JPH11173592A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 床暖房の快適性と温風暖房の速暖性とを容易
に実現できる空気調和機を提供する。 【解決手段】 床暖房用冷媒を加熱する床暖房用冷媒加
熱装置４と温風暖房用冷媒を加熱する温風暖房用冷媒加
熱装置８とを室外機９内に一体に備え、床暖房用冷媒加
熱装置４は床暖房用加熱器２で加熱した冷媒をポンプ３
により床暖房用配管１０を介して部屋の床に設けられた
パネル式放熱機１に循環させて床暖房し、温風暖房用冷
媒加熱装置８は温風暖房用加熱器６で加熱した冷媒を温
風暖房用配管１１を介して冷房兼用温風暖房用室内ユニ
ット５の熱交換器に循環させて温風暖房する。温風暖房
用冷媒加熱装置８は冷媒の循環方向を逆にして冷房する
ことができる。したがって、床暖房用冷媒加熱装置４と
温風暖房用冷媒加熱装置８とを一体化した室外機９は小
型化されて設置も容易であり、また、冷房も可能な空気
調和機を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用空気調和機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用空気調和機のように温風に
よる暖房が主流になっているが、温水などを使った床暖
房も快適性が評価されて見直されている。

【０００３】以下、従来の空気調和機の暖房について図
面を参照しながら説明する。図６は冷媒に温水を用いた
従来の床暖房式空気調和機の構成を示すブロック図であ
る。図６において、１は銅管などの細管を内蔵したパネ
ル式放熱器、２は室外で冷媒を加熱する床暖房用加熱
器、３は室外で暖められた前記冷媒をパネル式放熱器１
に搬送するポンプ、４は床暖房用加熱器２とポンプ３と
を一体に構成した床暖房用冷媒加熱装置である。

【０００４】上記構成において、パネル式放熱器１は床
暖房用室内熱交換器として作用する。床暖房用加熱器２
で暖められた冷媒をポンプ３でパネル式放熱器１に搬送
し、パネル式放熱器１の輻射、室内空気の自然対流、お
よび伝導により室内および人を暖める。

【０００５】図７は家庭用の空気調和機のような温風暖
房式空気調和機の構成を示すブロック図である。図７に
おいて、５は空気を強制対流させるファンと冷房および
暖房ができる熱交換器とを内蔵した冷房兼用温風暖房用
室内ユニット、６は暖房時に冷媒を加熱し、外気温度に
関係なく高い暖房能力を得るための温風暖房用加熱器、
７は室温を検知する吸い込み温度センサ、８は温風暖房
用加熱器６を内蔵し、冷房も可能な温風暖房用冷媒加熱
装置である。

【０００６】上記構成において、冷房兼用温風暖房用室
内ユニット５は冷房兼用温風暖房用室内機として作用す
る。温風暖房用冷媒加熱装置８に内蔵された温風暖房用
加熱器６で暖められた冷媒が冷房兼用温風暖房用室内ユ
ニット５に循環され、前記冷媒で暖められた空気を冷房
兼用温風暖房用室内ユニット５に備えたファン（図示せ
ず）が強制対流して暖房し、吸い込み温度センサ７によ
り検出した室温に基づいて室内を一定の温度に保つこと
ができる。なお、この温風暖房式空気調和機においては
冷媒の流れを逆にすることによって冷房も可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の床暖
房式空気調和機は、快適性が非常に優れているが、輻
射、自然対流、および熱伝導を利用しているので部屋全
体を空調するのに時間がかかり過ぎ、また冷房できない
と言う欠点がある。一方、温風暖房式空気調和機では、
室内で風を吹かすことによる不快感は高いが、速暖性と
冷房機能とで評価されている。そこで、従来、それぞれ
の特徴を考慮して、いずれか一方の暖房方式を採用する
のが一般的であった。また、両方の方式を採用すること
も希にはあるが、設置場所、施工、および費用の点で問
題があり、一般的ではなかった。

【０００８】本発明は上記の課題を解決するもので、速
暖性に優れながら快適性が高く、かつ冷房もできる空気
調和機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、部屋の床に設置した床暖房用室内熱交換器と、前記
部屋に設置した冷房兼用温風暖房用室内機と、前記床暖
房用室内熱交換器の冷媒を加熱する床暖房用冷媒加熱装
置と前記冷房兼用温風暖房用室内機における熱交換器の
冷媒を加熱する温風暖房用冷媒加熱装置とを一体に構成
した室外機とを備え、床暖房および温風暖房を行うとと
もに冷房も可能とする空気調和機である。

【００１０】本発明により、室外機を小型化でき、設置
面積を低減することができる。請求項２に係わる本発明
は、床暖房に使用する冷媒と温風暖房に使用する冷媒と
を互いに異なったものを使用する請求項１に係わる空気
調和機である。

【００１１】本発明により、床暖房の最高効率と温風暖
房の最高効率とを同時に得ることができる。

【００１２】請求項３に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を可変とした請求項１または２のいずれ
かに係わる空気調和機である。

【００１３】本発明により、快適性の高い床暖房と速温
性の高い温風暖房との割合を変えることができる。

【００１４】請求項４に係わる本発明は、床面に床面温
度を検出する床面温度センサを設け、床暖房用冷媒加熱
装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱
量との比率を前記床面温度センサによって可変とした請
求項２または３のいずれかに係わる空気調和機である。

【００１５】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を床面温度センサにより検出した床面温度に基づいて変
えることができる。

【００１６】請求項５に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内機に設けた吸
い込み温度センサによって可変とした請求項２または３
のいずれかに係わる空気調和機である。

【００１７】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を吸い込み温度センサにより検出した室温に基づいて変
えることができる。

【００１８】請求項６に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内機に設けた床
面輻射センサによって可変とした請求項２または３のい
ずれかに係わる空気調和機である。

【００１９】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を床面輻射センサにより検出した床面温度に基づいて変
えることができる。

【００２０】請求項７に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置における冷媒の加熱と温風暖房用冷媒加熱装置
における冷媒の加熱とを１つの熱交換器で行うようにし
た請求項１ないし６のいずれかに係わる空気調和機であ
る。

【００２１】本発明により、床暖房用の冷媒加熱と温風
暖房用の冷媒加熱とを１つの熱源機で加熱することがで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、各請求項に特定する条
件を備えた構成とすることにより実施できるものであ
る。すなわち、請求項１に係わる本発明におけるよう
に、床暖房用室内熱交換器の冷媒を加熱する床暖房用冷
媒加熱装置と冷房兼用温風暖房用室内機における熱交換
器の冷媒を加熱する温風暖房用冷媒加熱装置とを一体に
構成して室外機とする。

【００２３】請求項２に係わる本発明におけるように、
床暖房に使用する冷媒と温風暖房に使用する冷媒とを互
いに異なったものを使用し、床暖房の最高効率と温風暖
房の最高効率とを得るようにする。

【００２４】請求項３に係わる本発明におけるように、
床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加
熱装置の冷媒吸熱量との比率を可変とする。

【００２５】請求項４に係わる本発明におけるように、
床面に床面温度を検出する床面温度センサを設け、床暖
房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装
置の冷媒吸熱量との比率を前記床面温度センサにより検
出した床面温度に基づいて可変とする。

【００２６】請求項５に係わる本発明におけるように、
床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加
熱装置の冷媒吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内
機に設けた吸い込み温度センサによって検出した室温に
基づいて可変とする。

【００２７】請求項６に係わる本発明におけるように、
床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加
熱装置の冷媒吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内
機に設けた床面輻射センサによって検出した床面温度に
基づいて可変とする。

【００２８】請求項７に係わる本発明におけるように、
床暖房用冷媒加熱装置における冷媒の加熱と温風暖房用
冷媒加熱装置における冷媒の加熱とを１つの熱源機で加
熱する。

【００２９】以下、本発明の実施例について説明する。

【００３０】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例１におけ
る空気調和機について図面を参照しながら説明する。図
１は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、従
来例と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明
を省略する。図１において、９は床暖房用加熱器２とポ
ンプ３とを有する床暖房用冷媒加熱装置４と、温風暖房
用加熱器６を有する冷房可能な温風暖房用冷媒加熱装置
８とを一体に備えた室外機である。また、１０は床暖房
用配管、１１は温風暖房用配管である。

【００３１】上記構成において、床暖房用冷媒加熱装置
４は床暖房用加熱器２により加熱した床暖房用冷媒をポ
ンプ３で床暖房用配管１０を介して温風暖房用のパネル
式放熱器１に循環させて床暖房するとともに、温風暖房
用冷媒加熱装置８は温風暖房用加熱器６により加熱した
温風暖房用冷媒を温風暖房用配管１１を介して冷房兼用
温風暖房用室内ユニット５に循環させて室内を温風暖房
する。

【００３２】以上のように本実施例によれば、室外機９
内に床暖房用冷媒加熱装置４と温風暖房用冷媒加熱装置
８とを一体に備えたことにより、室外機９の設置面積を
大幅に小さくできるとともに、温風による速暖性と床暖
房による快適性とを両立させることができる。

【００３３】（実施例２）以下、本発明の実施例２にお
ける空気調和機について説明する。なお、本実施例の構
成をブロック図で示すと図１と同じであり、説明を省略
する。上記構成において、床暖房用冷媒加熱装置４の床
暖房用配管１０と温風暖房用冷媒加熱装置８の温風暖房
用配管１１とは互いに独立しており、それぞれに最適
な、互いに異なった冷媒を使用する。

【００３４】以上のように本実施例によれば、床暖房用
の冷媒と温風暖房用の冷媒とに異なる冷媒を用いること
により、床暖房の最高効率と温風暖房の最高効率とを同
時に得ることが可能であり、快適性と大幅な省エネルギ
ーとを実現することができる。

【００３５】（実施例３）以下、本発明の実施例３にお
ける空気調和機について説明する。なお、本実施例の構
成をブロック図で示すと図１と同じであり、説明を省略
する。上記構成において、床暖房用冷媒加熱装置４の冷
媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置８の冷媒吸熱量をそ
れぞれ可変とし、床暖房用の冷媒吸熱量と温風暖房用の
冷媒吸熱量との比率を変え、パネル式放熱器１と冷房兼
用温風暖房用室内ユニット５のそれぞれの放熱量を個別
に制御して、室内の暖房をより速く、より快適に制御す
ることができる。たとえば、速暖性を要する場合は温風
暖房を中心とした暖房を実施し、快適性を要する場合は
床暖房を中心とした暖房を実施し、寒い部屋を暖める場
合には温風暖房を実施したのち床暖房に移行することも
できる。

【００３６】以上のように本実施例によれば、床暖房用
の冷媒吸熱量と温風暖房用の冷媒吸熱量との比率を変
え、床暖房と温風暖房との割合を変えて快適性と速暖性
とを活用した暖房を実現することができる。

【００３７】（実施例４）以下、本発明の実施例４にお
ける空気調和機について図面を参照しながら説明する。
図２は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、
図１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明
を省略する。図２において、１２は床面に設けられて床
面温度を検出する床面温度センサである。

【００３８】上記構成において、床面温度センサ１２に
より床面温度を検出し、前記床面温度に基づいて床暖房
用冷媒加熱装置４の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装
置８の吸熱量とを制御する。たとえば、暖房立ち上がり
時の部屋全体が寒いときは、速暖性の高い温風暖房用冷
媒加熱装置８を中心に暖房する。このとき、床面温度セ
ンサ１２が所定の温度に達したことを検出すると、徐々
に温風暖房用冷媒加熱装置８の吸熱量を下げ、快適性の
高い床暖房を中心とした暖房を行うように制御する。

【００３９】以上のように本実施例によれば、床面温度
センサ１２により床面温度を検出し、床面温度に対応し
て床暖房用冷媒加熱装置４と温風暖房用冷媒加熱装置８
とを制御し、床暖房用の冷媒吸熱量と温風暖房用の冷媒
吸熱量との比率を変え、床暖房と温風暖房との割合を変
えることにより、たとえば温風暖房から快適な床暖房へ
迅速、かつ的確に移行することができる。

【００４０】（実施例５）以下、本発明の実施例５にお
ける空気調和機について図面を参照しながら説明する。
図３は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、
図１および図２と同じ構成要素には同一番号を付与して
詳細な説明を省略する。図３において、７は図７の従来
例で示した吸い込み温度センサである。

【００４１】上記構成において、吸い込み温度センサ７
により室温を検出し、前記室温に基づいて床暖房用冷媒
加熱装置４の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置８の
冷媒吸熱量とを制御する。

【００４２】以上のように本実施例によれば、吸い込み
温度センサ７により室温を検出して床暖房用冷媒加熱装
置４の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置８の冷媒吸
熱量との比率を室温に対応して変え、床暖房と温風暖房
との割合を変えることにより、室内の暖房をより速く、
より快適にすることができる。また、この吸い込み温度
センサ７は、冷房時の室温検出にも使用でき、また、冷
房兼用温風暖房用室内ユニット５に内蔵できるので格別
な設置が不要であり、低コストで実現することができ
る。

【００４３】（実施例６）以下、本発明の実施例６にお
ける空気調和機について図面を参照しながら説明する。
図４は本実施例の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、１３は床面温度を輻射温度により検出する床面
輻射センサである。

【００４４】上記構成において、床面輻射センサ１３に
より床面温度を輻射により検出し、床暖房用冷媒加熱装
置４の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置８の冷媒吸
熱量とを制御する。たとえば、暖房立ち上がり時のパネ
ル式放熱器１により加熱された床面温度を床面輻射セン
サ１３で検出し、床面温度が低いときは、速暖性の高い
温風暖房用冷媒加熱装置８を中心に暖房する。一方、床
面輻射センサ１３により検出された床面温度が指定の温
度に達したとき、徐々に温風暖房用冷媒加熱装置８の冷
媒吸熱量を下げ、床暖房を中心とした快適性の高い暖房
を行うように制御する。

【００４５】以上のように本実施例によれば、床面温度
を輻射温度により直接に検知するので精度の高い制御が
可能であるとともに、床面輻射センサ１３は冷房兼用温
風暖房用室内ユニット５に内蔵できるので、低コスト化
を実現でき、また、実施例４に説明した床面温度センサ
１２を設置する現場作業をなくすことができる。

【００４６】（実施例７）以下、本発明の実施例７にお
ける空気調和機について図面を参照しながら説明する。
図５は本実施例の構成を示すブロック図である。図５に
おいて、１４は床暖房用加熱器２と温風暖房用加熱器６
とを一体に組み込んだ床暖温風両用加熱器である。

【００４７】上記構成において、床暖温風両用加熱器１
４は床暖房用の冷媒と温風暖房用の冷媒とを加熱する。

【００４８】以上のように本実施例によれば、床暖温風
両用加熱器１４を使用することにより、１つの熱源機で
床暖房と温風暖房とを実行できるので、室外機９を大幅
に小型化できるとともに低コスト化を実現することがで
きる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１に係わる本発明は、部屋の床に
設置した床暖房用室内熱交換器と、前記部屋に設置した
冷房兼用温風暖房用室内機と、前記床暖房用室内熱交換
器の冷媒を加熱する床暖房用冷媒加熱装置と前記冷房兼
用温風暖房用室内機における熱交換器の冷媒を加熱する
温風暖房用冷媒加熱装置とを一体に構成した室外機とを
備え、床暖房および温風暖房を行うとともに冷房も可能
とする空気調和機とすることにより、室外機を小型化で
き、室外機の設置面積を大幅に小さくできるとともに、
温風による速暖性と床暖房による快適性とを両立させる
ことができる。

【００５０】請求項２に係わる本発明は、床暖房に使用
する冷媒と温風暖房に使用する冷媒とを互いに異なった
ものを使用する請求項１に係わる空気調和機である。

【００５１】本発明により、床暖房の最高効率と温風暖
房の最高効率とを同時に得ることができ、大幅な省エネ
ルギーを実現することができる。

【００５２】請求項３に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を可変とした請求項１または２のいずれ
かに係わる空気調和機である。

【００５３】本発明により、快適性の高い床暖房と速温
性の高い温風暖房との割合を変えて、快適な空調を実現
することができる。

【００５４】請求項４に係わる本発明は、床面に床面温
度を検出する床面温度センサを設け、床暖房用冷媒加熱
装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱
量との比率を前記床面温度センサによって可変とした請
求項２または３のいずれかに係わる空気調和機である。

【００５５】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を床面温度センサにより検出した床面温度に基づいて変
えることにより、より速く、より的確に温風暖房から安
定時に快適性の高い床暖房に移行することもできる。

【００５６】請求項５に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内機に設けた吸
い込み温度センサによって可変とした請求項２または３
のいずれかに係わる空気調和機である。

【００５７】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を吸い込み温度センサにより検出した室温に基づいて変
えることにより、室内の暖房をより速く、より快適にで
き、また、この吸い込み温度センサは冷房の室温検出と
共用できるので、特別なセンサを付ける必要がなく、低
コストで快適性の高い空気調和機を実現することができ
る。

【００５８】請求項６に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖房用冷媒加熱装置の冷媒
吸熱量との比率を冷房兼用温風暖房用室内機に設けた床
面輻射センサによって可変とした請求項２または３のい
ずれかに係わる空気調和機である。

【００５９】本発明により、床暖房と温風暖房との割合
を床面輻射センサにより検出した床面温度に基づいて変
えることにより快適な空調を実現することができる。ま
た、床面輻射センサは、床面温度を輻射温度として直接
検知するために精度の高い制御が可能になるとともに、
冷房兼用温風暖房用室内ユニットに内蔵できるので、低
コスト化が実現でき、現場作業をなくすことができる。

【００６０】請求項７に係わる本発明は、床暖房用冷媒
加熱装置における冷媒の加熱と温風暖房用冷媒加熱装置
における冷媒の加熱とを１つの熱交換器で行うようにし
た請求項１ないし請求項６のいずれかに係わる空気調和
機である。

【００６１】本発明により、床暖房用の冷媒加熱と温風
暖房用の冷媒加熱とを１つの熱源機で加熱することがで
き、室外機を大幅に小型化できるとともに、低コスト化
も実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１ないし実施例３における空気
調和機の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施例４における空気調和機の構成を
示すブロック図

【図３】本発明の実施例５における空気調和機の構成を
示すブロック図

【図４】本発明の実施例６における空気調和機の構成を
示すブロック図

【図５】本発明の実施例７における空気調和機の構成を
示すブロック図

【図６】従来の床暖房式空気調和機の構成を示すブロッ
ク図

【図７】従来の温風暖房式空気調和機の構成を示すブロ
ック図

【符号の説明】

１ パネル式放熱器（床暖房用室内熱交換器） ２ 床暖房用加熱器 ３ ポンプ ４ 床暖房用冷媒加熱装置 ５ 冷房兼用温風暖房用室内ユニット（冷房兼用温風暖
房用室内機） ６ 温風暖房用加熱器 ７ 吸い込み温度センサ ８ 温風暖房用冷媒加熱装置 ９ 室外機 １０ 床暖房用配管 １１ 温風暖房用配管 １２ 床面温度センサ １３ 床面輻射センサ １４ 床暖温風両用加熱器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部屋の床に設置した床暖房用室内熱交換
   器と、前記部屋に設置した冷房兼用温風暖房用室内機
   と、前記床暖房用室内熱交換器の冷媒を加熱する床暖房
   用冷媒加熱装置と前記冷房兼用温風暖房用室内機におけ
   る熱交換器の冷媒を加熱する温風暖房用冷媒加熱装置と
   を一体に構成した室外機とを備え、床暖房および温風暖
   房を行うとともに冷房も可能とする空気調和機。
2. 【請求項２】 床暖房に使用する冷媒と温風暖房に使用
   する冷媒とを互いに異なったものを使用する請求項１記
   載の空気調和機。
3. 【請求項３】 床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温
   風暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量との比率を可変とし
   た請求項１または２記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 床面に床面温度を検出する床面温度セン
   サを備え、床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温風暖
   房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量との比率を前記床面温度
   センサによって可変とした請求項２または３記載の空気
   調和機。
5. 【請求項５】 床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温
   風暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量との比率を冷房兼用
   温風暖房用室内機に設けた吸い込み温度センサによって
   可変とした請求項２または３記載の空気調和機。
6. 【請求項６】 床暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量と温
   風暖房用冷媒加熱装置の冷媒吸熱量との比率を冷房兼用
   温風暖房用室内機に設けた床面輻射センサによって可変
   とした請求項２または３記載の空気調和機。
7. 【請求項７】 床暖房用冷媒加熱装置における冷媒の加
   熱と温風暖房用冷媒加熱装置における冷媒の加熱とを１
   つの熱交換器で行うようにした請求項１ないし６のいず
   れかに記載の空気調和機。