JP2002323233A - 床置形ヒートポンプ式空調機 - Google Patents

床置形ヒートポンプ式空調機

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JP2002323233A
JP2002323233A JP2001126949A JP2001126949A JP2002323233A JP 2002323233 A JP2002323233 A JP 2002323233A JP 2001126949 A JP2001126949 A JP 2001126949A JP 2001126949 A JP2001126949 A JP 2001126949A JP 2002323233 A JP2002323233 A JP 2002323233A
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JP
Japan
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air
exhaust
evaporator
condenser
heat pump
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Pending
Application number
JP2001126949A
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English (en)
Inventor
Keiichi Kimura
恵一 木村
Tamon Kiyotaki
多門 清滝
Katsuhiro Urano
勝博 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kimura Kohki Co Ltd
Original Assignee
Kimura Kohki Co Ltd
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Publication date
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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで低コストな床置形ヒートポンプ
式空調機を得る。 【構成】 ケーシング1の一端面に給気口7と排気取入
口8と外気取入口6と排気口10を形成する。ケーシン
グ1内に、排気取入口8と排気口10に連通し凝縮器4
と送風機5を設けた排気送風路Bと、外気取入口6と給
気口7に連通し蒸発器2と送風機3を設けた給気送風路
Aと、排気送風路Bの凝縮器4の風上と給気送風路Aの
蒸発器2の風上に連通する外気送風路と、排気送風路B
の排気と外気送風路の外気と給気送風路Aの外気を各々
風量調整自在なダンパ機構Dと、を備える。給気送風路
Aと排気送風路Bが各々Uターンするように形成して並
列に隣接させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は床置形ヒートポンプ
式空調機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、冷温水を利用する空調機では、冷
温水用熱源や全熱交換器などが必要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、嵩高となり
据付場所に限界があり、屋内の床などに設置困難で、設
備コストも高かった。そこで、これらの問題点を解決す
る床置形ヒートポンプ式空調機を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の床置形ヒートポンプ式空調機は、ケーシン
グの一端面に給気口と排気取入口と外気取入口と排気口
を形成し、ケーシング内に、排気取入口と排気口に連通
し凝縮器と送風機を設けた排気送風路と、外気取入口と
給気口に連通し蒸発器と送風機を設けた給気送風路と、
排気送風路の凝縮器の風上と給気送風路の蒸発器の風上
に連通する外気送風路と、排気送風路の排気と外気送風
路の外気と給気送風路の外気を各々風量調整自在なダン
パ機構と、を備え、給気送風路と排気送風路が各々Uタ
ーンするように形成して並列に隣接させ、凝縮器と蒸発
器と圧縮機を有する冷凍回路を、ケーシングに対して取
出・収納自在に構成した。さらに、蒸発器を風上側分割
蒸発器と風下側分割蒸発器に分割し、風上側分割蒸発器
と第一の圧縮機と共用の凝縮器にて第一冷凍回路を構成
し、風下側分割蒸発器と第二の圧縮機と上記共用の凝縮
器にて第二冷凍回路を構成した。さらに、2つの圧縮機
の能力比を4:6に設定した。さらに、蒸発器及び凝縮
器のフィンチューブを楕円管にした。
【0005】
【発明の実施の形態】図1〜図5は、本発明の床置形ヒ
ートポンプ式空調機の一実施例を示しており、この空調
機は、ケーシング1の一端面に給気口7と排気取入口8
と外気取入口6と排気口10を形成し、ケーシング1内
に、排気取入口8と排気口10に連通し排気熱回収兼用
の凝縮器4と送風機5を設けた排気送風路Bと、外気取
入口6と給気口7に連通し蒸発器2と送風機3を設けた
給気送風路Aと、排気送風路Bの凝縮器4の風上と給気
送風路Aの蒸発器2の風上に連通する外気送風路Cと、
排気送風路Bの排気と外気送風路Cの外気と給気送風路
Aの外気を各々風量調整自在なダンパ機構Dと、圧縮機
12、受液器、膨張弁、切換弁等から成る吸熱と放熱の
切換自在な冷凍回路11と、を備え、給気送風路Aと排
気送風路Bが各々Uターンするように形成して並列に隣
接させ、凝縮器4と蒸発器2と圧縮機12を有する冷凍
回路11を、ケーシング1に対して取出・収納自在に構
成したものである。
【0006】具体的には、ケーシング1内に着脱自在に
取付けられるフレーム15に、凝縮器4と蒸発器2と圧
縮機12を有する冷凍回路11を固定して一体化し、ケ
ーシング1の一面に開口部16を形成し、この開口部1
6に対して冷凍回路付フレーム15を取出・収納自在に
構成する。開口部16には、着脱又は開閉自在な外装板
17を設け、冷凍回路付フレーム15には図示省略のド
レンパンを着脱自在に取付ける。図例では開口部16は
ケーシング1の正面となっているが、側面など正面以外
の面に形成するも自由である。
【0007】ケーシング1には、排気取入口8から凝縮
器4への排気風量を調整する排気ダンパ13と、外気取
入口6から凝縮器4への外気風量を調整して凝縮器4へ
の送風量を補助する外気ダンパ14と、外気取入口6か
ら蒸発器2への外気風量を調整する給気ダンパ9と、を
設けてダンパ機構Dを構成する。各ダンパ13、14、
9は、風量を0〜100%の間で調整自在に構成する。
排気取入口8はダクトや吸込口等を介して室内などと連
通連結し、給気口7はダクトや吹出口等を介して室内な
どと連通連結する。なお、この空調機を屋内の床に設置
する場合は外気取入口6と排気口10はダクトなどを介
して屋外と連通連結するが、設置場所によってはダクト
を省略するも自由である。実線及び点線の白抜き矢印は
送風方向を示す。
【0008】蒸発器2は風上側分割蒸発器2aと風下側
分割蒸発器2bに距離を隔てて分割し、風上側分割蒸発
器2aと第一の圧縮機12と共用の凝縮器4にて第一冷
凍回路11を構成する。2つの冷凍回路11、11の圧
縮機12、12(分割蒸発器の一方:分割蒸発器の他
方)の能力比は4:6に設定するのが最適であるが、こ
れ以外の割合でもよい。通常、同一の蒸発器で冷却(冷
房)と加熱(暖房)を切り替えて使用する場合、加熱時
に要する能力は冷却時の6割程度である。そのため、上
述のような分割比にすることにより、加熱時には風上側
の分割蒸発器2aのみ即ち一方の冷凍回路11の圧縮機
12のみを使用するだけでよく省エネ化を図れる。蒸発
器2の面風速は3.5〜4.0m/sに設定し、高風速
で小型の凝縮器4を使用でき空調機をコンパクト化でき
るので凝縮器4の面風速は4.0〜6.0m/sに設定
するのが最適であるが、これら以外の範囲であってもよ
い。蒸発器2と凝縮器4のフィンチューブ19は楕円管
(図5参照)にするのが好ましいが円形管でもよい。
【0009】この床置形ヒートポンプ式空調機では、外
気取入口6から取入れた外気を蒸発器2で熱交換し、必
要に応じて加湿器を作動させて給気口7から給気し、同
時に排気取入口8から取入れた排気(還気)で凝縮器4
の循環冷媒を熱交換して吸熱又は放熱しつつ排気口10
から屋外へ排気する。このようにして排気熱を利用して
凝縮器4の熱交換負荷を下げることができ、あたかも全
熱交換器を用いたような効果を凝縮器4で得ることがで
きる。このとき、排気だけでは風量が不足する場合に
は、外気ダンパ14で外気を凝縮器4へ流して風量を補
う。即ち、凝縮器4の熱交換に必要な風量に不足が生じ
ても、外気ダンパ14で容易に風量アップでき、各種の
空調条件に幅広く対応できる。
【0010】また、熱交換前の生外気の温度(熱負荷)
に応じて、2つの分割蒸発器2a、2b(冷凍回路1
1、11)の一方のみ又は両方を運転するように適宜切
り替えて容易に屋内給気温度を調整することができる。
しかも、分割蒸発器2a、2b(冷凍回路11、11)
の一方のみの運転でも、凝縮器4は2つの冷凍回路1
1、11を1つのフィン群で共用してあるので伝熱面積
が大きくなって熱交換能力が正味の蒸発器分割比よりも
高くなる。なお、外気冷房運転や換気運転では圧縮機1
2、12を止めればよい。
【0011】さらに、このヒートポンプ式空調機では除
湿/再熱運転ができ、外気を風上側分割蒸発器2aの循
環冷媒にて冷却して除湿した後、その除湿空気を風下側
分割蒸発器2bの循環冷媒にて加熱して給気口7から屋
内へ給気し、排気で凝縮器4の循環冷媒を熱交換し、排
気口10から排気する。このとき、凝縮器4のフィン群
は2つの冷凍回路11、11で共用してあるので冷媒と
外気の熱交換だけでなく、それよりも温度差の大きな冷
媒同士(加熱用冷媒温度−冷却用冷媒温度)での熱交換
も行えて熱交換能力が高まる。
【0012】なお、図示省略するが、前記実施例におい
て、蒸発器2を分割せずに1つとし、冷凍回路11も1
つとして空調機を構成してもよい。また、この空調機を
外気処理空調機として使用するも自由である。
【0013】
【発明の効果】請求項1の発明では、別個に冷温水用熱
源が不要である。屋内からの排熱を利用して凝縮器を運
転できるので熱交換能力が高く冷凍回路を小型化できて
省エネを図れ、全熱交換器などの余分な部品が不要とな
り、空調機全体をコンパクト化でき、設置スペースが少
なくて済み、設備コスト及びランニングコストの低減を
図れる。1台のヒートポンプ式空調機で、外気処理冷暖
房運転、外気冷房運転、換気運転ができ別個に外気処理
用空調機などが不要である。給気送風路への外気取入と
外気送風路への外気取入を一つの外気取入口で兼用でき
かつ一つのダクトで給気用外気取入ダクトと排気用外気
取入ダクトを兼用できるので、部品点数が減少しコンパ
クト化とコスト削減を図れダクト工事などの施工が容易
となる。しかも、ケーシングの一端面に全ての空気出入
口を設けてあるのでダクト施工が容易である。給気送風
路をUターンするように形成してあるので空調機の嵩を
大きくせずとも送風距離を長くとれて騒音エネルギーの
減衰が大で低騒音となり、室内近辺にも容易に設置でき
る。請求項2の発明では、ケーシング全体を取り外すこ
となく冷凍回路のみをケーシングから取出して冷媒回収
作業やメンテナンスを容易に行え、取付け収納にも手間
がかからない。また、冷凍回路だけ交換することによ
り、リニューアル時のコストダウンも図れる。請求項3
の発明では、1台のヒートポンプ式空調機でさらに除湿
/再熱運転を行える。任意の圧縮機を運転・停止させる
だけで能力調整でき、制御が容易で、制御機構の簡素化
を図れ、故障が少なく、無駄の少ない省エネ運転を行え
る。故障の際など一方の冷凍回路をバックアップに用い
ることができる。請求項4の発明では、外気の熱負荷に
応じて無駄無く圧縮機を運転しつつ蒸発器の能力調整が
できて省エネ化を図れる。請求項5の発明では、高風速
で使用しても圧力損失が増加せずかつ熱交換能力も低下
しないので小型の蒸発器と凝縮器を使用でき外調機を大
幅にコンパクト化できる。また、通常風速では圧力損失
が減少して熱交換効率が向上するので小型の送風機を用
いることができ騒音低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】各送風路の簡略説明図である。
【図5】冷凍回路の簡略説明図である。
【図6】フィンチューブ群の断面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 蒸発器 2a 分割蒸発器 2b 分割蒸発器 3 送風機 4 凝縮器 5 送風機 6 外気取入口 7 給気口 8 排気取入口 10 排気口 11 冷凍回路 12 圧縮機 19 フィンチューブ A 給気送風路 B 排気送風路 C 外気送風路 D ダンパ機構
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年11月19日(2001.11.
19)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】蒸発器2は風上側分割蒸発器2aと風下側
分割蒸発器2bに距離を隔てて分割し、風上側分割蒸発
器2aと第一の圧縮機12と共用の凝縮器4にて第一冷
凍回路11を構成し、風下側分割蒸発器2bと第二の圧
縮機12と上記共用の凝縮器4にて第二冷凍回路11を
構成する。2つの冷凍回路11、11の圧縮機12、1
2(分割蒸発器の一方:分割蒸発器の他方)の能力比は
4:6に設定するのが最適であるが、これ以外の割合で
もよい。通常、同一の蒸発器で冷却(冷房)と加熱(暖
房)を切り替えて使用する場合、加熱時に要する能力は
冷却時の6割程度である。そのため、上述のような分割
比にすることにより、加熱時には風上側の分割蒸発器2
aのみ即ち一方の冷凍回路11の圧縮機12のみを使用
するだけでよく省エネ化を図れる。蒸発器2の面風速は
3.5〜4.0m/sに設定し、高風速で小型の凝縮器
4を使用でき空調機をコンパクト化できるので凝縮器4
の面風速は4.0〜6.0m/sに設定するのが最適で
あるが、これら以外の範囲であってもよい。蒸発器2と
凝縮器4のフィンチューブ19は楕円管(図5参照)に
するのが好ましいが円形管でもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F24F 13/24 F25B 39/04 C F25B 1/00 361 F24F 13/00 30/02 39/02 39/04 (72)発明者 浦野 勝博 大阪府大阪市中央区博労町4丁目2番15号 ヨドコウ第2ビル5F 木村工機株式会社 内 Fターム(参考) 3L050 BA01 BA04 BA05 BA10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング1の一端面に給気口7と排気
    取入口8と外気取入口6と排気口10を形成し、ケーシ
    ング1内に、排気取入口8と排気口10に連通し凝縮器
    4と送風機5を設けた排気送風路Bと、外気取入口6と
    給気口7に連通し蒸発器2と送風機3を設けた給気送風
    路Aと、排気送風路Bの凝縮器4の風上と給気送風路A
    の蒸発器2の風上に連通する外気送風路Cと、排気送風
    路Bの排気と外気送風路Cの外気と給気送風路Aの外気
    を各々風量調整自在なダンパ機構Dと、を備え、給気送
    風路Aと排気送風路Bが各々Uターンするように形成し
    て並列に隣接させたことを特徴とする床置形ヒートポン
    プ式空調機。
  2. 【請求項2】 凝縮器4と蒸発器2と圧縮機12を有す
    る冷凍回路11を、ケーシング1に対して取出・収納自
    在に構成した請求項1記載の床置形ヒートポンプ式空調
    機。
  3. 【請求項3】 蒸発器2を風上側分割蒸発器2aと風下
    側分割蒸発器2bに分割し、風上側分割蒸発器2aと第
    一の圧縮機12と共用の凝縮器4にて第一冷凍回路11
    を構成し、風下側分割蒸発器2bと第二の圧縮機12と
    上記共用の凝縮器4にて第二冷凍回路11を構成した請
    求項1又は2記載の床置形ヒートポンプ式空調機。
  4. 【請求項4】 2つの圧縮機12、12の能力比を4:
    6に設定した請求項3記載の床置形ヒートポンプ式空調
    機。
  5. 【請求項5】 蒸発器2及び凝縮器4のフィンチューブ
    19を楕円管にした請求項1、2、3又は4記載の床置
    形ヒートポンプ式空調機。
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JP2007333377A (ja) * 2007-08-24 2007-12-27 Kimura Kohki Co Ltd ヒートポンプ式空調機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333377A (ja) * 2007-08-24 2007-12-27 Kimura Kohki Co Ltd ヒートポンプ式空調機
JP4505486B2 (ja) * 2007-08-24 2010-07-21 木村工機株式会社 ヒートポンプ式空調機

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Date Code Title Description
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Effective date: 20040607