JPS63113239A

JPS63113239A - 空気調和機

Info

Publication number: JPS63113239A
Application number: JP61259089A
Authority: JP
Inventors: Kenji Umetsu; 健児梅津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1988-05-18
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: KR920008885B1; KR880005420A; JPH07117274B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、暖房運転を可能とするヒートボ゛ンブ式の
空気調和機に関する。

（従来の技術）空気調和機にあっては、第１０図に示すようなヒートポ
ンプ式冷凍サイクルを備え、冷房運転は勿論、暖房運転
を可能とするものがある。

第１０図において、１は圧縮機で、この圧縮機１に四方
弁２．室外熱交換器３．減圧装置たとえば膨張弁４．室
内熱交換器５などが順次連通され、ヒートポンプ式冷凍
サイクルが構成される。そして、室外熱交換器３の近傍
に室外ファン６が配設され、室内熱交換器５の近傍に室
内ファン７が配設される。

すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒を流
して冷房サイクルを形成し、室外熱交換器３を凝縮器、
室内熱交換器５を蒸発器として作用させる。そして、室
内ファン７の運転により室内熱交換器５を通して室内空
気を循環させ、室内に冷風を吹出すようにしている。

また、暖房運転時は四方弁２の切換作動により図示破線
矢印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、室内
熱交換器５を凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として作
用させる。そして、室内ファン１の運転により室内熱交
換器５を通して室内空気を循環させ、室内にＩＪＩを吹
出すようにしている。

ところで、このような温風による暖房運転は、室内全体
を暖めることに関してはすぐれているが、反面、人体に
ドラフト感（風が当たる不快感）を与えるなどの欠点が
ある。また、冷たくなった手足を速やかに温めることが
できるたとえば石油ストーブに比べ、暖房感が弱いとい
う欠点もある。

そこで、通常の温！ａ暖房に加え、輻射暖房を行なうも
のがある。これは、室内ユニットの前面に熱輻射パネル
を設けるとともに、その熱輻射パネルの裏側に冷媒パイ
プを取付け、冷媒パイプを流れる高温冷媒の熱を熱輻射
パネルを介して室内に輻射するもので、熱輻射パネルに
かざされる手足を迅速に温めることができるなど温風暖
房にはない格別な暖房効果が得られるものである。

しかしながら、この場合、温風暖房と輻射１房の適切な
使い分けがなされていないのが実情であり、それぞれの
機能を十分に発揮させることができず、快適性の面で改
善の余地があった。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、温風暖房と輻射暖房の適切な
使い分けを可能とし、その温風暖房および輻射暖房の機
能をそれぞれ存分に発揮させることができ、これにより
快適性の大幅な向上を可能とする空気調和機を提供する
ことにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置。

室内熱交換器、輻射熱交換器などを順次連通してなるヒ
ートポンプ式冷凍サイクルと、前記苗内熱交換器、輻射
熱交換器、および室内ファンを有し且つ室内に露出状態
の熱輻射パネルを有し、その熱輻射パネルに輻射熱交換
器を取付けてなる室内ユニットと、暖房運転時、前記室
内ファンを運転オンして温風・輻射暖房を行なう手段と
、暖房運転時、前記室内ファンを運転オフして輻射暖房
を行なう手段と、この輻射暖房時は温風・幅ｒ：ＪＪ暖
房時よりも前記圧縮機の能力を低減する手段とを罰える
。

（作用）暖房運転時、室内ファンの運転オンにより、温風・輻射
暖房が行なわれる。一方、暖房運転時、室内ファンの運
転オフにより、輻射暖房が行なわれる。そして、この輻
射暖房時は熱輻射パネルの放熱容量が小さいことを考慮
して圧縮機の能力が温風・輻射暖房時よりも低減される
。

〈実浦例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第３図において、１１は能力可変圧縮機で、この圧縮機
１１に四方弁１２．室外熱交換器１３．減圧装置たとえ
ば膨張弁１４．ｖ内熱交換器１５．輻射熱交換器１６な
どが順次連通され、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成
される。すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に
冷媒を流して冷房サイクルを形成し、室外熱交換器１３
を凝縮器、室内熱交換器１５およびＩＩ射熱交換器１６
を共に蒸発器として作用させる。暖房運転時は四方弁１
２の切換作動により図示破線矢印方向に冷媒を流して暖
房サイクルを形成し、輻射熱交換器１６および室内熱交
換器１５を共に凝縮器、室外熱交換器１３を蒸発器とし
て作用させる。

しかして、室外熱交換器１３の近傍に室外ファン１７が
配設され、これら室外熱交換器１３．室外ファン１７．
圧縮機１１．四方弁１２．膨張弁１４などによって室外
ユニットＡが構成される。さらに、室内熱交換器１５の
近傍に室内ファン１８が配設され、かつ室内熱交換器１
５に熱交温度センサ２１が取付けられ、これら室内熱交
換器１５．室内ファン１８．輻射熱交換器１６．および
熱交温度センサ２１などによって室内ユニットＢが構成
される。

一方、第１図および第２図に示すように、室内ユニット
Ｂは室内に露出状態である前面に金属製でしかも空気吸
込口兼用の熱輻射パネル３１を有し。

下部に空気吹出口３２を有している。しかして、学内ユ
ニットＢ内において、熱輻射パネル３１がら空気吹出口
３２にかけて断熱材３３による通風路３４が形成される
。通風路３４には、熱輻射パネル３１の近傍に室内熱交
換器（空気用フィンチューブ形）１５が配設される。さ
らに、通風路３４において、室内熱交換器１５と空気吹
出口３２との間に室内ファン１８が配設される。そして
、熱輻射パネル３１の裏側に輻射熱交換器（冷媒パイプ
）１６およびパネル温度センサ３５が取付けられる。な
お、３６はドレン受けである。

また、室内ユニットＢの下部からリモートコントロール
式の運転操作部３６が導出され、その運転操作部３６に
は冷・暖切換スイッチ３７および暖房モード切換スイッ
チ３８が設けられる。ここで、暖房モード切換スイッチ
３８は、湿ＩＩＩ暖房と輻Ｉ）ｌ暖房の両方を実行する
゛ファン・パネル″モード、温風暖房と輻射暖房とを自
動的に切換実行する°゛自自動上モード輻ｔＪＪ＠房を
実行する“パネル″モードの各設定ポジションを有して
いる。なお、運転操作部３６には図示していないが運転
開始スイッチや温度設定つまみも設けられる。

第４図は制御回路である。

４０は商用交流Ｎ源で、この電源４０にトランス４１を
介して制御部４２が接続される。この制御部４２は、マ
イクロコンピュータおよびその周辺回路などからなり、
空気調和機全般にわたる制御を行なうもので、外側に室
内温度センサ４３、熱交温度センサ２１、パネル温度セ
ンサ３５、室内ファンモータ用電源部４４、リレー４５
．４６．４７、電源部４８などが接続される。

しかして、′Ｉ１１源４０にリレー４５の接点、リレー
４Ｇの接点、および室内ファンモータ用電源部４４を直
列に介して室内ファンモータ１８Ｍが接続される。

ここで、室内ファンモータ用電源部４４は、室内ファン
モータ１８Ｍに対する通常および印加電圧を制御部４２
の指令に応じて制御するものである。

さらに、電源４０にリレー４５の接点、リレー４６の接
点、およびリレー４７の接点を直列に介して四方弁１２
が接続される。また、電源４０にリレー４５の接点およ
びリレー４６の接点を直列に介して電源部４８が接続さ
れる。そして、電１１１ｆｉ４０にリレー４５の接点。

リレー４６の接点、および電源部４８を直列に介して室
外ファンモータ１７Ｍが接続される。ここで、電源部４
８は、インバータ回路を内蔵するとともに、シリアル信
号ライン４９を介して制御部４２に接続されており、電
源４０の出力を整流しそれを制御部４２からの指令に応
じた周波数および電圧の三相交流に変換し、圧縮機モー
タ　１Ｍに供給するものである。また、電源部４８は、
室外ファンモータ１７Ｍに対する通電を制御部４２の指
令に応じて制御する機能を有している。

つぎに、上記のような構成において第５図を参照しなが
ら作用を説明する。

運転操作部３６の冷・暖切換スイッチ３７で゛暖房°。

モードを設定するとともに、暖房モード切換スイッチ３
８で゛ファン・パネルパモードを設定する。

さらに、運転操作部３６で所望の室内温度を設定し、か
つ運転開始操作を行なう。すると、リレー４５゜４６、
４７の全てが励磁されるとともに、室内ファンモータ用
電源部４４および電源部４８が駆動される。

つまり、圧縮機１１．室外ファン１７．室内ファン１８
がそれぞれ起動し、かつ四方弁１２が切換作動する。

したがって、暖房サイクルが形成されて室内熱交換器１
５および輻射熱交換器１６が凝縮器として作用する。そ
して、室内ファン１８の運転オンにより室内空気が熱輻
射パネル３１の隙間を通して室内ユニットＢ内に吸込ま
れ、それが室内熱交換器１５から熱を奪って温度上昇し
、温風となって空気吹出口３２から室内に吹出される。

なお、室内熱交換器１５の放熱量は３０００〜４５００
Ｋｃａｌ　／ｈ　Ｐｉ！度である。同時に、輻射熱交換
器１６を通る高温冷媒の熱が熱輻射パネル３１に伝わり
、それが熱輻射パネル３１から室内に輻射される。なお
、室内熱交換器１５の放熱量は３０００〜４５００Ｋｃ
ａｌ　／ｈ程度、熱帖射パネル３１の放熱量は５００〜
１２００Ｋｃａｌ　／ｈ程度である。

このように、温Ｊｕｌ暖房とｔＩＡ射暖房を同時に行な
うことにより、室内の全体を効率よく暖めることができ
、しかも熱輻射パネル３１にかざされる手足を石油スト
ーブなどと同様に速やかに温めることができる。これは
、冬の朝、夕のように寒さが厳しいときに最適である。

そして、この温風・輻ｔＪＪ＠房時、制御部４２は室内
温度センサ４３の検知温度を取込み、その検知温度と設
定温度との差に応じて電源部４８のインバータ回路の出
力周波数（以下、運転周波数と称す）を制御し、これに
より圧縮ｔ１１の能力を制御する。

この場合、検知温度と設定温度との差と運転周波数は比
例させる。すなわち、検知温度と設定温度との差が大き
ければ、運転周波数を高める制御を行なう。検知温度と
設定温度との差が小さければ、運転周波数を低める制御
を行なう。この結果、第５図に示すように凝縮温度（圧
縮機の吐出ガス圧力）が変化する。このとき、熱交温度
センサ２１により凝縮温度を検知し、高（なり過ぎて圧
縮機１１が故障しないように、また低くなり過ぎて暖房
感が損われないように、たとえば第５図に示す４０℃〜
６０℃の範囲に入るように運転周波数のｒ！ｌ調整を行
なう。さらに、熱交温度センサ２１は、室内ファン１８
の熱交温度が低いとき低速、熱交温度が高いとき高速に
する速度自動切換にも使用される。

一方、運転操作部３６の冷・暖切換スイッチ３７で゛暖
房′°モードを設定するとともに、暖房モード切換スイ
ッチ３８で“パネル″モードを設定し、かつ運転開始操
作を行なう。すると、リレー４５．４６゜４７の全てが
励磁されるとともに、電源部４８が駆動される。なお、
室内）７ンモ一タ用電源部４４は駆動されない。つまり
、圧縮機１１．および室外ファン１７がそれぞれ起動し
、かつ四方弁１２が切換作動する。したがって、暖房サ
イクルが形成されて室内熱交換器１５および輻射熱交換
器１６が凝縮器として作用するが、室内ファン１８が運
転オフ状態であることにより１１１１の吹出しはなされ
ず、熱輻射パネル３１からの熱輻射のみが行なわれる。

この輻射暖房時、熱輻射パネル３１の放熱容量が小さい
ことを考慮し、運転周波数が３０〜４０Ｔｏ程度に低め
られ、圧縮機１１の能力が低減される。これは、電力の
無駄な消費を防ぐものである。同時に、制御部４２は、
パネル温度センサ３５の検知温度を取込み、その検知温
度が設定値（４０〜６０℃）一定となるように運転周波
数を制御する。設定値以上となったら、圧縮Ｒ１１の保
護のため、圧縮機１１のオン、オフ運転制御に移行する
。

ただし、輻射暖房の開始時、制御部４２は熱輻射パネル
３１のｍ度が速やかに設定値に達するよう、運転周波数
を通常よりも高める制御を行なう。たとえば、設定値が
６０℃である場合、パネル温度センサ３５の検知温度が
設定値に近いたとえば５０℃となるまで運転周波数を高
める。ただし、運転周波数があまり高くても圧縮機１１
の発生するエネルギ効率が低下するだけなので、運転周
波数は６０〜８０Ｈｚに選定される。

この輻射暖房は、手足を迅速に温めることができること
は勿論、人体に対するドラフト感や送同音の全くない穏
やかな８１房であり、夜間の就寝や机上勤務（または受
験勉強）に際して最適である。

しかも、この１ｌｉｉ　ｔＡ　ｆｆＪ　ｒｆＪは、前記
したように圧縮機１１の運転周波数を低減して不要な電
力の消費を防ぐものであるから、きわめて経済的である
。

また、暖房モード切換スイッチ３８で゛自動゛′モード
が設定された場合、制御部４２は上記した温風・輻射暖
房運転と輻射暖房運転とをたとえばタイマの時間経過に
応じて、または室内温度センサ４３の検知温度と設定湿
度の差に応じて、たとえば、室内温度が設定温度に達し
たら輻射暖房のみ、室内温度が設定温度以下のときは温
風・輻射暖房に自動的に切換える。

なお、上記実施例では、室内ユニットＢが壁掛はタイプ
の場合を説明したが、第６図ないし第９図に示すように
室内ユニットＢが床置きタイプである場合についても同
様に実施可能である。

第６図ないし第９図において、室内ユニットＢは、前面
に金属製の熱輻射パネル５１および運転操作部５２、前
面下部に空気吸込口５３、両側面下部にそれぞれ空気吸
込口５４、上面に空気吹出口５５を有している。しかし
て、室内ユニットＢ内において、空気吸込口５３．５４
．５４から空気吹出口５５にかけて断熱材５Ｇによる通
風路５７が形成される。通風路５７には、熱輻射パネル
５１に離間対向するように室内熱交換器１５が配設され
る。さらに、通風路５７において、室内熱交換器１５と
空気吹出口５５との間に室内ファン１８が配設される。

そして、熱輻射パネル５１の裏側に輻射熱交換器１６お
よびパネル温度センサ３５が取付けられる。なお、５８
はドレン受け、５９は電気回路ボックスである。

この場合、室内空気が下部から吸込まれ、温風が上部か
ら吹出される他は同梯の作用が行なわれる。

また、上記実施例では、輻射暖房の開始時、パネル温度
センサ３５の検知温度が設定値よりも少し低い値に達す
るまで運転周波数を通常よりも高めたが、圧縮機１１の
吐出冷ｔｓ濃度を検知する温度センサを設け、その検知
温度が所定値に達するまで運転周波数を高めるようにし
てもよい。

さらに、上記実施例では暖房熱の輻射についてのみ説明
したが、冷房熱の輻射も可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機。

四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器。

輻射熱交換器などを順次連通してなるヒートポンプ式冷
凍サイクルと、前記下向熱交換器、ｌＩ躬熱交換器、お
よび室内ファンを有し且つ室内に露出状態の熱輻射パネ
ルを有し、その熱輻射パネルに輻射熱交換器を取付けて
なる室内ユニットと、暖房運転時、前記室内ファンを運
転オンして４１輻射暖房を行なう手段と、暖房運転時、
前記苗内ファンを運転オフして輻射暖房を行なう手段と
、この輻射暖房時は温風・輻射暖房時よりも前記圧縮機
の能力を低減する手段とを設けたので、部用暖房と輻射
暖房の適切な使い分けを可能とし、その１ｍ＠房および
輻射＠房の機能をそれぞれ存分に発揮させることができ
、これにより快適性の大幅な向上を可能とする空気調和
機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における室内ユニットの内
部の構成を示す図、第２図は同実施例の外観斜視図、第
３図は同実施例における冷凍サイクルの構成を示す図、
第４図は同実施例における制御回路の構成を示す図、第
５図は同実施例の作用を説明するための図、第６図はこ
の発明の他の実施例における室内ユニットの外観斜視図
、第７図は第６図の内部を側方から見た図、第８図は第
６図の内部を上方から見た図、第９図は第６図の内部を
正面から見た図、第１０図は従来の空気調和機における
冷凍サイクルの構成を示す図である。Ｂ・・・室内ユニット、１１・・・能力可変圧縮様、１
５・・・室内熱交換器、１６・・・輻射熱交換器、１８
・・・室内ファン、３１・・・熱輻射パネル、４２・・
・制御部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内
熱交換器、輻射熱交換器などを順次連通してなるヒート
ポンプ式冷凍サイクルと、前記室内熱交換器、輻射熱交
換器、および室内ファンを有し且つ室内に露出状態の熱
輻射パネルを有し、その熱輻射パネルに輻射熱交換器を
取付けてなる室内ユニットと、暖房運転時、前記室内フ
ァンを運転オンして温風・輻射暖房を行なう手段と、暖
房運転時、前記室内ファンを運転オフして輻射暖房を行
なう手段と、この輻射暖房時は温風・輻射暖房時よりも
前記圧縮機の能力を低減する手段とを具備したことを特
徴とする空気調和機。
（２）輻射暖房の開始時は圧縮機の能力を高めることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気調和機。