JP4311212B2 - 天井埋込型空気調和装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
この天井埋込型空気調和装置では、案内手段によって空調空気の吹き出し上下方向を第1吹き出し方向から第2吹き出し方向に変更するのに先だって、空調空気の風量を第1風量から第2風量に変更する指令を行うとともに第2所定時間だけ経過させることによって、少なくとも風量を減少させ始めることができるため、室内に居るユーザーにドラフト感を確実に与えないようにできる。
この天井埋込型空気調和装置では、案内手段によって空調空気の吹き出し上下方向を第2吹き出し方向から第1吹き出し方向に戻した後に、空調空気の風量を第2風量から第1風量に戻すようにしているため、室内に居るユーザーにドラフト感を確実に与えないようにできる。
この天井埋込型空気調和装置では、第1吹き出し方向が空調空気の吹き出し上下方向を変更することが可能な上限に対応する方向であるため、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井面に張り付く現象が最も生じやすい条件において、吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いた状態となる時間を減らすことができ、天井面の汚損を軽減することができる。
この天井埋込型空気調和装置では、第2吹き出し方向が空調空気の吹き出し上下方向を変更することが可能な下限に対応する方向であるため、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井面に張り付いてしまった場合であっても、それを天井面から確実に剥離させることができる。
この天井埋込型空気調和装置では、第2風量が空調空気の可変風量範囲の下限に対応する風量であるため、空調空気の吹き出し上下方向を下向きに変更した際に、十分に風量を減少させることができて、室内に居るユーザーにドラフト感を確実に与えないようにできる。ここで、空調空気の可変風量範囲の下限とは、ユーザーが設定可能な風量の下限又は天井埋込型空気調和装置に内蔵された空調空気を送風するための送風機等の運転可能な風量の下限を意味している。
請求項9に記載の天井埋込型空気調和装置は、請求項2〜7のいずれかにおいて、案内手段によって、空調空気の吹き出し上下方向が第1吹き出し方向から、一旦、第2吹き出し方向に変更され、再び、第1吹き出し方向に変更されるまでの間に、空調空気の風量を吹き出し上下方向を第3風量に変更する指令がされた場合に、案内手段によって、第2吹き出し方向から第1吹き出し方向に変更された後に、空調空気の風量を、第2風量から第1風量に変更することなく第3風量に変更することを特徴としている。
請求項10に記載の天井埋込型空気調和装置の制御方法は、天井面に埋め込まれ、室内空間に向かって空調空気を吹き出す吹出口を備えるとともに、吹出口に空調空気の吹き出し上下方向を変更可能な案内手段を備えた天井埋込型空気調和装置の制御方法であって、案内手段が、空調空気の吹き出し上下方向が第1吹き出し方向になるように設定された状態が第1所定時間以上継続する場合に、一旦、第1吹き出し方向よりも下向きの第2吹き出し方向に向かって吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更し、再び、第1吹き出し方向に吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更する。
請求項1にかかる発明では、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いてしまった場合であっても、それを天井面から剥離させることができ、吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いた状態となる時間を減らすことができ、天井面の汚損を軽減することができる。しかも、空調空気の吹き出し上下方向をユーザーが設定した第1吹き出し方向に最大限維持することができる。
請求項3にかかる発明では、室内に居るユーザーにドラフト感を確実に与えないようにできる。
請求項4にかかる発明では、室内に居るユーザーにドラフト感を確実に与えないようにできる。
請求項6にかかる発明では、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井面に張り付いてしまった場合であっても、それを天井面から確実に剥離させることができる。
請求項8にかかる発明では、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いてしまった場合であっても、それを天井面から確実に剥離させることができる。しかも、空調空気の吹き出し上下方向の設定変更についての応答性を向上させることができる。
請求項10にかかる発明では、ドアや窓が開く等の空調空間の気流分布に対する外乱により吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いてしまった場合であっても、それを天井面から剥離させることができ、吹出口から吹き出される空調空気の流れが天井に張り付いた状態となる時間を減らすことができ、天井面の汚損を軽減することができる。しかも、空調空気の吹き出し上下方向をユーザーが設定した第1吹き出し方向に最大限維持することができる。
(1)空気調和装置の構成
図1に本発明の一実施形態にかかる空気調和装置1の外観斜視図(天井面は省略)を示す。空気調和装置1は、天井埋込型空気調和装置であり、内部に各種構成機器を収納するケーシング2と、ケーシング2の下側に配置された化粧パネル3とから構成されている。ケーシング2は、図2に示されるように、空調室内の天井面Uに形成された開口に挿入されて配置されている。そして、化粧パネル3は、天井面Uの開口に嵌め込まれるように配置されている。ここで、図2は、空気調和装置1の概略側面断面図である。
化粧パネル3は、図1及び図3に示されるように、ケーシング2の下端部に固定された平面視が略4角形状の板状体であり、主として、その略中央に室内空気をケーシング2内に吸入する吸入口31と、ケーシング2内から室内空間に向かって空調空気を吹き出す複数個(本実施形態では、4個)の吹出口32とを有している。ここで、図3は、空気調和装置1の化粧パネル3を室内空間側から見た平面図である。吸入口31は、本実施形態において、略正方形状の開口である。吹出口32は、化粧パネル3の周縁部に沿うように細長く延びる略長方形状の開口である。吸入口31には、吸入グリル33と、吸入口31から吸入された室内空気中の塵埃を除去するためのフィルタ34とが設けられている。
送風機4は、本実施形態において、ターボファンであり、ケーシング2の天板21の中央に設けられたファンモータ41と、ファンモータ41に連結されて回転駆動される羽根車42とを有している。羽根車42は、ファンモータ41に連結される円板状のエンドプレート43と、エンドプレート43の下面の外周部に設けられた複数のブレード44と、ブレード44の下側に設けられた中央に開口を有する円板状のエンドリング45とを有している。送風機4は、ブレード44の回転によって、エンドリング45の開口を通じて羽根車42の内部に室内空気を吸入し、羽根車42の外周側に吹き出すことができる。
ドレンパン7は、本実施形態において、化粧パネル3の吸入口31に連通するように形成された吸入孔71と、化粧パネル3の吹出口32に連通するように形成された4つの吹出孔72と、熱交換器6の下側に形成されドレン水を受けるドレン水受け溝73とを有している。そして、吸入孔71は、化粧パネル3の吸入口31とともに、室内空気をケーシング2内に吸入するための吸入流路を構成している。また、吹出孔72は、化粧パネル3の吹出口32とともに、熱交換器6において冷却や加熱等された空調空気を室内空間に吹き出すための吹出流路を構成している。また、ドレンパン7の吸入孔71には、吸入口31から吸入される室内空気を送風機4の羽根車42に案内するためのベルマウス5が配置されている。
ルーバ35は、本実施形態において、吹出口32の長手方向に細長く延びる略長方形状の羽根部材である。ルーバ35の長手方向の両端部には、連結ピン36が設けられており、吹出口32の長手方向の軸周りに揺動可能になるように化粧パネル3に支持されている。そして、隣り合う連結ピン36同士は、リンク機構としての連結軸37を介して連結されている。また、連結軸37の1つには、ルーバモータ38の回転軸が連結されている。これにより、ルーバモータ38を駆動すると、ルーバモータ38の回転軸から連結軸37に回転が伝達され、さらに、連結軸37から連結ピン36に回転が伝達されることで、4つのルーバ35の全てが同期して揺動するようになっている。
空気調和装置1は、図5に示されるように、送風機4の回転数やルーバ35の風向位置等を制御するための制御装置81をさらに備えている。ここで、図5は、空気調和装置1の概略制御ブロック図である。
まず、空気調和装置1の基本動作について説明する。
運転を開始すると、ファンモータ41が駆動されて、送風機4の羽根車42が回転する。また、ファンモータ41の駆動とともに、熱交換器6内には、室外ユニット(図示せず)から冷媒が供給される。ここで、熱交換器6は、冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能する。そして、羽根車42の回転に伴って、室内空気は、化粧パネル3の吸入口31からフィルタ34及びベルマウス5を通じて送風機4の下側からケーシング2内に吸入される。この吸入された室内空気は、羽根車42によって外周側に吹き出されて熱交換器6に達し、熱交換器6において冷却又は加熱された後、吹出孔72及び吹出口32を通じて室内空間に向かって吹き出される。このようにして、空調室内の冷房又は暖房が行われる。
送風機4が運転中の場合には、ステップS2において、ルーバ35の風向位置が風向位置P0であるかどうかを判断する。
ルーバ35の風向位置が風向位置P0である場合には、ステップS3において、ルーバ35の風向位置が風向位置P0である状態が第1所定時間T1以上継続しているかかどうかを判断する。ここで、ルーバ35の風向位置が風向位置P0である状態が第1所定時間T1以上継続しているかどうかを判断するのは、ルーバ35の風向位置を風向位置P0よりも下向きの風向位置に変更した場合に、天井気流張付現象が生じていない場合があり得るためである。また、本実施形態において、第1所定時間T1を30分に設定しているが、このように設定しているのは、時間を長くしすぎると、天井気流張付現象が生じた状態で長時間運転が継続されてしまうおそれがあり、また、時間を短くしすぎると、天井気流張付現象が生じにくくなるが、ユーザーがルーバ35の風向位置を風向位置P0に設定しているにもかかわらず、後述のように、頻繁に、ルーバ35の風向位置が風向位置P0よりも下向きに変更されることになるためであり、経験的に30分程度と設定するのが妥当だからである。
そして、ルーバ35の風向位置が風向位置P4に変更された場合には、ステップS8において、ルーバ35の風向位置を、再び、風向位置P0(第1吹き出し方向)に変更する。つまり、ルーバ35の風向位置は、ステップS7において、一旦、風向位置P0から風向位置P4に変更された後、再び、風向位置P0に戻されることとなり、吹出口32から吹き出される空調空気がルーバ35の風向位置が風向位置P4になった状態で吹き出される時間が最小限となっている。このため、ユーザーが設定したルーバ35の風向位置を風向位置P0に最大限第1吹き出し方向に最大限維持しつつ、天井気流張付現象を防ぐことができるようになっている。
次に、ステップS4からステップS9の処理が行われている際に、ユーザーがリモコン84を介してルーバ35の風向位置の設定を変更した場合の処理について説明する。例えば、ステップS7において、ルーバ35の風向位置を風向位置P0(第1吹き出し方向)から風向位置P4(第2吹き出し方向)に変更する制御を行っている最中に、ルーバ35の風向位置の設定を風向P2(第3吹き出し方向)に変更する指令がされた場合、ルーバ35の風向位置を風向位置P0から風向位置P4に変更する制御についてはそのまま実行し、ステップS8において、ルーバ35の風向位置を風向位置P4から風向位置P0に変更することなく、風向位置P4から風向位置P2に変更するように処理することができるようになっている。
また、ステップS4からステップS9の処理が行われている際に、ユーザーがリモコン84を介して送風機4の風量の設定を変更した場合についても、上記のルーバ35の風向位置の設定を変更した場合の処理と同様な処理が行われる。例えば、ステップS5、S6において、送風機4の風量をルーバ35の風向位置が風向位置P0における設定風量(第1風量、例えば、風量Hとする)から風量L(第2風量)に変更する制御を行っている最中に、送風機4の風量の設定を風量M(第3風量)に変更する指令がされた場合、送風機4の風量を風量Hから風量Lに変更する制御についてはそのまま実行し、ステップS9において、送風機4の風量の設定を風量Lから風量Hに変更することなく、風量Lから風量Mに変更するように処理することができるようになっている。
しかも、送風機4の風量が、風量Hから風量Lに変更された後に、風量Lから風量Hに変更することなく、風量Lから風量Mに直接変更するようになっているため、送風機4の風量の設定変更についての応答性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(A)
前記実施形態においては、ルーバ35の風向位置を風向位置P0から風向位置P4に変更する際に、ステップS4、S5において、ユーザーがリモコン84を介して設定可能な風量の下限である風量Lに変更しているが、空気調和装置1が待機運転等の場合に制御的に設定される風量Lよりも小風量の風量LLに変更するようにしてもよい。
前記実施形態においては、ステップS6において、送風機4の風量を変更する指令後に、第2所定時間T2の経過を待つようにしているが、送風機4の回転数制御の応答が速いような場合には、第2所定時間T2の経過を待つ必要がないため、ステップS6を省略してもよい。
前記実施形態においては、天井気流張付防止制御を作動させるルーバ35の風向位置の条件を風向位置P0の状態が第1所定時間以上継続する場合のみとしたが、天井気流張付現象をさらに確実に防ぐために、風向位置P0及びP1の状態が第1所定時間以上継続する場合を条件としてもよい。
前記実施形態においては、ステップS7において、ルーバ35の風向位置を風向位置P0から風向位置P4まで下向きにしているが、天井気流張付現象を防ぐことができるのであれば、風向位置P0から風向位置P4よりも上向きの風向位置P3まで下向きにするようにしてもよい。
前記実施形態では、本発明を4方向吹き出しタイプの天井埋込型空気調和装置に適用したが、2方向吹き出しタイプ等の他の天井埋込型空気調和装置に適用してもよい。
32 吹出口
35 ルーバ(案内手段)
Claims (10)
- 天井面(U)に埋め込まれ、室内空間に向かって空調空気を吹き出す吹出口(32)を備えるとともに、前記吹出口に空調空気の吹き出し上下方向を変更可能な案内手段(35)を備えた天井埋込型空気調和装置であって、
前記案内手段が、空調空気の吹き出し上下方向が第1吹き出し方向になるように設定された状態が第1所定時間以上継続する場合に、
一旦、前記第1吹き出し方向よりも下向きの第2吹き出し方向に向かって吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更し、
再び、前記第1吹き出し方向に吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更することを特徴とする、
天井埋込型空気調和装置(1)。 - 前記案内手段(35)によって空調空気の吹き出し上下方向が前記第1吹き出し方向から、一旦、前記第2吹き出し方向に変更される際に、空調空気の風量を、前記案内手段が空調空気の吹き出し上下方向が前記第1吹き出し方向になるように設定された状態における第1風量から前記第1風量よりも小さい第2風量に一時的に変更し、
前記案内手段によって空調空気の吹き出し上下方向が前記第2吹き出し方向から、再び、前記第1吹き出し方向に変更される際に、空調空気の風量を、前記第2風量から、再び、前記第1風量に変更することを特徴とする、
請求項1に記載の天井埋込型空気調和装置(1)。 - 空調空気の風量を前記第1風量から前記第2風量に変更する指令がされた後第2所定時間が経過した際に、前記案内手段(35)によって空調空気の吹き出し上下方向を前記第1吹き出し方向から前記第2吹き出し方向に変更することを特徴とする、請求項2に記載の天井埋込型空気調和装置(1)。
- 前記案内手段(35)によって空調空気の吹き出し上下方向が前記第2吹き出し方向から前記第1吹き出し方向に変更された後に、空調空気の風量を前記第2風量から前記第1風量に変更することを特徴とする、請求項3に記載の天井埋込型空気調和装置(1)。
- 前記第1吹き出し方向は、前記案内手段(35)によって、前記吹出口(32)から前記室内空間に吹き出される空調空気の吹き出し上下方向を変更することが可能な上限に対応する方向であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の天井埋込型空気調和装置。
- 前記第2吹き出し方向は、前記案内手段(35)によって、前記吹出口(32)から前記室内空間に吹き出される空調空気の吹き出し上下方向を変更することが可能な下限に対応する方向であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の天井埋込型空気調和装置。
- 前記第2風量は、前記空調空気の可変風量範囲の下限に対応する風量であることを特徴とする、請求項2〜6のいずれかに記載の天井埋込型空気調和装置(1)。
- 前記案内手段(35)によって、空調空気の吹き出し上下方向が前記第1吹き出し方向から、一旦、前記第2吹き出し方向に変更され、再び、前記第1吹き出し方向に変更されるまでの間に、空調空気の吹き出し上下方向を第3吹き出し方向に変更する指令がされた場合に、
前記案内手段によって、空調空気の吹き出し上下方向を前記第1吹き出し方向から、一旦、前記第2吹き出し方向に変更した後、前記第1吹き出し方向に変更することなく、前記第3吹き出し方向に変更することを特徴とする、
請求項1〜7のいずれかに記載の天井埋込型空気調和装置(1)。 - 前記案内手段(35)によって、空調空気の吹き出し上下方向が前記第1吹き出し方向から、一旦、前記第2吹き出し方向に変更され、再び、前記第1吹き出し方向に変更されるまでの間に、空調空気の風量を吹き出し上下方向を第3風量に変更する指令がされた場合に、
前記案内手段によって、前記第2吹き出し方向から前記第1吹き出し方向に変更された後に、空調空気の風量を、前記第2風量から前記第1風量に変更することなく前記第3風量に変更することを特徴とする、
請求項2〜7のいずれかに記載の天井埋込型空気調和装置(1)。 - 天井面(U)に埋め込まれ、室内空間に向かって空調空気を吹き出す吹出口(32)を備えるとともに、前記吹出口に空調空気の吹き出し上下方向を変更可能な案内手段(35)を備えた天井埋込型空気調和装置の制御方法であって、
前記案内手段が、空調空気の吹き出し上下方向が第1吹き出し方向になるように設定された状態が第1所定時間以上継続する場合に、
一旦、前記第1吹き出し方向よりも下向きの第2吹き出し方向に向かって吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更し、
再び、前記第1吹き出し方向に吹き出されるように、空調空気の吹き出し上下方向を変更する、
天井埋込型空気調和装置の制御方法。
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