JP2013181671A - 空気調和機 - Google Patents

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による外出入力の有無が設定され、暖房運転時、外出入力の有無の設定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、または、送風ファンの風速もしくは風量を変更する。
【選択図】図６

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、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、リモコンによる外出入力の有無が設定され、暖房運転時、外出入力の有無の設定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、または、送風ファンの風速もしくは風量を変更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外出入力の有無を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に係る空気調和機を遠隔制御するリモコンの操作部の一部を示す概略図である。 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に係る天井埋込形の空気調和機の断面図、図２は図１の天井埋込形の空気調和機の下面図である。また、図３は、図１の天井埋込形の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を遠隔制御するリモコン２１の操作部の一部を示す概略図である。また、図６は空気調和機１００の暖房運転時の制御装置２０の動作を示すフローチャートである。
この実施の形態１に係るリモコン２１は、図５に示すように、少なくとも空調温度を設定する温度設定ボタン２２や電源ＯＮ／ＯＦＦボタン（図示せず）等に加えて、在室者の有無を制御装置２０に入力する外出ボタン２３を備えている。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。

図４および図５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（温度設定ボタン２２による設定温度）と外出入力（外出ボタン２３により設定された不在もしくは在室の入力）、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。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。

次に、図６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、制御装置２０は、リモコン２１の外出ボタン２３による外出入力が設定されているかどうかを判断する。外出入力が設定されていない場合は、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の外出ボタン２３による外出入力が設定されていない場合は、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の外出ボタン２３による外出入力が設定されている場合には、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の外出ボタン２３による外出入力が設定されている場合には、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及び外出入力設定を変更することで、既設定が解除される。

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の外出ボタン２３による外出入力の有無が設定されることで、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の外出ボタン２３による外出入力の有無の設定により、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の外出ボタン２３による外出入力の有無の設定により、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、基本的に図６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の外出ボタン２３による外出入力が設定されていない場合は、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の外出ボタン２３による外出入力が設定されている場合には、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の外出ボタン２３による外出入力が設定されている場合には、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、既設定が解除される。さらに外出から戻った際に外出ボタン２３を押すことでも、既設定が解除される。

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の外出ボタン２３による外出入力の有無が設定されることで、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、２２ 温度設定ボタン、２３ 外出ボタン、１００ 空気調和機。

Claims (4)

1. 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外出入力の有無が設定され、暖房運転時、前記外出入力の有無の設定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、または、送風ファンの風速もしくは風量を変更することを特徴とする空気調和機。
2. 外出入力が設定されていない場合、前記制御装置は、前記熱交換器の温度に基づいて、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、
   外出入力が設定されている場合、前記制御装置は、前記空気吹出ベーンの向きを下方吹きまたは前記送風ファンの風速を強風に設定することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 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、暖房運転時、前記リモコンにより外出入力の有無を設定すること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空気調和機。
4. 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マニュアルにて変更できることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。

Images