JP3451621B2 - 床下吹出形直近空調ユニット - Google Patents

床下吹出形直近空調ユニット

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JP3451621B2 JP2000152183A JP2000152183A JP3451621B2 JP 3451621 B2 JP3451621 B2 JP 3451621B2 JP 2000152183 A JP2000152183 A JP 2000152183A JP 2000152183 A JP2000152183 A JP 2000152183A JP 3451621 B2 JP3451621 B2 JP 3451621B2
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木村恵一
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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、床下吹出形直近空調ユ
ニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】室内などの空調ゾーンの床下から給気す
る空調機は、従来、空調機に熱交換コイルやファンが一
体に設けられていた。また、複数の熱交換コイルが前後
に重なるように設けられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、ケーシング
が大きくなり、ファンの騒音も大きくなる問題があっ
た。さらに、ファンと空調ゾーンの距離が離れるため、
吹出口の風量バランスが悪くなる問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ケーシング内部に、外気を送る第一通気
路と、還気を送る第二通気路と、を設け、第一通気路と
第二通気路にまたがって設けられた全熱交換器と、第一
通気路に設けられた複数の熱交換コイルと、を上下方向
に配列し、全熱交換器と熱交換コイルの間の第一通気路
途中部に還気取入口を連通連結し、第一通気路風下端部
に連通連結された給気口を、床下へ送風するファンを備
えた吹出ユニットに、ダクトを介して連通連結した。さ
らに、熱交換コイルが複数の分岐ヘッダを備え、所定の
分岐ヘッダの熱媒を流通・停止させることによりコイル
全体の熱媒流量を調整するように構成した。さらに、熱
交換コイルの伝熱管を楕円管にした。
【0005】
【実施例】図1〜図4は、本発明の床下吹出形直近空調
ユニットの一例を示し、この空調ユニットは、ケーシン
グ1内部に、外気を送る第一通気路5と、還気を送る第
二通気路15と、を設け、第一通気路5と第二通気路1
5にまたがって設けられた全熱交換器2と、第一通気路
5に設けられた複数の熱交換コイル3,4と、を上下方
向かつ風下に向かって順に配列し、全熱交換器2と熱交
換コイル3の間の第一通気路途中部に還気取入口10を
連通連結し、第一通気路風下端部に連通連結された複数
の給気口14を、床下へ送風するファン6を備えた複数
の吹出ユニット7に、ダクト9を介して連通連結したも
のである。
【0006】各熱交換コイル3、4の空気入口面Aと空
気出口面Bはケーシング1の正面・背面方向に向くよう
に配置し、ケーシング1内部に、還気と全熱交換器2を
通った外気とが各熱交換コイル3、4を順次通過するよ
うに蛇行状の第一通気路5を、形成する。熱交換コイル
3は冷却コイルとし、熱交換コイル4は加熱コイルと
し、この加熱コイルの風下側(前面側)に、加湿器8を
設ける。熱交換コイル3と加湿器8の下にはドレンパン
を設ける。2つの熱交換コイル3、4の空気出入口面の
いずれか一方をケーシングの正面・背面(垂直面)に対
して略平行に、他方を所定角度傾斜させて上下方向に略
一直線状に配置し、かつ風上側の熱交換コイル3の空気
出口面Bと風下側の熱交換コイル4の空気入口面Aとが
互いに接近する方向に傾けて、空気がスムーズに流れる
ようにして圧力損失の減少を図る。このように熱交換コ
イル3、4を上下に設けてあるので、コイルを取外さず
にメンテナンスでき、ケーシング1の背面側に壁などの
障害物があっても、ケーシング1を移動させることな
く、ケーシングを成す外装板を開けるだけで、作業スペ
ースの広い正面側から、熱交換コイル3、4やその他の
部品のメンテナンスが容易にできる。
【0007】空調ユニットは、空調ゾーン外の壁面に沿
って設置し、吹出ユニット7は床面に沿って設置し、各
々空調ゾーンの直近に配置する。空調ユニットのケーシ
ング1は横方向に扁平状に形成し、吹出ユニット7は縦
方向に扁平状に形成する。ケーシング1には還気取入口
10、還気口11、外気口12、排気口13及び複数の
給気口14を、それぞれ形成する。還気口11と排気口
13を第二通気路15で連通連結し、外気口12と給気
口14を第一通気路5で連通連結する。全熱交換器2
は、外周四面が通気面18を成す直方体状に形成し、長
手方向を水平状にして配置する。外気口12と排気口1
3は、外気と排気の送風を行う送風ユニット17に、ダ
クトを介して連通連結する。なお、吹出ユニット7と給
気口14の数の増減は自由である。
【0008】吹出ユニット7は、風量制御自在なファン
6と、一つ又は複数の給気口と、を備える。複数の給気
口には給気ダクト16を連結し、それを床下の所望の部
位へ敷設し、吹出ユニット7を室内などの空調ゾーンの
床面吹出口の直近に配置することにより、各吹出口の風
量バランスを良好にする。ファン6は回転速度制御自在
なモータを備え、この各モータに図示省略の制御器から
別個に回転速度の指令を出して風量を無段階又は段階的
に制御する。これにより、ファン自体で風量調節してき
め細かく空調でき、VAVユニットが不要で圧力損失が
なくファンの小型化を図れ低騒音となる。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。また、風量変化や熱
負荷変化に応じて熱媒流量が自動的に変化するように制
御することにより省エネ化を図り得る。
【0009】各図中において白抜き実線矢印は気流方向
を示しており、ファン6の駆動により、空調ゾーンの吸
込口と天井チャンバを介して還気取入口10から吸込ま
れた還気は、全熱交換器2を通った外気とともにフィル
タを経て、熱交換コイル3の正面側(空気入口面A)か
ら背面側(空気出口面B)へ通過した後、熱交換コイル
4の背面側(空気入口面A)から正面側(空気出口面
B)へ通過し、冷却又は加熱・加湿されて冷風又は温風
となって吹出ユニット7と床下チャンバを介して吹出口
から空調ゾーンに給気される。一方、還気口11から吸
込まれた還気は、全熱交換器2を通り、送風ユニット1
7を介して屋外に排出される。外気は、屋外から送風ユ
ニット17にて外気口12に送られて、全熱交換器2で
還気と熱交換された後、還気取入口10から吸込まれた
還気と混合される。
【0010】図5〜図7に示すように、熱交換コイル3
は、複数の分岐ヘッダ25を備え、所定の分岐ヘッダ2
5の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱
媒流量を調整するように構成したもので、熱負荷の変化
に応じて、適宜のバルブ27を止めることにより、流通
している熱媒流速を落とさずに、コイル全体の熱媒流量
を増減調整できる。
【0011】熱交換コイル3は、多数のプレートフィン
28を所定間隔で平行に並設して成るフィン群23と、
途中の管部29が複数段・複数列でこのフィン群23に
挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する
多数の伝熱管24と、これら伝熱管24の一端部に連通
連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ25と、これ
ら伝熱管24の他端部に連通連結される1つ又は複数の
熱媒流出側の合流ヘッダ26と、を備える。なお、各図
中の白抜き矢印はプレートフィンの間を通るコイル通風
空気の風向を示している。冷水や温水その他各種の熱媒
は、分岐ヘッダ25から入って分流し、多数の伝熱管2
4を通って、合流ヘッダ26に合流して出るが、その
際、コイル通風空気と熱媒は、フィン群23と伝熱管2
4を介して熱交換される。
【0012】図7は、フィン群23の伝熱管挿着面方向
(管部の軸心方向)から見たもので、白丸で示す管部2
9、29の間の線は、管部29、29を連通連結する反
転部を示し、実線が手前側、点線が奥側のもので、熱交
換コイル3の各伝熱管24を、熱媒が水平乃至上向きに
流れるように設ける。この例では、さらに、フィン群2
3の伝熱管挿着面方向から見て、伝熱管24がその途中
で管部段方向乃至熱媒上流側に(好ましくは複数回)向
かうように、かつ互いに異なる分岐ヘッダ25に連結さ
れた伝熱管24の管部29が少なくとも1つずつ(図7
の二点鎖線で囲んだゾーンの如く)一段乃至二段毎に含
まれるように、構成する。これにより、コイルのパスが
増して伝熱管有効長を長くとることができ、一つの分岐
ヘッダ25の熱媒流通のみでもほぼ全段にわたって熱媒
の流れる管部29が含まれるので、バイパス空気が少な
くてコイル通風空気との交換熱量を多くとれ、熱交換能
力が高い。さらに、互いに異なる分岐ヘッダ25に連結
された伝熱管24の管部29が少なくとも1つずつ、管
部段方向の端部近傍段を除いて、一段毎に含まれるよう
に構成することにより、コイル内の風量・風速分布に合
わせた無駄の少ない一層効率的な熱交換を行える。
【0013】なお、前記実施例において熱媒が下向きに
も流れるようにしてもよく、熱交換コイル4を図5〜図
7の実施例の構造のものとするも自由である。分岐ヘッ
ダ25の数は図例に限定されるものではなく変更自由で
あり、1本とするも自由である。また、前記各実施例に
おいて、伝熱管24は、図8のように楕円管に形成し楕
円長軸を風向と略平行にするのが好ましいが、円形管で
もよい。フィン群23の伝熱管挿着面方向から見て管部
29の配列を千鳥状や格子状等に変更するも自由であ
り、風向の変更も自由である。また、熱媒とコイル通風
空気が向流でなく並流となるようにしてもよい。
【0014】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
る。以下それぞれ図示省略するが、例えば、上下の熱交
換コイル3、4のいずれか一方の背面側から他方の背面
側へ送風空気が流れるように、又は、上下の熱交換コイ
ル3、4のいずれか一方の正面側から他方の正面側へ送
風空気が流れるように、第一通気路5を、形成してもよ
い。熱交換コイル3、4、加湿器8の位置や数量は図例
に限定されず変更は自由である。また、熱交換コイル
3、4のいずれを加熱コイル又は冷却コイルとしてもよ
い。
【0015】
【発明の効果】請求項1と2の発明では、ファン(騒音
源)の分散化により、空調ユニットの騒音がなくなり、
かつコンパクトとなって設置スペースをとらず、空調ゾ
ーン直近に容易に設置でき、しかもケーシングへの全熱
交換器の設置が容易で、外気処理用の空調機や換気ユニ
ットが不要となる。空調ゾーン直近設置により大型で複
雑なダクト工事が不要となりコストダウンを図れる。フ
ァンを空調ゾーンの直近に配置できて床の各吹出口の風
量バランスが良くなり、気流分布の均一化を図れる。全
熱交換器と熱交換コイルを上下に配列してあるので、ケ
ーシングを正面・背面方向に薄くでき、廊下などの壁面
内の設置スペースの奥行きが狭くても、容易かつ確実に
スペース内に設置でき、美観が損なわれず、邪魔になら
ない。請求項1の発明では、風上側の熱交換コイルの空
気出口面と風下側の熱交換コイルの空気入口面とが互い
に接近する方向に傾けて空気がスムーズに流れるように
して圧力損失の減少を図ることができ、2つの熱交換コ
イルを上下に設けてあるので、コイルを取外さずにメン
テナンスでき、ケーシングの背面側に壁などの障害物が
あっても、ケーシングを移動させることなく、ケーシン
グを成す外装板を開けるだけで、作業スペースの広い正
面側から、熱交換コイルやその他の部品のメンテナンス
が容易にできる。請求項2の発明では、微少な流量制御
が可能で、大温度差少水量運転での少負荷時の温度差を
保証でき、省水量、省エネを図れる。熱交換コイルのパ
スが増して伝熱管有効長を長くとることができ、一つの
分岐ヘッダの熱媒流通のみでもほぼ全段にわたって熱媒
の流れる管部が含まれるので、バイパス空気が少なくて
コイル通風空気との交換熱量を多くとれ、熱交換能力が
高い。請求項3の発明では、圧力損失が減少して小型の
ファンを用いることができ騒音低減とコンパクト化を図
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断面図である。
【図2】同上の正面図である。
【図3】全体構成を示す簡略側面図である。
【図4】全体構成を示す簡略平面図である。
【図5】熱交換コイルの斜視図である。
【図6】同上の簡略平面図である。
【図7】同上の簡略側面図である。
【図8】同上の要部側面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 全熱交換器 3 熱交換コイル 4 熱交換コイル 5 第一通気路 6 ファン 7 吹出ユニット 9 ダクト 10 還気取入口 14 給気口 15 第二通気路 24 伝熱管 25 分岐ヘッダ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−52429(JP,A) 特開 平9−229418(JP,A) 特開 平9−137965(JP,A) 特開 平6−313581(JP,A) 特開 平7−260204(JP,A) 特開 平6−249463(JP,A) 特開 平8−200980(JP,A) 特開 平11−248196(JP,A) 特開 平6−307669(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 3/00 - 3/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内部に、外気を送る第一通気
    路と、還気を送る第二通気路と、を設け、前記第一通気
    路と前記第二通気路にまたがって設けられた全熱交換器
    と、前記第一通気路に設けられた2つの熱交換コイル
    と、を上下方向かつ風下に向かって順に配列し、前記全
    熱交換器と2つの前記熱交換コイルとの間の第一通気路
    途中部に還気取入口を連通連結し、第一通気路風下端部
    に連通連結された給気口を、床下へ送風するファンを備
    えた吹出ユニットに、ダクトを介して連通連結し、前記
    各熱交換コイルの空気入口面と空気出口面が前記ケーシ
    ングの正面・背面方向に向くように配置し、2つの前記
    熱交換コイルの空気出入口面のいずれか一方を前記ケー
    シングの正面・背面に対して略平行に、他方を所定角度
    傾斜させて上下方向に略一直線状に配置し、かつ風上側
    の前記熱交換コイルの空気出口面と風下側の前記熱交換
    コイルの空気入口面とが互いに接近する方向に傾けて、
    前記ケーシング内部に、還気と前記全熱交換器を通った
    外気とが前記各熱交換コイルを順次通過するように蛇行
    状の前記第一通気路を、形成したことを特徴とする床下
    吹出形直近空調ユニット。
  2. 【請求項2】 ケーシング内部に、外気を送る第一通気
    路と、還気を送る第二通気路と、を設け、前記第一通気
    路と前記第二通気路にまたがって設けられた全熱交換器
    と、前記第一通気路に設けられた複数の熱交換コイル
    と、を上下方向に配列し、前記全熱交換器と複数の前記
    熱交換コイルとの間の第一通気路途中部に還気取入口を
    連通連結し、第一通気路風下端部に連通連結された給気
    口を、床下へ送風するファンを備えた吹出ユニットに、
    ダクトを介して連通連結し、複数の前記熱交換コイルの
    うちで少なくとも風上側の前記熱交換コイルが、フィン
    群と、途中の管部が複数段・複数列でこのフィン群に挿
    着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多
    数の伝熱管と、これら伝熱管の一端部に連通連結される
    複数の熱媒流入側の分岐ヘッダと、を備え、前記フィン
    群の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管がその途中
    で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつ互い
    に異なる前記分岐ヘッダに連結された前記伝熱管の管部
    が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるよう
    に、構成し、かつ所定の前記分岐ヘッダの熱媒を流通・
    停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整する
    ように構 成したことを特徴とする床下吹出形直近空調ユ
    ニット。
  3. 【請求項3】 熱交換コイルの伝熱管を楕円管にした請
    求項1又は2記載の床下吹出形直近空調ユニット。
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