JP5963048B2

JP5963048B2 - 空気調和機

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Publication number: JP5963048B2
Application number: JP2012173861A
Authority: JP
Inventors: 啓伊内
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: JP2014031985A

Description

本発明は、室内の空調を行うための空気調和機に関する。

一般家庭で使用される空気調和機においては、通常、室内への騒音及び振動を抑制するために、コンプレッサ等の大きな騒音源、振動源となるものを室外機に配設し、騒音及び振動の少ないファンや熱交換器等を室内機に配設したセパレータ型が用いられている。このように構成された室内機は、室内の壁面等に設置されて、室内が所望の温度となるよう空調動作が行われる。室外機と室内機は、冷媒配管と制御用配線で互いに機械的及び電気的に接続されており、互いに協働して空調動作を行っている。

空気調和機の室内機には、温度調節された空気を室内に吹き出すための吹出口が設けられており、その吹出口には吹き出される空気の向きを変更するための風向変更手段が設けられている。風向変更手段としては、室内における所望の領域に向かって吹出口から吹き出された空気を送り出すために、吹出口から吹き出される空気の流れを上下方向に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の流れを左右方向に変更する左右風向変更羽根とで構成された風向変更羽根が用いられている。

従来の空気調和機における上下風向変更羽根としては、例えば、空気調和機の運転時には吹出口から突出して、吹出口から吹き出される空気の流れ方向を変更するとともに、空気調和機の停止時には吹出口に収納されるよう構成されたものがある（特許文献１参照。）。特許文献１に開示された上下風向変更羽根の構成は、空気の流れ方向の上流側に配置された第１の羽根と、空気の流れ方向の下流側に配置された第２の羽根とを有しており、第１の羽根と第２の羽根が一体的に回動して互いに近接離間する構成である。特許文献１の上下風向変更羽根においては、第２の羽根に第３の羽根が一体的に形成されており、第３の羽根が第１の羽根と第２の羽根が離間したときの隙間をカバーして、その隙間を空気が通り抜けるのを防止する機能を有している。したがって、特許文献１の上下風向変更羽根は、空気の流れ方向における羽根の長さを変更するために、３枚の羽根を用いて実質的に１枚の羽根が伸縮して空気が一方向に流れるよう構成したものである。

特開２０１０−６０２２３号公報

ところで、空気調和機によって室内を暖房しているにもかかわらず、ユーザーは寒さを感じることがある。これは、空気調和機から吹き出された温風が室内の空気に比べて軽いために浮き上がり、その結果として温風がユーザーの足元に十分に到達できないことによって起こる。

そこで、本発明は、ユーザーの足元に温風を十分に到達できるように暖房を実行することができる空気調和機を提供することを課題とする。

前記課題を達成するために、本発明の一態様によれば、
室内に温風を吹き出す空気調和機であって、
空気を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器によって加熱された空気を温風として室内に吹き出すファンと、
前記熱交換器に冷媒を送出する圧縮機と、
下羽根と上羽根とで構成され一対のリンクアームにより、互いの距離が離接するよう連結され、温風の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根と、
空気調和機から吹き出される温風の吹出温度を検出する吹出温度検出デバイスと、
室内温度を検出する室内温度検出デバイスと、
目標の室内温度である設定温度をユーザーが設定するためのコントローラと、
前記ファンの回転数、前記圧縮機の出力、および前記上下風向変更羽根の向きを制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置が、室内温度と設定温度とが等しくなるように前記ファンの回転数および前記圧縮機の出力を制御する室内温度維持制御を実行しつつ、吹出温度と設定温度との間
の温度差が所定温度差を超えた場合には、
前記下羽根と前記上羽根とを互いの距離が接近するようにし、
室内の床面に温風が到達できるように、前記ファンの回転数を追加的に上げる足元暖房制御を実行する空気調和機が提供される。

本発明によれば、ユーザーの足元に温風を十分に到達させることができる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機における室内機の概略構成を示す側面断面図空気調和機における空調運転時の各状態を示す側面断面図空気調和機における上下風向変更羽根の構成を示す概略図空気調和機における下羽根駆動軸（第１の羽根駆動軸）を回動したときの下羽根と上羽根との回動動作を示す図空気調和機における上羽根駆動軸（第２の羽根駆動軸）のみを回動したときの下羽根と上羽根との離接動作を示す図空気調和機における下羽根（第１の羽根）と上羽根（第２の羽根）を含む上下風向変更羽根等を示す分解斜視図空気調和機の制御系を示すブロック図室内温度維持制御を実行するための、設定温度、ファン回転数、および吹出温度の対応関係を示すグラフ図足元暖房制御を説明するための図足元暖房制御を実行するための、設定温度、ファン回転数、および吹出温度の対応関係を示すグラフ図図８および図１０を重ねた図室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための一例の制御の流れを示す図室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための一例の制御の流れを示す図室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための一例の制御の流れを示す図室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための一例の制御の流れを示す図

本発明の空気調和機は、室内に温風を吹き出す空気調和機であって、空気を加熱する熱交換器と、前記熱交換器によって加熱された空気を温風として室内に吹き出すファンと、前記熱交換器に冷媒を送出する圧縮機と、温風の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根と、空気調和機から吹き出される温風の吹出温度を検出する吹出温度検出デバイスと、室内温度を検出する室内温度検出デバイスと、目標の室内温度である設定温度をユーザーが設定するためのコントローラと、前記ファンの回転数、前記圧縮機の出力、および前記上下風向変更羽根の向きを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置が、室内温度と設定温度とが等しくなるように前記ファンの回転数および前記圧縮機の出力を制御する室内温度維持制御を実行しつつ、吹出温度と設定温度との間の温度差が所定温度差を超えた場合には、室内の床面に温風が到達できるように、前記ファンの回転数を追加的に上げる足元暖房制御を実行する。

このような構成によれば、吹出温度と設定温度との間の温度差が所定温度差を超えた場合、すなわち室内に吹き出された温風が浮き上がる場合、ファンの回転数が上げられる。これにより、室内の床面、すなわちユーザーの足元に温風を十分に到達させることができる。

前記制御装置が、温風が床面に到達することができる設定温度、吹出温度、および前記ファンの回転数との対応関係の情報を予め保持し、吹出温度と設定温度との差が前記所定温度差を超えて前記ファンの回転数を追加的に上げるとき、前記ファンの回転数を、設定温度、吹出温度、および前記対応関係の情報に基づいて決定してもよい。これにより、室内の床面、すなわちユーザーの足元に温風を十分に且つ速やかに到達させることができる。

前記コントローラが、前記制御装置が前記足元暖房制御を実行するか否かをユーザーが選択できるように構成されてもよい。これにより、ユーザーの好みに合わせて足元暖房を選択的に実行することができる。

前記室内温度検出デバイスは、空気調和機に吸い込まれる空気の温度を室内温度として検出するように構成されてもよい。

また、前記吹出温度検出デバイスは、前記熱交換器内の冷媒が流れる配管の温度を吹出温度として検出するように構成されてもよい。

以下、本発明の空気調和機に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態の空気調和機においては、具体的な構成ついて説明するが、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が適用された各種空気調和機を含むものである。

本発明の一実施の形態の空気調和機は、室内機と室外機が冷媒配管及び制御配線等により互いに接続されたセパレート型の空気調和機である。室内機と室外機によりヒートポンプが構成されており、室外機には圧縮機が設けられている。本実施の形態の空気調和機における室内機は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。

図１は、本実施の形態の空気調和機における室内機の概略構成を示す側面断面図である。図１に示すように、室内機１は、空気取り入れ口となる前面開口部２ａと上面開口部２ｂとを持つ本体２、及び本体２の前面開口部２ａを開閉する可動式の前面パネル３とを備えている。また、本体２の下方側には、熱交換された空気を吹き出す吹出口２ｃが配設されている。なお、図１は本実施の形態の空気調和機における空調運転停止時の状態を示している。

図２の（ａ）及び（ｂ）は、本実施の形態の空気調和機における空調運転時の各状態を示す側面断面図であり、図２の（ａ）及び（ｂ）においては内部構成を省略している。図２において、（ａ）は例えば冷房運転時の一状態を示しており、（ｂ）は例えば暖房運転時の一状態を示している。

図１に示すように、本実施の形態の空気調和機の空調運転停止時においては、前面パネル３が、本体２に密着して前面開口部２ａを閉じるように構成されている。一方、空気調和機の空調運転時においては、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、前面パネル３が、本体２から離れる方向に所定距離だけ移動して前面開口部２ａを開放するように構成されている。

図１に示すように、本体２の内部には、熱交換器４と、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂからフィルタ６を通して取り入れた室内空気を熱交換器４で熱交換して室内に吹き出すためのファン５とが設けられている。前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂと熱交換機６との間に設けられたフィルタ６は、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂから取り入られた室内空気に含まれる塵埃を除去するために設けられている。

本実施の形態の空気調和機において熱交換した空気を室内に吹き出すための吹出口２ｃには、当該吹出口２ｃを開閉するとともに、空気の吹き出し方向を上下方向に変更することができる上下風向変更羽根１０が設けられている。さらに、吹出口２ｃの内部には空気の吹き出し方向を左右に変更することができる左右風向変更羽根９が設けられている。

上下風向変更羽根１０は、下羽根１１と、この下羽根１１の上方に設けられた上羽根１２とを備えている。上下風向変更羽根１０は、下羽根１１と上羽根１２とが協働して、吹出口２ｃから吹き出される空気の吹き出し方向を制御するように構成されている。下羽根１１は、下羽根駆動軸１３に固定されており、下羽根駆動軸１３の回動動作により、下羽根駆動軸１３を中心として回動するよう設けられている。上羽根１２は、後述するリンクアーム（主アーム１４、従アーム１５）の機能によって下羽根１１と略平行に保持された状態で下羽根１１に対して近接・離間動作するように構成されている。

左右風向変更羽根９は、例えば、室内機１の正面から見て左側に位置する一組の羽根と、右側に位置する一組の羽根とで構成されている。各一組の羽根は、複数枚（例えば、５枚）の羽根で構成されている。また、各一組の羽根は、それぞれが別々の駆動源（例えば、駆動モータ）１６に連結されており、それぞれの駆動源１６により独立して制御される。

空気調和機が空調運転を開始すると、上下風向変更羽根１０が開動作を行い吹出口２ｃが開放される。このように吹出口２ｃが開放された状態でファン５が駆動されて、室内空気が前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂを通して室内機１の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、フィルタ６を通り、熱交換器４において熱交換されて、ファン５に吸い込まれる。ファン５に吸い込まれた熱交換された空気は、ファン５の下流側に形成された通風路１７を通り、吹出口２ｃより吹き出される。

ファン５の下流側に形成され、吹出口２ｃにおける上流側に配置される通風路１７は、ファン５の下流側に配置されて空気の流れを案内するリアガイダ７と、このリアガイダ７に対向するスタビライザ８と、本体２の両側壁（図示せず）とで形成されている。

吹出口２ｃからの空気の吹き出し方向は、上下風向変更羽根１０及び左右風向変更羽根９により制御される。上下風向変更羽根１０及び左右風向変更羽根９の角度調整等の動作は、室内機１を制御する制御装置（図７参照）により制御される。

なお、本実施の形態におけるスタビライザ８は、ファン５の下流近傍に配設され、ファン５の排出部付近に発生する渦を安定化させるスタビライザ機能を有する壁部分と、このスタビライザ機能を有する壁部分の下流側に配設され、ファン５により搬送された空気の圧力回復を担うディフューザ機能を有する壁部分とを含み、通風路１７における吹出口２ｃに至る上側の壁部分を示している。

次に、上下風向変更羽根１０の構成について、さらに詳しく説明する。図３は、上下風向変更羽根１０の構成を示す概略図である。

上下風向変更羽根１０は、前述したように、下羽根１１と上羽根１２とを有し、下羽根１１と上羽根１２は、吹出口２ｃの近傍において連動して回動し、一体化した一枚羽根による気流ガイド動作、若しくは２枚羽根による気流ガイド動作を行うよう構成されている。１枚羽根状態の上下風向変更羽根１０において、吹出口２ｃから吹き出される空気の上流側となる下羽根１１は、内部が空洞の樹脂材で構成されており、剛性を有すると共に、断熱構成、軽量構成及び結露の発生を防止する構成を有している。一方、吹出口２ｃから吹き出される空気の下流側となる上羽根１２は、１枚の板材を加工して形成されており、剛性を有すると共に軽量化が図られている。

下羽根１１と上羽根１２とは、略平行な状態を維持するようにリンク機構により連結されている。本実施の形態においては、下羽根１１と上羽根１２とは、主アーム１４と従アーム１５により構成された一対のリンクアームにより、互いの距離が離接するよう連結されている。したがって、下羽根１１と上羽根１２と主アーム１４と従アーム１５とにより、４節リンク機構が構成されている。主アーム１４と従アーム１５は、上下風向変更羽根１０における気流の流れ方向において所定距離だけ離れた位置に設けられており、主アーム１４と従アーム１５により生じる気流の乱れを可能な限り少なくなるよう構成されている。

なお、「略平行な状態」とは、下羽根１１と上羽根１２とが完全に平行な状態のみならず、巨視的に見て概ね平行な状態も含むことを意味する。下羽根１１及び上羽根１２としては、直線形状や同一の厚さを有するものだけでなく、湾曲形状や、段差部を有する形状のものを使用することができるからである。

下羽根１１は、下羽根駆動軸１３に固定されており、下羽根駆動軸１３により回動するよう構成されている。下羽根駆動軸１３は、吹出口２ｃの壁側の下端部２ｄ（図３参照）の縁に沿ってその近傍に配設されており、本体２に設けられた下羽根駆動源（図示省略）により回動可能に構成されている。下羽根駆動源については後述する。

主アーム１４は、下羽根駆動軸１３と同軸上に配置された上羽根駆動軸１９により所定角度だけ回動するよう構成されている。上羽根駆動軸１９は、本体２に設けられた上羽根駆動源（図示省略）により回動するよう構成されている。上羽根駆動源については後述する。

上記のように構成された上下風向変更羽根１０においては、下羽根駆動軸１３が下羽根駆動源により回動したとき、下羽根１１と上羽根１２との位置関係が保持された状態で下羽根が回動するよう構成されている。また、上羽根駆動軸１９が上羽根駆動源により回動したとき、主アーム１４が回動して、上羽根１２が下羽根１１に対して離接動作を行う。

図４は下羽根駆動軸１３を回動したときの下羽根１１と上羽根１２との回動動作を示す図である。図５は上羽根駆動軸１９のみを回動したときの下羽根１１と上羽根１２との離接動作を示す図である。

図４に示すように、下羽根駆動軸１３を回動したときには、下羽根１１と上羽根１２は同じ距離を保持した状態で上下風向変更羽根１０の全体が回動動作を行う。一方、図５に示すように、上羽根駆動軸１９を回動したときには、下羽根１１の位置が保持された状態で、上羽根１２が下羽根１１に対して略平行な状態で移動して、離接動作を行う。

図６は、下羽根１１と上羽根１２を含む上下風向変更羽根１０等の構成を示す分解斜視図である。図６に示すように、下羽根１１の両側には羽根駆動源となるギアユニット２０，２１が設けられている。図６において、下羽根１１の右側に配設された第１のギアユニット２０は、下羽根駆動軸１３を回動する下羽根駆動源である。一方、下羽根１１の左側に配設された第２のギアユニット２１は、上羽根駆動軸１９を回動する上羽根駆動源である。

本実施の形態においては、４節リンク機構を構成する主アーム１４及び従アーム１５の対は、上下風向変更羽根１０における両側と中央の３箇所に設けられている。各主アーム１４の一端部分に形成された貫通孔は、上羽根駆動軸１９により貫通されて係合しており、上羽根駆動軸１９の回動に応じて所定角度だけ駆動可能に構成されている。各主アーム１４の他端部分は、上羽根１２の対応する所定位置に回動可能に軸支されている。また、各従アーム１５の両端部分は、下羽根１１と上羽根１２における対応する所定位置に回動可能に軸支されている。

４節リンク機構を構成する主アーム１４と従アーム１５は、一枚羽根状態において、下羽根１１に形成された凹部の内部に収納されるよう構成されている。また、一枚羽根状態において、主アーム１４と従アーム１５は、実質的に１直線上の一列状態に配置されるように、軸支位置が設定されており、下羽根１１の凹部内部に直線状に収納される構成である。

図７は、本実施の形態の空気調和機の制御系を示すブロック図である。

本実施の形態の空気調和機の制御装置５０は、室内温度を検出する室内温度検出センサ５１および温風の吹出温度を検出する吹出温度検出センサ５２の検出結果やリモートコントローラ５３に対するユーザーの操作に基づいて、ファン５、左右風向変更羽根９（すなわち駆動モータ１６）、上下風向変更羽根１０（すなわち第１および第２のギアユニット２０、２１）、および圧縮機５４を制御するように構成されている。

室内温度検出センサ５１は、室内温度を検出する室内温度検出デバイスの一例であって、具体的には、室内から室内機１内に吸い込まれる空気の温度を検出するように構成されている。例えば、室内温度検出センサ５１は、上面開口部２ｂとフィルタ６との間に配置されている。代わりとして、例えば、室内の壁面に、室内温度を検出するセンサを室内温度検出センサ５１として設けてもよい。

吹出温度検出センサ５２は、室内機１から室内に吹き出される空気（温風）の吹出温度を検出する吹出温度検出デバイスの一例であって、具体的には、熱交換器４内の冷媒が流れる配管内の温度を検出するように構成されている。代わりとして、例えば、熱交換器４によって加熱された空気（温風）が流れる通風路１７に、温風の温度を検出するセンサを吹出温度検出センサ５２として設けてもよい。

なお、吹出温度検出センサ５２が検出する温風の吹出温度は、圧縮機５４の出力（すなわち回転数）を制御することにより制御される。例えば、圧縮機５４の回転数が上がると、圧縮機５４から熱交換器４に送出される冷媒の圧力が上がり、その結果、熱交換器４によって加熱された空気の温度が上がる。すなわち、温風の吹出温度が上がる。一方、圧縮機５４の回転数が下がると、圧縮機５４から熱交換器４に送出される冷媒の圧力が下がり、その結果、熱交換器４によって加熱された空気の温度が下がる。すなわち、温風の吹出温度が下がる。なお、吹出温度は、上記のように圧縮機５４の出力を制御することにより制御されるとしたが、ファン５の回転数または冷凍サイクルに接続された膨張弁（図示しない）を制御することで制御してもよい。

リモートコントローラ５３は、空気調和機をユーザーが遠隔操作するためのコントローラであって、例えば、リモートコントローラ５３によってユーザーは、室内機１から吹き出される温風の温度、風向、または風量を変更することができる。ユーザーがリモートコントローラ５３に対して温度、風量、または風向を変更するための操作を実行すると、制御装置５０は、圧縮機５４の回転数、ファン５の回転数、左右風向変更羽根９の向き、または上下風向変更羽根１０の向きを制御する。

また、リモートコントローラ５３は、ユーザーによって目標の室内温度（設定温度）を設定できるように構成されている。制御装置５０は、室内温度検出センサ５１によって検出される室内温度がリモートコントローラ５３を介してユーザーによって設定された設定温度を維持するように、ファン５の回転数および圧縮機５４の回転数を制御する（「室内温度維持制御」を実行する）。

室内温度維持制御は、例えば、図８に示す設定温度、ファン回転数、および吹出温度の対応関係に基づいて実行される。図８は、一例として、室内温度を設定温度の２０℃、２５℃、３０℃に維持するために必要なファン回転数および吹出温度を示している。

図８に示すグラフは、横軸がファン回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸が吹出温度（℃）を示している。また、線ａは室内温度を設定温度の２０℃に維持するためのファン回転数および吹出温度、線ｂは室内温度を設定温度の２５℃に維持するためのファン回転数および吹出温度、線ｃは室内温度を設定温度を３０℃に維持するためのファン回転数および吹出温度を示している。

例えば、室内温度を設定温度の２０℃に維持するために、制御装置５０は、線ａに基づいてファン５の回転数と吹出温度（すなわち圧縮機５４の出力）とを決定する。例えば、室内温度を設定温度の２０℃に維持するために、ファン５の回転数を９００ｒｐｍと決定し、吹出温度を３９℃と決定する。制御装置５０は、決定したファン５の回転数でファン５を回転させるとともに、決定した吹出温度になるように圧縮機５の出力（回転数）を制御する。

また、室内温度維持制御に加えて、制御装置５０は、「足元暖房」制御を実行するように構成されている。

「足元暖房」制御について、図９を参照しながら説明する。

図９に点線に示すようにユーザーの足元を暖めるための温風を室内の床面に向かって空気調和機の室内機１から吹き出しても、実際には、実線に示すように温風が床面に到達せずに浮き上がることがある。これは、室内の床面近くに冷たく重い空気がたまることにより、室内機１から吹き出された軽い温風が室内の床面に十分に到達できないことによって起こる。すなわち、これは吹き出された温風と室内空気との温度差によって生じる。

このように、室内機１から吹き出された温風が浮き上がると、空気調和機によって室内を暖房しているにもかかわらず、ユーザーは寒さを感じることがある、特に足元が寒いと感じることがある。

この対処として、空気調和機の制御装置５０は、室内の床面に温風を十分に到達させることができる「足元暖房」制御を実行するように構成されている。

「足元暖房」制御では、温風が室内の床面に十分に到達できるように、上下風向変更羽根１０によって室内機１から吹き出される温風の風向を斜め下方向または下方向に変更するとともに、ファン５の回転数を上げる、または吹出し温度を下げる。

足元暖房制御は、例えば、図１０に示す設定温度、ファン回転数、および吹出温度の対応関係に基づいて実行される。図１０は、一例として、室内温度が設定温度の２０℃、２５℃、３０℃であるときに、温風を室内の床面に到達させるために必要なファン回転数および吹出温度を示している。

図１０に示すグラフは、横軸がファン回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸が吹出温度（℃）を示している。また、線ｄは室内温度が設定温度の２０℃であるときに温風が室内の床面に十分に到達することができるファン回転数および吹出温度を示している。線ｅは室内温度が設定温度の２５℃であるときに温風が室内の床面に十分に到達することができるファン回転数および吹出温度、線ｆは室内温度が設定温度の３０℃であるときに温風が室内の床面に十分に到達することができるファン回転数に対する吹出温度を示している。

例えば、室内温度が設定温度の約２０℃であって温風の吹出温度が約４２℃であるときは、すなわち吹出温度と設定温度との間の差が約２２℃のときは、温風を室内の床面に十分に到達させるためには、ファン５を約１，１００ｒｐｍで回転させる必要がある。この回転数より低いと、温風は浮き上がって室内の床面に十分に到達することができない。

制御装置５０は、室内温度検出センサ５１が検出する室内温度と、吹出温度検出センサ５２が検出する吹出温度と、図１０に示す、室内温度、吹出温度、およびファン回転数の対応関係（情報）とに基づいて、ファン５の回転数を決定するように構成されている。制御装置５０は、この対応関係情報を予め保持している。

例えば、室内温度が設定温度の２０℃であって吹出温度が４０℃である場合、制御装置５０は、図１０に示す室内温度、吹出温度、およびファン回転数の対応関係情報に基づいて、ファン５の回転数を８００ｒｐｍに決定する。制御装置５０は、決定したファン５の回転数でファン５を回転させる。

制御装置５０は、このような足元暖房制御を、室内温度維持制御を実行しつつ行うように構成されている。

具体的には、制御装置５０は、室内温度と設定温度とが等しくなるようにファン５の回転数および圧縮機５４の出力（すなわち吹出温度）を制御する室内温度維持制御を実行しつつ、室内の床面に温風が到達できるように上下風向変更羽根１０によって温風の風向を斜め下方向または下方向に変更するとともにファン５の回転数を追加的に上げる足元暖房制御を実行するように構成されている。例えば、吹出温度と設定温度との間の温度差が所定温度差を超えた場合に、すなわち吹出温度と設定温度で維持されている室内温度との間の温度差が温風が浮き上がる温度差である場合に、足元暖房制御を実行するように構成されている。

室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するためには、室内温度が維持できる且つ温風を室内の床面に十分に到達させることができるファン回転数および吹出温度を決定する必要がある。

図１１は、図８と図１０を重ねた図である。図１１に示すように、設定温度２０℃、２５℃、３０℃それぞれについて、室内温度を一定に維持するための図８の線ａ〜ｃと、温風を室内の床面に十分に到達させるための図１０の線ｄ〜ｆは交差する。この線ａ〜ｃと線ｄ〜ｆとの交点が、室内温度を一定に維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させるために必要なファン回転数および吹出温度を示している。例えば、室内温度を設定温度の２０℃で維持しつつ温風を室内の床面に十分に到達させるためには、約８２０ｒｐｍのファン回転数と約４０℃の吹出温度が必要である。

ここからは、室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための制御の流れ、すなわち制御装置５０の動作の流れを説明する。図１２Ａ〜図１２Ｄは、室内温度維持制御を実行しつつ足元暖房制御を実行するための制御の一例の流れ示すフロー図である。

図１２Ａに示すように、まず、制御装置５０は、ステップＳ１において、室内機１に搭載された人感センサ（図示せず）の検出結果に基づいて上下風向変更羽根１０を制御することにより、温風の風向が変更される。人感センサは、室内機１に対して予め設定された室内の複数のエリアにおいて人が居るエリアを検知するように構成されている。制御装置５０は、検知されたエリアに対して予め設定された下向きの風向になるように上下風向変更羽根１０の角度を変更する。次にステップＳ２において、室内温度センサ５１によって検出された室内温度と、リモートコントローラ５３を介してユーザーによって設定された設定温度（目標の室内温度）が等しい（または、その温度差が予め決められた所定の範囲内であるか）か否かを判定する。等しい（または、その温度差が予め決められた所定の範囲内である）場合、制御装置５０は、ステップＳ３において制御Ａを実行する（制御Ａの内容については後述する）。なお、室内機１が人感センサを搭載していない場合、このような空気調和機は一般的に部屋の広さ（能力別に）に応じて商品展開され、商品ごとに、対応する部屋の広さに応じて出荷段階で予め部屋の中央付近にいる人の足元をねらった下向きの風向に対応する上下風向変更羽根１０の角度が記憶されているため、足元暖房制御が実行されると、ステップＳ１において、その記憶された風向になるように上下風向変更羽根１０の角度が自動的に変更される。

ステップＳ２で室内温度と設定温度が異なる（または、その温度差が予め決められた所定の範囲外である）と判定された場合、制御装置５０は、ステップＳ４において、室内温度が設定温度に比べて低いか否かを判定する。室内温度が設定温度に比べて低い場合、ステップＳ５において、制御装置５０は制御Ｂを実行する（制御Ｂの内容については後述する）。

一方、室内温度が設定温度に比べて高い場合、ステップＳ６において、制御装置５０は制御Ｃを実行する（制御Ｃの内容については後述する）。

室内温度と設定温度が等しい（または、その温度差が予め決められた所定の範囲内である）ときに実行する制御Ａの流れを、図１２Ｂを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ１０において、制御装置５０は、吹出温度が予め決められた過剰温度ｃに比べて高いか否かを判定する。過剰温度ｃは設定温度に対応して予め決定されており、例えば設定温度が２５℃の場合、過剰温度ｃは５０℃である。すなわち、このステップＳ１０では、設定温度に対して吹出温度が過剰に高いか否かが判定される。

吹出温度が過剰温度ｃに比べて高い場合、空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がり、また、室内温度が設定温度を大きく超える可能性がある。したがって、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下方向の風向のままで、ファン５の回転数を上げ（ステップＳ１１）、圧縮機６４の回転数を下げる、すなわち吹出温度を低下させる（ステップＳ１２）。なお、温風の風向は、下方向に限らず、斜め下方向であってもよい。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１０で吹出温度が過剰温度ｃに比べて低いと判定された場合、ステップＳ１３において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第１の温度差（特許請求の範囲の「所定温度差」に対応）ｂに比べて高いか否かを判定する。第１の温度差ｂは設定温度に対応して予め決められており、例えば設定温度が２５℃の場合、第１の温度差ｂは２０℃である。すなわち、このステップＳ１３では、吹出温度と設定温度との間の温度差が、空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がるような温度差であるか否かが判定される。

ステップＳ１３で吹出温度と設定温度との間の温度差が空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がる温度差であると判定された場合（第１の温度差ｂに比べて高い場合）、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下方向の風向のままで、ファン５の回転数を上げる（ステップＳ１４）。温風の風向は、斜め下方向であってもよい。なお、吹出温度が室内温度を設定温度で維持できる適温であるため、圧縮機５４の回転数は変更されない。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１３で吹出温度と設定温度との間の温度差が温風が浮き上がらない温度差と判定された場合（第１の温度差ｂに比べて低い場合）、ステップＳ１５において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いか否かを判定する。第２の温度差ａは、第１の温度差ｂに比べて低く、また設定温度に対応して予め決められており、例えば設定温度が２５℃の場合、第２の温度差ａは１２℃である。

ステップＳ１５で吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いと判定された場合、制御装置５０は、温風の風向（上下風向変更羽根１０の向き）、ファン５の回転数、および圧縮機５４の回転数を維持する。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ１５で吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて低いと判定された場合、吹出温度と室内温度との間の温度差が過剰に小さく、室内温度が設定温度に比べて過剰に低くなる可能性がある。この場合、制御装置５０は、吹出温度を高めるために、すなわち熱交換器４を加熱するために、ファン５の回転数を下げ（ステップＳ１６）、圧縮機５４の回転数を上げる（ステップＳ１７）。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

次に、室内温度が設定温度に比べて低いときに実行する制御Ｂの流れを、図１２Ｃを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ２０において、制御装置５０は、図１２Ｂに示すステップＳ１０と同様に、吹出温度が過剰温度ｃに比べて高いか否かを判定する。

吹出温度が過剰温度ｃに比べて高い場合、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下方向の風向のままで、ファン５の回転数を上げ（ステップＳ２１）、圧縮機５４の回転数を下げる、すなわち吹出温度を低下させる（ステップＳ２２）。なお、温風の風向は、下方向に限らず、斜め下方向であってもよい。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ２０で吹出温度が過剰温度ｃに比べて低いと判定された場合、ステップＳ２３において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第１の温度差ｂに比べて高いか否かを判定する。すなわち、吹出温度と設定温度との間の温度差が、空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がるような温度差であるか否かが判定される。

ステップＳ２３で吹出温度と設定温度との間の温度差が空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がる温度差であると判定された場合（第１の温度差ｂに比べて高い場合）、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下方向の風向のままで、ファン５の回転数を上げる（ステップＳ２４）。温風の風向は、斜め下方向であってもよい。また、図１２Ａに示すステップＳ４で判定されたように室内温度が設定温度に比べて低いために、ステップＳ２５において、制御装置５０は、圧縮機５４の回転数を上げて吹出温度を上げる。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ２３で吹出温度と設定温度との間の温度差が温風が浮き上がらない温度差と判定された場合（第１の温度差ｂに比べて低い場合）、ステップＳ２６において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いか否かを判定する。

吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いと判定された場合、制御装置５０は、温風の風向（上下風向変更羽根１０の向き）、ファン５の回転数を維持する。また、図１２Ａに示すステップＳ３で判定されたように室内温度が設定温度に比べて低いために、制御装置５０は圧縮機５４の回転数を上げる（ステップＳ２７）。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ２６で吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて低いと判定された場合、室内温度が設定温度に比べて過剰に低くなる可能性があるため、制御装置５０は、ファン５の回転数を下げ（ステップＳ２８）、圧縮機５４の回転数を上げる（ステップＳ２９）。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

続いて、室内温度が設定温度に比べて高いときに実行する制御Ｃの流れを、図１２Ｄを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ４０において、制御装置５０は、図１２Ｂに示すステップＳ１０と同様に、吹出温度が過剰温度ｃに比べて高いか否かを判定する。

吹出温度が過剰温度ｃに比べて高い場合、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下向きの風向のままで、ファン５の回転数を上げ（ステップＳ４１）、圧縮機５４の回転数を下げる、すなわち吹出温度を低下させる（ステップＳ４２）。なお、温風の風向は、下方向に限らず、斜め下方向であってもよい。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ４０で吹出温度が過剰温度ｃに比べて低いと判定された場合、ステップＳ４３において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第１の温度差ｂに比べて高いか否かを判定する。すなわち、吹出温度と設定温度との間の温度差が、空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がるような温度差であるか否かが判定される。

ステップＳ４３で吹出温度と設定温度との間の温度差が空気調和機の室内機１から吹き出された温風が浮き上がる温度差であると判定された場合（第１の温度差ｂに比べて高い場合）、制御装置５０は、室内機１から吹き出される温風の風向をステップＳ１で変更された下向きの風向のままで、ファン５の回転数を上げる（ステップＳ４４）。温風の風向は、斜め下方向であってもよい。また、図１２Ａに示すステップＳ４で判定されたように室内温度が設定温度に比べて高いために、ステップＳ４５において、制御装置５０は、圧縮機５４の回転数を下げて吹出温度を下げる。これにより、室内温度を設定温度で維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ４３で吹出温度と設定温度との間の温度差が温風が浮き上がらない温度差と判定された場合（第１の温度差ｂに比べて低い場合）、ステップＳ４６において、制御装置５０は、吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いか否かを判定する。

吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて高いと判定された場合、制御装置５０は、温風の風向（上下風向変更羽根１０の向き）、ファン５の回転数を維持する。また、図１２Ａに示すステップＳ３で判定されたように室内温度が設定温度に比べて高いために、制御装置５０は圧縮機５４の回転数を下げる（ステップＳ４７）。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ４６で吹出温度と設定温度との間の温度差が第２の温度差ａに比べて低いと判定された場合、室内温度が設定温度に比べて過剰に低くなる可能性があるため、制御装置５０は、ファン５の回転数を下げ（ステップＳ４８）、圧縮機５４の回転数を上げる（ステップＳ４９）。そして、図１２Ａに示すステップＳ１に戻る。

このような図１２Ａ〜図１２Ｄに示す一例の制御によれば、室内温度を設定温度に維持しつつ、温風を室内の床面に十分に到達させることができる。

本実施の形態によれば、ユーザーの足元に温風を十分に到達させることができる。その結果、空気調和機によって室内を暖房しているにもかかわらず、ユーザーが寒さを感じることを抑制することができる。

上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ユーザーの足元（室内の床面）に温風を十分に到達させる足元暖房制御、すなわち上下風向変更羽根１０によって温風の風向を下方向または斜め下方向に変更し、ファン５の回転数を上げる制御を実行するか否かをユーザーが選択できるようにしてもよい。例えば、リモートコントローラ５３が、ユーザーが足元暖房制御を実行するか否かを選択するためのボタンを備える。これにより、ユーザーの好みに合わせて足元暖房を選択的に実行することができる。

また、上述の実施の形態の上下風向変更羽根１０は、例えば図３に示すように、下羽根１１と上羽根１２とを備える二枚羽根構造であるが、本発明はこれに限らない。温風の吹き出し方向を上下に変更できるのであれば、上下風向変更羽根は、一枚羽根構造であってもよい。

本発明の空気調和機は、温風を室内の床面に向かって十分に到達させることができるため、業務用及び一般家庭等で使用される空気調和機として有用である。

１室内機
２本体
２ａ前面開口部
２ｂ上面開口部
２ｃ吹出口
３前面パネル
４熱交換器
５ファン
６フィルタ
７リアガイダ
８スタビライザ
９左右風向変更羽根
１０上下風向変更羽根
１１下羽根（第１の羽根）
１２上羽根（第２の羽根）
１３下羽根駆動軸（第１の羽根駆動軸）
１４主アーム
１５従アーム
１６左右風向変更羽根の駆動源（駆動モータ）
１７通風路
１８人感センサユニット
１９上羽根駆動軸（第２の羽根駆動軸）
２０第１のギアユニット（下羽根駆動源：第１の羽根駆動源）
２１第２のギアユニット（上羽根駆動源：第１の羽根駆動源）
２２当てリブ（係止手段）
２３ガイドミニ羽根（第３の羽根）
５０制御装置
５１室内温度検出デバイス（室内温度検出センサ）
５２吹出温度検出デバイス（吹出温度検出センサ）
５３コントローラ（リモートコントローラ）
５４圧縮機

Claims

室内に温風を吹き出す空気調和機であって、
空気を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器によって加熱された空気を温風として室内に吹き出すファンと、
前記熱交換器に冷媒を送出する圧縮機と、
下羽根と上羽根とで構成され一対のリンクアームにより、互いの距離が離接するよう連結され、温風の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根と、
空気調和機から吹き出される温風の吹出温度を検出する吹出温度検出デバイスと、
室内温度を検出する室内温度検出デバイスと、
目標の室内温度である設定温度をユーザーが設定するためのコントローラと、
前記ファンの回転数、前記圧縮機の出力、および前記上下風向変更羽根の向きを制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置が、室内温度と設定温度とが等しくなるように前記ファンの回転数および前記圧縮機の出力を制御する室内温度維持制御を実行しつつ、吹出温度と設定温度との間の温度差が所定温度差を超えた場合には、
前記下羽根と前記上羽根とを互いの距離が接近するようにし、
室内の床面に温風が到達できるように、前記ファンの回転数を追加的に上げる足元暖房制御を実行する空気調和機。
前記制御装置が、温風が床面に到達することができる設定温度、吹出温度、および前記ファンの回転数との対応関係の情報を予め保持し、
前記制御装置が、吹出温度と設定温度との差が前記所定温度差を超えて前記ファンの回転数を追加的に上げるとき、前記ファンの回転数を、設定温度、吹出温度、および前記対応関係の情報に基づいて決定する、請求項１に記載の空気調和機。
前記コントローラが、前記制御装置が前記足元暖房制御を実行するか否かをユーザーが選択できるように構成されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
前記室内温度検出デバイスは、空気調和機に吸い込まれる空気の温度を室内温度として検出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和機。
前記吹出温度検出デバイスは、前記熱交換器内の冷媒が流れる配管の温度を吹出温度として検出する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。