JP2017138040A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner.
従来における空気調和機においては、床面に設置され上下に吹出口を有する空気調和機本体と、室温を検出する室温センサと、床面温度を検出し、その検出温度で上下の吹出口の吹出量を制御する床温度センサと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In a conventional air conditioner, an air conditioner body that is installed on the floor and has outlets at the top and bottom, a room temperature sensor that detects room temperature, a floor surface temperature is detected, and the blowout of the upper and lower outlets at the detected temperature The thing provided with the floor temperature sensor which controls quantity is known (for example, refer to patent documents 1).
また、吸込口の前面側かつ下側から上側に渡って配置された熱交換器と、熱交換器の下流側に配置され、熱交換器を介して吸い込んだ空気を空気通路を介して吹出口から吹き出す横流ファンと、吹出口に配置された水平フラップと、暖房運転時に熱交換器の前面側かつ下側の冷媒出口から冷媒が流出するように熱交換器に冷媒を流すとともに、冷媒の循環量又は横流ファンの回転数の少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、制御装置は、暖房運転時に熱交換器の前面側かつ下側がサブクール状態となるように冷媒の循環量又は横流ファンの回転数の少なくとも一方を制御するものも従来において知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, a heat exchanger arranged from the front side and from the lower side to the upper side of the suction port, and a blower port arranged on the downstream side of the heat exchanger, and the air sucked through the heat exchanger through the air passage The refrigerant flows through the heat exchanger so that the refrigerant flows out from the refrigerant outlet on the front side and the lower side of the heat exchanger during heating operation, and the circulation of the refrigerant. And a control device that controls at least one of the amount and the rotational speed of the cross-flow fan. A device that controls at least one of the numbers is also conventionally known (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１に示された従来における空気調和機においては、温風の吹き出し量だけを変更するため、風量を増加させることで室内気流速が大きくなり、いわゆるドラフト感が増加し、快適感を損なうおそれがある。また、特許文献２に示された従来における空気調和機においては、熱交換器の一部における冷媒の循環量を制御するため、室内外の温度に応じた複雑な制御が必要になる。さらに、これら従来の空気調和機のいずれにおいても、床暖房装置により床暖房をしている場合に、床に対して大きな風量の送風を行うことで、かえって床面を冷却する悪影響を与えて、暖房効率及び快適性の低下を招くおそれがある。 However, in the conventional air conditioner disclosed in Patent Document 1, since only the amount of hot air blown is changed, increasing the air volume increases the indoor air flow velocity, increasing the so-called draft feeling, and the comfortable feeling. May be damaged. Moreover, in the conventional air conditioner shown in Patent Document 2, in order to control the circulation amount of the refrigerant in a part of the heat exchanger, complicated control according to indoor and outdoor temperatures is required. Furthermore, in any of these conventional air conditioners, when floor heating is performed by the floor heating device, by sending a large amount of air to the floor, the floor surface is adversely affected, There is a risk of reducing heating efficiency and comfort.
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、複雑な制御及び構造を必要とすることなく、床暖房中の床温度に悪影響を与えずに、足元が暖かく頭部側が比較的に低温度となる快適性の高い温度分布環境を形成維持することができる空気調和機を得るものである。 The present invention has been made to solve such problems, and does not require complicated control and structure, and does not adversely affect the floor temperature during floor heating, so that the feet are warm and the head side is compared. Thus, an air conditioner that can form and maintain a highly comfortable temperature distribution environment at a low temperature is obtained.
この発明に係る空気調和機においては、床面から第１の高さの低位置及び前記床面から前記第１の高さより高い第２の高さの高位置のそれぞれに送風する送風部と、前記床面の温度である床温度を検出する床温度検出部と、前記低位置の空気の温度が低位置目標温度となるように、かつ、前記高位置の空気の温度が前記低位置目標温度より低い高位置目標温度となるように前記送風部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記低位置目標温度を前記床温度検出部が検出した床温度より高い温度に決定し、前記高位置目標温度を前記床温度検出部が検出した床温度より低い温度に決定する構成とする。 In the air conditioner according to the present invention, an air blower that blows air from the floor surface to a low position at a first height and from the floor surface to a high position at a second height higher than the first height, and A floor temperature detector that detects a floor temperature that is a temperature of the floor surface, and a temperature of the low position air is a low position target temperature, and a temperature of the high position air is the low position target temperature. And a control unit that controls the air blowing unit so as to achieve a lower high position target temperature, and the control unit determines the low position target temperature to be higher than the bed temperature detected by the floor temperature detection unit. The high position target temperature is determined to be lower than the floor temperature detected by the floor temperature detector.
この発明は空気調和機において、複雑な制御及び構造を必要とすることなく、床暖房中の床温度に悪影響を与えずに、足元が暖かく頭部側が比較的に低温度となる快適性の高い温度分布環境を形成維持することができるという効果を奏する。 The present invention is an air conditioner that does not require complicated control and structure, and does not adversely affect the floor temperature during floor heating, so that the feet are warm and the head side has a relatively low temperature, which is highly comfortable. There is an effect that the temperature distribution environment can be formed and maintained.
この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are simplified or omitted as appropriate. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
実施の形態１．
図１から図３は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は空気調和機が設置された部屋の全体構成を模式的に示す図、図２は空気調和機の制御系統の構成を示すブロック図、図３は空気調和機による部屋内の高さ方向における温度分布調節の一例を説明する図である。
Embodiment 1 FIG.
1 to 3 relate to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a diagram schematically showing the entire configuration of a room in which an air conditioner is installed, and FIG. 2 is a control system of the air conditioner. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration, and FIG. 3 is a diagram for explaining an example of temperature distribution adjustment in the height direction in the room by the air conditioner.
図１に示すように、部屋１には、空気調和機本体１０が設置されている。ここでは、空気調和機本体１０は、例えば壁掛け式であるとする。すなわち、この図１に示す例では、空気調和機本体１０は、部屋１の内壁面の上寄りに配置されている。なお、空気調和機本体１０壁掛け式の他、例えば、床置き式、天井埋め込み式、又は、ダクトを介した空調設備等のいずれであってもよい。また、部屋１等の個別空調のみならず、全館空調及び大型施設空調等にも適用可能である。
As shown in FIG. 1, an
空気調和機本体１０の例えば下面には、送風口１１が形成されている。送風口１１からは、空気調和機本体１０において例えば温度、湿度、清浄度、風速、風量等が調整された空気が吹き出される。送風口１１には、複数の風向板１２が設けられている。複数の風向板１２のうちの少なくとも１つは、その向きを変化させることが可能である。そして、風向板１２の向きを変化させることで、送風口１１から吹き出す空気流の向きを変えることができる。なお、風向板１２は左右上下に分割して設けることで、空気流の向きを細かく変化させることができるようにしてもよい。
A
空気調和機本体１０の内部には、送風ファン１３が設けられている。送風ファン１３は、送風口１１から吹き出す空気流を生成するためのものである。なお、図１では送風ファン１３の図示を省略している。また、空気調和機本体１０の内部には、送風温度変更部１４が設けられている。送風温度変更部１４は、送風口１１から吹き出す空気流の温度を変更するためのものである。送風温度変更部１４は、具体的に例えば、熱交換器、ヒーター、ペルチェ素子等を備えている。なお、図１では送風温度変更部１４の図示を省略している。
A blower fan 13 is provided inside the
このようにして、空気調和機本体１０に形成された送風口１１と風向板１２と送風ファン１３と送風温度変更部１４とは、空気調和機本体１０から送風する送風部を構成している。この送風部は、空気調和機本体１０が設置された壁面から一定の距離において少なくとも２つの異なる高さの位置へと送風することができる。
In this way, the
すなわち、送風部は、少なくとも、部屋１の床面から第１の高さの位置と、第１の高さとは異なる第２の高さの位置とのそれぞれに送風する。ここでは、第２の高さは第１の高さより高いとする。そして、部屋１の床面から第１の高さの位置を「低位置」といい、部屋１の床面から第２の高さの位置を「高位置」という。 In other words, the blower blows air at least from the floor surface of the room 1 to each of the first height position and the second height position different from the first height. Here, it is assumed that the second height is higher than the first height. The position of the first height from the floor surface of the room 1 is referred to as “low position”, and the position of the second height from the floor surface of the room 1 is referred to as “high position”.
なお、ここでは、低位置は、部屋１内にいる人３の足部分に相当する高さである。空気調和機本体１０の送風部からの低位置へと向けた送風を、図１では「低位置向け送風」で示している。また、高位置は、人３の胸部から顔に相当する高さである。空気調和機本体１０の送風部からの高位置へと向けた送風を、図１では「高位置向け送風」で示している。
Here, the low position is a height corresponding to the foot portion of the
このように低位置と高位置のそれぞれに送風できるような送風部の具体的な構成例はいくつか考えられる。例えば、前述したように風向板１２の向きを変えることで、１つの送風口１１から吹き出す空気流の方向を変えて、低位置と高位置のそれぞれに送風できるようにしてもよい。または、１つの送風口１１から吹き出す空気流を分割して、低位置と高位置のそれぞれに向けて送風できるように固定された風向板１２を備えるようにしてもよい。または、低位置に送風するための送風口と、高位置に送風するための送風口とを設け、すなわち、送風口１１を複数設けるようにしてもよい。または、送風ファン１３を複数設けるようにしてもよい。
Several specific examples of the configuration of the air blowing unit that can blow air to the low position and the high position can be considered. For example, by changing the direction of the
部屋１の床面には、床暖房装置２が設置されている。床暖房装置２は、部屋１の床面を加熱する暖房装置である。床暖房装置２により部屋１の床面が加熱されると、床面に接している部屋１内の空気へと床面の熱が伝導し、部屋１内の空気は下側から加熱される。よって、床暖房装置２の稼動時には、部屋１内にいる人３の足元における空気の温度は、床暖房装置２の設定温度の影響を大きく受ける。なお、部屋１に床暖房装置２は必ずしも設けられていなくもよい。しかし、床暖房装置２を設けることで、部屋１内の上下方向の温度分布をより細かく調節することができる。
On the floor surface of the room 1, a floor heating device 2 is installed. The floor heating device 2 is a heating device that heats the floor surface of the room 1. When the floor surface of the room 1 is heated by the floor heating device 2, the heat of the floor surface is conducted to the air in the room 1 that is in contact with the floor surface, and the air in the room 1 is heated from below. Therefore, when the floor heating device 2 is in operation, the temperature of the air at the feet of the
低位置温度センサ２１は、部屋１の内部における低位置の空気の温度である低位置温度を検出する低位置温度検出部である。高位置温度センサ２２は、部屋１の内部における高位置の空気の温度である高位置温度を検出する高位置温度検出部である。そして、床温度センサ２３は、部屋１の床面の温度を検出する床温度を検出する床温度検出部である。
The low
低位置温度センサ２１、高位置温度センサ２２及び床温度センサ２３の３つのセンサのうちの１つ又は２つは、空気調和機本体１０とは別体に設けられたセンサ搭載機器３０（図１では図示せず）に設けられる。また、低位置温度センサ２１、高位置温度センサ２２及び床温度センサ２３の３つのセンサのうち、センサ搭載機器３０に設けられていないセンサが空気調和機本体１０に設けられる。
One or two of the three sensors of the low
ここでは、例えば、低位置温度センサ２１がセンサ搭載機器３０に設けられているとする。低位置温度センサ２１（センサ搭載機器３０）は、ここでは例えば部屋１の内壁面に設置されている。そして、高位置温度センサ２２及び床温度センサ２３が空気調和機本体１０に設けられているとする。この場合、床温度センサ２３は、例えば、対象から放射される赤外線を計測することで非接触で対象の温度を検出することができる放射温度センサが用いられる。また、低位置温度センサ２１及び高位置温度センサ２２については、例えばサーミスタを用いた温度センサを用いることができる。
Here, for example, it is assumed that the low-
次に、図２を参照しながら、空気調和機の制御系統の構成について説明する。前述したように、ここでは、低位置温度センサ２１は、センサ搭載機器３０に設けられている。そして、センサ搭載機器３０には、送信部３１が設けられている。送信部３１は、センサ搭載機器３０に設けられたセンサ、ここでは低位置温度センサ２１の検出結果を送信する。
Next, the configuration of the control system of the air conditioner will be described with reference to FIG. As described above, the low
また、空気調和機本体１０には、受信部１６が設けられている。受信部１６は、送信部３１から送信されたセンサの検出結果を受信する。送信部３１と受信部１６との間の通信は、無線方式であってもよいし、有線方式であってもよい。無線方式を用いた場合、低位置温度センサ２１を含むセンサ搭載機器３０の設置箇所の自由度を高くすることができる。
The
空気調和機本体１０が備える制御部１５は、空気調和機本体１０の送風部、すなわち、風向板１２、送風ファン１３及び送風温度変更部１４の動作を制御する。この送風部の制御にあたって、制御部１５は、低位置目標温度及び高位置目標温度を決定する。低位置目標温度とは、空気調和により達成を目指す低位置の空気の温度の目標値である。高位置目標温度とは、空気調和により達成を目指す高位置の空気の温度の目標値である。
The
そして、制御部１５は、低位置の空気の温度が低位置目標温度となるように、かつ、高位置の空気の温度が高位置目標温度となるように送風部を制御する。このように、制御部１５により目標温度を決定し送風部を制御して空気調和機本体１０から送風することで、部屋１内の上下方向の温度分布が調節される。
Then, the
この制御部１５による送風部の制御と上下方向の温度分布の調節について、図３を参照しながら説明する。図３の横軸は温度を示しており、縦軸は部屋１内の高さ位置を示している。この図３において丸印でプロットした点が、各目標温度を示している。具体的には、高位置目標温度をＴＳｈとし、低位置目標温度をＴＳｌとする。また、床暖房装置２の目標温度である床暖房温度をＴＳｆとする。
The control of the air blower by the
そして、図３において点線で示した曲線は、結果的に到達した温度分布の例である。この図３に示す例においては、床温度Ｔｆは床暖房温度ＴＳｆに到達している。一方、低位置の空気の温度ＴＡｌはＴＳｌに達しておらず、ＴＡｌ＜ＴＳｌである。また、高位置の空気の温度ＴＡｈもＴＳｈに達しておらず、ＴＡｈ＜ＴＳｈである。 And the curve shown with the dotted line in FIG. 3 is an example of the temperature distribution reached as a result. In the example shown in FIG. 3, the floor temperature Tf reaches the floor heating temperature TSf. On the other hand, the temperature TAl of the low-position air does not reach TS1, and TAl <TS1. Further, the temperature TAh of the high-position air does not reach TSh, and TAh <TSh.
制御部１５は、送風部の制御にあたって、低位置目標温度ＴＳｌ、高位置目標温度ＴＳｈ及び床暖房温度ＴＳｆについて、以下の（１）〜（３）式のうちの少なくとも１つの関係を満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する。
In controlling the blower, the
ＴＳｌ＞ＴＳｈ ・・・ （１）
ＴＳｌ＞ＴＳｆ ・・・ （２）
ＴＳｆ＞ＴＳｈ ・・・ （３）
TSl> TSh (1)
TSl> TSf (2)
TSf> TSh (3)
すなわち、特に（１）式の関係を満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する場合、制御部１５は、高位置目標温度ＴＳｈが低位置目標温度ＴＳｌより低くなるように決定する。
That is, particularly when determining the low position target temperature TSl and the high position target temperature TSh so as to satisfy the relationship of the expression (1), the
また、床温度Ｔｆは床暖房温度ＴＳｆに到達しやすい事を考慮した場合、又は、床暖房装置２が設置されていない場合には、（２）及び（３）式のＴＳｆはＴｆに置き換えてもよい。したがって、この場合には、（２）及び（３）式に代えて、次の（４）及び（５）式の関係を満たすように、制御部１５は各目標温度を決定する。
Further, when considering that the floor temperature Tf is likely to reach the floor heating temperature TSf, or when the floor heating device 2 is not installed, the TSf in the expressions (2) and (3) is replaced with Tf. Also good. Therefore, in this case, the
ＴＳｌ＞Ｔｆ ・・・ （４）
Ｔｆ＞ＴＳｈ ・・・ （５）
TSl> Tf (4)
Tf> TSh (5)
すなわち、この場合、制御部１５は、低位置目標温度ＴＳｌを床温度センサ２３が検出した床温度Ｔｆより高い温度に決定し、かつ、高位置目標温度ＴＳｈを床温度センサ２３が検出した床温度Ｔｆより低い温度に決定する。
That is, in this case, the
さらに、特に（１）〜（３）式の関係を全て満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する場合、制御部１５は、次の（６）式の関係を満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する。
Furthermore, particularly when the low position target temperature TSl and the high position target temperature TSh are determined so as to satisfy all the relationships of the equations (1) to (3), the
ＴＳｌ＞ＴＳｆ＞ＴＳｈ ・・・ （６） TSl> TSf> TSh (6)
同様に、さらに、特に（１）、（４）及び（５）式の関係を全て満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する場合、制御部１５は、次の（７）式の関係を満たすように低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定する。
Similarly, in the case where the low position target temperature TSl and the high position target temperature TSh are determined so as to satisfy all of the relationships of the expressions (1), (4), and (5), the
ＴＳｌ＞Ｔｆ＞ＴＳｈ ・・・ （７） TSl> Tf> TSh (7)
また、（６）又は（７）式を満たすように、制御部１５が低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈを決定し送風部を制御した結果として実現される温度分布においては、次の（８）式が成り立っている。
Further, in the temperature distribution realized as a result of the
ＴＡｌ＞Ｔｆ＞ＴＡｈ ・・・ （８） TAl> Tf> TAh (8)
このようにして、制御部１５が、低位置目標温度及び高位置目標温度を決定して送風部を制御することで、人３の足元の温度が高く、かつ、人３の頭位置の温度を低くし、いわゆる「頭寒足熱」な上下温度分布を形成することができる。また、人３の足元より上側の空気の温度を人３の足元の温度より低くすることで、人３の足元の温度が高い空気が浮力で上昇することを足元より上方の相対的に低温な空気により抑制し、「頭寒足熱」な温度分布が崩れることを抑制することができる。
In this way, the
さらに、人３の足元の温度を床温度より高くし、かつ、人３の頭位置の温度を床温度より低くすることで、低位置への送風で床面を冷却することなく、「頭寒足熱」であって、足元の暖気が上方へと拡散することを抑制することができる。すなわち、複雑な制御及び構造を必要とすることなく、床暖房中の床温度に悪影響を与えずに、足元が暖かく頭部側が比較的に低温度となる快適性の高い温度分布環境を形成維持することができる。
Furthermore, by making the temperature of the feet of the
なお、以上のように、低位置及び高位置の空気の温度のそれぞれを低位置目標温度及び高位置目標温度となるように送風部を制御する際には、制御部１５は、例えば、送風部が低位置へと送風する場合と高位置へと送風する場合とで、複数の風向板１２の間の開口角度及び送風ファン１３の回転数の少なくとも一方を変更する。例えば、複数の風向板１２の間の開口角度については、低位置へと送風する場合に開口角度を狭くし、高位置へと送風する場合に開口角度を広くする。
As described above, when the air blowing unit is controlled so that the temperature of the air at the low position and the high position becomes the low position target temperature and the high position target temperature, the
このようにすることで、低位置へと送風する風量及び風速を大きくし、送風口１１から吹き出した空気の温度が高い状態で低位置まで到達させることができる。また、高位置へと送風する風量及び風速を小さくし、送風口１１から吹き出した空気が高位置に到達するまでに空気流の温度が低くすることができる。さらに、人３の顔に当たる風を弱くすることができ、人３が風を感じることなく、快適性を向上することが可能である。
By doing in this way, the air volume and wind speed which blow to a low position can be enlarged, and it can be made to reach to a low position in the state where the temperature of the air blown out from the
または、送風温度変更部１４は、低位置へと送風部が送風する空気の温度及び高位置へと送風部が送風する空気の温度のそれぞれを変更することができるようにしてもよい。この場合、制御部１５は、低位置へと送風する際には、低位置の空気の温度が低位置目標温度となるように送風温度変更部１４を制御する。そして、高位置へと送風する際には、高位置の空気の温度が高位置目標温度となるように送風温度変更部１４を制御する。
Or the ventilation
また、低位置及び高位置の空気の温度のそれぞれを低位置目標温度及び高位置目標温度となるように送風部を制御する際には、制御部１５は、受信部１６を介して取得した低位置温度センサ２１の検出結果、高位置温度センサ２２の検出結果及び床温度センサ２３の検出結果を必要に応じて用いるようにしてもよい。
Further, when controlling the air blowing unit so that the temperature of the low position air and the high position air respectively become the low position target temperature and the high position target temperature, the
すなわち、制御部１５は、低位置温度センサ２１により検出される温度が低位置目標温度になるように送風部を制御する。また、同時に、制御部１５は、高位置温度センサ２２により検出される温度が高位置目標温度になるように送風部を制御する。
That is, the
また、低位置温度センサ２１を使用しない場合には、制御部１５は、代わりに床温度センサ２３を使用するようにしてもよい。すなわち、この場合には、床温度センサ２３により検出された床温度Ｔｆに予め定められた一定温度を加えたものが低位置目標温度ＴＳｌとなるように制御部１５は送風部を制御すればよい。
When the low
なお、以上のような制御を実施する運転モードの他に、目標温度を図示しない入力部から使用者が入力して設定できる運転モードを備えるようにしてもよい。この場合、入力部は、空気調和機本体１０、リモコン、使用者が所持するスマートフォン等の携帯情報端末等に備えることが考えられる。
In addition to the operation mode in which the above control is performed, an operation mode in which the user can set the target temperature by inputting it from an input unit (not shown) may be provided. In this case, it is conceivable that the input unit is provided in the portable information terminal such as the
この際、使用者が低位置目標温度、高位置目標温度及び床暖房温度の例えば３つをそれぞれ入力する作業は煩わしいので、予めこれらの目標温度の組からなる目標温度セットを用意しておき、使用者がこれらの目標温度セットから選択することで、各目標温度を設定できるようにしてもよい。さらに、各目標温度セットに例えば「頭寒足熱」、「省エネ」、「風弱め」等の名称を予め設定しておき、使用者がこれらの名称を指定することで対応する目標温度セットを選択できるようにすることで、使用者は容易に設定できるようになる。 At this time, it is troublesome for the user to input, for example, three of the low position target temperature, the high position target temperature, and the floor heating temperature, so prepare a target temperature set consisting of a set of these target temperatures in advance. Each target temperature may be set by the user selecting from these target temperature sets. Furthermore, for example, names such as “head cold foot heat”, “energy saving”, “wind weakness”, etc. are set in advance for each target temperature set, and the user can select a corresponding target temperature set by specifying these names. By doing so, the user can easily set.
ここで、部屋１内の空気及び床面の温度は、空気調和機を運転することにより、また、部屋１での人又は空気の出入り、日照等の要因によって時々刻々と変化する。図３に点線で例示した到達空気温度は目標温度に達していないため、目標温度に到達するまで送風を継続することが望ましい。しかしながら、空気調和機に対して、消費電力の上限値又は送風ファン１３の回転数の上限値等が別途設定されている場合には、例えば予め設定した各センサの検出温度と目標温度との差異がそれぞれ許容値以下となれば、送風を停止する、又は、運転モードを切り替える等すればよい。このようにすることで、消費電力を低減したい又は風速を弱くしたいという使用者の要望にこたえることができる。 Here, the temperature of the air in the room 1 and the floor surface changes from time to time by operating the air conditioner, and by factors such as the entry and exit of people or air in the room 1 and sunlight. Since the reached air temperature illustrated by the dotted line in FIG. 3 does not reach the target temperature, it is desirable to continue blowing until the target temperature is reached. However, when an upper limit value of power consumption or an upper limit value of the rotational speed of the blower fan 13 is separately set for the air conditioner, for example, a difference between a preset detection temperature of each sensor and a target temperature. If each becomes below the allowable value, the air blowing may be stopped or the operation mode may be switched. By doing so, it is possible to meet the user's desire to reduce power consumption or reduce wind speed.
また、図３の点線で示す到達空気温度の例では、高位置から天井面にかけて空気温度が次第に高くなっているが、これは高温な空気が浮力によって上昇しているためである。室内空気を循環させて温度分布を均一化する装置が部屋１に設けられている場合、当該装置を動作させてしまうと、室内空気が循環されてしまうため到達温度曲線は図３のような分布となりにくい。そこで、図３のような温度分布を形成するために空気調和機を運転している際には、当該空気調和機以外の送風装置等を、停止させる又は動作を弱める等の処置を行うことが望ましい。 In the example of the reached air temperature indicated by the dotted line in FIG. 3, the air temperature gradually increases from the high position to the ceiling surface, because the high-temperature air rises due to buoyancy. When an apparatus for circulating the room air to equalize the temperature distribution is provided in the room 1, if the apparatus is operated, the room air is circulated, so that the reached temperature curve has a distribution as shown in FIG. It is hard to become. Therefore, when the air conditioner is operated to form the temperature distribution as shown in FIG. 3, it is possible to take measures such as stopping the blower other than the air conditioner or weakening the operation. desirable.
次に、図４を参照しながら、２つの異なる床温度の値Ｔｆ１及びＴｆ２のそれぞれの場合における低位置目標温度ＴＳｌ１、ＴＳｌ２、及び、高位置目標温度ＴＳｈ１、ＴＳｈ２が満たす関係について説明する。この図４も、図３と同じく、横軸は温度を示しており、縦軸は部屋１内の高さ位置を示している。また、丸印でプロットした点は各目標温度である。 Next, the relationship that the low position target temperatures TSl1 and TSl2 and the high position target temperatures TSh1 and TSh2 satisfy in each case of two different floor temperature values Tf1 and Tf2 will be described with reference to FIG. 4, as in FIG. 3, the horizontal axis indicates the temperature, and the vertical axis indicates the height position in the room 1. The points plotted with circles are the target temperatures.
具体的には、床温度の値が第１の床温度Ｔｆ１である場合における低位置目標温度を第１の低位置目標温度をＴＳｌ１とし、高位置目標温度を第１の高位置目標温度をＴＳｈ１とする。また、床温度の値が第２の床温度Ｔｆ２である場合における低位置目標温度を第２の低位置目標温度をＴＳｌ２とし、高位置目標温度を第２の高位置目標温度をＴＳｈ２とする。なお、図４における第１の床温度Ｔｆ１、第１の低位置目標温度ＴＳｌ１及び第１の高位置目標温度ＴＳｈ１は、それぞれ、図３における床温度Ｔｆ、低位置目標温度ＴＳｌ及び高位置目標温度ＴＳｈと同じである。 Specifically, when the floor temperature value is the first floor temperature Tf1, the low position target temperature is the first low position target temperature TSl1, and the high position target temperature is the first high position target temperature TSh1. And In addition, when the floor temperature value is the second floor temperature Tf2, the low position target temperature is defined as the second low position target temperature TSl2, and the high position target temperature is defined as the second high position target temperature TSh2. Note that the first floor temperature Tf1, the first low position target temperature TSl1, and the first high position target temperature TSh1 in FIG. 4 are the floor temperature Tf, the low position target temperature TSl, and the high position target temperature in FIG. 3, respectively. Same as TSh.
そして、制御部１５は、第１の床温度Ｔｆ１の場合の第１の低位置目標温度ＴＳｌ１と、第２の床温度Ｔｆ２の場合の第２の低位置目標温度ＴＳｌ２との間で次の（９）式の関係が成り立つように、第１の低位置目標温度ＴＳｌ１及び第２の低位置目標温度ＴＳｌ２を決定する。
Then, the
Ｔｆ１＞Ｔｆ２の場合、ＴＳｌ１＜ＴＳｌ２ ・・・ （９） When Tf1> Tf2, TSl1 <TSl2 (9)
すなわち、制御部１５は、床温度センサ２３が検出した床温度が第１の床温度Ｔｆ１の場合に、低位置目標温度を第１の低位置目標温度ＴＳｌ１に決定する。そして、制御部１５は、床温度センサ２３が検出した床温度が第１の床温度Ｔｆ１より低い第２の床温度Ｔｆ２の場合に、低位置目標温度を第１の低位置目標温度ＴＳｌ１より高い第２の低位置目標温度ＴＳｌ２に決定する。
That is, when the floor temperature detected by the
このようにすることで、床温度が低く、床面から足に接触して伝わる熱及び床面からの輻射熱が小さい場合に、特に人３の下半身が冷たく感じるのを送風により補償することができる。また、逆に床暖房装置２の使用中等で床温度が高い場合には、床面に近い低位置を暖める送風運転を弱めて、人３に不快感を与えることなく消費エネルギー量の削減を図ることができる。
By doing in this way, when the floor temperature is low and the heat transferred from the floor surface to the feet and the radiant heat from the floor surface are small, it can be compensated by air blowing that the lower body of the
また、制御部１５は、第１の床温度Ｔｆ１の場合の第１の高位置目標温度ＴＳｈ１と、第２の床温度Ｔｆ２の場合の第２の高位置目標温度ＴＳｈ２との間で次の（１０）式の関係が成り立つように、第１の高位置目標温度ＴＳｈ１及び第２の高位置目標温度ＴＳｈ２を決定する。
Further, the
Ｔｆ１＞Ｔｆ２の場合、ＴＳｈ１＜ＴＳｈ２ ・・・ （１０） When Tf1> Tf2, TSh1 <TSh2 (10)
このようにすることで、床温度が低く、床面から足に接触して伝わる熱及び床面からの輻射熱が小さい場合に、「頭寒足熱」の温度分布としつつも、人３の下半身のみならず上半身についても暖めて、人３が寒さにより不快を感じることを抑制することができる。
In this way, when the floor temperature is low and the heat transferred from the floor to the foot and the radiant heat from the floor are small, not only the lower body of the
さらに、低位置目標温度と高位置目標温度との差である目標温度差ΔＴＳに着目して、次の（１１）〜（１３）式の関係が成り立つように、制御部１５が第１の低位置目標温度ＴＳｌ１及び第２の低位置目標温度ＴＳｌ２、並びに、第１の高位置目標温度ＴＳｈ１及び第２の高位置目標温度ＴＳｈ２を決定してもよい。
Furthermore, paying attention to the target temperature difference ΔTS, which is the difference between the low position target temperature and the high position target temperature, the
Ｔｆ１＞Ｔｆ２の場合、ΔＴＳ１＞ΔＴＳ２ ・・・ （１１）
ただし、
ΔＴＳ１＝ＴＳｌ１−ＴＳｈ１ ・・・ （１２）
ΔＴＳ２＝ＴＳｌ２−ＴＳｈ２ ・・・ （１３）
When Tf1> Tf2, ΔTS1> ΔTS2 (11)
However,
ΔTS1 = TS11−TSh1 (12)
ΔTS2 = TS12−TSh2 (13)
すなわち、制御部１５は、床温度センサ２３が検出した床温度が第１の床温度Ｔｆ１の場合に、低位置目標温度と高位置目標温度との差が第１の目標温度差ΔＴＳ１となるように低位置目標温度及び高位置目標温度を決定する。そして、制御部１５は、床温度センサ２３が検出した床温度が第１の床温度より低い第２の床温度Ｔｆ２の場合に、低位置目標温度と高位置目標温度との差が第１の目標温度差ΔＴＳ１より小きい第２の目標温度差ΔＴＳ２となるように低位置目標温度及び高位置目標温度を決定するようにしてもよい。
That is, when the floor temperature detected by the
このようにすることで、床暖房装置２の使用中等で、床温度が高い場合には、低位置と高位置の温度差を大きくして高位置の空気の温度を低くすることで、足元の暖気の上昇を抑制して、足元の温度が高い状態を維持することができる。逆に床温度が低い場合には、低位置と高位置の温度差を小さくすることで、人３の快適感を向上させることができる。
In this way, when the floor temperature is high, such as when the floor heating device 2 is in use, the temperature difference between the low position and the high position is increased to lower the temperature of the air at the high position, An increase in warm air can be suppressed and a state where the temperature of the feet is high can be maintained. Conversely, when the floor temperature is low, the comfortable feeling of the
また、低位置温度センサ２１及び高位置温度センサ２２のそれぞれが検出した低位置温度ＴＡｌ及び高位置温度ＴＡｈから求めた実際の高低温度差ΔＴＡに着目して、次の（１４）〜（１８）式の関係が成り立つように、制御部１５が第１の低位置目標温度ＴＳｌ１及び第２の低位置目標温度ＴＳｌ２、並びに、第１の高位置目標温度ＴＳｈ１及び第２の高位置目標温度ＴＳｈ２を決定してもよい。
Further, paying attention to the actual high / low temperature difference ΔTA obtained from the low position temperature TAl and the high position temperature TAh detected by the low
ΔＴＡ１＞ΔＴＡ２の場合、ΔＴＳ１＞ΔＴＳ２ ・・・ （１４）
ただし、
ΔＴＡ１＝ＴＡｌ１−ＴＡｈ１ ・・・ （１５）
ΔＴＡ２＝ＴＡｌ２−ＴＡｈ２ ・・・ （１６）
ΔＴＳ１＝ＴＳｌ１−ＴＳｈ１ ・・・ （１７）
ΔＴＳ２＝ＴＳｌ２−ＴＳｈ２ ・・・ （１８）
When ΔTA1> ΔTA2, ΔTS1> ΔTS2 (14)
However,
ΔTA1 = TAI1-TAh1 (15)
ΔTA2 = TAI2-TAh2 (16)
ΔTS1 = TS11−TSh1 (17)
ΔTS2 = TS12−TSh2 (18)
すなわち、制御部１５は、低位置温度センサ２１が検出した低位置温度ＴＡｌと高位置温度センサ２２が検出した高位置温度ＴＡｈとの差が第１の高低温度差ΔＴＡ１の場合に、低位置目標温度と高位置目標温度との差が第１の目標温度差ΔＴＳ１となるように低位置目標温度及び高位置目標温度を決定する。そして、制御部１５は、低位置温度センサ２１が検出した低位置温度ＴＡｌと高位置温度センサ２２が検出した高位置温度ＴＡｈとの差が第１の高低温度差ΔＴＡ１より小さい第２の高低温度差ΔＴＡ２の場合に、低位置目標温度と高位置目標温度との差が第１の目標温度差ΔＴＳ１より小さい第２の目標温度差ΔＴＳ２となるように低位置目標温度及び高位置目標温度を決定するようにしてもよい。
That is, when the difference between the low position temperature TAl detected by the low
低位置と高位置の温度差が小さい部屋１の環境は、部屋１内での空気の撹拌が良好であって空気の淀みが無く、住宅性能が高いということができる。そこで、低位置と高位置の温度差が小さい場合には、低位置目標温度と高位置目標温度との差を小さくすることで、送風量及び風速を小さくすることができる。そして、人３が風を感じることなく、人３に全身について均一な環境とするように空気調和を行うことができる。
In the environment of the room 1 where the temperature difference between the low position and the high position is small, it can be said that the agitation of the air in the room 1 is good, there is no air stagnation, and the house performance is high. Therefore, when the temperature difference between the low position and the high position is small, the air flow rate and the wind speed can be reduced by reducing the difference between the low position target temperature and the high position target temperature. Then, air conditioning can be performed so that the
なお、床温度が低い場合（Ｔｆ２）は、例えば、部屋１内の人３の着衣量（靴下又はスリッパの有無、ズボンの長短等、特に下半身部位の空気への暴露量）を考慮して、各目標温度、特に低位置目標温度ＴＳｌを決定するようにしてもよい。具体的に例えば、足元及び下半身の着衣量が多い場合には、検知した床温度Ｔｆが低くても、人３の体表温度は快適な温度を維持していると考えられる。したがって、この場合には、ＴＳｌ２をＴＳｌ１から過剰に上昇させる必要はなく、むしろＴＳｌ２をＴＳｌ１に近い温度としてもよい。
In addition, when the floor temperature is low (Tf2), for example, taking into consideration the amount of clothes of the
（９）及び（１０）式によれば、ＴＳｌ１はＴＳｌ２より低く、ＴＳｈ１はＴＳｈ２より低いため、より省エネルギーな運転が可能である。また、「着衣を増やして、空調温度を下げても快適にすごす」ことを使用者が選択した場合に、このような目標温度の決定と制御を行うことで、煩雑な温度設定及び風速設定を必要とすることなく、人３に快適であると感じさせることができる環境を維持することが可能である。
According to the equations (9) and (10), since TSl1 is lower than TSl2 and TSh1 is lower than TSh2, more energy-saving operation is possible. In addition, when the user chooses to “comfort comfortably by increasing the clothing and lowering the air conditioning temperature,” such a target temperature is determined and controlled so that complicated temperature setting and wind speed setting can be performed. It is possible to maintain an environment that makes the
なお、制御部１５は、空気調和機本体１０の内部ではなく、空気調和機本体１０の外部において空気調和機本体１０と通信可能に設けられていてもよい。また、部屋１に床暖房装置２が備えられている場合、制御部１５は、床暖房装置２の動作も制御するようにしてもよい。
The
なお、以上の説明で登場した「温度」は、通常の乾球温度のみならず、温度、輻射、風速等を考慮した温度の値を用いるようにしてもよい。すなわち、乾球温度の他、熱中症防止に用いられる湿球黒球温度（ＷＢＧＴ）、又は、快適感の指標として用いられる有効温度（ＥＴ）等を用いるようにしてもよい。湿球黒球温度又は有効温度等を用いることで、温度が人に与える影響を考慮に入れ、より快適性の高い制御が可能となる。 Note that the “temperature” that has appeared in the above description may be not only the normal dry bulb temperature but also a temperature value in consideration of temperature, radiation, wind speed, and the like. That is, in addition to dry bulb temperature, wet bulb black bulb temperature (WBGT) used for heat stroke prevention, effective temperature (ET) used as an index of comfort, or the like may be used. By using the wet bulb black bulb temperature, the effective temperature, or the like, it is possible to control with higher comfort in consideration of the influence of the temperature on the person.
１ 部屋
２ 床暖房装置
３ 人
１０ 空気調和機本体
１１ 送風口
１２ 風向板
１３ 送風ファン
１４ 送風温度変更部
１５ 制御部
１６ 受信部
２１ 低位置温度センサ
２２ 高位置温度センサ
２３ 床温度センサ
３０ センサ搭載機器
３１ 送信部
1 room 2
Claims (6)
前記床面の温度である床温度を検出する床温度検出部と、
前記低位置の空気の温度が低位置目標温度となるように、かつ、前記高位置の空気の温度が前記低位置目標温度より低い高位置目標温度となるように前記送風部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記低位置目標温度を前記床温度検出部が検出した床温度より高い温度に決定し、
前記高位置目標温度を前記床温度検出部が検出した床温度より低い温度に決定する空気調和機。 An air blowing section for blowing air from a floor surface to a low position at a first height and from the floor surface to a high position at a second height higher than the first height;
A floor temperature detector that detects a floor temperature that is the temperature of the floor surface;
A control unit that controls the blower so that the temperature of the low-position air becomes a low-position target temperature and the temperature of the high-position air becomes a high-position target temperature lower than the low-position target temperature. And comprising
The controller is
The lower position target temperature is determined to be higher than the floor temperature detected by the floor temperature detection unit,
An air conditioner that determines the high position target temperature to be lower than the floor temperature detected by the floor temperature detector.
前記床温度検出部が検出した床温度が第１の床温度の場合に、前記低位置目標温度を第１の低位置目標温度に決定し、
前記床温度検出部が検出した床温度が第１の床温度より低い第２の床温度の場合に、前記低位置目標温度を前記第１の低位置目標温度より高い第２の低位置目標温度に決定する請求項１に記載の空気調和機。 The controller is
When the floor temperature detected by the floor temperature detector is the first floor temperature, the low position target temperature is determined as the first low position target temperature;
When the floor temperature detected by the floor temperature detector is a second floor temperature lower than the first floor temperature, the low position target temperature is set to be a second low position target temperature higher than the first low position target temperature. The air conditioner according to claim 1, which is determined as follows.
前記床温度検出部が検出した床温度が第１の床温度の場合に、前記低位置目標温度と前記高位置目標温度との差が第１の目標温度差となるように前記低位置目標温度及び前記高位置目標温度を決定し、
前記床温度検出部が検出した床温度が第１の床温度より低い第２の床温度の場合に、前記低位置目標温度と前記高位置目標温度との差が前記第１の目標温度差より小さい第２の目標温度差となるように前記低位置目標温度及び前記高位置目標温度を決定する請求項１に記載の空気調和機。 The controller is
When the floor temperature detected by the floor temperature detection unit is the first floor temperature, the low position target temperature is set such that the difference between the low position target temperature and the high position target temperature is the first target temperature difference. And determining the high position target temperature,
When the floor temperature detected by the floor temperature detector is a second floor temperature lower than the first floor temperature, the difference between the low position target temperature and the high position target temperature is greater than the first target temperature difference. The air conditioner according to claim 1, wherein the low position target temperature and the high position target temperature are determined so as to be a small second target temperature difference.
前記高位置の空気の温度である高位置温度を検出する高位置温度検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記低位置温度検出部が検出した低位置温度と前記高位置温度検出部が検出した高位置温度との差が第１の高低温度差の場合に、前記低位置目標温度と前記高位置目標温度との差が第１の目標温度差となるように前記低位置目標温度及び前記高位置目標温度を決定し、
前記低位置温度検出部が検出した低位置温度と前記高位置温度検出部が検出した高位置温度との差が前記第１の高低温度差より小さい第２の高低温度差の場合に、前記低位置目標温度と前記高位置目標温度との差が前記第１の目標温度差より小さい第２の目標温度差となるように前記低位置目標温度及び前記高位置目標温度を決定する請求項１に記載の空気調和機。 A low position temperature detecting unit that detects a low position temperature that is the temperature of the low position air;
A high position temperature detector that detects a high position temperature that is the temperature of the high position air; and
The controller is
When the difference between the low position temperature detected by the low position temperature detector and the high position temperature detected by the high position temperature detector is a first high / low temperature difference, the low position target temperature and the high position target temperature The low position target temperature and the high position target temperature are determined so that the difference between and the first target temperature difference becomes,
When the difference between the low position temperature detected by the low position temperature detection unit and the high position temperature detected by the high position temperature detection unit is a second high / low temperature difference smaller than the first high / low temperature difference, the low position temperature is detected. The low position target temperature and the high position target temperature are determined such that a difference between the position target temperature and the high position target temperature is a second target temperature difference that is smaller than the first target temperature difference. The air conditioner described.
本体に形成された送風口に設けられた複数の風向板と、
前記本体の内部に設けられた送風ファンと、を備え、
前記制御部は、前記送風部が前記低位置へと送風する場合と前記高位置へと送風する場合とで、前記複数の風向板の間の開口角度及び前記送風ファンの回転数の少なくとも一方を変更する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。 The blowing section is
A plurality of wind direction plates provided in the air outlet formed in the main body;
A blower fan provided inside the main body,
The control unit changes at least one of an opening angle between the plurality of wind direction plates and a rotation speed of the blower fan depending on whether the blower blows to the low position or to the high position. The air conditioner as described in any one of Claims 1-4.
前記本体とは別体に設けられたセンサ搭載機器と、をさらに備え、
前記センサ搭載機器は、
前記床温度検出部、前記低位置温度検出部及び前記高位置温度検出部の３つの検出部のうちの１つ又は２つと、
当該検出部の検出結果を送信する送信部と、を備え、
前記本体は、
前記床温度検出部、前記低位置温度検出部及び前記高位置温度検出部のうちの前記センサ搭載機器に設けられていない検出部と、
前記送信部から送信された検出結果を受信する受信部と、を備えた請求項４に記載の空気調和機。 A main body in which an air outlet of the air blowing unit is formed;
A sensor-equipped device provided separately from the main body, and
The sensor-equipped device is
One or two of the three detection units of the floor temperature detection unit, the low position temperature detection unit, and the high position temperature detection unit,
A transmission unit for transmitting the detection result of the detection unit,
The body is
Of the floor temperature detection unit, the low position temperature detection unit and the high position temperature detection unit, a detection unit not provided in the sensor-equipped device,
The air conditioner according to claim 4, further comprising: a receiving unit that receives a detection result transmitted from the transmitting unit.
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