JP3353295B2 - ファンコイルユニット - Google Patents

ファンコイルユニット

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多門 清滝
勝博 浦野
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木村工機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファンコイルユニットに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一つのファンコイルユニットで複数の空
調ゾーンを個別に空調する場合、ファンコイルユニット
と複数の空調ゾーンをダクトで連結し、各空調ゾーンの
吹出口に可変風量(VAV)ユニットを設けて、空調を
行う方式がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各空調ゾーン
の風量を変化させながら静圧もコントロールする場合、
制御装置が複雑化しコスト高となる問題がある。また、
従来のファンコイルユニットは、送風機が少数(例えば
二つ)であったため、多数の送風機を設けた場合、例え
ば1台の送風機が故障してもわからず、不便で、安全性
に欠ける面もある。そこで、本発明はこれらの問題点を
解決するファンコイルユニット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】そこで、本発明は、上記
課題を解決するために、ケーシング内に、熱交換コイル
を設けかつ回転速度を変更できる駆動回路を有するDC
モータ付き送風機を複数段・複数列で独立して多数設
け、上記ケーシングの内部を送風機一段毎又は一列毎に
分割する仕切部材を、取り付け・取り外し自在に設けた
ものである。さらに、各々の送風機にその故障を報せる
警報手段を、設け、DCモータの回転検出により送風機
の故障を報せる警報手段、又は、送風機の風量検出によ
り送風機の停止を報せる警報手段とした。さらに、熱交
換コイルの伝熱管を楕円管とした。
【0005】
【実施例】図1〜図3は、本発明の天井設置形のファン
コイルユニットの一実施例を示し、このファンコイルユ
ニットは、中空状のケーシング1を備え、このケーシン
グ1内に、熱交換コイル2を設けかつDCモータ4付き
送風機3を複数段・複数列で独立して多数設け、ケーシ
ング1の内部を送風機一段毎又は一列毎(図例では一列
毎)に分割する仕切部材13を、取り付け・取り外し自
在に設け、この仕切部材13にて形成される複数の風路
を、複数の空調ゾーンC(図7〜10参照)に、必要風
量に応じて個別対応させる。送風機3は垂直方向に複数
段・複数列で別個に着脱自在として設けて、送風機3が
故障したり、熱交換コイル2をメンテナンスする場合に
作業が容易となるようにする。
【0006】具体的には、ケーシング1内に、熱交換コ
イル2を設けた熱交換室6と、この熱交換室6に連通す
る送風機室7と、を隣接形成し、この送風機室7に送風
機3を設ける。ケーシング1には、送風機室7と連通す
る吸気口10と、熱交換室6と連通する給気口11と、
を形成する。給気口11は、ケーシング1の内部を送風
機一段毎又は一列毎(図例では一列毎)に分割して成る
分割部B毎に設ける。熱交換コイル2は、仕切部材13
を貫通して分割部B、B…にまたがるように設ける。こ
のようにすれば、熱交換コイル2が一つですみ、コイル
や配管など各種の部品点数と製作コストを減らすことが
できる。
【0007】図例では、上下複数段(2段)でかつ左右
複数列(5列)とし、これらの送風機位置に対応させ
て、熱交換室6と連通する開口部8を、送風機室7の熱
交換室隣接面Dに形成し、これらの開口部8に送風機3
を別個に着脱自在として取付ける。送風機3が押込み式
のときでは給気口11から遠ざかり騒音の低減が図れ
る。送風機3と開口部8は、熱交換コイル2の空気出入
口面に対して図のように格子状に配置する。なお、送風
機3の個数は図例に限定されず増減は自由であり、送風
機3と開口部8は、熱交換コイル2の空気出入口面に対
して千鳥状に配置してもよい。
【0008】送風機3は小型の送風機(ファン)とし、
ファンコイルユニット全体のコンパクト化と省電力化・
省コスト化を図り、振動や騒音を小さくしてケーシング
の簡略化と製品コストの削減を図る。室内などの直近へ
の給気で高静圧を必要としないファンコイルユニットで
あれば、従来の少数の大型送風機に代えてそれに相当す
る総風量を得ることのできる多数(例えば、従来送風機
数の2倍以上で少なくとも段数と列数の和が4好ましく
は5以上)のDCモータ4付き小型送風機3を用いるこ
とにより、送風機全体の消費電力と部品コストを削減す
ることができる。しかも、小型送風機3なので騒音や振
動の防止のためにケーシング1の厚みや強度、重量を大
きくせずともすむ。さらに、送風機3を押込み式として
も熱交換コイル2全体に均等に送風できる。モータは、
例えば大型の三相200VのACモータに代えて仕事効
率が良く消費電力の少ない小型の単相100Vの長寿命
であるブラシレスDCモータを多数使用する。
【0009】図4に示すように、各々の送風機3にその
故障を報せる警報手段Eを、設ける。具体的には、DC
モータ4の回転検出により送風機3の故障を報せる警報
手段Eとし、この警報手段Eは、モータ回転を検出する
検出器15と、モータに回転信号を出しその信号と検出
器15からの信号により送風機(モータ回転)異常を識
別する駆動回路24と、駆動回路24からの異常信号に
より送風機(モータ回転)異常を報せる警報器17と、
を備える。
【0010】例えばファンコイルの運転中に、回転信号
が出ている状態で故障によりあるDCモータ4の回転が
停止すると、警報器17が、どの送風機3(DCモータ
4)が故障したかを報せる。この場合、検出器15はモ
ータの回転の有無を検出する機能を有するだけでよく、
検出器15や駆動回路24を簡略化できる。また、検出
器15が、モータ回転速度を検出する機能を有するもの
とした場合、検出器15をモータ回転異常判別とモータ
回転速度のフィードバックに兼用でき、高精度な制御を
行える。例えば、モータの回転が停止しなくても、駆動
回路24からの回転速度指令値と検出器15からの回転
速度検出値を比較して過大・過小な回転をする異常な送
風機3(DCモータ4)を報せることもできる。
【0011】制御器18は、各々の駆動回路24を介し
てDCモータ4に回転速度の指令を出し、各々の送風機
3の風量を別個に無段階又は段階的に制御する。駆動回
路24はマイコンなどにて構成し、各々のDCモータ4
に、無段階又は段階的に回転速度を変更できる駆動回路
24を、設ける。これにより、送風機自体で風量調節し
てきめ細かく空調でき、ダンパが不要で圧力損失がなく
送風機3の小型化を図れる。さらに、無段階で回転制御
する場合は、風量や湿度の調節、間欠運転、極微風運転
なども容易となる。なお、上述の警報手段Eは、個々の
DCモータ4の回転異常や異常停止などの故障を報せる
機能があればよく、上述の構成のものに限定されず変更
は自由である。
【0012】図5は、送風機3の風量検出により送風機
3の故障停止を報せる警報手段Eとした場合を示し、こ
の警報手段Eは、送風機3の風量を検出を検出するセン
サ23と、モータに回転信号を出しその信号とセンサ2
3からの信号により送風機(風量)異常を識別する駆動
回路24と、駆動回路24からの異常信号により送風機
(風量)異常を報せる警報器17と、を備える。例えば
ファンコイルの運転中に、回転信号が出ている状態で故
障によりある送風機3の風が止まると、警報器17が、
どの送風機3が故障したかを報せる。この場合、センサ
23は風の有無を検出する機能を有するだけでよく、セ
ンサ23や駆動回路24を簡略化できる。駆動回路24
は図4と同様構成のものを用いる。
【0013】図1、図2、図6、図7に示すように、給
気口11はダクト12を介して天井板などに設置された
吹出・吸込ユニット16の給気接続口19に接続し、吸
気口10はダクト21を介して吹出・吸込ユニット16
の還気接続口20に接続する。送風機3の駆動によっ
て、点線の如く仕切られて成る空調ゾーンCの空気(還
気)は吹出・吸込ユニット16の還気吸込口から吸込ま
れ、ダクト21を通ってファンコイルユニットのフィル
タ9を介して吸気口10から吸込まれ、熱交換コイル2
で加熱又は冷却されて、温風又は冷風として、給気口1
1からダクト12を通り、吹出・吸込ユニット16の給
気吹出口から各空調ゾーンCに給気される。なお、全図
面中の実線と点線の白抜き矢印は気流方向を示してい
る。
【0014】仕切部材13の取り付け・取り外しは、空
調ゾーンCの広さに対して必要な給気量に合った送風機
台数となるようにする。例えば図8のような広さの異な
る空調ゾーンCでは、仕切部材13は、真中の列の送風
機3を挟むようにして取り付け、その他の部分から仕切
部材13を取り外しておく。仕切部材13の取り付け・
取り外し即ちケーシング1内の分割数の増減変更は自由
で、図7のように送風機3の列全てで分割してもよい。
【0015】また、図例では吹出・吸込ユニット16を
用いたが、図9のように、吹出口と吸込口が別個の場合
にも適用できる。さらに、図10のように、ファンコイ
ルユニットの吸気口側の適宜のダクト21の途中に全熱
交換器を備えた換気ユニット22を設けて、外気処理を
行うこともできる。
【0016】なお、前記各実施例において、送風機3は
押込み式となっているが吸込み式としてもよい。さら
に、前記各実施例において、多数の送風機3を水平方向
に複数段・複数列で別個に着脱自在として設けてもよ
い。例えば前記各実施例のファンコイルユニットを水平
軸心廻りに90度回転させて、送風機3が前後左右に複
数段・複数列となるようにする。
【0017】前記各実施例において、図11に示すよう
に、熱交換コイル2の伝熱管14は、径方向切断面が楕
円形の楕円管に形成する。この楕円形の長径方向は空気
抵抗を下げるために送風方向Aと略平行となるようにす
るのが最も好ましいが、略平行でなくてもよい。このよ
うに伝熱管14の断面を形状抗力の小さい楕円形にして
あるので、円形伝熱管の場合よりも、通風抵抗が小さく
て圧力損失が減少し、伝熱管14における空気流との接
触面積(伝熱面積)が増加し、伝熱量・交換熱量がアッ
プする。しかも、一層小型のDCモータ4付き送風機3
を用いたり、その数を減らすことができる.なお、伝熱
管14は円形管でもよい。
【0018】
【発明の効果】請求項1の発明では、送風機3自体で風
量調節してきめ細かく個別に空調制御でき、可変風量調
整ダンパや複雑な制御装置が不要で、コスト低減を図れ
る。ファンコイルユニットの設置後も、仕切部材13の
取り付け・取り外しによって、容易に空調ゾーンCの必
要な給気量に合った送風機台数でケーシング1内を自由
に分割でき、最大風量の異なる吸込・吹出風路を各々独
立して形成できる。請求項2の発明では、いちいち定期
的に点検せずとも、どの送風機3が故障しているかが識
別できて便利であり、メンテナンスが楽で安全性に優
れ、停止した送風機3を放置したまま運転する無駄や危
険を避けることができる。請求項3の発明では、圧力損
失が減少して小型の送風機3を用いることができコンパ
クト化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図2のX−X線断面図である。
【図4】警報手段の説明図である。
【図5】他の警報手段の説明図である。
【図6】吹出・吸込ユニットを示す斜視図である。
【図7】ファンコイルユニットの接続例を示す簡略説明
図である。
【図8】ファンコイルユニットの他の接続例を示す簡略
説明図である。
【図9】ファンコイルユニットの別の接続例を示す簡略
説明図である。
【図10】ファンコイルユニットのさらに別の接続例を
示す簡略説明図である。
【図11】熱交換コイルの要部断面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 熱交換コイル 3 送風機 4 モータ 13 仕切部材 14 伝熱管 24 駆動回路 E 警報手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−137960(JP,A) 特開 昭64−82199(JP,A) 特開 平11−281084(JP,A) 特開 平7−280330(JP,A) 特開 平3−3999(JP,A) 特開2001−173980(JP,A) 特開 平9−133373(JP,A) 特開 昭55−8576(JP,A) 特開 昭64−82199(JP,A) 実開 昭57−5626(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング1内に、熱交換コイル2を設
    けかつ回転速度を変更できる駆動回路24を有するDC
    モータ4付き送風機3を複数段・複数列で独立して多数
    設け、上記ケーシング1の内部を送風機一段毎又は一列
    毎に分割する仕切部材13を、取り付け・取り外し自在
    に設け、この仕切部材13にて形成される複数の風路
    を、複数の空調ゾーンCに、必要風量に応じて個別対応
    させることを特徴とするファンコイルユニット。
  2. 【請求項2】 各々の送風機3に、その故障を報せる警
    報手段Eを、設け、DCモータ4の回転検出により送風
    機3の故障を報せる警報手段E、又は、送風機3の風量
    検出により送風機3の停止を報せる警報手段Eとした請
    求項1記載のファンコイルユニット。
  3. 【請求項3】 熱交換コイル2の伝熱管14を楕円管と
    した請求項1又は2記載のファンコイルユニット。
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JP3709862B2 (ja) * 2002-08-30 2005-10-26 木村工機株式会社 ヒートポンプ空調システム
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KR102284274B1 (ko) * 2020-12-24 2021-07-30 한전케이피에스 주식회사 밀폐공간 작업용 배풍기 경보 장치

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