JPWO2018042515A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

空気調和装置（１０１）は、冷媒回路（１０２）と、配管温度センサ（１１１）と、室内送風機（１１３）と、空調負荷検知部（１２５）と、制御装置（１３０）とを含む。配管温度センサ（１１１）は、凝縮温度（ＣＴ）を検知する。室内送風機（１１３）は、室内熱交換器（１１５）への送風量を調整する。空調負荷検知部（１２５）は、空調負荷を検知する。制御装置（１３０）は、第１モードと、第１モードとは異なる第２モードとを運転モードとして有し、室内送風機（１１３）の送風量を制御する。制御装置（１３０）は、第２モードでは、第１風量と第１風量より多い第２風量との間で、凝縮温度の変化に伴い風量を変化させるように室内送風機（１１３）を運転する。制御装置（１３０）は、第１モード中に、空調負荷検知部（１２５）が検知する空調負荷が第１しきい値よりも低下した場合には、第１モードを第２モードに変更する。

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に室内機の送風制御に関する。

空気調和装置の暖房運転では、暖気は比重が軽いので上に移動するため、床面の温度が低下しやすい傾向がある。そのため、これまでの空気調和装置の暖房運転では、ファンを用いて足元に暖気を搬送することによって快適性を高めていた。さらに暖房時の快適性を向上させるために、例えば、特開２０１０−６０２５０号公報（特許文献１）に記載されているような空気調和機が提案されている。

特開２０１０−６０２５０号公報に記載の空気調和機は、部屋内における人の位置および使用者の意図に応じてその時の送風方向および送風量を制御し、より効率的で快適な空調空間を提供している。

特開２０１０−６０２５０号公報

現在、住宅の高気密、高断熱化が進み、暖房負荷は小さくなる傾向にある。暖房負荷が小さい状況では、加熱能力も小さく制限される。特開２０１０−６０２５０号公報に記載の空気調和機では、以下のような問題が発生する。
（１） 室内熱交換器の加熱能力が小さい場合は、吹き出し風量を確保すると吹き出し空気温度が低くなるので、足元に搬送される空気の温度が低くなる。
（２） 吹き出し風量を少なくした場合は、吹き出し空気温度は上昇するが、風量が少ないため比重が重い足元の冷気によって比重が軽い吹き出し空気（暖気）が舞い上がり、温風を足元まで搬送できない。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、低負荷での暖房運転時に室内空気温度を均一にするために、空調機のファンを制御して、足元に暖気を供給することができる空気調和装置を提供することである。

この発明に係る空気調和装置は、冷媒回路と、凝縮温度検知部と、送風機と、空調負荷検知部と、制御装置とを備える。冷媒回路は、冷媒が、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器の順に循環する。凝縮温度検知部は、凝縮器における冷媒温度である凝縮温度を検知するように構成される。送風機は、凝縮器への送風量を調整するように構成される。空調負荷検知部は、空調空間の空調負荷を検知するように構成される。制御装置は、第１モードと、第１モードとは異なる第２モードとを運転モードとして有し、送風機の送風量を制御するように構成される。制御装置は、第２モードでは、第１風量と第１風量より多い第２風量との間で、凝縮温度の変化に伴い風量を変化させるように送風機を運転するように構成される。制御装置は、第１モード中に、空調負荷検知部が検知する空調負荷が第１しきい値よりも低下した場合には、第１モードを第２モードに変更するように構成される。

本発明によれば、低負荷の暖房運転時に、ファン断続運転（ＦＩＯ：Fan Intermittent Operation）をすることによって、床付近に形成された温度境界層を破壊して、温風の舞い上がりを防止しつつ、温風を足元に供給できる。その結果、足元の温度振動を低減させることができ、室内の快適性を向上させることが可能となる。

実施の形態１における空気調和装置１０１の一例を示す図である。 室内機１０３の構成要素の配置の一例を示す図である。 暖房運転でのＦＩＯ制御での室内の空気流れの一例を示す図である。 実施の形態１における制御の流れの一例を示すフローチャートである。 ステップＳ２の運転モード切り換えについて説明するための図である。 ステップＳ３の圧縮機の運転周波数の変化を説明するための図である。 実施の形態１における室内送風機１１３の運転状態の一例を示す図である。 ファン断続運転（ＦＩＯ）中の凝縮温度の変化を説明するための図である。 図８の一部を拡大して示した図である。 実施の形態１において第２モード（ＦＩＯ）に入る前後の各部の動作の一例を示す図である。 実施の形態２における制御システムの一例を示す図である。 実施の形態２において第２モード（ＦＩＯ）に入る前後の各部の動作の一例を示す図である。 第２モード（ＦＩＯ）に入るタイミングの違いについて示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
（空気調和装置１０１の構成）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置１０１の一例を示す図である。図１に示すように、空気調和装置１０１は、室内機１０３と、室外機１０４と、制御装置１３０とを備える。

室内機１０３は、室内送風機１１３と、室内熱交換器１１５と、赤外線センサ１１０と、配管温度センサ１１１と、室内温度センサ１２１とを含む。室外機１０４は、室外送風機１１４と、室外熱交換器１１６と、膨張弁１１７と、四方弁１１８と、圧縮機１１９とを含む。室外熱交換器１１６、膨張弁１１７、四方弁１１８、圧縮機１１９、及び室内熱交換器１１５が環状に冷媒配管１２０によって接続されることで、冷媒回路１０２が構成される。冷媒回路１０２の内部を冷媒が圧縮と膨張を繰り返しながら循環することで、ヒートポンプが形成される。制御装置１３０が四方弁１１８、圧縮機１１９、送風機１１３，１１４等を制御することによって、空気調和装置１０１は、冷房／暖房／送風などの運転モードにて室内を空調する。

図１においては、四方弁１１８が暖房に設定された状態が示されている。この場合、四方弁１１８において、ポートＨとポートＧとが連通しており、ポートＥとポートＦとが連通している。冷媒は圧縮機１１９の吐出口Ｂから、室内熱交換器１１５、膨張弁１１７、室外熱交換器１１６の順に流れ、圧縮機１１９の吸入口Ａに至る。

なお、図示しないが、冷房時には、四方弁１１８において、ポートＨとポートＥとが連通しており、ポートＧとポートＦとが連通する。冷媒は圧縮機１１９の吐出口Ｂから、室外熱交換器１１６、膨張弁１１７、室内熱交換器１１５の順に流れ、圧縮機１１９の吸入口Ａに至る。

（室内機１０３の構成）
図２は、実施の形態１における室内機１０３の構成要素の配置の一例を示す図である。室内機１０３は、その本体内部に室内熱交換器１１５と、室内送風機１１３と、配管温度センサ１１１と、赤外線センサ１１０と、風向板（ルーバ）１１２とが配置されている。室内熱交換器１１５は、室内送風機１１３の空気流の上流側に配置される。

吹き出し口は、室内送風機１１３の下流側の通風路を形成している。吹き出し口に取り付けられた風向板（ルーバ）１１２の角度を変更することによって、気流の方向を調整することができる。

（暖房運転の機器動作）
空気調和装置１０１の室内機１０３から吹き出される冷風、温風により室内空間の冷暖房が行なわれる。また、空気調和装置１０１は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを搭載しており、室内機１０３、室外機１０４は冷媒配管１２０で接続されている。

圧縮機１１９は、低温・低圧の冷媒を圧縮して高温・高圧の冷媒を吐出口Ｂから吐出する。圧縮機１１９は、図示しないインバータで駆動され、空調状況に応じて運転容量が制御される。

室外熱交換器１１６は、冷凍サイクルを流れる冷媒から供給される冷温熱と室外空気との間で熱交換を行なう。上述したように、室外熱交換器１１６には、室外送風機１１４によって室外空気が供給される。膨張弁１１７は、室内熱交換器１１５と室外熱交換器１１６との間に接続され、冷媒を減圧して膨張させる．膨張弁１１７は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等によって構成される。四方弁１１８は、圧縮機１１９の吐出口Ｂおよび吸入口Ａに接続され、空気調和装置１０１の運転（冷房運転、暖房運転）に応じて冷媒の流れを切り替える。

（室内送風機１１３、室外送風機１１４）
室外送風機１１４は、室外熱交換器１１６に、室内送風機１１３は室内熱交換器１１５にそれぞれ供給する空気の流量を可変することが可能なファンである。これらのファンとしては、ＤＣファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等を用いることができる。

＜機器動作＞
本実施の形態では、暖房負荷が少ない時に足元の快適性を向上させるために、ＦＩＯ（Fan Intermittent Operation）制御を行なう。ＦＩＯ制御は、温風を足元まで届けるような空気流れをファンによって発生させる制御である。以下の説明において、ユーザのリモコン等の設定によって風量が決定される運転モードを通常運転モード（以下、第１モード（ＦＣＯ：Fan Common Operation））と記載し、空調負荷が低負荷である場合にファンを断続運転させる運転モードを断続運転モード（以下、第２モード（ＦＩＯ））と記載する。

図３は、実施の形態１における暖房運転でのＦＩＯ制御での室内の空気流れの一例を示す図である。図１〜図３を参照して、空調対象空間Ｒでの暖房負荷が少ない時に、制御装置１３０は、風向板（ルーバ）１１２の角度を変更することによって室内機１０３の吹き出し方向を下向きにする。

室内熱交換器１１５に設置された配管温度センサ１１１が検知する凝縮温度ＣＴがある値（Ｔ１）以上の場合に、制御装置１３０は、ファン回転速度（Ｎ２）で室内送風機１１３の運転を開始する。また、配管温度センサ１１１が検知する凝縮温度ＣＴがある値（Ｔ２）より低くなると、制御装置１３０は、室内送風機１１３を停止するか、または低風量で運転する。この時、室内送風機１１３の動作に関係なく、制御装置１３０は、圧縮機１１９の運転を継続する。

したがって、室内送風機１１３が停止または低風量で運転している間に、室内熱交換器１１５の表面温度が上昇し、再び配管温度センサ１１１が検知する凝縮温度がある値（Ｔ１）以上になると、室内送風機１１３が回転速度（Ｎ２）で運転を再開する。

＜制御動作＞
以上のように構成された空気調和機について、フローチャートを用いて動作を説明する。図４は、本発明の実施の形態１における制御の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理を実行する制御装置１３０は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンまたはＣＰＵなどの演算装置にメモリから読み込まれ、演算装置で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。

図４を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、まずステップＳ１において、制御装置１３０は、空調負荷Ｑ（ｋＷ）を検知する。たとえば、空調負荷Ｑが所定値Ｑ２より低いか否かを判断する際に、空調空間に存在する物体（壁、床、人など）の表面温度を目安とすることができる。

空調負荷検知部１２５は赤外線センサ１１０によって空調空間に存在する物体の表面温度（輻射温度Ｔｒ）を検知する。制御装置１３０は、表面温度が第１しきい値よりも低下した場合に（Ｓ２でＹＥＳ）、第１モード（ＦＣＯ）を第２モード（ＦＩＯ）に変更する。

また他の例では、空調負荷Ｑは、図２に示される赤外線センサ１１０によって検出した室内の輻射温度Ｔｒに基づいて推定される。赤外線センサ１１０は、室内の複数個所の輻射温度Ｔｒを検出するものであっても良く、そのような場合には重みづけ平均値を使用することができる。たとえば、輻射温度Ｔｒと空調負荷Ｑとの関係を予め定められたマップにしておき、ステップＳ１においてマップを参照して輻射温度Ｔｒから空調負荷Ｑを求めるようにしても良い。

さらに、空調負荷Ｑを推定する際に、外気温度と室内温度との温度差、床面温度または室内温度と設定温度との差、日射量、室内温度などを考慮しても良い。

続いて、ステップＳ２において、制御装置１３０は、空調負荷Ｑが所定値Ｑ２より低い場合（Ｑ＜Ｑ２）に該当するかを判定する。ステップＳ２においてＱ＜Ｑ２が成立する場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理が進められ、成立しない場合（Ｓ２でＮＯ）、ステップＳ１４に処理が進められる。

図５は、ステップＳ２の運転モード切り換えについて説明するための図である。図５を参照して、赤外線センサ１１０によって、輻射温度を用いて推定した空調負荷Ｑが所定値Ｑ２より低い（Ｑ＜Ｑ２）という条件は、空気調和装置１０１が第２モード（ＦＩＯ）に入る条件である。なお、空調負荷Ｑが所定値Ｑ１より低いという条件（Ｑ＜Ｑ２）は、圧縮機を停止する条件である。

このように、空調負荷Ｑと判定値である所定値Ｑ２とを比較することによって、制御装置１３０は、運転モードを適宜第２モード（ＦＩＯ）と第１モード（ＦＣＯ）とに切換える。

なお、図１の例では、空調負荷検知部１２５は、室内の表面温度または輻射温度に基づいて空調負荷を判断するものであったが、圧縮機１１９の回転速度によって空調負荷を判断しても良い。この場合、空調負荷検知部１２５は圧縮機１１９の回転速度を検知し、制御装置１３０は、圧縮機１１９の回転速度が第１しきい値（通常運転の下限設定値Ｆ１）よりも低下した場合に、第１モード（ＦＣＯ）を第２モード（ＦＩＯ）に変更する。

ステップＳ２からステップＳ３に処理が進められた場合には制御装置１３０は圧縮機１１９の運転周波数も変更する。図６は、ステップＳ３における圧縮機の運転周波数の変化を説明するための図である。図４、図６を参照して、ステップＳ３では、制御装置１３０は、圧縮機の運転周波数を、通常運転における下限周波数Ｆ１と比べて約半分くらいの運転周波数Ｆ２に設定する。すなわち、時刻ｔ１において第１モード（ＦＣＯ）から第２モード（ＦＩＯ）に変わる時、圧縮機１１９の運転周波数は、通常運転における下限設定値である周波数Ｆ１から周波数Ｆ１の約半分くらいの周波数Ｆ２に変化する。また、ステップＳ２において空調負荷Ｑが所定値Ｑ２以上であれば、第１モード（ＦＣＯ）に移行するので時刻ｔ２において、運転周波数は周波数Ｆ１に戻る。

また、ステップＳ３においては、制御装置１３０は、圧縮機１１９の運転周波数の変更と同時に、室内送風機１１３の送風方向を変更する。送風方向を変更するために、空気調和装置１０１は、風向板（ルーバ）１１２を含む。そして、制御装置１３０は、モードが第２モード（ＦＩＯ）である場合に、送風方向が所定の風向（角度θ２に対応）となるように風向板１１２を制御する。

制御装置１３０は、風向板（ルーバ）１１２の角度θを第１モード（ＦＣＯ）ではユーザが設定した任意角度θ１としているが、第２モード（ＦＩＯ）では角度θ２に変化させる。ここで、図２に示すように、風向板（ルーバ）１１２の角度θは床面に対して鉛直方向を９０°、水平方向を０°とすると、所定の風向を示す角度θ２は４５°以上である。好ましくは、角度θ２は、６０〜８５°の範囲である。

以下ステップＳ３に続き、ステップＳ４〜Ｓ１０において、室内送風機１１３を断続運転させる処理が実行される。

図７は、実施の形態１における室内送風機１１３の運転状態の一例を示す図である。空調機の暖房低能力運転時に、風向板（ルーバ）１１２の角度θを下向きにして、時刻ｔ１〜ｔ２に示すように風量を断続的に第１風量と第２風量との間で増減させる。ファン回転速度は回転速度Ｎ２の設定と０（ｒｐｍ）の設定があり、回転速度をＮ２から０へ切換えるタイミングと、０からＮ２へ切換えるタイミングは、室内熱交換器１１５の凝縮温度ＣＴに基づき決定される。

なお、図７に示した例では、第２風量が回転速度Ｎ２に対応する風量であり、第１風量は室内送風機１１３を停止した状態に対応する風量（風量＝０）である。ただし、第１風量は、第２風量よりも小さい風量であれば良く、必ずしもゼロでなくても良い。

図８は、第２モード（ＦＩＯ）中の凝縮温度の変化を説明するための図である。室内送風機１１３を運転／停止させるための凝縮温度ＣＴの判定値は、温度Ｔ１と温度Ｔ２の２種類が設定されている。第２モード（ＦＩＯ）中は、凝縮温度ＣＴは、温度Ｔ１と温度Ｔ２の間で上下に変化する。上昇時間ｔｒにおいて室内送風機１１３が停止し、下降時間ｔｆにおいて室内送風機１１３が運転する。

図９は、図８の一部を拡大して示した図である。室内送風機１１３が停止中は、室内熱交換器１１５の凝縮温度ＣＴはＴ２からＴ１へ上昇する。

時刻ｔ３において、凝縮温度ＣＴが温度Ｔ１に達すると室内送風機１１３が運転を開始する。時刻ｔ３〜ｔ４の室内送風機１１３運転中は、室内熱交換器１１５が送風によって冷却されるので、凝縮温度ＣＴはＴ１からＴ２へ下降する。時刻ｔ４において、凝縮温度ＣＴが温度Ｔ２まで低下すると室内送風機１１３が停止する。以降、時刻ｔ５、ｔ６においても室内送風機１１３の運転開始、運転停止が繰返される。

図９に示すように、制御装置１３０は、第２モード（ＦＩＯ）において、凝縮温度ＣＴが第１温度Ｔ１より高くなると室内送風機１１３の送風量を第１風量（ファン回転速度＝Ｎ２）から第２風量（ファン回転速度＝０）に変更する。また制御装置１３０は、凝縮温度ＣＴが第２温度Ｔ２（＜Ｔ１）より低くなると室内送風機１１３の送風量を第２風量（ファン回転速度＝０）から第１風量（ファン回転速度＝Ｎ２）に変更する。

このような凝縮温度に基づいた送風ファンのＯＮ・ＯＦＦ制御が図４のステップＳＳ４〜Ｓ１０で実行される。以下再び図４に戻って、制御について説明する。

ステップＳ３に続き、ステップＳ４において、制御装置１３０は、配管温度センサ１１１によって凝縮温度ＣＴを検知する。

続いて、ステップＳ５において、制御装置１３０は、室内送風機１１３が運転中（＝ＯＮ）であるか否かを判断する。ステップＳ５において、室内送風機１１３がＯＮである場合（Ｓ５でＹＥＳ）にはステップＳ６に処理が進められ、室内送風機１１３がＯＦＦである場合（Ｓ５でＮＯ）には、ステップＳ８に処理が進められる。

ステップＳ６では、制御装置１３０は、配管温度センサ１１１を用いて測定した凝縮温度ＣＴが所定値Ｔ２より低いか否かを判断する。ステップＳ６においてＣＴ＜Ｔ２が成立した場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、ステップＳ７において制御装置１３０は室内送風機１１３を停止させ、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ６においてＣＴ＜Ｔ２が成立しない場合（Ｓ６でＮＯ）には、制御装置１３０はステップＳ７の処理を実行せずにステップＳ１０に処理を進める。

一方、ステップＳ８では、制御装置１３０は、配管温度センサ１１１を用いて測定した凝縮温度ＣＴが所定値Ｔ１より高いか否かを判断する。ステップＳ８においてＣＴ＞Ｔ１が成立した場合（Ｓ８でＹＥＳ）には、制御装置１３０はステップＳ９において室内送風機１１３を運転させ、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ８においてＣＴ＞Ｔ１が成立しない場合（Ｓ８でＮＯ）には、制御装置１３０はステップＳ９の処理を実行せずにステップＳ１０に処理を進める。

ステップＳ１０では、制御装置１３０は、室内温度センサ１２１によって室温Ｔａを検知する。室温Ｔａが所定値Ｔａ＿ｍｉｎより高い場合（Ｓ１１でＹＥＳ）には、制御装置１３０はステップＳ１２に処理を進める。室温Ｔａが所定値Ｔａ＿ｍｉｎより低い場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御装置１３０は、ステップＳ１４に処理を進める。

ステップＳ１２では、制御装置１３０は、人体の体感温度Ｔａ＿ｔを検知する。体感温度の目安として、赤外線センサ１１０を用いて室内の表面温度を測定し、これを体感温度Ｔａ＿ｔとすることができる。

体感温度Ｔａ＿ｔが所定値Ｔａ＿ｓｅｔより高い場合（Ｓ１３でＹＥＳ）には、制御装置１３０は、ステップＳ１に処理を戻し、上述の動作を繰り返す。体感温度Ｔａ＿ｔが所定値Ｔａ＿ｓｅｔより低い場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御装置１３０は、ステップＳ１４に処理を進める。ステップＳ１４では、制御装置１３０は、運転モードを第１モード（ＦＣＯ）に設定し、空気調和装置１０１を通常運転させる。

なお、第１モードで実行される通常運転は、ステップＳ３〜Ｓ１３の処理を繰り返す室内ファン断続運転と異なる処理であれば良く、ユーザの設定にしたがって風量や室温を制御する処理であれば種々の運転が想定される。

ステップＳ１１およびＳ１３において、第２モードから第１モードへ運転モードの切り替えの判断が行なわれる。すなわち、図１の空調負荷検知部１２５は、空調空間に存在する物体の表面温度を検知する赤外線センサ１１０と、室内温度を検知する室内温度センサ１２１とを含む。制御装置１３０は、第２モード（ＦＩＯ）で運転中に、室内温度Ｔａが第２しきい値Ｔａ＿ｍｉｎより低いという第１条件と、表面温度（体感温度Ｔａ＿ｔ）が第３しきい値Ｔａ＿ｓｅｔよりも低いという第２条件との少なくとも一方が成立した場合に、運転モードを第２モード（ＦＩＯ）から第１モード（ＦＣＯ）に変更する。

図１０は、実施の形態１において第２モード（ＦＩＯ）に入る前後の各部位の動作の一例を示す図である。時刻ｔ０〜ｔ１では、暖房時の通常運転（ＦＣＯ）が実行されている。このとき室内送風機１１３の回転速度は、ユーザの設定によって決定される回転速度Ｎ１となっている。

時刻ｔ１において通常運転（ＦＣＯ）から低負荷運転（ＦＩＯ）になると、室内送風機１１３の回転速度Ｎは０とＮ２との間で断続的に切換わり、風向板（ルーバ）１１２は通常設定した任意角度θ１から所定の角度θ２（＝６０〜８５°）に変化し、圧縮機１１９の運転周波数は、通常運転の下限値に相当する周波数Ｆ１から、その約半分の周波数Ｆ２になる。

このように、圧縮機１１９の運転周波数を固定しながら、断続的に室内送風機１１３を運転させる制御によって、床付近に形成された空気の固有温度境界層を破壊し、温風の舞い上がりを防止し、足元温度の振動を減少させる。

再び図１等を参照して実施の形態１に係る空気調和装置１０１について総括する。空気調和装置１０１は、冷媒回路１０２と、配管温度センサ１１１と、室内送風機１１３と、空調負荷検知部１２５と、制御装置１３０とを備える。冷媒回路１０２において暖房時には、冷媒が、圧縮機１１９、凝縮器として働く室内熱交換器１１５、膨張弁１１７、蒸発器として働く室外熱交換器１１６の順に循環する。配管温度センサ１１１は、室内熱交換器１１５における冷媒温度である凝縮温度ＣＴを検知するように構成される。室内送風機１１３は、室内熱交換器１１５の放熱量を調整するように構成される。空調負荷検知部１２５は、空調空間の空調負荷を検知するように構成される。

図４のフローチャートと図１０の波形図で代表されるように、制御装置１３０は、第１モード（ＦＣＯ）と、第１モードとは異なる第２モード（ＦＩＯ）とを運転モードとして有し、室内送風機１１３の送風量を制御するように構成される。制御装置１３０は、第２モードでは、第１風量（ゼロ）と第１風量より多い第２風量（Ｎ２）との間で、凝縮温度ＣＴの変化に伴い風量を変化させるように室内送風機１１３を運転するように構成される。図５に示すように、制御装置１３０は、第１モード中に、空調負荷検知部１２５が検知する空調負荷Ｑが第１しきい値Ｑ２よりも低下した場合には、第１モード（ＦＣＯ）を第２モード（ＦＩＯ）に変更するように構成される。

実施の形態１に係る空気調和装置１０１によって、以下（１）〜（３）の効果が得られる。
（１） ファンを止めて凝縮温度を上昇させることにより圧縮機の低周波数運転でも吹き出し温度を上昇させることが可能となる。また、ファン再起動時に温風を足元に供給できる。
（２） 風向板を下向きにすることによって、温風の送風方向を足元にできる。また、吹出した温風と室内の空気との温度差によって、温風は足元まで送られた後に下から上に移動する。このため、圧縮機の低周波数運転でも室内温度を均一化することが可能となる。
（３） 圧縮機の運転周波数が低い場合でも室温を均一に保てるため、圧縮機の運転／停止を繰り返す発停が抑制され、省エネルギ効果が期待できる。

［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る空気調和装置は、空調対象空間Ｒの室内温度を目標温度とするための、複数台の室内機１０３を制御する制御装置を備えている。各室内機１０３の負荷検知手段、温度検知手段、送風制御手段、風向制御手段の制御は実施の形態１と同様であるため、図示及び説明を省略する。

図１１は、実施の形態２における制御システムの一例を示す図である。室内機１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃは、それぞれ通信装置２０３、２０４、２０５によって、集中制御装置２３０に接続される。集中制御装置２３０から室内機１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃの制御を行なうことが可能である。室内機１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃと通信装置２０３、２０４、２０５間の接続、および通信装置２０３、２０４、２０５と集中制御装置２３０との接続は有線でも無線でもよく、制御指令や機器情報などが相互に伝達すればよい。

図１２は、実施の形態２における第２モード（ＦＩＯ）に入る前後の各部位の動作の一例を示す図である。室内機１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃの負荷検知手段、温度検知手段、送風制御手段、風向制御手段の制御は図１２に示すように実施の形態１と同様である。しかし、室内機１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃが第２モード（ＦＩＯ）に入るタイミングが互いに若干異なる点が実施の形態２の特徴である。

図１３は、第２モード（ＦＩＯ）に入るタイミングの違いについて示す図である。図１３に示すように、室内機１０３Ｂが第２モード（ＦＩＯ）に入るタイミングは、室内機１０３Ａが第２モード（ＦＩＯ）に入るタイミングよりも、時間差ＦＩＯΔＴだけ遅れる。この時間差と、ファンの回転速度と、温度Ｔ１，Ｔ２の設定を調整すると、室内機１０３Ａのファン停止時間では、他の室内機１０３Ｂ、または１０３Ｃから暖気が吹き出す。

すなわち、実施の形態２では、図１１に簡略的に示されるように、室内熱交換器１１５は、冷媒回路において互いに並列に接続される第１凝縮器１１５Ａと第２凝縮器１１５Ｂとを含む。室内送風機１１３は、第１凝縮器１１５Ａおよび第２凝縮器１１５Ｂにそれぞれ対応して設けられる第１送風機１１３Ａと第２送風機１１３Ｂとを含む。図１３に示すように、集中制御装置２３０は、第２モード（ＦＩＯ）では、第１送風機１１３Ａが第２風量（ファン回転速度Ｎ２Ａ）を送風する期間と第２送風機１１３Ｂが第２風量（ファン回転速度Ｎ２Ｂ）を送風する期間とが重ならないように、第１送風機１１３Ａおよび第２送風機１１３Ｂを制御する。なお、図示省略するが、室内機１０３Ｃにも同様に凝縮器と送風機が設けられている。

このように制御することによって、複数の室内機の送風機から交互に送風されるので、足元に温風が常時供給され、床面付近の温度振動を抑えることが可能になる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０１ 空気調和装置、１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ 室内機、１０４ 室外機、１１０ 赤外線センサ、１１１ 配管温度センサ、１１３ 室内送風機、１１４ 室外送風機、１１５ 室内熱交換器、１１６ 室外熱交換器、１１７ 膨張弁、１１８ 四方弁、１１９ 圧縮機、１２０ 冷媒配管、１２１ 室内温度センサ、１３０ 制御装置、２３０ 集中制御装置、２０３ 通信装置。

図５は、ステップＳ２の運転モード切り換えについて説明するための図である。図５を参照して、赤外線センサ１１０によって、輻射温度を用いて推定した空調負荷Ｑが所定値Ｑ２より低い（Ｑ＜Ｑ２）という条件は、空気調和装置１０１が第２モード（ＦＩＯ）に入る条件である。なお、空調負荷Ｑが所定値Ｑ１より低いという条件（Ｑ＜Ｑ１）は、圧縮機を停止する条件である。

図９に示すように、制御装置１３０は、第２モード（ＦＩＯ）において、凝縮温度ＣＴが第１温度Ｔ１より高くなると室内送風機１１３の送風量を第１風量（ファン回転速度＝０）から第２風量（ファン回転速度＝Ｎ２）に変更する。また制御装置１３０は、凝縮温度ＣＴが第２温度Ｔ２（＜Ｔ１）より低くなると室内送風機１１３の送風量を第２風量（ファン回転速度＝Ｎ２）から第１風量（ファン回転速度＝０）に変更する。

このような凝縮温度に基づいた送風ファンのＯＮ・ＯＦＦ制御が図４のステップＳ４〜Ｓ１０で実行される。以下再び図４に戻って、制御について説明する。

すなわち、実施の形態２では、図１１に簡略的に示されるように、室内熱交換器１１５は、冷媒回路において互いに並列に接続される第１凝縮器１１５Ａと第２凝縮器１１５Ｂとを含む。室内送風機１１３は、第１凝縮器１１５Ａおよび第２凝縮器１１５Ｂにそれぞれ対応して設けられる第１送風機１１３Ａと第２送風機１１３Ｂとを含む。図１３に示すように、集中制御装置２３０は、第２モード（ＦＩＯ）では、第１送風機１１３Ａが第１風量（ファン回転速度Ｎ２Ａ）を送風する期間と第２送風機１１３Ｂが第２風量（ファン回転速度Ｎ２Ｂ）を送風する期間とが重ならないように、第１送風機１１３Ａおよび第２送風機１１３Ｂを制御する。なお、図示省略するが、室内機１０３Ｃにも同様に凝縮器と送風機が設けられている。

Claims (9)

1. 冷媒が、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器の順に循環する冷媒回路と、
   前記凝縮器における冷媒温度である凝縮温度を検知するように構成される凝縮温度検知部と、
   前記凝縮器への送風量を調整するように構成される送風機と、
   空調負荷を検知するように構成される空調負荷検知部と、
   第１モードと、前記第１モードとは異なる第２モードとを運転モードとして有し、前記送風機の送風量を制御するように構成される制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記第２モードでは、第１風量と前記第１風量より多い第２風量との間で、前記凝縮温度の変化に伴い風量を変化させるように前記送風機を運転するように構成され、
   前記制御装置は、前記第１モード中に、前記空調負荷検知部が検知する前記空調負荷が第１しきい値よりも低下した場合には、前記第１モードを前記第２モードに変更するように構成される、空気調和装置。
2. 前記空調負荷検知部は空調空間の温度を検知し、
   前記制御装置は、前記温度が前記第１しきい値よりも低下した場合に、前記第１モードを前記第２モードに変更する、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記空調負荷検知部は、
   空調空間に存在する物体の表面温度を検知する表面温度検知部と、
   室内温度を検知する室内温度検知部とを含み、
   前記制御装置は、前記第２モードで運転中に、前記室内温度が第２しきい値より低いという第１条件と、前記表面温度が第３しきい値よりも低いという第２条件との少なくとも一方が成立した場合に、前記運転モードを前記第２モードから前記第１モードに変更する、請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記空調負荷検知部は前記圧縮機の回転速度を検知し、
   前記制御装置は、前記圧縮機の回転速度が前記第１しきい値よりも低下した場合に、前記第１モードを前記第２モードに変更する、請求項１に記載の空気調和装置。
5. 前記送風機の送風方向を変更する風向変更部を備え、
   前記制御装置は、モードが前記第２モードである場合に、前記送風方向が所定の風向となるように前記風向変更部を制御する、請求項１に記載の空気調和装置。
6. 床面に対して鉛直方向を示す角度を９０°とし、水平方向を示す角度を０°とした場合に、前記所定の風向を示す角度は４５°以上である、請求項５に記載の空気調和装置。
7. 前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記凝縮温度が第１温度より高くなると前記送風機の送風量を前記第１風量から前記第２風量に変更し、前記第１温度より低い第２温度よりも前記凝縮温度が低くなると前記送風機の送風量を前記第２風量から前記第１風量に変更する、請求項１に記載の空気調和装置。
8. 前記空気調和装置は、
   前記冷媒回路において前記凝縮器に並列に接続される追加の凝縮器と、
   前記追加の凝縮器に対応して設けられる追加の送風機とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第２モードでは、前記送風機が前記第２風量を送風する期間と前記追加の送風機が前記第２風量を送風する期間とが重ならないように、前記送風機および前記追加の送風機を制御する、請求項１に記載の空気調和装置。
9. 前記第１風量は前記送風機を停止した状態に対応する風量である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。

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