JP2013137196A

JP2013137196A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2013137196A
Application number: JP2013084055A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kanetani; 修金谷; Taro Hattori; 太郎服部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: JP5460908B2

Abstract

【課題】従来の空気調和機は、タイマーあるいはホームコントロール起動時の場合に空気吹出ベーンを下向きにまたはファンの風量を多く制御するため、実際に人が居る場合に、不快に感じる等の問題点があった。また、赤外線センサーで人の不在を検知する方式では、高価な赤外線センサーを搭載する必要があり、コスト高になる等の問題点があった。
【解決手段】熱交換器の温度または吸込み空気の温度を検出する温度センサーと、室内ユニットの空気吹出ベーンの向きまたは送風ファンの風速もしくは風量を可変に制御する制御装置２０と、室内ユニットの運転を遠隔操作するリモコン２１とを有する空気調和機であって、制御装置２０は、リモコン２１による設定温度が２つの温度範囲に区別して設定され、暖房運転時、２つの設定温度範囲と熱交換器の温度または吸込み空気の温度とに基づいて、少なくとも空気吹出ベーンの向きを水平吹きまたは下方吹きに設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に、在室者の有無を検知するセンサーを具備することなく、状況に応じて暖房運転時における空気吹出ベーンの向きまたはファンの風速もしくは風量を可変に制御する空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機において、タイマーあるいはホームコントロール起動時に、人が居ない可能性が強い場合には、室内ユニットの吹出口における空気吹出ベーンの向きを下吹きに設定したり、あるいはファンの風量を増加するように制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、暖房運転時に、室内に人が居ない場合、室温の立ち上がりを早くしようとするものである。
一方、赤外線センサーのような人の有無を検知するセンサーを室内ユニットに設け、該検知センサーが不在であることを検知した場合には、空気吹出ベーンの向きを下方吹きに設定したり、あるいはファンの風量を増加するように制御するものもある（例えば、特許文献２、３参照）。
そして、特に特許文献２や３に示される空気調和機は、室内に人が居る場合には直接冷風や温風が人に当たらないように空気吹出ベーンの向きを水平吹きに設定して快適性を持たせようとするものである。

特開昭６１−２２３４４８号公報特開２００４−１５０７３１号公報特開２００８−１０１８７４号公報

しかし、特許文献１に示される空気調和機では、タイマーあるいはホームコントロール起動時に、空気吹出ベーンを下方吹きにまたはファンの風量を多くするように制御するため、実際に室内に人が居る場合にも、タイマーあるいはホームコントロールを起動すると、空気吹出ベーンを下向きにまたはファンの風量を多く制御してしまい不快に感じる等の問題点があった。

一方、特許文献２や３に示される空気調和機のように、赤外線センサーで人の不在を検知する方式では、人の不在を正確に検知できるものの、高価な赤外線センサーを搭載することで、コスト高になったり、精度良く検知するためには、最適な設置場所を選定し、そのうえで構造及びデザイン上の制約を考慮する必要があり、空気調和機本体自体もコスト高になる等の問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、外出時など無人の状況下で、寒冷地など家屋や建物内の凍結防止などを目的として部屋を暖房する場合、温風が効率良く部屋中に行き渡り、省エネで温まり易く快適な空調空間をつくることができる空気調和機を得ることである。

本発明の第２の目的は、高価な赤外線センサーなどのような高価な部品を搭載することなく、安価な空気調和機を得ることである。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器の温度または吸込み空気の温度を検出する温度センサーと、室内ユニットの空気吹出ベーンの向きまたは送風ファンの風速もしくは風量をリモコンにより可変に制御する制御装置と、室内ユニットの運転を遠隔操作するリモコンとを有する空気調和機であって、
制御装置は、リモコンによる設定温度が２つの温度範囲に区別して設定され、
暖房運転時、２つの設定温度範囲と熱交換器の温度または吸込み空気の温度とに基づいて、少なくとも空気吹出ベーンの向きを水平吹きまたは下方吹きに設定し、
制御装置は、２つの設定温度範囲によって在室者の有無を判定し、その判定結果に基づいて、空気吹出ベーンの向きまたは送風ファンの風速もしくは風量を制御することを特徴とするものである。

本発明の空気調和機は、暖房運転時のリモコンによる設定温度を２つの温度範囲に区別することによって、在室者の有無を判定できるように構成したので、省エネで快適な空気調和機を得ることができるという効果を有する。また、高価な赤外線センサーなどを必要としないため、安価な空気調和機を得ることができるという効果を有する。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の断面図である。図１の空気調和機を下から見たときの下面図である。図１の空気調和機の吹出口部の断面を拡大して示す拡大断面図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時の制御動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時のリモコンによる設定温度範囲を示す図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の暖房運転時の制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、ここでは、室内の天井に設置される天井埋込形の空気調和機を例にとって説明するが、本発明はこれに限らず壁面に設置される壁掛け形の空気調和機にも同様に適用できるものである。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る天井埋込形空気調和機の断面図、図２は図１の天井埋込形空気調和機の下面図である。また、図３は、図１の天井埋込形空気調和機の吹出口部の拡大断面図である。また、図１の矢印は空気の流れ方向を示す。
この実施の形態１に係る空気調和機（室内ユニット）１００は、室内の天井に設置されて、本体１の化粧パネル２の中央部に設けられた吸込口４から室内空気を吸い込み、熱交換により空調された空気（空調空気）を、化粧パネル２の四方に設けられた吹出口５から室内に吹き出し、室内の空調（暖房または冷房等）を行うものである。

本体１は、天井材１４に隙間なく嵌め込まれる化粧パネル２と、主要な空調機器類が収容されるケーシング３とから構成される。そして、本体１内部には、主要な空調機器類として、送風ファン（例えば、ターボファン）６と、送風ファン６を駆動するファンモーター７と、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する熱交換器８と、熱交換器８から滴下するドレン水を受け止めるドレンパン９と、この空気調和機１００の運転のための設定、制御、変更等を行う後述する制御装置を含むマイクロコンピューターや電源回路等が収納されている電気品箱１０が設けられている。また、熱交換器８の温度を検出する配管温度センサー（熱交換器温度センサー）１１や吸込み空気の温度を検出する吸込み空気温度センサー１２が本体１内部に設けられている。また、上記の化粧パネル２の吹出口５には、それぞれ空気吹出方向が水平吹きから下方吹きの間で随意に変更できる空気吹出ベーン（風向ベーン）１３が設けられている。

次に動作について説明する。
上記のように構成された空気調和機１００の本体１においては、吸込口４より吸い込まれた室内の空気が、熱交換器８を通って熱交換され、吹出口５より、室内に吹き出される。その際に、空気吹出ベーン１３の角度によって、水平吹きから下方吹きまで風向きが変更される。

さらに、この空気調和機１００の暖房運転時の制御動作について、図４〜図６を参照して詳しく説明する。

図４は空気調和機１００の制御装置２０の構成を示すブロック図で、図５は空気調和機１００の暖房運転時の制御装置の動作を示すフローチャートである。また、図６は空気調和機１００の暖房運転時のリモコンによる設定温度範囲の一例を示す図である。
図４に示すように、制御装置２０には、リモコン２１により設定された温度（設定温度）と、配管温度センサー１１により検出された熱交換器８の温度とが入力され、これらの温度に基づいて、制御装置２０は、空気吹出ベーン（風向ベーン）１３の向きやファンモーター７の回転数を変更し、風速（または風量）を設定する。ここで、リモコン２１は、室内ユニットを遠隔操作する器具で手元操作が可能なものだけに限らず、室内に設置され、あるいは外部から操作でき、タイマーやホームコントロール等を含む外部入出力器具をいう。なお、配管温度センサー１１により検出される熱交換器８の温度の代わりに、吸込み空気温度センサー１２により検出される吸込み空気温度を用いてもよい。

リモコン２１により設定される温度の範囲は、図６に示すように、一般的に、暖房運転時には、通常設定温度が高めの例えば１７〜２８℃に設定され、不在時には設定温度が低めの例えば１０〜１６℃に設定される。すなわち、リモコン２１による設定温度範囲を２つに区別する。一つの設定温度範囲は、温度が高い方の通常の温度範囲で、ここでは１７〜２８℃の温度範囲である。この設定温度範囲は、室内に人が居る可能性が高い（在室者有り）と想定されるもので、第１の設定温度範囲という。もう一つの設定温度範囲は、温度が低い方の温度範囲で、ここでは１０〜１６℃の温度範囲である。この設定温度範囲は、室内に人が居ない可能性が高い（在室者無し、つまり不在）と想定されるもので、第２の設定温度範囲という。

次に、図５のフローチャートを参照して、空気調和機１００の暖房運転時の制御動作を説明する。
暖房運転時には、ステップＳ１０において、リモコン２１による設定温度が１６℃以下であるかどうかを判断する。１６℃以下でない場合は、在室者有りの可能性が高いので、次に配管温度センサー１１による熱交換器８の温度が３５℃以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１１）。３５℃というのは、通常の暖房運転時の熱交換器の温度である。そして、ステップＳ１１の判断結果に基づき、３５℃以上でない場合は、制御装置２０は、空気吹出ベーン（風向ベーン）１３の向きを水平吹きに設定し、熱交換器８が温まらない間の空気が直接人に当たらないようにする（ステップＳ１２）。また、ステップＳ１１において、３５℃以上である場合は、制御装置２０は、空気吹出ベーン（風向ベーン）１３の向きを下方吹きに設定し、暖気が人の足元まで届くようにする（ステップＳ１３）。
すなわち、リモコン２１による設定温度が、高い場合（１７〜２８℃）は、在室者有りの通常暖房と認識し、配管温度センサー１１による熱交換器８の温度が３５℃より低い場合は、空気吹出ベーン１３は水平吹きに設定し、冷風感を防止する。配管温度センサー１１による熱交換器８の温度が３５℃より高い場合は、空気吹出ベーン１３は下方吹きに設定し、暖気が足元まで届くように室内の下方へ吹出し、効率的に暖房する。

また、ステップＳ１０において、リモコン２１による設定温度が、低い場合（１０〜１６℃）には、在室者無しの不在暖房と認識し、配管温度センサー１１による熱交換器８の温度にかかわらず、空気吹出ベーン１３を下方吹きに設定し、あるいは送風ファン６による送風を強風に設定し、暖気が床面まで届くように室内の下方へ吹出し、効率的に暖房する（ステップＳ１４）。リモコン２１による設定温度が、低い場合（１０〜１６℃）には、不在暖房と認識するが、その際に、もし、人が居て寒いと感じたときには、マニュアル操作で、リモコン２１による設定温度や風向設定を変更することで、解除される。

以上のように、この実施の形態１では、制御装置２０は、リモコン２１による設定温度が２つの温度範囲に区別して設定されることで、在室者の有無（在室／不在）の判定をすることができ、その判定結果に基づいて、空気吹出ベーン１３の風向設定を本体１側で制御するため、在室時には、冷風感を防止し、不在時には、効率的な暖房により、温度ムラの改善と省エネ性の向上が実現でき、安価な空気調和機を提供することができる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、リモコン２１による設定温度により、空気吹出ベーン１３の風向を変更したものであるが、この実施の形態２では、リモコン２１による設定温度により、主に送風ファン６の風速設定を行うものである。以下、実施の形態２について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時の制御動作を示すフローチャートで、基本的に図５のフローチャートと同様である。また、実施の形態２における制御装置２０の構成は図４と同じである。

リモコン２１による設定温度が、高い場合（１７〜２８℃）は、在室者有りの通常暖房と認識し、配管温度センサー１１による熱交換器８の温度が３５℃より低い場合は、風速を微風に設定し（ステップＳ１５）、冷風感を防止する。配管温度センサー１１による熱交換器８の温度が３５℃より高い場合は、風速をリモコン２１の設定風速（弱風もしくは強風）に設定し（ステップＳ１６）、より多くの暖気が室内全体に届くように吹出し、効率的に暖房する。また、リモコン２１による設定温度が、低い場合（１０〜１６℃）には、在室者無しの不在暖房と認識し、配管温度センサー１１による熱交換器８の温度にかかわらず、風速をリモコンの設定風速（弱風もしくは強風）に設定し（ステップＳ１７）、より多くの暖気が室内全体に届くように吹出し、効率的に暖房する。また、リモコン２１による設定温度が、低い場合（１０〜１６℃）には、不在暖房と認識するが、その際に、もし、人が居て寒いと感じた時には、マニュアル操作で、リモコン２１による風速設定を変更することで、解除される。

以上のように、この実施の形態２では、制御装置２０は、リモコン２１による設定温度が２つの温度範囲に区別して設定されることで、在室者の有無（在室／不在）の判定をすることができ、その判定結果に基づいて、送風ファン６の風速設定を本体１側で制御するため、在室時には、冷風感を防止し、不在時には、効率的な暖房により、温度ムラの改善と省エネ性の向上が実現でき、安価な空気調和機を提供することができる。

１本体、２化粧パネル、３ケーシング、４吸込口、５吹出口、６送風ファン、７ファンモーター、８熱交換器、９ドレンパン、１０電気品箱、１１配管温度センサー、１２吸込み空気温度センサー、１３空気吹出ベーン、１４天井材、２０制御装置、２１リモコン、１００空気調和機。

Claims

熱交換器の温度または吸込み空気の温度を検出する温度センサーと、室内ユニットの空気吹出ベーンの向きまたは送風ファンの風速もしくは風量を可変に制御する制御装置と、前記室内ユニットの運転を遠隔操作するリモコンとを有する空気調和機であって、
前記制御装置は、前記リモコンによる設定温度が２つの温度範囲に区別して設定され、
暖房運転時、前記２つの設定温度範囲と前記熱交換器の温度または吸込み空気の温度とに基づいて、少なくとも前記空気吹出ベーンの向きを水平吹きまたは下方吹きに設定し、
前記制御装置は、前記２つの設定温度範囲によって在室者の有無を判定し、その判定結果に基づいて、前記空気吹出ベーンの向きまたは前記送風ファンの風速もしくは風量を制御することを特徴とする空気調和機。
前記空気吹出ベーンの向きまたは前記送風ファンの風速もしくは風量をマニュアルにて変更できることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。