JP6359176B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1においては、赤外線センサによって出力される温度分布に基づいて空気調和機自身の室内における据付位置を認識し、効率的な空調運転を行う空気調和機が開示されている。
また、特許文献2においては、空気調和機に取り付けられている赤外線センサは、標準の取付位置が決まっており、空気調和機の取付位置を変更する際には目印等を用いて取付位置と空調運転の制御とを対応させる作業をする空気調和機が開示されている。
図1は、実施の形態1における空気調和機の全体構造を示す斜視図である。
本実施の形態に係る空気調和機は、天井に埋め込まれ、又は天井に吊り下げられた状態で設置されるものである。空気調和機50は、下面が開口された箱状のキャビネット1と、キャビネット1の下面開口部を覆うように取り付けられ、キャビネット1の開口より大きい四角形状の化粧パネル2とからなっている。
化粧パネル2は、その中央部にほぼ四角形状の空気の吸込み口3が設けられている。この吸込み口3の四辺には吸込み口3を囲むように、吹出し口4a〜4d(以下、これらを一括して吹出し口4と記すことがある。)が設けられている。そして、吹出し口4a〜4dのそれぞれには、上下方向に風向きを変更するための導風手段である、風向ベーン5a〜5d(以下、これらを一括して単に風向ベーン5と記すことがある。)が設けられている。各吹出し口4から吹き出される風向きは、空気調和機50を下側から平面視したときに、90°ずつ四方向を向けられるように設定されている。化粧パネル2の角部には、コーナパネル2a〜2dが着脱可能に取り付けられている。
キャビネット1の内部の天面の中心部には、出力軸を下方に向けて電動機7が設けられている。その出力軸には、遠心式の送風機8が取り付けられており、この送風機8を囲むようにして、熱交換器9が設置されている。また、熱交換器9の外周には熱交換器9を囲んで風路17が形成されている。風路17の外側には熱交換された空気と空気調和機50外の空気とを遮断する内カバー10が配置されている。熱交換器9の下部には、熱交換器9内の冷媒と空気との熱交換により発生する凝縮水を受け、かつ風路17の一部を構成するドレンパン11が設置されている。このドレンパン11の下部に化粧パネル2が配置されている。化粧パネル2に設けられた吸込み口3は、送風機8の吸込み口に連通している。内カバー10及びドレンパン11によって形成された風路17は、吹出し口4に連通している。
赤外線センサ6は、角部C1に取付られている。この状態は、製造元が化粧パネル2を出荷したとき(初期状態)の赤外線センサ6の標準取付位置を示している。
図4は、図3を簡略化し、赤外線センサ6が各角部に取り付けられた場合の検知エリアAの方向を示した図である。赤外線センサ6の検知エリアAは、検知エリアA1〜A4(本願発明の分割領域に相当)に4分割されている。赤外線センサ6は、各角部に取り付けられた時の取付方向が決まっており、例えば、各角部に取り付けられた時に検知エリアA1がそれぞれ90°異なる4方向を向くように取り付けられる。本実施の形態における赤外線センサ6は、例えば、コーナパネル2aと一体化しており、コーナパネル2aの内側(吸込み口3側)の角に取付基準が設けられており、他の3つの各角部に取り付けられた時もその取付基準を用いて内側の角になるように取り付けられる。これにより、赤外線センサ6は、各角部で90°異なる4方向を向くように取り付けられることになる。
なお、取付方向は、赤外線センサ6の取り付ける位置ごとに異なっていれば良く、赤外線センサが取付方向が異なることが検知できる程度の角度だけ異なる方向を向いていれば、取付位置検出が可能である。
赤外線センサ6が角部C2に取り付けられている場合は、検知エリアA1の中心は図4の左方向(風向ベーン5bが配置されている側の辺の方向)に向くように取り付けられる。このとき、空気調和機50が検知した検知エリアA1に対応する風向ベーンは、風向ベーン5aとなっており、検知エリアA1の向いている方向に対し本来対応させたい風向ベーンである風向ベーン5bと異なる。
赤外線センサ6が角部C3に取り付けられている場合は、検知エリアA1の中心は図4の下方向(風向ベーン5cが配置されている側の辺の方向)に向くように取り付けられる。このとき、空気調和機50が検知した検知エリアA1に対応する風向ベーンは、風向ベーン5aとなっており、検知エリアA1の向いている方向に対し本来対応させたい風向ベーンである風向ベーン5cと異なる。
赤外線センサ6が角部C4に取り付けられている場合は、検知エリアA1の中心は図4の下方向(風向ベーン5dが配置されている側の辺の方向)に向くように取り付けられる。このとき、空気調和機50が検知した検知エリアA1に対応する風向ベーンは、風向ベーン5aとなっており、検知エリアA1の向いている方向に対し本来対応させたい風向ベーンである風向ベーン5dと異なる。
角部C2〜C4に取り付けられている場合においても、検知エリアA2〜A4は、反時計回り方向に順番に90°ごとに配置されている。上記のように、検知エリアAと対応する風向ベーン5が正しくない場合に取付位置検出機能を使用して、対応する風向ベーン5を変更する必要がある。
図5のように、赤外線センサ6の標準取付位置である角部C1から角部C2へ取付位置を変更した際に赤外線センサ6の取付位置を再設定しなかった場合について説明する。図5の状態で検知エリアA1の温度が高い時、本来ならば風向ベーン5bが駆動し、下吹き状態になるべきである。しかし、赤外線センサ6の取付位置を再設定しておらず、赤外線センサ6は角部C1に取り付けられていると認識しているため、リモコン16が検知エリアA1の温度が高いと認識したとき、風向ベーン5aが駆動してしまう。このような検知エリアAと駆動すべき風向ベーン5のミスマッチを解消するために、空気調和機50のリモコン16は、下記に説明する制御を行う。
リモコン16から取付位置検出機能を実行、始動する。
吸込み温度センサ15により検出される吸い込み温度が規定の値以上かを判定する。
吸込み温度センサ15によって検出される吸込み温度が規定の値以上(たとえば24℃以上)の場合(ステップS12でYの場合)は冷房運転を開始する。
吸込み温度センサ15によって検出される吸込み温度が規定の値よりも低い(たとえば24℃より低い)場合(ステップS12でNの場合)は暖房運転を開始する。
赤外線センサ6により床面の温度を検知エリアA1〜A4ごとに計測し、温度t0として記録、保存する。ここで温度t0は床面を複数に分割し、計測したデータのマトリックスである。
風向ベーン5のうち1つのみ(例えば風向ベーン5a)を下吹きにして吹出し気流を床面へ向ける。
規定時間運転後、再度赤外線センサ6により床面の温度を計測し、温度t1として記録、保存する。ここで温度t1は床面を複数に分割し、計測したデータのマトリックスである。
ステップS15で計測した温度t0とステップS17で計測した温度t1を検知エリアA1〜A4ごとに比較する。冷房運転、暖房運転のどちらかに関わらず、温度変化の絶対値(t0とt1との差の絶対値)が最も大きい検知エリアを特定する。
なお、冷房運転をしている場合は床面の温度が最も低くなった検知エリアAを特定し、暖房運転をしている場合は床面の温度が最も高くなった検知エリアAを特定するという方法で判定をしても良い。
特定された検知エリアAによって、赤外線センサ6はどの角部についているかは、表1を基に決定される。例えば、風向ベーン5aを下吹き状態にしており、検知エリアA2の温度変化が最も大きくなった場合は、赤外線センサ6が角部C2に取り付けられていると一意的にきまる。
ステップS19で決定されたように赤外線センサ6の検知エリアAと制御する風向ベーン5を対応させる。例えば、初期状態では赤外線センサ6は角部C1に取り付けられている設定であり、上記の表1のように、検知エリアA1に対しては風向ベーン5aが動作し、検知エリアA2に対しては風向ベーン5bが動作し、検知エリアA3に対しては風向ベーン5cが動作し、検知エリアA4に対しては風向ベーン5dが動作する設定になっている。例えば、図5のように角部C2に取り付けられているとステップS19で決定された場合、検知エリアA1に対しては風向ベーン5bが動作し、検知エリアA2に対しては風向ベーン5cが動作し、検知エリアA3に対しては風向ベーン5dが動作し、検知エリアA4に対しては風向ベーン5aが動作するように設定される。この設定は、リモコン16(本願発明の制御装置に相当)に書き込まれる。
以上の実施の形態1では、風向ベーン5のうち一つのみを下吹き状態にし、赤外線センサ6で検知した床面温度の比較は一度という条件で赤外線センサ6の取付位置を検出するようにしたものであるが、複数の風向ベーン5を下吹き状態にし、赤外線センサ6で複数回温度の検知をし、床面温度の比較をする場合について説明する。
図7は、本実施の形態における制御のフローチャートである。空気調和機50の動作について図7を用いて説明する。
ステップS21〜S25までは実施の形態1におけるステップS11〜S15と同様である。
風向ベーン5のうちX枚のベーンを下吹きにして吹出し気流を床面へ向ける。ただし、X=1、2、3のどれかの値である。
規定時間運転後、再度赤外線センサ6により床面の温度を計測し、温度t1として保存する。ここで温度t1は床面を複数に分割し、計測したデータのマトリックスである。t1の測定が2度目以降であればt1のデータマトリックスは上書きされる。
ステップS25で計測した温度t0とステップS27で計測した温度t1を検知エリアA1〜A4ごとに比較する。このときt0とt1との温度差が最も大きい検知エリアAが規定値に達していない場合(Nの場合)、ステップS27に戻り、再び床面の温度を計測する。
冷房運転、暖房運転のどちらかに関わらず、温度変化の絶対値が大きい上位X個の検知エリアAを特定する。なお、冷房運転をしている場合は、床面の温度が低くなった上位X個の検知エリアAを特定し、暖房運転をしている場合は、床面の温度が高くなった上位X個の検知エリアAを特定してもよい。
ステップS29で特定されたX個の検知エリアA及び下吹きにしたX個の風向ベーン5との対応関係によって、赤外線センサ6が角部C1〜C4のどの角部についているかが上記の表1から決定される。この結果を判定D1とする。例えば、風向ベーン5aと風向ベーン5bを下吹きにしており、検知エリアA3と検知エリアA4との温度変化が大きくなった場合は赤外線センサ6が角部C3に取り付けられていると一意的にきまる。
前回下吹き状態にした風向ベーン5(ステップS26で下吹き状態にしたX個のベーン)以外のY個の風向ベーン5を下吹き状態にする。ただし、Y=4−Xより小さい値とする。
規定時間運転後、再度赤外線センサ6により床面の温度を計測し、温度t2として保存する。ここで温度t2は床面を複数に分割し、計測したデータのマトリックスである。t2の測定が2度目以降であればt2のデータマトリックスは上書きされる。
ステップS27で計測した温度t1とステップS32で計測した温度t2を検知エリアA1〜A4ごとに比較する。このときt1とt2との温度差が最も大きい検知エリアAが規定値に達していない場合(Nの場合)、ステップS32に戻り、再び床面の温度を計測する。規定値に達している場合(Yの場合)は、ステップS34へ進む。
冷房運転、暖房運転のどちらかに関わらず、温度変化の絶対値が大きい上位Y個の検知エリアAを特定する。なお、冷房運転をしている場合は、床面の温度が低くなった上位Y個の検知エリアAを特定し、暖房運転をしている場合は、床面の温度が高くなった上位Y個の検知エリアAを特定してもよい。
ステップS34で特定されたY個の検知エリアA及び下吹きにしたY個の風向ベーン5との対応関係によって、赤外線センサ6が角部C1〜C4のどの角部についているかが上記の表1から決定される。この結果を判定D2とする。例えば、風向ベーン5cと5dを下吹きにしており、検知エリアA1と検知エリアA2との温度変化が大きくなった場合は赤外線センサ6が角部C3に取り付けられていると一意的にきまる。
ステップS30で求められた判定D1とステップS36で求められた判定D2との結果を比較し、結果が一致している場合(Yの場合)は、ステップS37へ進む。結果が異なる場合(Nの場合)は、再度ステップS26からの制御を繰り返す。
上記で決定された赤外線センサ6の取付位置から、検知エリアAと風向ベーン5とを正しく対応させる。
なお、ステップS31〜S36は、省略して制御することもできる。また、ステップS28及びステップS33の温度測定の繰り返しを省略し、下吹き状態にする風向ベーン5を変更して温度測定をするステップを実行する制御を行っても良い。これらの制御ステップの省略は、空気調和機50の仕様に合わせて適宜設定することができる。
Claims (5)
- 熱交換器及び送風機が内蔵され、下面が開口されて天井に設置されるキャビネットと、
中心部に吸込み口を有し、前記キャビネットの下面の開口部を覆うよう設置された、前記キャビネットの開口部より大型の四角形状の化粧パネルと、
該吸込み口の周りの4箇所に、前記化粧パネルの四辺に沿って配置された吹出し口と、
該吹出し口に設けられ、それぞれの該吹出し口ごとに独立して角度を調整できる風向ベーンと、
周方向に4分割した分割領域ごとに床面温度を検知できる赤外線センサと、
制御装置と、を備え、
前記赤外線センサは、
前記化粧パネルの4箇所の角部の何れかに取り付けられ、
該赤外線センサが取り付けられる角部によって、該赤外線センサに一体に形成されている取付基準の向く方向がそれぞれ異なるように構成され、
前記制御装置は、
1つの前記吹出し口から床面に向けて気流を吹き出すように前記風向ベーンを制御し、暖房運転又は冷房運転をさせ、前記赤外線センサにより温度検知された、運転開始前の床面温度と運転中の床面温度との差が規定値以上である前記赤外線センサの前記分割領域、床面に向けて気流を吹き出すようにした前記風向ベーンの配置位置、及び前記赤外線センサの前記取付基準の向く方向から前記赤外線センサの取付位置を判定し、床面温度差が規定値以上である前記分割領域と制御する前記風向ベーンを対応させる、空気調和機。 - 前記制御装置は、
さらに1つ又は2つの前記吹出し口の前記風向ベーンを床面に向けて気流を吹きだす制御をする、請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、
前記床面温度差が規定値未満である場合に、再度前記赤外線センサによる前記温度検知を行う、請求項1又は2記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、
前記判定を行った後、さらに前記判定の時に制御した前記風向ベーンと異なる前記風向ベーンから床面に向けて気流を吹きだすように制御し、前記赤外線センサにより温度検知された、前記判定に用いた運転中の床面温度と現在運転中の床面温度との差が規定値以上である前記赤外線センサの前記分割領域、床面に向けて気流を吹き出すようにした前記風向ベーンの配置位置、及び前記赤外線センサの前記取付基準の向く方向から前記赤外線センサの取付位置を再判定し、前記判定と前記再判定との結果が一致した場合に前記分割領域と制御する前記風向ベーンを対応させ、前記判定と前記再判定との結果が一致しない場合には再度前記分割領域の温度検知から制御を繰り返す、請求項1〜3の何れか1項に記載の空気調和機。 - 前記赤外線センサには、人体検知機能が設けられている、請求項1〜4の何れか1項に記載の空気調和機。
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