JP5056409B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
<空気調和機の構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る空気調和機の斜視図である。図1において、空気調和機1は、室内に設置される室内機2と、室外に設置される室外機3とを有しており、室内の冷房、暖房及び除湿等を行うことができる。
図2は、第1実施形態に係る空気調和機の冷媒回路である。図2において、空気調和機1の冷媒回路は、室内熱交換器12、アキュムレータ31、圧縮機32、四路切換弁33、室外熱交換器34及び膨張弁35から成る。
(冷房運転)
冷房運転時は、四路切換弁33が図2において実線で示す状態に保持される。圧縮機32から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁33を介して室外熱交換器34に流入し、室外空気と熱交換して凝縮し液化する。液化した冷媒は、膨張弁35で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器12で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、室内ファン13によって室内へと吹き出され、室内を冷房する。また、室内熱交換器12で蒸発して気化した冷媒は、冷媒配管を通って室外機3に戻り、四路切換弁33及びアキュムレータ31を経て圧縮機32に吸い込まれる。
暖房運転時は、四路切換弁33が図2において破線で示す状態に保持される。圧縮機32から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁33を介して室内機2の室内熱交換器12に流入し、室内空気と熱交換して凝縮し液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファン13によって室内へと吹き出され、室内を暖房する。室内熱交換器12において液化した冷媒は、冷媒配管を通って室外機3に戻る。室外機3に戻った冷媒は、膨張弁35で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器34で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器34で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁33及びアキュムレータ31を経て圧縮機32に吸い込まれる。
図3は第1実施形態に係る空気調和機の室内機の内部構造を示す斜視図であり、図4は第1実施形態に係る空気調和機の室内機が据付けられた空間の側面図である。図3、図4において、室内機2の本体20には、制御部4、室内熱交換器12、室内ファン13、風路切換羽根17、フィルタ21及び赤外線センサ41が収納されている。
フィルタ21は、本体20の前面パネル20aと室内熱交換器12との間に配置されており、室内熱交換器12に向って流入してくる空気に含まれる塵埃を除去している。室内機2には、塵埃が付着したフィルタ21を自動清掃するために、フィルタ21を移動させるローラー26とフィルタ21に接触して粉塵を掻き落す回転ブラシ61とが設けられている。ローラー26及び回転ブラシ61は、専用の駆動モータ(図示せず)によって駆動される。
風路切換羽根17は、吹出口15の周囲に回動可能に保持され、空気の吹き出し方向を変更する。空気調和機1が運転を停止しているとき、風路切換羽根17は吹出口15を閉じている。風路切換羽根17は、専用の駆動モータ(図示せず)によって駆動される。本実施形態では、風路切換羽根17の駆動モータとして、ステッピングモータが使用されている。風路切換羽根17が吹出口15を閉じている位置を原点位置とし、ステッピングモータに正のパルスが入力されることによって、ステッピングモータが回転し、風路切換羽根17が吹出口15を開く方向に回動する。回動角度は、ステッピングモータへ入力されるパルス数に応じて決まる。また、風路切換羽根17が吹出口15を開いて停止しているとき、ステッピングモータに負のパルスが入力されることによって、風路切換羽根17は吹出口15を閉じる方向に回動する。
室内機2を正面から視たとき、赤外線センサ41が、吹出口15の右側に配置されている。赤外線センサ41は、物体から放射される赤外線放射エネルギーの強度に応じて電気信号を出力する。赤外線放射エネルギーは、物体の温度と放射率によって定まり、温度が低いものは赤外線放射エネルギーが小さく、温度が高いものは赤外線放射エネルギーが大きくなり、その強度に応じて電気信号が出力される。この原理を応用することによって、赤外線センサは、温度を測定するだけでなく、人の有無を認知することができる。
図5は、第1実施形態に係る空気調和機の制御ブロック図である。図5において、制御部4は、マイコン4a、メモリ4b及び駆動回路4cを搭載している。例えば、マイコン4aは、赤外線センサ41から出力される電気信号の変化から、部屋に人が居るか否かを判定し、その判定結果に基づいて、駆動回路4cに向けて制御信号を出力する。駆動回路4cは、マイコン4aから出力される制御信号に基づいてステッピングモータ42へ駆動パルスを出力し、風向切換羽根17の傾斜角度を変える。制御信号の出力条件及び出力形態は、メモリ4bに記憶されている。
空気調和機1では、ユーザーが選択できる機能の中に、人検知運転機能を含んでいる。人検知運転機能は、赤外線センサ41が一定時間人を検知していないときは、省エネモードで運転し、赤外線センサ41が人を検知したときは、省エネモードを解除する機能であり、制御部4が実行する。
図4において、室内機2が壁面120に据付けられており、室内機2の吹き出し空気の方向はQ範囲内である(図4参照)。Q範囲は、吹出口15から水平方向への吹き出しを上限とし、上限から時計方向に120°傾いた方向への吹き出しを下限としている。しかし、上限から時計方向に90°以上傾いた方向へ吹き出された空気は、壁面120に当たり、壁面120の温度を急激に変化させる。
(1)
空気調和機1では、制御部4が人検知運転機能を実行しているとき、本体20が据付けられている壁面120へ吹き出し空気が向わないように、風向制限が行われる。その結果、本体20が据付けられている壁面120が吹き出し空気によって急激に温度変化することがなく、人が居ないときに人が居るように誤判定されることが防止される。また、その風向制限は、暖房運転、冷房運転及び除湿運転のいずれかの運転モードのもとで人検知運転機能が実行されているときに行われるので、不必要な風向制限が防止されている。
この空気調和機1では、制御部4が人検知運転機能を実行しているとき、吹き出し空気の遥動範囲は、吹出口15から水平方向への吹き出しを上限とし、上限から時計方向に85°傾いた方向への吹き出しを下限としている。また、制御部4が人検知運転機能を停止しているとき、吹き出し空気の遥動範囲は、吹出口15から水平方向への吹き出しを上限とし、上限から時計方向に120°傾いた方向への吹き出しを下限としている。このため、吹き出し方向が自動で連続変動する、いわゆるオートルーバー運転であっても、人検知運転機能の実行又は停止のいずれかに応じて、変動範囲が自動的に変更されるので、使い勝手がよい。
第1実施形態では、壁掛け型の室内機を例にして説明しているが、壁掛け型に限定されるものではなく、床置型の空気調和機に対して人検知運転機能の風向制限を適用することができる。以下、図面を参照しながら床置型の空気調和機について説明する。なお、第1実施形態と同様の部品については、同一の符号を付与して、説明を省略する。
図6において、室内機102は、背面部を壁面120沿わせた状態で床面110に据付けられており、第1吹出口65からの吹き出し空気の方向はY範囲内である。Y範囲は、吹出口15から天井130方向への吹き出しを上限とし、第1吹出口65から床面110方向への吹き出しを下限としている。しかし、床面110方向へ吹き出された空気は、床面110に当たり、床面110の温度を急激に変化させる。
なお、室内機102は床置型であるが、部屋の意匠性を高めるために、床面110から離して壁面120に据付けられることがある。このような場合、吹き出し空気は、床面110及び壁面120へ向わないように風向制限される。
空気調和機101では、制御部4が人検知運転機能を実行しているとき、第1吹出口65から床面110へ吹き出し空気が向わないように、風向制限が行われる。さらに、第2吹出口66からの空気の吹き出しが禁止される。その結果、本体70が据付けられている床面110が吹き出し空気によって急激に温度変化することがなく、人が居ないときに人が居るように誤判定されることが防止される。また、その風向制限は、暖房運転、冷房運転及び除湿運転のいずれかの運転モードのもとで人検知運転機能が実行されているときに行われるので、不必要な風向制限が防止されている。
第1実施形態では壁掛け型の室内機を例にし、第2実施形態では、床置型の室内機を例にして説明しているが、これらに限定されるものではなく、天井埋め込み型の空気調和機に対して人検知運転機能の風向制限を適用することができる。
第1実施形態、第2実施形態では、吹き出し空気の風向制限、又は空気の吹き出し禁止を行うことによって、床面又は壁面の温度が急激に変化することが防止され、人が居ないときに人が居るように誤判定されることが防止されている。
4 制御部
15 吹出口
17 風向切換羽根
20,70 本体
41 赤外線センサ(人検知センサ)
65 第1吹出口
66 第2吹出口
67 第1風向切換羽根
68 第2風向切換羽根
110 床面
120 壁面
Claims (9)
- 人を検知する人検知センサ(41)と、
空気を吹き出すための吹出口(15,65)が形成された本体(20,70)と、
前記吹出口(15,65)の空気の吹き出し方向を切り換える風向切換手段(17,67)と、
前記人検知センサ(41)が人を検知したときに前記空気の吹き出し方向を前記風向切換手段(17,67)によって調節する人検知運転機能、を実行する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、
前記人検知運転機能を実行しているとき、前記空気の吹き出し方向が所定の方向になることを禁止する風向制限を行い、
前記人検知運転機能を停止しているとき、前記風向制限を解除する、
空気調和機(1,101)。 - 人を検知する人検知センサ(41)と、
空気を吹き出すための複数の吹出口(65,66)が形成された本体(70)と、
前記複数の吹出口(65,66)の空気の吹き出し方向を切り換える風向切換手段(67,68)と、
前記人検知センサ(41)が人を検知したときに前記空気の吹き出し方向を前記風向切換手段(67,68)によって調節する人検知運転機能、を実行する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、前記人検知運転機能を実行しているとき、
前記複数の吹出口(65,66)のうち少なくとも1つの吹出口からの前記空気の吹き出し方向が所定の方向になることを禁止する、
又は前記複数の吹出口(65,66)のうち少なくとも1つの吹出口からの空気の吹き出しを禁止する、
空気調和機(101)。 - 前記本体(70)が少なくとも床置型である、
請求項2に記載の空気調和機(101)。 - 前記制御部(4)は、所定の運転モードの下で前記人検知運転機能を実行しているときに、前記風向制限を行う、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和機(1,101)。 - 前記所定の運転モードが、少なくとも暖房運転、冷房運転及び除湿運転のいずれかである、
請求項4に記載の空気調和機(1,101)。 - 前記制御部(4)は、
前記人検知運転機能を実行しているとき、前記空気の吹き出し方向を、前記所定の方向を含まない第1範囲(P,X)内で変動させ、
前記人検知運転機能を停止しているとき、前記空気の吹き出し方向を、前記所定の方向を含む第2範囲(Q,Y)内で変動させる、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の空気調和機(1,101)。 - 前記所定の方向が、少なくとも前記本体(20,70)が取り付けられている面(110,120)へ向う方向を含む、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空気調和機(1,101)。 - 前記本体(70)が、通常は床面(110)に据付けられる床置型の本体であって、
前記本体(70)が、壁面(120)に据付けられる場合、
前記所定の方向は、
前記床面(110)へ向う方向と、
前記壁面(120)へ向う方向と、
を含む、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の空気調和機(101)。 - 人を検知する人検知センサ(41)と、
空気を吹き出すための吹出口(15,65)が形成された本体(20,70)と、
前記吹出口(15,65)の空気の吹き出し方向を切り換える風向切換手段(17,67)と、
前記人検知センサ(41)が人を検知したときに前記空気の吹き出し方向を前記風向切換手段(17,67)によって調節する人検知運転機能、を実行する制御部(4)と、
を備え、
前記人検知センサ(41)は、前記人検知センサ(41)の検知範囲の下方端面が空調対象空間の少なくとも床面(110)又は壁面(120)へ向わないように設定される、
空気調和機(1,101)。
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