JPH0221151A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は天井埋込型空気調和機、特にその吹出空気風向
の制御に関するものである。

従来の技術 従来の技術について第６図から第８図を用いて説明する
。１は天井埋込型の空気調和機の室内機であり、天壁２
に固定ポルト３にょシ固定され、室内機１の下面は天井
４と略同−面上に開口している。室内機１は外殻６と下
面グリル６とから構成し、その内部には冷却システムの
室内側熱交換器７ａ　、　７ｂが、またその各々と熱交
換可能な様に送風機８を設置している。

そして下面グリル６の中央部に方形状の吸込口１ｏを設
け、吸込口１ｏの周囲には吹出しグリル１１ａ、１１ｂ
を設けている。送風機８から吹出した空気の略半分は熱
交換器７ａを通ったのち、吹出しグリ／Ｉ／１１ａを通
過し、斜め下前方へと吹き出す。また送風機８から吹出
した残シの空気は熱交換器７ｂｔ−通シ、吹出しグリ／
Ｌ／１１ｂを通過し斜め下前方へと吹出す様な構造とし
ている。

また各々の吹出し風向をコントロールするため可動式の
μｍバ１２ａ、１２ｂを設置している。

そして、使用者が任意に室温及び風量を設定できるよう
にリモコン１ｏｏを設けている。

吸込口１０の内部には、吸込空気温度センサ１３を固定
設置しており、吸込空気温度を測定するとともに温度設
定手段１０ｏによる設定温度との温度差を検出し、冷却
システムを０Ｎ−ＯＦＦさせ室内を略−様に保っている
。

この様に構成する従来の天井埋込型の空気調和機の動作
について説明する。

一般的に本発明の空気調和機は事務所や店舗あるいは居
室の天井部に設置されることが多く、室１４の温度調節
を行なう。

室１４は、天井４、側壁１５，１６、及び床１７より構
成している。又、第８図の二点鎖線に囲まれた空間が居
住域であシ、ＡＳＨＲＡＥの５ＴＡＮＤＡＲＤでは、高
さ１８００ｆｆ以下でかつ側壁からｅｏ。

ｎ以上離れた空間を居住域と定義している。つまり人間
はおおむねこの居住域で活動すると定義している。

このときの吹出空気の流線は、第８図の様に、熱交換器
７ａ、７ｂにより暖められた（冷房時は冷やされた）空
気が、吹出しグリル１１ａ、１１ｂから斜め下方に吹出
し、居住域内で大きな弧を描く機に、室１４内を暖め（
冷やし）たのち室内機１の中央の吸込口１０よシ吸込ま
れる。このとき、各吹出し気流ａ、及びｂは路間−の吹
出し風量。

吹出し方向であり、気流ａ、ｂの流線はいずれも略同様
の弧を描く。

この様にして吸込まれた空気の温度を吸込温度センサ１
３により検知することにより、吹出し空気温度を調節し
、室１４の居住域内の平均温度をほぼ設定温度に維持す
るものであった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、吹出しグリル１１
ａ、１１ｂから吹出された空気は周囲の静止空気との摩
擦によシ、大きな初速度を与えてやってもすぐに減速し
てしまい、吹出空気到達距離は短かくなってしまってい
た。つまり、温調された空気が床まで充分にとどかない
ため、暖房時には温風が天井付近に滞留し、頭付近が暑
くて足元が寒くなるという欠点を有していた。

また、前記吹出空気到達距離を大きくするために吹出空
気の初速度を大きくすると、前記吹出しグリル１１ａ、
１１ｂ近傍は非常に高風速となシ、人間が不快と感じた
り、風量増に伴い送風機８の騒音が増大してしまうとい
った色々な欠点を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、良好な居住域の温
度分布を得るために、熱負荷量と冷暖房能力の演算結果
に応じて自動的に吹出角度を制御する天井埋込型空気調
和機を提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の天井埋込型空気調和
機は、室内温度設定手段からの設定温度出力と、吸込空
気温度検出手段からの吸込空気温度出力に基づいて熱負
荷量を演算する熱負荷量演算手段と、この演算結果に基
づいて熱負荷量を判定する熱負荷量判定手段と、風量設
定手段からの設定風量出力と、吹出空気温度検出手段か
らの吹出空気温度出力と、前記吸込空気温度出力に基づ
いて冷暖房能力を演算する冷暖房能力演算手段と、この
演算結果に基づいて冷暖房能力を判定する冷暖房能力判
定手段と、前記熱負荷量判定手段と前記冷暖房能力判定
手段の出力信号に基づいて吹出角度を切替える吹出角度
切替手段とを備えた構成である。

作　　用 本発明は上記した構成によシ、室内温度設定手段からの
設定温度出力と、吸込空気温度検出手段からの吸込空気
温度出力に基づいて熱負荷量演算手段で熱負荷量を演算
し、この演算結果に基づいて熱負荷量判定手段で熱負荷
量を判定し、運転開始初期のように室内温度と設定温度
との差が大きくて熱負荷量が大きいときには、吹出角度
判定手段で吹出角度を斜め下方吹出しに制御して居住域
をはやく冷暖房する。

そして、風量設定手段からの設定風量出力と、吹出空気
温度検出手段からの吹出空気温度出力と、前記吸込空気
温度出力に基づいて冷暖房能力演算手段で冷暖房能力を
演算し、この演算結果に基づいて冷暖房能力判定手段で
冷暖房能力を判定し、安定運転時のように室内温度と設
定温度との差が小さくて熱負荷量が小さく、かつ冷暖房
能力が基準冷暖房能力以上のとき、つまり、室内温渡分
が均一なときには吹出角度切替手段で吹出角度を天井と
略水平に制御する。このことによって、吹出空気は天井
面に沿って吹出すので、風速が減速しにくく、天井→側
壁→床→空気調和機吸込口という室全体の大きなサーキ
ュレーシヨンが発生し、室全体を均一に温調する。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図から第６図により説明す
る。尚、従来と同一のものについては説明を省略し、異
なる点のみについて述べる。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

１８は室内温度設定手段であり、リモコン１００に設け
られている。１９は風量設定手段であり、リモコン１ｏ
ｏに設けられている。２ｏは吸込空気温度検出手段でち
ゃ、吸込口１ｏ内部の吸込空気温度センサ１３で検出す
るものである。２１は吹出空気温度検出手段であシ、吹
出しグリル１１ｂ部に設けられた吹出空気温度センサ６
０で検出するものである。このようにして検出された温
度及び風量信号を制御装置２２に送る。前記制御装置２
２は熱負荷量演算手段２３．熱負荷量判定手段２４、冷
暖房能力演算手段２６．冷暖房能力判定手段２６．吹出
角度切替手段２７ａ　、　２７ｂとから構成されている
。前記熱負荷量演算手段２３は、前記吸込空気温度検出
手段２０と前記室内温度設定手段１８からの温度信号に
基づいて熱負荷量全演算するものである。前記熱負荷量
判定手段２４は、前記熱負荷量演算手段２３の演算結果
が基準熱負荷量より大きいか否かを判定するものである
。

前記冷暖房能力演算手段２５は、前記風量設定手段１９
と前記吸込空気温度検出手段２０と前記吹出空気温度検
出手段２１からの風量信号と温度信号に基づいて冷暖房
能力を演算するものである。

前記冷暖房能力判定手段２６は、前記冷暖房能力演算手
段２５の演算結果が基準冷暖房能力より大きいか否かを
判定するものである。前記吹出角度切替手段２７ａ　、
２７ｂは、前記熱負荷量判定手段２４と前記冷暖房能力
判定手段２６との出力信号に基づいてルーバ１２ａ、１
２ｂの角度を変更するものである。

前記吹出し角度切替手段２７ａは第２図の如く先端部に
メネジを切ったモータシャフト３０ａ付のパルスモータ
２８ａと、一端ヲル−バ１２ａの先端部に枢支し、他端
はオネジを切ったルーバ駆動シャフト２９ａとよ構成９
、モータシャフト３０ａのメネジに、ル−バの駆動シャ
フト２９ａのオネジを螺嵌する構成である。

次に上記のように構成した天井埋込型空気調和機の動作
を第３図のフローチャートを用いて説明する。

室１４を使用する人が、空気調和機１の電源を投入して
運転を開始した後、ステップ３１で所望の室温Ｔｓｅｔ
に温度設定し、ステップ３２で強。

中９弱いずれかの風量Ｑ８゜、に設定する。

そして、ステップ３３では前記吸込空気温度検出手段２
ｏによシ、前記吸込口１ｏ内部の前記吸込空気温度セン
サ１３で吸込空気温度”ｉｎ　　を検出する。ステップ
３４では前記吹出空気温度検出手段２１により、前記吹
出しグリル１１ｂ部に設けた前記吹出空気温度センサ６
ｏで吹出空気温度”ｏｕ　ｔを検出する。

そしてステップ３６では前記熱負荷量演算手段により、
前記吸込空気温度”ｉｎ　　と前記設定温度Ｔｓｅ　ｔ
から次式にて熱負荷量ΔＴ、　　＜演算する。

ΔＴｌ＝ｌＴｔｎ−Ｔｓ＋ｅｔｌ そしてあらかじめ設定された基準熱負荷量Δｔｇと演算
した熱負荷量ΔＴｌ　とをステップ３６の前記熱負荷量
判定手段２４で比較する。ここで熱負荷量ΔＴｌが基準
熱負荷量Δｔｌ　　よりも大きいとき、つまり前記吸込
空気温度”ｉｎと前記設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きく
て室温が設定温度からかけはなれているときはＮｏの側
に進み、ステップ３９の前記吹出角度切替手段２７ａ　
、２アｂでル−バ１２ａ、１２ｂを駆動させて斜め下方
吹出しとする。一方、ステップ３６で熱負荷量ΔＴｌ　
が基準熱負荷量Δｔｌ　　よシも小さいときはＹｅｓ＋
　　の側のステップ３了へと進む。

ステップ３７では前記冷暖房能力演算手段２５により、
前記設定風量Ｑ　ｓｅｔと前記吹出空気温度Ｔｏｕｔと
前記吸込空気温度Ｔｉｎから次式にて冷暖房能力Ｃｃを
演算する。

Ｃｃ＝Ｑｓｅｆ　ｘＩ”ｏｕｔ　−”ｉｎ　１そしてあ
らかじめ設定された基準冷暖房能力ＣＢと演算した冷暖
房能力Ｃｃとをステップ３８の前記冷暖房能力判定手段
２６で比較する。ここで、冷暖房能力Ｃｃが基準冷暖房
能力ＣＢより小か場合、つまシ室１４内の上下温度差が
大きくて前記吸込空気温度Ｔｉｎが高くな９、前記吹出
空気温度Ｔ。ｕｔと前記吸込空気温度”ｉｎの差が小さ
くなった場合には、ステップ３８でＮｏの側に進む。

そして、ステップ３９で前記吹出角度切替手段２７ａ　
、２７ｂにより、ｐ−バ１２ａ、１２ｂを駆動させて斜
め下方吹出として温調された空気を直接居住域内に吹き
出し、すばや−く室１４内の上下温度差を小さくするこ
とができる。一方、冷暖房能力Ｃｃが基準冷暖房能力０
３以上の場合、つまシ室１４内の温度分布がほぼ均一で
、前記吹出空気温度Ｔ。ｕｔと前記吸込空気温度Ｔ、ユ
の温度差がほぼ一定の場合にはステップ３８でＹｅｓＯ
側に進む。そして、ステップ４０で前記吹出角度切替手
段２７＆　、２７ｂによシ、ｙ−バ１２　ａ、　１２ｂ
を駆動させて天井と略水平吹出しにする。このことによ
り、吹出した空気は第５図の様に天井４に沿って流れ、
対向する側壁１５．１６の上部にぶつかる。そしてぶつ
かった流れは、下方の流れに変化し、側壁１５．１６に
沿って下方に流れていく。そして床１７に到達したのち
床面１７を広がシながら、室内機１の吸込口１０から吸
込まれていき、室１４内全体に大きなサーキュレーショ
ンを発生させる。このため居住域には強風が発生せず、
室１４の壁に近い外殻からソフトに温調が可能となる。

上記実施例によれば、熱負荷量が大きい場合、あるいは
冷暖房能力が小さい場合、つまり運転開始初期や室１４
内の温度分布が均一でない場合には、吹出方向を下方床
面に向けてやり、居住域内に温調された空気を直接送り
こんでやり、早く所望の温度に、また均一な温度分布に
近づけることができる。

一方、室１４内の温度が設定温度に近づき、かつ温度分
布が均一になれば、吹出方向を天井に略水平とし、天井
面に沿って吹出す。この吹出した空気は、天井面に沿っ
て流れるので、風速が減速しにくく、天井面を沿いなが
ら、側壁１５．１６上端に到達したのち側壁１５．１６
に沿って下方に流れていき、床面１７をへて、室内機１
の吸込口１ｏに吸込まれていく。

この結果室１４には壁面に沿った大きなサーキュレーシ
ョンが発生する。っまシ室１４がほぼ安定した温度に到
達すれば、吹出しを居住域外の天井付近とし、居住域を
外殻から温調することになる。このため、居住域に強い
風が到達することがなくなり、風が当ることによる不快
感をなくする。

又、壁に沿った流れであり、気流は減速しにくく、確実
にサーキュレーションするので室内はより均一な温度分
布にすることが可能である。

特に暖房時には天井４付近に高温空気が滞留しやすく、
頭よりずっと上方を無駄に温めていた。

この様な高温空気を、水平吹出し流により吹きとばし、
居住域内へと運ぶので、効率の良い暖房を可能とする。

尚、本実施例では、ルーバ１２ａ、１２ｂの駆動をモー
タ２８ａ　、２８ｂを用いて行なっているが、形状記憶
合金等を用いて、ルーバ１２ａ、１２ｂを駆動させるこ
とも充分に可能である。

発明の効果 以上実施例から明らかなように本発明は、室内温度設定
手段と、風量設定手段と、吸込空気温度検出手段と、吹
出空気温度検出手段と、前記室内温度設定手段からの設
定温度出力と、前記吸込空気温度検出手段からの吸込空
気温度出力に基づいて熱負荷量を演算する熱負荷量演算
手段と、この演算結果に基づいて熱負荷量を判定する熱
負荷量判定手段と、前記風量設定手段からの設定風量出
力と、前記吹出空気温度検出手段からの吹出空気温度出
力と、前記吸込空気温度出力に基づいて冷暖房能力を演
算する冷暖房能力演算手段と、この演算結果に基づいて
冷暖房能力を判定する冷暖房能力判定手段と、前記熱負
荷量判定手段と前記冷暖房能力判定手段の出力信号に基
づいて吹出角度を任意に切替える吹出角度切替手段を設
けることにより、運転開始初期や室内温度分布が均一で
ない場合には、吹出角度を斜め下方に制御し、温調され
た空気を居住域内に直接送シこんでやシ、所望の温度で
温度分布が均一な状態に早く近づけることが可能である
。

そして、運転が安定し設定温度に近づき、かつ温度分布
がほぼ均一になれば、非居住域に水平吹出流を発生させ
、天井面に沿った室内全体の大きな対流を発生させる。

このため居住域内に居る人間には吹出し気流が直接光ら
ないので気流による不快感は発生しない。

また、天井面に沿って気流が流れるので、風速の低下が
おこりに＜＜、室全体のサーキュレーシロンはより確実
なものとなり、室内温度分布も大幅に向上する。

また天井面、側壁も同時に温調されるので、これらの面
からの冷輻射、暖輻射による不快感は減少する。

特に暖房時には高温の空気が天井付近にたまりやすいが
、水平吹出しによって、上部の高温空気を居住域内に運
び込むことが可能であり、より効率の高い暖房が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本実
施例の要部拡大図、第３図は吹出し角度切替えのだめの
プログラムの一例を示すフローヂャート図、第４図は立
上シ運転時の室内気流を示す図、第５図は安定運転時（
水平吹出し時）の室内気流を示す図、第６図は従来の空
気調和機の底面図、第７図は上記空気調和機の中央断面
図、第８図は従来例における室内気流を示す図である。 １８・・・・・・室内温度設定手段、１９・・・・・・
風量設定手段、２０・・・・・・吸込空気温度検出手段
、２１・・・・・・吹出空気温度検出手段、２２・・・
・・・制御装置、２３・・・・・・熱負荷量演算手段、
２４・・・・・・熱負荷量判定手段、２５・・・・・・
冷暖房能力演算手段、２６・・・・・・冷暖房能力判定
手段、２７ａ　、２７ｂ・・・・・・吹出角度切替手段
。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内温度設定手段と、風量設定手段と、吸込空気温度検
   出手段と、吹出空気温度検出手段と、前前室内温度設定
   手段からの設定温度出力と、前記吸込空気温度検出手段
   からの吸込空気温度出力に基づいて熱負荷量を演算する
   熱負荷量演算手段と、この演算結果に基づいて熱負荷量
   を判定する熱負荷量判定手段と、前記風量設定手段から
   の設定風量出力と、前記吹出空気温度検出手段からの吹
   出空気温度出力と、前記吸込空気温度出力に基づいて冷
   暖房能力を演算する冷暖房能力演算手段と、この演算結
   果に基づいて冷暖房能力を判定する冷暖房能力判定手段
   と、前記熱負荷量判定手段と前記冷暖房能力判定手段の
   出力信号に基づいて吹出角度を切替える吹出角度切替手
   段とを備え、前記熱負荷量判定手段で、前記熱負荷量演
   算手段からの出力信号があらかじめ設定された値よりも
   小さい場合、かつ前記冷暖房能力判定手段で、前記冷暖
   房能力演算手段からの出力信号があらかじめ設定された
   値以上の場合のみ、吹出角度が天井面と略水平になるよ
   うに吹出角度切替手段で制御することを特徴とする天井
   埋込型空気調和機。