JP2006162159A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 就寝運転モードになった時に、換気用送風装置の送風機の回転音や風切り音などが安眠の妨げになることを防止する。
【解決手段】 空気調和装置は、室内機（１）からの冷媒配管（２）が、建屋の孔（４）を通って屋外に導き出されて、室外機（３）に接続されている。そして、建屋の孔に挿入される通風ダクト（２３，２４）と、この通風ダクトに接続されている換気用の送風装置（２１，２２）と、この送風装置を制御して換気する制御手段（４６）とを備え、制御手段は、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量を小さくする。
【選択図】 図８

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、その換気に関する。

従来、ルームエアコンなどの空気調和装置は一般的には、換気機能を有しておらず、室内の空気が汚れた際などには適宜、人が窓を開けるなどして、外気を取り入れて換気する必要があった。
そこで、従来より、たとえば特許文献１に記載されているように、空気調和装置に換気用の送風装置を設けたものが提案されている。
特開２００１−３０４６４５号公報

ところで、換気用送風装置の送風量（換気風量）は、空気調和装置が就寝運転モードになった時も、送風量が変わらないため、送風装置の送風機の回転音や風切り音などが、安眠の妨げになる。また、就寝中の部屋の二酸化炭素濃度やその他のガスの濃度は、昼間の活動している時と比べてかなり少なく、無駄に送風装置を稼働しており、消費電力が浪費されている。

解決しようとする問題点は、就寝運転モードになった時も、換気風量が変わらず、送風装置の送風機の回転音や風切り音などが安眠の妨げになる点であり、また、就寝中の部屋の空気汚染度は、昼間の活動している時と比べてかなり少なく、無駄に送風装置を稼働しており、消費電力が浪費されている点である。

本発明の空気調和装置は、室内機（１）からの冷媒配管（２）が、建屋の孔（４）を通って屋外に導き出されて、室外機（３）に接続されている。そして、建屋の孔に挿入される通風ダクト（２３，２４）と、この通風ダクトに接続されている換気用の送風装置（２１，２２）と、この送風装置を制御して換気する制御手段（４６）とを備え、制御手段は、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量を小さくする。

また、室内の空気の汚染を検出する空気汚染センサ（４７，４８）が設けられ、制御手段が、空気汚染センサの検出した空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると、通常運転モード時は換気をさらに抑制し、就寝運転モード時は換気を停止していることがある。

さらに、制御手段は、空気汚染センサの検出した空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると換気を停止しており、かつ、換気抑制設定値は、通常運転モード時よりも就寝運転モード時の方が高いことがある。

本発明によれば、制御手段が、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量を小さくしているので、就寝運転モード時には、送風装置の送風機の回転音や風切り音などが減少し、安眠の妨げになることを極力防止することができる。

また、制御手段は、空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると、通常運転モード時は換気をさらに抑制し、就寝運転モード時は換気を停止しているので、部屋の空気が汚染される頻度の低い就寝時には、なるべく送風装置を停止させており、消費電力を削減することができる。

そして、制御手段は、空気汚染センサの検出した空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると換気を停止し、かつ、換気抑制設定値は、通常運転モード時よりも就寝運転モード時の方が高いので、部屋の空気が汚染される頻度の低い就寝時は、なるべく送風装置を停止させており、消費電力を削減することができる。

就寝運転モードになった時に、換気用送風装置の送風機の回転音や風切り音などが安眠の妨げになることを防止するという目的を、制御手段が、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量が小さくなるように、送風装置を制御することで実現した。

次に、本発明における空気調和装置の一実施例について、図１ないし図８を用いて説明する。図１は本発明における空気調和装置の室内機および室外機の斜視図である。図２は室内機の断面図である。図３は室内機の要部の一部切欠き斜視図である。図４はリモコンの説明図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が前面扉を外した状態の正面図である。図５は空気調和装置の制御の説明図で、（ａ）が運転パターンの表、（ｂ）が制御装置の入出力図である。図６は給排気運転時の概略の説明図である。図７はダブル排気時の概略の説明図である。図８は就寝運転モードに関するフローチャートである。なお、図５（ｂ）においては、換気に関する主な部品のみが記載されており、図示されていない他の部品も制御装置に接続されている。

まず始めに、空気調和装置の全体構成を説明する。
図１において、空気調和装置は、室内機１および、この室内機１と冷媒配管２で接続される室外機３を備えている。室内機１は屋内に設置され、一方、室外機３は屋外に設置されており、冷媒配管２は、建屋に形成された孔４を通って、室内機１と室外機３とを接続している。また、室外機３は、冷媒を圧縮する圧縮機（図示しない）、室外機用熱交換器（図示しない）、冷媒の循環流路を切り換える冷媒流路切換弁（図示しない）および熱交換器用送風機（図示しない）などの機器を具備している。そして、室外機３の運転時には、冷凍サイクルの冷媒が室外機３から暖冷房のために冷媒配管２を介して室内機１に循環している。

図２において、室内機１は、室内機用熱交換器６および循環用送風機７を具備している。室内機１の前面には、可動な前面パネル８が設けられ、この前面パネル８の後側に、空気吸込口１１が設けられている。室内機１の稼働中は、前面パネル８は前側に移動して、空気吸込口１１から室内の空気を室内機１内に取り込むことが可能となる。また、室内機１の停止時には、前面パネル８は後側すなわち空気吸込口１１側に移動して見栄えを良好にしている。室内機１の下側には、空気吹出口１２が設けられている。空気吸込口１１の前面側にはフィルタ１３が設けられている。また、室内機用熱交換器６の上側には、紫外線ランプ装置１４が配置されている。

そして、室内機１の循環用送風機７が稼働すると、室内の空気が、フィルタ１３で濾過された後に、空気吸込口１１から吸い込まれ、室内機用熱交換器６で熱交換され、空気吹出口１２から室内に吹き出している。この様にして、循環用送風機７で室内の空気を循環させながら、この空気を室内機用熱交換器６で熱交換している。

また、空気吹出口１２には、空気の吹き出し方向を変更するための、ルーバー１６，１７が設けられている。左右動ルーバー１６は、空気の吹き出しの左右方向の向きを変え、上下動ルーバー１７は、空気の吹き出しの上下方向の向きを変える。

図３において、室内機１内の端部には、換気用の第１送風装置２１および第２送風装置２２が設けられている。そして、図１および図６において、換気用の各送風装置２１，２２は、通風ダクト２３，２４が接続され、この通風ダクト２３，２４が、冷媒配管２と同様にして、建屋に形成された孔４を通って、屋外に導かれ、外気と連通している。

図６において、第１送風装置２１は給排両用送風装置で、第１送風機３１、吸込側ダンパー３２および吐出側ダンパー３３を具備している。第１送風機３１は、十分な風量を得ることができるシロッコファンであり、稼働時には、一定方向に空気を流す。また、図６および図７に図示するように、第１送風機３１の吸込側は、吸込側ダンパー３２により、第１通風ダクト２３または室内機１内の空間の何れかに選択的に接続される。一方、第１送風機３１の吐出側は、吐出側ダンパー３３により、第１通風ダクト２３または室内機１内の空間の何れかに選択的に接続される。この様に、ダンパー３２，３３は、空気の流れを切り換える風路切換手段として機能する。そして、この第１送風装置２１が給気運転の場合には、図６に図示するように、各ダンパー３２，３３は給気切換位置に切り換わる。すなわち、吸込側ダンパー３２は第１送風機３１の吸込側を第１通風ダクト２３に接続するとともに、吐出側ダンパー３３は第１送風機３１の吐出側を室内機１内の空間に接続する。一方、第１送風装置２１が排気運転の場合には、図７に図示するように、各ダンパー３２，３３は排気切換位置に切り換わる。すなわち、吸込側ダンパー３２は第１送風機３１の吸込側を室内機１内の空間に接続するとともに、吐出側ダンパー３３は第１送風機３１の吐出側を第１通風ダクト２３に接続する。

第２送風装置２２は排気専用送風装置で、第２送風機４１を具備しているが、第１送風装置２１と異なり、風路切換手段であるダンパーは具備していない。第２送風機４１は、第１送風機３１と同様にシロッコファンであり、稼働時には、一定方向に空気を流す。図６および図７に図示するように、第２送風機４１は、その吸込側が室内機１内の空間に接続され、また、吐出側は第２通風ダクト２４に接続される。この様に、第１送風装置２１が給排両用送風装置で、第２送風装置２２が排気専用送風装置であるので、図５（ａ）に示すように、この実施例の空気調和装置の換気パターンには、給排気運転、単独給気運転、単独排気運転およびダブル排気運転の４種類ある。

空気調和装置の制御手段である制御装置４６は、室内機１内のマイコンなどで構成され、空気調和装置の運転を制御している。そして、特に換気に関して、図５（ｂ）に図示するように、制御装置４６には、室内機用熱交換器６付近に配置されて二酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯ２センサ４７、室内機用熱交換器６付近に配置されて煙草の煙の濃度を検出するガスセンサ４８、および、リモコン４９からの信号が入力される。ＣＯ２センサ４７およびガスセンサ４８は、空気の汚染を検出する空気汚染センサとして機能している。また、制御装置４６から、第１送風装置２１の第１送風機３１、ダンパー３２，３３および第２送風装置２２の第２送風機４１などに駆動信号が出力される。さらに、制御装置４６には、その他、室内機１の各種機器および室外機３の各種機器などが入力や出力可能に接続されている。そして、制御装置４６の記憶部（ＥＰＲＯＭやＲＡＭなど）には種々の設定値が記憶されるとともに、図示しないタイマを内蔵している。なお、特に、この実施例の就寝運転モードに関して、制御装置４６の記憶部には、就寝運転モード時の換気抑制設定値や、就寝運転モードフラグなどが記憶される。

リモコン４９は、図４に図示するように、表示部５１および、開閉可能な前面扉５２を具備している。そして、操作部としての各種の操作ボタン５３が、前面扉５２やリモコン４９の本体に複数設けられている。換気に関する操作ボタンである換気切換ボタン５３ａおよび換気風量ボタン５３ｂは、図４（ｂ）に図示するように、前面扉５２を開けると露出し、操作可能となる。また、換気運転開始の操作ボタンである換気空清ボタン５３ｃは、図４（ａ）に図示するように、前面扉５２に設けられている。さらに、快眠と表示されている就寝運転モードボタン５３ｄが、図４（ｂ）に図示するように、前面扉５２を開けると露出し、操作可能となる。

そして、換気切換ボタン５３ａを押すと、順次、給気および排気の両者を行う給排気運転、給気のみを行う給気運転および、排気のみを行う排気運転を室内機１本体の制御装置４６に指示することができるとともに、その換気運転モードが表示部５１に表示される。また、換気風量ボタン５３ｂを押すと、順次、換気風量の指示を強、中、弱にすることができ、その指示が室内機１本体の制御装置４６に入力される。

次に、空気汚染度に対する感度の変更のフローを、図８のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１において、制御装置４６は、リモコン４９の換気切換ボタン５３ａや換気空清ボタン５３ｃが操作されて、リモコン４９からの換気命令が入力されているか否かを判断し、換気命令が無い（換気フラグがＯＦＦの状態）場合には、換気命令が入力されるまで待機する。一方、換気命令が有る（換気フラグがＯＮの状態）場合には、ステップ２に行く。

ステップ２において、制御装置４６は、空気汚染センサであるＣＯ２センサ４７やガスセンサ４８の検出した空気汚染度を入手し、ステップ３に行く。

ステップ３において、制御装置４６は、リモコン４９の就寝運転モードボタン５３ｄが操作されて、リモコン４９からの就寝運転モードの指示が入力されているか否かを判断し、就寝運転モードの指示が無い（就寝運転モードのフラグがＯＦＦの状態）場合には、ステップ４に行き、通常運転モードのステップ４〜８が開始する。一方、就寝運転モードの指示が有る（就寝運転モードのフラグがＯＮの状態）場合には、ステップ９に行き、就寝運転モードのステップ９〜１１が開始する。

ステップ４において、制御装置４６は、換気が、空気汚染度に応じて送風装置が制御される自動運転か、送風装置が一定の送風量で稼働される手動設定運転かを判断し、自動運転の場合にはステップ６に行き、一方、手動設定運転の場合にはステップ５に行く。そして、ステップ５において、制御装置４６は、送風装置２１，２２に稼働信号を出力し、指定された運転（給排気運転、給気運転や排気運転）で換気を行う。また、その送風量が、換気風量ボタン５３ｂで指定された値となるように制御する。そして、ステップ１に戻り、手動設定運転を継続する。

一方、ステップ４において、自動運転の場合には、前述のように、ステップ６に行く。このステップ６において、制御装置４６は、空気汚染度が、記憶部に設定されている通常運転モード時の換気抑制設定値以下か否かを判断し、以下の場合にはステップ８に行き、一方、越えている場合にはステップ７に行く。そして、ステップ７において、制御装置４６は、送風装置２１，２２の送風量が、換気風量ボタン５３ｂで指定された値となるように制御する。そして、ステップ１に戻る。

また、ステップ６において、空気汚染度が、通常運転モード時の換気抑制設定値以下の場合には、前述のように、ステップ８に行き、制御装置４６は、送風装置２１，２２の送風量を、換気風量ボタン５３ｂで指定された値よりも小さくするか、または、送風装置２１，２２を停止させる。そして、ステップ１に戻る。

また、ステップ３において、就寝運転モードの場合には、前述のように、ステップ９に行き、制御装置４６は、送風装置２１，２２の送風量を、換気風量ボタン５３ｂで指定された値よりも一段小さく（たとえば、強の場合には中にしたり、指定された送風量の８０％にしたり）する。そして、ステップ１０に行く。

ステップ１０において、制御装置４６は、空気汚染度が、記憶部に設定されている就寝運転モード時の換気抑制設定値以下か否かを判断し、以下の場合にはステップ１１に行く。一方、越えている場合にはステップ１に戻り、制御装置４６は、送風装置２１，２２の送風量を、換気風量ボタン５３ｂで指定された値よりも一段小さい状態を維持する。

また、ステップ１０において、空気汚染度が、就寝運転モード時の換気抑制設定値以下の場合には、前述のように、ステップ１１に行き、制御装置４６は、送風装置２１，２２を停止させ、ステップ１に戻る。そして、空気汚染度が、就寝運転モード時の換気抑制設定値を越えるまで、換気停止の状態を維持する。

この様にして、この実施例では、通常運転モードには、リモコン４９により指示された運転（給排気運転、給気運転や排気運転）および、指示された送風量で換気を行う手動設定運転と、空気汚染度により自動的に換気を制御する自動運転がある。さらに、この通常運転モードとは別に、就寝運転モードがある。

すなわち、リモコン４９の換気切換ボタン５３ａおよび換気風量ボタン５３ｂからの指示信号により、制御装置４６は、指示された運転（給排気運転、給気運転や排気運転）で、かつ、指示された送風量で送風装置２１，２２を稼働させる（手動設定運転）。

そして、リモコン４９の換気空清ボタン５３ｃからの指示信号が入力されると、制御装置４６は、空気汚染度が換気抑制設定値よりも高い際には、指示された運転（給排気運転、給気運転や排気運転）で、かつ、指示された送風量で送風装置２１，２２を稼働させ、一方、空気汚染度が換気抑制設定値以下の際には、指示された送風量よりも低い送風量で送風装置２１，２２を稼働させるか、または、送風装置２１，２２を停止させる（自動運転）。

また、リモコン４９の就寝運転モードボタン５３ｄからの指示信号が入力されると、制御装置４６は、送風量を指示された送風量よりも一段低い送風量で送風装置２１，２２を稼働させるとともに、空気汚染度が換気抑制設定値以下になると、送風装置２１，２２を停止させる（就寝運転モード）。この就寝運転モード時の換気抑制設定値は、通常運転モード時の換気抑制設定値と同じ値でも可能であるし、通常運転モード時の換気抑制設定値よりも高い値でも可能である。

ところで、就寝時は、昼間などの活動時よりも空気が汚染される頻度が低い。そして、制御装置は、就寝運転モード時に、空気汚染度が換気抑制設定値よりも低くなると、送風装置を停止させているが、この換気抑制設定値は、通常運転モードの自動運転時において停止する際の空気汚染度よりも高い値となっている。したがって、空気汚染の頻度の低い就寝時には、活動時よりも、早くかつ長い間送風装置が停止しており、無駄に送風装置を稼働させることを極力防止している。

この様にして、制御手段として制御装置は、１）就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量を小さくする手段、２）空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると、通常運転モード時は換気をさらに抑制し、就寝運転モード時は換気を停止する手段などを具備している。

そして、制御手段は、上記手段以外にも、実行される各工程に対応して各工程を実行する手段を具備している。また、上記手段を全て具備する必要は必ずしもない。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）送風装置の形式や個数などは適宜変更可能である。たとえば、１個の排気用の送風装置でも可能である。また、第２送風装置２２を給排両用送風装置にして、ダブル給気運転ができるようにすることも可能である。通風ダクトの本数も適宜変更可能である。たとえば、１本にすることも可能である。
（２）送風機はシロッコファンであることが好ましいが、他の形式の送風機であることも可能である。

（３）各フローチャートのステップの順序は適宜変更可能である。たとえば、ステップ１とステップ２の順序を入れ換えることも可能である。
（４）制御手段はマイコンで構成されているが、それ以外の構成でも可能である。

（５）冷媒配管２と通風ダクト２３，２４は、建屋の同じ孔に挿入されることも可能であるし、また、各々別の孔に挿入されることも可能である。なお、建屋の空気調和装置用の孔には、冷媒配管２や通風ダクト２３，２４以外に、ドレンパイプ、電力線や通信線などを挿入することも可能である。
（６）空気汚染センサは、室内の空気の汚れを検出することができるならば、適宜選択可能で、ＣＯ２センサやガスセンサ以外のセンサでも可能である。
（７）就寝運転モード時は、通常運転モード時よりも送風量を小さくしているが、その小さくする方法は適宜選択可能である。たとえば、就寝運転モード用の送風量を予め記憶部に設定しておいたり、指示された送風量に一定の割合（たとえば、８０％）をかけて減少させたり、指示された送風量から一定の風量を減算したり、また、指示された送風量が強の場合には中に、中の場合には弱にしたりすることが可能である。

制御手段が、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量が小さくなるように、送風装置を制御することにより、就寝運転モード時において、換気風量すなわち送風量が小さくなり、送風装置の送風機の回転音や風切り音などが減少する。それにともなって、安眠の妨げになることを極力防止することができる。したがって、空気調和とともに換気を行う空気調和装置に適用することが最適である。

図１は本発明における空気調和装置の室内機および室外機の斜視図である。 図２は室内機の断面図である。 図３は室内機の要部の一部切欠き斜視図である。 図４はリモコンの説明図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が前面扉を外した状態の正面図である。 図５は空気調和装置の制御の説明図で、（ａ）が運転パターンの表、（ｂ）が制御装置の入出力図である。 図６は給排気運転時の概略の説明図である。 図７はダブル排気時の概略の説明図である。 図８は就寝運転モードに関するフローチャートである。

符号の説明

１ 室内機
２ 冷媒配管
３ 室外機
４ 建屋の孔
２１ 第１送風装置（送風装置）
２２ 第２送風装置（送風装置）
２３ 通風ダクト
２４ 通風ダクト
４６ 制御装置（制御手段）
４７ ＣＯ２センサ（空気汚染センサ）
４８ ガスセンサ（空気汚染センサ）
４９ リモコン
５３ リモコンの操作ボタン（操作部）

Claims (3)

1. 室内機からの冷媒配管が、建屋の孔を通って屋外に導き出されて、室外機に接続されている空気調和装置において、
   前記建屋の孔に挿入される通風ダクトと、
   この通風ダクトに接続されている換気用の送風装置と、
   この送風装置を制御して換気する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、就寝運転モードの際には、通常運転モードよりも換気風量を小さくすることを特徴とする空気調和装置。
2. 室内の空気の汚染を検出する空気汚染センサが設けられ、
   前記制御手段は、前記空気汚染センサの検出した空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると、通常運転モード時は換気をさらに抑制し、就寝運転モード時は換気を停止していることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 室内の空気の汚染を検出する空気汚染センサが設けられ、
   前記制御手段は、前記空気汚染センサの検出した空気汚染度が、換気抑制設定値以下になると換気を停止しており、
   かつ、換気抑制設定値は、通常運転モード時よりも就寝運転モード時の方が高いことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
   

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