JP2004150761A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】構造や形状の改良を要することなくスマッジング現象を確実に防ぐことができる空気調和機を提供する。
【解決手段】吹出風の方向が天井面１に近い横方向Ａの場合、吹出風の風量を制限する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、天井取付形の空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井取付形の空気調和機は、天井面に埋込み状態で取付けられる室内ユニット（天井カセットともいう）を有している。室内ユニットの下面（化粧パネル）は室内空間に臨み、その下面に吸込口および吹出口が形成されている。吸込口は下面の中央部に形成され、吹出口は下面の周縁部に形成されている。
【０００３】
このような天井取付形の空気調和機には、吹出風により、室内ユニット周辺の天井面に挨が付着するという、俗にスマッジング現象と呼ばれる問題がある。とくに、天井面が白色系の場合は、スマッジング現象により付着する埃が黒い汚れとなって目立ち、室内の美観を損ねてしまう。
【０００４】
スマッジング現象による汚れを防ぐ手段として、吹出口の構造の改良により吹出風を天井面から剥離させるもの（例えば特許文献１）、あるいは吹出口における風向変更板（ルーバ）の形状の改良により天井面への埃の付着を防ぐもの（例えば特許文献２）などが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−９４１６０号公報公報（空気調和機の吹出口）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２５４９９８号公報（空気調和機の吹出口）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの例は、いずれもスマッジング現象を防ぐことができるが、そのためには構造や形状の改良が必要である。この改良については、他の制約や条件により、不可能な場合がある。
【０００８】
仮に、構造や形状の改良が可能であっても、吹出風の風量により、結局はスマッジング現象が生じてしまうことがある。なお、従来より、吹出風の風量は、使用者の操作により設定されたり、室温と設定温度との差によって何段階にも設定される。これら様々に設定される風量のすべてにおいてスマッジング現象を防ぐことは、非常に困難であった。
【０００９】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、構造や形状の改良を要することなくスマッジング現象を確実に防ぐことができる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の空気調和機は、吹出風の方向が可変の天井取付形の室内ユニットを備え、吹出風の方向が天井面に近いとき、吹出風の風量を制限する。
【００１１】
請求項３に係る発明の空気調和機は、吹出風を揺れ動かす機能を有する天井取付形の室内ユニットを備え、吹出風の揺れ動きの範囲をその吹出風の風量に応じて制限する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の空気調和機における室内ユニットおよびその取付け状態を示している。
【００１３】
１は天井面で、その天井面１に天井取付形の室内ユニット２が埋込み状態で取付けられている。室内ユニット２の下面（化粧パネル）２ａは室内空間に臨み、その下面２ａの中央部に吸込口３が形成され、下面２ａの周縁部に４つの吹出口４が形成されている。
【００１４】
室内ユニット２内には、吸込口３と対応する位置に室内ファン５が設けられ、その室内ファン５を囲む状態に室内熱交換器６が配設されている。この室内熱交換器６から上記各吹出口４にかけて通風路が形成され、それぞれの通風路に風向調節板いわゆるルーバ７が回動自在に設けられている。これらルーバ７は、互いに連動して互いに同じ回動角度に設定される。なお、吸込口３と室内ファン５との間に室内温度センサ８が配設されている。
【００１５】
室内ファン５が動作すると、室内空間の空気が吸込口３を通して室内ユニット２内に吸込まれる。この吸込まれた空気は室内熱交換器６での熱交換によって冷気または暖気となり、その冷気または暖気が各吹出口４から室内空間に向け吹出される。
【００１６】
吹出方向については、各ルーバ７により、天井面１に近い横方向（水平方向ともいう）Ａから真下方向Ｅの範囲で自由に可変設定することができる。また、ルーバ７の往復回動の繰り返し、いわゆるルーバスイングにより、吹出風を横方向Ａから真下方向Ｅの範囲で揺れ動かすことができる。
【００１７】
なお、横方向Ａについては、吹出風量が多い場合に、図２に破線で示すように、天井面１との間に気流の渦が発生し、その渦流の影響で吹出風が天井面１側に偏流し、吹出風が天井面１に沿って流れるというスマッジング現象が発生することが実験により確かめられている。
【００１８】
一方、図３は本発明の空気調和機の制御回路を示している。
圧縮機１１の冷媒吐出口に四方弁１２を介して室外熱交換器１３が接続され、その室外熱交換器１３に電子膨張弁１４を介して上記室内熱交換器６が接続されている。そして、室内熱交換器６に四方弁１２を介して圧縮機１１の冷媒吸込口が接続されている。こうして、冷房および暖房が可能なヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。
【００１９】
室外熱交換器１３の近傍に室外ファン１５が設けられている。これら圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、電子膨張弁１４、室外ファン１５などにより、室外ユニット１０が構成されている。
【００２０】
冷房時は、圧縮機１１から吐出される冷媒が図示実線矢印の方向に流れ、室外熱交換器１３が凝縮器、室内熱交換器６が蒸発器として機能する。暖房時は、四方弁１２が切換わることにより、圧縮機１１から吐出される冷媒が図示破線矢印の方向に流れ、室内熱交換器６が凝縮器、室外熱交換器１３が蒸発器として機能する。
【００２１】
２０は制御部で、当該空気調和機の全般に制御を行う。この制御部２０に、四方弁１２、電子膨張弁１４、室外ファン１５の駆動モータ５Ｍ、各ルーバ７を２つずつ駆動する２つの駆動モータ７Ｍ、室内温度センサ８、インバータ２１、およびリモートコントロール式の操作器（以下、リモコンと略称する）３０が接続されている。
【００２２】
インバータ２１は、商用交流電源２２の電圧を整流し、その整流後の直流電圧を制御部２０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換し、出力する。この出力が圧縮機１１の駆動電力となる。
【００２３】
リモコン３０は、表示部３１、運転／停止釦３２、温度設定釦３３、風量釦３４、ルーバ釦３５、ルーバスイング釦３６などを備えている。風量釦３４の操作により、各吹出口４の吹出風の風量を“弱風”“中風”“強風”“自動風量”など複数のモードに設定することができる。ルーバ釦３５の操作により、各ルーバ７の回動位置を調節することができる。ルーバスイング釦３６の操作により、ルーバスイング（各ルーバ７が往復回動を繰り返すことによる吹出風の揺れ動き）を設定および解除することができる。
【００２４】
制御部２０は、主要な機能として次の（１）（２）の手段を備えている。
（１）吹出風の方向が天井面１に近いとき、風量設定釦３４による設定にかかわらず、吹出風の風量を制限する制御手段。
【００２５】
（２）ルーバスイングの設定時、吹出風の揺れ動きの範囲をその吹出風の風量に応じて制限する制御手段。具体的には、吹出風の方向が天井面１に近い横方向Ａとならないように、各ルーバ７のスイング範囲（往復回動の範囲）を制限する。
【００２６】
つぎに、上記の構成の作用を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
ルーバスイングの非設定時（ステップ１０１のＮＯ）、ルーバ釦３５の操作や運転モード（冷房モード・暖房モード・除湿モード、送風モード等）に応じた角度に各ルーバ７が回動し、各吹出口４から吹出される風の方向がＡ〜Ｅの範囲で可変設定される。
【００２７】
吹出風の方向がＡ〜Ｅのいずれに設定されているかが判定され（ステップ１０２，１０３，１０４）、天井面１にもっとも近い横方向Ａであれば（ステップ１０２のＹＥＳ）、室内ファン５の目標回転数Ｆｍと設定値ｆａとが比較される（ステップ１０５）。目標回転数Ｆｍは、風量設定釦３４の操作や、設定室内温度センサ８の検知温度と温度設定値との差などに応じて設定される
目標回転数Ｆｍが設定値ｆａより大きければ（ステップ１０５のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍが設定値ｆａに制限される（ステップ１０６）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆａ未満であれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍに対する制限はなく、そのときの目標回転数Ｆｍがそのまま維持される（ステップ１０７）。
【００２８】
吹出風の方向が横方向Ａより少し下側の斜め下方向Ｂであれば（ステップ１０３のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍと設定値ｆｂとが比較される（ステップ１０８）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｂより大きければ（ステップ１０８のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍが設定値ｆｂに制限される（ステップ１０９）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｂ未満であれば（ステップ１０８のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍに対する制限はなく、そのときの目標回転数Ｆｍがそのまま維持される（ステップ１０７）。
【００２９】
吹出風の方向が斜め下方向Ｂよりさらに下側の斜め下方向Ｃであれば（ステップ１０４のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍと設定値ｆｃとが比較される（ステップ１１０）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｃより大きければ（ステップ１１０のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍが設定値ｆｃに制限される（ステップ１１１）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｃ未満であれば（ステップ１１０のＹＥＳ）、目標回転数Ｆｍに対する制限はなく、そのときの目標回転数Ｆｍがそのまま維持される（ステップ１０７）。
【００３０】
吹出風の方向が斜め下方向Ｃより下側の斜め下方向Ｄまたは真下方向Ｅであれば（ステップ１０４のＮＯ）、目標回転数Ｆｍに対する制限はなく、そのときの目標回転数Ｆｍがそのまま維持される（ステップ１０７）。
【００３１】
そして、室内ファン５の回転数Ｆが目標回転数Ｆｍとなるよう、室内ファン５の駆動が制御される（ステップ１１２）。
【００３２】
設定値ｆａ，ｆｂ，ｆｃにはｆａ＜ｆｂ≦ｆｃの関係があり、吹出風の方向が天井面１に近いほど、目標回転数Ｆｍの上限が低く設定される。
【００３３】
このように、吹出風の方向が天井面１に近い場合は、風量設定釦３４の操作や室内温度センサ８の検知温度にかかわらず、吹出風の風量を制限することにより、従来のような構造や形状の改良を要することなく、図２に破線で示したスマッジング現象を確実に防ぐことができる。
【００３４】
冷房時は吹出風の方向が横方向Ａに設定されることが多く、暖房時は吹出風の方向が真下方向Ｅに設定される傾向にあり、その冷房時のスマッジング現象防止と真下吹出しによる快適暖房とを両立することができる。
【００３５】
一方、ルーバスイング釦３６の操作によってルーバスイングが設定されると、各ルーバ７が往復回動を繰り返し、各吹出口４の吹出風が上下方向に揺れ動きながら室内空間に流れる。
【００３６】
このルーバスイング時（ステップ１０１のＹＥＳ）、室外ファン５の目標回転数Ｆｍと設定値ｆｂ，ｆｃが比較され（ステップ１１３，１１４）、その比較結果に応じて、各ルーバ７のスイング範囲が制限される。
たとえば、目標回転数Ｆｍが設定値ｆｂ以下の場合は（ステップ１１３のＹＥＳ）、各ルーバ７のスイング範囲が方向Ｂ−Ｅ間に制限される（ステップ１１５）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｃ以下の場合は（ステップ１１４のＹＥＳ）、スイング範囲が方向Ｃ−Ｅ間に制限される（ステップ１１６）。目標回転数Ｆｍが設定値ｆｃより大きい場合は（ステップ１１４のＮＯ）、スイング範囲が方向Ｄ−Ｅ間に制限される（ステップ１１６）。
【００３７】
すなわち、天井面１に近い横方向Ａについては、目標回転数Ｆｍにかかわらず、スイング範囲から除外するようにしている。この除外により、スマッジング現象を確実に防ぐことができる。
【００３８】
しかも、目標回転数Ｆｍが大きいほど、スイング範囲を真下方向Ｅに寄せる形で縮小するようにしているので、この点でも、スマッジング現象を確実に防ぐことができる。
【００３９】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、構造や形状の改良を要することなくスマッジング現象生を確実に防ぐことができる空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の室内ユニットおよびその取付け状態を示す図。
【図２】一実施形態における吹出風とスマッジング現象の関係を説明するための図。
【図３】一実施形態における制御回路のブロック図。
【図４】一実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…天井面、２…室内ユニット、３…吸込口、４…吹出口、５…室内ファン、６…室内熱交換器、７…ルーバ、８…室内温度センサ、１０…室外ユニット、１１…圧縮機、１２…四方弁、１３…室外熱交換器、１４…電子膨張弁、１５…室外ファン、２０…制御部、２１…インバータ

Claims (2)

1. 吹出風の方向が可変の天井取付形の室内ユニットと、
   前記吹出風の方向が天井面に近いとき、前記吹出風の風量を制限する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 吹出風を揺れ動かす機能を有する天井取付形の室内ユニットと、
   前記吹出風の揺れ動きの範囲をその吹出風の風量に応じて制限する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする空気調和機。

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