JP2007085606A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】天井面の結露や汚染を防止しながら、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供すること。
【解決手段】室内空間に冷気を吹き出して冷房を行う通常冷房運転モードと、天井面に冷気を吹き付けて冷却された天井面により間接的に冷房を行う間接冷房運転モードとを有し、通常冷房運転モードと間接冷房運転モードの切り替えを行う運転モード切替手段２２と、天井面温度を検出する天井面温度センサ２０と、室内温度を検出する室内温度センサ２１を備え、運転モード切替手段２２は天井面温度センサ２０の検知温度と室内温度センサ２１の検知温度に基づき通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、天井面や壁面を冷却することで、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行う空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機は、天井面及び壁面に冷風を吹き出し、天井面及び壁面を冷却することにより間接的に室内を冷房するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の空気調和機の断面図を示すものである。図５に示すように室内機本体１は、内部に吸い込み口２と、ファン３と、熱交換器４と、ドレンパン５と、吹き出し口６を有する構成であり、室内機本体１の筐体の上部が天井内に埋め込まれ、その下部が天井面７から部屋空間内に露出するように設置される。吸い込み口２から吸込まれた空気は、ファン３の働きにより、図中の空気の流れＡのように取り込まれる。吸い込み口２から吸込まれた空気は、熱交換器４により冷却され、空気の流れＢのような経路で室内機本体１の筐体の側面８に設けられた吹き出し口６から室内へ排出される。

図６は、特許文献１に記載された従来の空気調和機の気流説明図を示すものである。吹き出し口６から吹き出された空気の流れＢは、天井面に平行な方向に吹き出されるため、室内空間（室内機本体１の底面真下に該当する空間）方向へは冷風が直接吹き出されない。また、空気の流れＢは、天井面７と平行するように流れることで、天井面７は冷風の流れによって冷却される。さらに、空気の流れＢは、天井面７から壁面８にぶつかることにより壁面に沿って下降する流れを生じ、この時壁面８を冷却するように作用する。上述した冷風の流れ、及び冷却された天井面７と壁面８は、徐々に室内空気を冷却するように作用し、最終的に室内を冷房する所謂間接冷房を行うように構成されている。
特開２００２−２２１９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、空気調和機からの吹き出し空気が常に天井面から壁面に沿って流れるように構成しているため、天井面から気流が剥離した場合、室内空間の湿った空気を巻き込んで天井面への結露や汚染（スマッジング）を引き起こす恐れがあるといった課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、天井面の結露や汚染を防止しながら、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内空間に冷気を吹き出して冷房を行う通常冷房運転モードと、天井面に冷気を吹き付けて冷却された天井により間接的に冷房を行う間接冷房運転モードとを有し、通常冷房運転モードと間接冷房運転モードの切り替えを行う運転モード切替手段と、天井面温度を検出する天井面温度センサと、室内温度を検出する室内温度センサとを備え、運転モード切替手段は、天井面温度センサの検知温度と室内温度センサの検知温度とに基づいて通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替えるように構成したものである。

また、本発明の空気調和機は、さらに室内湿度センサを備え、運転モード切替手段は天井面温度センサの検知温度と、室内温度センサの検知温度と室内湿度センサの検知湿度から算出される室内空気の露点温度に基づき通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替えるように構成したものである。

また、運転モード切替手段は、天井面の結露の可能性があると判定した場合は通常冷房運転モードで室内空間の冷房を行い、天井面の結露の可能性が無いと判定した場合は間接冷房運転モードを行うように切り替えを行うようにしたものである。

これによって、例えば、天井面温度と室内温度とにより天井面への結露の可能性があると判定された場合は、通常冷房運転モードで室内空間の冷房を行い、天井面への結露の可能性が無いと判定された場合は、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行う間接冷房運転モードを行うといった切り替えが可能となり、天井面への結露や汚染を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

本発明の空気調和機は、室内空間の空調負荷が小さくなって天井面への結露が発生しにくい状態を検出して、その場合にのみ間接冷房運転を行い、室内空間の空調負荷が大きく天井面への結露の恐れがある場合には通常冷房を行うことが可能となるので、天井面への結露や汚染を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、室内空間に冷気を吹き出して冷房を行う通常冷房運転モードと、天井面に冷気を吹き付けて冷却された天井により間接的に冷房を行う間接冷房運転モードとを有し、前記通常冷房運転モードと前記間接冷房運転モードとの切り替えを行う運転モード切替手段と、天井面温度を検出する天井面温度センサと、室内温度を検出する室内温度センサとを備え、前記運転モード切替手段は天井面温度センサの検知温度と室内温度センサの検知温度とに基づいて通常冷房運転モード又は間接冷房運転モードに切り替えるように構成したもので、天井面の冷却状態と室内空間の冷却状態とを検知しながら通常冷房運転モード又は間接冷房運転モードに切り替えを行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

第２の発明は、第１発明の空気調和機にさらに室内湿度センサを備え、運転モード切替手段は天井面温度センサの検知温度と、室内温度センサの検知温度と室内湿度センサの検知湿度とから算出される室内空気の露点温度に基づいて通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替えるように構成したもので、天井面の冷却状態と、室内空間の空調負荷の状態を検出しながら通常冷房運転モード又は間接冷房運転モードに切り替えを行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

第３の発明は、天井面温度と室内温度および室内湿度とにより天井面への結露の可能性を判定し、結露の可能性があると判定した場合は通常冷房運転モードで室内空間の冷房を行い、天井面への結露の可能性が無いと判定した場合は間接冷房運転モードに切り替えを行うもので、天井面への結露や汚染を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

第４の発明は、天井面温度センサを天井の上面（裏側）にサーミスタを貼付する形式とすることにより、室内空間に温度センサおよびその配線が露出して美観を損ねることなく
天井面温度を検出できるようになり、低コストで天井面への結露を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能とすることができる。

第５の発明は、天井面温度センサを空気調和機本体に配設した輻射センサにより非接触で検知する形式とすることにより、特に壁掛け型の空気調和機においては、天井面温度を被接触で検出できるようになり、あらためて天井面温度センサの設置やその配線をする必要がなく、室内空間の美観を損ねることなく天井面への結露を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の縦断面図であり、図２は通常冷房運転モード吹き出し状態の要部拡大図、図３は間接冷房運転モード吹き出し状態の要部拡大図である。

図１において、室内機本体１は内部にファン３、熱交換器４、ドレンパン５を有し、天井７の上方に埋め込んで取り付けられる。化粧パネル１２はフィルター９を取り付けた吸い込み口２と吹き出し口６ａを有し、天井７の表側となる下面に露出させて取り付けられ、室内機本体１とともに図中矢印で示した方向に風を流す風路を形成している。風向偏向板１３は吹き出し口６ａに回動可能に取り付けられ、吹き出し気流を上下方向に偏向する断面形状が円弧状のものである。天井面温度センサ２０は天井７の裏側となる上面に密着するように貼付されて天井７の温度を検知し、室内温度センサ２１は室内機本体１の吸い込み口２付近に設けられ、室内空間の温度を検知する。運転モード切替手段２２は、予め定めた天井温度と室内温度との関係により通常冷房運転モードと間接冷房運転モードの切り替え指令を室内機本体１に対して出力するように構成されている。

以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。まず、天井面温度センサ２０と室内温度センサ２１の検知温度から室内空間の冷房負荷が大きく天井７の下面への結露の可能性があると判定された場合は、通常冷房運転モードの吹き出し状態で運転する。通常冷房運転モードの吹き出し状態では、図２に示すように風向偏向板１３は下方を向き、最も上方に風向を偏向させた状態においても天井面に気流が沿わない範囲内で風向を偏向して、室内空間に直接冷風を吹き出す冷房運転を行う。

次に、天井面温度センサ２０と室内温度センサ２１の検知温度から室内空間の冷房負荷が小さく天井面への結露の可能性が無いと判定された場合は、間接冷房運転モードの吹き出し状態で運転する。間接冷房運転モードの吹き出し状態では、図３に示すように風向偏向板１３が吹き出し口６ａを遮蔽させる状態に向き、静圧の高められた風向偏向板１３手前の空気は、第二吹き出し口６ｂを介して吹き出し、冷風は天井面を沿って流れるとともに天井７を冷却することで、室内空間は直接冷風を当てない間接冷房を行う。

以上のように、本実施の形態においては、運転モード切替手段２２が、予め定めた天井面温度と室内温度との関係により通常冷房運転モードと間接冷房運転モードの切り替えを行うので、天井７の下面の結露や汚染を防止しながら、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

また、本実施の形態では天井面温度センサを天井面の裏側にサーミスタを貼付する形式とすることにより、特に天井埋め込み型の空気調和機において、室内空間に温度センサおよびその配線が露出して美観を損ねることなく天井面温度を検出できるようになり、低コ
ストで天井面への結露を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うことが可能とすることもできる。

また、本実施の形態では室内湿度センサを室内温度センサ近傍に備えることにより、運転モード切替手段は天井面温度センサの検知温度と、室内温度センサの検知温度と室内湿度センサの検知湿度から算出される室内空気の露点温度に基づき通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替えるようにすることにより、さらに確実に天井面への結露を防止しながら人体に直接冷風を当てない快適な間接冷房を行うこともできる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機を取り付けた状態の側面図である。図４において、室内機本体１は壁掛け型の室内機であり、空気調和機の室内機としての基本的な内部構成は本発明の実施の形態１に示した天井埋め込み型の室内機と同等であるので詳細な説明は省略する。

室内機本体１は壁面８に掛けられて取り付けられ、風向偏向板１３の向きにより通常冷房運転モードと間接冷房運転モードを切り替えるように構成されている。図４では間接冷房運転モードの風向偏向板１３の向きを示しているが、風向偏向板１３を下方に向けることにより、通常冷房運転モードの吹き出しが可能なように構成されている。間接冷房運転モードにおいて、室内機本体１から吹き出された冷風Ａは、天井７に沿うように流れる。輻射センサ１４は天井面温度検知範囲７ａに向けられ、その温度を非接触で検知する。室内温度センサ（図示せず）は室内機本体１の吸い込み口付近に配設されて室内温度を検出する。

以上のように構成された空気調和機において、本発明の第１の実施の形態における空気調和機と同様に、運転モード切替手段２２（図示せず）が、予め定めた天井面温度と室内温度との関係により通常冷房運転モードと間接冷房運転モードの切り替えを行うことで、天井面の結露や汚染を防止しながら、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行うことが可能な空気調和機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、天井面の結露や汚染を防止しながら、人体に直接冷風を当てないようにした間接冷房を行うことができるので、天井面に沿う気流を発生させうる他形態の機器、例えば天井吊り型、床置き型、壁埋め型等の形態にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の縦断面図 本発明の実施の形態１における空気調和機の通常冷房運転モード吹き出し状態の要部拡大図 本発明の実施の形態１における空気調和機の間接冷房運転モード吹き出し状態の要部拡大図 本発明の実施の形態２における空気調和機を取り付けた状態の側面図 従来の空気調和機の断面図 従来の空気調和機の気流説明図

符号の説明

１ 室内機本体
７ 天井
１４ 輻射センサ
２０ 天井面温度センサ
２１ 室内温度センサ
２２ 運転モード切替手段

Claims (5)

1. 室内空間に冷気を吹き出して冷房を行う通常冷房運転モードと、天井面に冷気を吹き付けて冷却された天井により間接的に冷房を行う間接冷房運転モードとを有し、前記通常冷房運転モードと前記間接冷房運転モードとの切り替えを行う運転モード切替手段と、天井面温度を検出する天井面温度センサと、室内温度を検出する室内温度センサとを備え、前記運転モード切替手段は、前記天井面温度センサの検知温度と前記室内温度センサの検知温度とに基づいて通常冷房運転モード又は間接冷房運転モードに切り替えることを特徴とする空気調和機。
2. 室内空間に冷気を吹き出して冷房を行う通常冷房運転モードと、天井面に冷気を吹き付けて冷却された天井面により間接的に冷房を行う間接冷房運転モードとを有し、前記通常冷房運転モードと前記間接冷房運転モードとの切り替えを行う運転モード切替手段と、天井面温度を検出する天井面温度センサと、室内温度を検出する室内温度センサと、室内湿度センサとを備え、前記運転モード切替手段は、前記天井面温度センサの検知温度と、前記室内温度センサの検知温度と前記室内湿度センサの検知湿度とから算出される室内空気の露点温度とに基づいて通常冷房運転モード又は間接冷房運転モードに切り替えることを特徴とする空気調和機。
3. 運転モード切替手段は、天井面の結露の可能性があると判定した場合は通常冷房運転モードで室内空間の冷房を行い、天井面の結露の可能性が無いと判定した場合は間接冷房運転モードを行うように切り替えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 天井面温度センサは天井の上面（裏側）にサーミスタを貼付する形式とした請求項１から３のうちいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 天井面温度センサは空気調和機本体に配設した輻射センサにより非接触で検知する形式とした請求項１から３のうちいずれか一項に記載の空気調和機。