JPH10318583A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】室内と床下の空調ができることを前提として、
過度の冷房効果を阻止し、快適空調を得るとともに、住
宅寿命の向上化を図った空気調和機を提供する。 【解決手段】室内通風路１４と床下通風路１５を備え、
室内通風路に室内吹出し口７を備えるとともに室内用送
風機１２Ａと室内用熱交換器１１Ａを配置し、床下通風
路に床下吹出し口８を備えるとともに床下用送風機１２
Ｂと床下用熱交換器１１Ｂを配置して、冷暖房運転の切
換えが可能な空調運転をなし、室内用熱交換器と床下用
熱交換器を、冷凍サイクル中で並列に接続し、かつ床下
用熱交換器の液側入り口に冷媒流路を開閉する電磁開閉
弁２１を介設し、冷房運転時に、床下送風切換えモード
を選択することにより、床下用送風機を運転するととも
に、電磁開閉弁を閉成するよう制御する制御部２５を備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内通風路と床下
通風路を備え、各通風路に吹出し口を備えるとともに送
風機と熱交換器を配置して、冷暖房運転の切換えが可能
な空調運転をなす空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内に対する冷暖房作用ばかりでなく、
床面を冷却または加温する空気調和機が知られている。
たとえば、特公平７−１１１２６５号公報には、室内ユ
ニットの上部に上吹出し口、下部に下吹出し口を備え、
外気温検出手段の出力に応じて任意に上、下吹出しを切
換える技術が開示されている。

【０００３】上吹出し口から吹出される冷風は室内へ直
接吹出されて冷房作用をなす。また、床に設けられる開
口から２重床の下部空間に導かれて床冷房をなす。ま
た、下吹出し口から吹出される温風は２重床の下部空間
に吹出されて床暖房をなし、さらに床に設けられる開口
から被空調室内へ導かれて冷房作用をなす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術のものは、床下に冷風を通した場合、断熱材の隙間か
ら冷気が漏れたり、根太が直接的に冷やされるため床下
で結露が生じ易く、根太や床材が腐食する要因となる。
床面吹出し口付近で水をこぼした場合は、水が床下空間
に侵入して床下空間にカビが生えたり建材が腐食し、い
ずれにしても住宅寿命が低下する。

【０００５】また、冷房運転を長時間継続すると、床か
ら吹出される冷風の比重が重いため、そのまま床面に滞
留するとともに、床面輻射により過度の冷房効果となっ
て現れる。室内の垂直方向において大きな温度差が生
じ、足下は冷たく、頭部は暑いという非常に不快な温熱
環境となってしまう。

【０００６】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、室内と床下の空調が
できることを前提として、過度の冷房効果を阻止し、快
適空調を得るとともに、床下のカビ発生を抑えて建材の
腐食を抑制し、住宅寿命の向上化を図った空気調和機を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明の空気調和機は、請求項１として、室内通風
路と床下通風路を備え、上記室内通風路に室内吹出し口
を備えるとともに送風機と熱交換器が配置され、上記床
下通風路に床下吹出し口を備えるとともに送風機と熱交
換器が配置され、冷暖房運転の切換えが可能な空調運転
をなす空気調和機において、空調運転時に、床下の冷暖
房を行わずに床下送風のみをなす床下送風切換え運転モ
ードを制御する制御手段を具備したことを特徴とする。

【０００８】請求項２として、請求項１記載の空気調和
機において上記室内通風路と床下通風路にそれぞれ配置
される上記熱交換器は、冷凍サイクル中で並列に接続さ
れ、かつ上記床下用熱交換器の液側入り口には冷媒流路
を開閉する開閉弁が介設され、冷房運転時に床下送風切
換え運転モードを選択することにより、上記制御手段
は、床下用送風機を運転するとともに、開閉弁を閉成す
るよう制御することを特徴とする。

【０００９】請求項３として、請求項１記載の空気調和
機において上記室内通風路と床下通風路にそれぞれ配置
される上記熱交換器は、冷房運転モードで室内用熱交換
器−床下用熱交換器の順に直列に接続され、かつこれら
室内用熱交換器と床下用熱交換器との間には流量調整用
の制御弁が設けられ、冷房運転時に床下送風切換え運転
モードを選択することにより、上記制御手段は、床下用
送風機を運転するとともに、流量調整用の制御弁の開度
を絞って室内用熱交換器で冷媒をスーパヒートさせるよ
う制御することを特徴とする。

【００１０】請求項４として、請求項２および請求項３
のいずれかに記載の空気調和機において上記室内用送風
機は横流ファンを備え、上記床下用送風機は遠心ファン
を備えたことを特徴とする。

【００１１】以上のような課題を解決する手段を採用す
ることにより、請求項１ないし請求項４記載の発明によ
れば、過度の冷房効果を阻止して快適空調を得るととも
に、必要に応じて床下を乾燥した状態に維持でき、カビ
の発生を抑え建材の腐食を防止して住宅寿命が向上化す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１は被空調室である
部屋の側断面を示していて、図中１は被空調室の室内空
間であり、床２、壁３、および図示しない天井で囲まれ
ている。上記床２の下部には密閉空間である床下空間４
が形成されている。

【００１３】また、床２の一側部には空気調和機の室内
ユニットＹａが配置される。上記室内ユニットＹａは、
ユニット本体５の背面側が壁３と密着しており、前面側
にフィルタを備えた上下一対の吸込み部６ａ，６ｂが設
けられる。

【００１４】ユニット本体５の上面部には室内吹出し口
７が設けられる。ユニット本体５の底部は開口してお
り、上記床２に設けられる床下吹出し口８を介して床下
空間４に対向している。

【００１５】この室内ユニットＹａの配置位置とは反対
側の側部で、かつ床２部位には床面吹出し口９が開口さ
れ、床下空間４と室内空間１とがこの床面吹出し口９を
介して連通している。

【００１６】特に、上記床下吹出し口８および床面吹出
し口９は害虫侵入防止板１０によって閉成される。この
害虫侵入防止板１０は、たとえば図４（Ａ）に示すよう
に金網状をなす板体ａ、あるいは同図（Ｂ）に示すよう
に、パンチングメタル状をなす板体ｂからなる。いずれ
の板体ａ，ｂにしても、通気性を有するとともに、ゴキ
ブリや鼠などの害虫の通過を阻止する機能を有してい
る。

【００１７】再び図１に示すように、上記ユニット本体
１内部には、上下吸込み部６ａ，６ｂと対向した位置に
上下一対の熱交換器１１Ａ，１１Ｂが配置される。後述
するように、上部の熱交換器は室内用熱交換器１１Ａと
して用いられ、下部の熱交換器は床下用熱交換器１１Ｂ
として用いられる。

【００１８】さらに、室内用熱交換器１１Ａの背面側に
は室内用送風機１２Ａとファンケーシング１３Ａが配置
され、床下用熱交換器１１Ｂの背面側には床下用送風機
１２Ｂとファンケーシング１３Ｂが配置される。

【００１９】したがって、室内用送風機１２Ａを駆動す
ることにより、室内空間１の空気が上部吸込み部６ａか
らユニット本体５内へ吸込まれ、室内用熱交換器１１Ａ
を介して上面部の室内吹出し口７から再び室内空間１へ
吹出されるようになっていて、ユニット本体５内には室
内通風路１４が形成される。

【００２０】また、床下用送風機１２Ｂを駆動すること
により、室内空間１の空気が下部吸込み部６ｂからユニ
ット本体５内に吸込まれ、床下用熱交換器１１Ｂを介し
て床下吹き出し口８から床下空間４へ吹出される。そし
てさらに、この床下空間４から床面吹出し口９を介して
再び室内空間１へ吹出されるようになっていて、ユニッ
ト本体５内には床下通風路１５が形成される。

【００２１】換言すれば、室内通風路１４に室内吹出し
口７を備えるとともに、室内用送風機１２Ａと室内用熱
交換器１１Ａが配置され、上記床下通風路１５に床下吹
出し口８を備えるとともに床下用送風機１２Ｂと床下用
熱交換器１１Ｂが配置されることとなる。

【００２２】このようにして構成される空気調和機の室
内ユニットＹａは、図２に示すように、室外ユニットＹ
ｂと配管接続および電気的接続され、よって室内ユニッ
トＹａと室外ユニットＹｂとの間に冷凍サイクルと制御
系統が構成される。

【００２３】すなわち、室内用熱交換器１１Ａと床下用
熱交換器１１Ｂは並列に接続されていて、この並列回路
１６は、圧縮機１７と、四方弁１８と、室外熱交換器１
９および自動膨張弁２０などと、ヒートポンプ式の冷凍
サイクルを構成するよう連通される。

【００２４】そして、上記室内用熱交換器１１Ａと床下
用熱交換器１１Ｂの並列回路１６において、特に床下用
熱交換器１１Ｂの液側入り口には、冷媒流路を開閉する
電磁開閉弁２１が設けられる。

【００２５】なお、上記室内用送風機１２Ａは、駆動モ
ータ２２ａの回転軸に横流ファン２２ｂが嵌着されてな
り、床下用送風機１２Ｂは、駆動モータ２３ａの回転軸
にプロペラ型の遠心ファン２３ｂが嵌着されてなる。

【００２６】そして、上記圧縮機１７と、四方弁１８
と、室外熱交換器１９に対向して配置される室外送風機
２４と、室内用送風機１２Ａと、床下用送風機１２Ｂお
よび電磁開閉弁２１は、全て制御部２５に電気的に接続
されている。

【００２７】上記制御部２５は、図示しないリモートコ
ントロール式の操作器（以下、リモコンと省略する）か
らの指令信号や、図示しない室内温度センサあるいは床
温度センサなどからの検知信号を受けて、これと電気的
に接続された圧縮機１７をはじめとする各構成部品へ制
御信号を送るようになっている。

【００２８】上記リモコンには、運転／停止釦、運転切
換え釦、室内側風量変更釦、床下側風量変更釦、室内温
度調節釦、床温度調節釦および床下送風切換え釦などを
備えている。

【００２９】しかして、冷房運転モードでは、図の実線
矢印の方向に冷媒が流れる冷房サイクルが構成され、室
外熱交換器１９が凝縮器、室内用熱交換器１１Ａおよび
床下用熱交換器１１Ｂが蒸発器として機能する。

【００３０】暖房運転モードでは、図の破線矢印の方向
に冷媒が流れる暖房サイクルが構成され、室外熱交換器
１９が蒸発器、室内用熱交換器１１Ａおよび床下用熱交
換器１１Ｂが凝縮器として機能する。

【００３１】同時に室内送風機１２Ａが運転され、室内
通風路１４に沿って熱交換空気が循環し、室内空間１が
冷暖房される。また、床下用送風機１２Ｂが運転される
と、床下通風路１５に沿って熱交換空気が循環し、床面
が冷却・加熱され、室内空間１に対する輻射冷暖房がな
される。

【００３２】上記床下吹出し口８および床面吹出し口９
を害虫侵入防止板１０で閉成したので、ゴキブリや鼠な
どの害虫がユニット本体５を介して床下通風路１５へ侵
入することを防止でき、衛生的な空調を実現できる。ま
た、害虫侵入防止板１０を合成樹脂材で成形することに
より、経年変化の影響がなく、長期に亘って効果が持続
される。

【００３３】上記室内用送風機１２Ａとして横流ファン
２２ｂを備えたので、室内空間１において騒音の小さな
静粛空調を実現できる。また、床下用送風機１２Ｂとし
て高静圧タイプの遠心ファン２３ｂを備えたので、床下
通風路１５の面積が広く、かつ長くなっても、熱交換空
気流量の低下を最小限に抑えることができ、床面温度分
布が小さい快適な床冷暖房がなされる。

【００３４】なお説明すれば、図６に示すように、上記
遠心ファン２３ｂと横流ファン２２ｂの静圧に対する風
量特性が知られている。すなわち、遠心ファン２３ｂは
静圧が高く比較的遠くの範囲まで送風するのに適してい
るが、風量が少ない。

【００３５】逆に、横流ファン２２ｂは大きな風量をと
れるが静圧が低く、比較的近くの範囲までにしか送風さ
れない。このような遠心ファン２３ｂと横流ファン２２
ｂの特性に対し、通風路の通風抵抗の大小に応じてマッ
チングがとれる位置が異なる。すなわち、通風路にファ
ンを配置して運転した場合、おのずと静圧に対する風量
特性が決定される。

【００３６】たとえば、床下通風路１５に室内側と同じ
横流ファン２２ｂを備えて通風した場合、通風抵抗が小
さな場合（狭い空間）ではＡａ点でマッチングするが、
通風抵抗が大きい場合（広い空間）ではＢａ点でマッチ
ングしてしまい、風量が大幅に低下して床面温度分布が
大きくなり、不快な場所が存在してしまう。

【００３７】上述のように床下用送風機１２Ｂに遠心フ
ァン２３ｂを採用すると、床下などの広く、かつ害虫侵
入防止板１０を備えて通風抵抗の大な空間に対して風量
が多いＡ，Ｂ点でマッチングする。床下風量は大きく変
化しないですみ、床面温度分布が小さくなり、快適な床
面輻射空調が実現できる。

【００３８】また、このような空調運転を行って、かつ
所定期間毎に、リモコンの床下送風切換え釦をオンにす
る。具体的には、高温多湿となる夏季で冷房運転を行っ
ているときが多い。

【００３９】すなわち、冷風を床下空間４に導くと、断
熱材の隙間から冷気が漏れたり、根太が直接的に冷やさ
れるため床下で結露が発生し易く、カビ発生や建材腐食
の原因となる。また、床面吹出し口９付近に水をこぼし
た場合も同様である。

【００４０】そこで、リモコンの床下送風切換え釦をオ
ンすると、制御部２５は床下用熱交換器１１Ｂの液側入
り口に設けられる電磁開閉弁２１に閉成信号を送るの
で、この開閉弁は閉成する。

【００４１】したがって、室外熱交換器１９からの液冷
媒が床下用熱交換器１１Ｂには導かれず、全て室内用熱
交換器１１Ａに導かれる。一方で、室内用送風機１２Ａ
および床下用送風機１２Ｂの運転は継続されており、室
内空間１に対する冷房作用が継続するけれども、床下空
間４に対しては送風のみ行われる。

【００４２】このように、床下送風切換え運転モードに
切換えて床下空間４へ送風することにより、床下空間４
や床面吹出し口９周囲に生成していた結露が蒸発して、
湿気が除去され乾燥化する。したがって、カビの発生を
抑え、建材の腐食を防止して住宅寿命をより長くでき
る。

【００４３】そして、床面輻射による過度の冷房効果が
弱められ、室内の垂直方向における温度差が小さくなっ
て快適な空調作用が行われる。図３に示すような、冷凍
サイクルに代えてもよい。

【００４４】ここでは室内ユニットＹａに配置される室
内用熱交換器１１Ａと床下用熱交換器１１Ｂを冷凍サイ
クル中では直列に接続し、これら熱交換器相互間に流量
調整用の電子制御弁２６を設けたこと以外は、先に説明
したものと同一であるので、同番号を付して新たな説明
は省略する。

【００４５】しかして、リモコンから床下送風切換えモ
ードが選択された場合に、上記制御部２５は流量調整用
の上記電子制御弁２６の流量を絞り込むよう制御する。
冷媒は、室外熱交換器１９から膨張弁２０を介して室内
用熱交換器１１Ａに導かれて蒸発し、室内空間１に対す
る冷房作用は継続して行われる。

【００４６】しかるに、室内用熱交換器１１Ａの下流側
に設けられる電子制御弁２６は大きく絞られているとこ
ろから、冷媒は室内用熱交換器１１Ａでほとんど蒸発
し、スーパーヒート状態となって導出される。

【００４７】このスーパーヒート状態になった冷媒は、
そのまま床下用熱交換器１１Ｂに導かれるが、ここでは
何らの熱交換作用も行われない。一方で、床下用送風機
１２Ｂの運転が継続されるところから、床下空間４には
常温の風が送風され、循環する。

【００４８】よって、床下空間４や床面吹出し口９周囲
に生成していた結露が蒸発して、湿気が除去され乾燥化
する。カビの発生が抑えられ、建材の腐食が防止されて
住宅寿命がより長くなることは変わりがない。

【００４９】図５に示すように、ユニット本体５内の下
部吸込み部６ｂと床下用熱交換器１１Ｂとの間に、空気
清浄機２７を配置してもよい。この他の構成は先に説明
したものと同一であるので、同番号を付して新たな説明
は省略する。

【００５０】上記空気清浄機２７を備えることによっ
て、床下空間４へ送風する空気中に存在する塵埃やダニ
の類を吸着・除去できて、さらに衛生的な空調運転が可
能となる。

【００５１】なお、上記実施の形態においては、冷房運
転時に、床下冷房を行わずに床下送風のみをなす切換え
運転モードを備えたが、これに限定されるものではな
く、暖房運転時に、床下暖房を行わずに床下送風のみを
なす切換え運転モードを備えてもよいことは勿論であ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項４記載の発明によれば、室内と床下の空調ができる
ことを前提として、過度の冷房効果を阻止し、快適空調
を得るとともに、床下空間の結露を蒸発させてカビの発
生を抑制し、かつ建材の腐食を防止して住宅寿命の向上
化を得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、一実施の形態を示す、空気調和機を
備えた部屋の概略の構成図。

【図２】同実施の形態を示す、空気調和機の冷凍サイク
ルと制御系統の構成図。

【図３】他の実施の形態を示す、空気調和機の冷凍サイ
クルと制御系統の構成図。

【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、互いに異なる害虫侵入
防止板の一部拡大図。

【図５】さらに他の実施の形態を示す、空気調和機の概
略の構成図。

【図６】遠心ファンと横流ファンの風量に対する静圧の
特性図。

【符号の説明】

１４…室内通風路、 １５…床下通風路、 ７…室内吹出し口、 １２Ａ…室内用送風機、 １２Ｂ…床下用送風機、 １１Ａ…室内用熱交換器、 １１Ｂ…床下用熱交換器、 ８…床下吹出し口、 ２５…制御部、 ２１…電磁開閉弁、 ２６…（流量調整用の）電子制御弁、 ２２ｂ…横流ファン、 ２３ｂ…遠心ファン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内通風路と床下通風路を備え、上記室内
   通風路に室内吹出し口を備えるとともに送風機と熱交換
   器が配置され、上記床下通風路に床下吹出し口を備える
   とともに送風機と熱交換器が配置され、冷暖房運転の切
   換えが可能な空調運転をなす空気調和機において、 空調運転時に、床下の冷暖房を行わずに床下送風のみを
   なす床下送風切換え運転モードを制御する制御手段を具
   備したことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】上記室内通風路と床下通風路にそれぞれ配
   置される上記熱交換器は、冷凍サイクル中で並列に接続
   され、かつ上記床下用熱交換器の液側入り口には冷媒流
   路を開閉する開閉弁が介設され、 冷房運転時に床下送風切換え運転モードを選択すること
   により、上記制御手段は、上記床下用送風機を運転する
   とともに、上記開閉弁を閉成するよう制御することを特
   徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】上記室内通風路と床下通風路にそれぞれ配
   置される上記熱交換器は、冷房運転モードで室内用熱交
   換器−床下用熱交換器の順に直列に接続され、かつこれ
   ら室内用熱交換器と床下用熱交換器熱交換器との間には
   流量調整用の制御弁が設けられ、 冷房運転時に床下送風切換え運転モードを選択すること
   により、上記制御手段は、床下用送風機を運転するとと
   もに、上記流量調整用の制御弁の開度を絞って上記室内
   用熱交換器で冷媒をスーパヒートさせるよう制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
4. 【請求項４】上記室内用送風機は横流ファンを備え、上
   記床下用送風機は遠心ファンを備えたことを特徴とする
   請求項２および請求項３のいずれかに記載の空気調和
   機。