JP2014159908A

JP2014159908A - 空気調和システム

Info

Publication number: JP2014159908A
Application number: JP2013030609A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kanetani; 修金谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP6072561B2; CN203771631U

Abstract

【課題】システム構成が簡単で、快適性が向上し、省エネ効果も期待できる空気調和システムを提供する。
【解決手段】制御部１０は、「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄがオン操作されると、空気調和機を冷房運転した後に、床温度センサーの検出温度と室内温度センサーの検出温度とを読み込んで温度差を算出し、温度差が予め定められた温度範囲の上限値のときには第１送風機４を運転し、温度差が温度範囲の下限値のときには第１送風機４の運転を停止し、空気調和機を暖房運転した後に、温度差が上限値のときには第２送風機５を運転し、温度差が下限値のときには第２送風機５の運転を停止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機と室内に気流を与える送風機とで構成される空気調和システムに関するものである。

従来の空気調和機においては、冷房時、冷たい空気は下降し、暖房時、暖かい空気は上昇する。このため、室内に温度むらが生じてしまうことがある。例えば、就寝時に冷房運転をする際、人の動きが少なく室内に気流が発生し難いため、冷たい空気が床面付近に停滞し、利用者にとって冷え過ぎを感じさせることがある。このような場合、利用者は空気調和機の運転を停止するしかなく、やがて再び暑さを感じ始め快適性が損なわれるケースがある。

従来、前述した課題を解決するために、空気調和機の室内ユニットとサーキュレーターを室内に配置し、これらの機器にそれぞれリモートコントローラを搭載し、それを総括するコントローラにて空気調和機とサーキュレーターを連動制御するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、室内の温度や床付近の温度など各部分の温度をセンシングするための室内環境センサーを空気調和機やサーキュレーター等とは別に設置して、それらの機器の動作を制御するものもあった（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−２０２６３１号公報（図１）特開２０１２−１７２９１０号公報（図３）

前述した特許文献１に記載の空気調和システムでは、空気調和機やサーキュレーターそれぞれにリモートコントローラを搭載し、さらに、それを総括するコントローラが必要となるため、システムが複雑となり、非常に高価になっている。
また、特許文献２に記載のシステムでは、前述したように、室内環境センサーを空気調和機やサーキュレーター等とは別に使用するため、室内環境センサーの設置の手間がかかり、設置場所や設置方法などの工夫が必要となり、時間と費用がかかるという課題がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、システム構成が簡単で、快適性が向上し、省エネ効果も期待できる空気調和システムを得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和システムは、室内に設置された室内ユニットを有する空気調和機と、室内の空気を循環させる送風機と、室内の天井付近の温度を検出する第１温度センサーと、室内の床付近の温度を検出する第２温度センサーと、送風機を空気調和機と併用して動作させる第１スイッチを有するリモコンと、第１スイッチがオン操作されると、空気調和機を冷房あるいは暖房の何れかの運転を行った後に、第１温度センサーの検出温度と第２温度センサーの検出温度とを読み込んで温度差を算出し、温度差が予め定められた温度範囲の上限値のときには送風機を運転し、温度差が温度範囲の下限値のときには送風機の運転を停止する制御部とを備えたものである。

本発明によれば、リモコンの第１スイッチがオン操作されたときに、送風機を空気調和機と併用するようにし、空気調和機の運転（冷房あるいは暖房）の後に、天井付近の温度と床付近の温度との温度差が予め定められた温度範囲の上限値のときに送風機を運転し、温度差が温度範囲の下限値のときには送風機の運転を停止するようにしている。このように、システム構成が簡単であるため安価で提供でき、温度差に応じて送風機を連動させるようにしているため、室内の空気温度を均一化することができ、快適性が向上し、省エネ効果も期待できる。

本発明の実施の形態に係る空気調和システムを室内に適用して示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る空気調和システムの概略構成を示すブロック図である。図２の空気調和システムにおいて室内ユニットと連動する第１及び第２送風機の運転・停止の制御パターンを示す図である。

図１は本発明の実施の形態に係る空気調和システムを室内に適用して示す斜視図、図２は本発明の実施の形態に係る空気調和システムの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、室内の天井に空気調和機の室内ユニット１が設置され、室内の床に第１送風機４が設置され、室内の天井付近の壁に第２送風機５が設置され、更に、室内の壁にリモコン６が取り付けられている。なお、第２送風機５を室内の天井付近の壁に設置しているが、その壁に代えて、天井に第２送風機５を設置してもよい。

室内ユニット１には、室内温度センサー２（第１温度センサー）及び床温度センサー３（第２温度センサー）が設けられている。また、室内ユニット１には、第１送風機４が制御線９を介して接続されており、第２送風機５が制御線８を介して接続されており、リモコン６が制御線７を介して接続されている。

室内ユニット１は、内部に送風機、熱交換器、制御部１０（図２参照）等を備え、床面に対向する面に吸引口１ａが設けられ、吸引口１ａの周囲に吹出口１ｂが設けられている。前述の熱交換器は、冷媒配管を介して空気調和機の室外ユニットと接続されており、暖房運転時に凝縮器として作用し、冷房運転時には蒸発器として作用する。

室内温度センサー２は、吸引口１ａに吸引される天井付近の空気の温度、即ち室内空気の温度を検出する例えばサーミスタからなっている。床温度センサー３は、室内の床付近の温度（以下、「床温度」という）を検出する例えば赤外線センサーからなっている。

第１送風機４は、制御部１０からの制御に基づいて風量を可変し、床付近の空気に流れを与えて室内の空気を循環させる。第２送風機５は、第１送風機４と同様に、制御部１０からの制御に基づいて風量を可変し、天井付近の空気に流れを与えて室内の空気を循環させる。

リモコン６は、運転状態、室内の目標温度等を表示する表示部６ａ、「空調機」選択スイッチ６ｂ（第２スイッチ）、「ファン」選択スイッチ６ｃ（第３スイッチ）、「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄ（第１スイッチ）、「冷房」選択スイッチ、「暖房」選択スイッチ等を備えている。

「空調機」選択スイッチ６ｂは、空気調和機（室内ユニット１）のみを運転させるための選択スイッチで、第１及び第２送風機４、５の運転を行わない。「ファン」選択スイッチ６ｃは、第１及び第２送風機４、５のみを運転させるための選択スイッチで、空気調和機の運転を行わない。「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄは、空気調和機の運転と空気調和機の運転（冷房又は暖房）に応じて第１及び第２送風機４、５の何れかを運転させるための選択スイッチである。

室内ユニット１の制御部１０は、リモコン６からの制御信号に応じて、空気調和機（室内ユニット１）のみの運転、第１及び第２送風機４、５のみの運転、あるいは空気調和機の運転と空気調和機の運転（冷房又は暖房）に応じて第１及び第２送風機４、５の何れかの運転を実施する。

この制御部１０は、空気調和機の運転と第１及び第２送風機４、５の何れかを運転する場合、先ず、空気調和機（室内ユニット１）を優先して運転する。そして、制御部１０は、予め定められた設定時間（冷房運転あるいは暖房運転が安定するまでの時間）後に、空気調和機の運転（冷房あるいは暖房）に応じて、第１及び第２送風機４、５の何れか一方を運転する。この場合の第１及び第２送風機４、５の運転制御については後述する。

次に、前記のように構成された空気調和システムの動作について、図１〜図３を用いて説明する。図３は図２の空気調和システムにおいて室内ユニットと連動する第１及び第２送風機の運転・停止の制御パターンを示す図である。

例えば、リモコン６の「空調機」選択スイッチ６ｂをオンした後に、「冷房」選択スイッチをオンすると、リモコン６から空気調和機のみを運転させる制御信号が室内ユニット１の制御部１０に送信される。一方、室内ユニット１の制御部１０は、その制御信号が受信されると、室内ユニット１内の送風機の運転を開始すると共に、室外ユニットに冷房運転を行わせる制御信号を送信する。この時、室外ユニットの熱交換器が凝縮器として作用し、室内ユニット１の熱交換器が蒸発器として作用し、室内ユニット１の吹出口１ｂから冷気が吹き出される。また、「空調機」選択スイッチ６ｂをオンした後に、「暖房」選択スイッチをオンした場合には、室内ユニット１の熱交換器が凝縮器として作用し、室外ユニットの熱交換器が蒸発器として作用し、室内ユニット１の吹出口１ｂから暖気が吹き出される。前述した空気調和機の動作は、通常運転で、リモコン６によって設定された室内の目標温度になるように動作する。

リモコン６の「ファン」選択スイッチ６ｃをオンしたときには、リモコン６から第１及び第２送風機４、５のみを運転させる制御信号が室内ユニット１の制御部１０に送信される。一方、室内ユニット１の制御部１０は、その制御信号が受信されると、第１及び第２送風機４、５の運転を開始する。この場合、第１送風機４の運転により、室内の床付近の空気は流れ、第２送風機５の運転により、室内の天井付近の空気は流れ、室内を循環する。

リモコン６の「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄをオンした後に、「冷房」選択スイッチをオンすると、リモコン６から空気調和機と第１送風機４を運転させる制御信号が室内ユニット１の制御部１０に送信される。一方、室内ユニット１の制御部１０は、その制御信号が受信されると、室内ユニット１内の送風機の運転を開始すると共に、室外ユニットに冷房運転を行わせる制御信号を送信する。この時、室外ユニットの熱交換器が凝縮器として作用し、室内ユニット１の熱交換器が蒸発器として作用し、室内ユニット１の吹出口１ｂから冷気が吹き出される。

制御部１０は、冷房運転を開始してから設定時間が経過すると、室内温度センサー２により検出された室内温度を読み込むと共に、床温度センサー３により検出された床温度を読み込んで、室内温度と床温度の温度差ΔＴを算出する。そして、制御部１０は、算出した温度差ΔＴが所定の温度範囲の上限値（例えば６ｄｅｇ）のときには、第１送風機４の運転を開始し（図３参照）、室内の床付近の空気に流れを与える。つまり、室内を冷房しているときに、冷気が床付近に停滞し、天井付近の温度よりも低くなり、その温度差ΔＴが上限値に達することがある。このような場合に第１送風機４を運転し、床付近の冷気に流れを与えて循環させ、室内の温度が略均一になるようにする。

制御部１０は、第１送風機４の運転により、温度差ΔＴが前記温度範囲の下限値（例えば３ｄｅｇ）より高く上限値よりも低くなったときには（図３参照）、第１送風機４の風量が、温度差ΔＴが上限値のときよりも少なくなるように、第１送風機４の運転を制御する。例えば、温度差ΔＴが上限値の６ｄｅｇから５ｄｅｇになったときに、第１送風機４の風量が、温度差ΔＴが上限値のときよりも少なくなるように、第１送風機４の運転を制御する。また、制御部１０は、この第１送風機４の運転制御により、温度差ΔＴが前記温度範囲の下限値になったときには、第１送風機４の運転を停止する。

また、制御部１０は、空気調和機の冷房運転時に、温度差ΔＴが前記温度範囲の上限値を超えたときには、第１送風機４及び第２送風機５を運転して、床付近の冷気を循環させる。そして、制御部１０は、第１送風機４及び第２送風機５の運転により、温度差ΔＴが前記温度範囲の上限値まで低下したときには、第２送風機５の運転を停止して、第１送風機４のみの運転で冷気を循環させる。

また、リモコン６の「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄをオンした後に、「暖房」選択スイッチをオンすると、リモコン６から空気調和機と第２送風機５を運転させる制御信号が室内ユニット１の制御部１０に送信される。一方、室内ユニット１の制御部１０は、その制御信号が受信されると、室内ユニット１内の送風機の運転を開始すると共に、室外ユニットに暖房運転を行わせる制御信号を送信する。この時、室内ユニット１の熱交換器が凝縮器として作用し、室外ユニットの熱交換器が蒸発器として作用し、室内ユニット１の吹出口１ｂから暖気が吹き出される。

制御部１０は、暖房運転を開始してから設定時間が経過すると、室内温度センサー２により検出された室内温度を読み込むと共に、床温度センサー３により検出された床温度を読み込んで、室内温度と床温度の温度差ΔＴを算出する。そして、制御部１０は、算出した温度差ΔＴが前記温度範囲の上限値（例えば６ｄｅｇ）のときには、第２送風機５の運転を開始し（図３参照）、室内の天井付近の空気に流れを与える。つまり、室内を暖房しているときに、暖気が天井付近に停滞し、床付近の温度よりも高くなり、その温度差ΔＴが上限値に達することがある。このような場合に第２送風機５を運転し、天井付近の暖気に流れを与えて循環させ、室内の温度が略均一になるようにする。

制御部１０は、第２送風機５の運転により、温度差ΔＴが前記温度範囲の下限値（例えば３ｄｅｇ）より高く上限値よりも低くなったときには（図３参照）、第２送風機５の風量が、温度差ΔＴが上限値のときよりも少なくなるように、第２送風機５の運転を制御する。例えば、温度差ΔＴが上限値の６ｄｅｇから５ｄｅｇになったときに、第２送風機５の風量が、温度差ΔＴが上限値のときよりも少なくなるように、第２送風機５の運転を制御する。また、制御部１０は、この第２送風機５の運転制御により、温度差ΔＴが下限値以下のときには、第２送風機５の運転を停止する。

また、制御部１０は、空気調和機の暖房運転時に、温度差ΔＴが前記温度範囲の上限値を超えたときには、第１送風機４及び第２送風機５を運転して、天井付近の暖気を循環させる。そして、制御部１０は、第１送風機４及び第２送風機５の運転により、温度差ΔＴが前記温度範囲の上限値まで低下したときには、第１送風機４の運転を停止して、第２送風機５のみの運転で暖気を循環させる。

以上のように実施の形態においては、リモコン６の「空調＋ファン」選択スイッチ６ｄがオン操作されたときに、空気調和機（室内ユニット１）を優先して運転し、そして、予め定められた設定時間後に、空気調和機の運転（冷房あるいは暖房）に応じて、第１及び第２送風機４、５の何れか一方を運転するようにしている。このように、システム構成が簡単であるため安価で提供でき、温度差に応じて第１送風機４あるいは第２送風機５の何れかを連動させるようにしているため、室内の空気温度を均一化することができ、快適性が向上し、省エネ効果も期待できる。

また、「空調機」選択スイッチ６ｂがオン操作されたときには空気調和機のみを運転し、「ファン」選択スイッチがオン操作されたときには第１及び第２送風機４、５の両方を運転するようにしている。このように、１つのリモコン６で、空気調和機と第１及び第２送風機４、５をそれぞれ個別にも運転可能となり、利用者の利便性が向上する。

なお、本実施の形態では、第１送風機４及び第２送風機５の風向を一定としたが、風向を可変できる第１送風機４及び第２送風機５を用いるようにしてもよい。また、床温度センサー３（赤外線センサー）で床温度を検出するようにしたが、これに加えて、室内に存在する人体を検出するようにしてもよい。この場合、床温度センサー３により検出された人体の数が通常よりも多いときには、制御部１０は、空気調和機の冷房運転や暖房運転に関わらず、第１送風機４及び第２送風機５の両方を運転する。

１室内ユニット、１ａ吸引口、１ｂ吹出口、２室内温度センサー、３床温度センサー、４第１送風機、５第２送風機、６リモコン、６ａ表示部、６ｂ「空調機」選択スイッチ、６ｃ「ファン」選択スイッチ、６ｄ「空調＋ファン」選択スイッチ、７、８、９制御線、１０制御部。

Claims

室内に設置された室内ユニットを有する空気調和機と、
室内の空気を循環させる送風機と、
室内の天井付近の温度を検出する第１温度センサーと、
室内の床付近の温度を検出する第２温度センサーと、
前記送風機を前記空気調和機と併用して動作させる第１スイッチを有するリモコンと、
前記第１スイッチがオン操作されると、前記空気調和機を冷房あるいは暖房の何れかの運転を行った後に、前記第１温度センサーの検出温度と前記第２温度センサーの検出温度とを読み込んで温度差を算出し、前記温度差が予め定められた温度範囲の上限値のときには前記送風機を運転し、前記温度差が前記温度範囲の下限値のときには前記送風機の運転を停止する制御部と
を備えたことを特徴とする空気調和システム。
前記制御部は、前記空気調和機の冷房あるいは暖房運転時において、前記温度差が前記上限値より低く前記下限値よりも高いときには、前記温度差が前記上限値のときの前記送風機の風量よりも少なくなるように当該送風機の運転を制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和システム。
前記制御部は、前記空気調和機の冷房あるいは暖房運転時において、前記温度差が前記上限値を超えたときには、前記温度差が前記上限値のときの前記送風機の風量よりも多くなるように当該送風機の運転を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和システム。
前記リモコンには、前記空気調和機のみを運転させる第２スイッチと、前記送風機のみを運転させる第３スイッチとが設けられ、
前記制御部は、前記第２スイッチがオン操作されたときには前記空気調和機のみを運転し、前記第３スイッチがオン操作されたときには前記送風機のみを運転することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の空気調和システム。
室内に設置された室内ユニットを有する空気調和機と、
床付近の空気に流れを与える第１送風機と、
天井付近の空気に流れを与える第２送風機と、
室内の天井付近の温度を検出する第１温度センサーと、
室内の床付近の温度を検出する第２温度センサーと、
前記第１及び第２送風機を前記空気調和機と併用して動作させる第１スイッチを有するリモコンと、
前記第１スイッチがオン操作されると、前記空気調和機を冷房運転した後に、前記第１温度センサーの検出温度と前記第２温度センサーの検出温度とを読み込んで温度差を算出し、前記温度差が予め定められた温度範囲の上限値のときには前記第１送風機を運転し、前記温度差が前記温度範囲の下限値のときには前記第１送風機の運転を停止し、前記空気調和機を暖房運転した後に、前記温度差が前記上限値のときには前記第２送風機を運転し、前記温度差が前記下限値のときには前記第２送風機の運転を停止する制御部と
を備えたことを特徴とする空気調和システム。
前記制御部は、前記空気調和機の冷房運転時において、前記温度差が前記上限値より低く前記下限値よりも高いときには、前記温度差が前記上限値のときの前記第１送風機の風量よりも少なくなるように当該第１送風機の運転を制御し、前記空気調和機の暖房運転時において、前記温度差が前記上限値より低く前記下限値よりも高いときには、前記温度差が前記上限値のときの前記第２送風機の風量よりも少なくなるように当該第２送風機の運転を制御することを特徴とする請求項５記載の空気調和システム。
前記制御部は、前記空気調和機の冷房あるいは暖房運転時において、前記温度差が前記上限値を超えたときには、前記第１送風機と前記第２送風機を運転することを特徴とする請求項５又は６記載の空気調和システム。
前記リモコンには、前記空気調和機のみを運転させる第２スイッチと、前記第１及び第２送風機の両方を運転させる第３スイッチとが設けられ、
前記制御部は、前記第２スイッチがオン操作されたときには前記空気調和機のみを運転し、前記第３スイッチがオン操作されたときには前記第１及び第２送風機の両方を運転することを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の空気調和システム。
前記第２温度センサーに、赤外線センサーが使用されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の空気調和システム。