JP5500181B2 - 空気調和装置の天井設置型室内ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和装置の天井設置型室内ユニット、特に、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することが可能な少なくとも4つの水平羽根が吹き出し口に設けられた空気調和装置の天井設置型室内ユニットに関する。
従来より、空気調和装置の室内機として、空調室内の天井に設置されるタイプのものがある。このような室内機としては、特許文献1(特開2009−103417号公報)に開示されているものがある。特許文献1に係る空気調和装置の室内機には、1つの吸い込み口と、該吸い込み口を囲むようにして位置する4つの吹き出し口とが設けられており、各吹き出し口には回動可能な水平羽根が設けられている。この室内機は、相対向する吹き出し口の2つの水平羽根と別の相対向する吹き出し口の2つの水平羽根とが互いに逆方向にスイングする、いわゆるデュアルモードを有している。
しかしながら、上記デュアルモードでは、互いに隣り合う水平羽根は互いに逆方向に回動することとなる。つまり、任意の水平羽根が上方向に回動している一方で、該水平羽根の隣に位置する水平羽根は、下方向に回動していることとなる。そのため、上記デュアルモードでは、吹き出し口から吹き出される空気を室内機から離れた箇所へと送ることが困難であり、更には空調室内の空気を効果的に攪拌するとは言い難い。
そこで、本発明の課題は、遠方への送風到達性を向上させること、ならびに空調室内の空気の攪拌性を向上させることとする。
本発明の第1観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、空調室の天井に設けられる空気調和装置の天井設置型室内ユニットであって、ケーシングと、少なくとも4つの水平羽根と、制御部とを備える。ケーシングの下面には、該下面の周縁部に沿うように吹き出し口が形成されている。少なくとも4つの水平羽根は、吹き出し口に回動可能に設けられており、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することが可能である。制御部は、水平羽根のうち、互いに隣接する少なくとも2つの水平羽根(以下、第1水平羽根と言う)が同期して同じ姿勢を採りつつスイングするように、各水平羽根を制御する。更に、制御部は、第1水平羽根の組み合わせが、下面の周縁部に沿って順にシフトするように、各水平羽根を制御する。ケーシングの下面は、平面視において略4角形の形状を有している。水平羽根は、下面の各辺に対応して4つ設けられている。そして、制御部は、第1水平羽根の組み合わせを順次1つずつずらしていく。
この天井設置型室内ユニットによると、互いに隣接する少なくとも2つの水平羽根、即ち第1水平羽根が、同期して同じ姿勢を採りつつスイングする。そのため、この天井設置型室内ユニットでは、隣接する水平羽根それぞれが個々に異なるスイングを行う場合に比して、室内ユニットの吹き出し口から空調室に吹き出される空気をより遠くへ送ることができると共に、高い攪拌効果を得ることができる。更には、第1水平羽根の組み合わせが、下面の周縁部に沿って順にシフトされる。そのため、同期してスイングする第1水平羽根の組み合わせが固定されている場合に比して、より高い攪拌効果を得ることができる。
また、この天井設置型室内ユニットによると、第1水平羽根の組み合わせは、順々に1つずつずれていく。そのため、空調室内の空気はより攪拌され易くなる。そして、空調室内の空気を効果的に攪拌できるので、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、制御部は、第1水平羽根が吹き出し口に対し上下方向に所定回数往復回動する毎に、第1水平羽根の組み合わせをシフトさせる。
この天井設置型室内ユニットによると、第1水平羽根の組み合わせがシフトするタイミングは、第1水平羽根の往復回動の動作にあわせられることとなる。そのため、往復回動する回数を設定することで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、制御部は、第1水平羽根が第1所定時間スイングする毎に、第1水平羽根の組み合わせをシフトさせる。
この天井設置型室内ユニットによると、第1水平羽根が第1所定時間の間スイングした後に、第1水平羽根の組み合わせがシフトされる。そのため、第1所定時間を設定することで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点から第観点のいずれかに係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、制御部は、第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングする間、第2水平羽根を所定の角度で固定した状態にする。第2水平羽根は、少なくとも4つの水平羽根のうち、第1水平羽根を除く残りの羽根を言う。
この天井設置型室内ユニットによると、第1水平羽根以外の残りの羽根、即ち第2水平羽根は、第1水平羽根がスイングしている間は、所定の角度で固定される。そのため、スイングしている第1水平羽根によって、空調室内の空気は攪拌され、第2水平羽根によって、空調室内の空気は、例えば遠方に送られることとなる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点から第観点のいずれかに係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、第1水平羽根は、吹き出し口に対し上下方向に往復回動する。そして、制御部は、第1水平羽根の回動方向が変化する時、その水平羽根の動作を一時的に停止させる。
この天井設置型室内ユニットでは、第1水平羽根の回動方向の変化時に第1水平羽根の動作が一時的に停止する、いわゆる休止期間が設けられている。これにより、空調室内の空気を攪拌している途中において、吹き出し口から吹き出される空気は、例えば水平方向や垂直方向へと確実に吹き出されるようになる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点から第観点のいずれかに係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、制御部は、運転開始から第2所定時間の間、第1水平羽根が同期して同じ姿勢を取りつつスイングし、且つ第1水平羽根の組み合わせが下面の周縁部に沿って順にシフトするように、各水平羽根を制御する。そして、制御部は、運転開始から第2所定時間経過後、第1水平羽根を所定角度傾斜させる。
この天井設置型室内ユニットでは、運転開始から第2所定時間が経過すると、第1水平羽根が同期しながらスイングし、かつ第1水平羽根の組み合わせが順次シフトする動作は終了する。そして、第1水平羽根は、所定角度傾斜するようになる。これにより、空気の攪拌が十分になされた空調室内に所望の温度の空気を供給することができるため、ドラフトによってユーザが感じる不快感を抑えることができ、空調室内を快適にすることができる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第1観点から第観点のいずれかに係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、吹き出し口各水平羽根によって区分され下面の各角部に対応する角部吹出口を有している。
この天井設置型室内ユニットでは、任意の角部吹き出し口を挟んで隣接する第1水平羽根は、同期して同じ姿勢を採りつつスイングする。更に、この第1水平羽根の組み合わせは、順次シフトしていく。そのため、角部吹き出し口から吹き出される空気は、この角部を挟んで隣接する第1水平羽根によって開閉される吹き出し口の部分から吹き出される空気と共に、空調室内の空気の一部を取り込みながら第1水平羽根によって確実に遠方まで送られる。従って、個々の水平羽根を同期させることなく個別にスイングさせる場合に比して、より多くの吹き出される空気によって空調室内の空気を攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
本発明の第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットは、第観点に係る空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、第1水平羽根は、互いに隣り合う3つの水平羽根で構成されている。
これにより、空調室内の空気を効果的に攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
本発明の第1観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、室内ユニットの吹き出し口から空調室に吹き出される空気をより遠くへ送ることができると共に、より高い攪拌効果を得ることができる。また、空調室内の空気はより攪拌され易くなる。さらに、空調室内の空気を効果的に攪拌できるので、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、往復回動する回数を設定することで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、第1所定時間を設定することで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、スイングしている第1水平羽根によって、空調室内の空気は攪拌され、第2水平羽根によって、空調室内の空気は、例えば遠方に送られることとなる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、空調室内の空気を攪拌している途中において、吹き出し口から吹き出される空気は、例えば水平方向や垂直方向へと確実に吹き出されるようになる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、ドラフトによってユーザが感じる不快感を抑えることができ、空調室内を快適にすることができる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、より多くの吹き出される空気によって空調室内の空気を攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
本発明の第観点にかかる空気調和装置の天井設置型室内ユニットによると、空調室内の空気を効果的に攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットが採用された空気調和装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの外観斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの概略側面断面図であって、図4のI−O−I断面図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの天板を取り除いた状態を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの化粧パネルの下面視、つまりは化粧パネルを空調室内から見た平面図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの吹出口から吹き出される空調空気の気流、及び、人検知センサの検知範囲を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットに設けられた人検知センサの構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの側面視における人検知センサの検知範囲を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる室内制御部と、該制御部に接続された天井設置型室内ユニット内の各種機器とを模試的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの水平羽根の風向変更範囲を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットの各水平羽根の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第1水平羽根の組み合わせが順にシフトする様子を示す図である。 各種モードの設定を行う際に、リモートコントローラの表示部に表示される画面例である。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットが採用された空気調和装置の全体的な動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニットが採用された空気調和装置の全体的な動作の流れを示すフローチャートである。 その他の実施形態(A)にかかる第1水平羽根の組み合わせが順にシフトする様子を示す図である。 その他の実施形態(D)にかかる各水平羽根の動作を説明するためのタイミングチャートである。 その他の実施形態(D)にかかる第1水平羽根の組み合わせが順にシフトする様子を示す図である。
本発明にかかる天井設置型室内ユニットの実施形態について、図面に基づいて説明する。
<構成>
−全体−
図1は、本発明の一実施形態にかかる天井設置型室内ユニット4が採用された空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、スプリットタイプの空気調和装置であり、主として、室外ユニット2と、天井設置型室内ユニット4と、室外ユニット2と天井設置型室内ユニット4とを接続する液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6とを有しており、蒸気圧縮式の冷媒回路10を構成している。このような空気調和装置1は、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能となっている。
−室外ユニット−
室外ユニット2は、室外等に設置されており、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁24と、液側閉鎖弁25と、ガス側閉鎖弁26とを有している。
圧縮機21は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後に吐出する機構である。ここでは、圧縮機21として、ケーシング(図示せず)内に収容されたロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素(図示せず)が、同じくケーシング内に収容された圧縮機モータ21aによって駆動される密閉式圧縮機が採用されている。圧縮機モータ21aは、インバータ装置(図示せず)によって、その回転数(すなわち、運転周波数)を可変でき、これにより、圧縮機21の容量制御が可能になっている。
四路切換弁22は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四路切換弁22は、冷房運転時には、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともにガス側閉鎖弁26と圧縮機21の吸入側とを接続することが可能である(図1における四路切換弁22の実線を参照)。また、四路切換弁22は、暖房運転時には、圧縮機21の吐出側とガス側閉鎖弁26とを接続するとともに室外熱交換器23のガス側と圧縮機21の吸入側とを接続することが可能である(図1における四路切換弁22の破線を参照)。
室外熱交換器23は、冷房運転時には冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器23は、その液側が膨張弁24に接続されており、ガス側が四路切換弁22に接続されている。
膨張弁24は、冷房運転時には、室外熱交換器23において放熱した高圧の液冷媒を室内熱交換器42(後述)に送る前に減圧する。また、膨張弁24は、暖房運転時には、室内熱交換器42において放熱した高圧の液冷媒を室外熱交換器23に送る前に減圧することが可能な電動膨張弁である。
液側閉鎖弁25及びガス側閉鎖弁26は、外部の機器・配管(具体的には、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁25は、膨張弁24に接続されている。ガス側閉鎖弁26は、四路切換弁22に接続されている。
また、室外ユニット2には、該ユニット2内に室外空気を吸入して、室外熱交換器23に室外空気を供給した後に、空気を該ユニット2の外に排出するための室外ファン27が設けられている。すなわち、室外熱交換器23は、室外空気を冷却源又は加熱源として冷媒を放熱や蒸発させる熱交換器となっている。ここでは、室外ファン27として、室外ファンモータ27aによって駆動されるプロペラファンが採用されている。室外ファンモータ27aは、インバータ装置(図示せず)によって、その回転数(すなわち、運転周波数)を可変でき、これにより、室外ファン27の風量制御が可能になっている。
また、室外ユニット2には、図示してはいないが、吸入圧力や吐出圧力を検知するセンサ、室外熱交換器23の液側における冷媒の温度を検知するセンサ、外気温度を検知するセンサが設けられている。
更に、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各機器の動作を制御する室外制御部39を有している。室外制御部39は、CPU及びメモリからなるマイクロコンピュータで構成され、天井設置型室内ユニット4の室内制御部67(後述)との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
−液冷媒連絡管−
液冷媒連絡管5は、液側閉鎖弁25に接続された冷媒管である。液冷媒連絡管5は、冷房運転時に、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器23の出口から室外ユニット2外に冷媒を導出することが可能な冷媒管である。また、液冷媒連絡管5は、暖房運転時に、室外ユニット2外から冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器23の入口に冷媒を導入することが可能な冷媒管でもある。
−ガス冷媒連絡管−
ガス冷媒連絡管6は、ガス側閉鎖弁26に接続された冷媒管である。ガス冷媒連絡管6は、冷房運転時に、室外ユニット2外から圧縮機21の吸入に冷媒を導入することが可能な冷媒管である。また、ガス冷媒連絡管6は、暖房運転時に、圧縮機21の吐出から室外ユニット2外に冷媒を導出することが可能な冷媒管でもある。
−天井設置型室内ユニット−
天井設置型室内ユニット4は、ここでは、天井埋込型と呼ばれる型式の天井設置型空気調和装置が採用されている。天井設置型室内ユニット4は、図2〜図5及び図9に示すように、内部に各種構成機器を収納するケーシング51と、4つの水平羽根71a,71b,71c,71dと、各種センサ61,62,63と、室内制御部67(制御部に相当)と、リモコン用受信部69とを有している。
−ケーシング−
ケーシング51は、ケーシング本体51aと、ケーシング本体51aの下側に配置されておりケーシング51の下面に相当する化粧パネル52とから構成されている。ケーシング本体51aは、図3に示すように、空調室の天井Uに形成された開口に挿入されて配置されている。そして、化粧パネル52は、天井Uの開口に嵌め込まれるように配置されている。ここで、図2は、天井設置型室内ユニット4の外観斜視図である。図3は、天井設置型室内ユニット4の概略側面断面図であって、図4のI−O−I断面図である。図4は、天井設置型室内ユニット4の天板53を取り除いた状態を示す概略平面図である。図5は、天井設置型室内ユニット4の化粧パネル52を空調室内から見た平面図である。図9は、室内制御部67と、該制御部67に接続された天井設置型室内ユニット4内の各種機器とを模試的に示すブロック図である。
ケーシング本体51aは、平面視が長辺と短辺とが交互に形成された略8角形状の箱状体であり、その下面が開口している。ケーシング本体51aは、長辺と短辺とが交互に連続して形成された略8角形状の天板53と、天板53の周縁部から下方に延びる側板54とを有している。側板54は、天板53の長辺に対応する側板54a,54b,54c,54dと、天板53の短辺に対応する側板54e,54f,54g,54hとから構成されている。側板54hは、室内熱交換器42と冷媒連絡管5,6とを接続するための室内冷媒管43,44が貫通する部分を構成している(図4参照)。
そして、ケーシング本体51aの内部には、図3に示すように、主として、室内ファン41と、室内熱交換器42とが配置されている。
室内ファン41は、空調室内の空気を吸い込み口55を介してケーシング本体51a内に吸い込むと共に、室内熱交換器42にて熱交換された後の空気を吹き出し口56を介してケーシング本体51a内から吹き出す遠心送風機である。この室内ファン41は、ケーシング本体51aの天板53の中央に設けられた室内ファンモータ41aと、室内ファンモータ41aに連結されて回転駆動される羽根車41bとを有している。羽根車41bは、ターボ翼を有する羽根車であり、下方から羽根車41bの内部に空気を吸い込み、平面視における羽根車41bの外周側に向かって吹き出すことができる。室内ファンモータ41aは、インバータ装置(図示せず)によって、その回転数(すなわち、運転周波数)を可変でき、これにより、室内ファン41の風量制御が可能になっている。
室内熱交換器42は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には、冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。室内熱交換器42は、室内冷媒管43,44を介して冷媒連絡管5,6(図1参照)に接続されており、平面視における室内ファン41の周囲を囲むように曲げられて配置されたフィンチューブ型熱交換器で構成されている。室内熱交換器42は、ケーシング本体51a内に吸い込まれる空調室内の空気と冷媒との熱交換を行って、冷房運転時には、空調室内の空気を冷却し、暖房運転時には、空調室内の空気を加熱することができるようになっている。
尚、室内熱交換器42の下側かつケーシング本体51aの下部には、ドレンパン45が設置されている。ドレンパン45は、室内熱交換器42によって空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を受けるためのものである。また、ドレンパン45の吸入孔45jには、吸い込み口55から吸い込まれる空気を室内ファン41の羽根車41bへ案内するためのベルマウス41cが配置されている。
化粧パネル52は、平面視が略4角形状の板状体であり、主として、ケーシング本体51aの下端部に固定されたパネル本体52aから構成されている。パネル本体52aには、吹き出し口56と吸い込み口55とが形成されている。吹き出し口56は、空調室内に空気を吹き出すための開口であって、平面視においてパネル本体52aの周縁部に沿うようにして位置している。吸い込み口55は、空調室内の空気を吸入するための開口であって、平面視においてパネル本体52aの略中央、つまりは吹き出し口56に囲まれるようにして位置している。より具体的には、吸い込み口55は、略4角形状の開口であって、吸い込み口55には、吸入グリル57と、吸い込み口55から吸入される空気中の塵埃を除去するための吸入フィルタ58とが設けられている。そして、吹き出し口56は、略4角環状の開口である。これにより、パネル本体52aの4角形の各辺に対応する方向(図5の矢印X1,X2,X3,X4の方向を参照)だけでなく、パネル本体52aの4角形の各角部に対応する方向(図5の矢印Y1,Y2,Y3,Y4の方向を参照)にも、空調空気が吹き出されるようになっている。
−水平羽根−
4つの水平羽根71a〜71dは、パネル本体52aの4角形の各辺に対応するように位置すると共に、吹き出し口56に回動可能に設けられている。水平羽根71a〜71dは、空調室内に吹き出される空調空気の上下方向の風向角度を変更することが可能となっている。より具体的には、水平羽根71a〜71dは、吹き出し口56の4角形の各辺に沿って細長く延びる板状の部材であって、各水平羽根71a〜71dの長手方向の両端部は、吹き出し口56の一部を塞ぐように配置された1対の羽根支持部72,73によって、長手方向の軸周りに回動可能になるように化粧パネル52に支持されている。そして、各水平羽根71a〜71dは、羽根駆動モータ74a,74b,74c,74dによって駆動されるようになっている。これにより、水平羽根71a〜71dは、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することが可能であり、吹き出し口56に対し上下方向に往復回動することができるようになっている。尚、羽根駆動モータ74a〜74dは、ここでは、羽根支持部72,73に設けられている。
尚、上記羽根支持部72,73によって、吹き出し口56は、パネル本体52aの4角形の各辺に対応する辺部吹出口56a,56b,56c,56dと、パネル本体52aの4角形の各角部に対応する角部吹出口56e,56f,56g,56hとに区分されている。ここで、主として辺部吹出口56aから吹き出される空調空気(図5の矢印X1,Y1,Y2を参照)によって空調が行われるエリアを、“空調対象エリアA”とする(図6参照)。また、主として辺部吹出口56bから吹き出される空調空気(図5の矢印X2,Y2,Y3を参照)によって空調が行われるエリアを、“空調対象エリアB”とする。また、主として辺部吹出口56cから吹き出される空調空気(図5の矢印X3,Y3,Y4を参照)によって空調が行われるエリアを、“空調対象エリアC”とする。さらに、主として辺部吹出口56dから吹き出される空調空気(図5の矢印X4,Y4,Y1を参照)によって空調が行われるエリアを、“空調対象エリアD”とする。
−各種センサ−
本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4に設けられているセンサとしては、吸込空気温度センサ61、人検知センサ62、床温度センサ63が挙げられる。
吸込空気温度センサ61は、吸い込み口55を通じてケーシング本体51a内に吸い込まれる空調室内の空気の温度である吸込空気温度Trを検出する温度センサである。吸込空気温度センサ61は、ここでは、図3に示すように、吸い込み口55に設けられている。
人検知センサ62は、空調室内における人の分布(ここでは、図6に係る空調対象エリアA〜Dにおける人の存在の有無)を検知する赤外線センサである。人検知センサ62は、化粧パネル52の下部の配置可能な位置、ここでは、化粧パネル52の角部に1つ配置されている(図2,5参照)。より具体的には、人検知センサ62は、角部吹出口56fの外周側の位置に化粧パネル52の表面から下方に突出するように設けられており、化粧パネル52の平面視における形状は略円形である。人検知センサ62は、物体から放射される赤外線放射エネルギーの変動によって、空調室内の人の有無を検知するタイプのセンサであって図7に示すように、赤外線受光素子(図示せず)に赤外線を受光させるための開口部62aが形成されている。ここで、開口部62aは、赤外線受光素子に赤外線を受光させることが可能な透過性部材によって覆われていてもよい。そして、開口部62aは、化粧パネル52の平面視において、360度回転することが可能であり、各空調対象エリアA〜Dにおける人の存在の有無を検知することができるようになっている。また、人検知センサ62の平面視における検知範囲は、図6に示すように、いずれの空調対象エリアA〜Dにおける人の存在の有無を検知する場合も、各検知角度α,β,γ,δが約90度になるような範囲である。また、人検知センサ62の側面視における検知範囲は、図8に示すように、いずれの空調対象エリアA〜Dにおける人の存在の有無を検知する場合も、各検知角度εが約135度になるような範囲である。
尚、人検知センサ62は、上記の構造に限定されるものではなく、例えば、開口部62aが回転する代わりに、赤外線受光素子が回転するものであってもよいし、各空調対象エリアA〜Dの方向を向く4つの赤外線受光素子を有するものであってもよい。
床温度センサ63は、空調室内における床面の温度Tfを検知する赤外線センサである。床温度センサ63は、化粧パネル52の下部の配置可能な位置、ここでは、化粧パネル52の角部に配置されている。より具体的には、床温度センサ63は、人検知センサ62と同じく、角部吹出口56fの外周側の位置に化粧パネル52の表面から下方を向くように設けられている。床温度センサ63は、物体から放射される赤外線放射エネルギーによって、空調室内の床面の温度Tfを検知する。
−室内制御部−
室内制御部67は、CPU及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、天井設置型室内ユニット4を構成する各機器の動作を制御する。具体的には、図9に示すように、室内制御部67は、該室内ユニット4における各種センサ61〜63、室内ファンモータ41a、各羽根駆動モータ74a〜74d、室外機用通信部68、及びリモコン用受信部69と電気的に接続されている。尚、室外機用通信部68は、室外ユニット2の室外制御部39との間で制御信号等のやりとりを行うためのものであって、室外制御部39と配線9を介して電気的に接続されている(図1参照)。
このような室内制御部67は、各種センサ61〜63の検知結果や空調室内に居るユーザによってリモートコントローラ99(図1を参照)を介して行われた各種指示、室外制御部39から送られてきた制御信号に基づいて、室内ファンモータ41aの駆動制御を行ったり、各羽根駆動モータ74a〜74dの駆動制御を行ったりする。例えば、ユーザによりリモートコンローラ99を介して暖房運転や冷房運転の開始指示がなされた場合には、室内制御部67は、各モータ41a,74a〜74dの駆動を開始させる。尚、この場合、室外機用通信部68は、室外ユニット2の駆動を開始させる旨及びどのような運転の開始指示がなされたかを示す制御信号を、室外制御部39に送る。また、室内制御部67は、リモートコントローラ99を介して運転の停止指示がなされた場合には、各モータ41a,74a〜74dの駆動を停止させる。尚、この場合、室外機用通信部68は、室外ユニット2の駆動を停止させる旨の制御信号を、室外制御部39に送る。
−水平羽根の風向角度の制御−
ここで、室内制御部67による各水平羽根71a〜71dの風向角度の制御について説明する。空気調和装置1が暖房運転や冷房運転を行っている間、室内制御部67は、リモートコントローラ99からの要求や各種センサ61〜63の検出値等に基づいて、各水平羽根71a〜71dを固定状態又はスイング状態に設定することができる。固定状態とは、各羽根駆動モータ74a〜74dの駆動により、各水平羽根71a〜71dの風向角度が所望の風向角度で固定された状態を言う。尚、各水平羽根71a〜71dの風向角度は、図10に示すように、空調空気が約水平方向に吹き出す風向角度である風向P0(水平吹き風向)と空調空気が最も下方向に吹き出す風向角度である風向P4との間で、複数段階に変更可能である。ここでは、各水平羽根71a〜71dの風向角度は、風向P0、風向P0よりも下向きの風向P1、風向P1よりも下向きの風向P2、風向P2よりも下向きの風向P3、及び、最も下向きの風向P4の5段階に変更可能となっている。スイング状態とは、各羽根駆動モータ74a〜74dを駆動して、各水平羽根71a〜71dの風向角度を風向変更範囲内(ここでは、風向P0と風向P4との間)で繰り返し上下に変更することで、各水平羽根71a〜71dを往復回動させる状態を言う。室内制御部67は、上述した風向角度の制御を、個々の水平羽根71a〜71dに対し行うことが可能となっている。
尚、各水平羽根71a〜71dは、天井設置型室内ユニット4が運転をしていない状態時においては、吹き出し口56(具体的には、辺部吹出口56a〜56d)を閉じた状態を採る。以下では、説明の便宜上、水平羽根71a〜71dが閉じた状態である場合の風向角度を、“風向P0c”として表すこととする(図11参照)。そして、各水平羽根71a〜71dは、運転している状態時においては、上述した固定状態又はスイング状態において、風向P0c〜P4のいずれかを採ることが可能となる。
−隣接する水平羽根を同期してスイングさせる制御−
しかしながら、天井設置型室内ユニット4が運転を開始する際には、空調室内の温度分布に偏りが生じている。そのため、天井設置型室内ユニット4の運転開始時には、実際に所望する風向角度へと空調空気を送ることで暖房運転や冷房運転を行う前に、効果的に空調室内の空気の攪拌を行うと良い。
そこで、本実施形態に係る室内制御部67は、図11に示すように、天井設置型室内ユニット4の運転開始指示がなされてから所定時間(第2所定時間に相当)の間、4つの水平羽根71a〜71dのうち、互いに隣接する2つの水平羽根(以下、第1水平羽根と言う)が同期して同じ姿勢を採りつつスイングするように、各羽根駆動モータ74a〜74dの駆動制御を行うことで、各水平羽根71a〜71dの回動制御を行う。更に、上記回動制御においては、室内制御部67は、4つの水平羽根71a〜71dのうち、第1水平羽根(例えば、水平羽根71a,71b)を除く残りの水平羽根(例えば、水平羽根71c,71d。以下、第2水平羽根と言う)を、所定の角度(例えば、風向P0)に固定した状態にさせておく。
更に、室内制御部67は、天井設置型室内ユニット4の運転開始指示がなされてから所定時間の間、第1水平羽根の組み合わせが化粧パネル52の周縁部に沿って順にシフトするように、第1水平羽根の組み合わせシフト制御も行う。特に、本実施形態に係る室内制御部67は、第1水平羽根が吹き出し口56に対し上下方向に所定回数往復回動する毎に、第1水平羽根の組み合わせをシフトさせていく。
以下、図11及び図12を用いて、上述した回動制御及び組み合わせシフト制御によって水平羽根71a〜71dが採る動作について、具体的に説明する。図11及び図12では、一例として、第1水平羽根が上下方向に1往復、つまりは1回スイングする毎に、第1水平羽根の組み合わせがシフトする場合を表している。図12では、塗り潰されている水平羽根は、上述した第1水平羽根を表し、塗り潰されていない水平羽根は、上述した第2水平羽根を表している。運転開始前、各水平羽根71a〜71dは、それぞれ吹き出し口56を閉じた姿勢(風向P0c)となっている。
運転開始時、先ずは、化粧パネル52の角部吹出口56fを挟んで隣り合う水平羽根71aと水平羽根71bとが第1水平羽根に該当し、該羽根71a,71bは、同じタイミングでかつ同じ姿勢を採りながらスイングを開始する。具体的に、水平羽根71a,71bは、共に風向P0cから風向P4へと回動する方向、つまりは下方向に、同じ回動速度で回動する。従って、各水平羽根71a,71bの風向角度は、同じタイミングで風向P0から風向P1、風向P2、風向P3に至り、やがてほぼ同時に風向P4に達する。水平羽根71a,71bが風向P4に達した後、水平羽根71a,71bの回動方向は、下方向から上方向へと変化し、水平羽根71a,71bの風向角度は、やがてほぼ同時に風向P0に達する。この間、角部吹出口56hを挟んで隣り合う水平羽根71c及び水平羽根71dは、吹き出し口56を閉じた姿勢(風向P0c)のままで固定されている。つまり、水平羽根71a,71bが第1水平羽根である間は、水平羽根71c,71dは、第2水平羽根に該当する。
水平羽根71a,71bが上下方向に1回往復すると、第1水平羽根の組み合わせは、水平羽根71a,71bの組み合わせから水平羽根71b,71cの組み合わせへと変化する。一方で、第2水平羽根の組み合わせは、水平羽根71c,71dの組み合わせから水平羽根71a,71dの組み合わせへと変化する。新たに第1水平羽根となった水平羽根71b,71cは、その直前に第1水平羽根であった水平羽根71a,71bと同様、同じタイミングでかつ同じ姿勢を採りながら上下方向に1回のみスイングする。この間、第2水平羽根である水平羽根71a,71dは、それぞれ風向P0,P0cに対応する風向角度の状態のまま、固定される。
水平羽根71b,71cが上下方向に1回往復した後、第1水平羽根の組み合わせは、水平羽根71b,71cの組み合わせから水平羽根71c,71dの組み合わせへと変化する。一方で、第2水平羽根の組み合わせは、水平羽根71a,71dの組み合わせから水平羽根71a,71bの組み合わせへと変化する。新たに第1水平羽根となった水平羽根71c,71dは、同じタイミングでかつ同じ姿勢を採りながら上下方向に1回のみスイングし、第2水平羽根となった水平羽根71a,71bは、それぞれ風向P0に対応する風向角度の状態のまま、固定される。
このような動作が繰り返されることにより、4つの水平羽根71a〜71dのうち、角部吹出口56e〜56hを挟んで隣り合う2つ水平羽根が第1水平羽根となり、第1水平羽根の組み合わせは、第1水平羽根が1回スイングする毎に、水平羽根71a,71bから71b,71cへ、71b,71cから71c,71dへ、71c,71dから71d,71aへと次々に変化していく。つまり、本実施形態では、第1水平羽根の組み合わせは、化粧パネル52の下面視において時計回りに、順次1つずつずれていくこととなる(図5,12参照)。従って、第1水平羽根の組み合わせは、それまで第1水平羽根であった2つの水平羽根のうち左側に位置する水平羽根と、この水平羽根の更に左隣に位置しておりそれまでは第2水平羽根であった水平羽根との組み合わせとなるように、順次シフトしていくのである。そして、その時々における残りの2つの水平羽根71a〜71d(他の角部吹出口56e〜56hを挟んで隣り合う2つ水平羽根)が第2水平羽根となり、第2水平羽根の組み合わせも、第1水平羽根の組み合わせのシフトに伴って順次変化していく。即ち、個々の水平羽根71a〜71dに着目すると、各水平羽根71a〜71dは、自身が連続して2回スイングした後、他の羽根のスイング2回分だけ姿勢が固定される。各水平羽根71a〜71dが固定の姿勢から再度スイングをし出すタイミングは、水平羽根71a〜71d同士で重畳しておらず、水平羽根71a〜71b毎に異なっている。これにより、個々の水平羽根71a〜71dを同期させることなく個別にスイングする場合に比して、吹き出し口56から吹き出される空気は、空調室内の空気の一部と混ざりながら第1水平羽根によって確実に遠方まで送られる。更に、第1水平羽根の組み合わせが順にシフトしていくことで、一方向にのみ空気が送られるのではなく、様々な方向に空気が送られることとなる。そのため、例えばスイングする水平羽根が1枚のみであって、この羽根が順にシフトしていく場合に比して、様々な方向に力強く空気が案内されることとなり、空調室内の空気の攪拌性も高まる。
更に、室内制御部67は、図11に示すように、第1水平羽根(例えば、水平羽根71a,71b)の回動方向(上下方向)が変化する時、当該第1水平羽根の動作を一時的に停止する制御を行う。例えば、図11では、第1水平羽根としてスイングしている水平羽根71a,71bの回動方向が下方向であってその風向角度が共に風向P4に達した場合、水平羽根71a,71bは共に、風向P4の状態で休止期間TAの間固定されている。この場合、辺部吹出口56a,56b及び角部吹出口56fから吹き出される空気は、休止期間TAの間、水平羽根71a,71bによって略垂直方向へと吹き出されることとなる。また、例えば第1水平羽根としてスイングしている水平羽根71c,71dの回動方向が上方向であってその風向角度が共に風向P0に達した場合、水平羽根71a,71bは共に、風向P0の状態で休止期間TAの間固定されている。この場合、辺部吹出口56c,56d及び角部吹出口56hから吹き出される空気は、休止期間TAの間、水平羽根71c,71dによって略水平方向へと吹き出されることとなる。このように、第1水平羽根の回動方向が変化する時に、第1水平羽根の動作が一時的に休止されることにより、吹き出し口56から吹き出される空気を垂直方向ないしは水平方向へと確実に送ることができるようになる。
尚、上記休止期間TAは、吹き出し口56から空調室へと吹き出される空気の量や空調室内の設定温度等に基づいて、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め所定の値に決定されている。この場合、休止期間TAの長さは、最大5秒であって、例えば3秒と決定される。
また、室内制御部67は、運転開始から所定時間経過後、上記回動制御及び組み合わせシフト制御を終了し、各水平羽根71a〜71dを所定角度傾斜させる。これにより、運転開始から所定時間の間に、同期してスイングしていた第1水平羽根はスイング動作をやめ、所定の角度に固定されていた第2水平羽根は固定が解除され、各水平羽根71a〜71dの風向角度は、風向P0〜P4のいずれかとなる。例えば、運転開始から所定時間経過後、各水平羽根71a〜71dの風向角度は、運転の種類や設定温度、リモートコントローラ99を介して設定された風量等により、風向P0〜P4のいずれかを採り得る。また、リモートコントローラ99を介してスイング動作が設定された場合には、水平羽根71a〜71dは、個々に独立して上下方向に回動するスイング動作を行うことで、風向P0〜P4のいずれかを採ることができる。
ここで、上記回動制御及び組み合わせシフト制御が行われる所定時間は、例えば5分であることができ、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め決定されていてもよい。また、上記所定時間は、その時々の空調室内の状態(具体的には、床の温度Tfや、空調室内の人の有無、吸込空気温度Tr等)に応じて、室内制御部67によって適宜決定されてもよい。
−風量制御−
また、室内制御部67は、室内ファン41の風量の制御を行う。室内ファン41の風量は、室内制御部67が室内ファンモータ41aの回転数を変更することによって、最も回転数が大きく大風量の風量H、風量Hの回転数よりも小さく中程度の風量の風量M、風量Mの回転数よりもさら小さく小風量の風量L、及び、風量Lの回転数よりもさら小さく最小風量の風量LLの間で4段階に変更されることができる。ここで、風量H、風量M及び風量Lは、リモートコントローラ99からの要求や各種センサ61〜63の検出値等に基づいて設定することが可能である。しかし、風量LLは、リモートコントローラ99からの要求によっては設定することができず、所定の制御状態の場合に制御的に設定されるものである。
−リモコン用受信部−
リモコン用受信部69は、リモートコンローラ99からの各種要求を受信するためのものであって、例えば赤外線受光素子等によって構成されている。具体的には、リモコン用受信部69は、リモートコントローラ99を介してユーザによりなされた冷房運転や暖房運転の開始指示を受信したり、空調室内の設定温度、風量及び風向設定、タイマによる運転のオン及びオフの指示を受信したりすることができる。
特に、本実施形態に係るリモコン用受信部69は、ユーザよりリモートコントローラ99を介してなされた風向に関する各種設定や、上述した回動制御及び組み合わせシフト制御が行われる“サイクルスイング”モードの設定等を受け付けることができる。ここで、図13は、リモコン用受信部69の受信する各種設定がユーザによってなされる場合に、リモートコントローラ99の表示部99aに表示される画面D1,D2を、一例として示している。画面D1は、メインメニューの画面であって、該メインメニューから“風向設定”が選択されると、モード選択用画面D2が表示される。画面D2上からは、運転開始から所定時間の間の水平羽根の動作の内容として、各水平羽根71a〜71dが個々に独立して回動する“独立スイング”モード、上述した回動制御及び組み合わせシフト制御が行われる “サイクルスイング”モードのいずれかが選択できるようになっている。
<動作>
(1)天井設置型室内ユニットの全体的な動作の流れ
図14,15は、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4が採用された空気調和装置1の全体的な動作の流れを示すフロー図である。
ステップS1:リモートコントローラ99を介して、ユーザにより空気調和装置1の暖房運転及び冷房運転等の運転開始が指示された場合(S1のYes)、室外ユニット2及び天井設置型室内ユニット4は、運転を開始する。
ステップS2〜S3:運転開始の指示がなされる前に、リモートコントローラ99を介して“サイクルスイング”モードが設定されている場合(S2のYes)、室内制御部67は、上述した図11,12に係る各水平羽根71a〜71dの回動制御及び第1水平羽根の組み合わせシフト制御を行う(S3)。つまり、室内制御部67は、第1水平羽根に対しては同期して同じ姿勢を採りつつスイングするように回動制御を行い、第2水平羽根に対しては所定の角度に固定させる回動制御を行う。更に、室内制御部67は、第1水平羽根が1回スイングする毎に、第1水平羽根の組み合わせを、化粧パネル52の下面視における時計回りに1つずつシフトさせていく。
ステップS4:ステップS2において、“独立スイング”モードが設定されている場合(S2のNo)、室内制御部67は、各水平羽根71a〜71dを同期しつつ回動させたりせずに、個々に回動させる(S4)。
ステップS5〜S6:ステップS1に係る運転開始指示がなされてから所定時間経過した場合(S5のYes)、室内制御部67は、ステップS3,4に係る各水平羽根71a〜71dの制御を終了する(S6)。
ステップS7〜S8:ステップS1において指示された運転の内容が“暖房運転”である場合には(S7のYes)、室内制御部67は、空調室内が所望の設定に応じて暖房されるように、リモートコントローラ99を介して要求された風向及び風量に基づいて、各水平羽根71a〜71dの風向角度の制御ならびに風量制御を行う(S8)。
ステップS9〜S10:ステップS1において指示された運転の内容が“冷房運転”である場合には(S9のYes)、室内制御部67は、空調室内が所望の設定に応じて冷房されるように、リモートコントローラ99を介して要求された風向及び風量に基づいて、各水平羽根71a〜71dの風向角度の制御ならびに風量制御を行う(S10)。
ステップS11:リモートコントローラ99を介して空気調和装置1の運転終了が指示されるまで(S11のNo)、ステップS8,10の運転が継続して行われる。空気調和装置1の運転終了が指示されると(S11のYes)、室外ユニット2及び天井設置型室内ユニット4は、運転を終了する。
(2)暖房運転
以下では、空気調和装置1が上述した暖房運転(ステップS8)を行う場合の動作について説明する。
暖房運転は、室外熱交換器23が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器42が冷媒の放熱器として機能するように冷媒回路10内の冷媒を循環させることによって、空調室内の空気を加熱して空調室内に空調空気として供給する運転である。
暖房運転においては、室外熱交換器23が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器42が冷媒の放熱器として機能する状態(すなわち、図1の四路切換弁22の破線で示される状態)になるように、四路切換弁22が切り換えられる。
このような状態の冷媒回路10において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22、ガス側閉鎖弁26及びガス冷媒連絡管6を通じて、室内熱交換器42に送られる。室内熱交換器42に送られた高圧の冷媒は、室内熱交換器42において、室内ファン41によって供給される空調室内の空気と熱交換を行って放熱する。これにより、空調室内の空気は、加熱されて空調空気となり、吹き出し口56(より具体的には、辺部吹出口56a〜56d及び角部吹出口56e〜56h)から空調室内に吹き出される。室内熱交換器42において放熱した高圧の冷媒は、液冷媒連絡管5及び液側閉鎖弁25を通じて、膨張弁24に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁24において減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン27によって供給される空調室内の空気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器23において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
尚、このような暖房運転においては、吸込空気温度Trがリモートコントローラ99等から要求された目標空気温度Trsになるように制御される。すなわち、暖房運転において、吸込空気温度Trが目標空気温度Trsよりも低い場合には、上記の運転制御(以下、この状態を暖房サーモオン状態とする)を行う。そして、吸込空気温度Trが目標空気温度Trsに達した場合には、圧縮機21を停止して冷媒回路10内の冷媒の循環を行わないようにするとともに、室内ファン41の風量を風量LLに変更する制御(以下、この状態を暖房サーモオフ状態とする)を行う。
また、要求風向及び要求風量に基づく制御がなされる場合には、空調室内のユーザの快適性を高めることができるように、室内制御部67は、各種センサ61〜63の検知結果に基づいて、各水平羽根71a〜71dの風向角度及び室内ファン41の風量を種々の風向・風量に設定しつつ制御することができる。
例えば、人検知センサ62が空調対象エリアA〜Dの人の存在を検知した場合、室内制御部67は、その検出値に基づいて、人の存在が検知された空調対象エリアに対応する辺部吹出口の水平羽根の風向角度を風向P0に設定することができる。他方、空調対象エリアA〜Dのうち人の非存在が検知された空調対象エリアにおいては、室内制御部67は、人の存在が検知される空調対象エリアに対応する辺部吹出口の水平羽根の風向角度を風向P0よりも下向きの風向P1〜P3等に設定することができる。これにより、空調対象エリアA〜Dに存在するユーザのドラフトによる不快感を抑えることができ、ユーザの快適性の向上を図ることができる。
また、床温度センサ63が検知した空調室内の床面の温度Tfが目標床面温度Tfsよりも低い場合には、室内制御部67は、各水平羽根71a〜71dの風向角度を下向きの風向(例えば、風向P3、P4等)に設定することができる。他方、空調室内の床面の温度Tfが目標床面温度Tfsに達している場合には、各水平羽根71a〜71dの風向角度を風向P3,P4等よりも上向きの風向(例えば、風向P0、P1等)に設定することができる。これにより、空調室内の床面付近が十分に暖まっていない場合に、暖気を床面まで到達させることができ、空調室内のユーザの快適性の向上を図ることができる。
その他、室内制御部67は、吸込空気温度センサ61が検知した吸込空気温度Trと空調室内の床面の温度Tfとの平均温度や、該平均温度と人検知センサ62の検出結果との組み合わせ等に基づき、各水平羽根71a〜71dの風向角度及び風流を変更してもよい。
(3)冷房運転
以下では、空気調和装置1が上述した冷房運転(ステップS10)を行う場合の動作について説明する。
冷房運転は、室外熱交換器23が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器42が冷媒の蒸発器として機能するように冷媒回路10内の冷媒を循環させることによって、空調室内の空気を冷却して空調室内に空調空気として供給する運転である。
冷房運転においては、室外熱交換器23が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器42が冷媒の蒸発器として機能する状態(すなわち、図1の四路切換弁22の実線で示される状態)になるように、四路切換弁22が切り換えられる。
このような状態の冷媒回路10において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた高圧の冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン27によって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器23において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁24に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁24において減圧された低圧の冷媒は、液側閉鎖弁25及び液冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器42に送られる。室内熱交換器42に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器42において、室内ファン41によって供給される空調室内の空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、空調室内の空気は、冷却されて空調空気となり、吹き出し口56(より具体的には、辺部吹出口56a〜56d及び角部吹出口56e〜56h)から空調室内に吹き出される。室内熱交換器42において蒸発した低圧の冷媒は、ガス冷媒連絡管6、ガス側閉鎖弁26及び四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
尚、このような冷房運転においては、吸込空気温度Trがリモートコントローラ99等から要求された目標空気温度Trsになるように制御される。すなわち、冷房運転において、吸込空気温度Trが目標空気温度Trsよりも高い場合には、上記の運転制御(以下、この状態を冷房サーモオン状態とする)を行う。そして、吸込空気温度Trが目標空気温度Trsに達した場合には、圧縮機21を停止して冷媒回路10内の冷媒の循環を行わないようにするとともに、室内ファン41の風量を風量LLに変更する制御(以下、この状態を冷房サーモオフ状態とする)を行う。
また、要求風向及び要求風量に基づく制御がなされる場合には、空調室内のユーザの快適性を高めることができるように、室内制御部67は、各種センサ61〜63の検知結果に基づいて、各水平羽根71a〜71dの風向角度及び室内ファン41の風量を種々の風向・風量に設定しつつ制御することができる。
例えば、人検知センサ62が空調対象エリアA〜Dの人の存在を検知した場合、室内制御部67は、その検出値に基づいて、人の存在が検知された空調対象エリアに対応する辺部吹出口の水平羽根の風向角度を風向P0に設定することができる。他方、空調対象エリアA〜Dのうち人の非存在が検知された空調対象エリアにおいては、人の存在が検知される空調対象エリアに対応する辺部吹出口の水平羽根の風向角度を風向P0よりも下向きの風向P1〜P3等に設定することができる。これにより、空調対象エリアA〜Dに存在するユーザのドラフトによる不快感を抑えることができ、ユーザの快適性の向上を図ることができる。
<特徴>
本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4には、以下のような特徴がある。
(1)
従来の室内機では、隣接する水平羽根を互いに逆にスイングさせることで、空調室内の空気を攪拌させている。しかし、この室内機では、隣接する水平羽根それぞれから空調室内へと送られる空気は、互いに弱めあってしまい、風力が低下してしまう。従って、空調室内の空気の攪拌力が弱くなってしまう他、吹き出し口から吹き出される空気を室内機から離れた場所へと送ることが困難となってしまう。また、仮に1つの水平羽根のみをスイングさせつつ、スイングする水平羽根を順にシフトしていくとしても、1つの水平羽根から空調室内へと案内される空気量は少なく、室内の空気は十分には攪拌され得ない。
これに対し、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、互いに隣接する2つの水平羽根71a〜71dである第1水平羽根は、同期して同じ姿勢を採りつつスイングする。これにより、吹き出し口56から吹き出される空気は、第1水平羽根によって取り囲まれるようにして空調室内へと送られ、且つ空調室内の空気は攪拌されることとなる。従って、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、隣接する水平羽根が個々に異なるスイングを行う場合に比して高い攪拌効果を得ることができると共に、天井設置型室内ユニット4の吹き出し口56から空調室に吹き出される空気をより遠くへ送ることができる。
特に、本実施形態においては、第1水平羽根の組み合わせが、化粧パネル52の周縁部に沿って順にシフトされる。そのため、同期してスイングする第1水平羽根の組み合わせが固定されている場合に比して、より高い攪拌効果を得ることができる。
(2)
また、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、第1水平羽根の組み合わせは、順々に1つずつずれていく。そのため、空調室内の空気はより攪拌され易くなる。
(3)
また、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、第1水平羽根が吹き出し口56に対し上下方向に所定回数往復回動する毎に、第1水平羽根の組み合わせがシフトされる。つまり、第1水平羽根の組み合わせがシフトするタイミングは、第1水平羽根の往復回動の動作にあわせられることとなる。そのため、往復回動する回数を設定することで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
(4)
また、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングする間、第1水平羽根を除く残りの羽根である第2水平羽根は、所定の角度で固定される。そのため、スイングしている第1水平羽根によって、空調室内の空気は攪拌され、第2水平羽根によって、空調室内の空気は、例えば遠方に送られることとなる。
(5)
更に、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、図11に示すように、第1水平羽根の回動方向の変化時に、第1水平羽根の動作が一時的に停止する、いわゆる休止期間TAが設けられている。これは、例えば暖房運転時において、下方向から上方向へと回動方向が直ちに変化してしまうと、空調室内の床付近が暖まりにくくなるからである。これにより、空調室内の空気を攪拌している途中において、吹き出し口56から吹き出される空気は、例えば水平方向や垂直方向へと確実に吹き出されるようになる。従って、例えば暖房運転時、下方向から上方向へと回動方向が変化する際には、吹き出し口56からの暖かい空気が下方向へと吹き出されることとなるため、空調室内の温度の偏りを改善しつつ、床付近を温めることができる。
また、例えば冷房運転時、上方向から下方向へと回動方向が変化する際には、吹き出し口56からの冷たい空気が上方向へと吹き出されることとなるため、いわゆるコールドドラフトによってユーザが感じる不快感を抑えることができる。
(6)
また、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、運転開始から所定時間が経過までは、第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングする動作、及び且つ第1水平羽根の組み合わせが下面の周縁部に沿って順にシフトする動作が行われる。しかし、所定時間経過後は、これらの動作は終了し、各水平羽根71a〜71dは所定角度傾斜する。これにより、空気の攪拌が十分になされた空調室内に所望の温度の空気を供給することができるため、ドラフトによってユーザが感じる不快感を抑えることができ、空調室内を快適にすることができる。
(7)
また、本実施形態に係る天井設置型室内ユニット4では、任意の角部吹出口56e〜56hを挟んで隣接する第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングする。更に、この第1水平羽根の組み合わせは、順次シフトしていく。そのため、角部吹出口56e〜56hから吹き出される空気は、第1水平羽根によって開閉される辺部吹出口56a〜56dから吹き出される空気と共に、空調室内の空気の一部を取り込みながら第1水平羽根によって確実に遠方まで送られる。従って、個々の水平羽根を同期させることなく個別にスイングさせる場合に比して、より多くの吹き出される空気によって空調室内の空気を攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
(8)
特に、本実施形態においては、第1水平羽根が、互いに隣り合う2つの水平羽根71a〜71dで構成されている、これにより、空調室内の空気を効果的に攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(A)
上記実施形態では、第1水平羽根が1回スイングする毎に、第1水平羽根の組み合わせがシフトする場合について説明した。しかし、室内制御部67は、第1水平羽根が、1回ではなく2回スイング以上した後に、第1水平羽根の組み合わせをシフトしてもよい。
また、室内制御部67は、図16に示すように、第1水平羽根が所定時間(第1所定時間に相当)スイングする毎に、第1水平羽根の組み合わせがシフトしてもよい。ここで、図16では、一例として、1分毎に、第1水平羽根の組み合わせが変化する場合を示している。図16では、図12と同様、塗り潰されている水平羽根は、第1水平羽根を表し、塗り潰されていない水平羽根は、第2水平羽根を表している。
尚、第1水平羽根の組み合わせがシフトするタイミングとなる、第1水平羽根のスイング回数やスイングする時間は、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め決定されていてもよいし、その時々の空調室内の状態(具体的には、床の温度Tfや、空調室内の人の有無、吸込空気温度Tr等)に応じて、室内制御部67によって適宜決定されてもよい。スイングする時間が適宜設定されることで、遠方への送風到達性を優先させたり、空調室内の空気の攪拌性を優先させたりすることができる。
(B)
上記実施形態では、第1水平羽根の組み合わせが、化粧パネル52の下面視において時計回りに順次シフトする場合について説明した。しかし、第1水平羽根の組み合わせは、化粧パネル52の下面視において反時計回りに順次シフトしてもよい。時計回り、及び反時計回りのどちらにシフトするかは、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め決定されていてもよいし、その時々の空調室内の状態(具体的には、床の温度Tfや、空調室内の人の有無、吸込空気温度Tr等)に応じて、室内制御部67によって適宜決定されてもよい。
(C)
上記実施形態では、図11に示すように、第2水平羽根が風向“P0”で固定される場合について説明した。しかし、第2水平羽根の固定される角度は、風向“P0”に限定されず、どのような角度であってもよい。例えば、第2水平羽根は、暖房運転の場合には下向きの風向“P4”に相当する角度に固定され、冷房運転の場合には上向きの風向“P1”に相当する角度に固定されてもよい。
また、第2水平羽根は、第1水平羽根が風向P0と風向P4との間をスイングする間、所定の角度に固定されるのではなく、例えば風向P0及び風向P1との間で小さくスイングしていてもよい。この場合、第2水平羽根のスイングは、第1水平羽根のスイングに比べて十分小さい。
(D)
上記実施形態では、第1水平羽根が2つで構成される場合について説明した。しかし、第1水平羽根を構成する羽根の数は2以上であればよく、例えば3つであってもよい。但し、第1水平羽根を構成する羽根の数の上限は、天井設置型室内ユニットに設けられている水平羽根の数をNとした場合、N−1以下であることを要する。つまり、第1水平羽根を構成する羽根の数Mは、“2≦M≦N−1”の条件を満たす必要がある。
図17,18では、第1水平羽根が、互いに隣り合う3つの水平羽根で構成されている場合を示している。具体的に、第1水平羽根としての組み合わせは、図17,18に示すように、水平羽根71a,71b,71cの組み合わせ、水平羽根71b,71c,71dの組み合わせ、水平羽根71c,71d,71aの組み合わせ、水平羽根71d,71a,71bの組み合わせが挙げられる。そして、例えば第1水平羽根の組み合わせが水平羽根71a〜71cである場合、該羽根71a〜71c以外の水平羽根71dは、第2水平羽根となる。この場合、第1水平羽根である水平羽根71a〜71cは、同期して同じ姿勢を採りつつスイングし、第2水平羽根である水平羽根71dは、所定の角度(例えば、風向P0)に固定される。そして、第1水平羽根が1回スイングした後、第1水平羽根の組み合わせは、化粧パネル52の周縁部に沿って順にシフトされる。具体的に、図17,18では、第1水平羽根の組み合わせは、化粧パネル52の下面視において、時計回りに1つずつずれていく。即ち、個々の水平羽根71a〜71dに着目すると、各水平羽根71a〜71dは、自身が連続して3回スイングした後、他の羽根のスイング1回分だけ所定の角度に固定された姿勢を採っている。各水平羽根71a〜71dが固定された姿勢から再度スイングをし出すタイミングは、水平羽根71a〜71d同士で重畳しておらず、水平羽根71a〜71b毎に異なっている。これにより、空調室内の空気を効果的に攪拌できると共に、より多くの空調空気を遠方まで送ることができる。
また、図17,18では、水平羽根71a,71b,71cの組み合わせから水平羽根71b,71c,71dの組み合わせへのシフトにおいて示されているように、第1水平羽根の組み合わせが1つずつシフトしていく場合について説明した。しかし、第1水平羽根が3つの水平羽根で構成される場合は、その組み合わせが1つずつシフトする場合に限らず、2つずつシフトしてもよい。2つずつシフトする場合としては、例えば水平羽根71a,71b,71cの組み合わせから、水平羽根71c、71d、71aの組み合わせへのシフトが挙げられる。
(E)
上記実施形態では、図11に示すように、運転開始からサイクルスイングモードが行われて所定時間が経過した後、全ての水平羽根71a〜71dが所定角度傾斜する場合について説明した。しかし、所定時間経過後に所定角度傾斜する動作に移行するのは、所定時間経過直前に第1水平羽根であった水平羽根のみであってもよい。例えば、所定時間経過直前に第2水平羽根であった水平羽根は、スイングせずに固定して採っていた姿勢を、所定時間経過後も継続して採っていても良い。
(F)
上記実施形態では、水平羽根が4つの場合、即ち、空調空気が4方向に吹き出される場合について説明した。しかし、水平羽根の枚数はこれに限定されず、4つ以上であってもよい。つまり、本発明に係る天井設置型室内ユニット4は、空調空気を4方向以上の方向に吹き出す場合においても、適用することができる。
(G)
上記実施形態では、ケーシング51の下面に相当する化粧パネル52に、吹き出し口56及び4つの水平羽根71a〜71dが設けられているタイプの天井設置型室内ユニット4について説明した。しかし、本発明に係る天井設置型室内ユニットは、吹き出し口がケーシングの各側面に設けられているタイプの室内ユニットにも採用することができる。
(H)
上記実施形態では、休止期間TAが、予め所定の値に決定されている場合について説明した。しかし、休止期間TAは、その時々の各種センサ61〜63の検知結果に応じて、適宜変更されてもよい。
例えば、暖房運転時において、人検知センサ62によって空調対象エリアA〜D内の人が検知されなかったとする。この場合において、床面の温度Tfが低く、吸込空気温度センサ61により検知された吸込空気温度Trと床温度センサ63により検知された床面の温度Tfとの温度差が第1温度差以上と大きい場合には、室内制御部67は、休止期間TAを長め(例えば5秒)に設定する。逆に床面の温度Tfが高く、当該温度差が第1温度差よりも低い第2温度差以下である場合には、室内制御部67は、休止期間TAを短め(例えば1秒)に設定してもよい。
また、休止期間の長さは、開始が指示された運転の内容が暖房か冷房かで異なっていても良いし、更に吹き出し口56から吹き出される空気の風向に応じて異なっていても良い。例えば、暖房運転の際、休止期間は、水平羽根71a〜71dの風向角度が風向P0の場合は短く設定され、水平羽根71a〜71dの風向角度が風向P4の場合は、長く設定されていてもよい。これにより、回動方向の変化時には、熱交換により温められた空気は、約水平方向にはあまり吹き出されないが、約垂直方向には比較的長い時間吹き出されることとなる。従って、空調室内の空気を攪拌しつつ、床面の温度Trを上昇させることができる。また、冷房運転の際、休止期間は、水平羽根71a〜71dの風向角度が風向P0の場合は長く設定され、水平羽根71a〜71dの風向角度が風向P4の場合は短く設定されていてもよい。これにより、空調室内の空気が攪拌されている間においても、回動方向の変化時には、熱交換により冷やされた空気は、約垂直方向にはあまり吹き出されないが、約水平方向には比較的長い時間吹き出されることとなる。従って、コールドドラフトによってユーザが感じる不快感を抑えることができる。
(I)
上記実施形態では、第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングすると共に、第1水平羽根の組み合わせが順次シフトする動作は、運転開始から所定時間が経過するまでの間行われると説明した。しかし、これらの動作は、運転開始から所定時間の間(つまりは、空気調和装置の起動直後)に限定されず、暖房及び冷房によって室内をユーザが要求した温度に調節する通常運転の間に行われても良い。
本発明は、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することが可能な複数の水平羽根が吹出口に設けられた空気調和装置の天井設置型室内ユニットに広く適用可能である。
1 空気調和装置
4 天井設置型室内ユニット
39 室外制御部
41 室内ファン
51 ケーシング
56 吹出口
56a,56b,56c,56d 辺部吹出口
56e,56f,56g,56h 角部吹出口
61 吸込空気温度センサ
62 人検知センサ
63 床温度センサ
71a,71b,71c,71d 水平羽根
67 室内制御部
69 リモコン用受信部
99 リモートコンローラ
99a 表示部
D1,D2,D3,D4 リモートコンローラの表示部に表示される画面
特開2009−103417号公報

Claims (8)

  1. 空調室の天井に設けられる空気調和装置の天井設置型室内ユニットであって、
    下面の周縁部に沿うように吹き出し口(56)が形成されたケーシング(51)と、
    前記吹き出し口(56)に回動可能に設けられており、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することが可能な少なくとも4つの水平羽根(71a〜71d)と、
    前記水平羽根のうち互いに隣接する2つの前記水平羽根である第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングし、且つ前記第1水平羽根の組み合わせが前記周縁部に沿って順にシフトするように、各前記水平羽根(71a〜71d)を制御する制御部(67)と、
    を備え
    前記ケーシング(51)の前記下面は、平面視において略4角形の形状を有し、
    前記水平羽根(71a〜71d)は、前記下面の各辺に対応して4つ設けられており、
    前記制御部(67)は、前記第1水平羽根の組み合わせを順次1つずつずらしていく、
    空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  2. 前記制御部(67)は、前記第1水平羽根が前記吹き出し口に対し上下方向に所定回数往復回動する毎に、前記第1水平羽根の組み合わせをシフトさせる、
    請求項1に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  3. 前記制御部(67)は、前記第1水平羽根が第1所定時間スイングする毎に、前記第1水平羽根の組み合わせをシフトさせる、
    請求項1に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  4. 前記制御部(67)は、前記第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングする間、少なくとも4つの前記水平羽根のうち前記第1水平羽根を除く残りの第2水平羽根を所定の角度で固定した状態にする、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  5. 前記第1水平羽根(71a〜71d)は、前記吹き出し口に対し上下方向に往復回動し、
    前記制御部(67)は、前記第1水平羽根の回動方向が変化する時、その水平羽根の動作を一時的に停止させる、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  6. 前記制御部(67)は、
    運転開始から第2所定時間の間、前記第1水平羽根が同期して同じ姿勢を採りつつスイングし、且つ前記第1水平羽根の組み合わせが前記周縁部に沿って順にシフトするように、各前記水平羽根を制御し、
    運転開始から前記第2所定時間経過後、前記第1水平羽根を所定角度傾斜させる、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  7. 前記吹き出し口(56)は、各前記水平羽根(71a〜71d)によって区分され前記下面の各角部に対応する角部吹出口を有している、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
  8. 前記第1水平羽根は、互いに隣り合う3つの前記水平羽根で構成されている、
    請求項に記載の空気調和装置の天井設置型室内ユニット(4)。
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