JP2001201149A

JP2001201149A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2001201149A
Application number: JP2000011576A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Okazawa; 宏樹岡澤; Hitoshi Iijima; 等飯島; Takuya Suganami; 拓也菅波; Kazuki Okada; 和樹岡田; Norikazu Ishikawa; 憲和石川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】適正なサーキュレーション運転を行い、室内
の空気を循環させて上下温度差を解消するというサーキ
ュレーション効果を十分に発揮させて、放熱ロスを少な
くして省エネルギーを図るとともに、使用者に不快な運
転音の変化や肌寒さを感じさせない空気調和装置を得る
ことを目的とする。【解決手段】圧縮機１と室内熱交換器５ａ，５ｂと室
外熱交換器３から冷媒回路を構成して、この室内熱交換
器５ａ，５ｂと送風機６とを内部に有する室内ユニット
１１を室内高所に配置して、暖房運転時に所定のタイミ
ングで圧縮機１の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機
１の運転を停止するとともに、暖房運転時とほぼ等しく
送風量を維持して送風機６を運転するサーキュレーショ
ン運転を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和装置の
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置の使用目的は、快適に活動
できる室内環境を形成することであり、室内温度は使用
者の好みの温度に制御される必要がある。しかし、この
室内温度は対流により温度ムラが生じる。特に、暖房時
は空気の比重量の関係で高温の空気が天井付近でよど
み、人間の居住域よりも上方の天井付近を無駄に暖房し
てしまうので、非常に効率の悪い暖房となり、消費電力
が大きくなるという問題があった。即ち、空気調和装置
が用いられる空間の高さは２．５〜３．５（ｍ）程度の
高さであり、この位置に室内機が設置されたとき、高温
の空気は比重量が小さいため上方に停滞して空間で上下
温度差が生じていた。

【０００３】かかる問題を解決するため、例えば特開昭
６２−１３１１４０号公報に示されるように、送風温度
または室内温度が所定値に達したときに、圧縮機の回転
数を低くするとともに、送風機の回転数を高くして送風
方向を下方向へ向ける空気調和装置が提案されている。
従って、比重量の小さい高温空気を循環させて上下温度
差を解消するというサーキュレーション運転の効果を送
風量を増加させることで比較的短時間で達成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような空気調和装置の構成では、送風機の回転数を暖房
運転時よりも高くしてサーキュレーション運転を行なう
為に、室内での循環対流が大きくなり壁，床，天井の壁
面における熱伝達率αが大きくなって部屋内の熱量が部
屋外へ逃げてしまい放熱ロスが大きくなるという問題が
あった。また、通常の暖房運転時とサーキュレーション
運転時において送風機の回転数を変化させると送風音の
変化に伴なって運転音に差が生じてしまうため、使用者
に不快感を与えるという問題もあった。

【０００５】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、室内の空気を循環させて上下温度差を解消
するというサーキュレーション効果を十分に発揮させ
て、放熱ロスを少なくして省エネルギーを図るととも
に、使用者に不快な運転音の変化や肌寒さを感じさせな
い空気調和装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機、室内
熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該
室内熱交換器と送風機とを内部に有する室内ユニットを
室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時
に所定のタイミングで前記圧縮機の圧縮容量を低下する
か若しくは圧縮機の運転を停止するとともに、暖房運転
時と略等しく送風量を維持して前記送風機を運転するサ
ーキュレーション運転を行うものである。

【０００７】また、本発明は、圧縮機、室内熱交換器及
び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換
器と送風機と吹出口と該吹出口に設けられた送風方向を
可変可能な風向ベーンとを有する室内ユニットを室内高
所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に所定
のタイミングで前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若し
くは圧縮機の運転を停止するとともに、前記風向ベーン
を動作させて送風方向を変更させながら前記送風機を運
転するサーキュレーション運転を行うものである。

【０００８】また、本発明は、圧縮機、室内熱交換器及
び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換
器と送風機と一または複数の吹出口とを有する室内ユニ
ットを室内高所に配置した空気調和装置であって、暖房
運転時に所定のタイミングで前記圧縮機の圧縮容量を低
下するか若しくは圧縮機の運転を停止するとともに、前
記吹出口の総開口面積を減少させて前記送風機を運転す
るサーキュレーション運転を行うものである。

【０００９】また、本発明は、圧縮機、室内熱交換器及
び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換
器と送風機と吹出口と該吹出口に設けられた送風方向を
可変可能な風向ベーンとを有する室内ユニットを室内高
所に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に所定
のタイミングで前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若し
くは圧縮機の運転を停止するとともに、所定空間の空気
調和装置の配置位置に応じて前記風向ベーンの角度を水
平方向から所定角度以内に制御して前記送風機を運転す
るサーキュレーション運転を行うものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１に係わる空気調和装置の構成図、図２は本発
明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御ブロック
図、図３，４はサーキュレーション運転を行なったとき
の１，２，３分経過後の高さ方向の上下温度分布を示す
図、図５は本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置
の制御フロー図、図６は本発明の実施の形態１に係わる
空気調和装置のタイミングチャート図である。

【００１１】図１、２において、１は圧縮機で周波数を
可変またはＯＮ／ＯＦＦを繰り返して運転される。２は
冷房運転と暖房運転で冷媒の流れる方向を変える四方
弁、３は室外側の熱交換器である。この圧縮機１と四方
弁２と熱交換器３とが主に室外ユニット４を構成してい
る。一方、５ａ，５ｂは室内側の熱交換器、６は室内の
空気を循環させる送風機である。また、７は室内から送
風機６に空気を吸い込む吸込口、８ａ，８ｂは送風機６
から室内に空気を吹き出す吹出口、９ａ，９ｂはこの吹
出口８ａ，８ｂにそれぞれ設けられ、送風方向を変更さ
せる風向べーンである。さらに、１０は室内の空気温度
を測定する例えばサーミスタ等の温度センサである。こ
の熱交換器５ａ，５ｂと送風機６と吸込口７と吹出口８
ａ，８ｂと風向べーン９ａ，９ｂと温度センサ１０が室
内ユニット１１を構成している。また、この室内ユニッ
ト１１は被空調室１２の天井に埋設して設置されてい
る。

【００１２】この室内ユニット４及び室外ユニット１１
は配管１３でそれぞれ接続されており全体として冷凍サ
イクルを構成する。従って、圧縮機１の運転及び四方弁
２の切り換えで被空調室１２の冷房・暖房を行うことが
できる。また、室内及び室外ユニット４，１１は制御信
号を送受信するために制御装置１４と電気的に接続され
ている。この制御装置１４は、リモコン１５と接続され
ているため、使用者の行うリモコンの設定操作が制御装
置１４を介して室内外ユニット４，１１へ信号という形
で送られる。よって、使用者の望む室内の温度設定を満
足するように空気調和装置の運転が行われる。

【００１３】リモコン１５は、設定温度Ｔｒｓを入力す
ることができる入力手段を備えている。設定温度Ｔｒｓ
は使用者が設定する使用者の望む温度であり、使用者が
入力することによってリモコン１５から制御装置１４に
その信号が送られる。また被空調室１２の空気温度Ｔｒ
は、室内ユニット１１内に設けられた空気温度センサ１
０で検出されて制御装置１４にその信号が送られる。制
御装置１４はこれらの制御信号を基に空気調和装置の運
転を行う。具体的には、空気調和装置の運転に際し、圧
縮機１の回転数の変更、室内の送風機６の回転数の変
更、風向ベーンのベーン角度φの変更が、制御装置１４
からの制御信号を基に随時行われる。

【００１４】なお、暖房運転時には高さ方向の上下温度
差を考慮して、空気温度センサ１０で検出した温度に以
下のような補正をかけて室内空気温度を推定している。Ｔｒｉ＝Ｔｒ−α（℃）Ｔｒ：空気温度センサ１０が検出した温度Ｔｒｉ：推定される室内空気温度 α：補正値（約３〜６℃）

【００１５】次に、室内の空気を循環させて上下温度差
を解消するというサーキュレーション効果を十分に発揮
できるための必要な風量について説明する。図３は送風
機６の回転数を上げて風速強でサーキュレーション運転
を行なったときの１，２，３分経過後の高さ方向の上下
温度分布を示す図である。また、図４は送風機６の回転
数を下げて風速弱でサーキュレーション運転を行なった
ときの１，２，３分経過後の高さ方向の上下温度分布を
示す図である。ここで、この風速強は送風量が２０［ｍ
³／ｍｉｎ］であり、この風速弱は送風量が１６［ｍ³／
ｍｉｎ］である。

【００１６】図３，４よりサーキュレーション運転開始
から１分後では足元（床からの高さが０〜０．５ｍ）の
温度は風速強の方が高くなっている。一方、足元より上
方（床からの高さが０．５〜２．５ｍ）の温度は風速弱
の方が全体として高くなっている。また、２，３分後で
は足元（床からの高さが０〜０．５ｍ）の温度は風速強
の場合と風速弱の場合とではあまり差が無くなってい
る。また、足元より上方（床からの高さが０．５〜２．
５ｍ）の温度は風速弱の方が風速強よりも全体として高
くなっている。よって、サーキュレーション運転開始か
ら１分経過時点では循環対流が大きい風速強の方が上下
温度差の解消というサーキュレーション効果が高いが、
２分経過以降は風速強の場合と風速弱の場合とで上下温
度差にあまり差は無く部屋全体の熱量は風速が弱の方が
高くなっている。

【００１７】これは、風速が強い方が室内での循環対流
が大きくなるため、天井付近の暖気温度が短い時間で低
下してしまう。また、壁，床，天井の壁面における熱伝
達率αも大きくなるので、部屋外へ逃げる熱量も多くな
ってしまう。一方、風速が弱ければ、室内での循環対流
が小さいため、天井付近の暖気温度がゆっくり低下す
る。また、壁，床，天井の壁面における熱伝達率αも小
さくなるので、部屋外へ逃げる熱量も少なくなる。

【００１８】上述より、風速弱の場合でも２〜３分以降
はサーキュレーション効果が風速強の場合とほぼ等しく
なり、また、部屋の熱量においてあまり下がらずに省エ
ネルギーとなるため、風速を弱くしてサーキュレーショ
ン運転を行なっても問題は無い。また、風速弱の方が若
干、部屋全体の温度が高いのでサーキュレーション運転
時間を長くすることができる。他方、暖房運転時とサー
キュレーション運転時において送風機６の回転数（風
速）を変化させると送風音が変化して運転音に差が（例
えば２〜４（ｄＢ））生じるため、使用者が暖房運転時
とサーキュレーション運転時の音圧の差を認識してしま
い騒音という面で不快感を与えることになる。

【００１９】次に、前述の様に構成された実施の形態１
における空気調和装置の暖房時の動作について図１と図
５を併用して説明する。図１と図５において、電源スイ
ッチ（図示せず）をＯＮし、リモコン１５で設定室内温
度Ｔｒｓを入力する（ステップＳ１）と、その情報は制
御装置１４へ入力される。そして、その情報が制御装置
１４から室内外ユニット４，１１へ送信され空気調和装
置は運転を開始する（ステップＳ２）。

【００２０】暖房運転開始から室内温度Ｔｒｉが設定温
度Ｔｒｓに到達するまでの室内温度推移を図６に示す。
図６において、室内温度Ｔｒｉは設定温度Ｔｒｓよりも
低いため、圧縮機１が例えば定格運転することで室内温
度Ｔｒｉが時間の経過とともに上昇していく。室内温度
Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに到達すると、制御装置１４は
室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓに対してプラス・マイ
ナス１（℃）の幅内で推移するように圧縮機１の容量等
を可変制御する。従って、室内温度Ｔｒｉはほぼ設定温
度Ｔｒｓに保たれる。しかし、高温の空気は比重量が小
さいため上方に停滞して空間の高さ方向で上下温度差が
生じているため、使用者が居る床付近の温度と天井付近
の温度には隔たりがある。

【００２１】図７は、使用者が居る床付近の温度と天井
付近の温度には隔たりがあることを示す空間の高さ方向
の温度分布図である。この図より、天井高さが３（ｍ）
である場合には、床面付近と天井付近では約７℃以上の
温度差がついており、サーキュレーション運転を行うこ
とが必要であることがわかる。

【００２２】次に、サーキュレーション運転を行うタイ
ミングについて考える。暖房運転開始後Ｔｒｓ―１＜Ｔ
ｒｉの条件を満たしているかを判定し（ステップＳ
３）、この条件を満たしていれば（ステップＳ３のＹＥ
Ｓ）、継続時間のカウントダウンを開始する（ステップ
Ｓ４）。次にカウントダウンしている継続時間が予め定
められた所定時間（ｔｈ）を越えているかどうかの判定
が行なわれる（ステップＳ５）。この継続時間が所定時
間（ｔｈ）を越えている場合は（ステップＳ５のＹＥ
Ｓ）、サーキュレーション運転を開始する（ステップＳ
６）。この所定時間（ｔｈ）の設定は任意であって、ｔ
ｈ＝０即ちＴｒｓ―１＜Ｔｒｉの条件を満たした場合に
すぐサーキュレーション運転を行なうものでもよい。

【００２３】サーキュレーション運転とは、天井付近に
停滞している高温の空気と床付近の空気とを循環させる
運転であり、本実施の形態では、まず圧縮機１を停止さ
せる、または、インバータ機の場合は回転数を下げて運
転する（ステップＳ７）。この際、暖房運転時とサーキ
ュレーション運転時において風速を変化させると運転音
に差が生じるため、送風機６の回転数を変更しない（ス
テップＳ７）。暖房運転時に送風機６の回転数の設定が
弱に設定されている場合でも上述で説明したとおり、サ
ーキュレーション運転開始後から２分経過すれば上下温
度差を解消することができ、省エネルギー性の要求を満
たすことができるからである。また、この際風向ベーン
９ａ，９ｂも暖房運転時と同様の方向のままとする（ス
テップＳ７）。

【００２４】なお、このサーキュレーション運転中は温
度センサ１０の温度Ｔｒは低下して設定温度Ｔｓに近づ
いていく。そして、温度Ｔｒが、Ｔｒ＞Ｔｒｓ−β（０
≦β≦１）の条件を満たしているか否かが判定され（ス
テップＳ８）、Ｔｒ＜Ｔｓ−β（０≦β≦１）になった
とき（ステップＳ８のＹＥＳ）には上下温度差が解消さ
れたものと推定し、サーキュレーション運転を終了させ
て（ステップＳ９）、通常の暖房運転を再開する（ステ
ップＳ２）。

【００２５】従って、使用者はサーキュレーション運転
中と通常の暖房運転中で送風機６の送風音の変化を感じ
ることなく騒音による不快感を生じさせない。また、暖
房運転中における風速の設定が弱である場合には、送風
機６の回転数を変えないので室内の放熱ロスを少なくし
て省エネルギーを図ることができる。

【００２６】実施の形態２．実施の形態１のサーキュレ
ーション運転は、送風機６の送風量および風向ベーン９
ａ，９ｂのベーン角度は暖房運転中と同様に維持し変更
しなかったが、本実施の形態では風向ベーン９ａ，９ｂ
のベーン角度を変動させながら送風するサーキュレーシ
ョン運転を行うものについて述べる。図８は本発明の実
施の形態２に係わる空気調和装置の制御フロー図であ
る。なお、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と
同様であるので説明は省略する。また、実施の形態１と
同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。

【００２７】本発明の実施の形態２に係わる空気調和装
置の動作を図１及び図８のフローに基づいて説明する。
本実施の形態では、サーキュレーション運転中の動作に
ついてのみ説明し、それ以外の動作については、実施の
形態１と同様であるので説明は省略する。

【００２８】サーキュレーション運転を開始すると（ス
テップＳ１６）、まず圧縮機１を停止させる、または、
インバータ機の場合は回転数を下げて運転する（ステッ
プＳ１７）。この際、暖房運転時とサーキュレーション
運転時において風速を変化させると運転音に差が生じる
ため、送風機６の回転数を変更しない（ステップＳ１
７）。また、この時、実施の形態１では風向ベーン９
ａ，９ｂも暖房運転時と同様の方向に維持するとした
が、暖房運転時に例えば風向ベーン９ａ，９ｂが下向き
に設定されていると、直接使用者に風が当たり肌寒さを
感じるおそれがある。

【００２９】つまり、サーキュレーション運転時は上下
温度差が小さくなるため、圧縮機１を運転している場合
に比べ、床から天井方向への浮力が働きにくくなり送風
方向での気流速（風速）が大きくなる。従って、送風方
向を固定してサーキュレーション運転すると使用者が気
流速の増大により肌寒さを感じるおそれが生じる。

【００３０】従って、本実施の形態では、サーキュレー
ション運転時に風向ベーン９ａ，９ｂは例えば３０秒周
期で水平方向から下向きに３０〜７０°の間でベーン角
度を変動させ続けるスイング送風を行なう（ステップＳ
１７）。よって、送風方向が経時的に変動し続け、使用
者に風が当たり続けることは無く、使用者の肌寒さ（コ
ールドドラフト感）を和らげることができる。

【００３１】なお、このサーキュレーション運転中は温
度センサ１０の温度Ｔｒは低下して設定温度Ｔｓに近づ
いていく。そして、温度Ｔｒが、Ｔｒ＞Ｔｒｓ−β（０
≦β≦１）の条件を満たしているか否かが判定され（ス
テップＳ１８）、Ｔｒ＜Ｔｓ−β（０≦β≦１）になっ
たとき（ステップＳ１８のＹＥＳ）には上下温度差が解
消されたものと推定し、サーキュレーション運転を終了
させて（ステップＳ１９）、通常の暖房運転を再開する
（ステップＳ１２）。

【００３２】実施の形態３．実施の形態１のサーキュレ
ーション運転は、送風機６の風速を変化させると運転音
に差が生じるため暖房運転時とサーキュレーション運転
時との送風機６の回転数を変更しなかったが、本実施の
形態では複数の吹出口８の一部を風向ベーン９によって
塞ぐことにより、送風機６の回転数即ち送風機６全体の
送風量を変化させず、吹出口８の開口面積を少なくして
送風速度を上げてサーキュレーション運転を行うものに
ついて述べる。

【００３３】図９は本発明の実施の形態３に係わる空気
調和装置の制御ブロック図である。なお、実施の形態１
と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略す
る。本発明の実施の形態３に係わる空気調和装置の動作
を図９に基づいて説明する。本実施の形態では、サーキ
ュレーション運転中の動作についてのみ説明し、それ以
外の動作については、実施の形態１と同様であるので説
明は省略する。

【００３４】サーキュレーション運転を開始すると（ス
テップＳ２６）、まず圧縮機１を停止させる、または、
インバータ機の場合は回転数を下げて運転する（ステッ
プＳ２７）。この際、送風機６の回転数は変更せず、風
向ベーン９ａのベーン角度を制御モータの動作により変
更して、吹出口８ａ，８ｂの内一方の吹出口（ここでは
吹出口８ａ）を塞ぐ（ステップＳ２７）。

【００３５】ここで、開いている吹出口８ｂからの風速
は増加するが、吹出口全体の開口面積が小さくなってい
るため全体の風量は変わらない。従って、暖房運転時と
サーキュレーション運転時において全体の運転音にもあ
まり差が生じず、使用者に騒音にはならない。一方、吹
出口８ｂからの風速が増加するのでサーキュレーション
運転の本来の効果である上下温度差解消の効果は高くな
る。

【００３６】図１０に２つの吹出口８ａ，８ｂのうち１
つ（吹出口８ａまたは８ｂ）を塞いでサーキュレーショ
ン運転した場合と２つの吹出口８ａ，８ｂの両方を塞が
ずにサーキュレーション運転をした場合の床からの高さ
での上下温度分布を示す。なお、送風機６の回転数は同
一であるため全体の送風量は同一である。２つの吹出口
のうち一方を塞いだ場合は、図１０の太線で示されるよ
うに上下温度分布は２つの吹出口ともに塞がない場合
（図１０の細線）小さくなっている。これより、上下温
度分布を解消するには送風量が同一でも送風速度の影響
によって大きく変わることがわかる。

【００３７】なお、このサーキュレーション運転中は温
度センサ１０の温度Ｔｒは低下して設定温度Ｔｓに近づ
いていく。そして、温度Ｔｒが、Ｔｒ＞Ｔｒｓ−β（０
≦β≦１）の条件を満たしているか否かが判定され（ス
テップＳ２８）、Ｔｒ＜Ｔｓ−β（０≦β≦１）になっ
たとき（ステップＳ２８のＹＥＳ）には上下温度差が解
消されたものと推定し、サーキュレーション運転を終了
させて（ステップＳ２９）、通常の暖房運転を再開する
（ステップＳ２２）。

【００３８】なお、吹出口の一方を塞いだ場合は送風速
度が大きくなり、使用者に肌寒さを感じさせる恐れがあ
るため、塞がれていない風向ベーン９ａ又は９ｂのベー
ン角度を水平方向から３０〜４０°以下にして天井に沿
った流れにして、使用者に直接風が当たらないようにし
ても良い。また、暖房運転時とサーキュレーション運転
時で送風量を変更させない場合について説明したが、騒
音に影響が無い範囲内であれば送風量は変更しても良
い。

【００３９】また、本実施の形態では吹出口が２つある
場合に一方の吹出口を塞ぐものについて説明したが、本
発明はこれに限られるものではなく、吹出口が複数ある
場合にその一部の吹出口を塞ぐものや、１つの吹出口の
一部分を塞いで開口面積を変化させる方法でも良い。

【００４０】実施の形態４．実施の形態１のサーキュレ
ーション運転は、送風機６の送風量および風向ベーン９
ａ，９ｂのベーン角度は変更しなかったが、本実施の形
態では空気調和を行なう部屋の天井高さに応じて風向ベ
ーン９ａ，９ｂのベーン角度を変更して使用者に直接風
が当たらないようにサーキュレーション運転を行うもの
について述べる。図１１は本発明の実施の形態４に係わ
る空気調和装置の制御ブロック図、図１２は本発明の実
施の形態４に係わる空気調和装置の設置されている部屋
の説明図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部
分には同じ符号を付し説明を省略する。

【００４１】次に、本発明の実施の形態４に係わる空気
調和装置の動作を図１１に基づいて説明する。本実施の
形態では、サーキュレーション運転の動作のみ説明し、
それ以外の動作については、実施の形態１と同様である
ので説明は省略する。

【００４２】サーキュレーション運転を開始すると（ス
テップＳ３６）、まず圧縮機１を停止させる、または、
インバータ機の場合は回転数を下げて運転する（ステッ
プＳ３７）。この際、暖房運転時とサーキュレーション
運転時において風速を変化させると運転音に差が生じる
ため、送風機６の回転数を変更しない（ステップＳ３
７）。また、風向ベーン９ａ，９ｂのベーン角度を変更
して（ステップＳ３７）、使用者に直接風が当たらない
様にする。

【００４３】以下に風向ベーン９ａ，９ｂのベーン角度
を変更する方法の一例について述べる。サーキュレーシ
ョン運転前の暖房運転時の風向ベーン９ａ，９ｂのベー
ン角度をθとし、この角度θが天井に沿った噴流となら
ない角度（水平方向から下向きに３０〜４０°以上）の
場合について考える。図１２において線分Ｂ，Ｃは所定
空間に空気調和装置が１台のみ設置されているときは壁
面で、空気調和装置が複数台設置されているときは壁面
もしくは隣接する空気調和装置との中心線である。線分
ＢＣ間の距離をＷとし、送風方向の延長線と側壁との交
点を点Ａとし、床から天井までの高さをＨとし、床から
点Ａまでの距離をＸ（＝Ｈ−Ｗ／２・ｔａｎθ）とす
る。使用者の身長を１．７ｍ程度とすると、Ｘ＜１．７
ｍのときは使用者に直接風が当たり、肌寒さを感じるお
それがある。この場合にはベーン角度θをＸ＞１．７ｍ
となるようなベーン角度θｉに変更する（ステップＳ３
７）。

【００４４】次に、サーキュレーション運転前の暖房運
転時の風向ベーン９ａ，９ｂのベーン角度θが、噴流が
天井に沿った流れとなる角度（３０〜４０°以下）の場
合について考える。この場合は、Ｘ＞１．７ｍを満たし
ていると考えられるので風向ベーン９ａ，９ｂのベーン
角度θを変更しない。なお、線分ＢＣ間の距離Ｗ，天井
高さＨはリモコン１５で予め設定しておき、その情報は
制御装置１４へ記憶させる。

【００４５】なお、このサーキュレーション運転中は温
度センサ１０の温度Ｔｒは低下して設定温度Ｔｓに近づ
いていく。そして、温度Ｔｒが、Ｔｒ＞Ｔｒｓ−β（０
≦β≦１）の条件を満たしているか否かが判定され（ス
テップＳ３８）、Ｔｒ＜Ｔｓ−β（０≦β≦１）になっ
たとき（ステップＳ３８のＹＥＳ）には上下温度差が解
消されたものと推定し、サーキュレーション運転を終了
させて（ステップＳ３９）、通常の暖房運転を再開する
（ステップＳ３２）。

【００４６】実施の形態５．実施の形態１のサーキュレ
ーション運転は、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓ−β
（０≦β≦１）になるまでサーキュレーション運転を継
続していたが、本実施の形態では室内温度Ｔｒが設定温
度Ｔｒｓ−β（０≦β≦１）よりも高くても、所定時間
（ｔｓ）が経過したときにサーキュレーション運転を変
更するものについて述べる。なお、空気調和装置の基本
的構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略す
る。また、実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符
号を付し説明を省略する。

【００４７】まず、サーキュレーション運転を停止する
所定時間（ｔｓ）の算出方法について以下に述べる。図
１３は被空調室１２の空気を０．５（回）循環させた場
合の部屋の高さを縦軸にとった温度分布図、図１４は被
空調室１２の空気を１（回）循環させた場合の部屋の高
さを縦軸にとった温度分布図である。図より、サーキュ
レーション運転前の温度分布図（図７）と比較して、被
空調室１２の空気を０．５回循環させただけでも十分に
上下温度差が解消されていることがわかる。また、１回
循環させれば更に上下温度差が解消され、床から３．５
（ｍ）の高さの間での上下温度差は３℃以内に収まって
いることがわかる。

【００４８】また、図１５、１６は上下温度差（℃）を
縦軸に、換気回数を横軸にとった図である。図１５の上
下温度差は、床面付近（床面から０．０５（ｍ））と床
面から１．５（ｍ）の高さとの比較であり、図１６の上
下温度差は、床面から１．５（ｍ）の高さと床面から
３．５（ｍ）の高さとの比較である。図１６より、被空
調室１２の空気循環を０．５回循環すれば天井付近と使
用者の肩から頭にかかる高さとの上下温度差が解消され
ることがわかる。また、図１５より、空気循環を１回程
度行えば、使用者の足元付近と頭との上下温度差も十分
に解消されるため、サーキュレーション運転時間（ｔ
ｓ）は、換気を０．５〜１回程度行うに必要な時間であ
れば良い。次式に、部屋空気をｎ回循環させるためのサ
ーキュレーション運転時間を示す。Ｔ＝ｎ・Ｖ／Ｑ［ｍｉｎ］運転時間：Ｔ［ｍｉｎ］部屋（被空調室）体積：Ｖ［ｍ³］送風量：Ｑ［ｍ³／ｍｉｎ］

【００４９】上記式にｎ＝０．５〜１（回）を代入して
算出した運転時間Ｔをサーキュレーション運転時間（ｔ
ｓ）として制御装置１４内のマイコンに記憶させておけ
ば良い。また、空気調和装置が使用される部屋体積によ
って、設置される空気調和装置の暖房能力が決められる
ため、部屋（被空調室）体積を暖房能力に置き換えてサ
ーキュレーション運転時間（ｔｓ）を計算することもで
きる。

【００５０】図１７は本発明の実施の形態５に係わる空
気調和装置の制御フロー図である。次に、本発明の実施
の形態５に係わる空気調和装置の動作を図１及び図１７
のフローに基づいて説明する。本実施の形態では、サー
キュレーション運転中の動作についてのみ説明し、それ
以外の動作については、実施の形態１と同様であるので
説明は省略する。

【００５１】サーキュレーション運転を開始し（ステッ
プＳ４６）、まず圧縮機１を停止させる、または、イン
バータ機の場合は回転数を下げて運転する（ステップＳ
４７）。この際、送風機６の回転数を変更せず（ステッ
プＳ４７）、風向ベーン９ａ，９ｂも暖房運転時と同様
の方向のままとする。

【００５２】次に温度センサ１０の温度Ｔｒが、Ｔｒ＞
Ｔｒｓ−β（０≦β≦１）の条件を満たしているか否か
が判定され（ステップＳ４８）、Ｔｒ＜Ｔｓ−β（０≦
β≦１）になったとき（ステップＳ４８のＹＥＳ）には
上下温度差が解消されたものと推定し、サーキュレーシ
ョン運転を終了させて（ステップＳ５１）、通常の暖房
運転を再開する（ステップＳ４２）。Ｔｒ＞Ｔｒｓ−β
（０≦β≦１）の条件を満たしていないとき（ステップ
Ｓ４８のＮＯ）は、予めこのサーキュレーション運転を
行なう時間を計測しておき、サーキュレーション運転時
間が所定時間（ｔｓ）を越えたか否かを判定する（ステ
ップＳ４９）。

【００５３】所定時間（ｔｓ）を越えた場合（ステップ
Ｓ４９のＹＥＳ）は、送風機６の回転数を最小にして、
送風方向を水平（天井に沿った流れ）にするべく、ベー
ン９ａ，９ｂのベーン角度を例えば水平から下向きに３
０°程度に変更してサーキュレーション運転を継続する
（ステップＳ５０）。

【００５４】従って、所定時間（ｔｓ）経過後もＴｒ＞
Ｔｒｓ−β（０≦β≦１）の条件を満たしていないとき
は、室内温度Ｔｒｉが設定温度Ｔｒｓとほぼ一致してい
ると考えられるため、圧縮機１は停止またはインバータ
機の場合は回転数を下げた運転のままにしておき、省エ
ネルギーかつ無駄の無い暖房運転を行うことができる。

【００５５】本実施の形態では、送風機６の回転数を変
更せず、風向ベーン９ａ，９ｂも暖房運転時と同様の方
向のままとしたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、サーキュレーション運転開始時の送風量および送
風方向の設定は実施の形態１〜４に記載してあるもので
も良い。

【００５６】

【発明の効果】以上の発明から明らかなように本発明に
係わる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器及び室外
熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送
風機とを内部に有する室内ユニットを室内高所に配置し
た空気調和装置であって、暖房運転時に所定のタイミン
グで前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機
の運転を停止するとともに、暖房運転時と略等しく送風
量を維持して前記送風機を運転するサーキュレーション
運転を行うものである。この結果、室内の空気を循環さ
せて上下温度差を解消するというサーキュレーション効
果を十分に発揮させて、放熱ロスを少なくして省エネル
ギーを図るとともに、使用者に不快な運転音の変化を感
じさせない空気調和装置を提供することができる。

【００５７】本発明に係わる空気調和装置は、圧縮機、
室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有
し、該室内熱交換器と送風機と吹出口と該吹出口に設け
られた送風方向を可変可能な風向ベーンとを有する室内
ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であって、
暖房運転時に所定のタイミングで前記圧縮機の圧縮容量
を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止するととも
に、前記風向ベーンを動作させて送風方向を変更させな
がら前記送風機を運転するサーキュレーション運転を行
うものである。この結果、室内の空気を循環させて上下
温度差を解消するというサーキュレーション効果を十分
に発揮させて、使用者に不快な運転音の変化及び肌寒さ
（コールドドラフト感）を感じさせない空気調和装置を
提供することができる。

【００５８】また、本発明に係わる空気調和装置は、圧
縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路
を有し、該室内熱交換器と送風機と一または複数の吹出
口とを有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調
和装置であって、暖房運転時に所定のタイミングで前記
圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を
停止するとともに、前記吹出口の総開口面積を減少させ
て前記送風機を運転するサーキュレーション運転を行う
ものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温
度差を解消するというサーキュレーション効果を十分に
発揮させて、使用者に不快な運転音の変化を感じさせな
い空気調和装置を提供することができる。

【００５９】また、本発明に係わる空気調和装置は、圧
縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路
を有し、該室内熱交換器と送風機と吹出口と該吹出口に
設けられた送風方向を可変可能な風向ベーンとを有する
室内ユニットを室内高所に配置した空気調和装置であっ
て、暖房運転時に所定のタイミングで前記圧縮機の圧縮
容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を停止するとと
もに、所定空間の空気調和装置の配置位置に応じて前記
風向ベーンの角度を水平方向から所定角度以内に制御し
て前記送風機を運転するサーキュレーション運転を行う
ものである。この結果、室内の空気を循環させて上下温
度差を解消するというサーキュレーション効果を十分に
発揮させて、使用者に不快な運転音の変化及び肌寒さ
（コールドドラフト感）を感じさせない空気調和装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の構成を示す空気調和
装置の構成図である。

【図２】この発明の実施形態１の構成を示す空気調和
装置の制御ブロック図である。

【図３】この発明の実施形態１の構成を示すサーキュ
レーション運転中の上下温度分布図である。

【図４】この発明の実施形態１の構成を示すサーキュ
レーション運転中の上下温度分布図である。

【図５】この発明の実施形態１の構成を示す空気調和
装置の制御フロー図である。

【図６】この発明の実施形態１の構成を示す空気調和
装置のタイミングチャート図である。

【図７】室内の温度分布図である。

【図８】この発明の実施形態２の構成を示す空気調和
装置の制御フロー図である。

【図９】この発明の実施形態３の構成を示す空気調和
装置の制御フロー図である。

【図１０】吹出口の一部を塞いだ場合の室内空気循環
後の上下温度分布図である。

【図１１】この発明の実施形態４の構成を示す空気調
和装置の制御フロー図である。

【図１２】この発明の実施形態４の構成を示す空気調
和装置が設置される部屋の説明図である。

【図１３】室内空気の循環後の温度分布図である。

【図１４】室内空気の循環後の温度分布図である。

【図１５】室内空気の循環回数と上下温度差の関係を
示す図である。

【図１６】室内空気の循環回数と上下温度差の関係を
示す図である。

【図１７】この発明の実施形態５の構成を示す空気調
和装置の制御フロー図である。

【符号の説明】

１圧縮機、２四方弁、３室外側熱交換器、
４室外ユニット、５ａ，５ｂ室内側熱交換器、６
送風機、７吸込口、８，８ａ，８ｂ吹出口、
９，９ａ，９ｂ風向ベーン、１０温度センサ、
１１室外ユニット、１２被空調室、１３配
管、１４制御装置、１５リモコン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅波拓也東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者岡田和樹東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者石川憲和東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3L060 AA03 AA05 CC02 CC08 DD01 DD02 EE02 EE05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器
からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機とを
内部に有する室内ユニットを室内高所に配置した空気調
和装置であって、暖房運転時に所定のタイミングで前記
圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運転を
停止するとともに、暖房運転時と略等しく送風量を維持
して前記送風機を運転するサーキュレーション運転を行
うするサーキュレーション運転を行うことを特徴とする
空気調和装置。
【請求項２】圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器
からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機と吹
出口と該吹出口に設けられた送風方向を可変可能な風向
ベーンとを有する室内ユニットを室内高所に配置した空
気調和装置であって、暖房運転時に所定のタイミングで
前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運
転を停止するとともに、前記風向ベーンを動作させて送
風方向を変更させながら前記送風機を運転するサーキュ
レーション運転を行うことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器
からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機と一
または複数の吹出口とを有する室内ユニットを室内高所
に配置した空気調和装置であって、暖房運転時に所定の
タイミングで前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しく
は圧縮機の運転を停止するとともに、前記吹出口の総開
口面積を減少させて前記送風機を運転するサーキュレー
ション運転を行うことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器
からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機と吹
出口と該吹出口に設けられた送風方向を可変可能な風向
ベーンとを有する室内ユニットを室内高所に配置した空
気調和装置であって、暖房運転時に所定のタイミングで
前記圧縮機の圧縮容量を低下するか若しくは圧縮機の運
転を停止するとともに、所定空間の空気調和装置の配置
位置に応じて前記風向ベーンの角度を水平方向から所定
角度以内に制御して前記送風機を運転するサーキュレー
ション運転を行うことを特徴とする空気調和装置。