JPH05280762A - 輻射パネル付室内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、壁掛けタイプで、結露水の滴下の
心配なく、頭寒足熱にしたがった輻射冷房を高能力で運
転することを最も主要な特徴とする。 【構成】室内３を構成する壁部３ａに据付可能な室内ユ
ニットの本体２を設け、この本体２の下面を除く少なく
とも前面に、下向きに傾けた小パネル部１５を並べて構
成され、輻射方向を下向きに定めた輻射面１７ａをもつ
輻射パネル１７を設け、この輻射パネル１７と共に輻射
用熱交換器１３を設け、輻射パネル１７とこれに対向す
る本体部分との間に小パネル部１５の下端部から落ちる
結露水１９を受けて所定の部位へ導く流路１８を設けた
ことにある。これによって、輻射面１７ａに付く結露水
１９をパネル裏側の流路１８に流すようにして、居住者
がいると想定する方向に対し、冷房輻射を頭寒足熱にし
たがって効果的に行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室内に熱を輻射する
輻射パネルを備えて構成される輻射パネル付室内ユニッ
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】室内ユニットには、本体の前面に輻射パ
ネルを設けたものがある。ところで、こうした輻射パネ
ル付きでは、輻射暖房を可能とした床置きタイプの室内
ユニットしか製品化されていない。これは、輻射冷房を
行うとき、輻射パネルの表面に生じる結露水が問題とな
るからである。

【０００３】すなわち、輻射熱を用いた空調は、室内ユ
ニットの本体前面の外表面の全体に、所定面積のパネル
面をもつ輻射パネルを輻射用熱交換器と共に設けた構造
を採用して、輻射用熱交換器を流れる冷媒の熱を輻射パ
ネルを通して室内へ輻射することで行う。このとき、輻
射用熱交換器に高温冷媒を通せば輻射暖房が行われ、低
温冷媒を通せば輻射冷房が行われる。

【０００４】ここで、輻射暖房の場合はないものの、輻
射冷房の場合には、冷房効果を大きくすべくパネル面の
温度を低くすると、パネル面が露点温度以下に下がるし
たがって、輻射パネルのパネル面に結露が生じる。この
結露水は、本体に内蔵のドレンパンなどの所定の受部に
は行かず、パネル表面を伝わって、室内の床面に滴下し
てしまう。

【０００５】そこで、上記したような結露水の滴下の心
配のない室内ユニット、すなわち図５および図６に示さ
れるような床置きタイプの輻射暖房可能な室内ユニット
のみが製品化されている事情にある。

【０００６】この輻射パネル付室内ユニットは、図５の
（ａ）に示されるように上部に吹出口ａを有し、前面下
部に吸込口ｂを有した本体ｃの内部に風路ｄを設け、こ
の風路ｄ内に対流用熱交換器ｅ，室内ファンｆを設ける
ことで、吹出口ａから冷風又は温風を吹き出して室内を
対流で冷暖房させるようにしている。また本体ｃの吸込
口ｂを除く前面全体には、図５の（ｂ）に示されるよう
な断熱材より構成された壁部ｇ、この壁部ｇの前面側に
埋設された輻射用熱交換器ｈ、この輻射用熱交換器ｈに
結合されて壁部ｇの前面に設けた輻射パネルｆで構成さ
れるパネルユニットｊが設けられ、圧縮機（図示しな
い）から吐出された高温冷媒を輻射用熱交換器ｈに通す
ことで、図６に示されるように冷媒の熱を輻射パネルｉ
から室内へ輻射させるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空調の
点から見ると、輻射冷房もできなければ十分といえるも
のではない。そこで、この床置きタイプの室内ユニット
を用いて、輻射冷房することが考えられる。しかしなが
ら、床置きタイプの室内ユニットは据付場所が床面であ
るため、居住者の足元を輻射冷房してしまいやすい。こ
のため、空調快適性の基本原則である頭寒足熱にしたが
った空調が損なわれるという難点をもつ。そこで、床置
きタイプでなく、壁掛けタイプの室内ユニットに輻射パ
ネルを設けて、輻射冷房をすることが考えられる。

【０００８】壁掛けタイプの室内ユニットは、室内の高
い位置から居住者がいると想定される方向に対して冷房
輻射が可能となるために、床置きタイプでは成し得なか
った空調快適性（頭寒足熱）の点で良い結果を生むと思
われる。しかしながら、これも輻射パネルに付く結露水
の点を考えると、十分ではない。すなわち、結露水の滴
下の点を考えると、この場合も輻射パネルの輻射方向を
大幅に下向きに向けることは難しい。

【０００９】そこで、結露水の点を解決するべく、輻射
パネルの輻射面の温度を室内（被空調空間）の露点温度
以上に保つように、冷凍サイクルの運転を制御すること
が考えられる。

【００１０】ところが、この運転制御だと、露点温度に
したがって冷媒の温度が制御される都合上、冷凍サイク
ルの高能力運転は制限されてしまう。このため、冷房効
果のほしい高温多湿時に十分に冷房能力を発揮できない
問題が発生する。

【００１１】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、壁掛けタイプ
で、結露水の滴下の心配なく、頭寒足熱にしたがった輻
射冷房を高能力で運転することが可能な輻射パネル付室
内ユニットを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の輻射パネル付室内ユニットは、被空調空間
を構成する壁部に据付可能な室内ユニットの本体を設
け、この本体の下面を除く少なくとも前面に、下向きに
傾けた小パネル部を並べて、輻射方向を下向きにした輻
射面を構成してなる輻射パネルを設け、この輻射パネル
と共に輻射用熱交換器を設け、前記輻射パネルとこれに
対向する本体部分との間に前記小パネルの下端部から伝
わり落ちる結露水を受けて所定の部位へ導く流路を設け
たことにある。

【００１３】

【作用】この発明の輻射パネル付室内ユニットによる
と、輻射冷房するときは、輻射用熱交換器に低温冷媒を
流通させる。すると、輻射用熱交換器を流れる低温冷媒
の熱が、被空調空間の壁部に据付けた本体の輻射パネル
を通して、室内へ輻射される。これにより、被空調空間
に居る居住者へ、高い位置から冷房輻射され、頭寒足熱
にしたがった空調が行われる。

【００１４】ここで、輻射パネルは下向きに傾けた小パ
ネル部を組合わせて構成されているから、輻射冷房時、
輻射パネルに生じた結露水は、小パネル部のパネル表面
を伝わりながら下端部へ流れ落ち、流路を通って、所定
の部位へ導かれていく。

【００１５】したがって、壁掛けタイプの室内ユニット
でありながら、輻射パネルのパネル表面を伝わり落ちる
結露水で室内の床面を濡らさずに、さらには冷凍サイク
ルの冷房能力が制限される心配なく、高い輻射効果を得
ることができるようになる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図３に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。図１の（ａ）中はこの
発明を適用した室内ユニットを示す。この室内ユニット
１の本体２は、背面を据付面２ａに定めた偏平箱形に構
成されている。そして、図２にも示されるようにこの本
体２の据付面２ａが室内３（被空調空間）の壁部３ａ
（図１しか図示せず）の上段中央に据付けられている。

【００１７】本体２は、上部に吸込口４を有し、前面下
部に吹出口５を有している。また本体２の内部には、こ
れら吸込口４と吹出口５とを連通する風路６が設けられ
ている。この風路６には、上流側から対流用熱交換器７
（室内側熱交換器）、室内ファン８（横流ファンよりな
る）が設けられ、対流用熱交換器７で熱交換した空気を
吹出口５から室内３へ吹き出すようにしている。なお、
９は対流用熱交換器７の下端部に配設された対流式熱交
換器用のドレンパンである。本体２の吹出口５を除く前
面部分の全体には、パネルユニット１０が設けられてい
る。

【００１８】このパネルユニット１０の構造について説
明すれば、１１は本体２の前部の壁部を兼ねる仕切板で
ある。仕切板１１は、例えば前面と下面との二面が開放
した極薄偏平箱形に形成してある。この仕切板１１内に
は、連続発泡の断熱材（多孔質断熱材）１２が充填され
ている。

【００１９】この断熱材１２の前面には、本体幅方向に
複数に往復する熱交換パイプ１３ａが埋められていて、
断熱材１２の前面に輻射用熱交換器１３を設けている。
また断熱材１２の前面は、図１の（ａ）に示されるよう
に熱交換パイプ１３ａのパイプ段毎に、例えば断面が略
扇形に形成された溝部１４が複数段、形成してある。

【００２０】これら溝部１４の各熱交換パイプ側の平滑
な面１４ａ添わせて、輻射パネル片１５（本願の小パネ
ル片に相当）がそれぞれ設けられ、パネルユニット１０
の全体を構成している。

【００２１】ここで、上記輻射パネル片１５は、図１の
（ｂ）に示されるように面１４ａと同形に形成された高
熱伝導性の帯板部材の裏面に、略Ｕ字状の係合爪１６を
突設して構成される。そして、この係合爪１６が面１４
ａの直下にある熱交換パイプ１３ａに対して係合され、
輻射パネル片１５を傾いた状態のまま、面１４ａに配置
させている。これにより、各輻射パネル片１５を下向き
に設けている。

【００２２】そして、各溝部１４の面１４ａは、いずれ
も大きな下向き角度に設定されている。こうした上下方
向に並ぶ各段の輻射パネル片１５の組合わせから、室内
３に臨むパネルユニット１０の前面に、所定の面積をも
ち、かつ輻射方向を大きく下向きに定めた輻射面１７ａ
をもつ輻射パネル１７を構成している。つまり、本体２
の前面には、頭寒足熱にしたがった冷房輻射を効果的に
行えるようにした輻射パネル１７が設けられる。

【００２３】また上記各輻射パネル片１５とこれに対向
する仕切板１１の背面壁との間にある断熱材１２のその
もの性質を用いて、同部分に流路１８を構成している。
すなわち、断熱材１２は連続発泡であるので、空間が連
続している性質を利用して、輻射冷房運転時、各輻射パ
ネル片１５の表面を伝わって同パネル片１５の下端部か
ら落ちる結露水１９を、断熱材１２の内部を通って下方
へ導けるようにしている。

【００２４】一方、上記ドレンパン９は、図１に示され
るように断熱材１２の下端部の直下まで延長されてい
て、ドレンパン９の開口を断熱材１２の下端部に臨ませ
ている。これにより、所定の部位である、対流用揮熱交
換器７のドレンパン９に、輻射冷房運転時、輻射パネル
１７で生じる結露水を集溜させるようにしている。

【００２５】こうして構成された壁掛け式の室内ユニッ
ト１を用いて、対流を使った冷暖房、輻射を使った冷暖
房を行える冷凍サイクルを構成している。図３にこの冷
凍サイクルが示されている

【００２６】この冷凍サイクルについて説明すれば、こ
れはヒ−トポンプ冷凍サイクルを構成する冷媒回路の部
位、例えば冷暖房切換の四方弁２０と室外側熱交換器２
１との間に、電磁二方弁２２、対流式熱交換器７、膨張
弁２３（減圧装置）をつなげてなる対流側の冷媒回路２
４と、電磁二方弁２５、輻射用熱交換器１３、膨張弁２
６（減圧装置）をつなげてなる輻射側の冷媒回路２７と
を並列に接続してなる。これにより、電磁二方弁２２お
よび電磁二方弁２５の開閉動作により、対流用熱交換器
７だけを用いた冷暖房運転、輻射用熱交換器１３だけを
用いた冷暖房運転、さらに対流用熱交換器７と輻射用熱
交換器１３との双方を用いた冷暖房運転を行うようにし
てある。なお、２８は圧縮機、２１ａは室外側熱交換器
２１と共に設けられた室外ファンである。つぎに、この
ように構成された室内ユニット１の作用について説明す
る。

【００２７】室内３を輻射暖房を行うときは、図示しな
い操作部の輻射暖房スイッチをオンする。これにより、
四方弁２０が暖房側に切換わり、電磁二方弁２２が
「閉」、電磁二方弁２５が「開」になる。ついで、圧縮
機２８の駆動モ−タ（図示しない）が励磁されるととも
に，室内ファン８，室外ファン２１ａの各ファンモ−タ
８ａ，２１ｂが作動していく。

【００２８】すると、圧縮機２８から吐出した冷媒は、
輻射用熱交換器１３、膨張弁２６、室外側熱交換器２
１、四方弁２０を循環していき、暖房サイクルを構成し
ていく。これにより、輻射用熱交換器１３には高温な冷
媒が流れ、各輻射パネル片１５、すなわち輻射パネル１
７を加熱していく。

【００２９】ここで、室内ユニット１は壁部３ａの上段
に据付けられ、輻射パネル１７の輻射面１７ａは大きな
角度で下向きに据付けられているから、主に居住者がい
ると想定される室内２の方向へ、高い位置から暖房輻射
することになる。これにより、快適な輻射暖房効果が得
られる。

【００３０】なお、対流のみで室内３を暖房するとき
は、電磁二方弁２２を「開」、電磁二方弁２５を「閉」
にすればよく、輻射と対流とを併用して暖房するとき
は、電磁二方弁２２および電磁二方弁２５を「開」にす
ればよい。

【００３１】また、室内３を輻射冷房するときは、図示
しない操作部の輻射冷房スイッチをオンする。これによ
り、四方弁２０が冷房側に切換わり、電磁二方弁２２が
「閉」、電磁二方弁２５が「開」になる。ついで、圧縮
機２８の駆動モ−タ（図示しない）が励磁されるととも
に，室内ファン８，室外ファン２１ａの各ファンモ−タ
８ａ，２１ｂが作動していく。

【００３２】すると、圧縮機２８から吐出した冷媒は、
室外側熱交換器２１、膨張弁２６、輻射用熱交換器１
３、四方弁２０を循環していき、冷房サイクルを構成し
ていく。これにより、輻射用熱交換器１３には低温な冷
媒が流れ、各輻射パネル片１５、すなわち輻射パネル１
７を冷却していく。

【００３３】ここで、先にも述べたように室内ユニット
１は壁部３ａに据付けられ、輻射パネル１７の輻射面１
７ａは大きな角度で下向きに据付けられているから、主
に居住者がいると想定される室内２の方向へ、高い位置
から冷房輻射することになる。つまり、頭寒足熱にした
がった冷房がなされ、快適な輻射冷房効果が得られる。
ここで、大きな輻射冷房効果を得るために冷凍サイクル
の能力を高くして、輻射パネル１７の輻射面１７ａの温
度を下げるとする。

【００３４】すると、パネルの表面近傍における露点温
度（室内３）によっては、図１の（ｂ）に示されるよう
に輻射面１７ａ、すなわち輻射パネル片１５の表面に結
露水１９が生じる。

【００３５】このとき、各輻射パネル片１５は下向きに
傾いているから、結露水１９はパネル表面を伝わりなが
ら輻射パネル片１５の下端部を至り、同部分から断熱材
１２へ流れ落ちる。すると、結露水１９は断熱材１２に
しみ入る。この断熱材１２で受けた結露水１９は、流路
１８、すなわち断熱材１２を下方へしみ通って、ドレン
パン９に導かれていく。すなわち、断熱材１２の下端部
に至る。そして、結露水１９は同端部からドレンパン９
内に滴下して、同ドレンパン９に集溜される。

【００３６】それ故、輻射パネル１７の表面を伝わり落
ちる結露水１９で室内３の床面を濡らすことなく、上記
したような高い輻射効果を得ることができる。しかも、
冷凍サイクルの冷房能力が制限される心配もない。その
うえ、下向きに傾斜させた輻射パネル片１５の裏側で結
露水１９を流通させて所定部位に導く構造は、見栄えの
点でもよい。

【００３７】なお、対流のみで室内３を冷房するとき
は、電磁二方弁２２を「開」、電磁二方弁２５を「閉」
にすればよく、輻射と対流とを併用して冷房するとき
は、電磁二方弁２２および電磁二方弁２５を「開」にす
ればよい。図４はこの発明の第２の実施例を示す。

【００３８】第２の実施例は、上記第１の実施例のよう
に断熱材１２を流路１８としたのではなく、断熱材１２
の無いパネルユニット１０を構成して、各輻射パネル片
１５とこれに対向する仕切板１１の背面壁との間にある
空間３０（隙間）を流路１８として、輻射パネル片１５
の表面を伝わりながら落ちる結露水１９をドレンパン９
に導くようにしたものである。

【００３９】なお、上述した実施例共、本体２の前面に
輻射パネル１７を設けた例を挙げたが、これに限らず、
本体２の側面に輻射パネル１７を設けてよく、要は室内
３の床面に滴下する本体２の下面を除く、本体２の少な
くとも前面に輻射パネル１７を設けてあれば、効果的な
輻射冷房が期待できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
壁掛けタイプで、結露水の滴下の心配なく、頭寒足熱に
したがった輻射冷房を高能力で運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の第１の実施例の輻射パネ
ル付室内ユニットを示す断面図。（ｂ）は、同室内ユニ
ットの輻射パネルの一部の構造を拡大して詳細に示す断
面図。

【図２】室内の壁部に据付けた壁掛けタイプの輻射パネ
ル付室内ユニットを示す斜視図。

【図３】通常の冷暖房運転と輻射冷暖房運転とが可能な
ヒ−トポンプ冷凍サイクルを示す図。

【図４】この発明の第２の実施例の輻射パネル付室内ユ
ニットの要部を拡大して示す断面図。

【図５】（ａ）は、従来の床置きタイプの輻射パネル付
室内ユニットを据付状態と共に示す断面図。（ｂ）は、
同室内ユニットの輻射パネルの構造を示す断面図。

【図６】室内の床面に据付けた輻射パネル付室内ユニッ
トを示す斜視図。

【符号の説明】

２…本体、６…風路、７…対流式熱交換器、９…ドレン
パン、１０…パネルユニット、１１…仕切板、１２…断
熱材、１３…輻射用熱交換器、１３ａ…熱交換パイプ、
１５…輻射パネル片（小パネル部）、１６…係合爪、１
７ａ…輻射面、１８…流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被空調空間を構成する壁部に据付可能な室
   内ユニットの本体と、 この本体の下面を除く少なくとも前面に設けられた、下
   向きに傾けた小パネル部を並べて、輻射方向を下向きに
   した輻射面を構成してなる輻射パネルと、 この輻射パネルと共に設けられた輻射用熱交換器と、 前記輻射パネルとこれに対向する本体部分との間に設け
   られ、前記小パネルの下端部から伝わり落ちる結露水を
   受けて所定の部位へ導く流路とを具備してなることを特
   徴とする輻射パネル付室内ユニット。