JPH0792240B2

JPH0792240B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0792240B2
Application number: JP2011432A
Authority: JP
Inventors: 俊典野田; 信博中川
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH03213920A

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図は従来の冷房暖装置の暖房時の断側面図を示した
ものである。第７図において、１は室である。２は床で
あり、2aは床スラブである。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。５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。10は冷房暖に冷風
を前記室１に吹込む送風口である。12は前記ヒートポン
プ式空気調和機５の給気口である。13は前記加温室８と
前記空間部４に連通する連通口である。14は前記室１と
前記加温室８に連通する連通口である。

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。

まず暖房時には、前記ヒートポンプ式空気調和機５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図の実線矢印のように前記通気口8bを通
った後、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
に達するまでに時間がかかるという課題を有していた。
また、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。

一方冷房時は、吹出口と吸込口の位置が近いため、温調
された空気が室内を冷房することなく直接吸込口に戻る
ショートサーキット現象が発生しやすく、冷房の効率が
低下するとともに、温度分布が大変悪いという欠点を有
していた。

また、特に暖房時にお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
せることができる空気調和機を提供する。

また、窓部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
熱型の空調を提供することを目的とする。

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
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・冷風の吹出し
風量を吹出分流手段により、室内負荷に応じ上下各吹出
口からの吹出比率を調整可能な構成としている。

また、冷房・暖房の各運転モードに応じて吸込口の切替
えを行い、特に冷房時及び暖房運転立上り時の吹出空気
の吸込口へのショートサーキットを防止するものであ
る。

作用本発明は、上記の様な構成により、冷房時は、吹出分流
手段により、室内機の室内側の上吹出口から冷風を天井
に向けて上方に吹出し、下吸込口を開け、前吸込口を閉
じる様に吸込口切替手段が作動し二重床端部に設けた通
風口から吸込む。

この結果、吸込口にショートサーキットすることなく、
居住域全体を循環させることが可能となり温度分布の大
幅な改善が可能である。また、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。

この結果、吹出した温風が吸込口にショートサーキット
することなく充分に居住域を温めることができる。そし
て、室温が設定温度に近づくに従い、吹出分流手段によ
り、徐々に上吹出しから下吹出しに移行し、二重床の下
部空間に温風を通し、より足もとが温まる様にする。こ
の結果、上吹出口からの吹出風量減により、風による不
快感がなくなる。つまり寒気感のほとんどない頭寒足熱
型の理想的な温熱環境をつくり出すことができる。

実施例以下、本発明の一実施例を第１図から第６図により説明
する。

21は側壁、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り、ASHRAE.STANDARDでは高さ1800m
m以下で、かつ側壁から600mm以上離れた空間と定義され
ている（第２図の２点鎖線で囲まれた空間）。25は空気
調和機の室内機であり、室の片隅床部に設置される。

前記室内機25は外殻26,熱交換器27,送風機28及びケーシ
ング29,外殻26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30と、上面に上吹出口31、下面
に下吹出口32を設け、室内機25背部の風路33で連通して
いる。

また、上吹出口31には吹出角度が任意に変えられる様
に、複数個のルーバ34を設けている。そして室内機25の
前面下部には第１吸込口35を、又下面前部には第２吸込
口36を設け、両吸込口35,36を選択可能な様に、吸込口
切替手段37を設けている。本実施例では、37aを回転の
軸としたダンパーで構成しており、タイミングモータ
（図示せず）等で駆動する。

一方吸込口35と熱交換器27の間に吸込温度を検出する室
温センサ38を設置している。

39は二重床で、40は床スラブ22と二重床39とで形成され
る下部空間であり、前記下吹出口32と吸込口B36は下部
空間40に連通している。

また41は、前記二重床37と側壁21の合接する端部にて室
内と連通する通風口であり、この位置は前記下吹出口32
からできる限り離れており、かつ前記側壁21から600mm
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。

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
ローチャート図により説明する。

電源投入後、室１の温度設定（Tset）を行う42ととも
に、冷房・暖房のモードの選択43を行う。

まず暖房時は、吸込口切替手段37により吸込口A35を開
口，吸込口B36を閉口する。この結果、送風機26と、吸
込口A35と室１とが第１図の様に連通する44。次に室温
センサ38により室温Trを検出する45。次に、設定温度Ts
etと検出した室温Trとの差θを演算する。ここで θ＝Tset−Tr＞10℃ を満足する場合（YESの時）つまり室内温度が設定温度
よりも10℃以上低いとき46は、上吹出100％となる様に
吹出分流手段30のベーンが下方に回転し（第３図）、下
吹出口32への風路33を閉路する47。つまり、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
Tsetに近づける様にコントロールする。

次に温度差θが10≧θ＞５℃のときは、下吹出30％、上
吹出70％に設定される48様に吹出分流手段30のベーンが
やや上に回転し、第４図の30aの位置に停止する。これ
により、居住域を直接あたためながら、わずかずつでは
あるが床を温め、下方からの暖房を並用する。

そして、５≧θ＞２℃になれば、下吹出70％、上吹出30
％に設定される49様に吹出分流手段30のベーンがさきほ
どよりもまた上方に回転し、30bの位置で停止する。

つまり、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
えていく。

そして、θ≦２℃の条件を満たせば、すべての温風は下
吹出となり50、下吹出口32から吹出した温風は下部空間
40を通り、二重床37を温めながら通風口41に進み室１内
に吹出す。つまり、室温と設定温度が近づけば、二重床
39下部空間40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）。

次に送風及び冷房運転時は、43の選択でNOの側に進み、
第１吸込口を閉口し、第２吸込口を開口する51。この結
果、送風機26と、吸込口B36と、下部空間40とが第３図
の様に連通する。

そして吹出口については、無条件に上吹出100％44にコ
ントロールされ、上吹出口31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
広がりながら下降する。そして、前記居住域24を均一に
冷却したのち、通風口41に吸込まれる（第３図）。

上記実施例によれば、暖房運転の場合は、本体下部前面
の第１吸込口35から吸込む様に制御し、暖房運転開始時
に室温と設定温度の差が大きいとき（たとえば運転開始
初期）には、前記吹出分流手段30のベーンを駆動させ
て、上吹出口31から温風を吹き出し、居住域24内を直接
的に暖房する。一方、室温と設定温度差が小さくなって
くれば、徐々に温風の一部を二重床39の下部空間40に送
り通風口41から温風が吹き出す様に吹出分流手段30のベ
ーンを駆動させる。そして、設定温度と室温差がより小
さくなれば、温風のすべてを下部空間40に送り込む様に
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然対流に
よる暖房効果と、通風口からの温風吹出しによる暖房効
果の両方からマイルドな暖房が可能となる。

この結果、暖房時の立上り性能が良く、定常運転状態に
近づけば、床暖房に近い居住空間にできるため、上下温
度分布のほとんどない、頭寒足熱型でしかも風による不
快感のない暖房を可能とする。

一方、冷房時には前記上吹出30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
室内機本体25の反対側に設けた通風口41から吸込むた
め、より遠くまで冷風を送り込むことが可能であり非常
に温度分布が均一でしかも風による不快感のない高品位
な空調が実現できる。

本実施例では吹出分流の比率の設定基準を10℃,5℃,2℃
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、一義的なものではない。

また、本実施例では、二重床で下部空間を形成している
が、下部空間を床下に設けても同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

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
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する通風口を設ける
とともに、室内機本体前面に開口した第１吸込口と室内
機本体下面に開口した第２吸込口と、第２吸込口を二重
床の下部空間に連通し、第１吸込口と第２吸込口とを冷
房・暖房の運転モードに応じて切替える。

つまり、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、温風の一部を下吹出
口から送り出す様にコントロールする。この結果、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徐
々に現われてくる。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、温度分布のほ
とんどないしかも頭寒足熱型の理想的な暖房空間を提供
する。

一方冷房運転時は、上吹出口から冷風を上方に向けて吹
き出し、天井にぶつけ、その後は冷風の自重により自然
落下させ、室内機本体の反対側の位置に設けた通風口か
ら吸込むため、より遠方まで冷風を送り込むことが可能
であり、温度分布の均一なしかも風による不快感のない
質の高い頭寒足熱型の空調が可能である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例における空気調和機の要部断
面図、第２図は上記空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５図は上記空気調和機を設置した暖房
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図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II-II線平面図、第９
図は第８図のIII-III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V-V線平面図、第12図は第1
1図のVI-VI線断面図、第13図は第８図相当の一部の拡大
断面図である。 25……室内機、27……熱交換器、28……送風機、30……
吹出分流手段、31……上吹出口、32……下吹出口、33…
…風路、35……第１吸込口、36……第２吸込口、37……
吸込口切替手段、39……二重床、40……下部空間、41…
…通風口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、上下の吹出風量の分流
比率を任意に変更可能な吹出分流手段と、下吹出口の開
口を二重床の下部空間に連通し、二重床端部に通風口を
設けるとともに、熱交換器の風上側で、室内機本体前面
に開口した第１吸込口と、室内機下面に開口した第２吸
込口と、第２吸込口を二重床の下部空間に連通し、第１
吸込口と第２吸込口を任意に選択可能な吸込口切替手段
を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】吸込口切替手段を冷房・暖房の運転モード
に応じて駆動させる特許請求の範囲第１項に記載の空気
調和機。