JP2004316957A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】構造や形状の改良を要することなく、また吹出風の風量にかかわらず、スマッジング現象を確実に防ぐことができる空気調和機を提供する。
【解決手段】吹出風の方向を、その吹出風量が多いほど下方に向ける。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、天井取付形の空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井取付形の空気調和機は、天井面に埋込み状態で取付けられる室内ユニット（天井カセットともいう）を有している。室内ユニットの下面（化粧パネル）は室内空間に臨み、その下面に吸込口および吹出口が形成されている。吸込口は下面の中央部に形成され、吹出口は下面の周縁部に形成されている。
【０００３】
冷房時は、居住者に冷風感を与えずに室内全体が冷えるよう、吹出風（冷風）の吹出し角度が略水平状態に設定される。ただし、吹出し角度が略水平方向に設定されると、吹出風がコアンダ効果によって天井面に沿って流れ、天井面に結露が生じてその結露部分に空気中の微粒粉塵が付着してしまう。この付着物が黒い汚れとなって目立ち、室内の美観を損ねてしまう。いわゆるスマッジング現象による汚れである。
【０００４】
スマッジング現象による汚れを防ぐ手段として、吹出口の構造の改良により吹出風を天井面から剥離させるもの（例えば特許文献１）、あるいは吹出口における風向変更板（ルーバ）の形状の改良により天井面への埃の付着を防ぐもの（例えば特許文献２）などが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−９４１６０号公報公報（空気調和機の吹出口）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２５４９９８号公報（空気調和機の吹出口）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの例は、いずれもスマッジング現象を防ぐことができるが、そのためには構造や形状の改良が必要である。この改良については、他の制約や条件により、不可能な場合がある。
【０００８】
仮に、構造や形状の改良が可能であっても、吹出風の風量により、結局はスマッジング現象が生じてしまうことがある。なお、従来より、吹出風の風量は、使用者の操作により設定されたり、室温と設定温度との差によって何段階にも設定される。これら様々に設定される風量のすべてにおいてスマッジング現象を防ぐことは、非常に困難であった。
【０００９】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、構造や形状の改良を要することなく、また吹出風の風量にかかわらず、スマッジング現象を確実に防ぐことができる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の空気調和機は、吹出風の方向が可変の天井取付形の室内ユニットを備え、吹出風の方向を、その吹出風量が多いほど下方に向ける。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の空気調和機における室内ユニットおよびその取付け状態を示している。
【００１２】
１は天井面で、その天井面１に天井取付形の室内ユニット２が埋込み状態で取付けられている。室内ユニット２の下面（化粧パネル）２ａは室内空間に臨み、その下面２ａの中央部に吸込口３が形成され、下面２ａの周縁部に４つの吹出口４が形成されている。
【００１３】
室内ユニット２内には、吸込口３と対応する位置に室内ファン５が設けられ、その室内ファン５を囲む状態に室内熱交換器６が配設されている。この室内熱交換器６から上記各吹出口４にかけて通風路が形成され、それぞれの通風路に風向調節板いわゆるルーバ７が回動自在に設けられている。これらルーバ７は、互いに連動して互いに同じ回動角度に設定される。なお、吸込口３と室内ファン５との間に室内温度センサ８が配設されている。室内熱交換器６に熱交換器温度センサ９が取付けられている。
【００１４】
室内ファン５が動作すると、室内空間の空気が吸込口３を通して室内ユニット２内に吸込まれる。この吸込まれた空気は室内熱交換器６での熱交換によって冷気または暖気となり、その冷気または暖気が各吹出口４から室内空間に向け吹出される。
【００１５】
吹出方向については、各ルーバ７により、天井面１に近い横方向（水平方向ともいう）Ａから真下方向Ｅの範囲で自由に可変設定することができる。また、ルーバ７の往復回動の繰り返し、いわゆるルーバスイングにより、吹出風を横方向Ａから真下方向Ｅの範囲で揺れ動かすことができる。
【００１６】
なお、横方向Ａについては、吹出風量が多い場合に、図２に破線で示すように、天井面１との間に気流の渦が発生し、その渦流の影響で吹出風が天井面１側に偏流し、吹出風が天井面１に沿って流れるというスマッジング現象が発生することが実験により確かめられている。
【００１７】
一方、図３は本発明の空気調和機の冷凍サイクルおよび制御回路を示している。
【００１８】
圧縮機１１の冷媒吐出口に四方弁１２を介して室外熱交換器１３が接続され、その室外熱交換器１３に電子膨張弁１４を介して上記室内熱交換器６が接続されている。そして、室内熱交換器６に四方弁１２を介して圧縮機１１の冷媒吸込口が接続されている。こうして、冷房および暖房が可能なヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。
【００１９】
室外熱交換器１３の近傍に室外ファン１５が設けられている。これら圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、電子膨張弁１４、室外ファン１５などにより、室外ユニット１０が構成されている。
【００２０】
冷房時は、圧縮機１１から吐出される冷媒が図示実線矢印の方向に流れ、室外熱交換器１３が凝縮器、室内熱交換器６が蒸発器として機能する。暖房時は、四方弁１２が切換わることにより、圧縮機１１から吐出される冷媒が図示破線矢印の方向に流れ、室内熱交換器６が凝縮器、室外熱交換器１３が蒸発器として機能する。
【００２１】
２０は制御部で、当該空気調和機の全般を制御する。この制御部２０に、四方弁１２、電子膨張弁１４、室外ファン１５の駆動モータ５Ｍ、各ルーバ７を２つずつ駆動する２つの駆動モータ７Ｍ、室内温度センサ８、熱交換器温度センサ９、インバータ２１、およびリモートコントロール式の操作器（以下、リモコンと略称する）３０が接続されている。
【００２２】
インバータ２１は、商用交流電源２２の電圧を整流し、その整流後の直流電圧を制御部２０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換し、出力する。この出力が圧縮機１１の駆動電力となる。
【００２３】
リモコン３０は、表示部３１、運転／停止釦３２、温度設定釦３３、風量釦３４、ルーバ釦３５、ルーバスイング釦３６などを備えている。風量釦３４の操作により、各吹出口４の吹出風の風量を“弱風”“中風”“強風”“自動風量”など複数のモードに設定することができる。ルーバ釦３５の操作により、各ルーバ７の回動位置を調節することができる。ルーバスイング釦３６の操作により、ルーバスイング（各ルーバ７が往復回動を繰り返すことによる吹出風の揺れ動き）を設定および解除することができる。
【００２４】
制御部２０は、主要な機能として次の（１）（２）の手段を備えている。
【００２５】
（１）吹出風の方向を、その吹出風量が多くなるほど下方に向ける制御手段。
【００２６】
（２）リモコン３０で“自動風量”が設定されているとき、吹出風量を室内熱交換器６の温度Ｔｃ（または吹出風の温度）に応じて制御する制御手段。
【００２７】
つぎに、上記の構成の作用を図４、図５、および図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
冷房時、リモコン３０の風量釦３４で“自動風量”が設定されると、図４に示すように、室内温度センサ８で検知される室内温度Ｔａとリモコン３０で予め設定されている設定室内温度Ｔｓとの差（Ｔａ−Ｔｓ）に応じて室内ファン５の風量が“強”“中”“弱”のいずれかに設定される。つまり、温度差が大きいほど、冷房能力を高めるために吹出風量が増大される。実際の風量にはさらに細かい段数が設定されるが、説明上、簡易的に３段階としている。
【００２９】
リモコン３０で各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃより水平側（斜め下方向Ｂ、水平方向Ａ）に設定され（ステップ１０１のＹＥＳ）、吹出風量が“強”であれば（ステップ１０２のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃに移動される（ステップ１０３）。
【００３０】
すなわち、現時点の吹出し角度が水平方向Ａであれば、吹出し角度が斜め下方向Ｃに大きく移動される。現時点の吹出方向が斜め下方向Ｂの場合も、斜め下方向Ｃに移動される。
【００３１】
冷房が進んで温度差が小さくなると、吹出風量が“中”に減少される。
【００３２】
吹出風量が“中”で（ステップ１０４のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｂより水平側（水平方向Ａ）にあれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｂに移動される（ステップ１０６）。
【００３３】
各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃ以下（斜め下方向Ｃ，Ｄ、下方向Ｅ）であれば（ステップ１０１のＮＯ）、あるいは吹出風量が“弱”へ減少した場合（ステップ１０４のＮＯ）、あるいは吹出し角度が斜め下方向Ｂ以下（斜め下方向Ｂ，Ｃ，Ｄ、下方向Ｅ）の場合には（ステップ１０５のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度がそのままの状態に保持される（ステップ１０７）。
【００３４】
暖房時、リモコン３０の風量釦３４で“自動風量”が設定されていれば、図５に示すように、熱交換器温度センサ９で検知される室内熱交換器（凝縮器）６の温度Ｔｃに応じて室内ファン５の風量が“強”“中”“弱”のいずれに設定される。つまり、凝縮温度Ｔｃが高ければ風量を多くして、凝縮温度Ｔｃが低い場合には使用者に冷風感を与えないよう風量を少なくする。
【００３５】
リモコン３０で各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃより水平側（少し斜め下方向Ｂ、水平方向Ａ）にあって（ステップ１０１のＹＥＳ）、吹出風量が“強”であれば（ステップ１０２のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃへ移動される（ステップ１０３）。
【００３６】
すなわち、現時点の吹出し角度が水平方向Ａであれば、吹出し角度が斜め下方向Ｃに大きく移動される。現時点の吹出方向が斜め下方向Ｂの場合も、斜め下方向Ｃに移動される。
【００３７】
暖房が進んで室内熱交換器６の温度Ｔｃが上昇し、室内ファン５の風量が“中”になったとき（ステップ１０２のＮＯ、ステップ１０４のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｂより水平側（水平方向Ａ）にあれば（ステップ１０５のＹＥＳ）、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｂへ強制的に移動される（ステップ１０６）。
【００３８】
各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃ以下（斜め下方向Ｃ，Ｄ、真下方向Ｅ）の状態にあれば（ステップ１０１のＮＯ）、あるいは風量が“弱”であれば（ステップ１０４のＮＯ）、あるいは風量が“中”であっても吹出し角度が斜め下方向Ｂ，Ｃ，Ｄ、真下方向Ｅ）にあれば（ステップ１０５のＮＯ）、各ルーバ７の吹出し角度がそのまま保持される（ステップ１０７）。
【００３９】
以上のように、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃより水平側に存している場合は、吹出風量が多いほどスラッジング現象が生じ易いとの判断の下に、各ルーバ７の吹出し角度が斜め下方向Ｃ以下へ強制的に移動される。各ルーバ７の吹出し角度が水平方向に設定されるのは、風量が“弱”の場合だけである。したがって、従来のように構造や形状の改良を要することなく、スマッジング現象を確実に防ぐことができる。よって、天井面の汚れを防ぐことができる。
【００４０】
なお、この発明は、上記実施形態をそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、構造や形状の改良を要することなく、また吹出風の風量にかかわらず、スマッジング現象生を確実に防ぐことができる空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の室内ユニットおよびその取付け状態を示す図。
【図２】一実施形態における吹出風とスマッジング現象の関係を説明するための図。
【図３】一実施形態における冷凍サイクルおよび制御回路のブロック図。
【図４】一実施形態における冷房時の風量制御を示す。
【図５】一実施形態における暖房時の風量制御を示す。の
【図６】一実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…天井面、２…室内ユニット、３…吸込口、４…吹出口、５…室内ファン、６…室内熱交換器、７…ルーバ、８…室内温度センサ、）９…熱交換温度吹出風、１０…室外ユニット、１１…圧縮機、１２…四方弁、１３…室外熱交換器、１４…電子膨張弁、１５…室外ファン、２０…制御部、２１…インバータ

Claims (3)

1. 吹出風の方向が可変の天井取付形の室内ユニットと、
   前記吹出風の方向を、その吹出風量が多いほど下方に向ける制御手段と、
   を備えた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、
   前記吹出風量を設定するための操作手段、をさらに備えていることを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記吹出風量を前記室内ユニットにおける室内熱交換器の温度または吹出風の温度に応じて制御する制御手段、をさらに備えていることを特徴とする空気調和機。

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