JP5118842B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機に関する。

室内機の内部に室内熱交換器、室内送風機を内蔵する空気調和機において、室内機の発する騒音を考慮しながらも、風量を確保するために室内送風機用モータの回転数を制御する従来技術として特許文献１がある。特許文献１では、オーディオ装置からの音響の大きさを音響信号として受け、室内送風機のモータの回転数を制御している。

特開平５−５２３９８号公報

室内機を小型化しようとする場合、室内熱交換器の大きさが制限されるため、これを補うため室内風量を増量する必要がある。しかし、室内風量を増量すると室内機の騒音値を大きくなるという不具合が生ずる。したがって、室内送風機用ファンモータの回転数が同じでも、調和空気の吹出口に設置されている吹出空気の吹出角度変更用ルーバの角度によっては、室内機内の空気の流れの抵抗が変化するために室内風量が変化してしまう。このため、室内風量が最も低下する吹出角度変更用ルーバの角度に設定した場合であっても室内機の必要最少風量を確保できるように、室内送風機用モータの回転数が設定される。

しかし、このように設定される室内送風機用モータの回転数では、吹出角度変更用ルーバの角度を、室内風量が最も大きくなる角度に設定して室内機を運転した場合に、室内機の騒音値が過大になるという不具合が発生する。

上記の特許文献１では、音響のことを考慮するなかで、室内送風機のモータの回転数を制御しているが、室内機から吹き出される空気の方向を規定するルーバの角度については考慮されていない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、室内機の騒音抑制と室内の快適性の確保との両立を図った空気調和機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、室内熱交換器及び室内送風機を内蔵し、前記送風機によって送風された調和空気を吹き出す吹出口と、前記吹出口から吹き出される空気の方向を規定するルーバと、前記ルーバの角度変更用のモータ及び前記室内送風機用のモータを制御する制御装置とを有する空気調和機における本発明の一形態は、前記制御装置が前記ルーバの角度情報に応じて前記室内送風機の回転数を制御することである。

上記の形態においてさらに望ましくは、前記制御装置が前記ルーバの角度情報に応じて前記室内送風機用のモータを基準回転数より増速または減速することである。

また、室内熱交換器、室内送風機を機体に内蔵し、調和空気吹出口に吹出空気の吹出角度変更用のルーバとルーバ角度変更用モータおよび室内送風機用モータの回転数を制御する制御装置を有する空気調和機における本発明の一形態は、ルーバの複数ある固定角度の固定角度に基づき、室内機送風機用ファンモータの回転数を標準設定された基準回転数より増速または減速する制御する手段を有することである。

また、他の形態としては、室内空気温度、室内空気湿度、室内熱交換器温度のいずれかまたは全部の検出手段を取りつけ、室内空気温度、室内空気湿度、室内熱交換器温度のいずれかまたは全部の情報およびルーバの複数ある固定角度の固定角度に基づき、室内機送風機用ファンモータの回転数を標準設定された基準回転数より増速または減速する制御する手段を有する構成としてもよい。

さらには、音響検出手段を取りつけ、音響情報およびルーバの複数ある固定角度の固定角度に基づき、室内機送風機用ファンモータの回転数を標準設定された基準回転数より増速または減速する制御する手段を有する構成としてもよい。

なお、上に述べた本発明の空気調和機において、ルーバの角度の代わりに、ルーバの往復動作している角度に基づいて、制御装置が室内機送風機用ファンモータの回転数を標準設定された基準回転数より増速または減速するように制御することも可能である。

本発明によれば、室内機の騒音抑制と室内の快適性の確保との両立を図った空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１〜３にて説明する。図１は本発明の実施例１に係るかべかけ型室内機１の外観図であり、図２は同断面図である。

本実施例の室内機１の筐体内部には室内熱交換器２と室内送風機３とが配置されており、室内送風機３はファンモータ４と接続され、ファンモータ４が駆動することによって室内送風機３が回転する。室内送風機３が回転することによって送られる空気は、空気吹出口８から室内へと吹き出される。空気吹出口８には、吹出空気の吹出方向を規定する吹出角度変更用のルーバ５が取り付けられており、その一端はルーバ角度変更用モータ６に接続されている。

図１において、室内機１の右側には、室内機の運転を制御する制御装置７が設置されている。この制御装置７によって、室内送風機用のファンモータ４の回転数及びルーバ角度変更用モータ６が制御される。

ファンモータ４が回転すると、室内機１の空気吸込口９から室内空気が室内機１内に入り、室内熱交換器２にて熱交換されて調和空気となる。調和空気は室内送風機３を介して空気吹出口８へと送られ、室内機１外へと吹き出される。空気吹出口８から吹き出される空気の方向は、ルーバ５によって変更可能となっている。図に示す例では、ルーバ５が上下に移動することで吹出角度を変更することができるように構成されている。なお、図２では、ルーバ５の位置として角度Ａ〜Ｃが例示されているが、これらの角度に限られるものではない。

このように、ルーバ５の角度を変化させることによって、調和空気の吹出方向を変更させる場合、空気吹出口８内でルーバ５が上下に移動するため、吹き出される空気の通過するための隙間が変化する。すなわち、該隙間の部分において空気抵抗が変化するということであり、このため、たとえ室内送風機３が同じ回転数で運転していたとしても、室内機１の風量がルーバ５の位置により変化することになる。

室内機１が室外機と接続されて構成される冷凍サイクルでは、設定された運転空気温度の範囲内で高圧圧力が上昇しすぎて保護装置が作動すること、あるいは、室内熱交換器２の温度が低下しすぎて凍結または結露が発生すること、等の不具合が発生することなく運転をするための必要最低風量がある。すなわち、空気調和機の運転においては、この必要最低風量を確保することが必要となる。この必要最低風量が確保されるための室内送風機３の回転数がルーバ５の角度によって異なってくる。

図３は風量と室内送風機の回転数との関係を示す図である。図３に示すように、ルーバ５の角度によって室内送風機３の回転数が異なっている。例えば、ルーバ５の固定角度Ａとした場合、必要最低風量が確保されるためには、内送風機３の回転数（又は、ファンモータ４の回転数）をａとする必要がある。ファンモータ４の標準回転数としてこの回転数ａを設定すると、ルーバ５が固定角度Ｂであった場合、必要最低風量を確保することができない。したがって、この回転数ａを標準回転数として設定すると、設定された運転空気温度の範囲では不具合が発生する。

ルーバ５が固定角度Ｂであった場合には、ファンモータ４を回転数ｂで回転させる必要がある。同様に、ルーバ５の角度がＣであった場合には、ファンモータ４を回転数ｃで回転させる必要がある。

したがって、ルーバ５が固定角度Ｂであった場合には、標準回転数ａに対して加算回転数（ｂ−ａ）を加算させれば、必要最小風量を確保することが可能となる。すなわち、ルーバ５の角度の情報をファンモータ４の回転数の制御に用いることによって、不具合なく運転を継続することができる。

具体的には、例えば、必要最少風量を確保するための標準回転数（回転数ａ）に対して、ルーバ５の固定角度に応じて加算または減算する加算回転数を事前に設定しておき、ファンモータ４の回転数を制御することによって可能となる。加算回転数は、予め制御装置７あるいは制御装置７と接続される記憶部（図示せず）に記憶しておけばよい。複数ある固定角度（例えば、図２〜図３に示すＡＢＣ）のそれぞれに対して、加算する回転数が設定されていれば、ルーバ５の角度に応じた回転数でファンモータ４を駆動させることができる。

制御装置７は、ルーバ５の角度を定めるルーバ角度変更用モータ６の制御を行うことから、ルーバ５の固定角度に基づき、室内機送風機３用のファンモータ４の回転数を標準設定された標準回転数に対して加算または減算して運転するように制御可能である。この結果、室内機１の必要最少風量確保するとともに、ルーバ５の固定角度による室内風量の変化を最小限に抑えることができる。

これにより、かべかけ型室内機１は、ルーバ５の固定角度の変化に対して必要最少風量を確保して、設定された運転空気温度の範囲で不具合なく運転が可能となる効果があるとともに、ルーバ５の固定角度により各固定角度で必要最少風量付近で運転することができるため、室内機の騒音を小さく抑える効果がある。したがって、室内機１の騒音抑制と室内の快適性の確保との両立を図ることができる。

本発明の別の実施例を図４にて説明する。図４にかべかけ型室内機１の外観を示す。図１に示される実施例１のかべかけ型室内機に対し、室内温度の検出手段としての室内温度センサ１０、室内湿度の検出手段としての室内湿度センサ１１、室内熱交換器の温度を検出する手段としての室内熱交換器温度センサ１２が追加して設置してある。

これらの各センサ１０〜１２は室内機の運転を制御する制御装置７に接続されている。実施例１のかべかけ型室内機１と同様に、必要最少風量を確保するための標準回転数に対してルーバの固定角度に応じて加算または減算する加算回転数は事前に設定されており、加えて室内温度センサ１０、室内湿度センサ１１、室内熱交換器温度センサ１２を検出して冷凍サイクルの運転状態により必要最少風量を補正する機能を制御装置７に追加設定してある。これにより、かべかけ型室内機１の据付条件、熱交換器汚れ等による冷凍サイクルの変化を検出して、必要最少風量と回転数との関係を補正して、再設定することができる。

制御装置７はルーバ５の複数ある固定角度（例えば、図２〜図３に示すＡＢＣ）のうち、ルーバ５が位置している角度と、室内温度センサ１１、室内湿度センサ１１、室内熱交換器温度センサ１２からの信号に基づき、室内機送風機３用のファンモータ４の回転数を標準設定された標準回転数に対し加算または減算して運転する。したがって、室内機１の必要最少風量確保するとともに、ルーバ５の固定角度による室内風量の変化を最小限に抑えることができる。

これにより、かべかけ型室内機１はルーバ５の固定角度の変化に対して必要最少風量を確保して、設定された運転空気温度の範囲で不具合なく運転が可能となる効果があるとともに、ルーバ５の固定角度により各固定角度で必要最少風量付近で運転することができるため、室内機の騒音を小さく抑える効果がある。したがって、室内機１の騒音抑制と室内の快適性の確保との両立を図ることができる。

なお、必ずしもセンサ１０〜１２の全ての情報を用いる必要はなく、状況に応じて１又は複数のセンサからの出力を用いて制御すればよい。また、全てのセンサが取り付けられずとも、室内機１が取り付けられる環境に応じて必要なセンサを適宜選定すればよい。

本発明の別の実施例を図５にて説明する。図５にかべかけ型室内機１の外観を示す。図１のかべかけ室内機に対し、音響検出手段１３を追加して設置してあり、これらは室内機の運転を制御する制御装置７に接続されている。実施例１のかべかけ型室内機１と同様に必要最少風量を確保するための標準回転数に対してルーバ５の固定角度に応じて加算または減算する加算回転数は事前に設定されており、加えて音響により必要最少風量を補正する機能を制御装置に追加設定してある。

これにより、かべかけ型室内機１の音響の変化を検出して必要最少風量補正して再設定することができる。制御装置７は複数ある固定角度の固定角度と音響に基づき、室内機送風機用ファンモータ４の回転数を標準設定された標準回転数に対し加算または減算して運転するため、室内機の必要最少風量確保するとともに、ルーバ５の固定角度による室内風量の変化を最小限に抑えることができる。

これにより、かべかけ室内機はルーバ５の固定角度の変化に対して必要最少風量を確保して、設定された運転空気温度の範囲で不具合なく運転が可能となる効果があるとともに、ルーバ５の固定角度により各固定角度で必要最少風量付近で運転することができるため、室内機の騒音を小さく抑える効果がある。したがって、室内機１の騒音抑制と室内の快適性の確保との両立を図ることができる。

上記の各実施例によれば、ルーバ５の角度設定により変化する室内風量を必要最少室内風量以上に確保しつつ、室内機１の騒音値が過大に大きくなることを防止することができる。また、風量の変化を最小限とする効果があるため、ルーバ５の固定または往復動することによる室内機の騒音値の変化を最小に抑えることができ、室内の快適性を向上させる効果もある。

実施例２と実施例３を組み合わせ、室内空気温度、室内空気湿度、室内熱交換器温度、音響検出手段を取り付け、室内空気温度、室内空気湿度、室内熱交換器温度、音響検出手段とルーバの複数ある固定角度との組み合わせによって、必要最少室内風量を確保することもできる。

さらには、ルーバの角度を複数の位置に固定的に設定する代わりに、ルーバの往復動作している角度に基づいて、室内機送風機用ファンモータの回転数を標準設定された基準回転数より増速または減速しても差し支えない。

かべかけ型室内機の外観図。 かべかけ型室内機の断面図。 風量−室内送風機の回転数の関係図。 かべかけ型室内機の外観図。 かべかけ型室内機の外観図。

符号の説明

１…かべかけ型室内機、２…室内熱交換器、３…室内送風機、４…ファンモータ、５…ルーバ、６…ルーバ角度変更用モータ、７…制御装置、８…空気吹出口、９…空気吸込口、１０…室内温度検出手段、１１…室内湿度検出手段、１２…室内熱交換器温度検出手段、１３…室内音響検出手段。

Claims (2)

1. 室内熱交換器及び室内送風機を内蔵し、前記室内送風機によって送風された空気を吹き出す吹出口と、
   前記吹出口から吹き出される空気の方向を規定するルーバと、
   前記ルーバの角度変更用の第１モータ及び前記室内送風機用の第２モータを制御する制御装置と、を有する空気調和機において、
   前記ルーバの設定角度に対して、前記室内熱交換器の温度の低下による該室内熱交換器の凍結又は前記吹出口側に結露が発生することのない一定の必要最低風量を前記吹出口から吹き出すための前記第２モータの回転数がそれぞれ設定され、
   前記制御装置は、前記第１モータを制御することで前記ルーバの角度を変更する場合に、該変更後のルーバの前記設定角度に対応して設定された前記回転数となるように前記第２モータの回転数を制御することを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記ルーバの前記設定角度に対して前記室内熱交換器の温度の低下による該室内熱交換器の凍結又は前記吹出口側に結露が発生することのない一定の必要最低風量を前記吹出口から吹き出すための前記第２モータの基準回転数が設定され、
   さらに、前記ルーバの前記設定角度に応じて前記必要最低風量を前記吹出口から吹き出すための前記基準回転数からの加算又は減算する回転数を記憶し、
   前記制御装置は、前記ルーバの前記設定角度に対して前記第２モータを前記基準回転数から前記記憶した回転数の増速または減速するように制御することを特徴とする空気調和機。

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