JP2017067346A - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents

空気調和装置の室内ユニット Download PDF

Info

Publication number
JP2017067346A
JP2017067346A JP2015191716A JP2015191716A JP2017067346A JP 2017067346 A JP2017067346 A JP 2017067346A JP 2015191716 A JP2015191716 A JP 2015191716A JP 2015191716 A JP2015191716 A JP 2015191716A JP 2017067346 A JP2017067346 A JP 2017067346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
indoor
air
blowing
indoor space
wind direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015191716A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6135734B2 (ja
Inventor
伸幸 小嶋
Nobuyuki Kojima
伸幸 小嶋
彰 小松
Akira Komatsu
彰 小松
遼太 須原
Ryota Suhara
遼太 須原
将明 村田
Masaaki Murata
将明 村田
夏美 風呂
Natsumi Furo
夏美 風呂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2015191716A priority Critical patent/JP6135734B2/ja
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to PCT/JP2016/003898 priority patent/WO2017056386A1/ja
Priority to US15/758,438 priority patent/US10655885B2/en
Priority to ES16850569T priority patent/ES2835062T3/es
Priority to EP16850569.1A priority patent/EP3346202B1/en
Priority to CN201680056603.0A priority patent/CN108139108B/zh
Priority to AU2016330563A priority patent/AU2016330563B2/en
Publication of JP2017067346A publication Critical patent/JP2017067346A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6135734B2 publication Critical patent/JP6135734B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/79Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling the direction of the supplied air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0011Indoor units, e.g. fan coil units characterised by air outlets
    • F24F1/0014Indoor units, e.g. fan coil units characterised by air outlets having two or more outlet openings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0047Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted in the ceiling or at the ceiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/89Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/50Load
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Air-Flow Control Members (AREA)
  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)

Abstract

【課題】室内空間の壁付近からの冷気の進入を防ぐ。
【解決手段】風向調節羽根(51)は、主吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更する。負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を検知する。暖房運転において、室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、風向調節羽根(51)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を、水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態に導く。
【選択図】図5

Description

本発明は、室内の空調を行う空気調和装置の室内ユニットに関するものである。
従来より、例えば特許文献1に開示されているような空気調和装置の室内ユニットが知られている。この種の室内ユニットは、天井付近に設置され、加熱され又は冷却された空気を室内空間へ吹き出す。
特開平1−302059号公報
特許文献1では、暖房運転において外気温度と室温との差が非常に大きいような高負荷時、暖かい空気が下方向に供給されるように、風向を下吹きとする調節が行われる。しかしながら、この場合、室内ユニットの真下は暖められても、室内空間には壁付近から冷気が進入する。すると、室内空間の例えば中央部と壁付近(周辺部)との温度差は依然として大きい状態が保たれてしまう。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室内空間の壁付近からの冷気の進入を防ぐことである。
第1の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達する。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
第2の発明は、第1の発明において、上記室内ケーシング(20)には、吸込み開口(23)が更に形成されており、上記吸込み開口(23)から上記室内ケーシング(20)内に吸い込まれる空気の吸込み温度を検知する温度検知部(81)、を更に備え、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合とは、上記暖房運転における設定温度と上記吸込み温度との差が所定差よりも高い場合であることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、上述のように簡単な方法によって判断される。
第3の発明は、第1の発明または第2の発明において、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
第4の発明は、第3の発明において、上記室内ケーシング(20)には、上記吹出し開口(24a〜24d)が少なくとも1つ形成され、上記吹出し開口(24a〜24d)に対応して、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)が設けられ、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、少なくとも1つの上記吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して小さくなるように、上記気流阻害機構(50)を制御することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
第5の発明は、第4の発明において、上記風向調節羽根(51)は、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成され、上記気流阻害機構(50)を兼ねていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
第6の発明は、第3の発明から第5の発明のいずれか1つにおいて、上記室内ケーシング(20)内部に設けられ、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の流れを生成する室内ファン(31)、を更に備え、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記室内ファン(31)の回転数を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、空気の風速は簡単に高められる。
第7の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、空気を水平方向または該水平方向よりも上方向に吹き出すための水平吹きモード、の外部からの選択操作を受け付け可能な受付部(201)と、暖房運転において、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転において受付部(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。即ち、水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、在室者の操作により受け付けられるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
第8の発明は、第7の発明において、上記制御部(92)は、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けない場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
本発明及び上記第7の発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、上記第2の発明によれば、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断される。
また、上記第3の発明及び上記第8の発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
また、上記第4の発明によれば、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
また、上記第5の発明によれば、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、上記第6の発明によれば、空気の風速は簡単に高められる。
図1は、実施形態1の室内ユニットを斜め下方から見た斜視図である。 図2は、ケーシング本体の天板を省略した室内ユニットの概略の平面図である。 図3は、図2のIII−O−III断面を示す室内ユニットの概略の断面図である。 図4は、室内ユニットの概略の下面図である。 図5は、実施形態1に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。 図6は、水平吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図7は、下吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図8は、気流ブロック位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図9は、室内ユニットが行う気流ローテーションの1サイクルを示す説明図であって、各動作における室内ユニットの下面を模式的に示したものである。 図10は、室内ユニットが暖房運転時の気流ローテーションを行っている場合の室内の温度分布を示す室内空間の平面図である。 図11は、実施形態2に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態1≫
−室内ユニットの構成−
図1に示すように、本実施形態1の室内ユニット(10)は、いわゆる天井埋込型に構成されている。この室内ユニット(10)は、図外の室外ユニットと共に空気調和装置を構成する。空気調和装置では、室内ユニット(10)と室外ユニットを連絡配管で接続することによって、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路が形成されている。
図1〜図5に示すように、室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、吸込温度センサ(81)(温度検知部に相当)と、室内制御部(90)とを備えている。
〈ケーシング〉
ケーシング(20)は、室内空間(500)の天井(501)に設置されている。ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)と化粧パネル(22)とによって構成されている。このケーシング(20)には、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)とが収容されている。
ケーシング本体(21)は、室内空間(500)の天井(501)に形成された開口に挿入されて配置されている。ケーシング本体(21)は、下面が開口する概ね直方体状の箱形に形成されている。このケーシング本体(21)は、概ね平板状の天板(21a)と、天板(21a)の周縁部から下方に延びる側板(21b)とを有している。
〈室内ファン〉
図3に示すように、室内ファン(31)は、下方から吸い込んだ空気を径方向の外側に向けて吹き出す遠心送風機である。室内ファン(31)は、ケーシング本体(21)の内部中央に配置されている。室内ファン(31)は、室内ファンモータ(31a)によって駆動される。室内ファンモータ(31a)は、天板(21a)の中央部に固定されている。
〈ベルマウス〉
ベルマウス(36)は、室内ファン(31)の下方に配置されている。このベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内するための部材である。ベルマウス(36)は、ドレンパン(33)と共に、ケーシング(20)の内部空間を、室内ファン(31)の吸い込み側に位置する一次空間(21c)と、室内ファン(31)の吹き出し側に位置する二次空間(21d)とに仕切っている。
〈室内熱交換器〉
室内熱交換器(32)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。図2に示すように、室内熱交換器(32)は、平面視でロ字状に形成され、室内ファン(31)の周囲を囲むように配置されている。つまり、室内熱交換器(32)は、二次空間(21d)に配置されている。室内熱交換器(32)は、その内側から外側へ向かって通過する空気を、冷媒回路の冷媒と熱交換させる。
〈ドレンパン〉
ドレンパン(33)は、いわゆる発泡スチロール製の部材である。図3に示すように、ドレンパン(33)は、ケーシング本体(21)の下端を塞ぐように配置されている。ドレンパン(33)の上面には、室内熱交換器(32)の下端に沿った水受溝(33b)が形成されている。水受溝(33b)には、室内熱交換器(32)の下端部が入り込んでいる。水受溝(33b)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。
図2に示すように、ドレンパン(33)には、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが四つずつ形成されている。主吹出し通路(34a〜34d)及び副吹出し通路(35a〜35d)は、室内熱交換器(32)を通過した空気が流れる通路であって、ドレンパン(33)を上下方向に貫通している。主吹出し通路(34a〜34d)は、断面が細長い長方形状の貫通孔である。主吹出し通路(34a〜34d)は、ケーシング本体(21)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。副吹出し通路(35a〜35d)は、断面がやや湾曲した矩形状の貫通孔である。副吹出し通路(35a〜35d)は、ケーシング本体(21)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。つまり、ドレンパン(33)では、その周縁に沿って、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが交互に配置されている。
〈化粧パネル〉
化粧パネル(22)は、四角い厚板状に形成された樹脂製の部材である。化粧パネル(22)の下部は、ケーシング本体(21)の天板(21a)よりも一回り大きな正方形状に形成されている。この化粧パネル(22)は、ケーシング本体(21)の下面を覆うように配置されている。また、化粧パネル(22)の下面は、ケーシング(20)の下面を構成し、室内空間(500)に露出している。
図3及び図4に示すように、化粧パネル(22)の中央部には、正方形状の一つの吸込口(23)(吸込み開口に相当)が形成されている。吸込口(23)は、化粧パネル(22)を上下に貫通し、ケーシング(20)内部の一次空間(21c)に連通する。ケーシング(20)へ吸い込まれる空気は、吸込口(23)を通って一次空間(21c)へ流入する。吸込口(23)には、格子状の吸込グリル(41)が設けられている。また、吸込グリル(41)の上方には、吸込フィルタ(42)が配置されている。
化粧パネル(22)には、概ね四角い輪状の吹出口(26)が、吸込口(23)を囲むように形成されている。図4に示すように、吹出口(26)は、四つの主吹出し開口(24a〜24d)(吹出し開口に相当)と、四つの副吹出し開口(25a〜25d)とに区分されている。
主吹出し開口(24a〜24d)は、主吹出し通路(34a〜34d)の断面形状に対応した細長い開口である。主吹出し開口(24a〜24d)は、化粧パネル(22)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。
化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)は、ドレンパン(33)の主吹出し通路(34a〜34d)と一対一に対応している。各主吹出し開口(24a〜24d)は、対応する主吹出し通路(34a〜34d)と連通する。つまり、第1主吹出し開口(24a)は第1主吹出し通路(34a)と、第2主吹出し開口(24b)は第2主吹出し通路(34b)と、第3主吹出し開口(24c)は第3主吹出し通路(34c)と、第4主吹出し開口(24d)は第4主吹出し通路(34d)と、それぞれ連通する。
副吹出し開口(25a〜25d)は、1/4円弧状の開口である。副吹出し開口(25a〜25d)は、化粧パネル(22)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。化粧パネル(22)の副吹出し開口(25a〜25d)は、ドレンパン(33)の副吹出し通路(35a〜35d)と一対一に対応している。各副吹出し開口(25a〜25d)は、対応する副吹出し通路(35a〜35d)と連通する。つまり、第1副吹出し開口(25a)は第1副吹出し通路(35a)と、第2副吹出し開口(25b)は第2副吹出し通路(35b)と、第3副吹出し開口(25c)は第3副吹出し通路(35c)と、第4副吹出し開口(25d)は第4副吹出し通路(35d)と、それぞれ連通する。
〈風向調節羽根〉
図4に示すように各主吹出し開口(24a〜24d)には、風向調節羽根(51)が設けられている。風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)を調節するための部材である。
風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向を上下方向に変更する。つまり、風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向と水平方向のなす角度が変化するように、吹出し気流の方向を変化させる。
風向調節羽根(51)は、化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)の長手方向の一端から他端に亘って延びる細長い板状に形成されている。図3に示すように、風向調節羽根(51)は、その長手方向に延びる中心軸(53)まわりに回動自在となるように、支持部材(52)に支持されている。風向調節羽根(51)は、その横断面(長手方向と直交する断面)の形状が揺動運動の中心軸(53)から遠ざかる方向に凸となるように湾曲している。
図4に示すように、各風向調節羽根(51)には、駆動モータ(54)が連結されている。風向調節羽根(51)は、駆動モータ(54)によって駆動され、中心軸(53)まわりに所定の角度範囲で回転移動する。また、詳しくは後述するが、風向調節羽根(51)は、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流れを妨げる気流ブロック位置に変位可能となっており、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流を阻害する気流阻害機構(50)を兼ねている。
〈吸込温度センサ〉
図3に示すように、吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)付近に設けられている。吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)からケーシング本体(21)内に吸い込まれる空気の吸い込み温度をセンシングする。
〈室内制御部〉
室内制御部(90)は、メモリ及びCPUによって構成されており、室内ユニット(10)の動作を制御する。図5に示すように、室内制御部(90)は、吸込温度センサ(81)と、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と接続されている。室内制御部(90)は、メモリに格納されている各種プログラムをCPUが読み出して実行することにより、負荷検知部(91)及びモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。モータ制御部(92)には、各駆動モータ(54)を制御して各主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を制御する風向制御部(93)と、室内ファンモータ(31a)を制御する回転数制御部(94)とが含まれる。
負荷検知部(91)は、吸込温度センサ(81)の検知結果である空気の吸込み温度を用いて、室内空間(500)の負荷を検知する。特に、負荷検知部(91)による室内空間(500)の負荷の検知動作は、暖房運転時に行われる。具体的に、負荷検知部(91)は、暖房運転時における室内空間(500)の設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果(吸込み温度)との差により、室内空間(500)の負荷を検知する。当該差が大きい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は大きいと検知され、当該差が小さい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は小さいと検知される。そこで、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも高い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い高負荷状態であると検知する。逆に、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも低い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも低い低負荷状態であると検知する。
なお、本実施形態1に言う暖房運転には、圧縮機(図示せず)及び室内ファン(31)の運転により、暖められた空気が室内空間(500)に供給される場合の他、室内ファン(31)は運転を継続しているものの圧縮機が一時的に停止する場合(即ちサーキュレーション運転)も含むものとする。
風向制御部(93)は、各駆動モータ(54)を作動させることによって各風向調節羽根(51)の位置を個別に制御する。風向制御部(93)の制御の詳細については、“−風向制御部の制御動作−”にて述べる。
回転数制御部(94)は、室内ファンモータ(31a)の制御により、室内ファン(31)の回転速度を制御する。
−室内ユニット内における空気の流れ−
室内ユニット(10)の運転中には、室内ファン(31)が回転する。室内ファン(31)が回転すると、室内空間(500)の室内空気が、吸込口(23)を通ってケーシング(20)内の一次空間(21c)へ流入する。一次空間(21c)へ流入した空気は、室内ファン(31)に吸い込まれ、二次空間(21d)へ吹き出される。
二次空間(21d)へ流入した空気は、室内熱交換器(32)を通過する間に冷却され又は加熱され、その後に四つの主吹出し通路(34a〜34d)と四つの副吹出し通路(35a〜35d)へ分かれて流入する。主吹出し通路(34a〜34d)へ流入した空気は、主吹出し開口(24a〜24d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。副吹出し通路(35a〜35d)へ流入した空気は、副吹出し開口(25a〜25d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。
即ち、室内空間(500)の空気が吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入し、その後吹出口(26)を介して再び室内空間(500)へと吹き出される空気の流れは、室内ファン(31)によって生成される。
冷房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が蒸発器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に冷却される。一方、暖房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が凝縮器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に加熱される。
−風向調節羽根の動作−
上述したように、風向調節羽根(51)は、中心軸(53)まわりに回転移動することによって、吹出し気流の方向を変更する。風向調節羽根(51)は、図6に示す水平吹き位置と、図7に示す下吹き位置との間を移動可能となっている。また、風向調節羽根(51)は、図7に示す下吹き位置から更に回転移動することによって、図8に示す気流ブロック位置にも移動可能となっている。
風向調節羽根(51)の位置が図6に示す水平吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が横方向に変更され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が水平吹き状態となる。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)は、水平方向に対して例えば25°程度に設定される。この場合、厳密に言えば吹出し気流の方向は水平方向よりも僅かに下向きとなるが、気流の方向は実質的に水平方向であると言って差し支えない。このように、吹出し気流が水平吹き状態となることで、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達可能となる。
風向調節羽根(51)の位置が図7に示す下吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が概ねそのまま維持され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が下吹き状態となる。この場合、吹出し気流の方向は、厳密に言えば、真下よりも吸込口(23)から離れる方向に若干傾いた斜め下方向となる。
風向調節羽根(51)の位置が図8に示す気流ブロック位置になっている場合は、主吹出し開口(24a〜24d)の大半が風向調節羽根(51)によって塞がれた状態になると共に、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が吸込口(23)側に変更される。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する際の空気の圧力損失が大きくなるため、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流量が少なくなる。また、空気は、主吹出し開口(24a〜24d)から吸込口(23)側へ向かって吹き出される。このため、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された空気は、すぐに吸込口(23)へ吸い込まれることとなる。つまり、風向調節羽根(51)が気流ブロック位置となっている主吹出し開口(24a〜24d)からは、空気が室内空間(500)へ実質的に供給されない。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
先ず、本実施形態1に係る風向制御部(93)の制御動作の本質について説明する。
暖房運転において、室内空間(500)の負荷が高負荷状態であると負荷検知部(91)が検知した場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を制御する(水平吹きモード)。
暖房運転は、例えば冬季のように外気温度が比較的低い場合に行われるが、暖房運転中に室内空間(500)の壁付近から冷気が室内空間(500)内部へと進入してくる場合がある。室内空間(500)が高負荷状態であれば、この現象は顕著に生じていることになる。これに対し、本実施形態1では、暖房運転時に室内空間(500)が高負荷状態であれば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、風向調節羽根(51)によって水平方向に導く。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
更に、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態であると判断した場合(即ち、水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合(通常吹きモード)よりも高くする制御も行われる。
空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。
(II)回転数制御部(94)は、室内ファン(31)の回転数を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を図8の気流ブロック位置にさせ、且つ、回転数制御部(94)は、室内ファン(31)の回転数を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする。
上記(I)の方法では、例えば1つの主吹出し開口(24a)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き状態(水平吹き位置)に設定する。つまり、(I)の方法では、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して小さくなると言える。この場合、主吹出し開口(24a)から室内空間(500)へは、空気の吹き出しが実質的になされない。しかし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)から室内空間(500)には、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から空気が吹き出される場合よりも風速の高い空気が、概ね水平方向に吹き出されることになる。
上記(II)の方法では、室内ファン(31)の回転数が高められる。そのため、水平吹き位置に設定されている主吹出し開口(24a〜24d)からは、風速が高められた空気が概ね水平方向に吹き出されることは、言うまでもない。
上記(III)の方法は、(I)の方法及び(II)の方法が共に採用された場合を表している。この場合、水平吹き位置を採る風向調節羽根(51)が設けられた主吹出し開口(24a〜24d)からは、上記(I)及び(II)よりも風速が高められた空気が、水平方向に吹き出される。
上記(I)〜(III)のいずれかの方法によって空気の風速が高められることにより、比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達する。従って、室内空間(500)の壁(502)は、風速が高められない場合(即ち、通常吹きモード)に比してより確実に暖められ、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れは、より確実に遮断される。
なお、暖房運転において、室内空間(500)の負荷が低負荷状態である通常吹きモードの場合、以下の気流ローテーションにて述べる通常吹出し動作が行われても良い。また、通常吹きモードでは、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採ることで空気の風向が水平状態となるが、風速は水平吹きモードよりも低い制御が行われてもよい。
〈暖房運転時の気流の応用例:気流ローテーションについて〉
次に、上述した水平吹きモードを利用した応用例について述べる。
応用例では、室内ユニット(10)が後述する通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作を実行できるように、風向制御部(93)は、風向調節羽根(51)の位置を制御する。更に、風向制御部(93)は、室内ユニット(10)が図9に示す気流ローテーションを行うように、各主吹出し開口(24a〜24d)に設けられた風向調節羽根(51)の位置を変更する制御を行う。図9では、気流ローテーションの一つのサイクルにおいて、一回目の通常吹出し動作、第1吹出し動作、二回目の通常吹出し動作、第2吹出し動作が順に行われる。つまり、気流ローテーションの一つのサイクルでは、二回の通常吹出し動作と、一回の第1吹出し動作と、一回の第2吹出し動作とが行われる。
なお、気流ローテーション中、室内ファン(31)の回転速度は実質的に一定に保たれているとする。また、気流ローテーション中、風速を高める方法として、上記(I)が採用された場合を例に取る。
なお、以下では、説明の便宜上、図1、図4及び図9に示すように、化粧パネル(22)の互いに対向する二つの辺に沿った第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)を「第1開口(24X)」、残りの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)を「第2開口(24Y)」と言う。
暖房運転時の通常吹出し動作において、風向制御部(93)は、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、下吹き位置に設定する。このため、暖房運転時の通常吹出し動作では、四つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気が下向きに吹き出される。
暖房運転時の第1吹出し動作において、風向制御部(93)は、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から室内空間(500)へ吹き出され、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第1吹出し動作では、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から、空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
暖房運転時の第2吹出し動作において、風向制御部(93)は、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から室内空間(500)へ吹き出され、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第2吹出し動作では、二つの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から、調和空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
なお、通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作の何れにおいても、副吹出し開口(25a〜25d)からは空気が吹き出される。
また、図9に示す暖房運転時の気流ローテーションの一つのサイクルでは、一回目の通常吹出し動作の継続時間、第1吹出し動作の継続時間、二回目の通常吹出し動作の継続時間、及び第2吹出し動作の継続時間のそれぞれが、互いに同じ時間(例えば、120秒)に設定される。
〈暖房運転時の室内空間の温度分布〉
暖房運転時の室内空間(500)の温度分布について、図10を参照しながら説明する。
図10は、室内ユニット(10)の暖房運転中における室内空間(500)の温度分布のシミュレーション結果を示している。図10は、室内ユニット(10)が暖房運転を開始してから20分後の、室内空間(500)の床面から60cmの位置における気温を示している。また、図10では、ハッチングの密度が高い領域ほど気温が高い。
なお、シミュレーションの対象となる部屋は、床面が概ね正方形状であり、中央にパーティション(510)が設けられた細長い二つのデスク(511)が平行に配置されている。また、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の天井の概ね中央に配置されている。
まず、室内空間(500)に従来の室内ユニット(610)が設置されている場合の、室内空間(500)の温度分布について、図10の(a)を参照しながら説明する。
暖房運転時において、従来の室内ユニット(610)では、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)が下吹き位置に設定される。そして、従来の室内ユニット(610)は、室内熱交換器(32)を通過する際に加熱された空気を、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から実質的に床面に向かって吹き出す。
図10の(a)に示すように、室内空間(500)では、室内ユニット(610)の下方に位置する中央部の領域において、気温が非常に高くなっている。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に滞留するからだと推定される。
一方、室内空間(500)では、室内ユニット(610)から離れた周辺部の領域において、気温が充分に上昇していない。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)よりも壁(502)側の領域に到達できないからだと推定される。
次に、室内空間(500)に本実施形態1の室内ユニット(10)が設置されており、上述した応用例である気流ローテーションが行われる場合の室内空間(500)の温度分布について、図10の(b)を参照しながら説明する。
通常吹出し動作では、室内ユニット(10)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に供給される。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)の下方に位置する中央部の領域において、気温が上昇する。ただし、通常吹出し動作が間欠的に行われるため、室内空間(500)の中央部の領域における気温が過度に上昇することは無い。
一方、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、概ね水平方向へ、通常吹出し動作中よりも高い流速で吹き出される。従って、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)の上方を流れて室内空間(500)の壁(502)にまで到達する。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)から離れた周辺部の領域においても、気温が上昇する。
また、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、室内空間(500)の壁(502)にまで到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。このため、室内空間(500)の壁(502)が調和空気によって暖められ、その結果、室内空間(500)の壁(502)の温度が上昇する。従って、室内空間(500)の周辺部の領域では、壁(502)が調和空気によって暖められることによっても、気温の低下が抑えられる。
このように、暖房運転時における上記気流ローテーションでは、従来の室内ユニット(610)が暖房運転を行う場合に比べて、室内空間(500)の中央部と周辺部における気温の差が大幅に縮小する。
〈冷房運転時の気流について〉
冷房運転では、風向制御部(93)は、例えば全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、水平吹き位置と下吹き位置との間で往復移動させる。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される比較的冷たい空気の気流は、各風向調節羽根(51)の動作に応じて変動する。
−実施形態1の効果−
本実施形態1の室内ユニット(10)では、暖房運転時の室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、実施形態1では、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は、設定温度と吸込み温度との差によって判断される。即ち、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断されると言える。
また、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする手法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この手法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
上記(I)の手法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための機構を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする手法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転数を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする手法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態1の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態1の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態1の変形例3−
負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を検知する際、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものを利用するのではなく、吸込温度センサ(81)の検知結果を補正した値を利用してもよい。これにより、負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を精度良く検知することができる。主吹出し開口(24a〜24d)や副吹出し開口(25a〜25d)から吹き出された空気が、室内空間(500)を循環せずに直ちに吸込口(23)からケーシング(20)内に吸い込まれる場合に有効である。
−実施形態1の変形例4−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷を検知する方法は、設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果とを利用した方法に限定されずとも良い。例えば、負荷検知部(91)は、暖房運転時の室内空間(500)の負荷を、吸込温度センサ(81)の検知結果と室内空間(500)の床温度との平均値を用いて検知してもよい。この場合、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものではなく、補正後の吸込温度センサ(81)の検知結果が利用されても良い。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、室内空間(500)の壁面負荷や床面負荷から判断されてもよい。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が検知されるタイミングとしては、所定時間間隔毎であってもよいし、室内空間(500)の利用者によってリモートコントローラを介して操作された時であってもよい。
−実施形態1の変形例5−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷の検知には、吸込温度センサ(81)に代えて、室内空間(500)に個別に設置された室内の温度検知用のセンサの検知結果、またはその補正結果が利用されてもよい。なお、個別に設置される室内の温度検知用のセンサの種類は、有線を用いた通信を行うもののみならず、無線通信を行うものであってもよい。
−実施形態1の変形例6−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態1の変形例7−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態1の変形例8−
上述した暖房運転時における気流ローテーション(応用例)は、図9に限定されず、例えば通常吹出し動作と、第1吹出し動作と、第2吹出し動作とを順に繰り返し行うような動作であってもよい。
−実施形態1の変形例9−
また、気流ローテーション(応用例)における第1吹出し動作および第2吹出し動作は、隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気を室内空間(500)へ供給し、残りの隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とする動作であってもよい。
−実施形態1の変形例10−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
従って、上記気流ローテーションにおいて、風速を高める方法として、上記(I)の方法に代えて上記(II)または(III)が採用されてもよいし、(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態1の変形例11−
気流ローテーションにおける各動作の継続時間は、互いに同じ時間(例えば、120秒)ではなく、異なっていても良い。
−実施形態1の変形例12−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
≪実施形態2≫
上記実施形態1では、室内空間(500)の負荷が負荷検知部(91)によって自動で検知され、その結果に応じて風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明した。本実施形態2では、在室者によってリモートコントローラ(201)が操作された際に、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明する。
−室内ユニットの構成−
本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、上記実施形態1と同様、室内空間(500)に空気を吹き出すためのものである。本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、室内制御部(90)と、リモートコントローラ(201)(受付部に相当)とを備えている。図11に示すように、室内制御部(90)は、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と、更にはリモートコントローラ(201)と接続されている。室内制御部(90)は、風向制御部(93)及び回転数制御部(94)を有するモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。
即ち、本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、図11から明らかなように、上記実施形態1の吸込温度センサ(81)を備えていなくてもよく、室内制御部(90)は、上記実施形態1の負荷検知部(91)としては機能しない。
なお、本実施形態2のケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)は、上記実施形態1にて説明したケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)と同様である。
即ち、ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)及び化粧パネル(22)によって構成され、複数の吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)及び1つの吸込口(23)が形成されている。室内ファン(31)は、室内空間(500)の空気を吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入させ、その後吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)を介して再び室内空間(500)へと吹き出す空気の流れを生成する。室内熱交換器(32)は、ケーシング(20)内部に吸い込まれた空気を、冷媒との間で熱交換させる。ドレンパン(33)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。ベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内する。風向調節羽根(51)は、各主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられ、該主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更する。
“−室内ユニット内における空気の流れ−”、“−風向調節羽根の動作−”は、上記実施形態1と同様のため、詳細な説明を省略する。
〈リモートコントローラ〉
リモートコントローラ(201)は、室内空間(500)の壁(502)等に取り付けられており、室内制御部(90)と有線または無線によって通信可能に室内制御部(90)に接続されている。リモートコントローラ(201)は、在室者の操作を受け付ける。即ち、在室者は、リモートコントローラ(201)を介して、空気調和装置に関する各種設定や動作指示を行うことができる。リモートコントローラ(201)は、各種設定及び動作指示を受け付けると、これを室内制御部(90)に送信する。
特に、本実施形態2の室内ユニット(10)は、空気をあえて水平方向に吹き出すための水平吹きモードを有している。図示してはいないが、リモートコントローラ(201)には、水平吹きモードを選択する外部からの操作を受け付けるための水平吹きモード選択ボタン、が備えられている。水平吹きモード選択ボタンが選択されると、リモートコントローラ(201)は、水平吹きモードが選択された旨を室内制御部(90)に送信する。
在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合としては、在室者が、リモートコントローラ(201)を介して暖房運転の開始指示を行ったが、室内空間(500)の壁付近が中央部に比して温度が低いと感じる場合である。即ち、在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合とは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合と言える。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
暖房運転において、水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、本実施形態2に係る風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、各風向調節羽根(51)を制御する。即ち、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定する。
また、暖房運転において水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、モータ制御部(92)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、水平吹きモードの選択をリモートコントローラ(201)が受け付けない場合(水平吹きモードが選択されていない場合。即ち、通常吹きモード時)よりも高くする制御も行う。空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。即ち、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも小さくする。
(II)回転数制御部(94)は、室内ファン(31)の回転数を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置にさせ、且つ、回転数制御部(94)は、室内ファン(31)の回転数を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする。
上記(I)〜(III)それぞれは、実施形態1にて説明した(I)〜(III)に対応する。従って、上記(I)〜(III)の詳細な説明は省略する。
これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって確実に暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。そして、壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
なお、通常吹きモードでは、空気の風向は下方向であってもよい。また、通常吹きモードでは、空気の風向は水平方向であるが、風速は水平吹きモード時よりも低い制御が行われても良い。
〈暖房運転時の気流の応用例〉
上述した本実施形態2に係る暖房運転時の気流の水平吹きモードにおける応用例としては、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが挙げられる。即ち、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが行われても良い。気流ローテーションに係る詳細の説明、及び、室内空間(500)の温度分布の説明については、省略する。
また、“〈冷房運転時の気流について〉”も、上記実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
−実施形態2の効果−
本実施形態2の室内ユニット(10)では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、在室者によって選択されるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断される。そのため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、本実施形態2では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、リモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けない場合(通常吹きモード時)に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする方法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この方法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
(I)の方法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする方法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転数を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする方法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態2の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態2の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態2の変形例3−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態2の変形例4−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態2の変形例5−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態2の変形例6−
室内ユニット(10)は、室内空間の負荷を自動で検知して水平吹き状態を採る実施形態1の態様と、在室者からの操作によって水平吹き状態を採る実施形態2の態様とを組合せた構成であってもよい。この場合、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の負荷を自動検知して水平吹きモードを採る自動検知モードと、室内空間(500)の負荷を自動検知はせずに在室者からの操作によって水平吹きモードを採る手動モードとを備えていてもよい。
この際、例えば在室者がリモートコントローラ(201)を介して自動検知モードと手動モードとを切り換えることができるように、室内ユニット(10)は構成されていることが好ましい。室内ユニット(10)は、自動検知モードが設定されている場合は実施形態1の態様を採り、手動モードが設定されている場合には実施形態2の態様を採ることができる。
−実施形態2の変形例7−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
なお、気流ローテーションについての変形例は、上記実施形態1にて記載した変形例と同様である。
以上説明したように、本発明は、室内空間に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットについて有用である。
10 室内ユニット
20 ケーシング(室内ケーシング)
24a〜24d 主吹出し開口(吹出し開口)
50 気流阻害機構
51 風向調節羽根
81 温度センサ(温度検知部)
91 負荷検知部
92 モータ制御部(制御部)
201 リモートコントローラ(受付部)
500 室内空間
本発明は、室内の空調を行う空気調和装置の室内ユニットに関するものである。
従来より、例えば特許文献1に開示されているような空気調和装置の室内ユニットが知られている。この種の室内ユニットは、天井付近に設置され、加熱され又は冷却された空気を室内空間へ吹き出す。
特開平1−302059号公報
特許文献1では、暖房運転において外気温度と室温との差が非常に大きいような高負荷時、暖かい空気が下方向に供給されるように、風向を下吹きとする調節が行われる。しかしながら、この場合、室内ユニットの真下は暖められても、室内空間には壁付近から冷気が進入する。すると、室内空間の例えば中央部と壁付近(周辺部)との温度差は依然として大きい状態が保たれてしまう。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室内空間の壁付近からの冷気の進入を防ぐことである。
第1の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達する。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
第2の発明は、第1の発明において、上記室内ケーシング(20)には、吸込み開口(23)が更に形成されており、上記吸込み開口(23)から上記室内ケーシング(20)内に吸い込まれる空気の吸込み温度を検知する温度検知部(81)、を更に備え、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合とは、上記暖房運転における設定温度と上記吸込み温度との差が所定差よりも高い場合であることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、上述のように簡単な方法によって判断される。
第3の発明は、第1の発明または第2の発明において、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
第4の発明は、第3の発明において、上記室内ケーシング(20)には、上記吹出し開口(24a〜24d)が少なくとも1つ形成され、上記吹出し開口(24a〜24d)に対応して、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)が設けられ、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、少なくとも1つの上記吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して小さくなるように、上記気流阻害機構(50)を制御することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
第5の発明は、第4の発明において、上記風向調節羽根(51)は、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成され、上記気流阻害機構(50)を兼ねていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
第6の発明は、第3の発明から第5の発明のいずれか1つにおいて、上記室内ケーシング(20)内部に設けられ、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の流れを生成する室内ファン(31)、を更に備え、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記室内ファン(31)の回転速度を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、空気の風速は簡単に高められる。
第7の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、空気を水平方向または該水平方向よりも上方向に吹き出すための水平吹きモード、をユーザが選択するための操作を受け付け可能な受付部(201)と、暖房運転において、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転において受付部(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。即ち、水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者(ユーザ)自身が感じた場合に、在室者の操作により受け付けられるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
第8の発明は、第7の発明において、上記制御部(92)は、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けない場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
本発明及び上記第7の発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、上記第2の発明によれば、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断される。
また、上記第3の発明及び上記第8の発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
また、上記第4の発明によれば、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
また、上記第5の発明によれば、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、上記第6の発明によれば、空気の風速は簡単に高められる。
図1は、実施形態1の室内ユニットを斜め下方から見た斜視図である。 図2は、ケーシング本体の天板を省略した室内ユニットの概略の平面図である。 図3は、図2のIII−O−III断面を示す室内ユニットの概略の断面図である。 図4は、室内ユニットの概略の下面図である。 図5は、実施形態1に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。 図6は、水平吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図7は、下吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図8は、気流ブロック位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図9は、室内ユニットが行う気流ローテーションの1サイクルを示す説明図であって、各動作における室内ユニットの下面を模式的に示したものである。 図10は、室内ユニットが暖房運転時の気流ローテーションを行っている場合の室内の温度分布を示す室内空間の平面図である。 図11は、実施形態2に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態1≫
−室内ユニットの構成−
図1に示すように、本実施形態1の室内ユニット(10)は、いわゆる天井埋込型に構成されている。この室内ユニット(10)は、図外の室外ユニットと共に空気調和装置を構成する。空気調和装置では、室内ユニット(10)と室外ユニットを連絡配管で接続することによって、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路が形成されている。
図1〜図5に示すように、室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、吸込温度センサ(81)(温度検知部に相当)と、室内制御部(90)とを備えている。
〈ケーシング〉
ケーシング(20)は、室内空間(500)の天井(501)に設置されている。ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)と化粧パネル(22)とによって構成されている。このケーシング(20)には、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)とが収容されている。
ケーシング本体(21)は、室内空間(500)の天井(501)に形成された開口に挿入されて配置されている。ケーシング本体(21)は、下面が開口する概ね直方体状の箱形に形成されている。このケーシング本体(21)は、概ね平板状の天板(21a)と、天板(21a)の周縁部から下方に延びる側板(21b)とを有している。
〈室内ファン〉
図3に示すように、室内ファン(31)は、下方から吸い込んだ空気を径方向の外側に向けて吹き出す遠心送風機である。室内ファン(31)は、ケーシング本体(21)の内部中央に配置されている。室内ファン(31)は、室内ファンモータ(31a)によって駆動される。室内ファンモータ(31a)は、天板(21a)の中央部に固定されている。
〈ベルマウス〉
ベルマウス(36)は、室内ファン(31)の下方に配置されている。このベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内するための部材である。ベルマウス(36)は、ドレンパン(33)と共に、ケーシング(20)の内部空間を、室内ファン(31)の吸い込み側に位置する一次空間(21c)と、室内ファン(31)の吹き出し側に位置する二次空間(21d)とに仕切っている。
〈室内熱交換器〉
室内熱交換器(32)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。図2に示すように、室内熱交換器(32)は、平面視でロ字状に形成され、室内ファン(31)の周囲を囲むように配置されている。つまり、室内熱交換器(32)は、二次空間(21d)に配置されている。室内熱交換器(32)は、その内側から外側へ向かって通過する空気を、冷媒回路の冷媒と熱交換させる。
〈ドレンパン〉
ドレンパン(33)は、いわゆる発泡スチロール製の部材である。図3に示すように、ドレンパン(33)は、ケーシング本体(21)の下端を塞ぐように配置されている。ドレンパン(33)の上面には、室内熱交換器(32)の下端に沿った水受溝(33b)が形成されている。水受溝(33b)には、室内熱交換器(32)の下端部が入り込んでいる。水受溝(33b)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。
図2に示すように、ドレンパン(33)には、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが四つずつ形成されている。主吹出し通路(34a〜34d)及び副吹出し通路(35a〜35d)は、室内熱交換器(32)を通過した空気が流れる通路であって、ドレンパン(33)を上下方向に貫通している。主吹出し通路(34a〜34d)は、断面が細長い長方形状の貫通孔である。主吹出し通路(34a〜34d)は、ケーシング本体(21)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。副吹出し通路(35a〜35d)は、断面がやや湾曲した矩形状の貫通孔である。副吹出し通路(35a〜35d)は、ケーシング本体(21)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。つまり、ドレンパン(33)では、その周縁に沿って、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが交互に配置されている。
〈化粧パネル〉
化粧パネル(22)は、四角い厚板状に形成された樹脂製の部材である。化粧パネル(22)の下部は、ケーシング本体(21)の天板(21a)よりも一回り大きな正方形状に形成されている。この化粧パネル(22)は、ケーシング本体(21)の下面を覆うように配置されている。また、化粧パネル(22)の下面は、ケーシング(20)の下面を構成し、室内空間(500)に露出している。
図3及び図4に示すように、化粧パネル(22)の中央部には、正方形状の一つの吸込口(23)(吸込み開口に相当)が形成されている。吸込口(23)は、化粧パネル(22)を上下に貫通し、ケーシング(20)内部の一次空間(21c)に連通する。ケーシング(20)へ吸い込まれる空気は、吸込口(23)を通って一次空間(21c)へ流入する。吸込口(23)には、格子状の吸込グリル(41)が設けられている。また、吸込グリル(41)の上方には、吸込フィルタ(42)が配置されている。
化粧パネル(22)には、概ね四角い輪状の吹出口(26)が、吸込口(23)を囲むように形成されている。図4に示すように、吹出口(26)は、四つの主吹出し開口(24a〜24d)(吹出し開口に相当)と、四つの副吹出し開口(25a〜25d)とに区分されている。
主吹出し開口(24a〜24d)は、主吹出し通路(34a〜34d)の断面形状に対応した細長い開口である。主吹出し開口(24a〜24d)は、化粧パネル(22)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。
化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)は、ドレンパン(33)の主吹出し通路(34a〜34d)と一対一に対応している。各主吹出し開口(24a〜24d)は、対応する主吹出し通路(34a〜34d)と連通する。つまり、第1主吹出し開口(24a)は第1主吹出し通路(34a)と、第2主吹出し開口(24b)は第2主吹出し通路(34b)と、第3主吹出し開口(24c)は第3主吹出し通路(34c)と、第4主吹出し開口(24d)は第4主吹出し通路(34d)と、それぞれ連通する。
副吹出し開口(25a〜25d)は、1/4円弧状の開口である。副吹出し開口(25a〜25d)は、化粧パネル(22)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。化粧パネル(22)の副吹出し開口(25a〜25d)は、ドレンパン(33)の副吹出し通路(35a〜35d)と一対一に対応している。各副吹出し開口(25a〜25d)は、対応する副吹出し通路(35a〜35d)と連通する。つまり、第1副吹出し開口(25a)は第1副吹出し通路(35a)と、第2副吹出し開口(25b)は第2副吹出し通路(35b)と、第3副吹出し開口(25c)は第3副吹出し通路(35c)と、第4副吹出し開口(25d)は第4副吹出し通路(35d)と、それぞれ連通する。
〈風向調節羽根〉
図4に示すように各主吹出し開口(24a〜24d)には、風向調節羽根(51)が設けられている。風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)を調節するための部材である。
風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向を上下方向に変更する。つまり、風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向と水平方向のなす角度が変化するように、吹出し気流の方向を変化させる。
風向調節羽根(51)は、化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)の長手方向の一端から他端に亘って延びる細長い板状に形成されている。図3に示すように、風向調節羽根(51)は、その長手方向に延びる中心軸(53)まわりに回動自在となるように、支持部材(52)に支持されている。風向調節羽根(51)は、その横断面(長手方向と直交する断面)の形状が揺動運動の中心軸(53)から遠ざかる方向に凸となるように湾曲している。
図4に示すように、各風向調節羽根(51)には、駆動モータ(54)が連結されている。風向調節羽根(51)は、駆動モータ(54)によって駆動され、中心軸(53)まわりに所定の角度範囲で回転移動する。また、詳しくは後述するが、風向調節羽根(51)は、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流れを妨げる気流ブロック位置に変位可能となっており、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流を阻害する気流阻害機構(50)を兼ねている。
〈吸込温度センサ〉
図3に示すように、吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)付近に設けられている。吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)からケーシング本体(21)内に吸い込まれる空気の吸い込み温度をセンシングする。
〈室内制御部〉
室内制御部(90)は、メモリ及びCPUによって構成されており、室内ユニット(10)の動作を制御する。図5に示すように、室内制御部(90)は、吸込温度センサ(81)と、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と接続されている。室内制御部(90)は、メモリに格納されている各種プログラムをCPUが読み出して実行することにより、負荷検知部(91)及びモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。モータ制御部(92)には、各駆動モータ(54)を制御して各主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を制御する風向制御部(93)と、室内ファンモータ(31a)を制御する回転速度制御部(94)とが含まれる。
負荷検知部(91)は、吸込温度センサ(81)の検知結果である空気の吸込み温度を用いて、室内空間(500)の負荷を検知する。特に、負荷検知部(91)による室内空間(500)の負荷の検知動作は、暖房運転時に行われる。具体的に、負荷検知部(91)は、暖房運転時における室内空間(500)の設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果(吸込み温度)との差により、室内空間(500)の負荷を検知する。当該差が大きい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は大きいと検知され、当該差が小さい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は小さいと検知される。そこで、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも高い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い高負荷状態であると検知する。逆に、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも低い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも低い低負荷状態であると検知する。
なお、本実施形態1に言う暖房運転には、圧縮機(図示せず)及び室内ファン(31)の運転により、暖められた空気が室内空間(500)に供給される場合の他、室内ファン(31)は運転を継続しているものの圧縮機が一時的に停止する場合(即ちサーキュレーション運転)も含むものとする。
風向制御部(93)は、各駆動モータ(54)を作動させることによって各風向調節羽根(51)の位置を個別に制御する。風向制御部(93)の制御の詳細については、“−風向制御部の制御動作−”にて述べる。
回転速度制御部(94)は、室内ファンモータ(31a)の制御により、室内ファン(31)の回転速度を制御する。
−室内ユニット内における空気の流れ−
室内ユニット(10)の運転中には、室内ファン(31)が回転する。室内ファン(31)が回転すると、室内空間(500)の室内空気が、吸込口(23)を通ってケーシング(20)内の一次空間(21c)へ流入する。一次空間(21c)へ流入した空気は、室内ファン(31)に吸い込まれ、二次空間(21d)へ吹き出される。
二次空間(21d)へ流入した空気は、室内熱交換器(32)を通過する間に冷却され又は加熱され、その後に四つの主吹出し通路(34a〜34d)と四つの副吹出し通路(35a〜35d)へ分かれて流入する。主吹出し通路(34a〜34d)へ流入した空気は、主吹出し開口(24a〜24d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。副吹出し通路(35a〜35d)へ流入した空気は、副吹出し開口(25a〜25d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。
即ち、室内空間(500)の空気が吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入し、
その後吹出口(26)を介して再び室内空間(500)へと吹き出される空気の流れは、室内ファン(31)によって生成される。
冷房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が蒸発器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に冷却される。一方、暖房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が凝縮器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に加熱される。
−風向調節羽根の動作−
上述したように、風向調節羽根(51)は、中心軸(53)まわりに回転移動することによって、吹出し気流の方向を変更する。風向調節羽根(51)は、図6に示す水平吹き位置と、図7に示す下吹き位置との間を移動可能となっている。また、風向調節羽根(51)は、図7に示す下吹き位置から更に回転移動することによって、図8に示す気流ブロック位置にも移動可能となっている。
風向調節羽根(51)の位置が図6に示す水平吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が横方向に変更され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が水平吹き状態となる。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)は、水平方向に対して例えば25°程度に設定される。この場合、厳密に言えば吹出し気流の方向は水平方向よりも僅かに下向きとなるが、気流の方向は実質的に水平方向であると言って差し支えない。このように、吹出し気流が水平吹き状態となることで、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達可能となる。
風向調節羽根(51)の位置が図7に示す下吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が概ねそのまま維持され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が下吹き状態となる。この場合、吹出し気流の方向は、厳密に言えば、真下よりも吸込口(23)から離れる方向に若干傾いた斜め下方向となる。
風向調節羽根(51)の位置が図8に示す気流ブロック位置になっている場合は、主吹出し開口(24a〜24d)の大半が風向調節羽根(51)によって塞がれた状態になると共に、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が吸込口(23)側に変更される。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する際の空気の圧力損失が大きくなるため、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流量が少なくなる。また、空気は、主吹出し開口(24a〜24d)から吸込口(23)側へ向かって吹き出される。このため、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された空気は、すぐに吸込口(23)へ吸い込まれることとなる。つまり、風向調節羽根(51)が気流ブロック位置となっている主吹出し開口(24a〜24d)からは、空気が室内空間(500)へ実質的に供給されない。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
先ず、本実施形態1に係る風向制御部(93)の制御動作の本質について説明する。
暖房運転において、室内空間(500)の負荷が高負荷状態であると負荷検知部(91)が検知した場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を制御する(水平吹きモード)。
暖房運転は、例えば冬季のように外気温度が比較的低い場合に行われるが、暖房運転中に室内空間(500)の壁付近から冷気が室内空間(500)内部へと進入してくる場合がある。室内空間(500)が高負荷状態であれば、この現象は顕著に生じていることになる。これに対し、本実施形態1では、暖房運転時に室内空間(500)が高負荷状態であれば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、風向調節羽根(51)によって水平方向に導く。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
更に、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態であると判断した場合(即ち、水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合(通常吹きモード)よりも高くする制御も行われる。
空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。
(II)回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を図8の気流ブロック位置にさせ、且つ、回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする。
上記(I)の方法では、例えば1つの主吹出し開口(24a)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き状態(水平吹き位置)に設定する。つまり、(I)の方法では、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して小さくなると言える。この場合、主吹出し開口(24a)から室内空間(500)へは、空気の吹き出しが実質的になされない。しかし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)から室内空間(500)には、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から空気が吹き出される場合よりも風速の高い空気が、概ね水平方向に吹き出されることになる。
上記(II)の方法では、室内ファン(31)の回転速度が高められる。そのため、水平吹き位置に設定されている主吹出し開口(24a〜24d)からは、風速が高められた空気が概ね水平方向に吹き出されることは、言うまでもない。
上記(III)の方法は、(I)の方法及び(II)の方法が共に採用された場合を表している。この場合、水平吹き位置を採る風向調節羽根(51)が設けられた主吹出し開口(24a〜24d)からは、上記(I)及び(II)よりも風速が高められた空気が、水平方向に吹き出される。
上記(I)〜(III)のいずれかの方法によって空気の風速が高められることにより、比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達する。従って、室内空間(500)の壁(502)は、風速が高められない場合(即ち、通常吹きモード)に比してより確実に暖められ、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れは、より確実に遮断される。
なお、暖房運転において、室内空間(500)の負荷が低負荷状態である通常吹きモードの場合、以下の気流ローテーションにて述べる通常吹出し動作が行われても良い。また、通常吹きモードでは、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採ることで空気の風向が水平状態となるが、風速は水平吹きモードよりも低い制御が行われてもよい。
〈暖房運転時の気流の応用例:気流ローテーションについて〉
次に、上述した水平吹きモードを利用した応用例について述べる。
応用例では、室内ユニット(10)が後述する通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作を実行できるように、風向制御部(93)は、風向調節羽根(51)の位置を制御する。更に、風向制御部(93)は、室内ユニット(10)が図9に示す気流ローテーションを行うように、各主吹出し開口(24a〜24d)に設けられた風向調節羽根(51)の位置を変更する制御を行う。図9では、気流ローテーションの一つのサイクルにおいて、一回目の通常吹出し動作、第1吹出し動作、二回目の通常吹出し動作、第2吹出し動作が順に行われる。つまり、気流ローテーションの一つのサイクルでは、二回の通常吹出し動作と、一回の第1吹出し動作と、一回の第2吹出し動作とが行われる。
なお、気流ローテーション中、室内ファン(31)の回転速度は実質的に一定に保たれているとする。また、気流ローテーション中、風速を高める方法として、上記(I)が採用された場合を例に取る。
なお、以下では、説明の便宜上、図1、図4及び図9に示すように、化粧パネル(22)の互いに対向する二つの辺に沿った第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)を「第1開口(24X)」、残りの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)を「第2開口(24Y)」と言う。
暖房運転時の通常吹出し動作において、風向制御部(93)は、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、下吹き位置に設定する。このため、暖房運転時の通常吹出し動作では、四つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気が下向きに吹き出される。
暖房運転時の第1吹出し動作において、風向制御部(93)は、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から室内空間(500)へ吹き出され、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第1吹出し動作では、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から、空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
暖房運転時の第2吹出し動作において、風向制御部(93)は、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から室内空間(500)へ吹き出され、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第2吹出し動作では、二つの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から、調和空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
なお、通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作の何れにおいても、副吹出し開口(25a〜25d)からは空気が吹き出される。
また、図9に示す暖房運転時の気流ローテーションの一つのサイクルでは、一回目の通常吹出し動作の継続時間、第1吹出し動作の継続時間、二回目の通常吹出し動作の継続時間、及び第2吹出し動作の継続時間のそれぞれが、互いに同じ時間(例えば、120秒)に設定される。
〈暖房運転時の室内空間の温度分布〉
暖房運転時の室内空間(500)の温度分布について、図10を参照しながら説明する。
図10は、室内ユニット(10)の暖房運転中における室内空間(500)の温度分布のシミュレーション結果を示している。図10は、室内ユニット(10)が暖房運転を開始してから20分後の、室内空間(500)の床面から60cmの位置における気温を示している。また、図10では、ハッチングの密度が高い領域ほど気温が高い。
なお、シミュレーションの対象となる部屋は、床面が概ね正方形状であり、中央にパーティション(510)が設けられた細長い二つのデスク(511)が平行に配置されている。また、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の天井の概ね中央に配置されている。
まず、室内空間(500)に従来の室内ユニット(610)が設置されている場合の、室内空間(500)の温度分布について、図10の(a)を参照しながら説明する。
暖房運転時において、従来の室内ユニット(610)では、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)が下吹き位置に設定される。そして、従来の室内ユニット(610)は、室内熱交換器(32)を通過する際に加熱された空気を、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から実質的に床面に向かって吹き出す。
図10の(a)に示すように、室内空間(500)では、室内ユニット(610)の下方に位置する中央部の領域において、気温が非常に高くなっている。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に滞留するからだと推定される。
一方、室内空間(500)では、室内ユニット(610)から離れた周辺部の領域において、気温が充分に上昇していない。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)よりも壁(502)側の領域に到達できないからだと推定される。
次に、室内空間(500)に本実施形態1の室内ユニット(10)が設置されており、上述した応用例である気流ローテーションが行われる場合の室内空間(500)の温度分布について、図10の(b)を参照しながら説明する。
通常吹出し動作では、室内ユニット(10)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に供給される。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)の下方に位置する中央部の領域において、気温が上昇する。ただし、通常吹出し動作が間欠的に行われるため、室内空間(500)の中央部の領域における気温が過度に上昇することは無い。
一方、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、概ね水平方向へ、通常吹出し動作中よりも高い流速で吹き出される。従って、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)の上方を流れて室内空間(500)の壁(502)にまで到達する。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)から離れた周辺部の領域においても、気温が上昇する。
また、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、室内空間(500)の壁(502)にまで到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。このため、室内空間(500)の壁(502)が調和空気によって暖められ、その結果、室内空間(500)の壁(502)の温度が上昇する。従って、室内空間(500)の周辺部の領域では、壁(502)が調和空気によって暖められることによっても、気温の低下が抑えられる。
このように、暖房運転時における上記気流ローテーションでは、従来の室内ユニット(610)が暖房運転を行う場合に比べて、室内空間(500)の中央部と周辺部における気温の差が大幅に縮小する。
〈冷房運転時の気流について〉
冷房運転では、風向制御部(93)は、例えば全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、水平吹き位置と下吹き位置との間で往復移動させる。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される比較的冷たい空気の気流は、各風向調節羽根(51)の動作に応じて変動する。
−実施形態1の効果−
本実施形態1の室内ユニット(10)では、暖房運転時の室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、実施形態1では、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は、設定温度と吸込み温度との差によって判断される。即ち、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断されると言える。
また、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする手法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この手法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
上記(I)の手法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための機構を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする手法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転速度を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする手法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態1の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態1の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態1の変形例3−
負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を検知する際、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものを利用するのではなく、吸込温度センサ(81)の検知結果を補正した値を利用してもよい。これにより、負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を精度良く検知することができる。主吹出し開口(24a〜24d)や副吹出し開口(25a〜25d)から吹き出された空気が、室内空間(500)を循環せずに直ちに吸込口(23)からケーシング(20)内に吸い込まれる場合に有効である。
−実施形態1の変形例4−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷を検知する方法は、設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果とを利用した方法に限定されずとも良い。例えば、負荷検知部(91)は、暖房運転時の室内空間(500)の負荷を、吸込温度センサ(81)の検知結果と室内空間(500)の床温度との平均値を用いて検知してもよい。この場合、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものではなく、補正後の吸込温度センサ(81)の検知結果が利用されても良い。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、室内空間(500)の壁面負荷や床面負荷から判断されてもよい。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が検知されるタイミングとしては、所定時間間隔毎であってもよいし、室内空間(500)の利用者によってリモートコントローラを介して操作された時であってもよい。
−実施形態1の変形例5−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷の検知には、吸込温度センサ(81)に代えて、室内空間(500)に個別に設置された室内の温度検知用のセンサの検知結果、またはその補正結果が利用されてもよい。なお、個別に設置される室内の温度検知用のセンサの種類は、有線を用いた通信を行うもののみならず、無線通信を行うものであってもよい。
−実施形態1の変形例6−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態1の変形例7−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態1の変形例8−
上述した暖房運転時における気流ローテーション(応用例)は、図9に限定されず、例えば通常吹出し動作と、第1吹出し動作と、第2吹出し動作とを順に繰り返し行うような動作であってもよい。
−実施形態1の変形例9−
また、気流ローテーション(応用例)における第1吹出し動作および第2吹出し動作は、隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気を室内空間(500)へ供給し、残りの隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とする動作であってもよい。
−実施形態1の変形例10−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
従って、上記気流ローテーションにおいて、風速を高める方法として、上記(I)の方法に代えて上記(II)または(III)が採用されてもよいし、(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態1の変形例11−
気流ローテーションにおける各動作の継続時間は、互いに同じ時間(例えば、120秒)ではなく、異なっていても良い。
−実施形態1の変形例12−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
≪実施形態2≫
上記実施形態1では、室内空間(500)の負荷が負荷検知部(91)によって自動で検知され、その結果に応じて風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明した。本実施形態2では、在室者によってリモートコントローラ(201)が操作された際に、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明する。
−室内ユニットの構成−
本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、上記実施形態1と同様、室内空間(500)に空気を吹き出すためのものである。本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、室内制御部(90)と、リモートコントローラ(201)(受付部に相当)とを備えている。図11に示すように、室内制御部(90)は、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と、更にはリモートコントローラ(201)と接続されている。室内制御部(90)は、風向制御部(93)及び回転速度制御部(94)を有するモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。
即ち、本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、図11から明らかなように、上記実施形態1の吸込温度センサ(81)を備えていなくてもよく、室内制御部(90)は、上記実施形態1の負荷検知部(91)としては機能しない。
なお、本実施形態2のケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)は、上記実施形態1にて説明したケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)と同様である。
即ち、ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)及び化粧パネル(22)によって構成され、複数の吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)及び1つの吸込口(23)が形成されている。室内ファン(31)は、室内空間(500)の空気を吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入させ、その後吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)を介して再び室内空間(500)へと吹き出す空気の流れを生成する。室内熱交換器(32)は、ケーシング(20)内部に吸い込まれた空気を、冷媒との間で熱交換させる。ドレンパン(33)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。ベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内する。風向調節羽根(51)は、各主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられ、該主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更する。
“−室内ユニット内における空気の流れ−”、“−風向調節羽根の動作−”は、上記実施形態1と同様のため、詳細な説明を省略する。
〈リモートコントローラ〉
リモートコントローラ(201)は、室内空間(500)の壁(502)等に取り付けられており、室内制御部(90)と有線または無線によって通信可能に室内制御部(90)に接続されている。リモートコントローラ(201)は、在室者の操作を受け付ける。即ち、在室者は、リモートコントローラ(201)を介して、空気調和装置に関する各種設定や動作指示を行うことができる。リモートコントローラ(201)は、各種設定及び動作指示を受け付けると、これを室内制御部(90)に送信する。
特に、本実施形態2の室内ユニット(10)は、空気をあえて水平方向に吹き出すための水平吹きモードを有している。図示してはいないが、リモートコントローラ(201)には、水平吹きモードを選択する外部からの操作を受け付けるための水平吹きモード選択ボタン、が備えられている。水平吹きモード選択ボタンが選択されると、リモートコントローラ(201)は、水平吹きモードが選択された旨を室内制御部(90)に送信する。
在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合としては、在室者が、リモートコントローラ(201)を介して暖房運転の開始指示を行ったが、室内空間(500)の壁付近が中央部に比して温度が低いと感じる場合である。即ち、在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合とは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合と言える。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
暖房運転において、水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、本実施形態2に係る風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、各風向調節羽根(51)を制御する。即ち、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定する。
また、暖房運転において水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、モータ制御部(92)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、水平吹きモードの選択をリモートコントローラ(201)が受け付けない場合(水平吹きモードが選択されていない場合。即ち、通常吹きモード時)よりも高くする制御も行う。空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。即ち、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも小さくする。
(II)回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置にさせ、且つ、回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする。
上記(I)〜(III)それぞれは、実施形態1にて説明した(I)〜(III)に対応する。従って、上記(I)〜(III)の詳細な説明は省略する。
これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって確実に暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。そして、壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
なお、通常吹きモードでは、空気の風向は下方向であってもよい。また、通常吹きモードでは、空気の風向は水平方向であるが、風速は水平吹きモード時よりも低い制御が行われても良い。
〈暖房運転時の気流の応用例〉
上述した本実施形態2に係る暖房運転時の気流の水平吹きモードにおける応用例としては、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが挙げられる。即ち、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが行われても良い。気流ローテーションに係る詳細の説明、及び、室内空間(500)の温度分布の説明については、省略する。
また、“〈冷房運転時の気流について〉”も、上記実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
−実施形態2の効果−
本実施形態2の室内ユニット(10)では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、在室者によって選択されるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断される。そのため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、本実施形態2では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、リモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けない場合(通常吹きモード時)に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする方法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この方法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
(I)の方法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする方法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転速度を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする方法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態2の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態2の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態2の変形例3−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態2の変形例4−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態2の変形例5−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態2の変形例6−
室内ユニット(10)は、室内空間の負荷を自動で検知して水平吹き状態を採る実施形態1の態様と、在室者からの操作によって水平吹き状態を採る実施形態2の態様とを組合せた構成であってもよい。この場合、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の負荷を自動検知して水平吹きモードを採る自動検知モードと、室内空間(500)の負荷を自動検知はせずに在室者からの操作によって水平吹きモードを採る手動モードとを備えていてもよい。
この際、例えば在室者がリモートコントローラ(201)を介して自動検知モードと手動モードとを切り換えることができるように、室内ユニット(10)は構成されていることが好ましい。室内ユニット(10)は、自動検知モードが設定されている場合は実施形態1の態様を採り、手動モードが設定されている場合には実施形態2の態様を採ることができる。
−実施形態2の変形例7−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
なお、気流ローテーションについての変形例は、上記実施形態1にて記載した変形例と同様である。
以上説明したように、本発明は、室内空間に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットについて有用である。
10 室内ユニット
20 ケーシング(室内ケーシング)
24a〜24d 主吹出し開口(吹出し開口)
50 気流阻害機構
51 風向調節羽根
81 温度センサ(温度検知部)
91 負荷検知部
92 モータ制御部(制御部)
201 リモートコントローラ(受付部)
500 室内空間
本発明は、室内の空調を行う空気調和装置の室内ユニットに関するものである。
従来より、例えば特許文献1に開示されているような空気調和装置の室内ユニットが知られている。この種の室内ユニットは、天井付近に設置され、加熱され又は冷却された空気を室内空間へ吹き出す。
特開平1−302059号公報
特許文献1では、暖房運転において外気温度と室温との差が非常に大きいような高負荷時、暖かい空気が下方向に供給されるように、風向を下吹きとする調節が行われる。しかしながら、この場合、室内ユニットの真下は暖められても、室内空間には壁付近から冷気が進入する。すると、室内空間の例えば中央部と壁付近(周辺部)との温度差は依然として大きい状態が保たれてしまう。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室内空間の壁付近からの冷気の進入を防ぐことである。
第1の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)と吸込み開口(23)とが形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、上記吸込み開口(23)から上記室内ケーシング(20)内に吸い込まれる空気の吸込み温度を検知する温度検知部(81)と、上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備え、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合とは、上記暖房運転における設定温度と上記吸込み温度との差が所定差よりも高い場合であることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達する。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。また、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、上述のように簡単な方法によって判断される。
第2の発明は、第1の発明において、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
第3の発明は、第2の発明において、上記室内ケーシング(20)には、上記吹出し開口(24a〜24d)が少なくとも1つ形成され、上記吹出し開口(24a〜24d)に対応して、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)が設けられ、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、少なくとも1つの上記吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して小さくなるように、上記気流阻害機構(50)を制御することを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
第4の発明は、第3の発明において、上記風向調節羽根(51)は、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成され、上記気流阻害機構(50)を兼ねていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
第5の発明は、第2の発明から第4の発明のいずれか1つにおいて、上記室内ケーシング(20)内部に設けられ、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の流れを生成する室内ファン(31)、を更に備え、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記室内ファン(31)の回転速度を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
これにより、空気の風速は簡単に高められる。
第6の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が少なくとも1つ形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備え、上記風向調節羽根(51)は、上記吹出し開口(24a〜24d)に対応して空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)を兼ねており、空気の流れを阻害する阻害姿勢に変位可能に構成されており、上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、少なくとも1つの上記吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して小さくなるように、上記気流阻害機構(50)を兼ねた上記風向調節羽根(51)を制御しつつ、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くし、上記風向調節羽根(51)が上記阻害姿勢を採る際、対応する上記吹出し開口(24a〜24d)の縁と該風向調節羽根(51)の縁との間には隙間が形成されることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
第7の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備え、上記室内ユニットは、上記室内空間(500)に1台のみ設けられることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
第8の発明は、室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、空気を水平方向または該水平方向よりも上方向に吹き出すための水平吹きモード、をユーザが選択するための操作を受け付け可能な受付部(201)と、暖房運転において、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)とを備え、上記制御部(92)は、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けない場合に比して高くすることを特徴とする空気調和装置の室内ユニットである。
ここでは、暖房運転において受付部(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向または水平よりも上方向に空気が供給される。即ち、水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者(ユーザ)自身が感じた場合に、在室者の操作により受け付けられるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。また、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
本発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、上記第1の発明によれば、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断される。
また、上記第2の発明及び上記第8の発明によれば、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
また、上記第3の発明によれば、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることによって、空気の風速は高められる。
また、上記第4の発明によれば、風向調節羽根(51)とは別途気流阻害機構(50)を設けることなく、吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、上記第5の発明によれば、空気の風速は簡単に高められる。
図1は、実施形態1の室内ユニットを斜め下方から見た斜視図である。 図2は、ケーシング本体の天板を省略した室内ユニットの概略の平面図である。 図3は、図2のIII−O−III断面を示す室内ユニットの概略の断面図である。 図4は、室内ユニットの概略の下面図である。 図5は、実施形態1に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。 図6は、水平吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図7は、下吹き位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図8は、気流ブロック位置にある風向調節羽根を示す化粧パネルの要部の断面図である。 図9は、室内ユニットが行う気流ローテーションの1サイクルを示す説明図であって、各動作における室内ユニットの下面を模式的に示したものである。 図10は、室内ユニットが暖房運転時の気流ローテーションを行っている場合の室内の温度分布を示す室内空間の平面図である。 図11は、実施形態2に係る室内制御部と当該室内制御部に接続された機器とを模式的に示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態1≫
−室内ユニットの構成−
図1に示すように、本実施形態1の室内ユニット(10)は、いわゆる天井埋込型に構成されている。この室内ユニット(10)は、図外の室外ユニットと共に空気調和装置を構成する。空気調和装置では、室内ユニット(10)と室外ユニットを連絡配管で接続することによって、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路が形成されている。
図1〜図5に示すように、室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、吸込温度センサ(81)(温度検知部に相当)と、室内制御部(90)とを備えている。
〈ケーシング〉
ケーシング(20)は、室内空間(500)の天井(501)に設置されている。ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)と化粧パネル(22)とによって構成されている。このケーシング(20)には、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)とが収容されている。
ケーシング本体(21)は、室内空間(500)の天井(501)に形成された開口に挿入されて配置されている。ケーシング本体(21)は、下面が開口する概ね直方体状の箱形に形成されている。このケーシング本体(21)は、概ね平板状の天板(21a)と、天板(21a)の周縁部から下方に延びる側板(21b)とを有している。
〈室内ファン〉
図3に示すように、室内ファン(31)は、下方から吸い込んだ空気を径方向の外側に向けて吹き出す遠心送風機である。室内ファン(31)は、ケーシング本体(21)の内部中央に配置されている。室内ファン(31)は、室内ファンモータ(31a)によって駆動される。室内ファンモータ(31a)は、天板(21a)の中央部に固定されている。
〈ベルマウス〉
ベルマウス(36)は、室内ファン(31)の下方に配置されている。このベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内するための部材である。ベルマウス(36)は、ドレンパン(33)と共に、ケーシング(20)の内部空間を、室内ファン(31)の吸い込み側に位置する一次空間(21c)と、室内ファン(31)の吹き出し側に位置する二次空間(21d)とに仕切っている。
〈室内熱交換器〉
室内熱交換器(32)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。図2に示すように、室内熱交換器(32)は、平面視でロ字状に形成され、室内ファン(31)の周囲を囲むように配置されている。つまり、室内熱交換器(32)は、二次空間(21d)に配置されている。室内熱交換器(32)は、その内側から外側へ向かって通過する空気を、冷媒回路の冷媒と熱交換させる。
〈ドレンパン〉
ドレンパン(33)は、いわゆる発泡スチロール製の部材である。図3に示すように、ドレンパン(33)は、ケーシング本体(21)の下端を塞ぐように配置されている。ドレンパン(33)の上面には、室内熱交換器(32)の下端に沿った水受溝(33b)が形成されている。水受溝(33b)には、室内熱交換器(32)の下端部が入り込んでいる。水受溝(33b)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。
図2に示すように、ドレンパン(33)には、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが四つずつ形成されている。主吹出し通路(34a〜34d)及び副吹出し通路(35a〜35d)は、室内熱交換器(32)を通過した空気が流れる通路であって、ドレンパン(33)を上下方向に貫通している。主吹出し通路(34a〜34d)は、断面が細長い長方形状の貫通孔である。主吹出し通路(34a〜34d)は、ケーシング本体(21)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。副吹出し通路(35a〜35d)は、断面がやや湾曲した矩形状の貫通孔である。副吹出し通路(35a〜35d)は、ケーシング本体(21)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。つまり、ドレンパン(33)では、その周縁に沿って、主吹出し通路(34a〜34d)と副吹出し通路(35a〜35d)とが交互に配置されている。
〈化粧パネル〉
化粧パネル(22)は、四角い厚板状に形成された樹脂製の部材である。化粧パネル(22)の下部は、ケーシング本体(21)の天板(21a)よりも一回り大きな正方形状に形成されている。この化粧パネル(22)は、ケーシング本体(21)の下面を覆うように配置されている。また、化粧パネル(22)の下面は、ケーシング(20)の下面を構成し、室内空間(500)に露出している。
図3及び図4に示すように、化粧パネル(22)の中央部には、正方形状の一つの吸込口(23)(吸込み開口に相当)が形成されている。吸込口(23)は、化粧パネル(22)を上下に貫通し、ケーシング(20)内部の一次空間(21c)に連通する。ケーシング(20)へ吸い込まれる空気は、吸込口(23)を通って一次空間(21c)へ流入する。吸込口(23)には、格子状の吸込グリル(41)が設けられている。また、吸込グリル(41)の上方には、吸込フィルタ(42)が配置されている。
化粧パネル(22)には、概ね四角い輪状の吹出口(26)が、吸込口(23)を囲むように形成されている。図4に示すように、吹出口(26)は、四つの主吹出し開口(24a〜24d)(吹出し開口に相当)と、四つの副吹出し開口(25a〜25d)とに区分されている。
主吹出し開口(24a〜24d)は、主吹出し通路(34a〜34d)の断面形状に対応した細長い開口である。主吹出し開口(24a〜24d)は、化粧パネル(22)の四つの辺のそれぞれに沿って一つずつ配置されている。
化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)は、ドレンパン(33)の主吹出し通路(34a〜34d)と一対一に対応している。各主吹出し開口(24a〜24d)は、対応する主吹出し通路(34a〜34d)と連通する。つまり、第1主吹出し開口(24a)は第1主吹出し通路(34a)と、第2主吹出し開口(24b)は第2主吹出し通路(34b)と、第3主吹出し開口(24c)は第3主吹出し通路(34c)と、第4主吹出し開口(24d)は第4主吹出し通路(34d)と、それぞれ連通する。
副吹出し開口(25a〜25d)は、1/4円弧状の開口である。副吹出し開口(25a〜25d)は、化粧パネル(22)の四つの角部のそれぞれに一つずつ配置されている。化粧パネル(22)の副吹出し開口(25a〜25d)は、ドレンパン(33)の副吹出し通路(35a〜35d)と一対一に対応している。各副吹出し開口(25a〜25d)は、対応する副吹出し通路(35a〜35d)と連通する。つまり、第1副吹出し開口(25a)は第1副吹出し通路(35a)と、第2副吹出し開口(25b)は第2副吹出し通路(35b)と、第3副吹出し開口(25c)は第3副吹出し通路(35c)と、第4副吹出し開口(25d)は第4副吹出し通路(35d)と、それぞれ連通する。
〈風向調節羽根〉
図4に示すように各主吹出し開口(24a〜24d)には、風向調節羽根(51)が設けられている。風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)を調節するための部材である。
風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向を上下方向に変更する。つまり、風向調節羽根(51)は、吹出し気流の方向と水平方向のなす角度が変化するように、吹出し気流の方向を変化させる。
風向調節羽根(51)は、化粧パネル(22)の主吹出し開口(24a〜24d)の長手方向の一端から他端に亘って延びる細長い板状に形成されている。図3に示すように、風向調節羽根(51)は、その長手方向に延びる中心軸(53)まわりに回動自在となるように、支持部材(52)に支持されている。風向調節羽根(51)は、その横断面(長手方向と直交する断面)の形状が揺動運動の中心軸(53)から遠ざかる方向に凸となるように湾曲している。
図4に示すように、各風向調節羽根(51)には、駆動モータ(54)が連結されている。風向調節羽根(51)は、駆動モータ(54)によって駆動され、中心軸(53)まわりに所定の角度範囲で回転移動する。また、詳しくは後述するが、風向調節羽根(51)は、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流れを妨げる気流ブロック位置に変位可能となっており、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流を阻害する気流阻害機構(50)を兼ねている。
〈吸込温度センサ〉
図3に示すように、吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)付近に設けられている。吸込温度センサ(81)は、吸込口(23)からケーシング本体(21)内に吸い込まれる空気の吸い込み温度をセンシングする。
〈室内制御部〉
室内制御部(90)は、メモリ及びCPUによって構成されており、室内ユニット(10)の動作を制御する。図5に示すように、室内制御部(90)は、吸込温度センサ(81)と、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と接続されている。室内制御部(90)は、メモリに格納されている各種プログラムをCPUが読み出して実行することにより、負荷検知部(91)及びモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。モータ制御部(92)には、各駆動モータ(54)を制御して各主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を制御する風向制御部(93)と、室内ファンモータ(31a)を制御する回転速度制御部(94)とが含まれる。
負荷検知部(91)は、吸込温度センサ(81)の検知結果である空気の吸込み温度を用いて、室内空間(500)の負荷を検知する。特に、負荷検知部(91)による室内空間(500)の負荷の検知動作は、暖房運転時に行われる。具体的に、負荷検知部(91)は、暖房運転時における室内空間(500)の設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果(吸込み温度)との差により、室内空間(500)の負荷を検知する。当該差が大きい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は大きいと検知され、当該差が小さい程、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は小さいと検知される。そこで、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも高い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い高負荷状態であると検知する。逆に、負荷検知部(91)は、当該差が所定差よりも低い場合には、室内空間(500)の負荷が所定値よりも低い低負荷状態であると検知する。
なお、本実施形態1に言う暖房運転には、圧縮機(図示せず)及び室内ファン(31)の運転により、暖められた空気が室内空間(500)に供給される場合の他、室内ファン(31)は運転を継続しているものの圧縮機が一時的に停止する場合(即ちサーキュレーション運転)も含むものとする。
風向制御部(93)は、各駆動モータ(54)を作動させることによって各風向調節羽根(51)の位置を個別に制御する。風向制御部(93)の制御の詳細については、“−風向制御部の制御動作−”にて述べる。
回転速度制御部(94)は、室内ファンモータ(31a)の制御により、室内ファン(31)の回転速度を制御する。
−室内ユニット内における空気の流れ−
室内ユニット(10)の運転中には、室内ファン(31)が回転する。室内ファン(31)が回転すると、室内空間(500)の室内空気が、吸込口(23)を通ってケーシング(20)内の一次空間(21c)へ流入する。一次空間(21c)へ流入した空気は、室内ファン(31)に吸い込まれ、二次空間(21d)へ吹き出される。
二次空間(21d)へ流入した空気は、室内熱交換器(32)を通過する間に冷却され又は加熱され、その後に四つの主吹出し通路(34a〜34d)と四つの副吹出し通路(35a〜35d)へ分かれて流入する。主吹出し通路(34a〜34d)へ流入した空気は、主吹出し開口(24a〜24d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。副吹出し通路(35a〜35d)へ流入した空気は、副吹出し開口(25a〜25d)を通って室内空間(500)へ吹き出される。
即ち、室内空間(500)の空気が吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入し、その後吹出口(26)を介して再び室内空間(500)へと吹き出される空気の流れは、室内ファン(31)によって生成される。
冷房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が蒸発器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に冷却される。一方、暖房運転中の室内ユニット(10)では、室内熱交換器(32)が凝縮器として機能し、空気が室内熱交換器(32)を通過する間に加熱される。
−風向調節羽根の動作−
上述したように、風向調節羽根(51)は、中心軸(53)まわりに回転移動することによって、吹出し気流の方向を変更する。風向調節羽根(51)は、図6に示す水平吹き位置と、図7に示す下吹き位置との間を移動可能となっている。また、風向調節羽根(51)は、図7に示す下吹き位置から更に回転移動することによって、図8に示す気流ブロック位置にも移動可能となっている。
風向調節羽根(51)の位置が図6に示す水平吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が横方向に変更され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が水平吹き状態となる。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流の方向(即ち、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向)は、水平方向に対して例えば25°程度に設定される。この場合、厳密に言えば吹出し気流の方向は水平方向よりも僅かに下向きとなるが、気流の方向は実質的に水平方向であると言って差し支えない。このように、吹出し気流が水平吹き状態となることで、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達可能となる。
風向調節羽根(51)の位置が図7に示す下吹き位置になっている場合は、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が概ねそのまま維持され、主吹出し開口(24a〜24d)の吹出し気流が下吹き状態となる。この場合、吹出し気流の方向は、厳密に言えば、真下よりも吸込口(23)から離れる方向に若干傾いた斜め下方向となる。
風向調節羽根(51)の位置が図8に示す気流ブロック位置になっている場合は、主吹出し開口(24a〜24d)の大半が風向調節羽根(51)によって塞がれた状態になると共に、主吹出し通路(34a〜34d)を下向きに流れてきた空気の流れの方向が吸込口(23)側に変更される。この場合、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する際の空気の圧力損失が大きくなるため、主吹出し開口(24a〜24d)を通過する空気の流量が少なくなる。また、空気は、主吹出し開口(24a〜24d)から吸込口(23)側へ向かって吹き出される。このため、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された空気は、すぐに吸込口(23)へ吸い込まれることとなる。つまり、風向調節羽根(51)が気流ブロック位置となっている主吹出し開口(24a〜24d)からは、空気が室内空間(500)へ実質的に供給されない。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
先ず、本実施形態1に係る風向制御部(93)の制御動作の本質について説明する。
暖房運転において、室内空間(500)の負荷が高負荷状態であると負荷検知部(91)が検知した場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を制御する(水平吹きモード)。
暖房運転は、例えば冬季のように外気温度が比較的低い場合に行われるが、暖房運転中に室内空間(500)の壁付近から冷気が室内空間(500)内部へと進入してくる場合がある。室内空間(500)が高負荷状態であれば、この現象は顕著に生じていることになる。これに対し、本実施形態1では、暖房運転時に室内空間(500)が高負荷状態であれば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、風向調節羽根(51)によって水平方向に導く。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁(502)に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
更に、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態であると判断した場合(即ち、水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合(通常吹きモード)よりも高くする制御も行われる。
空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。
(II)回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を図8の気流ブロック位置にさせ、且つ、回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、室内空間(500)が低負荷状態である場合よりも高くする。
上記(I)の方法では、例えば1つの主吹出し開口(24a)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き状態(水平吹き位置)に設定する。つまり、(I)の方法では、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して小さくなると言える。この場合、主吹出し開口(24a)から室内空間(500)へは、空気の吹き出しが実質的になされない。しかし、残りの主吹出し開口(24b〜24d)から室内空間(500)には、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から空気が吹き出される場合よりも風速の高い空気が、概ね水平方向に吹き出されることになる。
上記(II)の方法では、室内ファン(31)の回転速度が高められる。そのため、水平吹き位置に設定されている主吹出し開口(24a〜24d)からは、風速が高められた空気が概ね水平方向に吹き出されることは、言うまでもない。
上記(III)の方法は、(I)の方法及び(II)の方法が共に採用された場合を表している。この場合、水平吹き位置を採る風向調節羽根(51)が設けられた主吹出し開口(24a〜24d)からは、上記(I)及び(II)よりも風速が高められた空気が、水平方向に吹き出される。
上記(I)〜(III)のいずれかの方法によって空気の風速が高められることにより、比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達する。従って、室内空間(500)の壁(502)は、風速が高められない場合(即ち、通常吹きモード)に比してより確実に暖められ、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れは、より確実に遮断される。
なお、暖房運転において、室内空間(500)の負荷が低負荷状態である通常吹きモードの場合、以下の気流ローテーションにて述べる通常吹出し動作が行われても良い。また、通常吹きモードでは、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採ることで空気の風向が水平状態となるが、風速は水平吹きモードよりも低い制御が行われてもよい。
〈暖房運転時の気流の応用例:気流ローテーションについて〉
次に、上述した水平吹きモードを利用した応用例について述べる。
応用例では、室内ユニット(10)が後述する通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作を実行できるように、風向制御部(93)は、風向調節羽根(51)の位置を制御する。更に、風向制御部(93)は、室内ユニット(10)が図9に示す気流ローテーションを行うように、各主吹出し開口(24a〜24d)に設けられた風向調節羽根(51)の位置を変更する制御を行う。図9では、気流ローテーションの一つのサイクルにおいて、一回目の通常吹出し動作、第1吹出し動作、二回目の通常吹出し動作、第2吹出し動作が順に行われる。つまり、気流ローテーションの一つのサイクルでは、二回の通常吹出し動作と、一回の第1吹出し動作と、一回の第2吹出し動作とが行われる。
なお、気流ローテーション中、室内ファン(31)の回転速度は実質的に一定に保たれているとする。また、気流ローテーション中、風速を高める方法として、上記(I)が採用された場合を例に取る。
なお、以下では、説明の便宜上、図1、図4及び図9に示すように、化粧パネル(22)の互いに対向する二つの辺に沿った第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)を「第1開口(24X)」、残りの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)を「第2開口(24Y)」と言う。
暖房運転時の通常吹出し動作において、風向制御部(93)は、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、下吹き位置に設定する。このため、暖房運転時の通常吹出し動作では、四つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気が下向きに吹き出される。
暖房運転時の第1吹出し動作において、風向制御部(93)は、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から室内空間(500)へ吹き出され、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第1吹出し動作では、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)から、空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
暖房運転時の第2吹出し動作において、風向制御部(93)は、第2開口(24Y)を構成する二つの主吹出し開口(24a,24c)の風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定し、第1開口(24X)を構成する二つの主吹出し開口(24b,24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置に設定する。このため、空気は、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から室内空間(500)へ吹き出され、第2主吹出し開口(24b)及び第4主吹出し開口(24d)からは室内空間(500)へ実質的に吹き出されない。また、第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)の吹出し風速は、通常吹出し動作における吹出し風速よりも高くなる。つまり、第2吹出し動作では、二つの第1主吹出し開口(24a)及び第3主吹出し開口(24c)から、調和空気が、通常吹出し動作中よりも高い流速で、実質的に水平方向へ向かって吹き出される。
なお、通常吹出し動作、第1吹出し動作、及び第2吹出し動作の何れにおいても、副吹出し開口(25a〜25d)からは空気が吹き出される。
また、図9に示す暖房運転時の気流ローテーションの一つのサイクルでは、一回目の通常吹出し動作の継続時間、第1吹出し動作の継続時間、二回目の通常吹出し動作の継続時間、及び第2吹出し動作の継続時間のそれぞれが、互いに同じ時間(例えば、120秒)に設定される。
〈暖房運転時の室内空間の温度分布〉
暖房運転時の室内空間(500)の温度分布について、図10を参照しながら説明する。
図10は、室内ユニット(10)の暖房運転中における室内空間(500)の温度分布のシミュレーション結果を示している。図10は、室内ユニット(10)が暖房運転を開始してから20分後の、室内空間(500)の床面から60cmの位置における気温を示している。また、図10では、ハッチングの密度が高い領域ほど気温が高い。
なお、シミュレーションの対象となる部屋は、床面が概ね正方形状であり、中央にパーティション(510)が設けられた細長い二つのデスク(511)が平行に配置されている。また、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の天井の概ね中央に配置されている。
まず、室内空間(500)に従来の室内ユニット(610)が設置されている場合の、室内空間(500)の温度分布について、図10の(a)を参照しながら説明する。
暖房運転時において、従来の室内ユニット(610)では、全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)が下吹き位置に設定される。そして、従来の室内ユニット(610)は、室内熱交換器(32)を通過する際に加熱された空気を、全ての主吹出し開口(24a〜24d)から実質的に床面に向かって吹き出す。
図10の(a)に示すように、室内空間(500)では、室内ユニット(610)の下方に位置する中央部の領域において、気温が非常に高くなっている。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に滞留するからだと推定される。
一方、室内空間(500)では、室内ユニット(610)から離れた周辺部の領域において、気温が充分に上昇していない。これは、室内ユニット(610)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)よりも壁(502)側の領域に到達できないからだと推定される。
次に、室内空間(500)に本実施形態1の室内ユニット(10)が設置されており、上述した応用例である気流ローテーションが行われる場合の室内空間(500)の温度分布について、図10の(b)を参照しながら説明する。
通常吹出し動作では、室内ユニット(10)から下向きに吹き出された暖かい調和空気が、二つのパーティション(510)に挟まれた室内空間(500)の中央部の領域に供給される。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)の下方に位置する中央部の領域において、気温が上昇する。ただし、通常吹出し動作が間欠的に行われるため、室内空間(500)の中央部の領域における気温が過度に上昇することは無い。
一方、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、概ね水平方向へ、通常吹出し動作中よりも高い流速で吹き出される。従って、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、パーティション(510)の上方を流れて室内空間(500)の壁(502)にまで到達する。このため、室内空間(500)では、室内ユニット(10)から離れた周辺部の領域においても、気温が上昇する。
また、第1吹出し動作および第2吹出し動作では、室内ユニット(10)から吹き出された暖かい調和空気が、室内空間(500)の壁(502)にまで到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。このため、室内空間(500)の壁(502)が調和空気によって暖められ、その結果、室内空間(500)の壁(502)の温度が上昇する。従って、室内空間(500)の周辺部の領域では、壁(502)が調和空気によって暖められることによっても、気温の低下が抑えられる。
このように、暖房運転時における上記気流ローテーションでは、従来の室内ユニット(610)が暖房運転を行う場合に比べて、室内空間(500)の中央部と周辺部における気温の差が大幅に縮小する。
〈冷房運転時の気流について〉
冷房運転では、風向制御部(93)は、例えば全ての主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を、水平吹き位置と下吹き位置との間で往復移動させる。これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される比較的冷たい空気の気流は、各風向調節羽根(51)の動作に応じて変動する。
−実施形態1の効果−
本実施形態1の室内ユニット(10)では、暖房運転時の室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断されるため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、実施形態1では、暖房運転時における室内空間(500)の負荷は、設定温度と吸込み温度との差によって判断される。即ち、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、簡単な方法によって判断されると言える。
また、本実施形態1では、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合(水平吹きモード時)、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、暖房運転において室内空間(500)が低負荷状態である場合に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする手法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この手法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
上記(I)の手法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための機構を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする手法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転速度を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする手法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態1の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において室内空間(500)が高負荷状態である場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態1の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態1の変形例3−
負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を検知する際、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものを利用するのではなく、吸込温度センサ(81)の検知結果を補正した値を利用してもよい。これにより、負荷検知部(91)は、室内空間(500)の負荷を精度良く検知することができる。主吹出し開口(24a〜24d)や副吹出し開口(25a〜25d)から吹き出された空気が、室内空間(500)を循環せずに直ちに吸込口(23)からケーシング(20)内に吸い込まれる場合に有効である。
−実施形態1の変形例4−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷を検知する方法は、設定温度と吸込温度センサ(81)の検知結果とを利用した方法に限定されずとも良い。例えば、負荷検知部(91)は、暖房運転時の室内空間(500)の負荷を、吸込温度センサ(81)の検知結果と室内空間(500)の床温度との平均値を用いて検知してもよい。この場合、吸込温度センサ(81)の検知結果そのものではなく、補正後の吸込温度センサ(81)の検知結果が利用されても良い。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷は、室内空間(500)の壁面負荷や床面負荷から判断されてもよい。
更に、暖房運転時の室内空間(500)の負荷が検知されるタイミングとしては、所定時間間隔毎であってもよいし、室内空間(500)の利用者によってリモートコントローラを介して操作された時であってもよい。
−実施形態1の変形例5−
暖房運転時の室内空間(500)の負荷の検知には、吸込温度センサ(81)に代えて、室内空間(500)に個別に設置された室内の温度検知用のセンサの検知結果、またはその補正結果が利用されてもよい。なお、個別に設置される室内の温度検知用のセンサの種類は、有線を用いた通信を行うもののみならず、無線通信を行うものであってもよい。
−実施形態1の変形例6−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態1の変形例7−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態1の変形例8−
上述した暖房運転時における気流ローテーション(応用例)は、図9に限定されず、例えば通常吹出し動作と、第1吹出し動作と、第2吹出し動作とを順に繰り返し行うような動作であってもよい。
−実施形態1の変形例9−
また、気流ローテーション(応用例)における第1吹出し動作および第2吹出し動作は、隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)から空気を室内空間(500)へ供給し、残りの隣り合う二つの主吹出し開口(24a〜24d)の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置とする動作であってもよい。
−実施形態1の変形例10−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
従って、上記気流ローテーションにおいて、風速を高める方法として、上記(I)の方法に代えて上記(II)または(III)が採用されてもよいし、(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態1の変形例11−
気流ローテーションにおける各動作の継続時間は、互いに同じ時間(例えば、120秒)ではなく、異なっていても良い。
−実施形態1の変形例12−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
≪実施形態2≫
上記実施形態1では、室内空間(500)の負荷が負荷検知部(91)によって自動で検知され、その結果に応じて風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明した。本実施形態2では、在室者によってリモートコントローラ(201)が操作された際に、風向調節羽根(51)が水平吹き位置を採る場合について説明する。
−室内ユニットの構成−
本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、上記実施形態1と同様、室内空間(500)に空気を吹き出すためのものである。本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、ケーシング(20)(室内ケーシングに相当)と、室内ファン(31)と、室内熱交換器(32)と、ドレンパン(33)と、ベルマウス(36)と、風向調節羽根(51)と、室内制御部(90)と、リモートコントローラ(201)(受付部に相当)とを備えている。図11に示すように、室内制御部(90)は、各風向調節羽根(51)の駆動モータ(54)と、室内ファン(31)の室内ファンモータ(31a)と、更にはリモートコントローラ(201)と接続されている。室内制御部(90)は、風向制御部(93)及び回転速度制御部(94)を有するモータ制御部(92)(制御部に相当)として機能する。
即ち、本実施形態2に係る室内ユニット(10)は、図11から明らかなように、上記実施形態1の吸込温度センサ(81)を備えていなくてもよく、室内制御部(90)は、上記実施形態1の負荷検知部(91)としては機能しない。
なお、本実施形態2のケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)は、上記実施形態1にて説明したケーシング(20)、室内ファン(31)、室内熱交換器(32)、ドレンパン(33)、ベルマウス(36)及び風向調節羽根(51)と同様である。
即ち、ケーシング(20)は、ケーシング本体(21)及び化粧パネル(22)によって構成され、複数の吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)及び1つの吸込口(23)が形成されている。室内ファン(31)は、室内空間(500)の空気を吸込口(23)からケーシング本体(21)内に流入させ、その後吹出し開口(24a〜24d,25a〜25d)を介して再び室内空間(500)へと吹き出す空気の流れを生成する。室内熱交換器(32)は、ケーシング(20)内部に吸い込まれた空気を、冷媒との間で熱交換させる。ドレンパン(33)は、室内熱交換器(32)において生成したドレン水を受け止める。ベルマウス(36)は、ケーシング(20)へ流入した空気を室内ファン(31)へ案内する。風向調節羽根(51)は、各主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられ、該主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更する。
“−室内ユニット内における空気の流れ−”、“−風向調節羽根の動作−”は、上記実施形態1と同様のため、詳細な説明を省略する。
〈リモートコントローラ〉
リモートコントローラ(201)は、室内空間(500)の壁(502)等に取り付けられており、室内制御部(90)と有線または無線によって通信可能に室内制御部(90)に接続されている。リモートコントローラ(201)は、在室者の操作を受け付ける。即ち、在室者は、リモートコントローラ(201)を介して、空気調和装置に関する各種設定や動作指示を行うことができる。リモートコントローラ(201)は、各種設定及び動作指示を受け付けると、これを室内制御部(90)に送信する。
特に、本実施形態2の室内ユニット(10)は、空気をあえて水平方向に吹き出すための水平吹きモードを有している。図示してはいないが、リモートコントローラ(201)には、水平吹きモードを選択する外部からの操作を受け付けるための水平吹きモード選択ボタン、が備えられている。水平吹きモード選択ボタンが選択されると、リモートコントローラ(201)は、水平吹きモードが選択された旨を室内制御部(90)に送信する。
在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合としては、在室者が、リモートコントローラ(201)を介して暖房運転の開始指示を行ったが、室内空間(500)の壁付近が中央部に比して温度が低いと感じる場合である。即ち、在室者が水平吹きモード選択ボタンを選択する場合とは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合と言える。
−風向制御部の制御動作−
〈暖房運転時の基本的な気流について〉
暖房運転において、水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、本実施形態2に係る風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、各風向調節羽根(51)を制御する。即ち、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態となるように、風向調節羽根(51)を水平吹き位置に設定する。
また、暖房運転において水平吹きモードが選択された旨がリモートコントローラ(201)から送信されてきた場合、モータ制御部(92)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、水平吹きモードの選択をリモートコントローラ(201)が受け付けない場合(水平吹きモードが選択されていない場合。即ち、通常吹きモード時)よりも高くする制御も行う。空気の風速を高くする方法としては、以下の(I)〜(III)が挙げられる。
(I)風向制御部(93)は、4つの風向調節羽根(51)のうち任意の風向調節羽根(51)を、図8で示した気流ブロック位置にする。即ち、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも小さくする。(II)回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする制御を行う。
(III)風向制御部(93)は、任意の風向調節羽根(51)を気流ブロック位置にさせ、且つ、回転速度制御部(94)は、室内ファン(31)の回転速度を、水平吹きモードが選択されていない場合よりも高くする。
上記(I)〜(III)それぞれは、実施形態1にて説明した(I)〜(III)に対応する。従って、上記(I)〜(III)の詳細な説明は省略する。
これにより、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出された比較的暖かい空気は、室内空間(500)の壁付近に確実に到達し、壁(502)に沿って下方へと流れる。従って、室内空間(500)の壁(502)は空気によって確実に暖められ、室内空間(500)の壁(502)の温度は上昇する。そして、壁(502)に到達した空気は、壁(502)から室内空間(500)に進入してくる冷気の流れを遮断する。従って、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
なお、通常吹きモードでは、空気の風向は下方向であってもよい。また、通常吹きモードでは、空気の風向は水平方向であるが、風速は水平吹きモード時よりも低い制御が行われても良い。
〈暖房運転時の気流の応用例〉
上述した本実施形態2に係る暖房運転時の気流の水平吹きモードにおける応用例としては、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが挙げられる。即ち、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、上記実施形態1にて説明した気流ローテーションが行われても良い。気流ローテーションに係る詳細の説明、及び、室内空間(500)の温度分布の説明については、省略する。
また、“〈冷房運転時の気流について〉”も、上記実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
−実施形態2の効果−
本実施形態2の室内ユニット(10)では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、室内空間(500)には、水平方向に空気が供給される。水平吹きモードは、室内空間(500)がいわゆる高負荷状態であると在室者自身が感じた場合に、在室者によって選択されるモードである。これにより、比較的暖かい空気は、冷気が室内空間(500)内に進入し易い室内空間(500)の壁付近に到達することができる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の流れは、比較的温かい空気により遮断される。そのため、壁付近から室内空間(500)への冷気の進入を防ぐことができる。それ故、室内空間(500)の中央部と周辺部(壁付近)における気温の差は縮小される。
また、本実施形態2では、暖房運転においてリモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けた場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、リモートコントローラ(201)が水平吹きモードを受け付けない場合(通常吹きモード時)に比して高くする制御が行われる。これにより、比較的温かい空気は、壁付近に、より到達し易くなる。従って、壁付近から室内空間(500)内への冷気の進入を、より確実に防ぐことができる。
空気の風速を高くする方法としては、上記(I)に示したように、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が狭められることが挙げられる。この方法では、簡単に空気の風速が高められることになる。
(I)の方法は、風向調節羽根(51)が、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成されることで実現することができる。これにより、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)を風向調節羽根(51)とは別途設けることなく、主吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積を狭めることによって空気の風速を高めることができる。
また、空気の風速を高くする方法としては、上記(II)に示したように、室内ファン(31)の回転速度を高くすることが挙げられる。この手法でも、簡単に空気の風速が高められることになる。
また、空気の風速を高くする方法として、上記(III)を採用することもできる。上記(III)により、更に確実に空気の風速が高められる。
−実施形態2の変形例1−
室内ユニット(10)は、天井埋め込みタイプに限定されない。室内ユニット(10)は、天井吊り下げタイプまたは壁掛けタイプであってもよい。室内ユニット(10)がどのようなタイプであっても、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が、室内空間(500)の壁付近に到達するような風向を採れば良い。従って、天井設置タイプ及び壁掛けタイプでは、暖房運転において水平吹きモードが選択された場合、風向制御部(93)は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を水平状態よりも上吹きの状態(例えば、風向調節羽根(51)が水平方向に対して上方向に25°傾斜する状態)となるように、風向調節羽根(51)を制御してもよい。例えば、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気を、コアンダ効果を利用して水平状態よりも上吹きの状態とすることが考えられる。
−実施形態2の変形例2−
水平吹き位置である風向調節羽根(51)の水平方向に対する角度は、主吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気が室内空間(500)の壁付近に到達できる程度に、室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離に応じて適宜微調整されていてもよい。室内ユニット(10)の位置から室内空間(500)の壁面までの距離は、室内ユニット(10)を室内空間(500)に据え付ける際に据付作業者によって測定され室内制御部(90)に入力されてもよいし、当該距離を測定するためのセンサが予め室内ユニット(10)に取り付けられていても良い。
−実施形態2の変形例3−
主吹出し開口(24a〜24d)の数は、4つに限定されず、例えば1つまたは2つであってもよい。
−実施形態2の変形例4−
室内ユニット(10)は、風向調節羽根(51)とは別途、主吹出し開口(24a〜24d)を塞ぐためのシャッタを、気流阻害機構として備えていてもよい。この場合、気流阻害機構は、主吹出し開口(24a〜24d)に対応して設けられることが好ましく、例えば開閉式のシャッタで構成されることができる。
−実施形態2の変形例5−
風速を高める制御は、必須ではない。また、風速を高める制御が行われる場合は、上記(I)〜(III)以外の方法が採用されてもよい。
−実施形態2の変形例6−
室内ユニット(10)は、室内空間の負荷を自動で検知して水平吹き状態を採る実施形態1の態様と、在室者からの操作によって水平吹き状態を採る実施形態2の態様とを組合せた構成であってもよい。この場合、室内ユニット(10)は、室内空間(500)の負荷を自動検知して水平吹きモードを採る自動検知モードと、室内空間(500)の負荷を自動検知はせずに在室者からの操作によって水平吹きモードを採る手動モードとを備えていてもよい。
この際、例えば在室者がリモートコントローラ(201)を介して自動検知モードと手動モードとを切り換えることができるように、室内ユニット(10)は構成されていることが好ましい。室内ユニット(10)は、自動検知モードが設定されている場合は実施形態1の態様を採り、手動モードが設定されている場合には実施形態2の態様を採ることができる。
−実施形態2の変形例7−
風向を高める制御として上記(I)または(III)が採用された場合、図8の気流ブロック位置を採ることに代えて、風向調節羽根(51)は、対応する主吹出し開口(24a〜24d)を完全に閉じてもよい。
なお、気流ローテーションについての変形例は、上記実施形態1にて記載した変形例と同様である。
以上説明したように、本発明は、室内空間に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットについて有用である。
10 室内ユニット
20 ケーシング(室内ケーシング)
24a〜24d 主吹出し開口(吹出し開口)
50 気流阻害機構
51 風向調節羽根
81 温度センサ(温度検知部)
91 負荷検知部
92 モータ制御部(制御部)
201 リモートコントローラ(受付部)
500 室内空間

Claims (8)

  1. 室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、
    吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、
    上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、
    上記室内空間(500)の負荷を検知する負荷検知部(91)と、
    暖房運転において、上記室内空間(500)の負荷が所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)と
    を備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  2. 請求項1において、
    上記室内ケーシング(20)には、吸込み開口(23)が更に形成されており、
    上記吸込み開口(23)から上記室内ケーシング(20)内に吸い込まれる空気の吸込み温度を検知する温度検知部(81)、
    を更に備え、
    上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合とは、上記暖房運転における設定温度と上記吸込み温度との差が所定差よりも高い場合である
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  3. 請求項1または2において、
    上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くする
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  4. 請求項3において、
    上記室内ケーシング(20)には、上記吹出し開口(24a〜24d)が少なくとも1つ形成され、
    上記吹出し開口(24a〜24d)に対応して、空気の流れを阻害するための気流阻害機構(50)が設けられ、
    上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、少なくとも1つの上記吹出し開口(24a〜24d)の開口総面積が、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して小さくなるように、上記気流阻害機構(50)を制御する
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  5. 請求項4において、
    上記風向調節羽根(51)は、空気の流れを阻害する姿勢に変位可能に構成され、上記気流阻害機構(50)を兼ねている
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  6. 請求項3から5いずれか1つにおいて、
    上記室内ケーシング(20)内部に設けられ、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の流れを生成する室内ファン(31)、
    を更に備え、
    上記制御部(92)は、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも高い場合、上記室内ファン(31)の回転数を、上記暖房運転において上記室内空間(500)の負荷が上記所定値よりも低い場合に比して高くする
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  7. 室内空間(500)に空気を吹き出す空気調和装置の室内ユニットであって、
    吹出し開口(24a〜24d)が形成された室内ケーシング(20)と、
    上記吹出し開口(24a〜24d)に設けられ、該吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向を上下方向に変更するための風向調節羽根(51)と、
    空気を水平方向または該水平方向よりも上方向に吹き出すための水平吹きモード、の外部からの選択操作を受け付け可能な受付部(201)と、
    暖房運転において、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風向が水平状態または該水平状態よりも上吹きの状態となるように、上記風向調節羽根(51)を制御する制御部(92)と
    を備えることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
  8. 請求項7において、
    上記制御部(92)は、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けた場合、上記吹出し開口(24a〜24d)から吹き出される空気の風速を、上記受付部(201)が上記水平吹きモードを受け付けない場合に比して高くする
    ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
JP2015191716A 2015-09-29 2015-09-29 空気調和装置の室内ユニット Active JP6135734B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015191716A JP6135734B2 (ja) 2015-09-29 2015-09-29 空気調和装置の室内ユニット
US15/758,438 US10655885B2 (en) 2015-09-29 2016-08-26 Indoor unit of air-conditioning device
ES16850569T ES2835062T3 (es) 2015-09-29 2016-08-26 Dispositivo de acondicionamiento de aire y unidad interior
EP16850569.1A EP3346202B1 (en) 2015-09-29 2016-08-26 Air-conditioning device and indoor unit
PCT/JP2016/003898 WO2017056386A1 (ja) 2015-09-29 2016-08-26 空気調和装置の室内ユニット
CN201680056603.0A CN108139108B (zh) 2015-09-29 2016-08-26 空调装置的室内机组
AU2016330563A AU2016330563B2 (en) 2015-09-29 2016-08-26 Indoor unit of air-conditioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015191716A JP6135734B2 (ja) 2015-09-29 2015-09-29 空気調和装置の室内ユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017067346A true JP2017067346A (ja) 2017-04-06
JP6135734B2 JP6135734B2 (ja) 2017-05-31

Family

ID=58422868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015191716A Active JP6135734B2 (ja) 2015-09-29 2015-09-29 空気調和装置の室内ユニット

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10655885B2 (ja)
EP (1) EP3346202B1 (ja)
JP (1) JP6135734B2 (ja)
CN (1) CN108139108B (ja)
AU (1) AU2016330563B2 (ja)
ES (1) ES2835062T3 (ja)
WO (1) WO2017056386A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107166696A (zh) * 2017-06-09 2017-09-15 青岛海尔空调器有限总公司 空调及用于空调的控制方法
CN108758836A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 珠海格力电器股份有限公司 空调器室内机及具有其的空调器
CN110779089A (zh) * 2018-07-12 2020-02-11 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的送风控制方法与空调器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6213539B2 (ja) * 2015-09-29 2017-10-18 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内ユニット
JP6269700B2 (ja) * 2016-02-22 2018-01-31 ダイキン工業株式会社 受信器およびこれを備えた空気調和装置
US20200224889A1 (en) * 2017-12-05 2020-07-16 Hitachi-Johnson Controls Air Conditioning, Inc. Indoor unit of air conditioner
CN115183357B (zh) * 2022-07-12 2024-02-23 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 室内空气净化***及其控制方法、控制装置及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650595A (ja) * 1992-07-29 1994-02-22 Toshiba Corp 空気調和装置
JPH11248230A (ja) * 1998-03-02 1999-09-14 Daikin Ind Ltd 空気調和機のファン制御装置
JP2011069594A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Daikin Industries Ltd 制御装置
JP2011112259A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Daikin Industries Ltd 空調制御システム
JP2012184868A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Hitachi Appliances Inc 空調システム
JP2014055734A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Daikin Ind Ltd 空調室内機

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2594318B2 (ja) 1988-05-30 1997-03-26 松下冷機株式会社 天井埋込型空気調和機
JPH10103739A (ja) 1996-09-27 1998-04-21 Toshiba Corp 空気調和機
JPH1163627A (ja) * 1997-08-20 1999-03-05 Funai Electric Co Ltd 空気調和機のフラップ制御装置及び方法並びにフラップ制御プログラムを記録した記録媒体
JP3807305B2 (ja) * 2001-12-28 2006-08-09 ダイキン工業株式会社 空気調和機
US6736326B2 (en) * 2002-02-01 2004-05-18 Acutherm L.P. Thermally powered VAV diffuser and control assembly
JP2005024154A (ja) 2003-07-01 2005-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP5063509B2 (ja) * 2008-06-30 2012-10-31 三菱電機株式会社 空気調和機
AU2010299201B2 (en) * 2009-09-28 2013-07-25 Daikin Industries, Ltd. Control device
JP4952775B2 (ja) * 2009-11-05 2012-06-13 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内機
JP5250011B2 (ja) * 2010-10-26 2013-07-31 三菱電機株式会社 空気調和機
WO2013084426A1 (ja) 2011-12-06 2013-06-13 パナソニック株式会社 空気調和機
JP5754429B2 (ja) * 2012-09-13 2015-07-29 ダイキン工業株式会社 空調室内機
JP5408317B1 (ja) * 2012-09-13 2014-02-05 ダイキン工業株式会社 空調室内機
JP5678953B2 (ja) * 2012-12-28 2015-03-04 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機および制御回路
JP5725114B2 (ja) * 2013-09-24 2015-05-27 ダイキン工業株式会社 空調システム
KR20150041340A (ko) * 2013-10-08 2015-04-16 엘지전자 주식회사 카세트형 공기조화기의 실내기
JP6734624B2 (ja) * 2014-09-30 2020-08-05 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内ユニット
JP5987882B2 (ja) * 2014-09-30 2016-09-07 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内ユニット
JP6229741B2 (ja) * 2015-09-29 2017-11-15 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内ユニット
JP6213539B2 (ja) * 2015-09-29 2017-10-18 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の室内ユニット
JP6222211B2 (ja) * 2015-12-18 2017-11-01 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN205403096U (zh) * 2016-02-19 2016-07-27 珠海格力电器股份有限公司 空调设备出风结构及空调设备
US10830484B2 (en) * 2016-05-27 2020-11-10 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650595A (ja) * 1992-07-29 1994-02-22 Toshiba Corp 空気調和装置
JPH11248230A (ja) * 1998-03-02 1999-09-14 Daikin Ind Ltd 空気調和機のファン制御装置
JP2011069594A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Daikin Industries Ltd 制御装置
JP2011112259A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Daikin Industries Ltd 空調制御システム
JP2012184868A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Hitachi Appliances Inc 空調システム
JP2014055734A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Daikin Ind Ltd 空調室内機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107166696A (zh) * 2017-06-09 2017-09-15 青岛海尔空调器有限总公司 空调及用于空调的控制方法
CN110779089A (zh) * 2018-07-12 2020-02-11 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的送风控制方法与空调器
CN110779089B (zh) * 2018-07-12 2021-11-12 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的送风控制方法与空调器
CN108758836A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 珠海格力电器股份有限公司 空调器室内机及具有其的空调器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3346202A4 (en) 2019-05-15
CN108139108B (zh) 2019-03-19
US20180252429A1 (en) 2018-09-06
CN108139108A (zh) 2018-06-08
JP6135734B2 (ja) 2017-05-31
ES2835062T3 (es) 2021-06-21
WO2017056386A1 (ja) 2017-04-06
AU2016330563A1 (en) 2018-04-19
AU2016330563B2 (en) 2018-07-05
US10655885B2 (en) 2020-05-19
EP3346202B1 (en) 2020-11-18
EP3346202A1 (en) 2018-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6135734B2 (ja) 空気調和装置の室内ユニット
JP6222211B2 (ja) 空気調和装置
US11473805B2 (en) Indoor unit of air conditioner
JP6213539B2 (ja) 空気調和装置の室内ユニット
JP6376189B2 (ja) 室内ユニット
JP6625210B2 (ja) 天井埋込形空気調和装置
JP6658107B2 (ja) 空調システム
JP4749352B2 (ja) 空気調和機
JP6828249B2 (ja) 空調システム
KR20120097673A (ko) 공기조화장치
JP6323469B2 (ja) 空気調和装置の室内ユニット
JP6728814B2 (ja) 空気調和装置の室内ユニット
WO2017056365A1 (ja) 空気調和装置の室内ユニット
KR102306033B1 (ko) 덕트형 공기조화기

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170410

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6135734

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151