度が更に上昇し規定温度に達
した時に温水パネル弁を開き床暖房運転に入り、あるい
は、温水パネルを運転した後に室内機を運転したことに
より温水温度が規定温度以下になっても、床暖房運転を
続ける。

【００１３】又、熱容量の少ない温水パネルと、室内機
とを組合せた場合は、温水パネルと、室内機は常に同時
運転させ、室内機も床暖房も運転操作開始後に即暖房運
転開始する。

【００１４】以上の如く室内温度分布が均一でかつ早く
温度が上昇し、快適な空気調和ができる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を示す図１〜図５により説
明する。

【００１６】１は室外側に設置する室外機であり、室外
機１は温水を加熱する温水加熱器２、温水加熱器２を加
熱するバーナ３、バーナ３の燃料消費量を温水温度によ
り比例制御する比例燃料弁４、バーナ３に点火する点火
プラグ５、温水加熱器２の温水出口側に設ける温水の温
度センサー６、温水を循環させるポンプ７、圧力調整タ
ンク８、温水回路中に温水を補給するためのリザーブタ
ンク９、温水パネル２３の温水流を制御する流路弁１
０、室外機１の機器を制御する制御装置１１、冷凍サイ
クル用の圧縮機１２、同じく凝縮器１３、同じく減圧装
置１４及び凝縮器１３冷却用の送風機１５等で構成され
ている。

【００１７】１６は室内側に設置する室内機であり、前
記温水加熱器２とポンプ７を介して接続された温水熱交
換器１７、温水熱交換器１７に設ける温水の温度センサ
ー１８、同じく温水熱交換器１７の温水流を制御する温
水熱交換器弁１９、前記冷凍サイクル用の減圧装置１４
と接続された蒸発器２１、温水熱交換器１７及び蒸発器
２１に送風する送風機２０及び室内機１６の機器を制御
する制御装置２２等で構成されている。

【００１８】２３は床面内に敷込む複数枚の敷込形の温
水パネル、２４は温水パネル２３間を接続し温水を配分
するディストリビュータ、２５は温水パネル２３を制御
する制御装置、２６−１〜２６−４は制御装置１１、制
御装置２２および制御装置２５間に配線する信号線、２
７は室内の床面、２８は床下の断熱材である。

【００１９】又、図１の実線矢印は温水の流れ方向、点
線矢印は冷媒の流れ方向を示す。

【００２０】室内に敷き込む敷込形の温水パネル２３
と、室内機１６と、室外機１と、この室外機１より温水
パネル流路弁１０を介して接続した温水パネル２３から
なる空気調和機において、運転開始時の立上り運転時
に、室内機１６と温水パネル２３をほぼ同時に運転操作
をするか、又は室内機１６の運転開始直後に温水パネル
２３の運転操作をした場合、温度センサー６又は１８に
よる温水温度が規定温度以下の場合は、室内機１６のみ
運転をさせ、温水パネル流路弁１０を閉とし、温水温度
が規定温度以上になった時に温水パネル流路弁１０を開
とし、再度温水温度が規定温度以下になった時には温水
パネル流路弁１０を閉とする制御装置１１、２４及び２
５よりなるものとした。

【００２１】さらに温水パネル２３を先に運転し、この
あと室内機１６を運転した場合も温水温度により、上述
の制御を行うものとした。

【００２２】また、室内機１６と温水パネル２３が同時
運転し、室内温度が設定温度前後に到達した場合、又は
運転開始後規定の一定時間を経過した後は温水温度に関
係なく温水パネルの流路弁１０は開とし、床暖房運転を
させるものとした。

【００２３】次に、前記構成における作用を説明する。

【００２４】掛る装置により暖房を行なうに、床暖房を
行う場合には温水パネル２３の制御装置２５と信号線２
６−４により室内機１６の制御装置２２に暖房運転の指
令を出し、次いで制御装置２２は床暖房を行い、条件が
満たされているかどうかを判定し、満足する場合には信
号線２６−３により室外機１の制御装置１１に暖房運転
の指令を行ない、ポンプ７を駆動し、バーナ３を点火
し、温水パネル２３の流路弁１０を開として温水を温水
パネル２３に循環せしめる。

【００２５】又、室内機１６により暖房運転を行なう場
合には、室内機１６の制御装置２２により信号線２６−
２で制御装置１１に暖房運転の指令を行ない、ポンプ７
を駆動しバーナ３を点火し温水熱交換器弁１９を開とし
て、温水を室内機１６の温水熱交換器１７に循環せしめ
る。

【００２６】ここで本発明の制御で、運転開始時におい
て、室内機１６と温水パネル２３をほぼ同時運転する
か、室内機１６より温水パネル２３の運転を遅れて操作
した場合、温水熱交換器１７の温水温度が温度センサー
１８により規定温度より高いか低いか、室内温度が規定
温度より高いか低いか、及び室内機１６の運転経過時間
が規定値以上か以下かを同時に判定し、温水パネルの流
路弁１０の開閉指令を図４の制御フローチャートにした
がって室外機１の制御装置１１に出す。

【００２７】一般には運転操作をした時には温水温度、
室温が低く、温水パネル２３の流路弁１０は閉のまま
で、室内機１６のみで暖房運転を開始するが、室内機１
６の送風機２０の風量を弱風や微風とした場合には、温
水温度は急激に上昇し、図５のＡ点になり、室内機１６
の吐出温風が高温となり、快適性に余裕がある時点で温
水パネル２３の流路弁１０を開とすると、温水は温水パ
ネル２３にながれ、初期はこの部分の熱容量が大のため
温水温度は低下し、室内機１６の温風温度の快適値の下
限近くとなるＢ点になった時に温水パネル２３の流路弁
１０は閉とし、再度温水温度を上昇させる。

【００２８】このため床暖房は従来より早く運転でき、
室外機１はフル運転をするため、室内温度分布は向上
し、かつ立上り時間が短くできる。

【００２９】この後室内温度が設定温度に近くなった
（例えば設定温度との差が６℃以内となった）場合は、
室内機１６の暖房負荷が減少するため、温水温度が若干
低くなっても室内機１６の吐出温風が高く維持できるの
で、この時には温水パネル２３の流路弁１０は開とし、
床暖房を継続させる。

【００３０】更に暖房負荷が減少し、温水温度がＣ点に
到った時には比例燃料弁４により燃料消費量を制御す
る。

【００３１】しかし室内の温度は扉の開閉回数が多い時
や厳寒時に室内機１６を微風に運転した場合には、上記
規定温度にならない場合があるが、この場合には運転開
始後、室温上昇が飽和するに近くなる一定時間後に温水
パネル２３に運転する指令を出す。この一定時間は通常
の空気調和機の立上りでは数十分が望ましい。この時、
室内温度が規定温度より若干低いが、必要暖房能力は大
幅に低減しており、温水パネル２３に多量の熱を必要と
しても、室内機１６の吐出空気温度の低下は少なく快適
性を損うことがない。

【００３２】又、本発明の別の一実施例を図５〜図７に
より説明する。

【００３３】２９は既築された家屋の床面の上部で、室
内の一部に設置する上敷形の温水パネルで、この場合
は、熱容量の少ない２〜３畳大程度のものが１枚程度配
設されることが多い。さらにこの場合の信号線は、温水
パネル２９の制御装置２５から室内機１６の制御装置２
２への信号線２６−４、及び制御装置２２から室外機１
の制御装置１１への信号線の内、温水パネル２９の流路
弁１０の開閉を指令する信号線２６−３は配線せず、信
号線２６−１及び２６−２のみを配線する。この他の部
品の記号は前述した図１〜図３と同一である。

【００３４】掛る場合に於いては、温水パネル２９は熱
容量が少ないため、室内機１６と同時に運転開始をして
も室内機１６からの吐出空気温度への影響は少なく、快
適性はほとんど損なわれない。このため温水パネル２９
と室内機１６の各々の制御装置２２及び２５の運転指令
により両暖房とも即運転をし、温水パネル２９と室内機
１６の同時運転を可能にする。

【００３５】一方、冷房運転は圧縮機１２、凝縮器１
３、減圧装置１４および蒸発器２１により冷凍サイクル
を構成して行なわれる。

【００３６】その他の機能として、本発明はドライ運転
も可能でこの場合は冷凍サイクルで除湿を行ない、これ
により室温が低下した時には、温水熱交換器１７に温水
を循環させて室内温度低下を防ぐ再熱器として作用さ
せ、湿度のみ低下させ室温を一定に保持する機能があ
る。この場合、湿度と温度の制御機能の関係上、再熱に
は温水パネル２３、又は２９を使用せず制御装置２５か
らの信号は無視するようにしてある。

【００３７】

【発明の効果】以上の如く本発明は、室内の床に設置す
る温水パネルと、温水センサー及び温水熱交換器弁と制
御装置等を内蔵する室内機と、温水加熱器に接続した流
路弁および制御装置等を有する室外機とからなり、運転
開始時に、温水パネルと室内機を同時に運転操作をする
場合や、室内機の運転開始後に温水パネルを運転した場
合には、室内機は運転開始後に即暖房開始し、室内機の
温水センサーにて検知した温水温度が規定温度以下では
床暖房停止し、規定温度以上では床暖房するよう制御す
るので、床暖房は従来より早く運転でき、室外機はフル
運転をするため、室内温度分布は向上し、かつ立上り時
間が短くできる。

【００３８】この後室内温度が設定温度に近くなった場
合は、室内機の暖房負荷が減少するため、温水温度が若
干低くなっても室内機の吐出温風が高く維持できるの
で、この時には温水温度に関係なく床暖房を継続させる
ことができる。

【００３９】又、室内機の運転開始後の時間が規定の時
間以上となった時や、温水パネルを運転した後に室内機
を運転した場合に温水温度が規定温度以下になった時
も、温水温度に関係なく常に床暖房を継続するので、室
内温度が規定温度より若干低いが、必要暖房能力は大幅
に低減しており、温水パネルに大量の熱を必要として
も、室内機の吐出空気温度の低下は少なく快適性を損う
ことがない。

【００４０】又、熱容量の少ない温水パネルと、室内機
とを組合せた場合は、温水パネルは熱容量が少なく、室
内機からの吐出空気温度への影響は少なく、快適性はほ
とんど損なわれない。このため温水パネルと室内機の各
々の制御装置の運転指令により両暖房とも即運転をし、
温水パネルと室内機の同時運転を可能にする。

【００４１】理想的な空気調和が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の構成図で
ある。

【図２】同じく空気調和機を室内に配設した斜視図であ
る。

【図３】同じく温水パネルの配設断面構造図である。

【図４】同じく空気調和機の制御フローチャートであ
る。

【図５】同じく運転開始後の経過時間と温度変化及び入
力変化の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の空気調和機の構成図であ
る。

【図７】図６の空気調和機を室内に配設した斜視図であ
る。

【図８】図７の温水パネルの配設断面構造図である。

【符号の説明】

１ 室外機 ２ 温水加熱器 ７ ポンプ １０ 流路弁 １１ 制御装置 １６ 室内機 １７ 温水熱交換器 １８ 温度センサー １９ 温水熱交換器弁 ２２ 制御装置 ２３、２９ 温水パネル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内の床に設置する温水パネル（２３）
   と、ファンコイル形の温水熱交換器（１７）とその温水
   熱交換器（１７）に接続した温水センサー（１８）及び
   温水熱交換器弁（１９）と送風機（２０）と制御装置
   （２２）とを内蔵する室内機（１６）と、温水熱交換器
   （１７）にポンプ（７）を介して接続した温水加熱器
   （２）とその温水加熱器（２）に接続した流路弁（１
   ０）および制御装置（１１）とを有する室外機（１）と
   を備え、流路弁（１０）と温水パネル（２３）を接続し
   た空気調和機において、運転開始時に、温水パネル（２
   ３）と室内機（１６）を同時に運転操作をする場合、室
   内機（１６）の温水熱交換器弁（１９）は運転開始後に
   即開とし、流路弁（１０）は温水温度が規定温度以下で
   は閉、規定温度以上では開となるよう制御したことを特
   徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 流路弁（１０）を開閉する温水温度は、
   室内機（１６）の温水センサー（１８）にて検知するよ
   う制御したことを特徴とする請求項１記載の空気調和
   機。
3. 【請求項３】 室内温度と設定温度の差が所定温度以内
   の時には温水温度に関係なく流路弁（１０）は常に開と
   なるよう制御したことを特徴とする請求項１記載の空気
   調和機。
4. 【請求項４】 室内機（１６）の運転開始後の時間が規
   定の時間以上となった時には温水温度に関係なく前記流
   路弁（１０）は常に開となるよう制御したことを特徴と
   する請求項１記載の空気調和機。
5. 【請求項５】 室内の床に設置する温水パネル（２３）
   と、ファンコイル形の温水熱交換器（１７）とその温水
   熱交換器（１７）に接続した温水センサー（１８）及び
   温水熱交換器弁（１９）と送風機（２０）と制御装置
   （２２）とを内蔵する室内機（１６）と、温水熱交換器
   （１７）にポンプ（７）を介して接続した温水加熱器
   （２）とその温水加熱器（２）に接続した流路弁（１
   ０）および制御装置（１１）とを有する室外機（１）と
   を備え、流路弁（１０）と温水パネル（２３）を接続し
   た空気調和機において、室内機（１６）の運転開始後に
   温水パネル（２３）を運転した場合に、流路弁（１０）
   は温水温度が規定温度以下では閉、規定温度以上では開
   となるよう制御したことを特徴とする空気調和機。
6. 【請求項６】 室内の床に設置する温水パネル（２３）
   と、ファンコイル形の温水熱交換器（１７）とその温水
   熱交換器（１７）に接続した温水センサー（１８）及び
   温水熱交換器弁（１９）と送風機（２０）と制御装置
   （２２）とを内蔵する室内機（１６）と、温水熱交換器
   （１７）にポンプ（７）を介して接続した温水加熱器
   （２）とその温水加熱器（２）に接続した流路弁（１
   ０）および制御装置（１１）とを有する室外機（１）と
   を備え、流路弁（１０）と温水パネル（２３）を接続し
   た空気調和機において、温水パネル（２３）を運転した
   後に室内機（１６）を運転した場合、温水温度が規定温
   度以下になった時、流路弁（１０）を開となるよう制御
   したことを特徴とする空気調和機。
7. 【請求項７】 熱容量の少ない温水パネル（２９）と、
   ファンコイル形の温水熱交換器（１７）とその温水熱交
   換器（１７）に接続した温水センサー（１８）及び温水
   熱交換器弁（１９）と送風機（２０）と制御装置（２
   ２）とを内蔵する室内機（１６）と、温水熱交換器（１
   ７）にポンプ（７）を介して接続した温水加熱器（２）
   とその温水加熱器（２）に接続した流路弁（１０）およ
   び制御装置（１１）とを有する室外機（１）とを組合
   せ、流路弁（１０）と温水パネル（２９）を接続した空
   気調和機において、温水パネル（２９）と室内機（１
   ６）は常に同時運転させ、室内機（１６）の温水熱交換
   器弁（１９）は運転開始後に即開とし、流路弁（１０）
   も即開となるよう制御したことを特徴とする空気調和
   機。