JP3785866B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の使用目的は、快適に活動できる室内環境を形成することであり、室内温度は使用者の好みの温度に制御される必要がある。しかし、この室内温度は対流により温度ムラが生じる。特に、暖房時は空気の比重量の関係で高温の空気が天井付近でよどみ、人間の居住域よりも上方の天井付近を無駄に暖房してしまうので、非常に効率の悪い暖房となり、消費電力が大きくなるという問題があった。即ち、空気調和装置が用いられる空間の高さは２．５〜３（ｍ）程度の高さであり、この位置に室内機が設置されたとき、高温の空気は比重量が小さいため上方に停滞して空間で上下温度差が生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、例えば特開昭６２−１３１１４０号公報に示されるように、送風温度または室内温度が所定値に達したときに、圧縮機の回転数を低くするとともに、送風機の回転数を高くするとともに送風方向を下方向へ向ける空気調和装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような空気調和装置の構成では、室内でまだ十分に上下温度差が生じていない場合でも、サーキュレーション運転を行っていた。従って、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮しえず、また、床付近とあまり変わらない温度の風を使用者が受けることで体感温度が下がり、肌寒さを感じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、特別に新たな温度センサを設けることなく、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、適正なサーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、使用者が居住している空気温度よりも暖かい温度の送風を受けるため、使用者に肌寒さを感じさせない空気調和装置の室内機を得ることを目的とする。
【０００６】
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度帯内で所定時間推移したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。
【０００７】
また、本発明は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度に到達してから一定時間が経過したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。
【０００８】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転を前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して送風機の送風量を上げるとともに送風方向を室内下方向の所定角度にするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転を行う時間は空気調和を行う被空調室の体積及び前記室内ユニットの吹出口からの吹出風量に基づいて設定したものである。
【００１０】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで継続するものである。
【００１１】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで運転を継続し、その後は被空調室の室温が所定温度以上であれば前記送風機の回転数を下げて送風機のみの運転を行い、被空調室の室温が前記所定温度以下であれば通常の暖房運転を再開するものである。
【００１２】
また、本発明は、前記所定回数を０．５〜１回にしたものである。
【００１３】
また、本発明は、所定のタイミングでサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを手動で切り換え可能にしたものである。
【００１４】
また、本発明は、サーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを環境条件に応じて自動的に切換可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の構成図、図２は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御ブロック図、図３は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御フロー図、図４は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置のタイミングチャート図である。
【００１６】
図１、２において、１は能力制御可能な圧縮機で周波数を可変して運転される。２は冷房運転と暖房運転で冷媒の流れる方向を変える四方弁、３は室外側の熱交換器である。この圧縮機１と四方弁２と熱交換器３とが主に室外ユニット４を構成している。
一方、５ａ，５ｂは室内側の熱交換器、６は室内の空気を循環させる送風機である。また、７は室内から送風機６に空気を吸い込む吸込口、８ａ，８ｂは送風機６から室内に空気を吹き出す吹出口、９ａ，９ｂはこの吹出口８ａ，８ｂにそれぞれ設けられ、送風方向を変更させる風向べーンである。さらに、１０は室内の空気温度を測定する例えばサーミスタ等の温度センサである。この熱交換器５ａ，５ｂと送風機６と吸込口７と吹出口８ａ，８ｂと風向べーン９ａ，９ｂと温度センサ１０が室内ユニット１１を構成している。また、この室内ユニット１１は被空調室１２の天井に埋設して設置されている。
【００１７】
この室内ユニット４及び室外ユニット１１は配管１３でそれぞれ接続されており全体として冷凍サイクルを構成する。従って、圧縮機１の運転及び四方弁２の切り換えで被空調室１２の冷房・暖房を行うことができる。また、室内及び室外ユニット４，１１は制御信号を送受信するために制御装置１４と電気的に接続されている。この制御装置１４は、リモコン１５と接続されているため、使用者の行うリモコンの設定操作が制御装置１４を介して室内外ユニット４，１１へ信号という形で送られる。よって、使用者の望む室内の温度設定を満足するように空気調和装置の運転が行われる。
【００１８】
リモコン１５は、設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓを入力することができる入力手段を備えている。設定温度Ｔｒｓは使用者が設定する使用者の望む温度であり、天井高さＨｓは主として空調装置据付時に施工業者がその被空調室１０の天井高さに合わせて入力するものである。これらの値を使用者及び施工業者が入力することによってリモコン１５から制御装置１４にその信号が送られる。また被空調室１２の空気温度Ｔｒｉは、室内ユニット１１内に設けられた空気温度センサ１０で検出されて制御装置１４にその信号が送られる。制御装置１４はこれらの制御信号を基に空気調和装置の運転を行う。具体的には、空気調和装置の運転に際し、圧縮機１の回転数の変更、室内の送風機６の回転数の変更、風向ベーンのベーン角度φを変更が、制御装置１４からの制御信号を基に随時行われる。
【００１９】
上述の様に天井高さＨｓは、一般的に予め施工業者等によって入力されるものである。即ち、空気調和装置の据付時において、施工業者は被空調室１２の天井高さを基に天井高さＨｓをリモコン１５を用いて入力する。この入力された天井高さＨｓは制御装置１４内のマイコンに記憶される。この天井高さＨｓが入力されると高さ方向の上下温度差を考慮して、次のような補正がかけられることになる。
天井高さＨｓ 補正値
２．５（ｍ） →０（℃）（補正無し）
３．５（ｍ） →４（℃）
４．５（ｍ） →６（℃）
この補正は、具体的には、例えば天井高さが３．５（ｍ）の場合は以下のように設定される。
Ｔｒｓ＝Ｔｒｓ※＋４（℃）
Ｔｒｓ：制御装置１４が設定した設定温度
Ｔｒｓ※：使用者がリモコン１５で入力した設定温度
【００２０】
また、天井高さの入力により送風機６の風速を変更するように設定することも可能である。この、風速の変更によって、風の到達距離を自在に変えることができ、床まで風を到達させることができる。例えば、以下のように設定することができる。
天井高さＨｓ 補正値
２．５（ｍ） →２．５（ｍ／ｓ）
３．５（ｍ） →３．５（ｍ／ｓ）
４．５（ｍ） →４．５（ｍ／ｓ）
【００２１】
次に、前述の様に構成された実施の形態１における空気調和装置の暖房時の動作について図１と図３を併用して説明する。図１と図３において、電源スイッチ（図示せず）をＯＮし、リモコン１５で設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ１）と、その情報は制御装置１４へ入力される。そして、その情報が制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ２）。
【００２２】
暖房運転開始から室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達するまでの室内温度推移を図４に示す。図において、室内温度Ｔｒｉは設定温度Ｔｒｓよりも低いため、圧縮機１が例えば定格運転することで室内温度Ｔｒｉが時間の経過とともに上昇していく。室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達すると、制御装置１４は室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１（℃）の幅内で推移するように圧縮機１の容量等を可変制御する。従って、室内温度Ｔｒｉはほぼ設定温度Ｔｒｓに保たれる。しかし、室内温度Ｔｒｉを検出している温度センサ１０は室内ユニット１１に設けられているため、天井付近の温度が室内温度Ｔｒｉとなる。従って、高温の空気は比重量が小さいため上方に停滞して空間の高さ方向で上下温度差が生じていることを考慮すると、上述の天井高さＨｓの入力による補正がかかっている場合でも、この補正は画一的なものであり、使用者が居る床付近の温度と室内温度Ｔｒｉには隔たりが生じる。
【００２３】
図５は、使用者が居る床付近の温度と室内温度Ｔｒｉには隔たりを示す空間の高さ方向の温度分布図である。この図より、天井高さが３．５（ｍ）である場合には、床面付近と天井付近では約１０℃以上の温度差がついており、サーキュレーション運転を行うことが必要であることがわかる。
次に、どういったタイミングでサーキュレーション運転を行えば良いかを考える。図６は床面付近（床面から０．０５（ｍ））と床面から１．５（ｍ）の高さとを比較して、この室内の上下温度差を暖房運転開始時からの経過時間を横軸に室内高さ方向を縦軸にした上下温度差の変化をプロットした温度分布図である。また、図７は床面から１．５（ｍ）の高さと床面から３．５（ｍ）の高さとを比較したずである。
【００２４】
温度センサ１０は天井付近（床面から３．５（ｍ）の高さ）に設置されているため、上下温度差は主に図７より設定される。ここで、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達した時点（ｔａ）ではまだあまり上下温度差はついていないが、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１℃の幅内で一定時間（具体的に）推移したときには（ｔａ＋ｔｈ）、上下温度差が一定の値で推移していることわかる。従って、サーキュレーション運転は、設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１（℃）の幅内で一定時間（ｔｈ）推移した後に行えば、効率良くサーキュレーション運転の効果を発揮することができる。この時間ｔａ及びｔｈは、例えば平均的な大きさの部屋（３。５×５×５）では両方ともに１５分程度となる。
【００２５】
そこで、本実施の形態では暖房運転開始後、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ―１＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定し（ステップＳ３）、この条件を満たしていれば（ステップＳ３のＹＥＳ９）、継続時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ４）。次に、継続時間のカウントダウン中に温度センサ１０が測定する室内空気温度ＴｒｉがＴｒｓ―１＜Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ＋１の条件を満たしているか否かの判定が行われる（ステップＳ５）。この条件を満たしていない場合には継続時間のカウントダウンが中止される（ステップＳ５のＮＯ）。一方、室内空気温度ＴｒｉがＴｒｓ―１＜Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ＋１の条件を満たしている場合には、次のステップに進み、カウントダウンしている継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えているかどうかが判定が行われる（ステップＳ６）。この所定時間（ｔｈ）は被空調室１２内の上下温度差と経過時間の関係より算出される。
【００２６】
この継続時間が所定時間（ｔｈ）を越えている場合は（ステップＳ６のＹＥＳ）、サーキュレーション運転を開始する（ステップＳ７）。サーキュレーション運転とは、天井付近に停滞している高温の空気と床付近の空気とを循環させる運転であり、本実施の形態では、圧縮機１を停止させ（インバータ機の場合は回転数をミニマムにして運転する）、送風機６の回転数を増加させて風量を上げることによって行う。このとき、風向ベーン９ａ，９ｂを下向き４５°に固定する（ステップＳ８）。
【００２７】
更に、このサーキュレーション運転を行う時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ９）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ９のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ９のＹＥＳ）は、サーキュレーション運転を終了させて（ステップＳ１０）、通常の暖房運転を再開する（ステップＳ２）。
【００２８】
この所定時間（ｔｓ）の算出方法について以下に述べる。図８は被空調室１２の空気を０．５（回）循環させた場合の部屋の高さを縦軸にとった温度分布図、図９は被空調室１２の空気を１（回）循環させた場合の部屋の高さを縦軸にとった温度分布図である。図より、サーキュレーション運転前の温度分布図（図５）と比較して、被空調室１２の空気を０．５回循環させただけでも十分に上下温度差が解消されていることがわかる。また、１回循環させれば更に上下温度差が解消され、床から３．５（ｍ）の高さの間での上下温度差は３℃以内に収まっていることがわかる。
また、図１０、１１は上下温度差（℃）を縦軸に、換気回数を横軸にとった図である。図１０の上下温度差は、床面付近（床面から０．０５（ｍ））と床面から１．５（ｍ）の高さとの比較であり、図１１の上下温度差は、床面から１．５（ｍ）の高さと床面から３．５（ｍ）の高さとの比較である。
図１１より、被空調室１２の空気循環を０．５回循環すれば天井付近と使用者の肩から頭にかかる高さとの上下温度差が解消されることがわかる。また、図１０より、空気循環を１回程度行えば、使用者の足元付近と頭との上下温度差も十分に解消されるため、サーキュレーション運転時間（ｔｓ）は、換気を０．５〜１回程度行うに必要な時間であれば良い。次式に、部屋空気をｎ回循環させるためのサーキュレーション運転時間を示す。
Ｔ＝ｎ・Ｖ／Ｑ［ｍｉｎ］
運転時間 ：Ｔ［ｍｉｎ］
部屋（被空調室）体積：Ｖ［ｍ3］
送風量 ：Ｑ［ｍ3／ｍｉｎ］
【００２９】
上記式にｎ＝０．５〜１（回）を代入して算出した運転時間Ｔをサーキュレーション運転時間（ｔｓ）として制御装置１４内のマイコンに記憶させておけば良い。また、空気調和装置が使用される部屋体積によって、設置される空気調和装置の暖房能力が決められるため、部屋（被空調室）体積を暖房能力に置き換えてサーキュレーション運転時間（ｔｓ）を計算することもできる。
【００３０】
実施の形態２．
図１２は本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の制御フロー図、図１３は本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の制御チャート図である。なお、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の動作を図１及び図１２に基づいて説明する。図１と図１２において、設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ２１）と、その情報は制御装置１４へ入力される。そして、その情報が制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ２２）。
【００３２】
実施の形態１では暖房運転開始後、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ―１＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定したが（図３のステップＳ３）、本実施の形態では室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定を行う（ステップＳ２３）。この条件を満たしていれば（ステップＳ２３のＹＥＳ）、継続時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ２４）。次に、このカウントダウンしている継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えているかどうかが判定される（ステップＳ６）。
【００３３】
従って、継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えている場合は（ステップＳ２５のＹＥＳ）、サーキュレーション運転を開始する（ステップＳ２６）。つまり、本実施の形態では、実施の形態１のように一定時間帯において所定温度幅内に収まっていなくても、Ｔｒｓ＜Ｔｒｉの条件を満たした後、所定時間（ｔｈ）経過後には必ずサーキュレーション運転を行う。従って、何らかの外乱、例えば扉の開閉により室内温度Ｔｒｉが変動した場合でもサーキュレーション運転を確実に一定の間隔で行うことができる。特に、温度変動が生じやすい部屋においてサーキュレーション運転を行いたい場合に適した制御となる。
【００３４】
次に、このサーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ２８）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ２８のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ２８のＹＥＳ）は、サーキュレーション運転を終了させて（ステップＳ２９）、通常の暖房運転を再開する（ステップＳ２２）。
【００３５】
実施の形態３．
図１４は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御フロー図である。なお、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態３に係わる空気調和装置の動作を図１及び図１４のフローに基づいて説明する。本実施の形態では、サーキュレーション運転中の動作についてのみ説明し、それ以外の動作については、実施の形態１又は２と同様であるので説明は省略する。
実施の形態１・２では、サーキュレーション運転開始後、サーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定し、所定時間（ｔｓ）を越えた場合は、サーキュレーション運転を終了させて（図３のステップＳ１０）、通常の暖房運転を再開する。
本実施の形態では、所定時間（ｔｓ）を越えた場合でも、一定条件下においては暖房運転を開始しないため、より省エネルギーな空気調和装置を提供することができる。
【００３７】
サーキュレーション運転を開始すると（ステップＳ３１）、具体的には、圧縮機１が停止し（インバータ機の場合は回転数をミニマム運転する）、送風機６の回転数は増加して風量が上がる。また、風向ベーン９ａ，９ｂは下向き４５°に固定する（ステップＳ３２）。また、このサーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ３３）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ３３のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）は、送風機６の回転数のみを減少させる（ステップＳ３４）。即ち、所定時間（ｔｓ）サーキュレーション運転を行った後は、上下温度差が無くなっているため、送風機６の回転数が高いままであると使用者に風が当たることで肌寒さを感じさせる恐れがあるからである。そこで、送風機６の回転数のみを減少させる。
【００３８】
次に、温度センサ１０の検出する室内温度ＴｒｉがＴｒｉ＞Ｔｒｓ※の条件を満たしているか否かが判定される（ステップＳ３５）。Ｔｒｉ＞Ｔｒｓ※の場合は、送風機６の低速運転のみを継続する（ステップＳ３５のＮＯ）。一方、Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ※である場合（ステップＳ３５のＹＥＳ）には、サーキュレーション運転を終了する（ステップＳ３６）。従って、所定時間（ｔｓ）経過後も室内温度ＴｒｉがＴｒｓ※以上であれば、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓ※とほぼ一致しているため、圧縮機１は停止またはミニマム運転のままにしておき、省エネルギーかつ無駄の無い暖房運転を行うようにした。
【００３９】
実施の形態４．
図１５は本発明の実施の形態４に係わる空気調和装置の制御ブロック図、図１６は本発明の実施の形態４に係わる空気調和装置の制御フロー図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態１では、サーキュレーションモードＭｓについては、自動的に設定されるものであったが、使用者が必ずしもサーキュレーション運転を望んでいるとは限らないため、使用者の方で簡便な方法により、通常の運転とサーキュレーション運転を使い分けることができれば便利である。そこで、本実施の形態にはリモコン１５にモード変更のためのサーキュレーションモード入力手段を設けることにした。
【００４０】
本実施の形態において、図１５でリモコン１５は、設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓ、サーキュレーションモードＭｓを入力することができる入力手段を備えている。このうち設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓについては実施の形態１と同様であるため説明を省略する。サーキュレーションモードＭｓとは、サーキュレーション運転を全く行わない通常モードと、一定条件下においてサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとを使用者が任意に設定することができるものである。これにより、使用者がサーキュレーション運転を望まない場合には、通常のモードでの暖房運転のみを行うことになる。
設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓ、サーキュレーションモードＭｓのＯＮ／ＯＦＦを使用者及び施工業者が入力することによってリモコン１５から制御装置１４にその情報が送られる。また被空調室１２の空気温度Ｔｒｉは、空気温度センサ１０で検出されて制御装置１４にその信号が送られる。
【００４１】
次に、前記のように構成された実施の形態４に係わる空気調和装置の動作を説明する。電源スイッチ（図示せず）をＯＮし、リモコン１５で設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ４１）と、その情報は制御装置１５へ入力される。そして、この制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ４２）。
次に、制御装置１４はサーキュレーションモードＭｓが設定されているかの判定を行い（ステップＳ４３）、設定されていない場合（ステップＳ４３のＮＯ）には通常モードでの暖房運転を行う（ステップＳ４２）。一方、サーキュレーションモードＭｓが設定されている場合（ステップＳ４３のＹＥＳ）には実施の形態１で説明したように暖房運転の途中で必要に応じてサーキュレーション運転を行う。
【００４２】
従って、使用者が任意に通常モードとサーキュレーションモードを使い分けることで、より使用者の好みに応じた空調環境を提供することができるとともに、場合に応じて省エネルギを達成することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、サーキュレーション運転を全く行わない通常モードと、一定条件下においてサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとを使用者が、リモコン１５を用いて手動で入力することにより任意に切り換えすることができるものとした。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、所定の環境条件に応じて自動的に切り換えするものでも良い。例えば、室内温度と室外温度の温度差が所定温度以上ある場合にサーキュレーションモードＭｓが設定されるようにしても良い。また、空気調和装置にカレンダー機能を付加して、このカレンダーに従って、例えば暖房運転が行われる１０月〜３月まではサーキュレーションモードＭｓに自動切換されるものでも良い。更に、室外温度が所定温度以下あるときにのみサーキュレーションモードＭｓに自動切換されるものでも良い。
【００４４】
〔発明の効果〕
以上の発明から明らかなように本発明に係わる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度帯内で所定時間推移したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４５】
本発明に係わる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度に到達してから一定時間が経過したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４６】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転を前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して送風機の送風量を上げるとともに送風方向を室内下方向の所定角度にするものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４７】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転を行う時間は空気調和を行う被空調室の体積及び前記室内ユニットの吹出口からの吹出風量に基づいて設定したものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮するとともに、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４８】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで継続するものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮するとともに、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４９】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで運転を継続し、その後は被空調室の室温が所定温度以上であれば前記送風機の回転数を下げて送風機のみの運転を行い、被空調室の室温が前記所定温度以下であれば通常の暖房運転を再開するものである。この結果、サーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮し、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない省エネルギな空気調和装置を提供することができる。
【００５０】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記所定回数を０．５〜１回にしたものである。この結果、サーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮し、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない省エネルギな空気調和装置を提供することができる。
【００５１】
また、本発明に係わる空気調和装置の室内機は、所定のタイミングでサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを手動で切り換え可能にしたものである。この結果、より使用者の好みに合った室内環境を実現でき、サーキュレーション運転を行う場合には、その効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００５２】
さらに、本発明に係わる空気調和装置の室内機は、サーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを環境条件に応じて自動的に切換可能にしたものである。この結果、季節等の環境条件に応じて室内環境を変えることができるとともに、サーキュレーション運転を行う場合には、その効果を十分に発揮して、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の制御ブロック図である。
【図３】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図４】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置のタイミングチャート図である。
【図５】 室内の温度分布図である。
【図６】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の運転時間と室内温度との関係を示す図である。
【図７】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の運転時間と室内温度との関係を示す図である。
【図８】 室内空気の循環後の温度分布図である。
【図９】 室内空気の循環後の温度分布図である。
【図１０】 室内空気の循環回数と上下温度差の関係を示す図である。
【図１１】 室内空気の循環回数と上下温度差の関係を示す図である。
【図１２】 この発明の実施形態２の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図１３】 この発明の実施形態２の構成を示す空気調和装置のタイミングチャート図である。
【図１４】 この発明の実施形態３の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図１５】 この発明の実施形態４の構成を示す空気調和装置の制御ブロック図である。
【図１６】 この発明の実施形態４の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、 ２ 四方弁、 ３ 室外側熱交換器、 ４ 室外ユニット、 ５ａ，５ｂ 室内側熱交換器、 ６ 送風機、 ７ 吸込口、 ８ａ，８ｂ 吹出口、 ９ａ，９ｂ 風向ベーン、 １０ 温度センサ、 １１ 室外ユニット、 １２ 被空調室、 １３ 配管、 １４ 制御装置、 １５ リモコン。
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の使用目的は、快適に活動できる室内環境を形成することであり、室内温度は使用者の好みの温度に制御される必要がある。しかし、この室内温度は対流により温度ムラが生じる。特に、暖房時は空気の比重量の関係で高温の空気が天井付近でよどみ、人間の居住域よりも上方の天井付近を無駄に暖房してしまうので、非常に効率の悪い暖房となり、消費電力が大きくなるという問題があった。即ち、空気調和装置が用いられる空間の高さは２．５〜３（ｍ）程度の高さであり、この位置に室内機が設置されたとき、高温の空気は比重量が小さいため上方に停滞して空間で上下温度差が生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、例えば特開昭６２−１３１１４０号公報に示されるように、送風温度または室内温度が所定値に達したときに、圧縮機の回転数を低くするとともに、送風機の回転数を高くするとともに送風方向を下方向へ向ける空気調和装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような空気調和装置の構成では、室内でまだ十分に上下温度差が生じていない場合でも、サーキュレーション運転を行っていた。従って、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮しえず、また、床付近とあまり変わらない温度の風を使用者が受けることで体感温度が下がり、肌寒さを感じてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、特別に新たな温度センサを設けることなく、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、適正なサーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、使用者が居住している空気温度よりも暖かい温度の送風を受けるため、使用者に肌寒さを感じさせない空気調和装置の室内機を得ることを目的とする。
【０００６】
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度帯内で所定時間推移したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。
【０００７】
また、本発明は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度に到達してから一定時間が経過したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。
【０００８】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転を前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して送風機の送風量を上げるとともに送風方向を室内下方向の所定角度にするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転を行う時間は空気調和を行う被空調室の体積及び前記室内ユニットの吹出口からの吹出風量に基づいて設定したものである。
【００１０】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで継続するものである。
【００１１】
また、本発明は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで運転を継続し、その後は被空調室の室温が所定温度以上であれば前記送風機の回転数を下げて送風機のみの運転を行い、被空調室の室温が前記所定温度以下であれば通常の暖房運転を再開するものである。
【００１２】
また、本発明は、前記所定回数を０．５〜１回にしたものである。
【００１３】
また、本発明は、所定のタイミングでサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを手動で切り換え可能にしたものである。
【００１４】
また、本発明は、サーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを環境条件に応じて自動的に切換可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の構成図、図２は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御ブロック図、図３は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御フロー図、図４は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置のタイミングチャート図である。
【００１６】
図１、２において、１は能力制御可能な圧縮機で周波数を可変して運転される。２は冷房運転と暖房運転で冷媒の流れる方向を変える四方弁、３は室外側の熱交換器である。この圧縮機１と四方弁２と熱交換器３とが主に室外ユニット４を構成している。
一方、５ａ，５ｂは室内側の熱交換器、６は室内の空気を循環させる送風機である。また、７は室内から送風機６に空気を吸い込む吸込口、８ａ，８ｂは送風機６から室内に空気を吹き出す吹出口、９ａ，９ｂはこの吹出口８ａ，８ｂにそれぞれ設けられ、送風方向を変更させる風向べーンである。さらに、１０は室内の空気温度を測定する例えばサーミスタ等の温度センサである。この熱交換器５ａ，５ｂと送風機６と吸込口７と吹出口８ａ，８ｂと風向べーン９ａ，９ｂと温度センサ１０が室内ユニット１１を構成している。また、この室内ユニット１１は被空調室１２の天井に埋設して設置されている。
【００１７】
この室内ユニット４及び室外ユニット１１は配管１３でそれぞれ接続されており全体として冷凍サイクルを構成する。従って、圧縮機１の運転及び四方弁２の切り換えで被空調室１２の冷房・暖房を行うことができる。また、室内及び室外ユニット４，１１は制御信号を送受信するために制御装置１４と電気的に接続されている。この制御装置１４は、リモコン１５と接続されているため、使用者の行うリモコンの設定操作が制御装置１４を介して室内外ユニット４，１１へ信号という形で送られる。よって、使用者の望む室内の温度設定を満足するように空気調和装置の運転が行われる。
【００１８】
リモコン１５は、設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓを入力することができる入力手段を備えている。設定温度Ｔｒｓは使用者が設定する使用者の望む温度であり、天井高さＨｓは主として空調装置据付時に施工業者がその被空調室１０の天井高さに合わせて入力するものである。これらの値を使用者及び施工業者が入力することによってリモコン１５から制御装置１４にその信号が送られる。また被空調室１２の空気温度Ｔｒｉは、室内ユニット１１内に設けられた空気温度センサ１０で検出されて制御装置１４にその信号が送られる。制御装置１４はこれらの制御信号を基に空気調和装置の運転を行う。具体的には、空気調和装置の運転に際し、圧縮機１の回転数の変更、室内の送風機６の回転数の変更、風向ベーンのベーン角度φを変更が、制御装置１４からの制御信号を基に随時行われる。
【００１９】
上述の様に天井高さＨｓは、一般的に予め施工業者等によって入力されるものである。即ち、空気調和装置の据付時において、施工業者は被空調室１２の天井高さを基に天井高さＨｓをリモコン１５を用いて入力する。この入力された天井高さＨｓは制御装置１４内のマイコンに記憶される。この天井高さＨｓが入力されると高さ方向の上下温度差を考慮して、次のような補正がかけられることになる。
天井高さＨｓ 補正値
２．５（ｍ） →０（℃）（補正無し）
３．５（ｍ） →４（℃）
４．５（ｍ） →６（℃）
この補正は、具体的には、例えば天井高さが３．５（ｍ）の場合は以下のように設定される。
Ｔｒｓ＝Ｔｒｓ※＋４（℃）
Ｔｒｓ：制御装置１４が設定した設定温度
Ｔｒｓ※：使用者がリモコン１５で入力した設定温度
【００２０】
また、天井高さの入力により送風機６の風速を変更するように設定することも可能である。この、風速の変更によって、風の到達距離を自在に変えることができ、床まで風を到達させることができる。例えば、以下のように設定することができる。
天井高さＨｓ 補正値
２．５（ｍ） →２．５（ｍ／ｓ）
３．５（ｍ） →３．５（ｍ／ｓ）
４．５（ｍ） →４．５（ｍ／ｓ）
【００２１】
次に、前述の様に構成された実施の形態１における空気調和装置の暖房時の動作について図１と図３を併用して説明する。図１と図３において、電源スイッチ（図示せず）をＯＮし、リモコン１５で設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ１）と、その情報は制御装置１４へ入力される。そして、その情報が制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ２）。
【００２２】
暖房運転開始から室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達するまでの室内温度推移を図４に示す。図において、室内温度Ｔｒｉは設定温度Ｔｒｓよりも低いため、圧縮機１が例えば定格運転することで室内温度Ｔｒｉが時間の経過とともに上昇していく。室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達すると、制御装置１４は室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１（℃）の幅内で推移するように圧縮機１の容量等を可変制御する。従って、室内温度Ｔｒｉはほぼ設定温度Ｔｒｓに保たれる。しかし、室内温度Ｔｒｉを検出している温度センサ１０は室内ユニット１１に設けられているため、天井付近の温度が室内温度Ｔｒｉとなる。従って、高温の空気は比重量が小さいため上方に停滞して空間の高さ方向で上下温度差が生じていることを考慮すると、上述の天井高さＨｓの入力による補正がかかっている場合でも、この補正は画一的なものであり、使用者が居る床付近の温度と室内温度Ｔｒｉには隔たりが生じる。
【００２３】
図５は、使用者が居る床付近の温度と室内温度Ｔｒｉには隔たりを示す空間の高さ方向の温度分布図である。この図より、天井高さが３．５（ｍ）である場合には、床面付近と天井付近では約１０℃以上の温度差がついており、サーキュレーション運転を行うことが必要であることがわかる。
次に、どういったタイミングでサーキュレーション運転を行えば良いかを考える。図６は床面付近（床面から０．０５（ｍ））と床面から１．５（ｍ）の高さとを比較して、この室内の上下温度差を暖房運転開始時からの経過時間を横軸に室内高さ方向を縦軸にした上下温度差の変化をプロットした温度分布図である。また、図７は床面から１．５（ｍ）の高さと床面から３．５（ｍ）の高さとを比較したずである。
【００２４】
温度センサ１０は天井付近（床面から３．５（ｍ）の高さ）に設置されているため、上下温度差は主に図７より設定される。ここで、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達した時点（ｔａ）ではまだあまり上下温度差はついていないが、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１℃の幅内で一定時間（具体的に）推移したときには（ｔａ＋ｔｈ）、上下温度差が一定の値で推移していることわかる。従って、サーキュレーション運転は、設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイナス１（℃）の幅内で一定時間（ｔｈ）推移した後に行えば、効率良くサーキュレーション運転の効果を発揮することができる。この時間ｔａ及びｔｈは、例えば平均的な大きさの部屋（３。５×５×５）では両方ともに１５分程度となる。
【００２５】
そこで、本実施の形態では暖房運転開始後、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ―１＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定し（ステップＳ３）、この条件を満たしていれば（ステップＳ３のＹＥＳ９）、継続時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ４）。次に、継続時間のカウントダウン中に温度センサ１０が測定する室内空気温度ＴｒｉがＴｒｓ―１＜Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ＋１の条件を満たしているか否かの判定が行われる（ステップＳ５）。この条件を満たしていない場合には継続時間のカウントダウンが中止される（ステップＳ５のＮＯ）。一方、室内空気温度ＴｒｉがＴｒｓ―１＜Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ＋１の条件を満たしている場合には、次のステップに進み、カウントダウンしている継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えているかどうかが判定が行われる（ステップＳ６）。この所定時間（ｔｈ）は被空調室１２内の上下温度差と経過時間の関係より算出される。
【００２６】
この継続時間が所定時間（ｔｈ）を越えている場合は（ステップＳ６のＹＥＳ）、サーキュレーション運転を開始する（ステップＳ７）。サーキュレーション運転とは、天井付近に停滞している高温の空気と床付近の空気とを循環させる運転であり、本実施の形態では、圧縮機１を停止させ（インバータ機の場合は回転数をミニマムにして運転する）、送風機６の回転数を増加させて風量を上げることによって行う。このとき、風向ベーン９ａ，９ｂを下向き４５°に固定する（ステップＳ８）。
【００２７】
更に、このサーキュレーション運転を行う時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ９）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ９のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ９のＹＥＳ）は、サーキュレーション運転を終了させて（ステップＳ１０）、通常の暖房運転を再開する（ステップＳ２）。
【００２８】
この所定時間（ｔｓ）の算出方法について以下に述べる。図８は被空調室１２の空気を０．５（回）循環させた場合の部屋の高さを縦軸にとった温度分布図、図９は被空調室１２の空気を１（回）循環させた場合の部屋の高さを縦軸にとった温度分布図である。図より、サーキュレーション運転前の温度分布図（図５）と比較して、被空調室１２の空気を０．５回循環させただけでも十分に上下温度差が解消されていることがわかる。また、１回循環させれば更に上下温度差が解消され、床から３．５（ｍ）の高さの間での上下温度差は３℃以内に収まっていることがわかる。
また、図１０、１１は上下温度差（℃）を縦軸に、換気回数を横軸にとった図である。図１０の上下温度差は、床面付近（床面から０．０５（ｍ））と床面から１．５（ｍ）の高さとの比較であり、図１１の上下温度差は、床面から１．５（ｍ）の高さと床面から３．５（ｍ）の高さとの比較である。
図１１より、被空調室１２の空気循環を０．５回循環すれば天井付近と使用者の肩から頭にかかる高さとの上下温度差が解消されることがわかる。また、図１０より、空気循環を１回程度行えば、使用者の足元付近と頭との上下温度差も十分に解消されるため、サーキュレーション運転時間（ｔｓ）は、換気を０．５〜１回程度行うに必要な時間であれば良い。次式に、部屋空気をｎ回循環させるためのサーキュレーション運転時間を示す。
Ｔ＝ｎ・Ｖ／Ｑ［ｍｉｎ］
運転時間 ：Ｔ［ｍｉｎ］
部屋（被空調室）体積：Ｖ［ｍ3］
送風量 ：Ｑ［ｍ3／ｍｉｎ］
【００２９】
上記式にｎ＝０．５〜１（回）を代入して算出した運転時間Ｔをサーキュレーション運転時間（ｔｓ）として制御装置１４内のマイコンに記憶させておけば良い。また、空気調和装置が使用される部屋体積によって、設置される空気調和装置の暖房能力が決められるため、部屋（被空調室）体積を暖房能力に置き換えてサーキュレーション運転時間（ｔｓ）を計算することもできる。
【００３０】
実施の形態２．
図１２は本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の制御フロー図、図１３は本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の制御チャート図である。なお、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態２に係わる空気調和装置の動作を図１及び図１２に基づいて説明する。図１と図１２において、設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ２１）と、その情報は制御装置１４へ入力される。そして、その情報が制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ２２）。
【００３２】
実施の形態１では暖房運転開始後、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ―１＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定したが（図３のステップＳ３）、本実施の形態では室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してＴｒｓ＜Ｔｒｉの条件を満たしているかを判定を行う（ステップＳ２３）。この条件を満たしていれば（ステップＳ２３のＹＥＳ）、継続時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ２４）。次に、このカウントダウンしている継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えているかどうかが判定される（ステップＳ６）。
【００３３】
従って、継続時間が予め定められた所定時間（ｔｈ）を越えている場合は（ステップＳ２５のＹＥＳ）、サーキュレーション運転を開始する（ステップＳ２６）。つまり、本実施の形態では、実施の形態１のように一定時間帯において所定温度幅内に収まっていなくても、Ｔｒｓ＜Ｔｒｉの条件を満たした後、所定時間（ｔｈ）経過後には必ずサーキュレーション運転を行う。従って、何らかの外乱、例えば扉の開閉により室内温度Ｔｒｉが変動した場合でもサーキュレーション運転を確実に一定の間隔で行うことができる。特に、温度変動が生じやすい部屋においてサーキュレーション運転を行いたい場合に適した制御となる。
【００３４】
次に、このサーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ２８）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ２８のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ２８のＹＥＳ）は、サーキュレーション運転を終了させて（ステップＳ２９）、通常の暖房運転を再開する（ステップＳ２２）。
【００３５】
実施の形態３．
図１４は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御フロー図である。なお、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態３に係わる空気調和装置の動作を図１及び図１４のフローに基づいて説明する。本実施の形態では、サーキュレーション運転中の動作についてのみ説明し、それ以外の動作については、実施の形態１又は２と同様であるので説明は省略する。
実施の形態１・２では、サーキュレーション運転開始後、サーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定し、所定時間（ｔｓ）を越えた場合は、サーキュレーション運転を終了させて（図３のステップＳ１０）、通常の暖房運転を再開する。
本実施の形態では、所定時間（ｔｓ）を越えた場合でも、一定条件下においては暖房運転を開始しないため、より省エネルギーな空気調和装置を提供することができる。
【００３７】
サーキュレーション運転を開始すると（ステップＳ３１）、具体的には、圧縮機１が停止し（インバータ機の場合は回転数をミニマム運転する）、送風機６の回転数は増加して風量が上がる。また、風向ベーン９ａ，９ｂは下向き４５°に固定する（ステップＳ３２）。また、このサーキュレーション運転時間を計測しておき、サーキュレーション運転時間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ３３）。所定時間（ｔｓ）を越えていない場合（ステップＳ３３のＮＯ）は、越えるまでサーキュレーション運転を継続する。一方、所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）は、送風機６の回転数のみを減少させる（ステップＳ３４）。即ち、所定時間（ｔｓ）サーキュレーション運転を行った後は、上下温度差が無くなっているため、送風機６の回転数が高いままであると使用者に風が当たることで肌寒さを感じさせる恐れがあるからである。そこで、送風機６の回転数のみを減少させる。
【００３８】
次に、温度センサ１０の検出する室内温度ＴｒｉがＴｒｉ＞Ｔｒｓ※の条件を満たしているか否かが判定される（ステップＳ３５）。Ｔｒｉ＞Ｔｒｓ※の場合は、送風機６の低速運転のみを継続する（ステップＳ３５のＮＯ）。一方、Ｔｒｉ＜Ｔｒｓ※である場合（ステップＳ３５のＹＥＳ）には、サーキュレーション運転を終了する（ステップＳ３６）。従って、所定時間（ｔｓ）経過後も室内温度ＴｒｉがＴｒｓ※以上であれば、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓ※とほぼ一致しているため、圧縮機１は停止またはミニマム運転のままにしておき、省エネルギーかつ無駄の無い暖房運転を行うようにした。
【００３９】
実施の形態４．
図１５は本発明の実施の形態４に係わる空気調和装置の制御ブロック図、図１６は本発明の実施の形態４に係わる空気調和装置の制御フロー図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態１では、サーキュレーションモードＭｓについては、自動的に設定されるものであったが、使用者が必ずしもサーキュレーション運転を望んでいるとは限らないため、使用者の方で簡便な方法により、通常の運転とサーキュレーション運転を使い分けることができれば便利である。そこで、本実施の形態にはリモコン１５にモード変更のためのサーキュレーションモード入力手段を設けることにした。
【００４０】
本実施の形態において、図１５でリモコン１５は、設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓ、サーキュレーションモードＭｓを入力することができる入力手段を備えている。このうち設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓについては実施の形態１と同様であるため説明を省略する。サーキュレーションモードＭｓとは、サーキュレーション運転を全く行わない通常モードと、一定条件下においてサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとを使用者が任意に設定することができるものである。これにより、使用者がサーキュレーション運転を望まない場合には、通常のモードでの暖房運転のみを行うことになる。
設定温度Ｔｒｓ、天井高さＨｓ、サーキュレーションモードＭｓのＯＮ／ＯＦＦを使用者及び施工業者が入力することによってリモコン１５から制御装置１４にその情報が送られる。また被空調室１２の空気温度Ｔｒｉは、空気温度センサ１０で検出されて制御装置１４にその信号が送られる。
【００４１】
次に、前記のように構成された実施の形態４に係わる空気調和装置の動作を説明する。電源スイッチ（図示せず）をＯＮし、リモコン１５で設定室内温度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ４１）と、その情報は制御装置１５へ入力される。そして、この制御装置１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装置は運転を開始する（ステップＳ４２）。
次に、制御装置１４はサーキュレーションモードＭｓが設定されているかの判定を行い（ステップＳ４３）、設定されていない場合（ステップＳ４３のＮＯ）には通常モードでの暖房運転を行う（ステップＳ４２）。一方、サーキュレーションモードＭｓが設定されている場合（ステップＳ４３のＹＥＳ）には実施の形態１で説明したように暖房運転の途中で必要に応じてサーキュレーション運転を行う。
【００４２】
従って、使用者が任意に通常モードとサーキュレーションモードを使い分けることで、より使用者の好みに応じた空調環境を提供することができるとともに、場合に応じて省エネルギを達成することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、サーキュレーション運転を全く行わない通常モードと、一定条件下においてサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとを使用者が、リモコン１５を用いて手動で入力することにより任意に切り換えすることができるものとした。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、所定の環境条件に応じて自動的に切り換えするものでも良い。例えば、室内温度と室外温度の温度差が所定温度以上ある場合にサーキュレーションモードＭｓが設定されるようにしても良い。また、空気調和装置にカレンダー機能を付加して、このカレンダーに従って、例えば暖房運転が行われる１０月〜３月まではサーキュレーションモードＭｓに自動切換されるものでも良い。更に、室外温度が所定温度以下あるときにのみサーキュレーションモードＭｓに自動切換されるものでも良い。
【００４４】
〔発明の効果〕
以上の発明から明らかなように本発明に係わる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度帯内で所定時間推移したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４５】
本発明に係わる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度に到達してから一定時間が経過したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４６】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転を前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して送風機の送風量を上げるとともに送風方向を室内下方向の所定角度にするものである。この結果、室内において上下温度差が所定以上ついた後に、サーキュレーション運転を行い、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転の効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４７】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転を行う時間は空気調和を行う被空調室の体積及び前記室内ユニットの吹出口からの吹出風量に基づいて設定したものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮するとともに、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４８】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで継続するものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮するとともに、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００４９】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで運転を継続し、その後は被空調室の室温が所定温度以上であれば前記送風機の回転数を下げて送風機のみの運転を行い、被空調室の室温が前記所定温度以下であれば通常の暖房運転を再開するものである。この結果、サーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮し、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない省エネルギな空気調和装置を提供することができる。
【００５０】
また、本発明に係わる空気調和装置は、前記所定回数を０．５〜１回にしたものである。この結果、サーキュレーション運転を必要最低限行い、その効果を効率良く発揮し、サーキュレーション運転の継続により使用者に肌寒さを感じさせることのない省エネルギな空気調和装置を提供することができる。
【００５１】
また、本発明に係わる空気調和装置の室内機は、所定のタイミングでサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを手動で切り換え可能にしたものである。この結果、より使用者の好みに合った室内環境を実現でき、サーキュレーション運転を行う場合には、その効果を十分に発揮するとともに、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【００５２】
さらに、本発明に係わる空気調和装置の室内機は、サーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを環境条件に応じて自動的に切換可能にしたものである。この結果、季節等の環境条件に応じて室内環境を変えることができるとともに、サーキュレーション運転を行う場合には、その効果を十分に発揮して、サーキュレーション運転中使用者に肌寒さを感じさせることのない空気調和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の制御ブロック図である。
【図３】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図４】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置のタイミングチャート図である。
【図５】 室内の温度分布図である。
【図６】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の運転時間と室内温度との関係を示す図である。
【図７】 この発明の実施形態１の構成を示す空気調和装置の運転時間と室内温度との関係を示す図である。
【図８】 室内空気の循環後の温度分布図である。
【図９】 室内空気の循環後の温度分布図である。
【図１０】 室内空気の循環回数と上下温度差の関係を示す図である。
【図１１】 室内空気の循環回数と上下温度差の関係を示す図である。
【図１２】 この発明の実施形態２の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図１３】 この発明の実施形態２の構成を示す空気調和装置のタイミングチャート図である。
【図１４】 この発明の実施形態３の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【図１５】 この発明の実施形態４の構成を示す空気調和装置の制御ブロック図である。
【図１６】 この発明の実施形態４の構成を示す空気調和装置の制御フロー図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、 ２ 四方弁、 ３ 室外側熱交換器、 ４ 室外ユニット、 ５ａ，５ｂ 室内側熱交換器、 ６ 送風機、 ７ 吸込口、 ８ａ，８ｂ 吹出口、 ９ａ，９ｂ 風向ベーン、 １０ 温度センサ、 １１ 室外ユニット、 １２ 被空調室、 １３ 配管、 １４ 制御装置、 １５ リモコン。
Claims (9)
- 圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度帯内で所定時間推移したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うことを特徴とする空気調和装置。
- 圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、室温が室内ユニットの配置された室内高さ方向の上下温度差に基づいた所定温度に到達してから一定時間が経過したとき、前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して前記送風機の送風量を上げるサーキュレーション運転を行うことを特徴とする空気調和装置。
- 前記サーキュレーション運転は前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止して送風機の送風量を上げるとともに送風方向を室内下方向の所定角度にすることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
- 前記サーキュレーション運転を行う時間は空気調和を行う被空調室の体積及び前記室内ユニットの吹出口からの吹出風量に基づいて設定され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装置。
- 前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで継続す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装置。
- 前記サーキュレーション運転は被空調室の空気が所定回数循環するまで運転を継続し、その後は被空調室の室温が前記所定温度以上であれば前記送風機の回転数を下げて送風機のみの運転を行い、被空調室の室温が前記所定温度以下であれば通常の暖房運転を再開す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装置。
- 前記所定回数を０．５〜１回にしたことを特徴とする請求項５または６記載の空気調和装置。
- 所定のタイミングでサーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを手動で切り換え可能にしたことを特徴とする請求項１〜７記載の空気調和装置。
- サーキュレーション運転を行うサーキュレーションモードとサーキュレーション運転を全く行わない通常モードを環境条件に応じて自動的に切換可能にしたことを特徴とする請求項１〜７記載の空気調和装置。
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