WO2019087632A1 - 空気調和機 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an air conditioner.
- the air conditioner Since the air conditioner applies a vapor compression refrigeration cycle, it takes time to start heating operation. For this reason, the air conditioner has a low indoor heat exchanger temperature at the start of the heating operation, and cold air is blown when the indoor fan is activated, which makes the occupants feel uncomfortable. Therefore, in the conventional air conditioner, as in the air conditioner described in Patent Document 1, the blowing amount of air is increased with the rise of the temperature of the indoor heat exchanger, thereby suppressing the blowing of cold air while standing up in the heating operation. It adopted a method to increase the upper speed.
- “at the start of the heating operation” refers to the operation time from the start of the heating operation to the normal heating operation which is stable.
- the amount of blowing air is weakened while the temperature of the indoor heat exchanger is low at the start of heating operation, but since the air blown out from the indoor outlet is blown to the occupants, cold air blowing is not effective. There was a problem that I could not wipe out the pleasure.
- An object of the present disclosure is to provide an air conditioner in which the rising speed during heating operation is increased as much as possible while alleviating the blowing of cold air to the occupants at the start of the heating operation.
- An air conditioner includes an indoor heat exchanger, an indoor fan, an indoor outlet, a vertical air flow direction plate, an indoor heat exchanger temperature sensor, and a control device.
- the indoor fan circulates the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger into the room.
- the indoor outlet blows out the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger into the room.
- the vertical wind direction plate is provided at the indoor air outlet and changes the wind direction in the vertical direction.
- the indoor heat exchanger temperature sensor measures the indoor heat exchanger temperature of the indoor heat exchanger.
- the control device controls at least an air volume of the indoor fan and a wind direction of the vertical wind direction plate.
- the control device includes an air flow control unit that restricts the air flow of the indoor fan at the start of the heating operation, and a wind direction control unit that controls the wind direction of the vertical wind direction plate in the vertical direction.
- the air volume control unit controls the air volume of the indoor fan to be increased as the temperature of the indoor heat exchanger rises at the start of the heating operation.
- the wind direction control unit limits the position of the upper and lower wind direction plates so that the upper and lower wind direction plates turn at least upward in the blowing direction adjustment range at the start of the heating operation.
- the up and down air direction plates are controlled so that the up and down air direction plates of the indoor outlet face at least upward in the blowing direction adjustment range at the start of the heating operation. Spraying can be mitigated. Further, since the wind direction of the vertical wind direction plate is controlled in this manner, the air volume accompanying the rise in the temperature of the indoor heat exchanger can be made larger than that of the conventional air conditioner.
- the air volume control unit switches the air volume of the indoor fan to increase stepwise as the temperature of the indoor heat exchanger rises at the start of the heating operation.
- a switching temperature is set with respect to the indoor heat exchanger temperature in order to switch the air volume of the indoor fan stepwise.
- the switching temperature is set to be lower at the time of decrease of the indoor heat exchanger temperature than at the time of increase of the indoor heat exchanger temperature.
- the switching temperature set with respect to the indoor heat exchanger temperature is lower when the indoor heat exchanger temperature is lower than when the indoor heat exchanger temperature is rising, in order to switch the air volume in stages Since it sets so that it may become, chattering of the indoor heat exchanger temperature sensor which detects indoor heat exchanger temperature is suppressed, and the hunting of the air volume of the indoor fan is suppressed.
- the air flow control unit and the air flow direction control unit increase the air flow of the indoor fan to the maximum air flow after the temperature of the indoor heat exchanger rises and the indoor thermal energy is increased.
- the exchanger temperature further rises and rises to a preset target set temperature, the air volume limitation of the indoor fan and the air direction limitation of the vertical air flow direction plate are released.
- target set temperature refers to the target temperature of the indoor heat exchanger assumed to be free of unpleasant cold air blowout in any indoor fan air volume and wind direction of the vertical wind direction plate Say.
- the air conditioner is a wall-mounted indoor unit in a separate air conditioner.
- the indoor outlet is provided at a lower portion of the wall-mounted indoor unit.
- the wind direction control unit limits the position of the upper and lower wind direction plates so that the upper and lower wind direction plates face the uppermost direction in the blowing direction adjustment range at the start of the heating operation.
- This air conditioner is a wall-mounted type indoor unit provided with an indoor outlet at the lower part, but when the heating operation starts, the position of the upper and lower wind direction plates so that the upper and lower air direction plates face the uppermost direction in the blowing direction adjustment range.
- the cold air blowing is effectively mitigated because
- the indoor air outlet is configured such that the position of the vertical wind direction plate is set such that the vertical wind direction plate faces the uppermost direction within the blowing direction adjustment range
- the position of the upper and lower air direction plates is set so that the upper and lower air direction plates face downward from the uppermost direction in the air outlet direction adjustment range, the latter is configured to have a larger air outlet volume.
- the indoor air outlet of the wall-mounted indoor unit often has an increase in the amount of blown air when the wind direction of the upper and lower wind direction plates is directed downward from the uppermost direction within the blowing direction adjustment range.
- an air conditioner provided with such an indoor outlet, when the wind direction restriction of the vertical wind direction plate as described above is released, the wind direction of the vertical wind direction plate is changed from the uppermost direction to the lower direction within the blowing direction adjustment range.
- the amount of air blown out may increase, and with this, the temperature of the indoor heat exchanger may drop, and the temperature of the blown air may drop.
- the present air conditioner since the wind direction restriction is released after the temperature of the indoor heat exchanger has risen sufficiently, cold air is not blown to the occupant due to such a factor.
- Sectional drawing of the wall-mounted type indoor unit in the air conditioner which concerns on embodiment.
- the flowchart which shows operation
- the air conditioner according to the present embodiment is an air conditioner that includes a wall-mounted indoor unit 1 shown in FIG. 1 and an outdoor unit 20 (see FIG. 2) and performs a heat pump type cooling and heating operation.
- the wall-mounted indoor unit 1 has an elongated shape in one direction as a whole, and is mounted on the wall of the room so that the longitudinal direction is horizontal.
- the wall-mounted indoor unit 1 includes a casing 2, an indoor fan 3 housed in the casing 2, an indoor heat exchanger 4, left and right wind direction plates 5, up and down air direction plates 6, auxiliary up and down air direction plates 7, etc. Is equipped.
- the casing 2 has a substantially rectangular parallelepiped casing substrate 11 whose front surface is opened, and a front panel 12 which covers an open portion of the front surface of the casing substrate 11.
- the indoor suction port 13 which is a lattice-like opening which is long in the left-right direction is formed on the upper surface of the casing substrate 11, and the indoor air outlet 14 which is a rectangular opening which is long in the horizontal direction is formed on the lower surface of the casing substrate 11. Is formed.
- the air drawn in from the indoor suction port 13 by driving the indoor fan 3 disposed in the air flow path from the indoor suction port 13 to the indoor outlet 14 is After being heat-exchanged (ie, heated or cooled) in the indoor heat exchanger 4, the air is blown out from the indoor outlet 14 into the room.
- the left and right wind direction plate 5 is for adjusting the wind direction of the blown air blown out from the indoor outlet 14 in the left-right direction, and is provided on the inner side of the indoor outlet 14.
- the up and down wind direction plate 6 is for adjusting the wind direction of the blown air blown out from the indoor outlet 14 in the up and down direction.
- the vertical wind direction plate 6 is provided with a rotation center C ⁇ b> 1 at an intermediate position in the vertical direction of the indoor outlet 14.
- the position of the vertical wind direction plate 6 indicated by the solid line in FIG. 1 is the position where the vertical wind direction plate 6 faces the uppermost direction within the blowing direction adjustment range, and the position of the vertical wind direction plate 6 indicated by the two-dot chain line in FIG.
- the vertical wind direction plate 6 is at a position facing the lowermost direction.
- the uppermost direction in the blowing direction adjustment range of the wind direction of the up and down wind direction plate 6 is about horizontal position as in a general wall-mounted indoor unit.
- the vertical wind direction plate 6 can swing between a solid line position and a two-dot chain line position by a drive motor (not shown) according to an operation command from the user during the cooling operation or the heating operation. It is configured to be able to hold an appropriate position between the dotted line position.
- the auxiliary upper and lower air direction plates 7 are provided to prevent water droplets from adhering to the back surface of the upper and lower air direction plates 6 during the cooling operation, and are attached along the upper structural portion of the indoor outlet 14.
- the auxiliary vertical wind direction plate 7 is configured so that the blowing direction can be adjusted by the wind direction between the solid line position in FIG. 1 and the two-dot chain line position around the rotation center C2.
- the auxiliary upper and lower air direction plates 7 are controlled so as to automatically maintain the optimum position in conjunction with the position of the upper and lower air direction plates 6 in the blowing direction during the cooling operation.
- the auxiliary vertical wind direction plate 7 holds the wind direction at the position in the uppermost direction (solid line position in FIG. 1) in the blowing direction adjustment range.
- the description of the present embodiment relates to the operation at the start of the heating operation, the detailed description of the operation at the time of the cooling operation of the auxiliary vertical wind direction plate 7 is omitted.
- the vertical air flow direction plate 6 and the auxiliary vertical air flow direction plate 7 contact the upper structural portion of the indoor air outlet 14 above the position in the blowing direction adjustment range above the uppermost direction at the time of stopping the cooling operation and the heating operation. It is comprised so that the indoor blower outlet 14 can be closed by turning to the contact position (namely, closed position). As described above, the vertical air flow direction plate 6 doubles as a cover member for the indoor air outlet 14.
- the ventilation resistance of the indoor outlet 14 is maximized when the vertical wind direction plate 6 is at the uppermost position in the blowing direction adjustment range, as in a general wall-mounted indoor unit.
- the ventilation resistance of the indoor outlet 14 is smaller at a position lower than the position in the uppermost direction, and is minimum at an intermediate position between the position in the uppermost direction and the position in the lowermost direction. This is a phenomenon that occurs due to the bending state of the air flow passage and the size of the air flow space between the two wind direction plates. Therefore, the amount of air blown out from the indoor outlet 14 is when the up and down wind direction plate 6 is at the middle position within the blow out direction adjustment range with respect to when the up and down air direction plate 6 is at the uppermost position within the blow out direction adjustment range. Will increase.
- control device 30 incorporated in the wall-mounted indoor unit 1 performs control relating to the overall operation of the air conditioner, and a storage unit that stores a predetermined control program, It is comprised from the arithmetic processing unit etc. which perform control based on this control program.
- the control device 30 further includes an air flow control unit 31 for limiting the air flow of the indoor fan 3 at the start of the heating operation, and a wind direction control unit 32 for controlling the wind direction of the vertical direction of the vertical wind direction plate 6 at the start of the heating operation. Is equipped.
- Control device 30 further includes a transmission / reception circuit unit 33 that communicates with outdoor unit 20 and the like.
- the indoor fan 3 and the indoor heat exchanger temperature sensor 41 are connected to the control device 30.
- the indoor fan 3 is a fan for indoor circulation that circulates the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger 4 into the room, and the drive motor of this fan is controlled in rotational speed based on a command from the air volume control unit 31 It is controlled.
- the indoor heat exchanger temperature sensor 41 is attached to an appropriate position of the indoor heat exchanger 4 so that the average temperature of the indoor heat exchanger 4 can be detected as the indoor heat exchanger temperature Tr.
- the indoor heat exchanger temperature Tr detected by the indoor heat exchanger temperature sensor 41 is transmitted to the control device 30, and the air flow control of the indoor fan 3 by the air flow control unit 31 and the wind direction control of the up and down wind direction plate 6 by the wind direction control unit 32. It is used as basic data in
- the control unit 30 is connected to driving units for the vertical wind direction plate 6, the auxiliary vertical wind direction plate 7, and the horizontal wind direction plate 5, and these wind direction plates are configured to be controlled by the wind direction control unit 32. .
- an electric expansion valve 42 for controlling the refrigerant to the indoor heat exchanger 4 is connected to the control device 30. The electric expansion valve 42 is controlled in its opening degree by an instruction from the control device 30.
- a remote control 43 is attached to the wall-mounted indoor unit 1.
- the remote controller 43 functions as an operation unit for the air conditioner, and includes an operation switch for turning on and off the operation of the air conditioner, an operation mode selection unit, a setting unit for setting a set temperature of indoor air, and normal heating
- the air volume setting unit sets an air volume of the indoor fan during operation, and a display unit that displays the indoor temperature and the air volume of the indoor fan.
- the remote controller 43 is configured to wirelessly transmit the selected or set driving operation information to the control device 30.
- the outdoor unit 20 is equipped with a compressor 21 and an outdoor fan 22 and an outdoor control unit 23 for controlling these devices. Further, although not shown, the outdoor unit 20 is equipped with a four-way switching valve for switching the refrigerant circuit to a cooling cycle or a heating cycle. The four-way switching valve is switch-controlled by the outdoor control unit 23. Further, the control device 30 of the wall-mounted indoor unit 1 and the outdoor control unit 23 are electrically connected via the transmission / reception circuit unit 33, and the operation operation information from the remote control 43 received by the control device 30 is outdoor control. It is also output to the unit 23.
- step S1 When the heating operation start command is output by the remote controller 43 (step S1), the refrigerant circuit is switched to the heating cycle, and the operation of the compressor 21 and the outdoor fan 22 is started. Thereby, the heating operation of the air conditioner is started.
- the vertical air flow direction plate 6 and the auxiliary vertical air flow direction plate 7 disposed at the indoor air outlet 14 are opened from the closed position for closing the indoor air outlet 14, and the wind direction is at the uppermost position in the air blowing direction adjustment range. Rotate.
- the vertical wind direction plate 6 is restricted to maintain its position until the restriction of the wind direction is released (step S2).
- the auxiliary vertical wind direction plate 7 maintains the position in the uppermost direction in the blowing direction adjustment range during the heating operation, and other special control in the control of the blown air at the start of the heating operation. Will not take place.
- the indoor heat exchanger temperature Tr is lower than the first switching temperature T1 in FIG. 4. That is, the air volume restriction of the indoor fan 3 is the fan operation prohibited zone shown in FIG. Therefore, in the state where the indoor heat exchanger temperature Tr is lower than the first switching temperature T1, the compressor 21 is operated with the indoor fan 3 stopped (step S3).
- step S4 when the indoor heat exchanger temperature Tr rises with time and reaches the first switching temperature T1 (YES in step S4), the air volume restriction of the indoor fan 3 is switched to the minimum air volume zone shown in FIG. The fan 3 is operated at the minimum air volume (step S5). In the case of NO at step S4, control device 30 returns to step S3.
- step S6 when the indoor heat exchanger temperature Tr rises with the passage of time and reaches the second switching temperature T2 (YES in step S6), the air volume restriction of the indoor fan 3 is switched to the intermediate air volume zone shown in FIG.
- the indoor fan 3 is operated at an intermediate air volume (step S7).
- control device 30 returns to step S5.
- step S8 when the indoor heat exchanger temperature Tr rises further with the passage of time and reaches the third switching temperature T3 (YES in step S8), the air volume restriction of the indoor fan 3 is switched to the maximum air volume zone shown in FIG. The indoor fan 3 is operated at the maximum air volume (step S9). If NO in step S8, control device 30 returns to step S7.
- step S10 when the indoor heat exchanger temperature Tr rises further with the passage of time and reaches the target set temperature Tt (YES in step S10), there is no concern that the occupants of the room may feel discomfort due to cold air blowing. It is assumed that the temperature of the blown air is rising, and the restriction of the wind direction of the up and down wind direction plate 6 and the restriction of the air flow of the indoor fan 3 are released (step S11). Thereby, the blowout air control at the start of the heating operation is finished. Therefore, after the indoor heat exchanger temperature Tr reaches the target set temperature Tt, a stable heating operation state is established.
- the indoor fan 3 is operated with the air volume set by the remote control 43 and the vertical wind direction plate 6 is set by the remote control 43 by canceling the wind direction restriction of the vertical air direction board 6 and the air volume restriction of the indoor fan 3. It moves to the wind direction and heating operation is done.
- the release of the wind direction restriction of the up and down air direction plate 6 is not performed when the indoor heat exchanger temperature Tr reaches the third switching temperature T3, and the target setting temperature higher than the third switching temperature T3
- Tt The reason for doing this when it comes to Tt is as follows. That is, when the wind direction of the up and down wind direction plate 6 is changed from the position in the blowing direction adjustment range from the position in the uppermost direction to the position in the downward direction, the amount of blown air increases, and the indoor heat exchanger temperature Tr decreases accordingly There is a risk of Similarly, release of the air volume restriction of the indoor fan 3 is not performed when the indoor heat exchanger temperature Tr reaches the third switching temperature T3, and the target setting temperature Tt that is higher than the third switching temperature T3 is reached. The reason for doing this is to make the heating speed up as fast as possible.
- switching temperatures T1, T2 and T3 set with respect to the indoor heat exchanger temperature Tr shown in FIG. 4 are indoor heat exchange against the temperature rise of the indoor heat exchanger temperature Tr. It is set so as to become lower at the time of temperature fall of the device temperature Tr. This is to avoid chattering of the indoor heat exchanger temperature sensor 41 and hunting of the air volume of the indoor fan 3.
- the switching temperature with respect to the indoor heat exchanger temperature Tr is switched to switch the air volume in stages.
- (T1, T2, T3) is set. Specifically, the switching temperature (T1, T2, T3) is set to be lower at the time of decrease of the indoor heat exchanger temperature Tr than at the time of increase of the indoor heat exchanger temperature Tr.
- the indoor outlet 14 is provided at the lower part of the wall-mounted indoor unit 1. Since the position of the vertical wind direction plate is limited so that the vertical wind direction plate 6 faces the uppermost direction in the blowing direction adjustment range at the start of the heating operation, the blowing of cold air can be effectively alleviated.
- the wind direction of the up and down wind direction plate 6 is set to the uppermost direction in the blowing direction adjustment range at the start of the heating operation.
- the wind direction of the up and down wind direction plate 6 may be an upper direction above the middle position instead of the uppermost direction in the blowing direction adjustment range. In this way, since the air blown out from the indoor outlet 14 forms an air flow that circulates in the upper part of the room, the blowing of cold air to the occupant can be alleviated.
- the auxiliary air flow direction plate 7 is provided at the indoor air outlet 14.
- the auxiliary air flow direction plate 7 may be omitted.
- the left and right air direction plates 5 are provided inside the indoor air outlet 14, but the left and right air direction plates 5 may be omitted.
- the vertical wind direction plate 6 doubles as the cover member of the indoor air outlet 14.
- the vertical wind direction plate 6 may not be such a dual use member but may be one which only changes the wind direction.
- the air volume switching of the indoor fan 3 is performed in three stages of the minimum air volume, the intermediate air volume, and the maximum wind rainfall.
- the air volume switching of the indoor fan 3 may be performed in two stages or four or more stages.
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Abstract
空気調和機は、室内熱交換器と、室内ファンと、室内吹出口と、上下風向板と、室内熱交換器温度センサと、制御装置とを含む。制御装置は、暖房運転開始時に室内ファンの風量を制限する風量制御部と、上下風向板の上下方向の風向を制御する風向制御部とを有する。風量制御部は、暖房運転開始時に室内熱交換器温度の上昇に伴い室内ファンの風量を増大するように制御する。風向制御部は、暖房運転開始時に上下風向板が吹出方向調整範囲内における少なくとも上方向を向くように上下風向板の位置を制限する。
Description
本開示は、空気調和機に関する。
空気調和機は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを応用しているので暖房運転立上に時間がかかる。このため、空気調和機は、暖房運転開始時は室内熱交換器温度が低く、室内ファンを起動すると冷気が吹き付けられ在室者に不快感を与える。そこで、従来の空気調和機は、特許文献1に記載の空気調和装置のように、室内熱交換器温度の上昇に伴い吹出風量を上昇させることにより、冷風の吹付を抑制しながら暖房運転の立上速度を速めるという方式を採用していた。ここで、本明細書において「暖房運転開始時」とは、暖房運転開始から安定した通常の暖房運転に至るまでの運転時をいう。
従来の空気調和装置は、暖房運転開始時、室内熱交換器温度の低い間は吹出風量を弱めているが、室内吹出口からの吹出空気が在室者へ吹き付けられるため、冷気吹付けによる不快感を払拭しきれないという問題を残していた。
本開示は、暖房運転開始時、在室者に対する冷気の吹き付けを緩和しながら暖房運転時の立上速度をでるだけ早くするようにした空気調和機を提供することを目的とする。
第1の観点に係る空気調和機は、室内熱交換器と、室内ファンと、室内吹出口と、上下風向板と、室内熱交換器温度センサと、制御装置とを含む。前記室内ファンは、前記室内熱交換器で熱交換された空気を室内に循環する。前記室内吹出口は、前記室内熱交換器で熱交換された空気を室内へ吹き出す。前記上下風向板は、前記室内吹出口に設けられ風向を上下方向に変更する。前記室内熱交換器温度センサは、前記室内熱交換器の室内熱交換器温度を測定する。前記制御装置は、少なくとも前記室内ファンの風量及び前記上下風向板の風向を制御する。前記制御装置は、暖房運転開始時に前記室内ファンの風量を制限する風量制御部と、前記上下風向板の上下方向の風向を制御する風向制御部とを有する。前記風量制御部は、暖房運転開始時に前記室内熱交換器温度の上昇に伴い前記室内ファンの風量を増大するように制御する。前記風向制御部は、暖房運転開始時に前記上下風向板が吹出方向調整範囲内における少なくとも上方向を向くように上下風向板の位置を制限する。
この空気調和機によれば、暖房運転開始時、室内吹出口の上下風向板が吹出方向調整範囲内における少なくとも上方向を向くように上下風向板が制御されているため、在室者に対する冷気の吹き付けを緩和することができる。また、このように上下風向板の風向を制御しているため、室内熱交換器温度の上昇に伴う風量を従来の空気調和機に比較し大きくすることができる。
第2の観点に係る空気調和機によれば、前記風量制御部は、暖房運転開始時、前記室内熱交換器温度の上昇に伴い前記室内ファンの風量を段階的に増大させるように切り換える。前記室内ファンの風量を段階的に切り換えるために前記室内熱交換器温度に対し切換温度が設定されている。該切換温度は、前記室内熱交換器温度の上昇時に対し前記室内熱交換器温度の下降時の方が低くなるように設定されている。
この空気調和機によれば、風量を段階的に切り換えるために室内熱交換器温度に対し設定される切換温度が室内熱交換器温度の上昇時に対し室内熱交換器温度の下降時の方が低くなるように設定されているため、室内熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度センサのチャタリングが抑制され、室内ファンの風量のハンチングが抑制される。
第3の観点に係る空気調和機によれば、前記風量制御部及び前記風向制御部は、前記室内熱交換器温度が上昇して前記室内ファンの風量を最大風量にした後において、前記室内熱交換器温度がさらに上昇して予め設定された目標設定温度へ上昇したときに、前記室内ファンの風量制限と前記上下風向板の風向制限とを解除するように構成されている。
ここで、本明細書において「目標設定温度」とは、任意の室内ファンの風量及び上下風向板の風向において、不快な冷気の吹出がなくなると想定される室内熱交換器の目標温度のことをいう。
この空気調和機によれば、室内吹出口からの吹出空気が冷たいと感じなくなる程度まで室内熱交換器温度が上昇するのを待って、室内ファンの風量制限と上下風向板の風向制限とが解除されるので、冷気吹き付けによる在室者の不快感を回避することができる。
第4の観点に係る空気調和機によれば、前記空気調和機はセパレート型空気調和機における壁掛け型室内機である。前記室内吹出口は、前記壁掛け型室内機の下方部に設けられる。前記風向制御部は、暖房運転開始時に前記上下風向板が吹出方向調整範囲内における最上方向を向くように上下風向板の位置を制限する。
この空気調和機は、室内吹出口が下方部に設けられた壁掛け型室内機であるが、暖房運転開始時、上下風向板が吹出方向調整範囲内における最上方向を向くように上下風向板の位置を制限しているので、冷気の吹付が効果的に緩和される。
第5の観点に係る空気調和機によれば、前記室内吹出口は、前記上下風向板が吹出方向調整範囲内において最上方向を向くように上下風向板の位置が設定された場合の吹出風量と、前記上下風向板が吹出方向調整範囲内において最上方向より下方向を向くように上下風向板の位置が設定された場合の吹出風量とを比較すると、後者の吹出風量が大きくなるように構成されている。
一般に、壁掛け型室内機の室内吹出口は、上下風向板の風向を吹出方向調整範囲内において最上方向から下方向に向けると吹出風量が増大するものが多い。このような室内吹出口を備えた空気調和機においては、前記のような上下風向板の風向制限が解除された場合、上下風向板の風向が吹出方向調整範囲内において最上方向から下方向に変更されることにより吹出風量が増大し、これに伴い室内熱交換器温度が下降し、吹出空気の温度が下降することが起こり得る。しかし本空気調和機の場合は、室内熱交換器温度が十分に上昇した後に風向制限解除となるので、このような要因で在室者に対し冷気が吹き付けられることがない。
したがって、この第5の観点に係る空気調和機によれば、一般の空気調和機への適用が容易である。
以下、本開示の実施の形態に係る空気調和機について説明する。なお、本開示は、以下に記載する例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本実施の形態に係る空気調和機は、図1に示す壁掛け型室内機1と、室外機20(図2参照)とを含み、ヒートポンプ式の冷暖房運転を行う空気調和機である。
壁掛け型室内機1は、全体として一方向に細長い形状をしており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に据え付けられている。図1に示すように、壁掛け型室内機1は、ケーシング2、ケーシング2内に収容された室内ファン3、室内熱交換器4、左右風向板5、上下風向板6、補助上下風向板7等を備えている。
壁掛け型室内機1は、全体として一方向に細長い形状をしており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に据え付けられている。図1に示すように、壁掛け型室内機1は、ケーシング2、ケーシング2内に収容された室内ファン3、室内熱交換器4、左右風向板5、上下風向板6、補助上下風向板7等を備えている。
ケーシング2は、前面を開放した略直方体状のケーシング基板11と、ケーシング基板11の前面の開放部を覆う前面パネル12とを有する。ケーシング基板11の上面には、左右方向に長い格子状の開口である室内吸込口13が形成されており、ケーシング基板11の下面には、左右方向に長い矩形状の開口である室内吹出口14が形成されている。そして、空調運転(冷房運転または暖房運転)時には、室内吸込口13から室内吹出口14に至る空気流路に配置された室内ファン3が駆動されることによって室内吸込口13から吸い込まれた空気は、室内熱交換器4において熱交換(すなわち、加熱または冷却)された後、室内吹出口14から室内に吹き出される。
左右風向板5は、室内吹出口14から吹き出される吹出空気の風向を左右方向に調整するためのものであって、室内吹出口14の内部側に設けられている。
上下風向板6は、室内吹出口14から吹き出される吹出空気の風向を上下方向に調整するためのものである。上下風向板6は、室内吹出口14の上下方向の中間位置に回動中心C1が設けられている。図1において実線で示す上下風向板6の位置は、吹出方向調整範囲内において上下風向板6が最上方向を向く位置であり、図1において2点鎖線で示す上下風向板6の位置は、吹出方向調整範囲内において上下風向板6が最下方向を向く位置である。上下風向板6の風向の吹出方向調整範囲内における最上方向は、一般の壁掛け型室内機と同様約水平の位置である。そして、上下風向板6は、冷房運転または暖房運転時に、使用者からの操作指令により図示しない駆動モータにより実線位置と2点鎖線位置との間でスイング動作することができるとともに、実線位置と2点鎖線位置との間の適宜の位置を保持できるように構成されている。
上下風向板6は、室内吹出口14から吹き出される吹出空気の風向を上下方向に調整するためのものである。上下風向板6は、室内吹出口14の上下方向の中間位置に回動中心C1が設けられている。図1において実線で示す上下風向板6の位置は、吹出方向調整範囲内において上下風向板6が最上方向を向く位置であり、図1において2点鎖線で示す上下風向板6の位置は、吹出方向調整範囲内において上下風向板6が最下方向を向く位置である。上下風向板6の風向の吹出方向調整範囲内における最上方向は、一般の壁掛け型室内機と同様約水平の位置である。そして、上下風向板6は、冷房運転または暖房運転時に、使用者からの操作指令により図示しない駆動モータにより実線位置と2点鎖線位置との間でスイング動作することができるとともに、実線位置と2点鎖線位置との間の適宜の位置を保持できるように構成されている。
補助上下風向板7は、冷房運転時に上下風向板6の裏面に水滴が付くのを防止するために設けられたものであって、室内吹出口14の上側構造部に沿って取り付けられている。補助上下風向板7は、回動中心C2を中心として図1における実線位置からは2点鎖線位置の間の風向で吹出方向調整可能に構成されている。補助上下風向板7は、冷房運転時に上下風向板6の吹出方向の位置に連動して自動的に最適の位置を保持するように制御されている。しかし、補助上下風向板7は、暖房運転時には風向を吹出方向調整範囲における最上方向の位置(図1における実線位置)に保持されている。なお、本実施の形態の説明は、暖房運転開始時の動作に関するため、補助上下風向板7の冷房運転時における動作についての詳細説明は省略する。
また、上下風向板6と補助上下風向板7は、冷房運転及び暖房運転の停止時においては、吹出方向調整範囲内における最上方向の位置よりさらに上方の、室内吹出口14の上側構造部に当接する位置(すなわち、閉鎖位置)まで回動することにより、室内吹出口14を閉鎖できるように構成されている。このように上下風向板6は、室内吹出口14の蓋部材を兼用している。
なお、室内吹出口14の通風抵抗は、一般の壁掛け型室内機と同様に、上下風向板6が吹出方向調整範囲内における最上方向の位置にあるときに最大となる。室内吹出口14の通風抵抗は、この最上方向の位置より下方向の位置で小さくなっており、最上方向の位置と最下方向の位置との中間位置において最小となっている。これは、空気流通路の曲り状態及び二つの風向板間の気流スペースの大きさが変化するために生ずる現象である。従って、室内吹出口14からの吹出風量は、上下風向板6が吹出方向調整範囲内における最上方向の位置にあるときに対し、上下風向板6が吹出方向調整範囲内における中間位置にあるときの方が増大する。
次に、図2に基づき本空気調和機の制御機能ブロック図を説明する。
図2に示すように、壁掛け型室内機1に組み込まれている制御装置30は、本空気調和機の運転全般に係る制御を行うものであり、予め定められる制御プログラムを記憶する記憶部や、この制御プログラムに基づき制御を行う演算処理装置等から構成されている。また、制御装置30は、暖房運転の開始時に室内ファン3の風量を制限するための風量制御部31と、暖房運転の開始時に上下風向板6の上下方向の風向を制御する風向制御部32とを備えている。制御装置30は、さらに、室外機20との通信を行う送受信回路部33等を備えている。
図2に示すように、壁掛け型室内機1に組み込まれている制御装置30は、本空気調和機の運転全般に係る制御を行うものであり、予め定められる制御プログラムを記憶する記憶部や、この制御プログラムに基づき制御を行う演算処理装置等から構成されている。また、制御装置30は、暖房運転の開始時に室内ファン3の風量を制限するための風量制御部31と、暖房運転の開始時に上下風向板6の上下方向の風向を制御する風向制御部32とを備えている。制御装置30は、さらに、室外機20との通信を行う送受信回路部33等を備えている。
制御装置30には、室内ファン3、室内熱交換器温度センサ41が接続されている。室内ファン3は、室内熱交換器4で熱交換された空気を室内に循環させる室内循環用のファンであって、このファンの駆動モータが風量制御部31からの指令基づき回転数制御されて風量制御される。
室内熱交換器温度センサ41は、室内熱交換器4の平均的な温度を室内熱交換器温度Trとして検出し得るように、室内熱交換器4の適宜の位置に取り付けられている。室内熱交換器温度センサ41により検出された室内熱交換器温度Trは、制御装置30に送信され、風量制御部31による室内ファン3の風量制御及び風向制御部32による上下風向板6の風向制御における基礎データとして利用される。
また、制御装置30には、上下風向板6、補助上下風向板7及び左右風向板5の駆動部が接続されており、これら風向板は風向制御部32により制御されるように構成されている。この他、制御装置30には、室内熱交換器4への冷媒を制御する電動膨張弁42が接続されている。この電動膨張弁42は、制御装置30からの指示により開度制御される。
また、壁掛け型室内機1にはリモコン43が附属されている。リモコン43は、空気調和機に対し運転操作部として機能するものであって、空気調和機の運転をオンオフする運転スイッチ、運転モード選択部、室内空気の設定温度を設定する設定部、通常の暖房運転時における室内ファンの風量を設定する風量設定部、室内温度や室内ファンの風量を表示する表示部等を備えている。リモコン43は、選択または設定された運転操作情報を制御装置30に無線送信できるように構成されている。
一方、室外機20には、圧縮機21、室外ファン22が搭載されるとともに、これら機器を制御する室外制御部23が搭載されている。また、室外機20には、図示しないが、冷媒回路を冷房サイクル又は暖房サイクルに切換えるための四路切換弁が搭載されている。この四路切換弁は室外制御部23により切換制御される。また、壁掛け型室内機1の制御装置30と室外制御部23とは、送受信回路部33を介し電気的に接続されており、制御装置30が受信したリモコン43からの運転操作情報は、室外制御部23に対しても出力される。
次に、図3及び図4に基づき、上記のように構成された空気調和機の作用として暖房運転開始時における室内ファン3の風量制御及び上下風向板6の風向制御、すなわち暖房運転開始時の吹出空気制御について説明する。すなわち、上下風向板6の風向及び室内ファン3の風量は、室内熱交換器温度Trが所定の目標設定温度Ttに達するまでリモコン43からの指令を無視して以下に述べるフローに従って制限される。
リモコン43により暖房運転開始指令が出力されると(ステップS1)、冷媒回路が暖房サイクルに切換えられ、圧縮機21及び室外ファン22の運転が開始される。これにより空気調和機の暖房運転が開始される。このとき、室内吹出口14に配置されている上下風向板6及び補助上下風向板7は、室内吹出口14を閉鎖する閉鎖位置から開放され、風向を吹出方向調整範囲内における最上方向の位置に回動する。そして、上下風向板6は、風向制限が解除されるまでその位置を維持するように制限される(ステップS2)。なお、補助上下風向板7は、暖房運転中はこの吹出方向調整範囲内における最上方向の位置を維持しているものであって、暖房運転開始時の吹出空気制御においてはこれ以外の格別の制御は行われない。
また、暖房運転開始直後は室内熱交換器4がまだ加熱されていないので、室内熱交換器温度Trが図4における第1の切換温度T1より低い状態となる。すなわち、室内ファン3の風量制限が図4に示すファン運転禁止ゾーンとなる。したがって、室内熱交換器温度Trが第1の切換温度T1より低い状態においては、室内ファン3を停止した状態で圧縮機21が運転される(ステップS3)。
次いで、時間の経過とともに室内熱交換器温度Trが上昇して第1の切換温度T1になると(ステップS4でYES)、室内ファン3の風量制限が図4に示す最小風量ゾーンに切り換えられ、室内ファン3が最小風量にて運転される(ステップS5)。なお、ステップS4でNOの場合、制御装置30はステップS3に戻る。
次に、時間の経過とともに室内熱交換器温度Trが上昇して第2の切換温度T2になると(ステップS6でYES)、室内ファン3の風量制限が図4に示す中間風量ゾーンに切り換えられ、室内ファン3が中間風量で運転される(ステップS7)。なお、ステップS6でNOの場合、制御装置30はステップS5に戻る。
次に、さらに時間の経過とともに室内熱交換器温度Trが上昇して第3の切換温度T3になると(ステップS8でYES)、室内ファン3の風量制限が図4に示す最大風量ゾーンに切り換えられ、室内ファン3が最大風量で運転される(ステップS9)。なお、ステップS8でNOの場合、制御装置30はステップS7に戻る。
こうして時間の経過とともに室内熱交換器温度Trがさらに上昇して目標設定温度Ttになった場合は(ステップS10でYES)、在室者に対し冷風吹出に起因する不快感を与える心配のないほど吹出空気の温度が上昇していることが想定されており、上下風向板6の風向制限及び室内ファン3の風量制限が解除される(ステップS11)。これにより、暖房運転開始時の吹出空気制御が終了する。したがって、室内熱交換器温度Trが目標設定温度Ttに達した以降は安定した通常の暖房運転状態となる。すなわち、上下風向板6の風向制限及び室内ファン3の風量制限が解除されたことにより、室内ファン3はリモコン43で設定されている風量で運転され、また、上下風向板6はリモコン43で設定されている風向に移動して暖房運転される。
なお、このように上下風向板6の風向制限の解除を、室内熱交換器温度Trが第3の切換温度T3になったときに行わず、第3の切換温度T3よりさらに高温の目標設定温度Ttになったときに行うようにしたのは、次の理由による。すなわち、上下風向板6の風向が吹出方向調整範囲内における最上方向の位置から下方向の位置に変更された場合には、吹出空気量が増大し、これに伴い室内熱交換器温度Trが低下する恐れがあるからである。同様に、室内ファン3の風量制限の解除を室内熱交換器温度Trが第3の切換温度T3になったときに行わず、第3の切換温度T3よりさらに高温の目標設定温度Ttになったときに行うようにしたのは、暖房運転の立上速度をできるだけ早くするためである。
上記の暖房運転開始時の吹出空気制御において、図4に示す室内熱交換器温度Trに対し設定される切換温度T1,T2,T3は、室内熱交換器温度Trの温度上昇時に対し室内熱交換器温度Trの温度下降時の方が低くなるように設定されている。これは室内熱交換器温度センサ41のチャタリング及び室内ファン3の風量のハンチングを回避するためである。
(効果)
本実施の形態に係る空気調和機は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
本実施の形態に係る空気調和機は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
(1)暖房運転開始時、室内吹出口14の上下風向板6が吹出方向調整範囲内における少なくとも上方向を向くように上下風向板6の位置を制限しているため、在室者に対する冷気の吹き付けを緩和することができる。
(2)また、このように上下風向板6の風向を制御しているため、暖房運転開始時の吹出空気制御における室内ファン3の風量を、従来の空気調和機に比較し大きくすることができる。
(3)室内熱交換器温度Trの上昇に伴い室内ファン3の風量を増大させる暖房運転開始時の吹出空気制御において、風量を段階的に切り換えるために、室内熱交換器温度Trに対し切換温度(T1,T2,T3)が設定される。具体的には、切換温度(T1,T2,T3)は室内熱交換器温度Trの上昇時に対し室内熱交換器温度Trの下降時の方が低くなるように設定されている。これにより、室内熱交換器温度Trを検出する室内熱交換器温度センサ41のチャタリング及び室内ファン3の風量のハンチングを抑制することができる。
(4)室内吹出口14から吹出空気が冷たいと感じなくなる程度まで室内熱交換器温度Trが上昇するのを待って、室内ファン3の風量制限と上下風向板6の風向制限とを解除することができるので、冷気吹き付けによる在室者の不快感を回避することができる。
(5)室内吹出口14が壁掛け型室内機1の下方部に設けられている。暖房運転開始時に上下風向板6が吹出方向調整範囲内における最上方向を向くように上下風向板の位置が制限されているので、冷気の吹付を効果的に緩和することができる。
(6)上下風向板6の位置が吹出方向調整範囲内において最上方向を向く位置から下方向の中間位置に変更された場合、吹出風量が増大する。この空気調和機では室内熱交換器温度Trが十分に上昇した後に風向制限が解除されるので、このような要因で在室者に対し冷気が吹き付けられることがない。本実施の形態は、一般の空気調和機への適用が容易である。
(変形例)
上記の実施の形態に関する説明は、本開示に従う空気調和機が取り得る形態の例示であり、その形態に制限されるものではない。なお、相互に矛盾しない少なくとも二つの変形例を組み合わせた形態としてもよい。
上記の実施の形態に関する説明は、本開示に従う空気調和機が取り得る形態の例示であり、その形態に制限されるものではない。なお、相互に矛盾しない少なくとも二つの変形例を組み合わせた形態としてもよい。
・前記実施の形態においては、暖房運転開始時に上下風向板6の風向を吹出方向調整範囲内における最上方向にしている。しかし、上下風向板6の風向を吹出方向調整範囲内における最上方向とせずに中間位置より上の上方向としたものでもよい。このようにすれば、室内吹出口14から吹き出す空気が室内の上方部において循環する気流を形成するので、在室者に対する冷風の吹付を緩和することができる。
・前記実施の形態においては、室内吹出口14に補助上下風向板7が設けられているが、この補助上下風向板7はなくてもよい。
・前記実施の形態においては、室内吹出口14の内部に左右風向板5が設けられているが、この左右風向板5はなくてもよい。
・前記実施の形態においては、室内吹出口14の内部に左右風向板5が設けられているが、この左右風向板5はなくてもよい。
・前記実施の形態においては、上下風向板6が室内吹出口14の蓋部材を兼用している。上下風向板6は、このような兼用部材でなく風向を変更するだけのものでもよい。
・前記実施の形態においては、室内ファン3の風量切換を最小風量、中間風量、最大風雨量の3段階にしている。室内ファン3の風量切換は、2段階でもよく、また、4段階以上であってもよい。
・前記実施の形態においては、室内ファン3の風量切換を最小風量、中間風量、最大風雨量の3段階にしている。室内ファン3の風量切換は、2段階でもよく、また、4段階以上であってもよい。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
Claims (5)
- 室内熱交換器(4)と、
該室内熱交換器(4)で熱交換された空気を室内に循環するための室内ファン(3)と、
前記室内熱交換器(4)で熱交換された空気を室内へ吹き出す室内吹出口(14)と、
該室内吹出口(14)に設けられた風向を上下方向に変更するための上下風向板(6)と、
前記室内熱交換器(4)の室内熱交換器温度(Tr)を測定する室内熱交換器温度センサ(41)と、
少なくとも前記室内ファン(3)の風量及び前記上下風向板(6)の風向を制御する制御装置(30)と、を備え、
前記制御装置(30)は、暖房運転開始時に前記室内ファン(3)の風量を制限する風量制御部(31)と、前記上下風向板(6)の上下方向の風向を制御する風向制御部(32)とを有し、
前記風量制御部(31)は、暖房運転開始時に前記室内熱交換器温度(Tr)の上昇に伴い前記室内ファン(3)の風量を増大するように制御し、
前記風向制御部(32)は、暖房運転開始時に前記上下風向板(6)が吹出方向調整範囲内における少なくとも上方向を向くように上下風向板の位置を制限する
空気調和機。 - 前記風量制御部(31)は、暖房運転開始時、前記室内熱交換器温度(Tr)の上昇に伴い前記室内ファン(3)の風量を段階的に増大させるように切り換えるものであって、
前記室内ファン(3)の風量を段階的に切り換えるために前記室内熱交換器温度(Tr)に対し切換温度(T1,T2,T3)が設定されており、
該切換温度(T1,T2,T3)は、前記室内熱交換器温度(Tr)の上昇時に対し前記室内熱交換器温度(Tr)の下降時の方が低くなるように設定されている
請求項1記載の空気調和機。 - 前記風量制御部(31)及び前記風向制御部(32)は、前記室内熱交換器温度(Tr)が上昇して前記室内ファン(3)の風量を最大風量にした後において、前記室内熱交換器温度(Tr)がさらに上昇して予め設定された目標設定温度(Tt)へ上昇したときに、前記室内ファン(3)の風量制限と前記上下風向板(6)の風向制限とを解除するように構成されている
請求項1又は請求項2記載の空気調和機。 - 前記空気調和機はセパレート型空気調和機における壁掛け型室内機(1)であって、
前記室内吹出口(14)は、前記壁掛け型室内機(1)の下方部に設けられ、
前記風向制御部(32)は、暖房運転開始時に前記上下風向板(6)が吹出方向調整範囲内における最上方向を向くように前記上下風向板(6)の位置を制限する
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の空気調和機。 - 前記室内吹出口(14)は、前記上下風向板(6)が吹出方向調整範囲内において最上方向を向くように前記上下風向板(6)の位置が設定された場合の吹出風量と、前記上下風向板(6)が吹出方向調整範囲内において最上方向より下方向を向くように前記上下風向板(6)の位置が設定された場合の吹出風量とを比較すると、後者の吹出風量が大きくなるように構成されている
請求項4記載の空気調和機。
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