JP2651035B2

JP2651035B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP2651035B2
Application number: JP2068865A
Authority: JP
Inventors: 明中野; 俊典野田
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH03267646A

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図は従来の冷暖房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
くに配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は冷房時に
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は前記加熱室
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、前記ダンバー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。

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、また、ペリメータ負荷変動にも対応
できる構成があり、コールドドラフド現象の防止も図れ
足もとの温かい頭寒足熱型の空調ができる空気調和機を
提供する。

課題を解決するための手段この目的は達成するために本発明の空気調和機は熱交
換器と前記熱交換器により空気調和された温調空気を送
風する送風機とを内蔵した室内機が室の片隅床部に設置
される床置型の空気調和機であって、前記屋内機が載置
され床との間に下部空間を形成する二重床と、前記室内
機の前面下部に設けられた吸込口と、前記室内機の上面
に設けられた上吹出口と、前記室内機の下面に設けられ
前記下部空間と連通した下吹出口と、前記送風機の出口
と前記上吹出口と前記下吹出口とを連通させる風路と、
前記送風機の出口から前記上吹出口へ向かう風路と前記
送風機の出口から前記下吹出口へ向かう風路の分岐点に
設けられ上下の吹出風量分流比率を変更する吹出分流手
段と、前記室内機から離れた室の側壁近傍の前記二重床
の端部に設けられた前記下部空間と室内とを連通する通
風口と、前記吸込口と前記熱交換器との間に設けられペ
リメータ部室温を検出するペリメータ部室温検出手段
と、温度設定と冷房・暖房のモードの選択を行う無線式
リモコンと、前記無線式リモコンに設けられ居住域室温
を検出する居住域室温検出手段と、前記吹出分流手段を
制御する演算手段とからなり、前記演算手段は、暖房運
転時で設定温度と前記居住域室温検出手段の検出する前
記居住域室温との差が所定温度を超える場合と冷房運転
時は上吹出のみとし、暖房運転時で前記設定温度と前記
居住域室温との差が所定温度以下の場合は前記居住域室
温と前記ペリメータ部室温検出手段の検出する前記ペリ
メータ部室温との差に応じて前記居住域室温と前記ペリ
メータ部室温との差が小さくなる程前記下吹出口からの
吹出風量分流比率を大きくし、前記ペリメータ部室温が
前記居住域室温にほぼ等しくなければ下吹出しのみとす
るよう前記吹出分流手段を制御する構成としている。

作用本発明の空気調和機は、上記構成により、暖房運転時
で設定温度と居住域室温検出手段の検出する居住域室温
との差が所定温度を超える場合と冷房運転時は上吹出の
みとし、暖房運転時で設定温度と居住域室温との差が所
温度以下の場合は居住域室温とペリメータ部室温検出手
段の検出するペリメータ部室温との差に応じて居住域室
温とペリメータ部室温との差が小さくなる程下吹出口か
らの吹出風量分流比率を大きくし、ペリメータ部室温が
居住域室温にほぼ等しくなければ下吹出しのみとするも
のである。

これにより、暖房運転開始時等、設定温度と居住域温
度との差が大きいときは、温風すべてを上吹出口から送
風して居住域を直接暖め、すばやく設定温度に近づくよ
うに制御する。

一方、居住域温度が上昇し、設定温度に近く、かつ、
居住域温度とペリメータ部室温との差が大きいときは温
風の一部を下吹出口から送り出すようにコントロールす
る。この結果、上吹出しによりペリメータ負荷に対応し
つつ、二重床を少しずつ暖めることになり、足もと暖房
の効果が徐々に現れてくる。

そして、ペリメータ部室温が居住域温度にほぼ等しく
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暖め、通風口から吹出す。こ
の結果、床暖房効果を持たせながら、二重床端部の通風
口より側壁に沿って上方に温風を吹出して対流式暖房を
行えるとともに居住域内の人間には温風が直接当たるこ
となく暖房できるので、気流による不快感がない空調に
でき、温度分布がほとんどなく、しかも頭寒足熱型の理
想的な暖房空間を提供することができる。

また、冷房運転時には冷風を室内機上面の上吹出口か
ら側壁に沿って上方に吹出し冷風の自重で降下させて室
内機の前面下部に設けられた吸込口から吸込む対流式冷
房を行なうため、気流感のない、頭寒足熱型の冷房が可
能である。

したがって、冷暖房とも風による不快感がなく、家具
類の設置に影響されず、頭寒足熱型の理想的な温熱環境
が得られる。

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180
0mm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
前面下部には吸込口35を、又吸込口35と熱交換器27の間
に吸込温度を検出するベリメータ部（窓部付近）室温セ
ンサ36を設置している。

37は二重床で、38は床スラブ22と二重床37とで形成さ
れる下部空間である。

前記下吹出口32は下部空間38を連通している。

また39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。

そして、空気調和機の制御を行う無線式リモコン40
に、居住域室温センサ41を設けている。

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（第６図）により説明する。

無線式リモコン41により電源取入後、室１の温度設定
T_setを行う（ステップ42）とともに、冷房・暖房のモー
ドの選択（ステップ43）を行う。

まず暖房運転時は、居住域室温センサ41により居住域
室温T_iを検出し（ステップ44）、設定温度T_setと居住域
室温センサ41により検出した居住域室温T_iとの差θ_１を
演算する（ステップ45）。

ここで θ_１＝T_set−T_i＞10℃ を満足する場合（YESの時）は居住域室温が設定温度よ
りも10℃以上低いときは、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（ステップ46）。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T_setに近づける様にコントロールする。

また、θ_１＞10℃を満足しない場合（NOの時）はペリ
メータ部室温センサ36によりペリメータ部室温T_pを検出
し（ステップ47）、居住域室温T_iとペリメータ部室温T_p
との差θ_２を演算する（ステップ48）。

ここで θ_２＝T_i−T_p＞５℃ を満足する場合は、上吹出70％，下吹出30％に設定され
る（ステップ49）ように吹出分流手段30のベーンがや上
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つつペリメータ負荷に対応しながら
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＞２℃になれば、下吹出70％，上吹
出30％に設定される（ステップ５％）ように吹出分流手
段30のベーンがさ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
切換えている。この場合にも、床暖房中心型の暖房では
あるものの、上吹出によりペリメータ負荷に対応してい
る。

そして、θ_２≦２℃の条件を満たせば、すべての温度
は下吹出となり（ステップ51）、下吹出口32から吹出し
た温風は下部空間38を通り、二重床37を温めながら通風
口39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37下部空間38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）。

次に冷房運転時は、無条件に上吹出100％（ステップ4
6）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
を冷却したのち、吸込口35に吸込まれる（第３図）。

以上のように本実施例では、熱交換器27と熱交換器27
により空気調和された音調空気を送風する送風機28とを
内蔵した室内機25が室の片隅床部に設置される床置部の
空気調和機であって、室内機25が載置され床スラブ22と
の間に下部空間38を形成する二重床37と、室内機25の前
面下部に設けられた吸込口35と、室内機25の上面に設け
られた上吹出口31と、室内機25の下面に設けられ下部空
間38と連通した下吹出口32と、送風機28の出口と上吹出
口31と下吹出口32とを連通させる風路33と、送風機28の
出口から上吹出口31へ向かう風路33と送風機28の出口か
ら下吹出口32へ向かう風路33の分岐点に設けられた上下
の吹出風量分流比率を変更する吹出分流手段30と、室内
機25から離れた室の側壁21近傍の二重床37の端部に設け
られた下部空間38と室内とを連通する通風口39と、吸込
口35と熱交換器27との間に設けられペリメータ部室温T_p
を検出するペリメータ部室温センサ36と、温度設定と冷
房・暖房のモードの選択を行う無線式リモコン40と、無
線式リモコン40に設けられ居住域室温T_iを検出する居住
域室温センサ41と、吹出分流手段30を制御する演算手段
とからなり、演算手段は、暖房運転時で設定温度T_SETと
居住域室温センサ41の検出する居住域室温T_iとの差θ_１
が所定温度（10℃）を超える場合と冷房運転時は上吹出
31のみとし、暖房運転時で設定温度T_SETと居住域室温T_i
との差θ_１が所定温度（30℃）以下の場合は居住域室温
T_iとペリメータ部室温センサ36の検出するペリメータ部
室温T_pとの差θ_２に応じて居住域室温T₁とペリメータ部
室温T_pとの差θ_２が小さくなる程下吹出口32からの吹出
風量分流比率を大きくし、ペリメータ部室温T_pが居住域
室温T_iにほぼ等しくなれば下吹出しのみとするよう吹出
分流手段30を制御する構成としたので、暖房運転開始時
に居住域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、ペリメータ負
荷に対応しつつ居住域24内を直接的に暖房する。一方、
居住域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37の下部空間38に送り通風口39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。この場合も床暖房中心型にはなるものの上吹出しに
よりペリメータ負荷に対応している。そして、居住域室
温と設定温度との差が小さく、かつ、居住域室温とペリ
メータ部室温の差が小さくなれば、温風のすべてを下部
空間38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。

また、冷房時には前記上吹出口31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
させるため、風による不快感のない非常に均一な温度分
布が得られ、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、熱交換器と
前記熱交換器により空気調和された温調空気を送風する
送風機とを内蔵した室内機が室の片隅床部に設置される
床置型の空気調和機であって、前記室内機が載置され床
との間に下部空間を形成する二重床と、前記室内機の前
面下部に設けられた吸込口と、前記室内機の上面に設け
られた上吹出口と、前記室内機の下面に設けられ前記下
部空間と連通した下吹出口と、前記送風機の出口と前記
上吹出口と前記下吹出口とを連通させる風路と、前記送
風機の出口から前記上吹出口へ向かう風路と前記送風機
の出口から前記下吹出口へ向かう風路の分岐点に設けら
れ上下の吹出風量分流比率を変更する吹出分流手段と、
前記室内機から離れた室の側壁近傍の前記二重床の端部
に設けられた前記下部空間と室内とを連通する通風口
と、前記吸込口と前記熱交換器との間に設けられペリメ
ータ部室温を検出するペリメータ部室温検出手段と、温
度設定と冷房・暖房のモードの選択を行う無線式リモコ
ンと、前記無線式リモコンに設けられ居住域室温を検出
する居住域室温検出手段と、前記吹出分流手段を制御す
る演算手段とからなり、前記演算手段は、暖房運転時で
設定温度と前記居住域室温検出手段の検出する前記居住
域室温との差が所定温度を超える場合と冷房運転時は上
吹出のみとし、暖房運転時で前記設定温度と前記居住域
室温との差が所定温度以下の場合は前記居住域室温と前
記ペリメータ部室温検出手段の検出する前記ペリメータ
部室温との差に応じて前記居住域室温と前記ペリメータ
部室温との差が小さくなる程前記下吹出口からの吹出風
量分流比率を大きくし、前記ペリメータ部室温が前記居
住域室温にほぼ等しくなければ下吹出しのみとするよう
前記吹出分流手段を制御する構成としたのである。

これにより、暖房運転時に設定温度と居住域温度との
差が大きいとき（暖房運転開始時など）は、温風すべて
を上吹出口から送風して居住域を直接暖め、すばやく設
定温度に近づくように制御する。

そして、ペリメータ部室温が居住域温度にほぼ等しく
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暖め、通風口から吹出す。こ
の結果、床暖房効果を持たせながら、二重床端部の通風
口より側壁に沿って上方に温風に吹出して対流式暖房を
行えるとともに居住域内の人間には温風が直接当たるこ
となく暖房できるので、気流による不快感がない空調に
でき、温度分布がほとんどなく、しかも頭寒足熱型の理
想的な暖房空間を提供することができる。

【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11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、36……ペリメータ部室温センサ、37……二重
床、38……下部空間、39……通風路、40……無線式リモ
コン、41……居住域室温センサ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器と前記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とを内蔵した室内機が室
の片隅床部に設置される床置型の空気調和機であって、
前記室内機が載置され床との間に下部空間を形成する二
重床と、前記室内機の前面下部に設けられた吸込口と、
前記室内機の上面に設けられた上吹出口と、前記室内機
の下面に設けられ前記下部空間と連通した下吹出口と、
前記送風機の出口と前記上吹出口と前記下吹出口とを連
通させる風路と、前記送風機の出口から前記上吹出口へ
向かう風路と前記送風機の出口から前記下吹出口へ向か
う風路の分岐点に設けられ上下の吹出風量分流比率を変
更する吹出分流手段と、前記室内機から離れた室の側壁
近傍の前記二重床の端部に設けられた前記下部空間と室
内とを連通する通風口と、前記吸込口と前記熱交換器と
の間に設けられペリメータ部室温を検出するペリメータ
部室温検出手段と、温度設定と冷房・暖房のモードの選
択を行う無線式リモコンと、前記無線式リモコンに設け
られ居住域室温を検出する居住域室温検出手段と、前記
吹出分流手段を制御する演算手段とからなり、前記演算
手段は、暖房運転時で設定温度と前記居住域室温検出手
段の検出する前記居住域室温との差が所定温度を超える
場合と冷房運転時は上吹出のみとし、暖房運転時で前記
設定温度と前記居住域室温との差が所定温度以下の場合
は前記居住域室温と前記ペリメータ部室温検出手段の検
出する前記ペリメータ部室温との差に応じて前記居住域
室温と前記ペリメータ部室温との差が小さくなる程前記
下吹出口からの吹出風量分流比率を大きくし、前記ペリ
メータ部室温が前記居住域室温にほぼ等しくなければ下
吹出しのみとするよう前記吹出分流手段を制御すること
を特徴とする空気調和機。