JPH09310877A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内の設置スペースを増大させることなく暖
房及び冷房の両方を行うことのできる空気調和装置を提
供する。 【解決手段】 熱交換器３に温水を流通することによ
り、熱交換器３の前面側及び背面側熱交換部３ａ，３ｂ
によって空気が加熱されるとともに、熱交換器３の前面
から輻射熱が放出され、室内の暖房が行われる。また、
熱交換器３に冷水を流通させ、送風機４を作動すること
により、室内空気が熱交換器３の空気流通路３ｉを強制
的に流通しながら背面側熱交換部３ｂによって冷却さ
れ、室内の冷房が行われる。従って、暖房時に前面から
輻射熱を放出するようにした従来のパネル型暖房装置と
ほぼ同等の奥行き寸法で暖房及び冷房の両方を行うこと
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般家屋やオフィス
ビル等の暖房及び冷房を行う空気調和装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家屋やオフィスビルには種々
の暖房装置が使用されているが、中でも熱源に温水を用
いたパネル型の暖房装置は室内での設置スペースも小さ
く、しかも安全性が高いことから広く利用されている。
このパネル型暖房装置は室内の壁面等に沿って設置され
るパネル状の放熱器を備え、この放熱器にボイラ等で生
成された温水を循環することにより、放熱器の前面から
放出される輻射熱によって暖房を行うようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パネル型暖房装置は暖房専用であるため、冷房を行いた
い場合には別途冷房装置を必要とし、設備コストが増大
するという問題点があった。また、ファンコイルユニッ
トのように温水と冷水を択一的に循環させて暖房及び冷
房の両方を行えるようにしたものもあるが、この場合は
熱交換器をケーシング内に収納して強制対流のみにより
暖房及び冷房を行うようになっているため、パネル型暖
房装置に比べると大型で設置スペースが大幅に増大する
という問題点があった。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、室内の設置スペース
を増大させることなく暖房及び冷房の両方を行うことの
できる空気調和装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、室内側に臨む伝熱面を有する前面側熱交換
部及び前面側熱交換部の背面側に配置された背面側熱交
換部とからなる室内側熱交換器と、背面側熱交換部に設
けられた空気流通路と、空気流通路に室内空気を流通さ
せる送風機と、室内側熱交換器に室内空気を加熱するた
めの高温側熱媒体及び室内空気を冷却するための低温側
熱媒体を択一的に供給する熱媒体供給手段と、空気流通
路の空気流出方向を上方側と前方側とに切換える流出方
向切換手段とを備え、高温側熱媒体を少なくとも前面側
熱交換部に流通させ、低温側熱媒体を背面側熱交換部の
みに流通させるようにしている。これにより、室内側熱
交換器に高温側熱媒体を流通させることにより、室内側
熱交換器の少なくとも前面側熱交換部によって空気が加
熱されるとともに、室内側熱交換器の前面から輻射熱が
放出され、室内の暖房が行われる。また、背面側熱交換
部に低温側熱媒体を流通させ、送風機を作動することに
より、室内空気が空気流通路を強制的に流通しながら背
面側熱交換部によって冷却され、室内の冷房が行われ
る。従って、暖房時に前面から輻射熱を放出するように
した従来のパネル型暖房装置とほぼ同等の奥行き寸法で
暖房及び冷房の両方を行うことが可能となる。また、冷
房時は低温側熱媒体が前面側熱交換部を流通することが
ないので、室内側熱交換器の前面側に結露が生ずること
がなく、暖房時には前面側熱交換部だけでなく背面側熱
交換部によっても空気を加熱することが可能である。更
に、流出方向切換手段によって空気流通路の空気流出方
向を上方に向けることにより、暖房時に空気の対流が促
進され、空気流通路の空気流出方向を前方に向けること
により、冷房時に室内の温度分布が均一になる。

【０００６】と前方側とに任意に切換えることが可能で
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１乃至図７は本発明の一実施形
態を示すもので、図１は空気調和装置の室内機の全体斜
視図、図２は室内機の平面断面図、図３は熱交換器の部
分拡大斜視図、図４は室内機の概略正面図、図５は室内
機の概略側面図、図６は室内機の要部概略側面図、図７
は空気調和装置の回路構成図である。

【０００８】同図に示す室内機１は、薄型に形成された
室内機本体２と、熱媒体としての温水または冷水を流通
する熱交換器３と、熱交換器３に室内空気を流通する送
風機４と、熱交換器３に結露した凝縮水を受容するドレ
ンパン５とからなり、図５に示すように室内機１は室内
の壁面に沿って設置されている。

【０００９】室内機本体２は室内機１の背面、両側面及
び上部を覆うように形成され、上部には斜め上方に臨む
空気吐出口２ａが設けられている。また、空気吐出口２
ａの内側には吹出空気の方向を切換える円弧状の可動板
２ｃが移動自在に設けられ、図６(a) に示すように可動
板２ｃを室内機本体２の上面側に位置させることにより
空気が前方へ吹き出し、図６(b) に示すように可動板２
ｃを室内機本体２の背面側に位置させることにより空気
が上方へ吹き出すようになっている。

【００１０】熱交換器３は、室内機本体２の前面側に配
置された前面側熱交換部３ａと、その背面側に配置され
た背面側熱交換部３ｂとからなり、前面側熱交換部３ａ
の前面は室内側に臨む伝熱面を形成している。前面側熱
交換部３ａは偏平状に形成された計４本の熱媒体流通管
３ｃを有し、各熱媒体流通管３ｃは図３に示すように幅
方向に配列された多数の流路３ｃ′を備え、各熱媒体流
通管３ｃを幅広方向の端面を突き合わせた状態で上下方
向に積み重ねることによって一枚の板状に形成されてい
る。また、各熱媒体流通管３ｃの両端はそれぞれ一対の
ヘッダー３ｄに接続され、一方のヘッダー３ｃの上部に
は熱媒体流入口３ｅが、その下部には熱媒体流出口３ｆ
がそれぞれ設けられている。即ち、図４に示すように熱
媒体流入口３ｅから流入した熱媒体は上方の熱媒体流通
管３ｃから順に下方の熱媒体流通管３ｃまで前面側熱交
換部３ａ内を蛇行状に流通した後、熱媒体流出口３ｆか
ら流出するようになっている。また、背面側熱交換部３
ｂは、蛇行状に屈曲した熱媒体流通管３ｇと、互いに間
隔をおいて設けられた多数の伝熱フィン３ｈとからな
り、背面側熱交換部３ｂには空気流通路３ｉが設けられ
ている。

【００１１】送風機４は熱交換器３の上方に配置され、
クロスフローファン（貫流送風機）によって構成されて
いる。即ち、送風機４は室内機１の幅方向に筒状に延び
る計２つの羽根車４ａと、各羽根車４ａの間に配置され
たモータ４ｂとからなり、モータ４ｂの回転軸は各羽根
車４ａに同軸状に連結されている。また、送風機４は室
内機本体２の一側面に設けられたスイッチ４ｃをオンに
するとモータ４ｂが回転して作動するようになってお
り、送風機４の作動により室内側の空気が室内機本体２
の下部から強制的に吸入され、空気流通路３ｉを通って
室内機本体２の空気吐出口２ａから吹出されるようにな
っている。

【００１２】ドレンパン５は背面側熱交換部３ｂの下方
に配置され、その底面には図示しない排水管に接続され
る排水口５ａが設けられている。

【００１３】以上のように構成された室内機１は、高温
側熱媒体供給手段としてのボイラ６と、低温側熱媒体供
給手段としての冷凍機７に接続され、ボイラ６で生成さ
れた高温側熱媒体としての温水と、冷凍機７で生成され
た低温側熱媒体としての冷水とを択一的に流通するよう
になっている。即ち、図６は複数の室内機１を備えた例
を示すもので、ボイラ６及び冷凍機７は流出側及び流入
側を互いに三方弁８を介して接続され、それぞれ一系統
の回路によって各室内機１に接続されている。また、各
室内機１は互いに並列に接続されるとともに、それぞれ
の流入側には流量制御弁９が設けられ、流量制御弁９を
バイパスする経路には開閉弁１０が設けられている。即
ち、流量制御弁９は暖房時に用いられる周知の温度感応
型の流量制御弁であり、詳しい説明は省略するが、周囲
の温度に応じて弁の開度が機械的に変化するように構成
されている。また、流量制御弁９は暖房用なので、冷房
時は開閉弁１０を開いて流量制御弁９を通さずに熱媒体
を循環させるようにする。従って、暖房時は開閉弁１０
は閉じておく。また、熱交換器３においては、前面側熱
交換部３ａが熱媒体の流入側に、背面側熱交換部３ｂが
流出側に配置されるとともに、各熱交換部３ａ，３ｂは
互いに直列に接続され、前面側熱交換部３ａの流入側と
背面側熱交換部３ｂの流入側との間には前面側熱交換部
３ａをバイパスする経路が三方弁１１により分岐して設
けられている。

【００１４】本実施形態の空気調和装置おいて暖房運転
を行うときは、三方弁１１を前面側熱交換部３ａ側に開
放することにより、ボイラ６で生成された温水が前面側
熱交換部３ａ及び背面側熱交換部３ｂを順次流通し、各
熱交換部３ａ，３ｂによって空気が加熱される。その
際、熱交換器３の前面から輻射熱が放出されるととも
に、室内空気が室内機１内の空気流通路３ｉを自然対流
し、前面側熱交換部３ａの背面側と背面側熱交換部３ｂ
の伝熱フィン３ｈを介して温水と熱交換することによっ
ても暖房が行われる。この場合、室内機本体２の可動板
２ｃによって空気の吹出方向を上方に向けることによ
り、室内空気の対流が促進されて暖房効率が向上する。

【００１５】また、冷房運転を行うときは、冷凍機７で
生成された冷水が熱交換器３の前面側熱交換部３ａを通
らずに背面側熱交換部３ｂを流通し、背面側熱交換部３
ｂのみによって空気が冷却される。その際、スイッチ４
ｃをオンにして送風機４を作動させることにより、室内
空気が室内機１内に強制的に吸入され、空気流通路３ｉ
を流通しながら背面側熱交換部３ｂの伝熱フィン３ｈに
よって冷却された後、空気吐出口２ａから吹出される。
この場合、室内機本体２の可動板２ｃによって空気の吹
出方向を前方に向けることにより、室内の温度分布が均
一になり、冷房効率が向上する。また、背面側熱交換部
３ｂに結露した凝縮水はドレンパン５によって受容さ
れ、排水口５ａから外部に排出される。

【００１６】このように、本実施形態の空気調和装置に
よれば、熱交換器３を前面側熱交換部３ａと背面側熱交
換部３ｂとから構成し、温水または冷水を熱交換器３に
択一的に流通させることにより暖房及び冷房を行うよう
にしたので、室内機１の奥行き寸法を極めて小さくする
ことができ、室内の設置スペースを増大させることなく
暖房及び冷房の両方を行うことができる。この場合、温
水を前面側熱交換部３ａ及び背面側熱交換部３ｂに流通
させ、冷水を背面側熱交換部３ｂのみに流通させるよう
にしたので、冷房時に熱交換器３の前面側に結露が生ず
ることがなく、暖房時には前面側熱交換部３ａだけでな
く背面側熱交換部３ｂによっても空気が加熱されて暖房
能力の向上を図ることができる。また、室内機本体２の
可動板２ｃによって空気吐出口２ａの空気流出方向を上
方と前方とに切換えられるようにしたので、暖房時また
は冷房時に任意の方向に空気を吹き出させることによ
り、暖房効率及び冷房効率の向上を図ることができる。
この場合、送風機３は冷房時だけでなく、暖房時にも適
宜作動させるようにしてもよい。

【００１７】尚、空気の流出方向切換手段としては、図
８に示す可動板２ｄのように一端を回動自在に支持され
たものであってもよく、この場合、図８(a) に示すよう
に可動板２ｄを前方に回動することにより空気が前方に
吹き出され、図８(b) に示すように可動板２ｄを背面側
に回動することにより空気が前方に吹き出される。ま
た、図９に示すように流量制御弁９を含むバイパスを省
略するとともに、三方弁１１に代えて前面側熱交換部３
ａの流入側に開閉弁１２を設け、開閉弁１２の開閉によ
って前面側熱交換部３ａと背面側熱交換部３ｂとに切換
えるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の空気調
和装置によれば、暖房時に前面から輻射熱を放出するよ
うにした従来のパネル型暖房装置とほぼ同等の奥行き寸
法で暖房及び冷房の両方を行うことができるので、室内
の設置スペースを大幅に縮小することができ、快適な暖
房及び冷房空間を提供することができる。また、冷房時
には室内側熱交換器の前面側に結露が生ずることがない
ので、外部からの接触物に水滴が付着するのを確実に防
止することができ、しかも暖房時には前面側熱交換部だ
けでなく背面側熱交換部によっても空気を加熱すること
ができるので、暖房能力の向上を図ることができる。ま
た、空気の流出方向を切換えることができるので、暖房
時または冷房時に任意の方向に空気を吹き出させること
により、暖房効率及び冷房効率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す空気調和装置の
室内機の全体斜視図

【図２】室内機の平面断面図

【図３】熱交換器の部分拡大斜視図

【図４】室内機の概略正面図

【図５】室内機の概略側面図

【図６】室内機の要部概略側面図

【図７】空気調和装置の回路構成図

【図８】室内機の要部概略側面図

【図９】変形例を示す空気調和装置の回路構成図

【符号の説明】

１…室内機、２ｃ，２ｄ…可動板、３…熱交換器、３ａ
…前面側熱交換部、３ｂ…背面側熱交換部、３ｉ…空気
流通路、４…送風機、６…ボイラ、７…冷凍機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹野 三七夫 群馬県伊勢崎市寿町20番地サンデン株式会 社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内側に臨む伝熱面を有する前面側熱交
   換部及び前面側熱交換部の背面側に配置された背面側熱
   交換部とからなる室内側熱交換器と、 背面側熱交換部に設けられた空気流通路と、 空気流通路に室内空気を流通させる送風機と、 室内側熱交換器に室内空気を加熱するための高温側熱媒
   体及び室内空気を冷却するための低温側熱媒体を択一的
   に供給する熱媒体供給手段と、 空気流通路の空気流出方向を上方側と前方側とに切換え
   る流出方向切換手段とを備え、 高温側熱媒体を少なくとも前面側熱交換部に流通させ、
   低温側熱媒体を背面側熱交換部のみに流通させるように
   したことを特徴とする空気調和装置。