JP2010121829A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空調運転の開始時や空調運転中における可動パネルの開動作を滑らかにすること。
【解決手段】空気調和機は、空気吸込み口２，３と空気吹出し口４を有する筐体１と、空調運転時には空気吸込み口２，３の少なくとも一部を開き、空調運転を停止すると閉じるように設けられた可動パネル５と、筐体１内に設けられた送風ファン６の吸込み側に設けられた室内熱交換器７と、送風ファン６を駆動させる送風モータの回転数を可変する回転数可変手段とを備える。ここで、回転数可変手段は、空調運転が開始されて可動パネル５が開くときに、送風ファン６の回転を停止させ、又は、送風ファン６を設定された複数の回転数のうち最も低い回転数で回転させるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に係り、特に、室内機の空気吸い込み口側に設けられた可動パネルを開閉制御する技術に関する。

近年、空気調和機の室内機としては、部屋の壁面に取り付けられる、いわゆる壁掛け型のものが広く普及している。この種の室内機は、空気吸込み口と空気吹出し口を有する筐体の内部に、送風ファンと、室内熱交換器が設けられ、送風ファンの回転によって空気吸込み口から吸込んだ室内空気を室内熱交換器で熱交換し、その熱交換された室内空気を空気吹出し口から吹出すようになっている。

このような空気調和機の室内機では、空気吸込み口は、筐体の上面側と前面側に配置され、特に前面側の空気吸込み口には、例えば、筐体内を清掃するためにパネル枠が開閉自在に取り付けられている。また、パネル枠には可動パネルが開閉自在に取り付けられており、空調運転中はこの可動パネルが自動的に開いて吸込み口を広くすることで充分な空気の吸込み量を確保し、空調運転停止中は可動パネルを自動的に閉じて外観をコンパクトに抑え、美観を保持するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１３２６１０号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機においては、空調運転が開始されて可動パネルが開く際、可動パネルがある程度開くまでに送風ファンの回転数が高められると、空気吸込み口の吸込み面積が十分に得られないために、筐体内の圧力が負圧になることがある。そうすると、可動パネルは筐体側に引き寄せられてしまい、可動パネルが開かない、もしくは、滑らかに開かないという問題が生じるおそれがある。

また、空調運転中に利用者が何らかの理由でパネル枠を開放し、そのパネル枠に取り付けられた可動パネルを閉めた状態でパネル枠を閉じた場合、室内機は可動パネルを開くように制御されるが、このとき、送風ファンは、通常運転時の高い回転数で駆動しているため、筐体内の圧力が負圧になり、可動パネルが内側に引き寄せられることにより、可動パネルが開かない、もしくは、滑らかに開かないという問題が生じるおそれがある。

本発明の第１の課題は、空調運転の開始時における可動パネルの開動作を滑らかにすることにある。

また、本発明の第２の課題は、空調運転中における可動パネルの開動作を滑らかにすることにある。

本発明では、上記の第１の課題を解決するため、空気吸込み口と空気吹出し口を有する筐体と、空調運転時には空気吸込み口の少なくとも一部を開き、空調運転停止時には閉じるように設けられた可動パネルと、室内空気を空気吸込み口から吸込んで空気吹出し口から吹出すように筐体内に設けられた送風ファンと、送風ファンの吸込み側に設けられた室内熱交換器と、送風ファンを駆動させる送風モータの回転数を可変する回転数可変手段とを備える空気調和機において、回転数可変手段は、空調運転が開始されて可動パネルを開くときに、送風ファンの回転を停止させ、又は、送風ファンを設定された低い回転数で回転させることを特徴とする。

本発明では、空調運転が開始されると可動パネルが開くような空気調和機において、可動パネルが開くときの送風ファンの回転数を停止又は設定された低い回転数で回転させるようにしているため、可動パネルが開くときの筐体内の圧力低下を抑制することができる。これにより、可動パネルを筐体側に引き寄せる力を弱めることができるため、可動パネルの開動作を滑らかにすることができる。ここで、送風ファンの回転数を停止又は低い回転数とするのは、例えば、空調運転の開始と連携させて行うようにしてもよいし、可動パネルの開動作と連携させて行うようにしてもよい。

また、本発明では、上記の第２の課題を解決するため、空気吸込み口と空気吹出し口を有する筐体と、空調運転時には空気吸込み口の少なくとも一部を開き、空調運転停止時には閉じるように設けられた可動パネルと、室内空気を空気吸込み口から吸込んで空気吹出し口から吹出すように筐体内に設けられた送風ファンと、送風ファンの吸込み側に設けられた室内熱交換器と、送風ファンを駆動させる送風モータの回転数を可変する回転数可変手段とを備える空気調和機において、回転数可変手段は、空調運転中に可動パネルが取り付けられたパネル枠が開閉された後、可動パネルを開くときに、送風モータの回転数を停止させ、又は、送風ファンを設定された低い回転数で回転させることを特徴とする。

本発明では、空調運転中にパネル枠が開放され、それまで開放していた可動パネルを閉めた状態でパネル枠が閉じられたときに、再び可動パネルを開くような空気調和機において、可動パネルが開くときに送風ファンの回転数を停止又は予め設定された低い回転数で回転させるようにしているため、可動パネルが開くときの筐体内の圧力低下を抑制することができる。これにより、可動パネルを筐体側に引き寄せる力を弱めることができるため、可動パネルの開動作を滑らかにすることができる。ここで、送風ファンの回転数を停止又は低下させるのは、例えば、パネル枠が閉じたことを検知してから行うようにしてもよいし、可動パネルの開動作と連携させて行うようにしてもよい。

この場合において、送風モータの回転数を停止させ、又は、送風ファンを設定された低い回転数で回転させるときには、室内熱交換器に冷媒を送る圧縮機の回転数を低減させるように制御する。

すなわち、空調運転中に送風モータの回転数が急に低下して、筐体内に吸込まれる空気の量が減少すると、冷凍サイクルの冷媒に圧力変動が生じて、急激な圧力負荷が生じることがある。そのため、送風モータの回転数の低下と同期させて圧縮機の回転数を低下させることにより、冷媒の急激な圧力変動を抑制することができる。これにより、冷凍サイクルにおける圧力負荷の変動を抑制することができるため、装置の信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、空調運転の開始時や空調運転中における可動パネルの開動作を滑らかにすることができる。

以下、本発明の空気調和機における室外機の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明を適用してなる空気調和機の室内機の運転停止状態における断面図である。図２は、本発明を適用してなる空気調和機の室内機の運転状態における断面図である。図３は、本発明を適用してなる空気調和機の室内機の動作を説明するフロー図である。なお、以下の説明では、空気調和機の室内機に関連する構成を中心に説明し、室外機などの他の構成については説明を省略する。

空気調和機は、室内機と室外機を冷媒配管で接続し、室内を空気調和するように構成されている。図１に示すように、室内機は、上部に空気吸込み口２と前面に空気吸込み口３を有すると共に下部に空気吹出し口４を有する筐体１と、空気吸込み口３の少なくとも一部を開閉するように設けられた可動パネル５と、室内空気を空気吸込み口２，３から吸込んで空気吹出し口４から吹出すように筐体１内に設けられた送風ファン６と、送風ファン６の吸込み側に設けられた室内熱交換器７と、室内熱交換器７の下方に設けられた露受皿８を備えている。図１では、運転停止状態を示し、可動パネル５は閉じており、前面の空気吸込み口３を塞ぐ形となっている。

送風ファン６は、回転軸が図示しない送風モータの回転軸と連結され、送風モータの回転により回転駆動するようになっている。送風モータの回転数は、図示しない回転数可変手段により制御される。

可動パネル５は、空気吹込み口３を包囲するように筐体１の前面側に取り付けられたパネル枠９の一部に開閉自在に取り付けられている。可動パネル５は、筐体１側に設けた図示しないモータを回転させることにより、筐体１の下端部に設けた回動軸１０を支点として回動可能に構成される。この可動パネル５は、空気調和機の運転時に開くことで、空気吸込み口３から室内空気を筐体１内に吸込み、空気調和機の停止時に閉じることで、インテリアに調和させている。図２に示すように、運転中は、可動パネル５が開き、空気吸込み口３から室内空気が吸込まれる状態となる。

筐体１の下部に形成される空気吹出し口４は、大きな曲面をなして形成される上下風向板１２によって包囲されている。上下風向板１２は両端部に設けた図示しない回転軸を支点として、図示しないモータを駆動させることにより回動可能に構成される。この上下風向板１２は、リモコンなどの操作により、空気調和機の運転時に所定の角度回動し空気吹出し口４を開き、その状態を保持する。そして、空気調和機の運転停止時には自動的に空気吹出し口４が閉じるように制御される。

パネル枠９は、可動パネル５が取り付けられた状態で、筐体１の上端部に設けた回動軸１１を支点として回動可能に構成され、例えば、利用者が手動でパネル枠９を開けることにより、筐体１内の清掃などを行うことが可能となる。

このような構成の室内機では、利用者がリモコンを操作することにより、所望の暖房、冷房、除湿などの運転が行われる。運転開始の指令がリモコンから送信されると、空気調和機は、送風モータが駆動して送風ファン６が回転を始め、同時に室外機の圧縮機が駆動して冷凍サイクルが動作を開始する。また、可動パネル５は、予めプログラムされた内容にしたがって、空気吸込み口３から室内空気を吸込むための開動作を開始する。

ところで、空気調和機が運転を開始して、可動パネル５が開動作を開始し、可動パネル５が十分に開いていない状態、つまり空気吸込み口３の吸込み面積が十分に得られていない状態で、送風ファン６の回転数が設定された運転モードの回転数まで高められると、筐体１内に負圧が生じてしまうことがある。このように筐体１内に負圧が生じると、可動パネル５が筐体１側に吸い寄せられてしまい、可動パネル５が開かない、もしくは、滑らかに動作しないという問題が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態の空気調和機では、空気調和機が運転を開始して、可動パネル５が開動作を行う際には、少なくとも可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない程度まで可動パネル５が開くまでの間、送風ファン６の回転数を停止、もしくは、所定の低い回転数まで下げて運転するように送風ファン６の回転数を制御する。

ここで、送風ファンの回転数の制御の一例について図３を用いて説明する。まず、ステップＳ１１において、リモコンにより空気調和機の運転開始の指令が室内機に入力されると、ステップＳ１２に進み、可動パネル５が開動作を開始する。

次に、ステップＳ１３に進み、送風ファン６は、ファン回転数をＲ０とする運転を開始する。回転数可変手段には、予め２種類のファン回転数Ｒ０、Ｒｍ（Ｒ０＜Ｒｍ）が設定されおり、可動パネル５が開動作を開始したことを検知すると、送風ファン６のファン回転数が低い方のファン回転数Ｒ０となるように、回転数可変手段からファン回転数をＲ０とする指令を送風モータに出力する。このファン回転数Ｒ０は、可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない程度のごく低い回転数、例えば、送風モータの許容される最低回転数に設定される。

次に、ステップＳ１４に進み、回転数可変手段は、可動パネル５の開き角度がθｐに達したか否かを判断する。ここで、可動パネル５の開き角度がθｐに達するまでは、送風ファン６のファン回転数がＲ０で運転され、開き角度がθｐを超えたときには、ステップＳ１５に進み、回転数可変手段は、送風ファン６のファン回転数を高い方、つまり運転モードのファン回転数Ｒｍとする指令を送風モータに出力する。これにより、送風ファン６は、回転数をＲｍまで上げた運転に切り換える。この場合において、開き角度θｐは、送風ファン６のファン回転数が高い方のファン回転数Ｒｍに切り換えられても、可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない角度で設定される。

開き角度θｐの検出は、周知の角度検出装置を設けて、開き角度θを実際に検出するようにしてもよいし、これに代えて、可動パネル５を開動作させるモータが駆動する駆動時間、もしくはステッピングモータを用いたときのパルス数などに基づいて検出するようにしてもよい。

以上述べたように、本実施形態では、空気調和機の運転が開始されて可動パネル５が開くときに、送風ファン６を可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない程度のごく低い回転数で回転させるため、筐体１内の負圧の発生を抑制し、可動パネル５の開動作を滑らかにすることができる。また、本実施形態では、予め２つの回転数を設定して、所定のタイミングで回転数を切り換えるようにしているが、例えば３つ以上の回転数を設定し、可動パネル５が開くときに最も低い回転数で回転させるように制御してもよい。さらに、本実施形態では、可動パネル５が開くときに、送風ファン６を設定された低い方の回転数で回転させるようにしているが、これに代えて、送風ファン６の回転を停止させるように制御してもよい。

次に、本発明の空気調和機における室内機の他の実施形態について図面を参照して説明する。図４は、本発明を適用してなる空気調和機のパネル枠を開いた状態を示す断面図である。図５は、本発明を適用してなる空気調和機の室内機の動作を説明するフロー図である。なお、本実施形態では、上記の実施形態と同一のもの及び動作については同じ符号を付して説明を省略し、上記の実施形態と相違する構成及び特徴部などについてのみ説明する。

本実施形態は、空気調和機の運転中に開いていた可動パネル５が閉じられたとき、予め設定されたプログラムにしたがって自動的に可動パネル５を開くように動作する空気調和機に関するものである。このような空気調和機において、可動パネル５を開く際、上記の実施形態と同様に、送風ファン６の回転数を停止、又は、可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない低い回転数に切り換えるように制御する。

パネル枠９には、突起１３が設けられており、パネル枠９が閉じると、突起１３が筐体１側のスイッチ１４を押すようになっている。このスイッチ１４が押されると、回転数可変手段にはスイッチ１４からの信号が入力され、パネル枠９の開閉状態が検知されるようになっている。

このような空気調和機において、運転中、空気吸込み口３を包囲する筐体１の前面側に取り付けられたパネル枠９が、利用者によって開けられ、図４に示すように、パネル枠９に取り付けられた可動パネル５が利用者によって閉じられた状態で、パネル枠９が閉められることがある。

本実施形態の空気調和機は、このようにして可動パネル５が閉じられると、可動パネル５を開くように動作するが、空気調和機が既に運転中のため、送風ファン６は、ファン回転数Ｒｍの運転モードの状態となっている。このため、可動パネル５が開動作するときには、筐体１内で負圧が生じ、可動パネル５を吸い寄せてしまうため、可動パネル５が開かない、もしくは、滑らかに動作しないという問題が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態の空気調和機では、空気調和機が運転中、可動ファン５が開動作を行う際には、少なくとも可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない程度まで可動パネル５が開くまでの間、送風ファン６の回転数を停止、もしくは、所定の低い回転数まで下げて運転するように送風ファン６の回転数を制御する。

ここで、本実施形態の送風ファン６の回転数の制御について、図５を用いて説明する。まず、ステップＳ２１の空気調和機が運転中のとき、ステップＳ２２に進み、回転数可変手段は、パネル枠９が開閉されたか否かを判断する。ここで、パネル枠９が開閉されたことが判断されると、ステップＳ２３に進み、可動パネル５の開動作が自動的に行われる。

続いて、ステップＳ２４では、可動パネル５が開動作を開始すると、送風ファン６は、ファン回転数をそれまでのＲｍからＲ０に切り換えて運転を行う。すなわち、回転数可変手段には、予め２種類のファン回転数Ｒ０、Ｒｍ（Ｒ０＜Ｒｍ）が設定されており、空気調和機の運転中に可動パネル５の開動作が開始したことを検知すると、回転数可変手段からファン回転数を低い方のファン回転数Ｒ０とする指令を送風モータに出力する。このファン回転数Ｒ０は、可動パネル５の開動作に影響を及ぼさない程度のごく低い回転数、例えば、送風モータの許容される最低回転数に設定される。

ところで、このように、空気調和機の運転中において、送風ファン６のファン回転数を急に下げると、筐体１内の室内熱交換器７に送風する空気の送風量が急激に減るため、冷凍サイクル内では、急激に冷媒の圧力が変動する。このような冷媒の圧力変動は、冷凍サイクルの圧力負荷の急激な変動を招き、空気調和機の信頼性を損なうおそれがある。

そのため、続くステップＳ２５では、送風ファン６のファン回転数の低下に同期させて、室内熱交換器７に冷媒を供給する圧縮機の回転数をそれまでの回転数Ｃｍよりも低いＣ０まで下げるようにする。ここで、回転数Ｃ０は、冷媒の圧力負荷の変動量に応じて任意に設定する。

その後、ステップＳ２６において、回転数可変手段は、可動パネル５の開き角度がθｐに達したか否かを判断する。すなわち、可動パネル５の開き角度がθｐに達するまでは、送風ファン６のファン回転数がＲ０で運転され、開き角度がθｐを超えたときには、ステップＳ２７に進み、回転数可変手段は、送風ファン６のファン回転数を高い方、つまり運転モードのファン回転数Ｒｍとする指令を送風モータに出力し、これと共に、ステップＳ２８において、圧縮機の回転数を元の回転数Ｃｍに戻す。

以上述べたように、本実施形態では、空気調和機の運転中に利用者によってパネル枠９が開閉され、その際に閉じられた可動パネル５を自動的に開くとき、送風ファン６を可動パネル５の開動作に影響を及ぼさないごく低い回転数で回転させているため、筐体１内の負圧の発生を抑制し、可動パネル５の開動作を滑らかにすることができる。また、本実施形態では、上記の実施形態と同様、予め２つの回転数を設定し、所定のタイミングで回転数を切り換えるようにしているが、例えば３つ以上の回転数を設定し、可動パネル５が開くときに最も低い回転数で回転させるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、可動パネル５が開くときに、送風ファン６をごく低い回転数で回転させるようにしているが、これに代えて、送風ファン６の回転を停止させるように制御してもよい。

また、本実施形態では、送風ファン６の回転数を低減させると共に圧縮機の回転数を低減させているため、冷凍サイクルにおける冷媒の急激な圧力変動を抑制することができる。これにより、冷凍サイクルにかかる負担を減らすことができ、装置の信頼性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、空気調和機の運転中に利用者によってパネル枠９が開閉され、その際に閉じられた可動パネル５を自動的に開くときに、送風ファン６の回転数を下げるように制御しているが、この場合に限らず、例えば、パネル枠９が開閉されることなく、運転中に可動パネル５だけ閉じられた場合に可動パネル５を開くように動作する空気調和機においても、可動パネル５の開動作の際に送風ファン６の回転数を下げるように制御することができる。

本発明の一実施形態の空気調和機における室内機の運転停止状態における断面図である。 本発明の一実施形態の空気調和機における室内機の運転状態における断面図である。 本発明の一実施形態の空気調和機における室内機の動作を説明するフロー図である。 本発明の他の実施形態の空気調和機におけるパネル枠を開いた状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の空気調和機における室内機の動作を説明するフロー図である。

符号の説明

１ 筐体
２，３ 空気吸込み口
４ 空気吹出し口
５ 可動パネル
６ 送風ファン
７ 室内熱交換器
９ パネル枠
１３ 突起
１４ スイッチ

Claims (3)

1. 空気吸込み口と空気吹出し口を有する筐体と、
   空調運転時には前記空気吸込み口の少なくとも一部を開き、空調運転停止時には閉じるように設けられた可動パネルと、
   室内空気を前記空気吸込み口から吸込んで前記空気吹出し口から吹出すように前記筐体内に設けられた送風ファンと、
   前記送風ファンの吸込み側に設けられた室内熱交換器と、
   前記送風ファンを駆動させる送風モータの回転数を可変する回転数可変手段とを備える空気調和機において、
   前記回転数可変手段は、空調運転が開始されて前記可動パネルを開くときに、前記送風ファンの回転を停止させ、又は、前記送風ファンを設定された低い回転数で回転させることを特徴とする空気調和機。
2. 空気吸込み口と空気吹出し口を有する筐体と、
   空調運転時には前記空気吸込み口の少なくとも一部を開き、空調運転停止時には閉じるように設けられた可動パネルと、
   室内空気を前記空気吸込み口から吸込んで前記空気吹出し口から吹出すように前記筐体内に設けられた送風ファンと、
   前記送風ファンの吸込み側に設けられた室内熱交換器と、
   前記送風ファンを駆動させる送風モータの回転数を可変する回転数可変手段とを備える空気調和機において、
   前記回転数可変手段は、空調運転中に前記可動パネルが取り付けられたパネル枠が開閉された後、前記可動パネルを開くときに、前記送風モータの回転数を停止させ、又は、前記送風ファンを設定された低い回転数で回転させることを特徴とする空気調和機。
3. 前記送風モータの回転数を停止させ、又は、前記送風ファンを設定された低い回転数で回転させるときに、前記室内熱交換器に冷媒を送る圧縮機の回転数を低減させるように制御する請求項２に記載の空気調和機。

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