JP2007322062A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、空間内の温度分布のバラツキを解消してユーザに快適な空間を提供することにある。
【解決手段】空気調和装置１は、空調された風を吹出口１０２ａから吹き出して空調対象空間Ｚ１を空調する空気調和装置であって、第１温度検出手段Ｔ１，Ｔ１ａ，Ｔ３と、第２温度検出手段Ｔ２，Ｔ２ａ，Ｔ３と、撹拌運転制御手段７ａとを備える。第１温度検出手段は、空間における天井付近の第１空間の第１温度を検出する。第２温度検出手段は、空間における床付近の第２空間の第２温度を検出する。撹拌運転制御手段は、第１温度と第２温度との温度差が所定温度以上になった場合に、空調対象空間内の空気を撹拌する撹拌運転を行う。
【選択図】図６

Description

空間の温度のバラツキを改善制御する空気調和装置に関する。

調和された空気を室内へと吹き出して室内の空気調和を行う空気調和装置の１つに、床置き型空気調和装置がある。この床置き型空気調和装置は、室内の床に設置されるタイプの空気調和装置であり、吹出口が設けられたケーシングを備える。そして、吹出口から調和された空気を室内へ吹出して室内の空調を行っている。（特許文献１参照）。
特開２００６−６４２１９号公報

しかしながら、特許文献１のような空気調和装置では、暖房の際に、床付近と比較して天井付近の温度が高くなる傾向がある。このため、ユーザは頭付近と足付近とで温度差を感じ、温度差を不快に感じることが多い。

本発明の課題は、空間内の温度分布のバラツキを解消してユーザに快適な空間を提供することにある。

第１発明に係る空気調和装置は、調和された風を吹出口から吹き出して空調対象空間を空調する空気調和装置であって、第１温度検出手段と、第２温度検出手段と、撹拌運転制御手段とを備える。第１温度検出手段は、空調対象空間における天井付近の第１空間の第１温度を検出する。第２温度検出手段は、空調対象空間における床付近の第２空間の第２温度を検出する。撹拌運転制御手段は、第１温度と第２温度との温度差が所定温度以上になった場合に、空調対象空間内の空気を撹拌する撹拌運転を行う。

この空気調和装置では、空調対象空間における天井付近の第１空間の第１温度と、空調対象空間における床付近の第２空間の第２温度とを検出する。検出された第１温度と第２温度との温度差が所定温度以上になると、第１温度と第２温度との温度差が無くなるように空調対象空間内の空気を撹拌する撹拌運転を行う。

したがって、空調対象空間の天井付近と床付近との温度差を小さくすることができ、空調対象空間内の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、所定温度は、３℃から１０℃の範囲で設定される。

この空気調和装置では、第１温度と第２温度との温度差が設定された温度以上、例えば、３℃以上になると、撹拌運転を行う。このため、温度差が３℃以上になったときのみ撹拌運転を行うため、ユーザがドラフト感を感じることを極力少なくできる。なお、ここでは、設定された所定温度を３℃以上としたが、３℃から１０℃の間であれば何度に設定されても構わない。

第３発明に係る空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置であって、第１温度検出手段は、空調対象空間の天井に設置される。

この空気調和装置では、第１温度検出手段は、空調対象空間の天井に設置されている。このため、天井付近の空気の温度を直接検出することができ、天井付近の空気の温度を正確に把握することができる。したがって、タイミング良く撹拌運転を行うことができ、快適な空間を維持することができる。

第４発明に係る空気調和装置は、第１発明から第３発明のいずれかに係る空気調和装置であって、第２温度検出手段は、空調対象空間の床に設置される。

この空気調和装置では、第１温度検出手段は、空調対象空間の床に設置されている。このため、床付近の空気の温度を直接検出することができ、床付近の空気の温度を正確に把握することができる。したがって、タイミング良く撹拌運転を行うことができ、快適な空間を維持することができる。

第５発明に係る空気調和装置は、第１発明から第４発明のいずれかに係る空気調和装置であって、第１温度検出手段および第２温度検出手段は、熱電対温度センサである。

この空気調和装置では、第１温度検出手段および第２温度検出手段として、熱電対温度センサを利用している。熱電対温度センサは安価に製造することができるため、生産コストを抑えることができる。

第６発明に係る空気調和装置は、第１発明から第４発明のいずれかに係る空気調和装置であって、第１温度検出手段および第２温度検出手段は、赤外線温度センサである。

この空気調和装置では、第１温度検出手段および第２温度検出手段として、赤外線温度センサを利用している。赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、本体ケーシングの内部などに組み込むことができ、空気調和装置の設置工事を容易にできる。

第７発明に係る空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置であって、第１温度検出手段と第２温度検出手段とは、１つの赤外線温度センサであり、向き変更手段をさらに備える。向き変更手段は、第１温度を検出する際に第１空間の方向を向き、第２温度を検出する際に第２空間の方向を向く。

この空気調和装置では、第１温度検出手段と第２温度検出手段とは、１つの赤外線温度センサである。そして、この赤外線温度センサが、空調対象空間の上部に向くことで第１空間の温度を検出し、空調対象空間の下部を向くことで第２空間の温度を検出している。

本発明では、第１温度検出手段と第２温度検出手段とを１つの赤外線温度センサにしているため、生産コストを抑えることができる。また、赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、本体ケーシングの内部などに組み込むことができ、空気調和装置の設置工事を容易にできる。

第８発明に係る空気調和装置は、第１発明から第７発明のいずれかに係る空気調和装置であって、撹拌運転制御手段は、撹拌運転の際に、吹出口から吹き出す風量を最大にする。

この空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風量を最大にする。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第９発明に係る空気調和装置は、第１発明から第８発明のいずれかに係る空気調和装置であって、吹出口縮小手段をさらに備える。吹出口縮小手段は、吹出口の面積を小さくする。撹拌運転制御手段は、撹拌運転の際に、吹出口縮小手段により吹出口から吹き出す風速を大きくする。

この空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口の面積を小さくすることで吹出口から吹き出す風速を大きくする。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第１０発明に係る空気調和装置は、第１発明から第９発明のいずれかに係る空気調和装置であって、撹拌運転制御手段は、撹拌運転の際に、吹出口から吹き出す風の向きを空調対象空間の中心付近に向ける。

この空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風の向きを空調対象空間の中心付近に向ける。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第１１発明に係る空気調和装置は、第１発明から第９発明のいずれかに係る空気調和装置であって、撹拌運転制御手段は、撹拌運転の際に、吹出口から吹き出す風の向きをスイングさせる。

この空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風の向きをスイングさせる。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第１発明に係る空気調和装置では、空調対象空間の天井付近と床付近との温度差を小さくすることができ、空調対象空間内の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

第２発明に係る空気調和装置では、設定された３℃から１０℃の値になったときのみ撹拌運転を行うため、ユーザがドラフト感を感じることを極力少なくできる。

第３発明に係る空気調和装置では、第１温度検出手段は、空調対象空間の天井に設置されている。このため、天井付近の空気の温度を直接検出することができ、天井付近の空気の温度を正確に把握することができる。したがって、タイミング良く撹拌運転を行うことができ、快適な空間を維持することができる。

第４発明に係る空気調和装置では、第１温度検出手段は、空調対象空間の床に設置されている。このため、床付近の空気の温度を直接検出することができ、床付近の空気の温度を正確に把握することができる。したがって、タイミング良く撹拌運転を行うことができ、快適な空間を維持することができる。

第５発明に係る空気調和装置では、第１温度検出手段および第２温度検出手段として、熱電対温度センサを利用している。熱電対温度センサは安価に製造することができるため、生産コストを抑えることができる。

第６発明に係る空気調和装置では、第１温度検出手段および第２温度検出手段として、赤外線温度センサを利用している。赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、空気調和装置内部に組み込むことができ、空気調和装置の設置工事を容易にできる。

第７発明に係る空気調和装置では、第１温度検出手段と第２温度検出手段とを１つの赤外線温度センサにしているため、生産コストを抑えることができる。また、赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、空気調和装置内部に組み込むことができ、空気調和装置の設置工事を容易にできる。

第８発明に係る空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風量を最大にする。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第９発明に係る空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口の面積を小さくすることで吹出口から吹き出す風量を最大にする。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第１０発明に係る空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風の向きを空調対象空間の中心付近に向ける。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

第１１発明に係る空気調和装置では、撹拌運転として、吹出口から吹き出す風の向きをスイングさせる。このため、空調対象空間内の空気を強制的に対流させることができ、第１空間と第２空間との温度差を低減させることができる。

＜空気調和装置の冷凍回路＞
図１は、ＣＯ２冷媒を使用した空気調和装置１の冷凍回路である。空気調和装置１は、圧縮機２、四路切換弁３、室外熱交換器４、膨張弁５、および室内熱交換器６を、冷媒配管で連結した冷凍回路を有する。図１において、実線および破線の矢印は冷媒の流れ方向を示している。空気調和装置１は、四路切換弁３で冷媒の流れ方向を切り換える事により、暖房運転と冷房運転とを切り換えることができる。

冷房運転時においては、室外熱交換器４がガスクーラーとなり、室内熱交換器６が蒸発器となる。一方、暖房運転時においては、室外熱交換器４が蒸発器となり、室内熱交換器６がガスクーラーとなる。室外熱交換器４および室内熱交換器６は、それぞれプレートフィン１１（図３参照）と伝熱管１２（図３参照）とから成り、伝熱管１２内の冷媒が空気流を介してプレートフィン１１と熱交換を行う。

図１において、Ａ点は暖房運転時における圧縮機２の吸入側であり、Ｂ点は暖房運転時における圧縮機２の吐出側である。Ｃ点は暖房運転時における室内熱交換器６の冷媒出口側であり、Ｄ点は暖房運転時における室外熱交換器４の冷媒入口側である。

図２（ａ）は、ＣＯ２冷媒の圧力−エンタルピー状態図であり、縦軸が圧力Ｐ、横軸がエンタルピーｈを表す。Ｔｋは臨界点Ｋを通る等温線であり、Ｔｘは温度Ｔｘの等温線である。Ｔｘ＞Ｔｋであり等温線Ｔｋの右側では、ＣＯ２冷媒が液化も２相化も起こらない。等温線Ｔｋの右側で臨界圧Ｐｋ以上の領域を超臨界状態と呼び、本実施形態の熱交換器を使用する空気調和装置１では、超臨界状態を含む冷凍サイクルで運転される。図２（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの点に対応した冷媒の状態を表している。

図２（ｂ）は、ＣＯ２冷媒の温度−エントロピー状態図であり、縦軸は温度Ｔ、横軸はエントロピーｓを表す。図２（ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの点に対応した冷媒の状態を表している。冷媒の温度は、圧縮機２の吐出側であるＢ点を出てから、室内熱交換器６の冷媒出口であるＣ点へ至るまでの間に低下する。このため、室内熱交換器６表面の温度は、冷媒の上流側の温度が高く下流側の温度が低くなる温度分布となっている。したがって、空気流が、冷媒の下流側から冷媒の上流側に向かって通過する方が、空気と室内熱交換器６との温度差が安定し、空気と室内熱交換器６との熱交換量が増加する。

＜室内熱交換器の構造＞
図３は、本発明の実施形態に係る室内熱交換器６の構造を示す斜視図である。室内熱交換器６は、クロスフィンタイプの熱交換器である。プレートフィン１１は、薄いアルミニウム製の平板であり、一枚のプレートフィン１１には複数の貫通孔１１ａが形成されている。伝熱管１２は、プレートフィン１１の貫通孔１１ａに挿入される直管１２ａと、隣り合う直管１２ａの端部同士を連結するＵ字管１２ｂ，１２ｃとから成る。なお、本実施形態の伝熱管１２は、直管１２ａとＵ字管１２ｂとは一体に形成されており、Ｕ字管１２ｃは、直管１２ａがプレートフィン１１の貫通孔１１ａに挿入された後で、溶接などによって直管１２ａの端部に連結される。

伝熱管１２は、空気流と交差する方向に配置されてできる列６１〜７２が、空気流の上流から空気流の下流に向かって１２列配置されている。冷媒は、空気流の下流側の列７２に属する伝熱管１２から、空気流の上流側の列６１に属する伝熱管１２に流れる。これによって、空気流と冷媒の流れとは、対向するようになるので、対向しないものと比べて熱交換量が増加する。但し、実験によって伝熱管の列が３列以下の熱交換器では、空気流と冷媒の流れを対向させても、対向させなくても、効果に大差はない。

図４は、本発明の実施形態に係る室内熱交換器６のパスの構成図である。図４において実線は、図手前側にあるＵ字管１２ｂを示し、破線は、反対側にあるＵ字管１２ｃを示す。冷媒は、列７２に属する６本の伝熱管１２に分かれて流入し、それぞれ６つのパス８１〜８６を経て、列６１の６本の伝熱管１２から出てくる。このように、冷媒が複数のパス８１〜８６に分かれて流通することによって、放熱工程の全域を通じて冷媒温度と空気温度との温度差が適正に維持され、空気との熱交換量が増加する。

プレートフィン１１は、列６１と列６２との間で分割されている。これは、列６３と列６４との間、列６５と列６６との間、列６７と列６８との間、列６９と列７０との間および列７１と列７２との間にも実施されている。これによって、プレートフィン１１表面の熱は分割部１３を超えて移動することはできないので、プレートフィン１１の表面温度が高く維持され、空気流との熱交換量が増加する。

また、図３において、伝熱管１２の直管１２ａの延びる方向が室内熱交換器６の奥行である。本実施形態では、縦、横、奥行のうちで奥行寸法が最も短い。これによって、冷媒が流れるパス８１〜８６が短くなり、放熱工程の全域を通じて冷媒温度と空気温度との温度差が適正に維持される。

伝熱管１２内を流れる冷媒から伝熱管１２への熱移動は、冷媒の流れが層流のときよりも乱流のときの方が活発である。したがって、本実施形態では、伝熱管１２の管外径を４ｍｍ以下にして伝熱管１２内の冷媒の流れが乱流となるようにしている。

＜空気調和装置の室内機＞
図５は、本発明の実施形態に係る熱交換器を使用した室内機１０１の縦断面図である。室内機１０１は、床置き型の空気調和装置の室内機である。室内機１０１は、ケーシング１０２内部に室内熱交換器６を搭載している。室内熱交換器６の上方には送風機１０３が配置されており、送風機１０３の上方には、空気吹出口１０２ａが設けられている。室内熱交換器６の下方には、空気吸込口１０２ｂが設けられている。室内機１０１は、室内熱交換器６で熱交換された空気を空気吹出口１０２ａから吹き出し（図５，図６の矢印Ａ１参照）、後述する室内空間Ｚ１の空気を空気吸込口１０２ｂから取り入れている（図５，図６の矢印Ａ２参照）。なお、空気吹出口１０２ａにはフラップ１０５が設けられており、空気吹出口１０２ａからの吹き出しの角度は、フラップ１０５により斜め上方に向かって吹き出されるようになっている。その吹き出し角度は、水平面に対して４５度から９０度の角度範囲内に、好ましくは、６０度から８０度の角度範囲内（本実施例では８０度）に吹き出されるようになっている。

室内熱交換器６の空気流上流側には、冷媒を分流して各パス８１〜８６の入口に導く第１ヘッダ１４が装着されている。また、室内熱交換器６の空気流下流側には、各パス８１〜８６の出口から流出してくる冷媒を冷媒配管へ導く第２ヘッダ１５が装着されている。

暖房運転時、冷媒は室内熱交換器６の各パス８１〜８６の上方から下方へ流れ、空気流は、室内熱交換器６の下方から上方へ流れる。このため、空気流は、空気吹出口１０２ａに近づくにつれてより高い温度の冷媒と熱交換を行ない温度上昇するので、室内機１０１は、快適な暖房を提供することができる。

また、室内機１０１には、室内空間Ｚ１の温度を検出する第１温度センサＴ１と第２温度センサＴ２とが設けられる。第１温度センサＴ１と第２温度センサＴ２とは、非接触方式で温度を計測可能な赤外線温度センサである。

＜室内空間における温度検出＞
室内機１０１は、図６のように、室内空間Ｚ１に設置される。室内空間Ｚ１のうちで、天井付近を上部空間Ｚ２に、床付近を下部空間Ｚ３とする。この室内空間Ｚ１において暖房運転をすると、上部空間Ｚ２における第１温度ｔ１と、下部空間Ｚ３における第２温度ｔ２との間に温度差Δｔが生じる。第１温度ｔ１と第２温度ｔ２との間に温度差Δｔが生じると、ユーザは、頭と足との間で温度差を感じ、不快に感じやすい。このため、本実施例の空気調和装置１の室内機１０１では、第１温度ｔ１と第２温度ｔ２とを検出し、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）が大きくなった場合に、後述する撹拌運転を行っている。撹拌運転を行うことで、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを小さくしている。

室内機１０１では、第１温度ｔ１の検出は、第１温度センサＴ１により行っている。第１温度センサＴ１は、室内空間Ｚ１の上方向を向いており（図６の矢印Ｂ１参照）、室内機１０１から離れた位置にある上部空間Ｚ２の温度を検出する。また、同様にして、第２温度ｔ２の検出は、第２温度センサＴ２により行っている。第２温度センサＴ２は、室内空間Ｚ１の下方向Ｂ２を向いており（図６の矢印Ｂ２参照）、室内機１０１から離れた位置にある下部空間Ｚ３の温度を検出する。

＜室内機の制御部＞
本発明の実施形態に係る空気調和装置１の室内機１０１は、制御部７を備えている。制御部７は、図７に示すように、撹拌運転制御手段７ａを有している。制御部７は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを用いて構成される。また、制御部７は、図７に示されるように、第１温度センサＴ１および第２温度センサＴ２の検出信号を受けることができるように接続されている。また、これらの制御信号および検出信号に基づいて、送風機１０３などの各種機器と、四路切換弁３、膨張弁５などの弁とを制御することができるように接続されている。なお、図７では、送風機１０３以外の各種機器と、四路切換弁３および膨張弁５以外の弁とは図示せずに省略している。

＜空気調和装置の動作＞
本発明の実施形態に係る空気調和装置１の運転モードとして、通常運転モードと撹拌運転モードとがある。通常運転モードでは、室内空間Ｚ１の運転負荷に応じて各構成機器の制御を行う。この通常運転モードには、上述した冷房運転および暖房運転がある。また、撹拌運転モードは、暖房運転中に後述する条件の下で撹拌運転制御手段７ａにより行われ、暖房運転中に偏りやすい室内空間Ｚ１の温度分布を均一化する運転モードである。

（撹拌運転モード）
次に、撹拌運転モードについて図８を用いて説明する。図８は撹拌運転モードにおける撹拌運転制御手段７ａの処理の流れを示すフローチャートである。

運転が開始され、ステップＳ１で、暖房運転かどうかを確認する。暖房運転であればステップＳ２へ移行し、そうでなければステップＳ１へ戻る。ステップＳ２では、１０分間経過したかどうかを確認する。１０分間経過していればステップＳ３へ移行し、そうでなければステップＳ１へ戻る。ステップＳ３では、第１温度ｔ１と第２温度ｔ２とを検出し、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、Δｔ≧３〔℃〕であるかどうかを確認する。Δｔ≧３〔℃〕であればステップＳ５へ移行し、そうでなければステップＳ６へ移行する。ステップＳ５では、送風機１０３の風量を最大にし、ステップＳ１へ戻る。ステップＳ６では、送風機１０３の風量を設定値に戻し、ステップＳ１へ戻る。

このように、撹拌運転モードでは、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔが３℃以上になった場合に、送風機１０３の風量を最大にしている。送風機１０３の風量を最大にすることで、図９の矢印Ａ４のように室内空間Ｚ１に強制対流を起こすことができる。このため、温度差Δｔが３℃以上になっている上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌することができ、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減させることができる。これにより、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

＜特徴＞
（１）
この空気調和装置１では、室内空間Ｚ１の上部空間Ｚ２の第１温度ｔ１と下部空間Ｚ３の第２温度ｔ２とを検出する。検出された上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔが３℃以上になると、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔが小さくなるように、室内空間Ｚ１全体の空気を撹拌する撹拌運転を行う。すなわち、ここでは、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌して両者の温度差Δｔが小さくなるようにしている。

したがって、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌することで、第１温度ｔ１と第２温度ｔ２との差Δｔを小さくすることができる。このため、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。また、ここでは、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔが３℃以上になった場合のみに、撹拌運転を行う。このため、撹拌運転によるドラフトをユーザが感じることを極力少なくできる。

（２）
この空気調和装置１では、第１温度センサＴ１および第２温度センサＴ２として、赤外線温度センサを利用している。赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、室内機１０１内部に組み込むことができ、空気調和装置１の設置工事を容易にできる。

（３）
この空気調和装置１では、撹拌運転として、空気吹出口１０２ａから吹き出す風量を最大にする。このため、室内空間Ｚ１の空気を強制的に対流させることができ、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させることができる。したがって、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

＜変形例１＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、撹拌運転モードにおいて上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させるのに、送風機１０３の風量を最大にして強制対流を起こしている。しかし、これに限らずに、吹き出し風速を大きくすることにより、強制対流を起こしても構わない。

例えば、図１１に示すように、室内機１０１ａでは、遮蔽板１０４を移動させて（矢印Ｃ１参照）、空気吹出口１０２ａの面積を狭くする。これにより、室内機１０１からの吹出風速を大きくすることができ、強制対流を起こすことができる。

このようにして、風速を大きくすることで、図１０の矢印Ａ６に示すように、強制対流を起こすことができ、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌することができる。このため、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させることができる。したがって、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

＜変形例２＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、撹拌運転モードにおいて上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させるのに、送風機１０３の風量を最大にして強制対流を起こしている。しかし、これに限らずに、吹き出しの風の向きを６０度未満の斜め上方（図１３の矢印Ａ７参照）にすることにより、強制対流を起こしても構わない。

例えば、図１３に示すように、フラップ１０５を水平方向から４５度にすることで吹き出しの風の向きを斜め上方にする。これにより、空気吹出口１０２ａから吹き出す風の向きを室内空間Ｚ１の中心付近に向けることができ、強制対流を起こすことができる。

このようにして、吹き出しの風の向きを斜め上方にすることで、図１２の矢印Ａ８に示すように、室内空間Ｚ１の奥まで強制対流を起こすことができ、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌することができる。このため、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させることができる。したがって、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

＜変形例３＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、撹拌運転モードにおいて上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させるのに、送風機１０３の風量を最大にして強制対流を起こしている。しかし、これに限らずに、吹き出しの風の向きをスイングさせることにより、強制対流を起こしても構わない。

例えば、図１５に示すように、フラップ１０５をスイングさせる。この場合、フラップ１０５は、実線の位置から破線の位置の間をスイングする。そして、フラップ１０５をスイングさせることで、空気吹出口１０２ａから吹き出す風の向きを、矢印Ａ９と矢印Ａ１０との間でスイングさせる。そして、空気吹出口１０２ａから吹き出す風の向きをスイングさせることで、室内空間Ｚ１の奥側（室内機１０１ｃとは逆側）へのルート（図１４の実線の矢印Ａ１１参照）と手前側（室内機１０１側）へのルート（図１４の破線の矢印Ａ１２参照）との間に強制対流を起こすことができ、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との空気を撹拌することができる。

このようにして、吹き出しの風の向きをスイングさせることにより、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させることができる。したがって、室内空間Ｚ１の温度分布のバラツキを低減することができる。このため、ユーザが感じる不快感を低減させることができる。

＜変形例４＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、撹拌運転モードにおいて上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔを低減させるのに、送風機１０３の風量を最大にして強制対流を起こしているが、これに限らずに、上記実施形態、変形例１、変形例２、および変形例３との少なくとも２つ以上を組み合わせて、強制対流を起こすようにしても構わない。

＜変形例５＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、第１温度センサＴ１と第２温度センサＴ２とは、ともに赤外線温度センサであるが、これに限らず、熱電対温度センサであっても良い。この場合、図１６に示すように、第１温度センサＴ１ａを天井に、また、第２温度センサＴ２ａを床に設置し、伝送線８により各温度センサＴ１ａ，Ｔ２ａと室内機１０１ｄの制御部７とを接続する。

このため、天井付近の空気の温度（第１温度ｔ１）と床付近の空気の温度（第２温度ｔ２）とを直接検出することができ、第１温度ｔ１と第２温度ｔ２とを正確に把握することができる。したがって、タイミング良く撹拌運転を行うことができ、快適な空間を維持することができる。また、熱電対温度センサは安価に製造することができるため、生産コストを抑えることができる。

＜変形例６＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、第１温度センサＴ１と第２温度センサＴ２とが、別々に上部空間Ｚ２の第１温度ｔ１と下部空間Ｚ３の第２温度ｔ２とを計測しているが、これに限らず、１つの第３温度センサＴ３が第１温度ｔ１と第２温度ｔ２との両方を計測しても構わない。この場合に室内機１０１ｅでは、第３温度センサＴ３は、図１７に示すように、第１温度ｔ１を計測する場合に上部空間Ｚ２の方向（矢印Ｂ３）を向き、第２温度ｔ２を計測する場合に下部空間Ｚ３の方向（矢印Ｂ４）を向く。この制御は、制御部７内の向き変更手段７ｂにより行われる（図１８参照）。これにより、１つの赤外温度センサでも、第１温度ｔ１と第２温度ｔ２とを計測することができる。

第１温度ｔ１と第２温度ｔ２とを１つの第３温度センサＴ３で計測しているため、生産コストを抑えることができる。また、赤外線温度センサは、離れた位置における温度を計測できる。このため、空気調和装置１内部に組み込むことができ、空気調和装置１の設置工事を容易にできる。

＜変形例７＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、上部空間Ｚ２と下部空間Ｚ３との温度差Δｔが３℃以上になった場合に、撹拌運転を行っているが、これに限らず、温度差Δｔが４℃以上、５℃以上、６℃以上、・・・・、および１０℃以上のうちのどれか１つであっても構わない。また、３℃〜１０℃の間で、ユーザがこれらうちのどれか１つに設定できるようにしてあっても構わない。

＜変形例８＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、撹拌運転においてステップＳ２において暖房運転から１０分が経過したかどうかを確認していたが、これに限らず、例えば、５分、１５分、２０分などであっても構わない。

＜変形例９＞
上記実施形態に係る空気調和装置１では、床置き型の空気調和装置であるが、これに限らず、壁掛型、天井埋め込み型、壁埋め込み型などであっても構わない。

本発明に係る空気調和装置は、空間内の温度分布のバラツキを解消してユーザに快適な空間を提供することができ、空間の温度のバラツキを改善制御する空気調和装置等として有用である。

ＣＯ２冷媒を使用した空気調和装置の冷凍回路。 （ａ）ＣＯ２冷媒の圧力−エンタルピー状態図。 （ｂ）ＣＯ２冷媒の温度−エントロピー状態図。 本発明の実施形態に係る室内熱交換器の構造を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る室内熱交換器のパスの説明図。 本発明の実施形態に係る室内熱交換器を使用した空気調和装置の室内機。 本発明の実施形態に係る室内機の暖房運転における各種温度の検出方法を示す概略図。 本発明の実施形態に係る室内機の制御ブロック図。 撹拌運転制御手段における撹拌運転制御手段の処理の流れを示すフローチャート図。 本発明の実施形態に係る空気調和装置の撹拌運転における室内の空気の流れを示す概略図。 変形例１に係る空気調和装置の撹拌運転における室内の空気の流れを示す概略図。 変形例１に係る室内機の空気吹出口付近の拡大図。 変形例２に係る空気調和装置の撹拌運転における室内の空気の流れを示す概略図。 変形例２に係る室内機の空気吹出口付近の拡大図。 変形例３に係る撹拌運転における室内の空気の流れを示す概略図。 変形例３に係る室内機の空気吹出口付近の拡大図。 変形例５に係る室内機の温度センサの配置図。 変形例６に係る室内機の温度センサの温度検出状況を示す概略図。 変形例６に係る室内機の制御ブロック図。

符号の説明

１ 空気調和装置
７ａ 撹拌運転制御手段
７ｂ 向き変更手段
１０２ａ 吹出口（空気吹出口）
１０４ 吹出口縮小手段（遮蔽板）
Ｔ１，Ｔ１ａ，Ｔ３ 第１温度検出手段（第１温度センサ、第３温度センサ）
Ｔ２，Ｔ２ａ，Ｔ３ 第２温度検出手段（第２温度センサ、第３温度センサ）
Ｚ１ 空調対象空間（室内空間）
Ｚ２ 第１空間（上部空間）
Ｚ３ 第２空間（下部空間）

Claims (11)

1. 調和された風を吹出口（１０２ａ）から吹き出して空調対象空間（Ｚ１）を空調する空気調和装置（１）であって、
   前記空調対象空間における天井付近の第１空間（Ｚ２）の第１温度を検出する第１温度検出手段（Ｔ１，Ｔ１ａ，Ｔ３）と、
   前記空調対象空間における床付近の第２空間（Ｚ３）の第２温度を検出する第２温度検出手段（Ｔ２，Ｔ２ａ，Ｔ３）と、
   前記第１温度と前記第２温度との温度差が所定温度以上になった場合に、前記空調対象空間内の空気を撹拌する撹拌運転を行う撹拌運転制御手段（７ａ）と、
   を備える空気調和装置（１）。
2. 前記所定温度は、３℃から１０℃の範囲で設定される、
   請求項１に記載の空気調和装置（１）。
3. 前記第１温度検出手段（Ｔ１ａ）は、前記空調対象空間の天井に設置される、
   請求項１または２に記載の空気調和装置（１）。
4. 前記第２温度検出手段（Ｔ２ａ）は、前記空調対象空間の床に設置される、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
5. 前記第１温度検出手段（Ｔ１ａ）および前記第２温度検出手段（Ｔ２ａ）は、熱電対温度センサである、
   請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
6. 前記第１温度検出手段（Ｔ１）および前記第２温度検出手段（Ｔ２）は、赤外線温度センサである、
   請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
7. 前記第１温度検出手段（Ｔ３）と前記第２温度検出手段（Ｔ３）とは、１つの赤外線温度センサであり、
   前記第１温度を検出する際に前記第１空間の方向（Ｂ３）を向き、前記第２温度を検出する際に前記第２空間の方向（Ｂ４）を向く、向き変更手段（７ｂ）をさらに備えた、
   請求項１または２に記載の空気調和装置（１）。
8. 前記撹拌運転制御手段は、前記撹拌運転の際に、前記吹出口から吹き出す風量を最大にする、
   請求項１から７のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
9. 前記吹出口の面積を小さくする吹出口縮小手段（１０４）をさらに備え、
   前記撹拌運転制御手段は、前記撹拌運転の際に、前記吹出口縮小手段により前記吹出口から吹き出す風速を大きくする、
   請求項１から８のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
10. 前記撹拌運転制御手段は、前記撹拌運転の際に、前記吹出口から吹き出す風の向きを前記空調対象空間の中心付近に向ける、
    請求項１から９のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
11. 前記撹拌運転制御手段は、前記撹拌運転の際に、前記吹出口から吹き出す風の向きをスイングさせる、
    請求項１から９のいずれかに記載の空気調和装置（１）。

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