JP2014105898A - 空気調和機のファン制御方法及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】逆流防止手段が閉じる勢いを抑制して逆流防止手段の閉じる音を小さくする空気調和機のファン制御方法及び空気調和機を提供する。
【解決手段】筺体１１から被空調エリアに送られる空気が通過する複数の通風部１７、１７ａ、１７ｂそれぞれに対応し、筺体１１内の空気を送り出す複数のファン１２、１２ａ、１２ｂと、各通風部１７、１７ａ、１７ｂに設けられ、それぞれファン１２、１２ａ、１２ｂの送風圧によって開き、ファン１２、１２ａ、１２ｂの停止により閉じる逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂとを備えた空気調和機１０のファン制御方法において、作動中のファン１２、１２ａ、１２ｂの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、筺体１１から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中のファン１２、１２ａ、１２ｂの一部又は全てに作動停止の信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筺体内で空調された空気を被空調エリアに供給する空気調和機及び空気調和機のファン制御方法に関する。

空気調和機には、一台で複数の被空調エリアを空調（温度調整、又は湿度調整、あるいは空気の清浄）するものがあり、その具体例が特許文献１に記載されている。
特許文献１の空気調和機は、複数の被空調エリアにそれぞれ対応する複数の流路を備え、各流路には、筺体内で加熱、あるいは冷却された空気を被空調エリアに送るファンが設けられている。
筺体内の空間を介して連結されている各流路には、ファンの送風圧によって開き、ファンの停止時に閉じる逆流防止手段（ダンパ機構）が設けられている。これにより、被空調エリアからファンが停止している流路を通って逆流した空気が、ファンが作動中の流路を通って被空調エリアに送られるのを防いでいる。

特開平１１−２４８１９６号公報 特開２０００−３４６４１１号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機では、作動中の複数のファンにおいて、一部のファンの作動を継続した状態で、他のファンを停止すると、ファンを停止した流路にある逆流防止手段が閉じる際の音が大きくなり、居住者に不快感を与えるという問題があった。作動を継続しているファンの風圧によって、ファンを停止した流路の逆流防止手段が勢いよく閉じるためである。

また、作動中のファンを全て停止する場合でも、筺体から送り出される単位時間当たりの空気量が多いと、逆流防止手段の閉じる音が大きくなることが、実験によって確認された。
逆流防止手段の閉じる音を小さくするために、特許文献２に示すように、逆流防止手段が当たる部分にクッション材を用いることも考えられるが、逆流防止手段が閉じるたびに生じる大きな負荷によってクッション材の劣化が進みやすい。そして、逆流防止手段の閉じる音は、クッション材の劣化に伴って大きくなる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、逆流防止手段が閉じる勢いを抑制して逆流防止手段の閉じる音を小さくする空気調和機のファン制御方法及び空気調和機を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る空気調和機のファン制御方法は、筺体から被空調エリアに送られる空気が通過する複数の通風部それぞれに対応し、該筺体内の空気を送り出す複数のファンと、前記各通風部に設けられ、前記ファンの送風圧によって開き、該ファンの停止により閉じる逆流防止手段とを備えた空気調和機のファン制御方法において、作動中の前記ファンの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中の前記ファンの一部又は全てに作動停止の信号を送信する。

第１の発明に係る空気調和機のファン制御方法において、前記回転数を下げる信号が送信されるのは、前記作動停止の信号が送信される前記ファンとは別の前記ファンであり、回転数が下げられた前記ファンは、前記作動停止の信号を送信された前記ファンが停止した後に、元の回転数に戻されるのが好ましい。

第１の発明に係る空気調和機のファン制御方法において、停止中の前記ファンに回転数Ｘによる作動を要求する際、該ファンを、該回転数Ｘで作動させる前に、該回転数Ｘより高い回転数で作動させるのが好ましい。

第１の発明に係る空気調和機のファン制御方法において、停止中の前記ファンの作動は、作動中の前記ファンの回転数を下げて前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、開始されるのが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係る空気調和機は、筺体と、前記筺体から被空調エリアに送られる空気が通過する複数の通風部それぞれに対応し、該筺体内の空気を送り出す複数のファンと、前記各通風部に設けられ、前記ファンの送風圧によって開き、該ファンの停止により閉じる逆流防止手段とを備えた空気調和機において、作動中の前記ファンの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中の前記ファンの一部又は全てに作動停止の信号を送信する制御手段を備えるのが好ましい。

第２の発明に係る空気調和機において、前記回転数を下げる信号が送信されるのは、前記作動停止の信号が送信される前記ファンとは別の前記ファンであり、前記制御手段は、前記作動停止の信号を送信した前記ファンが停止した後、回転数を下げた前記ファンに対して、元の回転数で作動する信号を送信するのが好ましい。

第２の発明に係る空気調和機において、前記制御手段は、回転数Ｘによる作動を要求する停止中の前記ファンに対し、該回転数Ｘより高い回転数で作動する信号を送信した後に、該回転数Ｘで作動する信号を送信するのが好ましい。

第２の発明に係る空気調和機において、前記制御手段は、作動中の前記ファンに回転数を下げる信号を送信して前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、停止中の前記ファンに作動を開始する信号を送信するのが好ましい。

第１の発明に係る空気調和機のファン制御方法及び第２の発明に係る空気調和機は、作動中のファンの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中のファンの一部又は全てに作動停止の信号を送信するので、逆流防止手段が閉じる音を抑制することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機の説明図である。 制御手段の接続を示すブロック図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る空気調和機１０は、筺体１１と、筺体１１内の空気を被空調エリアに向かって送り出す複数のファン１２、１２ａ、１２ｂとを備えている。以下、詳細に説明する。

専用の収容スペース１３内に設置された箱状の筺体１１は、図１に示すように、上下に長く形成され、収容スペース１３の床面積を小さくして居住スペースを広く確保するための設計がなされている。
筺体１１は、筺体１１内から筺体１１外に放出される空気が通る貫通孔１４、１４ａ、１４ｂが上部に形成され、筺体１１内に空気を取り込む吸込口１５が下側に形成されている。
筺体１１内には、図示しない室外機に接続された熱交換器１６とファン１２、１２ａ、１２ｂが設けられ、ファン１２、１２ａ、１２ｂの作動によって吸込口１５から取り込まれた空気は、熱交換器１６を通過して加熱され、あるいは、冷却された後に、貫通孔１４、１４ａ、１４ｂから筺体１１外に放出される。

また、筺体１１には、上部に、鉛直方向に沿った筒を斜めに切断した形状を有し、被空調エリアに送られる空気が通過する複数の空気吹出部材（通風部の一例）１７、１７ａ、１７ｂが固定され、空気吹出部材１７、１７ａ、１７ｂはそれぞれ、下側の開口部が貫通孔１４、１４ａ、１４ｂに連結されている。ファン１２、１２ａ、１２ｂは、それぞれ空気吹出部材１７、１７ａ、１７ｂに対応している。
筺体１１の上部には、更に、それぞれ空気吹出部材１７、１７ａ、１７ｂを覆うように配置された筒状のダクト接続部材１８、１８ａ、１８ｂが固定されている。そして、ダクト接続部材１８、１８ａ、１８ｂにはそれぞれ、被空調エリアまで延びるダクト１９、１９ａ、１９ｂが連結されている。

空気吹出部材１７、１７ａ、１７ｂには、空気吹出部材１７、１７ａ、１７ｂを介して筺体１１外から筺体１１内に空気が流入するのを防ぐ逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂがそれぞれ取り付けられている。
逆流防止手段２０（逆流防止手段２０ａ、２０ｂについても同じ）は、開閉板２１と、この開閉板２１を回動自在に空気吹出部材１７に取り付ける図示しない蝶番を備えている。

開閉板２１は、ファン１２が停止時に、空気吹出部材１７の一側に下り傾斜している上側の開口部に外縁部を密着させ、傾斜した状態で空気吹出部材１７を塞ぐ。そして、ファン１２が作動すると、開閉板２１は、ファン１２の送風圧によって回動し、空気吹出部材１７の上側の開口部を開く。
逆流防止手段２０の蝶番は、空気吹出部材１７に密着して傾斜した開閉板２１の低くなった側に取り付けられ、開閉板２１を、ファン１２の送風圧によって開きやすい状態で開閉自在に支持している。
逆流防止手段２０は、この構成によって、ファン１２の送風圧により開いて空気吹出部材１７を空気の通過が可能な状態にし、ファン１２の停止によって自重により閉じて空気吹出部材１７を空気が通過しないようにしている。

逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂはそれぞれ、ファン１２、１２ａ、１２ｂに対応し、ファン１２が作動すると、逆流防止手段２０が開いて、熱交換器１６を通過した空気は、貫通孔１４、空気吹出部材１７、ダクト接続部材１８、ダクト１９からなる第１の流路を通過して筺体１１から被空調エリアに送られる。そして、ファン１２ａが作動すると、逆流防止手段２０ａが開いて、筺体１１内の空気は、貫通孔１４ａ、空気吹出部材１７ａ、ダクト接続部材１８ａ、ダクト１９ａからなる第２の流路を通過して筺体１１から被空調エリアに送られ、ファン１２ｂが作動すると、逆流防止手段２０ｂが開いて、筺体１１内の空気は、貫通孔１４ｂ、空気吹出部材１７ｂ、ダクト接続部材１８ｂ、ダクト１９ｂからなる第３の流路を通過して筺体１１から被空調エリアに送られる。

第１の流路、第２の流路及び第３の流路は、筺体１１内の空間を介してそれぞれ他の流路とつながっているが、各流路にはファン１２、１２ａ、１２ｂの停止により閉じる逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂが設けられているので、ファン１２、１２ａ、１２ｂにおいて、作動中のファンと停止中のファンが混在していても、停止中のファンに対応する流路を介して被空調エリアから筺体１１に向かって空気が逆流することはない。
なお、ダクト１９、１９ａ、１９ｂの空気の吹き出し側は、同じ被空調エリア内に配置されていてもよいし、それぞれが別々の被空調エリアに配置されていてもよい。

ファン１２、１２ａ、１２ｂは、図２に示すように、制御盤２２が接続された制御手段２３に接続されている。制御手段２３は、例えば、マイクロコンピュータによって構成することができ、制御盤２２で入力された操作に従って、ファン１２、１２ａ、１２ｂに対して信号を送信する。
ファン１２（ファン１２ａ、１２ｂについても同じ）の作動レベルには、強モード、中モード、弱モードがあり、居住者は、操作盤２２での操作によって、ファン１２の作動レベルを変えることができる。

ダクト１９、１９ａ、１９ｂは、空気調和機１０が設置される建屋の間取りによって、長さを変える必要があり、ダクト１９、１９ａ、１９ｂは長さによってダクト抵抗が異なる。ダクト１９、１９ａ、１９ｂから被空調エリアに吹き出される空気の目標流量は、被空調エリアごとに、その広さや、階等に応じて、強モード、中モード、弱モードそれぞれの値が調整され、例えば、強モードで１０ｍ^３／分、中モードで８ｍ^３／分、弱モードで６ｍ^３／分となる。
このため、空気調和機１０を設置する際に、ファン１２（ファン１２ａ、１２ｂについても同じ）の回転数を変えてダクト１９から被空調エリアに吹き出される空気の流量を計測し、計測結果に基づいて、ファン１２の強モード、中モード、弱モードにおける各回転数が決定される。そして、決定された回転数は、制御手段２３によって記憶される。

次に、空気調和機１０のファン制御方法について説明する。
ファン１２の作動により開いた状態の逆流防止手段２０は、ファン１２の停止により自重によって閉じるが、このとき、ファン１２ａ、１２ｂが作動していると、逆流防止手段２０は、ファン１２ａ、１２ｂがいずれも作動していない状態に比べて勢いよく閉じて閉じる際の音が大きくなる。逆流防止手段２０が勢いよく閉じるのは、筺体１１の内外の気圧差によるもので、ファン１２を停止する際に、筺体１１内から筺体１１外に送り出されている空気量が多いほど、気圧差が大きくなって逆流防止手段２０は勢いよく閉じる。これは、逆流防止手段２０ａ、２０ｂについても同様である。

このため、ファン１２、１２ａ、１２ｂのうちＮ個（Ｎ≧２）のファンが作動している状態で、Ｍ個（Ｍ＜Ｎ）のファンの作動を継続して、残りのファンの作動を停止する際には、作動を継続するファンに回転数を下げる信号を送信して回転数を下げ、筺体１１から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動を停止するファンに作動停止の信号を送信するようにしている。このようにすることによって、ファン１２、１２ａ、１２ｂの停止時に、逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂの閉じる音を小さくすることができる。
なお、停止しようとするファンに作動停止の信号を送信する前に、ファンの作動を継続するファンに加え、停止しようとするファンにも、回転数を下げる信号を送信してもよい。

この制御方法により、逆流防止手段２０と空気吹出部材１７が当接する箇所や、逆流防止手段２０ａと空気吹出部材１７ａが当接する箇所、あるいは、逆流防止手段２０ｂと空気吹出部材１７ｂが当接する箇所にクッション材や消音材を設けることなく、逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂの閉じる音を小さくすることが可能である。
なお、作動を継続するファンが複数ある場合、その全ての回転数を下げるのが好ましいが、一部のファンのみ回転数を下げるようにしてもよい。
そして、作動を継続するファンで、回転数が下げられたファンは、その他のファンが停止した後に、元の回転数に戻される。

また、実験によって、ファン１２、１２ａ、１２ｂを全て強モードで作動している状態から、全てを停止すると、ファン１２、１２ａ、１２ｂを全て弱モードで作動している状態から全てを停止する際に比べて、逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂが閉じる音が大きいことが確認された。
このため、本実施の形態では、ファン１２、１２ａ、１２ｂの全てが作動中の場合で、かつ、一つでも中モード、あるいは、強モードで作動しているものがある場合、制御手段２３は、中モード、あるいは、強モードで作動しているファンに対して、回転数を下げる信号を送信し、ファン１２、１２ａ、１２ｂの全てを弱モードで作動させた状態にしてから、ファン１２、１２ａ、１２ｂに対して作動停止の信号を送信し、停止するようにしている。

なお、作動中のファン１２、１２ａ、１２ｂに作動停止の信号を送信する前に、筺体１１から送り出される空気の全体量を減少することで、逆流防止手段２０、２０ａ、２０ｂが閉じる音を小さくすることができるので、弱モードより更に回転数の少ないモードを用意し、作動している全てのファンに回転数を下げる信号を送信して弱モードより回転数の少ないモードにしてから、作動中のファン１２、１２ａ、１２ｂ全てを一斉に停止するようにしてもよい。
そして、作動中のファンの全てを停止する場合に限らず、作動中のファンの一部を停止する際にも、作動中のファンの一部あるいは全てに回転数を下げる信号を送信した後に、停止しようとするファンに作動停止の信号を送信することもできる。

また、複数のファン１２、１２ａ、１２ｂを有し、第１、第２、第３の流路がつながっている空気調和機１０において、停止中のファンの作動を開始する際、他のファンが作動していると、作動を開始したファンに対応する逆流防止手段が開かないという問題が生じることがある。
そこで、本実施の形態では、制御手段２３が、ファンが作動中に他の停止中のファンに弱モード（回転数Ｘ）による作動を要求する際、停止していたファンを弱モードより高い回転数である中モード、あるいは、強モードで作動させた後に、回転数を下げる信号を送信して、作動レベルを弱モードに変えるようにしている。

なお、逆流防止手段が開かないという問題は、ファンのいずれもが作動していない状態で、ファンを作動させる際にも生じ得ることが確認された。ダクト抵抗の大きさや、逆流防止手段の経年劣化、あるいは、逆流防止手段と空気吹出部材が結露により密着していること等が、その原因として考えられる。
従って、本実施の形態では、ファン１２、１２ａ、１２ｂの全てが作動していない状態で、ファンを弱モードで作動することが要求された際に、該当のファンを中モード、あるいは、強モードで作動させてから、弱モードで作動するようにしている。

また、ファン１２、１２ａ、１２ｂの一部が作動している際に停止中のファンの作動を開始する際、作動しているファンの回転数を下げて筺体１１から送り出される空気の全体量を減少させた後に、停止中のファンの作動を開始することによっても、逆流防止手段が開かないという問題を解決することができる。
これは、停止中のファンの作動を開始する前に、筺体１１内と筺体１１外の気圧差を小さくすることによって、閉じている逆流防止手段がファンの送風圧によって開きやすい状態にするものである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、空気調和機は、温度調整を行うものに限定されず、湿度調整を行うものや、室外機を備えず、筺体内にフィルタを備えて空気の清浄化のみを行うものであってもよい。
また、空気吹出部材を用いず、逆流防止手段を、直接、筺体の上部の貫通孔に取り付けて貫通孔を閉じるようにしてもよく、この場合、筺体に形成された貫通孔が通風部となる。
そして、逆流防止手段は、ファン停止時に自重によって閉じるものに限定されず、ファン停止時にばねによって閉じるものであってもよい。

１０：空気調和機、１１：筺体、１２、１２ａ、１２ｂ：ファン、１３：収容スペース、１４、１４ａ、１４ｂ：貫通孔、１５：吸込口、１６：熱交換器、１７、１７ａ、１７ｂ：空気吹出部材、１８、１８ａ、１８ｂ：ダクト接続部材、１９、１９ａ、１９ｂ：ダクト、２０、２０ａ、２０ｂ：逆流防止手段、２１：開閉板、２２：操作盤、２３：制御手段

Claims (8)

1. 筺体から被空調エリアに送られる空気が通過する複数の通風部それぞれに対応し、該筺体内の空気を送り出す複数のファンと、前記各通風部に設けられ、前記ファンの送風圧によって開き、該ファンの停止により閉じる逆流防止手段とを備えた空気調和機のファン制御方法において、
   作動中の前記ファンの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中の前記ファンの一部又は全てに作動停止の信号を送信することを特徴とする空気調和機のファン制御方法。
2. 請求項１記載の空気調和機のファン制御方法において、前記回転数を下げる信号が送信されるのは、前記作動停止の信号が送信される前記ファンとは別の前記ファンであり、回転数が下げられた前記ファンは、前記作動停止の信号を送信された前記ファンが停止した後に、元の回転数に戻されることを特徴とする空気調和機のファン制御方法。
3. 請求項１又は２記載の空気調和機のファン制御方法において、停止中の前記ファンに回転数Ｘによる作動を要求する際、該ファンを、該回転数Ｘで作動させる前に、該回転数Ｘより高い回転数で作動させることを特徴とする空気調和機のファン制御方法。
4. 請求項１又は２記載の空気調和機のファン制御方法において、停止中の前記ファンの作動は、作動中の前記ファンの回転数を下げて前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、開始されることを特徴とする空気調和機のファン制御方法。
5. 筺体と、前記筺体から被空調エリアに送られる空気が通過する複数の通風部それぞれに対応し、該筺体内の空気を送り出す複数のファンと、前記各通風部に設けられ、前記ファンの送風圧によって開き、該ファンの停止により閉じる逆流防止手段とを備えた空気調和機において、
   作動中の前記ファンの一部又は全てに回転数を下げる信号を送信して、前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、作動中の前記ファンの一部又は全てに作動停止の信号を送信する制御手段を備えることを特徴とする空気調和機。
6. 請求項５記載の空気調和機において、前記回転数を下げる信号が送信されるのは、前記作動停止の信号が送信される前記ファンとは別の前記ファンであり、前記制御手段は、前記作動停止の信号を送信した前記ファンが停止した後、回転数を下げた前記ファンに対して、元の回転数で作動する信号を送信することを特徴とする空気調和機。
7. 請求項５又は６記載の空気調和機において、前記制御手段は、回転数Ｘによる作動を要求する停止中の前記ファンに対し、該回転数Ｘより高い回転数で作動する信号を送信した後に、該回転数Ｘで作動する信号を送信することを特徴とする空気調和機。
8. 請求項５又は６記載の空気調和機において、前記制御手段は、作動中の前記ファンに回転数を下げる信号を送信して前記筺体から送り出される空気の全体量を減少させた後に、停止中の前記ファンに作動を開始する信号を送信することを特徴とする空気調和機。

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