JP2679202B2 - 空気調和システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は室内の暖房を行うための空気調和機の他、
さらに室内空気を循環させるサーキュレータを備えた空
気調和システムに関するものである。

（従来の技術） 上記のような空気調和システムの従来例としては、例
えば実開昭58−196728号公報記載の装置を挙げることが
できる。暖房機とサーキュレータとを有するその装置に
おいては、暖房機において加熱された暖気は上昇して天
井側の上層部に滞留することから、室内の上部と下部と
の各空気温度を検出する温度センサをそれぞれ設け、各
温度センサでの検出温度差が基準温度差を超えた時に上
記サーキュレータ内の循環ファンを作動して上部側の暖
気を床面側へと循環させるようになされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記従来装置においては、暖房機とサーキュ
レータとの運転操作は個別に行うものであるために、運
転開始時及び運転停止時にはそれぞれ運転スイッチの操
作を二度ずつ行う必要があり、この結果、充分に満足し
得る利用操作性が得られないという問題がある。また上
記において温度センサでの検出温度差が基準温度差を超
えていることによって循環ファンの運転を所定の回転速
度で一義的に継続するようにした場合、当初は利用者に
温暖感を与える運転であっても、室温の上昇と共に暖気
の気流感が逆に不快感を誘うという問題もある。さらに
上記においては循環ファンの制御のために二個の温度セ
ンサを設ける必要があるために、充分なコストダウンが
図れないという問題もある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目
的は、利用操作性及び空調快適性を向上し得ると共に、
さらにより安価に構成し得る空気調和システムを提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） そこで第１図に示しているように、この発明の第１請
求項記載の空気調和システムは、案内の暖房を行うため
の熱源３を備えた空気調和機１と、この空気調和機１か
ら離れた箇所であって室内の高所に据付けられると共に
室内の空気を循環させる循環ファン12を備えたサーキュ
レータ11と、上記空気調和機１の運転を制御する空調運
転制御装置21と、上記循環ファン12を作動して行う循環
運転を制御する循環運転制御装置31とを有し、上記空気
調和機１の運転に連動して上記循環運転が行われるべく
循環運転制御信号を上記循環運転制御装置31に出力する
循環運転制御信号出力部33を上記空調運転制御装置21に
設けて成る空気調和システムであって、上記サーキュレ
ータ11に室内の空気温度を検出する温度センサ32を設け
ると共に、上記空気調和機１の暖房運転開始時における
上記温度センサ32での初期検出温度を記憶する初期温度
記憶手段40を設け、上記空気調和機１の暖房運転に伴っ
て変化していく室内空気に対する上記温度センサ32での
検出温度と上記初期検出温度との温度差が第１基準温度
差を超えた時に上記循環ファン12の作動を第１回転速度
で開始する一方、上記温度差が上記第１基準温度差より
も大きな第２基準温度差を超えた時に上記循環ファン12
を上記第１回転速度よりも小さな第２回転速度に変更す
る制御を上記循環運転制御装置31が行うことを特徴とし
ている。

また第２請求項記載の空気調和システムは、上記サー
キュレータ11は、その吹出口14に吹出風の方向を制御す
る風向制御板15を有し、上記循環運転制御装置31は、上
記温度差が第１基準温度差を超えたときには上記風向制
御板15を制御して吹出風の方向を室内の中心部に向かう
第１方向とする一方、上記温度差が上記第１基準温度差
よりも大きな第２基準温度差を超えたときには上記風向
制御板15を制御して吹出風の方向を上記第１方向よりも
下側に向かう第２方向とする制御を行うことを特徴とし
ている。

（作用） 上記第１請求項記載の空気調和システムにおいては、
空気調和機１の暖房運転開始時における温度センサ32で
の初期検出温度とその後の上記温度センサ32での検出温
度との温度差が第１基準温度差よりも小さい場合、すな
わち暖房運転開始直後等において室内が充分な暖気状態
となっていない間は循環ファン12は停止状態に維持さ
れ、これにより循環運転を行った場合の気流感が逆に冷
感となるようコールドドラフトが防止される。そして上
記温度差が第１基準温度差を超えたときに循環運転が開
始されることによって温暖感が与えられ、さらに上記温
度差が第２基準温度差を超えた時には循環ファン12回転
速度を低速にする変更がなされることによって、不快感
を誘うような暖気の気流感が抑えられ、これにより快適
な暖房状態を与えることができる。またこのような制御
は、上記温度センサ32での初期検出温度を記憶してこの
初期検出温度とその後の上記温度センサ32での検出温度
との温度差に基づいて行うので、一個の温度センサ32で
構成でき、したがって従来装置に比べてより安価に構成
することができる。

また上記第２請求項記載の空気調和システムにおいて
は、上記温度差が第１基準温度を越えたときにはサーキ
ュレータ11の吹出風が室内の中心部に向かう第１方向と
なるよう風向制御板15を制御しているので、即暖感の向
上を図ることが可能となる。そして上記温度差が第２基
準温度を超えたときには上記吹出風が上記第１方向より
も下側に向かう第２方向となるように風向制御板15を制
御しているので、不快感を誘うような暖気の気流感を確
実に抑制しながら循環運転を継続することが可能とな
る。

（実施例） 次にこの発明の空気調和システムの具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図に空調室の縦断面模式図を示しており、図
のように、この空調室の一壁面には、セパレート形空気
調和機１の床置き形室内機２が据付けられている。この
室内機２内には、室内熱交換器（熱源）３、室内ファン
４が内装されており、室内ファン４を作動することによ
って、前面パネルの底部側に形成されている吸込口５を
通して室内空気が機内に吸込まれ、そして上記室内熱交
換器３内での凝縮冷媒との熱交換（暖房運転時）、或い
は蒸発冷媒との熱交換（冷媒運転時）によって、それぞ
れ温風、冷風となされて、上部側の吹出口６から室内へ
と吹出される。なお同図において、７は、上記空気調和
機１の室外機を示しており、この室外機７は上記室内機
２と冷媒配管８によって接続され、内部には、圧縮機、
室外熱交換器、室外ファン（図示せず）等が設けられて
いる。

一方、上記室内機２の据付壁面に対向する壁面の高所
には壁掛け形のサーキュレータ11が据付けられている。
このサーキュレータ11には循環ファン12が内装されると
共に、前面及び上面に吸込口13が、また前面底部側に吹
出口14がそれぞれ形成されており、上記循環ファン12を
作動することによって、上記吸込口13を通して室内にお
ける天井面側の上層空気が機内に吸込まれ、そして上記
吹出口14から、この吹出口14に設けられている風向制御
板（以下、フラップと言う）15の設定角度に応じた方向
で室内に吹出される。

第３図には、上記のように空気調和機１とサーキュレ
ータ11とから成る空気調和システムの運転制御系統図を
示している。同図において、21は、上記室内機２に内装
されている空調運転制御装置であり、この空調運転制御
装置21には、運転スイッチ22と冷暖切換スイッチ23と希
望室温を設定するための温度設定スイッチ24とを有する
空調運転操作用リモコン25が接続され、また機内への吸
込空気の温度を室温として検出する室温センサ26がさら
に接続されている。上記運転スイッチ22がONであり、か
つ上記室温センサ26での検出室温が温度設定スイッチ24
での設定温度に達していない場合に、上記空調運転制御
装置21から室外機７に上記冷媒切換スイッチ23の切換位
置に応じて暖房或いは冷房の運転指令が出力され、これ
により室外機７の圧縮機27、室外ファン28が運転される
と共に、室内ファン４が作動されて暖房或いは冷房の空
調運転が行われる。

一方、上記サーキュレータ11には、内部の循環ファン
12とフラップ15とを作動して室内空気を循環させる循環
運転の制御を行う循環運転制御装置31が内装されると共
に、この循環運転制御装置31に室内の上層部側の空気温
度を検出する温度センサ32が接続されている。そしてこ
の循環運転制御装置31は、上記温度センサ32での検出温
度と共に、上記空調運転制御装置21から送信されてくる
循環運転制御信号に基づいて上記循環運転を制御するよ
うになされている。すなわち上記空調運転制御装置21に
は、運転スイッチ22の利用者によるON/OFF操作に応じた
空調運転に合わせて、上記循環運転の開始及び停止を行
うための起動信号とをそれぞれ循環運転制御信号として
発生する循環運転制御信号出力部33が設けられ、また上
記循環運転制御装置31に上記各循環運転制御信号を受信
する制御信号受信部34が設けられている。また空調運転
は検出室温を設定室温に略維持するように制御され、こ
のため例えば暖房運転時には、検出室温が設定室温を越
えたサーモOFF時の運転の停止と、検出室温が設定室温
以下となったサーモON時の運転とが交互に繰返される訳
であるが、上記循環運転制御信号出力部33ではサーモON
時にサーモON信号を発生し、これを循環運転制御信号と
して上記制御信号受信34に送信するようにもなされてい
る。

次に上記構成の空気調和システムにおいて、空気調和
機１で暖房運転を行う場合の作動状態について説明す
る。

運転スイッチ22が利用者によってON操作されることに
よって、前記圧縮機27の運転が開始され、室内熱交換器
２が凝縮器として作用する冷媒循環がなされて、室内機
２の吹出口６から温風が吹出される。この温風は、上記
吹出口６に設けられている風向制御板９によって、暖房
運転時には室内の中心側へと向かう方向に吹出される
が、室内空気との温度差によって浮力が作用されるため
に充分に遠方までは達せずに上昇していく。したがって
上記室内機２から離れた場所に位置する人には充分な温
暖感、速暖感が得られないものとなるため、天井面側の
空気を床面側に循環させるサーキュレータを室内機２に
対向する壁面に設けて温風を循環させ、これにより室内
の全体に渡る温暖感、速暖感の向上を図るようになされ
る訳であるが、このようなサーキュレータ側での循環運
転は、上記装置においては、空気調和機１からの上記各
循環制御信号に基づいて行われる、第４図にはサーキュ
レータ11の循環ファン12とフラップ15との作動を制御す
る上記循環運転制御装置31での制御フローチャートを示
しており、以下、同図を参照して循環運転の制御につい
て説明する。なお上記循環ファン12はその回転速度を高
速側（以下、Ｈ設定と言う）と低速側（以下、Ｌ設定と
言う）との二段階に切換えて循環風量の行い得る構成、
またフラップ15はその吹出方向が、上側と下側との二方
向に切換え得る構成とした例を挙げて説明する。上記フ
ラップ15を上側とした設定では、サーキュレータ11の吹
出口14からの吹出風は、室内の中心方向に向かう傾斜方
向となり、これにより人に直接的に吹出風を当てるよう
な吹出方向となる。一方、上記フラップ15を下側とした
設定においては、上記傾斜方向よりもやや下側に向けて
吹出す吹出方向となり、吹出風は床面に当たった後に床
面に沿って室内の中心方向へと向かう気流となる。

第４図のステップS1は、空気調和機１の運転の開始と
略同時に発生される上記起動信号の有無を判別するステ
ップであり、この信号が入力されるまでは、循環ファン
12を停止して運転停止状態とするステップS2と、上記ス
テップS1での起動信号の入力待ち状態の繰返し処理が継
続される。

そして上記起動信号が空調運転制御装置21から送信さ
れてきた時に、上記ステップS1から、初期温度記憶手段
40を構成するステップS3に移行し、このステップS3にお
いて、この時の前記温度センサ32での検出温度の読込み
を行い、この温度を初期温度Tsとして記憶すると共に、
ステップS4において、上記初期温度Tsに第１基準温度差
ΔT1（但しΔT1＞０）、第２基準温度差ΔT2（但しΔT2
＞ΔT1）をそれぞれ加えて第１基準温度T1（＝Ts＋ΔT
1）、第２基準温度T2（＝Ts＋ΔT2）を算出する。

次のステップS5は上記空調運転制御装置21からの停止
信号の有無を判別するステップであり、この信号が入力
されるまで、すなわち上記運転スイッチ22がOFF操作さ
れて、暖房運転が停止されるまでは、空気調和機１側で
の暖房運転と共に、サーキュレータ11に対しては、ステ
ップS6以下の制御が行われる。

まずステップS6は、上記温度センサ32での検出温度Ｔ
を再度読込むステップであり、この検出温度Ｔは、ステ
ップS7において上記第１基準温度T1と、またステップS8
において上記第２基準温度T2とそれぞれ比較される。そ
して上記検出温度Ｔが第１基準温度T1よりも低い場合に
は、ステップS9において循環ファン12を停止した運転停
止状態にする処理が行われる。また上記検出温度Ｔが第
１基準温度T1と第２基準温度T2との間であるときには、
ステップS8からステップS10に移行して、前記した空調
運転制御装置21からのサーモON信号の有無を判別する。
サーモON信号ありの場合、すなわち暖房運転が行われて
いる場合には、続いてステップS11において、上記検出
温度Ｔから前回の読込み温度（一回目は上記初期温度T
s）を引いた温度差ΔＴが１以上、すなわち暖房運転の
継続によて室温が上昇過程にあるか否かを判別し、上記
ΔＴが０以上の場合には、ステップS12においてフラッ
プ15を前記した上側設定にして循環ファン12を前記Ｈ設
定で運転する。一方、上記温度差ΔＴが負、すなわち室
温が降温過程にある場合、及び上記ステップS10におい
てサーモON信号なしの判別がなされた場合には、ステッ
プS13においてフラップ15を上側設定にして循環ファン1
2を前記Ｌ設定で運転する。またステップS8において検
出温度Ｔが第２基準温度T2以上であることが判別された
場合には、ステップS14においてフラップ15を下側設定
にして循環ファン12をＬ設定で運転する。

上記各ステップS9、S12、S13、S14からはそれぞれス
テップS5に戻る処理が行われ、したがて以降はステップ
S6でその後に所定のサンプリング時間毎に逐次読込まれ
ていく検出温度Ｔの変化に応じて、上記各ステップS9、
S12、S13、S14での制御が適宜選択されてサーキュレー
タ11側の循環運転が、空気調和機１側の運転と共に継続
される。

第５図には上記制御結果の一例におけるタイミングチ
ャートを示している。同図のように、運転スイッチ22が
ON操作されることによって空気調和機１での暖房運転が
開始されると共に、この運転開始次の温度センサ32での
検出温度が初期温度Tsとして読込まれ、またこのTsより
も第１基準温度差ΔT1高い温度、また第２基準温度差Δ
T2高い温度がそれぞれ第１基準温度T1、第２基準温度T2
としてそれぞれ求められる。そして上記暖房運転の継続
によって、上記温度センサ32での検出温度Ｔは徐々に上
昇していく訳であるが、この検出温度Ｔが上記第１基準
温度T1に達するまで（期間Ｉ）は、第４図においてステ
ップS7からステップS9を経る処理が継続され、したがっ
てサーキュレータ11側は第５図に示すように循環ファン
12を停止した運転停止状態に維持される。

その後、上記検出温度Ｔを越えた段階で、第４図にお
いてステップS7、S8、S10、S11、S12を経る処理に切換
わり、この結果、第５図のように、フラップ15を上側設
定にし、循環ファン12をＨ設定にした運転が開始され、
この運転は上記検出温度Ｔが第２基準温度T2に達するま
で継続される（期間II）。

そして上記検出温度Ｔが第２基準温度T2を超えると、
第４図においてステップS8からステップS14を経る処理
に切換わり、第５図のように、フラップ15を下側設定に
し、循環ファン12をＬ設定にした運転に変更される（期
間III）。

上記の制御によれば、空気調和機１側での起動後に室
内機２からの吹出温度がある程度の温風状態となって室
内上層部の空気温度が上昇するまではサーキュレータ11
側の運転の停止状態を維持し、これにより起動時のコー
ルドドラフトを防止する。そしてサーキュレータ11から
温風の吹出しを行える状態となった時に、室内の中心方
向に向かう吹出方向にすると共に、循環ファン12の運転
を高速回転数で開始し、これにより人に直接温風を当
て、人の周辺を急速に暖めるようにする。その後、室温
が設定温度近くに達すると、吹出方向を人の足元方向へ
と向ける共に、上記循環ファン12の回転数を低下させ、
人に直接吹出風が当たることや気流感による不快感を防
止しながら循環運転を継続する。このように、起動時の
コールドドラフトを生じさせることなく、速暖感の向上
させ得る循環運転を行うと共に、さらに気流感による不
快感を防止し得る循環運転に自動的に切換わるようにな
されている。

なお第５図において上記期間III以降も、空気調和機
１側のサーモON/OFFの切換わりと、この切換わりに応じ
て変化する上記検出温度Ｔの変化に応じた第４図に従う
制御が継続され、これにより暖房感を損なうことなく、
また気流感による不快感を防止した循環運転が継続さ
れ、そして第５図に示しているように、運転スイッチ22
のOFF操作によって暖房運転が停止されると略同時にサ
ーキュレータ11側の運転も自動的に停止される。

なお空調運転制御装置21からの循環運転制御装置31へ
の循環運転制御信号の送信は、ワイヤードとワイヤレス
とのいずれの方式にても実施することができる。また上
記実施例では運転スイッチ22のON/OFF操作の間の空気調
和機１側の運転状態にサーキュレータ11側の運転を連動
させる構成としたが、各サーモON時に初期温度をそれぞ
れ記憶させ、サーモON期間における空気調和機１側の実
質的な運転期間毎にサーキュレータ11の運転を連動させ
る構成とすることも可能である。また上記実施例におい
ては、床置き形の室内機を有するセパレート形空気調和
機１を設けた場合について説明したが、サーキュレータ
11を室内の高所に設けるようにしたものであれば、その
他の形式の空気調和機を採用した空調システムにおいて
この発明の適宜が可能である。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の第１請求項記載の空気調和シ
ステムにおいては、空気調和機側での暖房運転開始時の
コールドドラフトや充分な暖気状態での気流感による不
快感を抑えた運転状態に制御されるので、空調快適性が
向上する。またこのような制御が一個の温度センサを用
いた構成で行い得るので、従来装置に比べてより安価に
構成することができる。

また上記第２請求項記載の空気調和システムにおいて
は、上記温度差が第１基準温度を超えたときにはサーキ
ュレータの吹出風が室内の中心部に向かう第１方向とな
るよう風向制御板を制御しているので、即暖感の向上を
図ることが可能となる。そして上記温度差が第２基準温
度を超えたときには上記吹出風が上記第１方向よりも下
側に向かう第２方向となるように風向制御板を制御して
いるので、不快感を誘うような暖気の気流感を確実に抑
制しながら循環運転を継続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空調システムの機能ブロック図、第
２図はこの発明の一実施例における空調システムの配置
構成を示す空調室の縦断面模式図、第３図は上記空調シ
ステムの運転制御系統図、第４図は上記空調システムに
おける循環運転制御装置での制御フローチャート、第５
図は上記空調システムにおける制御結果の一例を示すタ
イミングチャートである。 １……空気調和機、３……室内熱交換器（熱源）、11…
…サーキュレータ、12……循環ファン、21……空調運転
制御装置、31……循環運転制御装置、32……温度セン
サ、33……循環運転制御信号出力部、40……初期温度記
憶手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内の暖房を行うための熱源（３）を備え
   た空気調和機（１）と、この空気調和機（１）から離れ
   た箇所であって室内の高所に据付けられると共に室内の
   空気を循環させる循環ファン（12）を備えたサーキュレ
   ータ（11）と、上記空気調和機（１）の運転を制御する
   空調運転制御装置（21）と、上記循環ファン（12）を作
   動して行う循環運転を制御する循環運転制御装置（31）
   とを有し、上記空気調和機（１）の運転に連動して上記
   循環運転が行われるべく循環運転制御信号を上記循環運
   転制御装置（31）に出力する循環運転制御信号出力部
   （33）を上記空調運転制御装置（21）に設けて成る空気
   調和システムであって、上記サーキュレータ（11）に室
   内の空気温度を検出する温度センサ（32）を設けると共
   に、上記空気調和機（１）の暖房運転開始時における上
   記温度センサ（32）での初期検出温度を記憶する初期温
   度記憶手段（40）を設け、上記空気調和機（１）の暖房
   運転に伴って変化していく室内空気に対する上記温度セ
   ンサ（32）での検出温度と上記初期検出温度との温度差
   が第１基準温度差を超えた時に上記循環ファン（12）の
   作動を第１回転速度で開始する一方、上記温度差が上記
   第１基準温度差よりも大きな第２基準温度差を超えた時
   に上記循環ファン（12）を上記第１回転速度よりも小さ
   な第２回転速度に変更する制御を上記循環運転制御装置
   （31）が行うことを特徴とする空気調和システム。
2. 【請求項２】上記サーキュレータ（11）は、その吹出口
   （14）に吹出風の方向を制御する風向制御板（15）を有
   し、上記循環運転制御装置（31）は、上記温度差が第１
   基準温度差を超えたときには上記風向制御板（15）を制
   御して吹出風の方向を室内の中心部に向かう第１方向と
   する一方、上記温度差が上記第１基準温度差よりも大き
   な、第２基準温度差を超えたときには上記風向制御板
   （15）を制御して吹出風の方向を上記第１方向よりも下
   側に向かう第２方向とする制御を行うことを特徴とする
   第１請求項記載の空気調和システム。