JPH07190400A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結露水発生による不具合を、充分快適な輻射
冷房を行いつつ解消させる。 【構成】 室内空気と冷媒との間で熱交換を行う対流式
熱交換器２１及び、室内空気を前記熱交換器２１を通し
て対流させる横流送風機２３を備えた室内ユニットの内
部に、冷媒管３３を接触させた輻射パネル３１を配置
し、この輻射パネル３１に対し所定の空隙２７をおいて
室内ユニットの前面部を構成する赤外線透過材料からな
る前面パネル２５を設ける。前記空隙２７は、吸込み口
１５近傍の入口部２７ａから吹出し口１７近傍の出口部
２７ｂに向けて室内空気が流通する構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室内ユニットにて、
室内空気と熱交換器を流れる冷媒との間で熱交換を行
い、室温を調節する対流式の空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】対流式の空気調和装置では、室内ユニッ
トに内蔵される横流送風機の回転により吸込み口から吸
い込まれた室内空気が、熱交換器を通過することで内部
を流れる冷媒と熱交換され、冷風あるいは温風となって
吹出し口から室内に吹き出される。このとき、吹き出さ
れた空気は、人体に直接当たる場合はもちろん、充分に
大きな吹出し気流により部屋内の空気が流れてしまい、
いわゆる気流感により不快に感じることがある。

【０００３】すなわち、冷暖房共に、気流によるドラフ
ト感、つまり人体に当たる時点での気流の速度により、
冷房感あるいは暖房感が異なる上、特に暖房時には気流
感により体感温度が下がってしまう。

【０００４】このため従来では、図５に示すように、対
流式の室内ユニットに輻射放熱器１を設け、輻射式の空
調も行えるようにしたものがある。この室内ユニット
は、床置き型で、横流送風機３により下部の吸込み口５
から室内空気を吸い込み、吸い込んだ空気は対流式熱交
換器７を通過することで冷媒との間で熱交換され、暖房
時は温風を、冷房時は冷風を、上部の吹出し口９からそ
れぞれ吹出し、対流式空調を行う。

【０００５】一方、輻射放熱器１は、室内ユニットの前
面パネル１１が輻射パネルを兼用しており、この前面パ
ネル１１の内面に、対流式熱交換器７と同様に内部に冷
媒が流れる冷媒管１３が熱的に密着した状態で設置され
ている。前面パネル１１は冷媒管１３内を流れる冷媒熱
により温度調節され、前面パネル１１表面から放射され
る赤外線は、人体あるいは部屋の内壁に当たり、暖めた
り冷やしたりする。暖房時には前面パネル１１の表面温
度が高まり、このとき波長の長い赤外線が放射されて輻
射暖房が、冷房時には前面パネル１１の表面温度が低く
なり、このとき波長の短い赤外線が放射されて輻射冷房
が、それぞれ行われる。

【０００６】このような輻射空調可能な対流式の空気調
和装置では、前述したような気流感による、特に暖房時
での不快感を解消するために、暖房時には、暖房能力が
輻射空調で全て賄える場合は横流送風機３の回転を停止
するなど、輻射空調の割合をできるだけ大きくすること
が望ましい。このとき、対流式熱交換器７に冷媒を流す
か否かを二方弁で選択できる構成の冷凍サイクルであれ
ば、対流式熱交換器７に冷媒を流さないように二方弁を
切り換える。

【０００７】暖房立ち上がり時など、暖房負荷が大きい
ときには、輻射と対流との併用運転となる。もちろん、
前面パネル１１に接触する冷媒管１３に冷媒を流すか否
かを二方弁で選択できる構成の冷凍サイクルであれば、
前記冷媒管１３に冷媒を流さないように切り換えて、強
い対流空調のみで暖房してもよい。

【０００８】一方、冷房時も、室温が所望の温度であれ
ば、気流感は不快の要因になる場合が多く、このような
場合には、冷房能力の内の輻射空調の割合を大きくする
ことが望ましい。

【０００９】しかし、高湿度の空気が、温度の低い前面
パネル１１の表面で冷却され、このとき前面パネル１１
の表面温度が室内空気の露点温度より低ければ、前面パ
ネル１１表面に結露が発生し、結露水は前面パネル１１
に沿って流下し、外観を悪化させてしまうことになる。
また、発生した結露水は前面パネル１１表面であること
から処理も困難である。

【００１０】これに対して従来では、次の方法により結
露発生を防止していた。

【００１１】（１）前面パネル１１に接する冷媒管１３
に冷媒を流さないように切り換える手段がある場合に
は、輻射空調を行わず対流空調のみを行う。

【００１２】（２）上記（１）の切り換え手段がない場
合には、除湿機を併用運転し、湿気を除去する。

【００１３】（３）前面パネル１１の表面温度が室内空
気の露点温度以下にならないように、冷凍サイクルを管
理する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような結露発生を防止する方法を採用した場合には、
いずれの場合も、満足な輻射冷房を行うことができない
という問題がある。

【００１５】そこで、この発明は、結露発生による不具
合を、充分快適な輻射冷房を行いつつ解消させることを
目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う
熱交換器及び、室内空気を前記熱交換器を通して対流さ
せる送風機を備えた室内ユニットの内部に、冷媒管から
の熱を受ける輻射パネルを配置し、この輻射パネルに対
し所定の空隙をおいて室内ユニットの前面部を構成する
赤外線透過材料からなる前面パネルを設け、前記空隙
は、一方の端部から他方の端部へ室内空気が流通する構
造である構成としてある。

【００１７】

【作用】このような構成の空気調和装置によれば、輻射
冷房時には、冷媒が冷媒管を通過することで輻射パネル
が冷やされ、輻射パネル表面からは波長の短い赤外線が
放射され、この赤外線は前面パネルを透過して室内に達
し輻射冷房される。このような輻射冷房時において、輻
射パネルと前面パネルとの間の空隙には室内空気が流通
し、この空隙内の空気層により輻射パネル表面の冷熱の
前面パネルへの伝達を防ぎ、前面パネルの温度低下が防
止されて前面パネル表面での結露発生が防止される。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。

【００１９】図１は、この発明の一実施例を示す空気調
和装置に使用される室内ユニットの断面図である。この
室内ユニットは、床置き型であり、下部に吸込み口１５
が、上部に吹出し口１７がそれぞれ形成されている。吸
込み口１５と吹出し口１７との間の空気流路１９には、
吸込み口１５側に対流式熱交換器２１が、吹出し口１７
側に横流送風機２３がそれぞれ配置されている。

【００２０】上記室内ユニットの前面パネル２５は、赤
外線を透過する材料、例えばポリエチレンで構成されて
いる。この前面パネル２５の内側には、所定の空隙２７
をおいて輻射放熱器２９が配置されている。輻射放熱器
２９は、前面パネル２５と平行に配置される輻射パネル
３１と、輻射パネル３１の空気流路１９側の面に密着状
態で設置される冷媒管３３とから構成されている。

【００２１】輻射パネル３１の下端は吸込み口１５の近
傍に、同上端は吹出し口１７の近傍にそれぞれ位置して
おり、これにより空隙２７には、横流送風機２３の回転
により発生する空気流路１９内の空気流と同様に、吸込
み口１５から吸込まれた室内空気が、下部の入口部２７
ａから流入して上部の出口部２７ｂから流出するよう流
れる空気流が形成されることになる。

【００２２】対流式熱交換器２１及び輻射パネル３１の
下部には、これらで発生した結露水を補集するドレンパ
ン３５が配置されている。

【００２３】図２は、上記のような室内ユニットに設け
られた対流式熱交換器２１及び輻射放熱器２９を含む冷
凍サイクル構成図である。ここでは対流式熱交換器２１
と輻射放熱器２９とが直列に接続されており、これらに
はコンプレッサ３７，四方弁３９，室外熱交換器４１，
絞り４３が、冷媒配管により接続されている。

【００２４】このような構成の空気調和装置において
は、コンプレッサ３７から吐出された冷媒は、冷房時に
は、四方弁３９を経て室外熱交換器４１，絞り４３，輻
射放熱器２９，対流式熱交換器２１，四方弁３９を通っ
てコンプレッサ３７に戻る。一方暖房時には、コンプレ
ッサ３７から吐出された冷媒は、四方弁３９を経て対流
式熱交換器２１，輻射放熱器２９，絞り４３，室外熱交
換器４１，四方弁３９を通ってコンプレッサ３７に戻
る。

【００２５】ここで、横流送風機２３の回転により、吸
込み口１５から流入した室内空気は対流式熱交換器２１
を通過して冷媒と熱交換した後、吹出し口１７から室内
に吹出されて対流空調による冷房あるいは暖房がなされ
る。吸込み口１５から吸込まれた室内空気の一部は、気
流・温度差・圧力差により、輻射パネル３１の下端の入
口部２７ａから空隙２７内に流入して出口部２７ｂから
空気流路１９内に流出し、前記対流式熱交換器２１で熱
交換した空気とともに吹出し口１７から室内に流出して
いる。

【００２６】一方、輻射放熱器２９の冷媒管３３を通過
する冷媒により輻射パネル３１が冷やされあるいは暖め
られ、その表面からは赤外線が放射され、放射されたほ
とんどの赤外線は前面パネル２５を透過して室内に放射
され、輻射空調による冷房あるいは暖房がなされる。

【００２７】前面パネル２５は、赤外線を充分透過する
ので、輻射による温度変化はほとんどな。また、輻射パ
ネル３１と前面パネル２５との間の空隙２７内の空気
は、冷房時にあっては冷却されておらず、暖房時にあっ
ては暖められていない上、気流・温度差・圧力差により
流れているため、この空気層により輻射放熱器２９から
前面パネル２５への熱伝達も防止され、前面パネル２５
は温度変化しにくい。

【００２８】このため、冷房時には、輻射パネル３１の
表面温度が充分低くても、前面パネル２５は冷却され
ず、前面パネル２５の表面には結露が発生しない。この
結果、前面パネル２５表面での結露水発生を気にするこ
となく、輻射放熱器２９の表面温度を低くすることがで
き、充分快適な輻射冷房が可能となる。例えば、冷房立
ち上がり時のように、室内空気が高温高湿でも、対流空
調及び輻射空調共に最大冷房能力を発揮してよい。

【００２９】冷房時、輻射パネル３１の表面温度が、室
内空気の露点温度より低くなると、輻射パネル３１の表
面に結露が発生するが、この輻射パネル３１は前面パネ
ル２５により外部からは見えないので、結露水発生によ
る外観悪化は発生しない。なお、輻射パネル３１の表面
に発生した結露水は、対流式熱交換器２１で発生した結
露水とともに、ドレンパン３５により補集される。

【００３０】冷凍サイクル構成は、図３に示すように、
対流式熱交換器２１と輻射放熱器２９とを並列接続して
もよい。この場合には、対流式熱交換器２１及び輻射放
熱器２９の近傍の冷媒配管に二方弁４５及び４７を設け
る構成とすることで、輻射空調のみの運転と、対流空調
のみの運転と、輻射・対流併用運転との三つの運転パタ
ーンが可能となる。

【００３１】なお、上記二方弁４５及び４７について
は、二方弁４５のみを設けることで、輻射空調のみの運
転と、輻射・対流併用運転との二つの運転パターンが可
能となり、二方弁４７のみを設けることで、対流空調の
みの運転と、対流・輻射併用運転との二つの運転パター
ンが可能になる。また、両二方弁４５及び４７を設けな
くても構わない。

【００３２】図４は、この発明の他の実施例を示す空気
調和装置に使用される室内ユニットの断面図である。こ
の室内ユニットは、壁掛け型であり、吸込み口１５が上
部に、吹出し口１７が下部にそれぞれ形成され、対流式
熱交換器２１は、上部の吸込み口１５側に、横流送風機
２３は下部の吹出し口１７側にそれぞれ配置されてい
る。

【００３３】前面パネル２５は、前記図１のものと同様
の赤外線透過材料であるポリエチレンで構成され、この
前面パネル２５の内側には、前記図１のものと同様に、
所定の空隙２７をおいて輻射パネル３１と冷媒管３３と
から構成される輻射放熱器２９が配置されている。

【００３４】この場合、室内空気が流入する空隙２７の
入口部２７ａは上部に、同出口部２７ｂは下部にそれぞ
れ位置することになる。この出口部２７ｂを覆うよう
に、輻射放熱器２９の下方には、輻射放熱器２９で発生
する結露水を補集するためのドレンパン４５が設けられ
ている。また、対流式熱交換器２１の下方には、この熱
交換器２１で発生した結露水を案内して、下部のドレン
パン４５に導くドレン案内板４７が設けられている。

【００３５】上記図４の室内ユニットが使用される空気
調和装置における冷凍サイクル構成は、前記図２のもの
でも、図３のものでも構わない。

【００３６】このような室内ユニットを備えた空気調和
装置においても、前記図１の室内ユニットと同様の効果
を奏する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、輻射冷房時に冷却される輻射パネル表面から放射
される波長の短い赤外線は、前面パネルを透過して室内
に放射されて輻射冷房され、また輻射パネルと前面パネ
ルとの間の空隙には室内空気が流通しているので、この
空隙内の空気層により輻射パネル表面の冷熱の前面パネ
ルへの伝達が防止され、前面パネルの温度低下が防止さ
れ、前面パネル表面での結露発生を防止することができ
る。輻射冷房時、輻射パネルの表面温度が、室内空気の
露点温度より低くなると、輻射パネルの表面に結露が発
生するが、この輻射パネルは前面パネルにより外部から
は見えないので、結露発生による外観悪化は発生しな
い。この結果、前面パネル表面での結露発生を気にする
ことなく、輻射パネルの表面温度を低くすることがで
き、充分快適な輻射冷房が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す空気調和装置に使用
される室内ユニットの断面図である。

【図２】図１の室内ユニットに設けられた対流式熱交換
器及び輻射放熱器を含む冷凍サイクル構成図である。

【図３】他の例を示す冷凍サイクル構成図である。

【図４】この発明の他の実施例を示す空気調和装置に使
用される室内ユニットの断面図である。

【図５】従来例を示す空気調和装置に使用される室内ユ
ニットの断面図である。

【符号の説明】

２１ 対流式熱交換器 ２３ 横流送風機 ２５ 前面パネル ２７ 空隙 ２７ａ 入口部（一方の端部） ２７ｂ 出口部（他方の端部） ３１ 輻射パネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内空気と冷媒との間で熱交換を行う熱
   交換器及び、室内空気を前記熱交換器を通して対流させ
   る送風機を備えた室内ユニットの内部に、冷媒管からの
   熱を受ける輻射パネルを配置し、この輻射パネルに対し
   所定の空隙をおいて室内ユニットの前面部を構成する赤
   外線透過材料からなる前面パネルを設け、前記空隙は、
   一方の端部から他方の端部へ室内空気が流通する構造で
   あることを特徴とする空気調和装置。