JP2015068584A

JP2015068584A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2015068584A
Application number: JP2013204028A
Authority: JP
Inventors: 純一津野; Junichi Tsuno
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】
本発明は、室内ユニットの箱体を大きくすることなく、熱交換器を通過した空気を吹出口から吸込口までショートサーキットさせることが出来る空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】
オープンパネルと箱体の前面側との間に空間が生じる位置にオープンパネルを移動させ、オープンパネルの下端から送風路の下端までを塞ぐように上下風向板を配置させることで、箱体の外部に空気通路を形成することを特徴とする空気調和機。
【選択図】図４

Description

本発明は、吹出口から吹き出された空気を吸込み口にまで誘導する、いわゆるショートサーキットを意図的に行う空気調和機に関するものである。

室内機の吹出口と吸込口をショートサーキットさせる空気調和機として、特許文献１の空気調和機がある。特許文献１の空気調和機は、冷房運転時に室内機筐体内に付着した結露水によるカビや雑菌の発生を抑制するために、冷房運転終了後に暖房運転を行い筐体内を乾燥させる内部乾燥運転に関連するものであり、当該内部乾燥運転時に生成された暖気を室内空間に吹出させないことで快適性を向上させている。以下に、特許文献１の空気調和機の構成を説明する。特許文献１の空気調和機は、吸込口および吹出口を上下に有する室内ユニットの箱体を備え、この箱体内には、吸込口を通して室内空気を吸込んで吹出口から調和空気を吹出す送風ファンと、吸込口と送風ファンの間に設けられ冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器と、吹出口を開閉する吹出しルーバとが備えられている。また、箱体の前面側には、室内熱交換器の風上側の空間と送風ファンの風下側の空間とを連通するバイパス通路が形成され、バイパス通路には送風ファンの風下側にバイパス通路を開閉するための開閉板が設けられている。

特許文献１の空気調和機では、冷房運転の終了時に、吹出しルーバにより吹出口が塞がれ、開閉板によりバイパス通路が開けられる。そして、冷凍サイクルが冷房サイクルから暖房サイクルに切換えられることで、高温高圧の冷媒が室内熱交換器に流入し、室内熱交換器が温められる。温められた室内熱交換器は空気と熱交換して暖気を生成する。生成された暖気は送風ファンによって吹出口に向かって吹出される。吹出された暖気は、吹出口が吹出しルーバによって塞がれているため、開閉板によって開けられたバイパス通路に流入する。バイパス通路に流入した暖気は、室内熱交換器の風上側へ戻され、送風ファンによって、再度室内熱交換器を通過して温められる。以上説明したように、暖気は室内機の筐体内を循環し続ける。これにより、筐体内の水分が蒸発し易くなるため、内部乾燥運転を短くすることができる。

特開２００４−３６０９５１号公報

特許文献１の空気調和機では、室内機の吹出口と吸込口をショートサーキットさせるためのバイパス通路が室内機の筐体内に設けられているため、筐体が大きくなる問題があった。

そこで、本発明は、筐体を大きくさせることなく、室内機の吹出口と吸込口をショートサーキットさせることが出来る空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも前面に吸込口を有し、前面下部に吹出口を有し、前記吸込口と前記吹出口をつなぐ送風路を有する箱体と、前記箱体の前面側に設けられ、開閉可能に取付けられるオープンパネルと、前記吹出口を開閉する上下風向板と、前記オープンパネル、上下風向板を制御する制御部とを備えた室内機を有する空気調和機において、前記制御部が、前記オープンパネルと前記箱体の前面側との間に空間が生じる位置に前記オープンパネルを配置させ、前記オープンパネルの下端から前記送風路の下端までを塞ぐように前記上下風向板を配置させる。

本発明の空気調和機は、吹出口より吹出された空気を、筐体の外部で上下風向板およびオープンパネルの背面側を伝って吸込口まで誘導しているため、ショートサーキットさせるためのバイパス通路を筐体内に設ける必要がなくなる。これにより、室内機の筐体を大きくさせることなく、室内機の吹出口と吸込口とをショートサーキットさせることが出来る。

本発明における空気調和機の運転停止時の断面を示した図である。本発明における空気調和機の制御を示したブロック図である。本発明における空気調和機の暖房運転の準備開始時の断面を示した図である。本発明における空気調和機の暖房運転の準備開始時の断面を示した図である。本発明における空気調和機の暖房運転の準備開始時の断面を示した図である。本発明における空気調和機の暖房運転時の断面を示した図である。本発明における空気調和機の内部乾燥運転時を示したフローチャート図である。本発明における空気調和機の暖房準備運転時を示したフローチャート図である。

（実施の形態１）
本発明に係わる空気調和機について、図面を参照して説明する。
本発明の空気調和機は、図１に示すように、室内ユニット１０と図示しない室外ユニットを冷媒管、電気配線などを介して接続したセパレート形空気調和機である。室内ユニット１０は全体形状が横長の箱体１００を有し、室内の壁面の上部などに設置される。その箱体１００は背面以外を覆う前面パネル１０１を備えている。前面パネル１０１の上面と前面には吸込口１０２が設けられ、前面側の下部には吹出口１０３が設けられ、吹出口１０３には吹き出された空気の風向を偏向する上下風向板１０４および後述する送風路の一部を形成する上下風向板（以下、ディフューザと記載）１０５が設けられる。また、前面パネル１０１の前面には空気調和機の停止時は吹出口１０３の上端から前面パネル１０１の前面上端までを覆い、運転時は箱体１００から離反する方向に開かれる開閉可能なオープンパネル１０６が取付けられる。

箱体１００の内部には、吸込口１０２と吹出口１０３を結ぶ送風路を形成するケーシング１１１が設けられ、箱体１００の長手方向と平行に配置されたクロスフロー型の送風ファン１１２と送風ファン１１２より風上側に配置された熱交換器（前方熱交換器１１３ａ、後方熱交換器１１３ｂ）とが設けられる。室内熱交換器１１３ａ、１１３ｂの温度を測定するための室内熱交換器センサ２１１は、熱交換器１１３ａ、１１３ｂを構成する冷媒管１１３ｃ同士を接続する図示しないＵ字管に設けられている。また、室内の温度を測定するための室温センサ２１０は、後部側の熱交換器１１３ｂの風上側に設けられている。なお、本発明の空気調和機は室温センサ２１０をこの配置に限定したものではなく、前部側の熱交換器１１３ａなど熱交換器１１３ａ、１１３ｂの風上側であれば良い。送風ファン１１２は箱体１００内の右側で図示しないファンモータによって駆動される。ファンモータと熱交換器１１３ａ、１１３ｂはケーシング１１１に支持される。ケーシング１１１は、送風ファン１１２に空気を導く背面側のリアガイダ１１４から吹出口１０３の下端までを結ぶ下壁１１５と、送風ファン１１２に空気を導く前面側のスタビライザ１１６から吹出口１０３の上端までを結ぶ上壁１１７とで送風路の一部を形成する。上壁１１７は前方熱交換器１１３ａのドレンパンを兼ね、下壁１１５のリアガイダ１１４から背面側に延出する壁が後方熱交換器１１３ｂのドレンパンとなる。なお、ファンモータ２２０は図２に示すように制御部２０１によって制御されている。

下壁１１５の下端には、前述したディフューザ１０５の後端を軸支する軸支部１２０ａが設けられている。また、上壁１１７から下方に向かって延出された上下風向板用支柱１０７に、上下風向板１０４の上面側の後方に設けられている上下風向板軸支部１０４ａが回動自在に軸支されている。これらの回動により、空気調和機の運転中、吹出口１０３から吹出される風を所望の角度に偏向させることができる。さらに、上下風向板１０４の前端１０４ｂを前面パネル１０１に当接させることができ、また、後端１０４ｃをディフューザ１０５に当接させることが出来る。なお、ディフューザ１０５と上下風向板１０４はそれぞれ風向板駆動モータである図示しないモータによって回動される。

オープンパネル１０６は板体からなり、前述したように停止時に前面パネル１０１の前面を覆い隠すように取り付けられている。オープンパネル１０６の背面には、オープンパネル１０６を開閉させるためのオープンパネル駆動手段としてのリンク機構１３１と、制御部２０１により制御されるオープンパネル駆動モータ２２２に連結され、リンク機構１３１を動作させる駆動軸１３２と、オープンパネル１０６の下側を支え、回動動作に併せて従動し、かつ、伸縮する従動アーム１３３が備えられている。なお、リンク機構１３１は、一端がオープンパネル１０６の背面に回動可能に取り付けられ、他端は駆動軸１３２に繋がっており、制御部２０１によって駆動軸１３２を介して動作する。リンク機構１３１は、オープンパネル１０６の長手方向の両端に設けられている。

制御部２０１は、図２に示すように、室温センサ２１０、室内熱交換器センサ２１１、オープンパネル駆動モータ２２２、ファンモータ２２０、風向板駆動モータ２２１などと電気的に接続されている。制御部２０１は、室温センサ２１０と室内熱交換器センサ２１１から検出信号を受信するとともに、受信した検出信号に基づいてファンモータ２２０や風向板駆動モータ２２１などを制御している。また、制御部２０１は、室内ユニット１０の運転状態に応じて駆動軸１３２を制御して、オープンパネル１０６を動作させ吸込口１０２を開閉させている。

オープンパネル駆動モータ２２２は制御部２０１からの信号によって駆動される。オープンパネル駆動モータ２２２によって駆動軸１３２は回転駆動し、リンク機構１３１を動作させる。リンク機構１３１の動作によって、オープンパネル１０６は開閉動作を行う。オープンパネル駆動モータ２２２はステッピングモータであって、パルス調節によって、オープンパネル１０６の開度が閉→半開→全開の３段階に調節可能となっている。

次に、内部乾燥運転を行う時の空気調和機について図７のフローチャート図を基に動作手順を説明する。この動作は制御部２０１によって制御されている。なお、内部乾燥運転時は、熱交換器１１３ａ、１１３ｂによって筐体１００内の空気は加熱される。そのため、吹出口１０３より加熱された空気が吹出されないように、吹出口１０３と吸込口１０２をショートサーキットさせる必要がある。

制御部２０１が図示しないリモコンから冷房運転を終了する信号を受信すると、制御部２０１は冷房運転を停止させ、冷凍サイクルを暖房サイクルに切り替えて、内部乾燥運転を開始する（ＳＴ１０１）。図１に示すように、冷房運転終了時はオープンパネル１０６は閉状態となっている。制御部２０１は図３に示すようにオープンパネル１０６を第１の所定位置、つまり、オープンパネル１０６の下端１０６ａが空気調和機の停止時よりも低い位置に、かつオープンパネル１０６と前面パネル１０１との間に空気が流れるだけの空間ができるように、リンク機構１３１を動作させてオープンパネル１０６を下方および前方に移動させることを開始する（ＳＴ１０２）。オープンパネル１０６が第１の所定位置にまで移動したら（ＳＴ１０３−ＹＥＳ）、制御部２０１は、図４に示すように、上下風向板１０４の先端１０４ｂがオープンパネル１０６の下端１０６ａに接する位置に来るまで、上下風向板１０４を回動させると共に、ディフューザ１０５の先端１０５ａが上下風向板１０４と接するようにディフューザ１０５も調整することを開始する（ＳＴ１０４）。なお、本実施の形態１では、ディフューザ１０５はわずかしか回動していないが、上下風向板１０４とディフューザ１０５の配置に応じて回動の大きさを適宜変更しても良い。上下風向板１０４の先端１０４ｂがオープンパネル１０６の下端１０６ａに接する位置にまで上下風向板１０４を回動され、ディフューザ１０５の先端１０５ａが上下風向板１０４と接する位置にまでディフューザ１０５が調整されたら（ＳＴ１０５−ＹＥＳ）、制御部２０１は送風ファン１１２を熱交換器１１３ａ、１１３ｂ周囲の空気を撹拌させるために必要な所定の回転数で動作させる（ＳＴ１０６）。これにより、吹出口１０３より吹出された空気を吸込口１０２までショートサーキットさせることが出来る。

空気を吹出口１０３から吸込口１０２までショートサーキットさせている状態について図４を基に説明する。熱交換器１１３ａ、１１３ｂは箱体１００内の空気と熱交換して暖気を生成する。生成された暖気は送風ファン１１２によって吹出口１０３に向かって吹出される。吹出された暖気は、吹出口１０３が上下風向板１０４とディフューザ１０５によって塞がれているため、オープンパネル１０６の背面側に流入する。オープンパネル１０６の背面側に流入した暖気は、送風ファン１１２によって、熱交換器１１３ａ、１１３ｂの風上側へ戻され、再度熱交換器１１３ａ、１１３ｂを通過して温められる。以上説明したように、暖気は室内ユニット１０の箱体１００内を循環し続ける。箱体１００および熱交換器１１３ａ、１１３ｂに付着した水分は循環する暖気によって蒸発し、箱体１００内は乾燥する。

制御部２０１は送風ファン１１２の回転の開始と同時に計時を開始し、箱体１００や熱交換器１１３ａ、１１３ｂを乾燥させるために必要な所定の時間が経過した時（ＳＴ１０７−ＹＥＳ）、制御部２０１は送風ファン１１２の回転を停止させ（ＳＴ１０８）、図３に示すように上下風向板１０４およびディフューザ１０５を吹出口１０３を閉じた状態にまで回動させることを開始する（ＳＴ１０９）。上下風向板１０４およびディフューザ１０５を吹出口１０３を閉じた状態にまで回動させたら（ＳＴ１１０−ＹＥＳ）、制御部２０１は図１に示すようにオープンパネル１０６を前面パネル１０１と接触させ、吸込口１０２の前面側が閉じた状態にまで移動させることを開始する（ＳＴ１１１）。オープンパネル１０６が閉じた状態にまで移動したら（ＳＴ１１２−ＹＥＳ）、制御部２０１は内部乾燥運転を完了させる（ＳＴ１１３）。

以上より、本実施の形態１の空気調和機は、内部乾燥運転時に、オープンパネル１０６を前面パネル１０１との間に空気が流れるだけの空間ができる様に前方に移動させ、吹出口１０３の下端からオープンパネル１０６までを上下風向板１０４およびディフューザ１０５で塞ぐことで、送風ファン１１２によって吹出される空気を上下風向板１０４およびディフューザ１０５がオープンパネル１０６の背面側に導き、オープンパネル１０６の背面側を伝って吸込口１０２の風上側まで導いている。これにより、室内ユニット１０の箱体１００を大きくさせることなく、かつ、内部乾燥運転時に熱交換器１１３ａ、１１３ｂを通過した空気を吹出口１０３から吸込口１０２までショートサーキットさせることにより、室内空間に暖気が吹出されることなく、箱体１００内に付着した水分を蒸発させて箱体１００内を乾燥させることで、カビなどの発生を防いでいる。

（実施の形態２）
次に、暖房運転開始時について説明する。空気調和機を暖房サイクルで運転開始して間もない時は、まだ熱交換器１１３ａ、１１３ｂが暖房運転に必要な温度よりも低い。この時、熱交換器１１３ａ、１１３ｂを早く温めたいという点と、室温センサ２１０が室内空気と接することで室温を正確に計測させたいという点から、送風ファン１１２を回転させており、これによって、吹出口１０３から冷たい空気が吹出されることになる。そこで、吹出口１０３より冷たい空気が吹出されないように、吹出口１０３と吸込口１０２とをショートサーキットをさせる。なお、空気調和機の構成は実施の形態１と同じであるため説明は省略する。なお、室温センサ２１０は箱体１００内を循環する空気と接しないように、後方熱交換器１１３ｂの風上側に設けられる。

暖房運転開始時、制御部２０１は室内熱交換器センサ２１１によって熱交換器１１３ａ、１１３ｂの温度を検出する。制御部２０１は、検出した温度と、熱交換器１１３ａ、１１３ｂが暖房運転に必要な所定の温度とを比較し、検出した温度が低いと判断した場合は以下で説明する暖房準備運転を開始し、検出した温度が高いと判断した場合は送風ファン１１２を暖房運転の設定温度に応じた回転数で回転させて、通常の暖房運転を開始する。

暖房準備運転について図８のフローチャート図を基に動作手順を説明する。
暖房運転の開始時に、制御部２０１が熱交換器１１３ａ、１１３ｂの温度が所定温度よりも低いと判断すると、暖房準備運転を開始する（ＳＴ２０１）。図１に示すように、暖房運転開始時にはオープンパネル１０６は閉状態となっている。図３に示すように、オープンパネル１０６を第１の所定位置、つまり、オープンパネル１０６の下端１０６ａが空気調和機の停止時よりも低い位置に、かつオープンパネル１０６と前面パネル１０１との間に空気が流れるだけの空間ができるように、リンク機構１３１を動作させてオープンパネル１０６を下方および前方に移動させることを開始する（ＳＴ２０２）。オープンパネル１０６が第１の所定位置にまで移動したら（ＳＴ２０３−ＹＥＳ）、図４に示すように、上下風向板１０４の先端１０４ｂがオープンパネル１０６の下端１０６ａに接する位置に来るまで、上下風向板１０４を回転させると共に、ディフューザ１０５の先端１０５ａが上下風向板１０４と接するようにディフューザ１０５も調整することを開始する（ＳＴ２０４）。上下風向板１０４の先端１０４ｂがオープンパネル１０６の下端１０６ａに接する位置にまで回転し、ディフューザ１０５の先端１０５ａが上下風向板１０４と接する位置にまでディフューザ１０５が調整されたら（ＳＴ２０５−ＹＥＳ）、送風ファン１１２を熱交換器１１３ａ、１１３ｂ周囲の空気を撹拌させるために必要な所定の回転数で動作させる（ＳＴ２０６）。これにより、吹出口１０３より吹出された空気を吸込口１０２までショートサーキットさせることが出来る。

空気を吹出口１０３から吸込口１０２までショートサーキットさせている状態について図４を基に説明する。熱交換器１１３ａ、１１３ｂを通過した空気は送風ファン１１２によって吹出口１０３に向かって吹出される。吹出された空気は、吹出口１０３が上下風向板１０４とディフューザ１０５によって塞がれているため、オープンパネル１０６の背面側に流入する。オープンパネル１０６の背面側に流入した空気は、送風ファン１１２によって、熱交換器１１３ａ、１１３ｂの風上側へ戻され、再度熱交換器１１３ａ、１１３ｂを通過する。以上説明したように、空気は室内ユニット１０の箱体１００内を循環し続ける。箱体１００および熱交換器１１３ａ、１１３ｂは循環する空気によって温められる。

送風ファン１１２を回転させてから、制御部２０１が室内熱交換器センサ２１１を用いて、熱交換器１１３ａ、１１３ｂの温度を検知し、その温度が所定の温度、つまり、室内ユニット１０に設定される設定温度に対応する温度に達したと判断した場合（ＳＴ２０７−ＹＥＳ）、制御部２０１は送風ファン１１２の回転数を小さくする（ＳＴ２０８）。送風ファン１１２の回転数を小さくした後、制御部２０１は、図３に示すように、上下風向板１０４およびディフューザ１０５を吹出口１０３を閉じた状態にまで回動させることを開始する（ＳＴ２０９）。上下風向板１０４およびディフューザ１０５を吹出口１０３を閉じた状態にまで回動させたら（ＳＴ２１０−ＹＥＳ）、制御部２０１はリンク機構１３１を稼働させて、図５に示すように、オープンパネル１０６を第２の所定位置、つまり、オープンパネル１０６の上端を前面パネル１０１の前面側から離した状態にまでオープンパネル１０６を上方および前方に移動させることを開始する（ＳＴ２１１）。オープンパネル１０６を図５に示す状態にまで移動させたら（ＳＴ２１２−ＹＥＳ）、制御部２０１は図６に示すように上下風向板１０４およびディフューザ１０５を下方に向けた状態にまで回動させることを開始する（ＳＴ２１３）。上下風向板１０４およびディフューザ１０５を下方に向けた状態にまで回動させたら（ＳＴ２１４−ＹＥＳ）、制御部２０１は暖房準備運転を終了させる（ＳＴ２１５）。暖房準備運転を終了させた後、制御部２０１は送風ファン１１２を所望の回転数に回転させ、吹出口１０３より暖気を吹出させる。なお、ＳＴ２０８で送風ファン１１２の回転数を小さくするとしているが本発明はこれに限定したものではなく、送風ファン１１２の回転を止めても良い。また、ＳＴ２０９でディフューザ１０５を閉じた状態にまで回動させているが、本発明はこれに限定したものではなく、ＳＴ２０９でディフューザ１０５を下方に向けて回動させて、吹出口１０３より暖気を室内空間に吹出させても良い。

以上より、本実施の形態２の空気調和機は、暖房運転開始時に、オープンパネル１０６を前面パネル１０１との間に空間ができる様に前方に移動させ、吹出口１０３の下端からオープンパネル１０６までを上下風向板１０４およびディフューザ１０５で塞ぐことで、送風ファン１１２によって吹出される空気を上下風向板１０４およびディフューザ１０５がオープンパネル１０６の背面側に導き、オープンパネル１０６の背面側を伝って吸込口１０２の風上側まで導く暖房準備運転を行っている。これにより、室内ユニット１０の箱体１００を大きくさせることなく、かつ、暖房運転の開始時の冷たい熱交換器１１３ａ、１１３ｂを通過した冷たい空気を吹出口１０３から吸込口１０２までショートサーキットさせることにより室内空間に冷たい空気を吹き出すことを防いでいる。

１０室内ユニット
１００箱体
１０１前面パネル
１０２吸込口
１０３吹出口
１０４上下風向板
１０５ディフューザ
１０６オープンパネル
１１３ａ、１１３ｂ熱交換器
１３１リンク機構
１３２駆動軸
１３３従動アーム
２０１制御部
２１０室温センサ
２１１室内熱交換器センサ

Claims

少なくとも前面に吸込口を有し、前面下部に吹出口を有し、前記吸込口と前記吹出口をつなぐ送風路を有する箱体と、
前記箱体の前面側に設けられ、開閉可能に取付けられるオープンパネルと、
前記吹出口を開閉する上下風向板と、
前記オープンパネル、上下風向板を制御する制御部とを備えた室内機を有する空気調和機において、
前記制御部が、
前記オープンパネルと前記箱体の前面側との間に空間が生じる位置に前記オープンパネルを配置させ、
前記オープンパネルの下端から前記送風路の下端までを塞ぐように前記上下風向板を配置させることを特徴とする空気調和機。
請求項１に記載の空気調和機において、
暖房運転を開始した時に、前記制御部が前記オープンパネルの下端から前記送風路の下端までを塞ぐように前記上下風向板を配置させることを特徴とする空気調和機。