JP4735377B2 - 空気調和機の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に空気調和機における室内機の風向制御方法に関するものである。

従来この種の空気調和機では、輻射センサーによって居住空間の熱的な状況、居住者の数、加熱源の存在、壁面等からの輻射の有無を測定し、空気調和機の風向、風速制御を行う、室内居住者に対し完全に風速感をなくすようなモードは存在しなかったため、風速感の急変による不具合はなかった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

また、上下羽根を上向に設定し吹出し風を天井方向へ向けることで居住空間内の使用者へ、直接吹出し風を当てないモードとすることができるが、従来の発明においては完全に風速感をなくすことができなかったため、風速感の急変による不具合はなかった（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。
特開平５−１８７６８２号公報 実開平５−０３２９３６号公報 特開２００３−２３２５３１号公報 特開２００３−２３２５５９号公報 特開２００３−２３２５６０号公報

しかしながら、従来の構成では風速感の急激な変化が発生した場合に生じる、使用者の違和感、不快感等に対する対策がなく、特に自動運転やおすすめモード等の場合には、いつ、どのような条件の時に上下羽根の角度や位置変更を行うべきかを決めることは極めて困難であるという課題を有していた。

本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、急激な風速感の変化が発生するのを抑制することで、使用者の違和感、不快感等を解消する空気調和機の運転方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、上下方向の風向を制御する上下羽根の室内機本体から離れた側の外表面端部を通る接線を、吹出口の下端を通る水平線に対して上方向へ傾斜させて運転するモードと、下方向へ傾斜させて運転するモードとを有するとともに、前記両モードの切り換えを行う場合に、送風ファンの回転数を低下させることを特徴とする空気調和機の運転方法で、モード切り換え時の風速感の急変による違和感を抑制することができる。

本発明によれば、急激な風速感の変化が発生するのを抑制することで、使用者の違和感、不快感等を解消する空気調和機の運転方法をできる。

第１の発明は、上下方向の風向を制御する上下羽根の室内機本体から離れた側の外表面端部を通る接線を、吹出口の下端を通る水平線に対して上方向へ傾斜させて運転するモードと、下方向へ傾斜させて運転するモードとを有するとともに、前記両モードの切り換え
を行う場合に、送風ファンの回転数を低下させることを特徴とする空気調和機の運転方法で、モード切り換え時の風速感の急変による違和感を抑制することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、両モードの切り換えを行う場合に、左右方向の風向を制御する左右羽根の設定角度も変更することを特徴とするものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における空気調和機の運転制御を示すフローチャートを示すものである。

図１のフローチャートにおいて、空気調和機の室内機２７へ冷房運転の運転開始を指示する信号がリモコン（図示せず）から送られてくる（ステップ１）。送られてきた運転指示によって冷房運転を開始する（ステップ２、３）。室内機では、リモコンより受信した設定室内温度と吸込み温度センサー（図示せず）によって検出された現在の室内温度を比較し、所定値以上設定温度の方が低いと判断した場合（ステップ４）には、急速な室温の低下が必要なため、図２に示されるように、湾曲形状の上下羽根２２を、室内機２７から離れた側の外表面端部を通る接線が、吹出口２１の下端を通る水平線に対して下向き約４５°となるよう傾斜させ、上方に凸状となるように設定する。

また左右羽根２８は平行に並ぶように設定され、クロスフローファン２６を所定の回転数、この場合には冷房運転時の最大回転数（約１２００ｒ/ｍｉｎ）で回転させること（ステップ５）で住居内にいる使用者へ冷風を十分に送り込み、冷風感を与えつつ室内温度を急速に低下させ短時間に設定温度に到達させることができる。

その後吸込み温度センサーで検出された室内温度が設定温度近くを一定時間連続するとモードの切り換えを行い風速感をなくす運転に切り換わる。

しかしながらこの時、吸込温度センサーによってのみモードの切り換えを行っているため、実際の様々な空気調和機の設置環境では不具合を生じる場合がある。例えば猛烈な暑さの時、冷房運転を行って室内温度を引き下げても、設定温度に到達する時間は現在の空気調和機は過去の空気調和機とは異なり僅か５分程度で設定温度に到達してしまうため、室内の壁、天井、家具、電化製品等の構造物の温度は室温の低下とは異なり、ゆっくりとしか低下していない。そのため吸込温度センサーで検出した室内温度は設定温度（例えば２７℃）に到達していたとしても、実際に住居内にいる使用者の感じる体感温度は低下していないというギャップを生じる。

それは、簡易的に求められる体感温度は、体感温度≒（室温＋壁面等構造物の温度）／２≒３０℃のように表されるため、周囲にある壁面等の構造物の温度（約３３℃）が低下していなければ、使用者はまだ暑さを感じている。

このような状態で風速感のない風向制御に切り換えられてしまうと、まだ暑いという不快感を与えてしまう。ところが同じ状態でも、冷房運転再起動時のように、既に壁面等が十分に冷え切っている場合では、風速感のない風向制御に切り換えた方が快適性が高い。

つまり、風速感をなくす風向制御を行うかどうかの判断は一般に難しく、両者間でハンチングが発生することが多い。こういった場合には体感が変化してしまうため使用者に不快感を与えることがある。従来の空気調和機では、上下羽根２２を上向にして最大限風速
を低下させたり、室内クロスフローファン２６の回転数を低下させたりする方法であったため、その体感変化量は小さく、さほど大きな課題とはならなかった。

しかし、冷房運転時には単純にリモコンによって設定された室内温度にすれば良いという段階から、輻射や人体の体謝量なども考慮した、よりレベルの高い空気調和を求められる現在の空気調和機においては、風速感の全くない風向制御が求められている。このような制御が求められるレベルでは、前述したように従来問題とならなかったハンチング時の体感変化が改めて課題となってしまう。

従来の空気調和機ではこのような課題を、例えば床面温度をセンシングできる輻射温度センサーを搭載するようなことで克服しる場合があった。しかしこの輻射温度センサーは一般に高価であり、またその搭載には、取り付け位置による誤差の発生や室内機前面にスペースを確保しなくてはいけないことなどの構造的な課題があった。さらに天井面や冷蔵庫やテレビなどの電化製品の熱源は検出できないなどの技術的な課題があり、製造コストを費やした割には使用者が感じる体感温度を検出するのに十分な精度が得られない場合があった。

そこで本発明では、風速感のない風向制御を搭載したことによる体感の変化量増大を、前述したような高価な輻射温度センサーを使用することなく使用者に不快感を与えない制御構成とするために、吸込温度センサーで室内温度が所定値未満に到達した後、風速感を与えない風向制御に切り換える際には、一旦室内クロスフローファン２６の回転数を低下させた後、上下羽根２２を風速を感じない位置に変更する方法を採用した。こうすることによって、極端な違和感、不快感を感じさせることを、輻射センサー等の高価な部品の追加なく避けることが可能となる。

ここで図２は風速感のある通常の風向制御位置を示している。上下羽根２２は冷房運転時水平方向に対して下方向に＋１０〜４０度の間で動作する。本発明は上下羽根２２は回転軸２５を中心に前述した角度で回転するが、回転軸２５はアーム（図示せず）の先端にあり、一定の軌跡上を移動することができるようになっている。暖房等別モード時はそれぞれ最適な位置を選択することも可能な構成になっている。

次に図３は、風速感のない風向制御の場合の上下羽根２２の位置を示している。湾曲形状の上下羽根２２は、回転軸２５をもつアームを移動させることで移動し、吹出口下部２３に上下羽根２２が略当接するようにし、上下羽根２２の室内機２７から離れた側の外表面端部を通る接線を、吹出口２１の下端を通る水平線に対して上方向へ約５°となるよう傾斜させ、下方に凸状となるように設定する。

このような構成によってクロスフローファン２６によって送り出された吹出風は吹出口２１を通って室内へ向かうが、上下羽根２２が前述した位置に配置されているため、吹出口上部２４と上下羽根２２の間を通って水平からやや上向に吹出される。上下羽根２２と吹出口下部２３の間には僅か（約３ｍｍ）の隙間があるが、上下羽根２２先端が吹出口下部２３の先端よりも壁側に入りこんだ構成となっているので、この隙間を通る吹出風は使用者のいる方向ではなく、壁方向へ向かって流れる。

このように吹出風は上下羽根２２に遮られ、上下羽根２２上面のみを通るため、使用者には直接あたらない。

実際の動作は、先ず図２に示される風向制御で運転していた室内機が（吸込温度―設定温度）＜Δｔ_１（Ｋ）を所定時間以上連続した場合（図１の（ステップ６））、３０秒毎に４０ｒ/ｍｉｎずつ現在の回転数から所定値（５００ｒ/ｍｉｎ）まで低下させる。ここ
で所定の回転数は十分低い騒音となるように決定されている。また３０秒毎の回転数低下は使用者にわからない程度の騒音変化量となるように決定されている。（ステップ７）
所定回転数まで低下させた後、再度（吸込温度―設定温度）＜Δｔ_１（Ｋ）を確認し（ステップ８）、所定時間経過後（ステップ９）、風向制御を図３に示されるような上下羽根２２の配置に移動させる。その後は随時（吸込温度―設定温度）＜Δｔ_１（Ｋ）を確認し、判定がＮＧになった場合（ステップ６）へ戻る。この時クロスフローファン２６は低下させた時と同様に段階的に所定回転数に増加させる。

また、室内クロスフローファン２６の回転数低下によって行っていた方法を、左右羽根（図示せず）を中央向き（スポット形式）あるいは左または右向あるいはハの字にすることで吹出し風量を低下、もしくは使用者に風があたらないようにするものである。

本発明の第１の実施の形態における運転動作を示すフローチャート 同室内機の断面図 同室内機の他の断面図

符号の説明

２１ 空気調和機の室内機の吹出口
２２ 上下羽根
２３ 吹出口下部
２４ 吹出口上部
２６ クロスフローファン
２７ 室内機
２８ 左右羽根

Claims (2)

1. 上下方向の風向を制御する上下羽根の室内機本体から離れた側の外表面端部を通る接線を、吹出口の下端を通る水平線に対して上方向へ傾斜させて運転する上方向傾斜モードと、下方向へ傾斜させて運転する下方向傾斜モードとを有し、前記両モードの切り換えが可能な空気調和機の運転方法であって、
   吸込み温度と設定温度とを比較して、
   所定値以上前記設定温度が高いときには、前記上方向傾斜モードで運転し、
   所定値未満前記設定温度が、所定時間以上連続して低いときに、送風ファンの回転数を低下させ、
   前記回転数が低下した後に、前記上方向傾斜モードから前記下方向傾斜モードへ切り替えを行うことを特徴とする空気調和機の運転方法。
2. 両モードの切り換えを行う場合に、左右方向の風向を制御する左右羽根の設定角度も変更することを特徴とする請求項１記載の空気調和機の運転方法。

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