JPH0672707B2 - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH0672707B2
JPH0672707B2 JP2408886A JP40888690A JPH0672707B2 JP H0672707 B2 JPH0672707 B2 JP H0672707B2 JP 2408886 A JP2408886 A JP 2408886A JP 40888690 A JP40888690 A JP 40888690A JP H0672707 B2 JPH0672707 B2 JP H0672707B2
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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は室内空気を冷却して室内
を冷房状態に空調する分離型の空気調和装置に係り、特
に凝縮手段ぽよび圧縮手段を外気に面した壁等の放熱手
段内に配設することによりその製作性と設置性を容易に
した空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷房用空気調和装置は大きく分
けて一体型と分離型に大別される。
【0003】先ず、一体型のものは機器本体に圧縮手
段、凝縮手段および蒸発手段のすべてを設けている。
【0004】この一体型の空気調和装置の代表的な例と
しては米国特許第4,505,328号明細書に記載されている
如く、住宅やビルディングにおいて外気に面した壁に、
所定の大きさのキャビネットの設置が可能となるように
事前に(すなわち、住宅やビルディングを立てる際に)
壁に開口部を設けておく必要がある。
【0005】蒸発手段、凝縮手段、圧縮手段、送風手
段、モータ等で構成される空気調和装置は、前記キャビ
ネットの中に設けられ、そのキャビネットは前記外部に
面した壁に設置される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな一体型の空気調和装置では、その外形が大きくなっ
てしまうことに加えて、駆動の際に圧縮手段、凝縮手段
およびモータより発生する騒音がそのまま室内に伝達さ
れてしまうという問題点がある。
【0007】そのため、その解決策として蒸発手段と凝
縮手段とを分離して、室内および室外に分離して設置す
る分離型が開発されている。
【0008】しかし、このような分離型の空気調和装置
では、機器本体の外形としては小さくなるがその設置作
業が容易でなく、また、建築物の外部に露出して設置さ
れることになるため外観上よくないし、また、外部に設
置に必要な空間を確保することが必要になるという新た
な問題が発生している。
【0009】本発明は前記の問題点を解決するためのも
のであり、本発明の目的は、装置本体より発生する騒音
が室内に伝達されるのを防止するとともにその外形を小
さくすることが可能な空気調和装置を提供することにあ
る。
【0010】また、本発明の他の目的は、本体において
分離された部分を外部に設置するための空間の確保を不
要にした空気調和装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、請求項1に記載の本発明による空気調和装置
は、圧縮、凝縮、膨張、蒸発のサイクルを繰返すことに
より、空調を行なう空気調和装置において、蒸発手段、
圧縮手段、膨張手段と、室内の空気を前記蒸発手段を介
して強制対流させる送風手段を内蔵した本体と、前記凝
縮手段を埋設して該凝縮手段より発生される熱を吸収放
熱するための放熱手段と、前記凝縮手段と前記圧縮手
段、前記凝縮手段と前記膨張手段をそれぞれ着脱可能に
連結する連結部材とをもって形成されている。
【0012】請求項2に記載の空気調和装置は、前記放
熱手段を建築物の壁の一部としたことを特徴とする。
【0013】請求項3に記載の空気調和機は、前記放熱
手段を凝縮手段と接触すべく配置された上下水道の配管
部としたことを特徴とする。
【0014】請求項4に記載の空気調和装置は、本体を
前記放熱手段に固定するための手段を設けたことを特徴
とする。
【0015】請求項5に記載の空気調和装置は、圧縮、
凝縮、膨張、蒸発のサイクルを繰返すことにより空調を
行なう空気調和装置において、蒸発手段、膨張手段と室
内の空気を前記蒸発手段を介して強制対流させる送風手
段を内蔵した本体と、前記凝縮手段と前記圧縮手段とを
埋設して、前記凝縮手段および圧縮手段において発生さ
れる熱を吸収放熱するための放熱手段と、前記蒸発手段
と前記圧縮手段、前記凝縮手段と、前記膨張手段をそれ
ぞれ着脱可能に連結する連結部材とをもって形成したこ
とを特徴とする。
【0016】
【作用】請求項1から5に記載の本発明の空気調和装置
によれば、凝縮手段、あるいは凝縮手段と圧縮手段とを
これらの各手段より発する熱を吸収・放熱するための放
熱手段に埋設してあるので、そこから発生する騒音が室
内に伝達されることが防止できるとともにこれら各手段
を設置するための空気の確保が不要となる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の空気調和装置の一実施例を示した
ものである。
【0018】本体1はその外形が薄型の長方形状であ
り、その前面には室内空気を吸入するための吸入部12が
設けられており、室内側の壁面に設置されている。ま
た、本体1内には蒸発手段2が前記吸入部12から吸入さ
れた空気を吐出するための吐出部11の後方に配設され、
前記蒸発手段2の後方には送風手段7が配置され、ま
た、その底部の水平面上には圧縮手段3がネジにより固
定されて配置されている。
【0019】蒸発手段2と圧縮手段3とはパイプで連結
され、冷凍サイクルの部分を構成する。蒸発手段2と圧
縮手段3からは、それぞれパイプが本体1の後面の上部
まで所定の長さに延長して設けられており、その端部は
連結部材6により連結が可能となるように構成されてい
る。また、本体1の後面上部の左、右側角部分には、そ
れぞれ固定手段が取付けられていて、本体1を壁に固定
して取付けられるように形成されており、また、本体1
の後面の下部分左、右側角部分には間隔維持部材が取付
けられている。
【0020】一方、凝縮手段4は、連結部材6により圧
縮手段3および蒸発手段2との連結が可能となるように
ネジが形成された端部を有し、その端部は室内側に所定
の長さだけ露出されて配置されるとともに、それ以外の
部分は壁面5に埋設されている。また、壁面5には所定
の長さおよび直径を有するパイプ(図示せず)が所定間
隔にて、また、外部面において、所定の深さで壁面5に
対し平行に埋設されており、圧縮手段3より流入する高
圧高温の気体冷媒が前記構造を有する凝縮手段4を通過
しながら、大気に熱を放出して、常温、高圧の液体冷媒
となる。
【0021】この常温、高圧の液体冷媒いは直径が小さ
い膨張手段10を通じて直径が大きい蒸発手段2に移動し
ながら膨張し、過冷却状態により周囲から熱を吸収する
ようになる。
【0022】ここで、凝縮手段4はコンクリートによっ
て形成されている壁面5に熱を伝達し、その壁面5はそ
の吸収した熱を室外側壁面、室内側壁面および上下左、
右壁に沿って3方向へ伝達するようになるが、室内側壁
面方向には断熱材で構成される内蔵材により熱を放出す
ることが出来ないために、その熱は再び室外側壁面と上
下、左右壁に沿って伝導される。
【0023】ところが、上下、左右壁に沿って伝導され
る熱はコンクリート自体は熱伝導率が2×10-4kcal/sec
・m・℃であり、甚だ小さいので伝達される熱の量はご
くわずかであり、凝縮手段4より放出される熱は、外気
面と接触している壁面を通して輻射および対流により放
出される。
【0024】通常の分離型の空気調和装置の冷房能力は
2240kcal/hであるが、凝縮手段4から室外側壁面に沿っ
て放出される熱が通常の空気調和機冷房能力と同じにな
るために必要となる放出壁面積を概略計算して見れば次
の通りである。
【0025】コンクリート壁面にパイプを埋設する場合
の放熱は、埋設の深さと配管の間隔等の依存する。埋設
の深さは配管の熱応力で底がひびわれるのを考慮して、
パイプ外径の1.5〜2.0倍以上とすることが望ましいの
で、配管の間隔は本実施例においては3cmにする。
【0026】実験的解釈により得られた式は、 Q=K×A×(tp−t)(kcal/h) 1/K=(a+b)/λ(kcal/h) である。
【0027】ここで、tp:パイプ表面温度、t:外部面温
度(通常,tp−t=5℃),A:放熱面積、a:外壁とパイプ
外径までの距離、b:配管間隔、λ0:コンクリートの熱伝
導率(1.1kcal/m・h・℃)である。
【0028】冷房能力2240kcal/hである空気調和装置に
対し、前記式を用いて1/2インチの銅パイプを使用する
と仮定して計算すれば、 1/K={3×10-2(m)+3×10-2(m)}÷{1.1(kc
al/m・h・℃)} =1÷{18.3(kcal/m2・h・℃)} ∴K=18.3(kcal/m2・h・℃) 2240(kcal/h)=18.3(kcal/m2・h・℃)×A×5
(℃) ∴A=25m2 である。
【0029】従って、冷房能力が2240kcal/hである空気
調和装置の凝縮手段は、外部壁面と配管パイプまでの深
さを3cm、パイプ配管間隔を3cmとしたときには、横5m、
縦5mの壁面に埋設すればよい。
【0030】熱放熱能力をより良くするためには、前記
計算面積より更に広い壁面に埋設すべき必要があるとい
うことは、言うまでもない。
【0031】図2は、本発明の空気調和装置の第2の実
施例を示したものであり、本実施例においては凝縮手段
4を前記埋設すべき壁面5中に構造物(例えば、水道
管、鉄筋等)をぐるりと取り巻くように配置したもので
あり、構造物(水道管、鉄筋等)を通じて熱を放出する
ことにより、壁を通じた熱放出効率をより一層高めるこ
とができる。
【0032】このように構成された本発明に係る空気調
和装置は、本体1に内蔵された膨張手段10、蒸発手段
2、圧縮手段3、壁面5に埋設された凝縮手段4、前記
本体1と、凝縮手段4を連結する連結部材6で構成さ
れ、前記各手段および部材は通常の冷媒サイクルと同様
に、蒸発手段2、圧縮手段3、凝縮手段4および膨張手
段10が前記の如き順序で連結され、冷媒が膨張手段10に
おいて膨張されるとともに、低温、高圧液体となり、蒸
発手段2において熱を吸収して液体状態から気体状態に
変化し、過冷却状態となって周囲の空気より熱を導い
て、周囲の空気の温度が降下し、更に、本体の蒸発手段
2の後方に設置された送風手段7により、室内の空気を
吸入部12を通じて本体1内に吸入し、この吸入された室
内空気を蒸発手段2に通過させ、熱交換をなした後、吐
出部11を通じて室内に送風する。
【0033】このような手順に従って、室内空気が強制
対流式に循環され空調が行なわれるようになる。
【0034】蒸発手段2において気体となった冷媒は圧
縮手段3のポンプ作用により、圧縮手段3内に流入し、
圧縮手段3によって圧縮され高温、高圧の気体になる。
【0035】この高温、高圧の気体は、凝縮手段4にお
いて壁面5に熱を伝導して、熱を放出することにより凝
結されて常温、高圧の液体になる。
【0036】この常温、高圧の液体は、直径が小さい膨
張手段10を通じ、直径が大きい蒸発手段2に移動しなが
ら膨張し、過冷却状態により周囲から熱を吸入するよう
になる。
【0037】また、前記連結部材6はソケット62とニッ
プル61の2組の分割体で構成されており、ソケット62は
六角形のナットにて室内側壁面5に、所定の長さだけ露
出された凝縮手段4の端部に取付けられており、ニップ
ル61はソケット62に挿入可能な外径にネジが削られて挿
入されているので、ソケット62とニップル61は互いにネ
ジ締め式にて結合される。
【0038】このように凝縮手段4と本体1が連結さ
れ、冷凍サイクルが構成される。
【0039】更に、前記本体1は後面に壁掛け部材8を
設け、壁掛け部材8は断面が“コ”字形である鋼鉄であ
り、壁掛け部材8の一方の辺は、本体1の後面上部にボ
ルト等で固定され、ボルトの締め具合により本体1と壁
面5との間隔を調節することができる。また、他方の辺
はその中心部に孔が設けられている。また、壁5には、
壁中にその一部が埋設され、残りの部分が室内側に突出
した掛け部材82が前記孔と結合部材(ナット等)とによ
り結合されるように設けられている。
【0040】また、前記本体1の後面下部には、壁掛け
部材8と同一なる幅を有する間隔維持部材9が本体1の
後面に取付けられており、本体1の後面と室内壁面5と
の間の間隔を調整、維持することができるようになって
いる。
【0041】また、図3は本発明の第3の実施例を示し
たものであり、前述した第1および第2の実施例におい
て、本体1内に配置されていた圧縮機手段を抜き取り、
壁面5中に更に圧縮手段3を凝縮手段4とともに埋設し
たものである。
【0042】圧縮手段3は壁面の厚さぐらい厚いので、
凝縮手段4のように薄い壁面5内に埋設することができ
ない。従って、壁面5に室外側はあいているが、室内側
は塞がっている状態の開口部を適当な大きさに形成し、
その中に圧縮手段3を配置するようにするとよい。
【0043】そして、外部壁面の外観をきれいにし、悪
天候に耐えられるようにするために蓋を被せて壁面5を
仕上げる。このとき、本体1内の蒸発手段2に連結され
るパイプ端部は、本体1の後面の上部と下部とにおいて
突出されるようになり、上部にあるパイプ端部ば凝縮手
段4と連結され、下部にあるパイプ端部は圧縮手段3と
連結される。
【0044】このように本実施例の空気調和装置では本
体1から圧縮手段3と凝縮手段4との両者が取り除かれ
ているので、本体1の外形を更に小さくすることがで
き、また圧縮手段3において発生する騒音加熱が壁面5
により塞がり、室内における騒音を更に減らし、空気調
和装置の効率も高めることが出来る。
【0045】なお、本発明は前記した実施例に限定され
るものではなく、必要に応じて種々に変更することがで
きる。
【0046】
【効果】以上のように本発明の空気調和装置によれば、
凝縮手段、あるいは凝縮手段と圧縮手段とをこれら各手
段より発生する熱を吸収・放熱するための放熱手段に埋
設してあるので、そこから発生する騒音が室内に伝達さ
れることが防止されるとともに、これら各手段を設置す
るための空間が不要となり、装置本体の小型化および省
スペース化が可能になるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和装置の第1の実施例を示
す縦断図面
【図2】本発明による空気調和装置の第2の実施例を示
した縦断図面
【図3】本発明による空気調和装置の第3の実施例を示
した縦断図面
【符号の説明】
1 本体 2 蒸発手段 3 圧縮手段 4 凝縮手段 5 壁面 6 連結部材 7 送風手段 10 膨張手段 11 吐出部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮、凝縮、膨張、蒸発のサイクルを繰返
    すことにより、空調を行なう空気調和装置において、 蒸発手段、圧縮手段、膨張手段と、室内の空気を前記蒸
    発手段を介して強制対流させる送風手段を内蔵した本体
    と、 前記凝縮手段を埋設して該凝縮手段より発生される熱を
    吸収放熱するための放熱手段と、 前記凝縮手段と前記圧縮手段、前記凝縮手段と前記膨張
    手段をそれぞれ着脱可能に連結する連結部材とを有する
    ことを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】前記放熱手段は建築物の壁の一部であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 【請求項3】前記放熱手段は、凝縮手段と接触すべく配
    置された、上下水道の配管部を含むことを特徴とする請
    求項2に記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】本体を前記放熱手段に固定するための手段
    を設けたことを特徴とする請求項2に記載の空気調和装
    置。
  5. 【請求項5】圧縮、凝縮、膨張、蒸発のサイクルを繰返
    すことにより空調を行なう空気調和装置において、 蒸発手段、膨張手段と室内の空気を前記蒸発手段を介し
    て強制対流させる送風手段を内蔵した本体と、 前記凝縮手段と前記圧縮手段とを埋設して、前記凝縮手
    段および圧縮手段において発生される熱を吸収放熱する
    ための放熱手段と、 前記蒸発手段と前記圧縮手段、前記凝縮手段と、前記膨
    張手段をそれぞれ着脱可能に連結する連結部材とを有す
    ることを特徴とする空気調和装置。
JP2408886A 1989-12-28 1990-12-28 空気調和装置 Expired - Lifetime JPH0672707B2 (ja)

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