JPH01203838A - 天井埋込型の空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気調和機、特にその吹出し空気風向の制御に
関するものである。

従来の技術 従来の技術につ込て第７図から第９図を用いて説明する
。１は天井埋込型の空気調和機の室内機であシ、天壁２
に固定ボルト３によシ固定され、室内機１の下面は天井
４と略凹−面上に開口している。室内機１は外殻６と下
面グ！Ｊ　／ｌ／　６とから構成し、その内部には冷却
システムの室内側熱交換器７ａ、ｙｂが、またその各々
と熱交換可能な様に送風機８を設置している。

そして下面グリル６の中央部に方形状の吸込口１０を設
け、吸込口１ｏの周囲には吹出しグリル１１ａ、１１ｂ
を設けている。送風機８から吹出した空気の略半分は熱
交換１７ａ１ｒ−通ったのち、吹出しグリル１１ａを通
過し、斜め下前力へと吹き出す。また送風機８から吹出
した残９の空気は熱又換器７ｂを刑り、吹出しグリル１
１ｂを通過し斜め下前方へと吹出す様な構造としている
。

また各々の吠出し風向をコントロールするため可動式の
ルーバ１２ａ、１２ｂを設置している。

そして、使用者が任意の室温に設定可能な様にリモコン
タイプの温度設定手段１０ｏを設けている。

吸込口１０の内部には、吸込温度センサ１３を固定設置
しておシ、吸込温度を測定するとともに温度設定手段１
００による設定温度との温度差を検出し、冷却システム
を０Ｎ−ＯＦＦ　させ室内を略−様に保っている。

この様に構成する従来の天井埋込型の空気調和機の動作
について説明する。

一般的に本発明の空気調和機は事務所や店舗あるいは居
室の天井部に設置されることが多く、室１４の温度調節
を行なう。

室１４は、天井４、側壁１５，１６、及び床１７より構
成している。又、第８図の二点鎖線に囲まれた窒間カ居
住域であ５、ＡＳＨＲＡＥ（７）ＳＴＡＮＤＡＲＤでは
、高さ１８００Ｍｍ以下でかつ側壁から６００−以上−
れた空間を居住域と定義している。っまシ人間はおおむ
ねこの居住域で活動すると定義している。

このときの吹出空気の流線は、第８図の様に、熱交換器
７ａ、７ｂによシ暖められた（冷房時は冷やされた）空
気が、吹出しグ’）　ｌ　１１　ａ　、　１　ｌ　ｂか
ら斜め下方に吹出し、居住域内で大きな弧を描く様に、
室１４内を暖め（冷やし）たのち室内機１の中央の吸込
口１ｏよシ吸込まれる。このとき、各吹出し気流ａ１及
びｂは路間−の吹出し風量。

吹出し方向であシ、気流ａ、ｂの流線はいずれも略同様
の弧を描く。

この様にして吸込まれた空気の温度を吸込温度センサ１
３によシ検知することによシ、吹出し空気温度を調節し
、室１４の居住域内の平均温度をほぼ設定温度に維持す
るものであった。

発明が解決しようとする課題 店舗や、１！務所、あるいは居室の天井は床から２．６
〜３ｍの高さであシ、この位置に室内機が設置されたと
き、室内機から吹出す温調された空気を、居住域内に送
シ込み良好な温度分布′を維持するには、吹出し風速を
非常に大きくしなければならない。このため吹出し口の
真下付近にいる人は、その吹出し風が頭部や顔面に当シ
ネ快感が発生したり、体感的に寒く感じる現象が発生す
るので、レベルの高い快適空間を提供できないという問
題点があった。

また、特に暖房時は空気あ比重量の影響で、高温の空気
が天井付近によどみ、人間の活動範囲である居住域よシ
も上部を無駄に暖房してしまうので、非常に効率の悪い
暖房となシ、ランニングコストが高くなるという問題が
あった。

本発明は、設定温度と室内熱交換器の圧力とから室内の
熱負荷量を演算し、かつ室内熱交換器の圧力変化率の両
者を検出し、これらのいずれか力ζあらかじめ設定され
た値よシも大きいときには室内機の温調された空気の吹
出し角度を、斜め下方吹出しとし、居住域内に直接吹き
おろす制御を行ない、また熱負荷量演算結果及び圧力変
化率演算結果のいずれもがあらかじめ設定された値より
も小さなとき、つまシ安定運転に近づけば、天井面に略
水平に吹き出す様制御する様な空気調和機を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を達成するために本発明の空気調和機は、設定
温度検出手段からの設定温度出力から演算した室内熱交
換器の基準圧力と、室内熱交換器の圧力検出手段の圧力
出力をもとに室内の熱負荷量を演算する熱負荷量演算手
段と、室内熱交換器の圧力検出手段と前記室内熱交換器
の圧力検出手段が検出した圧力の所定時間内での圧力変
化率を測定する圧力変化率測定手段と、これらの信号に
基づき吹出し角度を判定する吹出角度判定手段と、斜め
下方吹出しから略水平吹出しに切替える吹出角度切替手
段を備え、運転開始初期の様に、室内熱交換器の圧力と
基準圧力との差が大きく又シ液化率が大きいときは、斜
め下方吹出しに、一方。

安定運転期のように熱負荷量が小さく、圧力変化率が小
さいときは、天井に略水平な吹出となる様に設定する吹
出角度切替手段を備えている。

作　　用 本発明は、上記の様な構成によシ、室内熱交換器の圧力
と、基準圧力を演算し室内の熱負荷量を判定するととも
に、圧力変化率測定手段によシ、所定時間内での室内熱
交換器の圧力変化率を測定し、熱負荷量及び圧力変化率
のいずれかが大きい場合にはまた熱負荷量及び圧力変化
率のいずれもが小さい場合には吹出角度切替手段によシ
、天井面と略水平に吹き出す様に制御することによシ、
運転開始初期の様に熱負荷量と圧力変化率が大きく、す
ばやく居住領域を冷暖房したいときには斜め前下方に吹
き出し、短時間による温調を行なう。

室温が安定してくれば室内温度と設定温度の差が小さく
なるとともに室内熱変換器の圧力変化率も小さくなり、
吹出し角度を天井面に略水平にするので居住域内の人間
に強い風が当シネ快感が発生するのを防ぐ、又、天井面
に沿って吹出すので、風速は減速しにくく、天井→側壁
→床→空気調和機吸込口という大きなサーキュレーショ
ンを発生させ、室全体を均一に温調する。また、特に暖
房運転の場合には、居住域の上方の天井付近に溜シやす
い高温空気を略水平吹出し流で居住域内へと運び込む。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図から第６図によシ説明す
る。尚、従来と同一のものについては説明を省略し、異
なる点のみについて述べる。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、１８は
室内設定温度検出手段で、１９は熱交換器７ａの入口部
の管内に埋め込まれた圧力検出手段で、熱交換器７ａ内
の冷媒の圧力を所定の時間間隔をおいて検出する。

この様にして検出した温度及び圧力信号を制御装置２０
に送る。

前記制御装置２ｏは基準圧力演算手段２１．熱負荷量判
定手段２２．圧力変化率測定手段２３゜吹出角度判定手
段２４．吹出角度切替手段２５とから測成している。前
記基準圧力演算手段２１は室内設定温度検出手段１８か
らの設定温度出力を基に、冷媒の物性値よシ設定温度に
相当する熱交換器７ａ内圧力を演算し、基準圧力を出力
するものである。

前記基準圧力と室内熱交換器７ａ内圧力の両者信号に基
づき熱負荷演算手段２２によシ演算する。

また、前記圧力変化率測定手段２３は、室内熱交換器の
圧力検出手段１９からの圧力信号に基づき、圧力ｘ化率
を測定するものである。

そして吹出角度判定手段２３は前記熱負荷量演算手段２
２及び前記圧力変化率測定手段２３の出力信号に基づき
、吹出し角度を天井４に平行な吹出し角度か、床面１７
への下方吹出し角度かを判定するものである。

そして吹出角度切替手段２５ａ、２５ｂは前記吹出角度
判定手Ｒ２４から送られてきた吹出角度設定信号に基づ
いてルーパ１２ａ、１２ｂの角度を変更するものである
。

前記吹出角度切替手段２５ａは第２図の如く先端部にメ
ネジを切ったモータシャツｌ−２６ａ付のパルスモータ
２７ａと、一端をルーパ１２ａの先端部に枢支し、他端
はオネジを切ったルーバ駆動シャ７　）　２８　ａとよ
シ成シ、モータシャ７　）２６ａのメネジに、ルーバの
駆動シャツ）２８ａのオネジを螺嵌する構成である。

次に上記の様に構成した空気調和機の動作を第３図のフ
ローチャートを用いて説明する。

室１４を使用する人が、空気調和機１の電源を投入した
のち、ステップ２９で所望の室温Ｔｅ５ｔに温度設定す
る。

次にステップ３０では室内熱交換器７＆の入口管内に設
けた室内熱交換器の圧力検出手段１９によシ初期の圧力
Ｐ０を検出する。そしてあらかじめ設定された時間θを
経過すれば、再び圧力検出手段１９によシ圧力Ｐ１　を
検出する。

次にステップ３１では圧力Ｐ１　と設定＠度から演算し
た基準圧力Ｐｓｅｔの両者から次式にて熱負荷量ΔＰｌ
を計算する。

ΔＰ６＝Ｐ１／Ｐｓｅｔ 熱負荷量ΔＰｌが１に近づけばＰｌ；Ｐａ＠ｔ　　であ
シ、所定の圧力値に近づいたことを示し、室内の熱負荷
が小さくなったことを意味する。従って熱負荷量ΔＰｇ
が ０．９＜ΔＰｌ！＜１．１　　　川・・・・・・・・・
川・・・ｍ−０）を満足しない場合はＮｏの側へ進み、
ルーバ１２ａ。

１２ｂの天井面からの角度を大きくとる様に判定される
（ステップ３３）。一方、ΔＰｇが０）式を満足する場
合はＹＥＳ　　の側のステップ３４へと進ムステップ３
４では初期の圧力Ｐ０と一定時間後の圧力Ｐ１　により
圧力変化率ΔＰを次式４式％（２） にて演算する。そしてステップ３６では、あらかじめ設
定された基準圧力変化率ΔＰａと前記圧カ変運転時の様
に室１４の温度変化が激しく、過渡運転期の様に圧力が
大幅に変化する場合には、ＹＥＳの側に進み、ルーバ１
２ａ、１２ｂの天井面からの角度を大きくとる様に判定
される（ステップ３６）。そしてステップ３７に進み、
吹出角度切替手段２５ａ　、２５ｂによシ各〃−バ１２
　ａ　、１２ｂを天井面からの角度を太きくる位置に設
定する。

この結果、運転開始初期の様な立上シ運転時あるいは、
外気温と室温との差が非常に大きい様な高負荷がかかる
運転時にはルーバ１２ａ、１２ｂの角度をよシ大きくと
るため、第５図の様に温調された空気を直接居住域内に
吹き出すことが可能であり、居住域をすばやく設定温度
に近づけることができる。そして室１４の温度がほぼ設
定温度に近づくと熱負荷量ΔＰ／及び圧力変化率ΔＰは
だんだんと小さくなシ熱負荷量ΔＰｇは０）式を満足す
る様になる。この結果ステップ３３でＹＥＳ側へ、また
ステップ３６でＮｏ側へと進み吹出角度切替手段２５ａ
、２５ｂによシ各ルーパ１２　ａ　、１２ｂを駆動させ
、吹出し方向を天井面に略水平になる様に設定する（ス
テップ３９）。このため吹出した空気は第６図の様に天
井４に沿って流れ、対向する側壁１５．１６の上部にぶ
つかる。このためぶつかった流れは、下方の流れに変化
し、側壁１６゜１６に沿って下方に流れていく。そして
床１７に到達・したのち床面１７を広が９ながら、室内
機１の吸込口１０から吸込まれていき、室１４内全体に
大きなサーキュレーションを発生させる。このため居住
域には強風が発生せず、室１４の周囲からソフトに温調
が可能となる。

上記実施例によれば、設定温度から演算した基準圧力Ｐ
ａ５ｔと、室内熱交換器内圧力Ｐ、との差が大きい時、
あるいは、室内熱交換器の圧力変化率が大きい場合、つ
まシ運転開始初期の様な場合には、吹出方向を前方床面
に向けてやシ居住域内に温調された空気をどんどんと送
りこんでやシ早く所望の温度に到達する様に制御する。

一方、室１４の温度が設定温度に近づき、熱負荷量ΔＰ
、及び圧力変化率ΔＰのいずれもが基準値よシも小さく
なれば、吹出す方向を、天井に水平な吹出しとし、天井
面に沿った流れを発生させる。吹出し空気は、天井面に
沿って流れるので、風速は減少しにくく、天井面を温調
しながら、側壁１５．１６に到達したのち側壁１５．１
６に沿って下方に流れてかき床面１７をへて、室内機１
の吸込口１ｏに吸込まれていく。この結果室１４には壁
面に沿った大きなサーキュレーションが発生する。つま
り室１４がほぼ安定した温度に到達すれば、吹出しを居
住域外の天井付近とし、居住域を外側から温調すること
になる。このため、居住域に強い風が到達することがな
くなシ、風が当ることによる不快感をなくする。又、壁
に沿った流れであシ、気流は減速しにくく、確実にサー
キュレーションする。

特に暖房時には天井４付近に高温空気が滞留しやすいが
頭よりずっと上方を無駄に温めていた。

この様な高温空気を、水平吹出し流によシ吹きとばし、
居住域内へと運ぶので、効率の良い暖房を可能とする。

尚、本実施例では、ルーバ１２ａ、１２ｂの駆動をモー
タ２７ａ　、２７ｂを用いて行なっているが、形状記憶
合金等を用いて、ルーバ１２ａ、１２ｂを部端させるこ
とも充分に可能である。

発明の効果 以上実施例から明らかな様に本発明は、室内熱交換器の
圧力検出手段と設定温度を基に演算を行なう基準圧力演
算手段により室内の熱負荷量を判廻する熱負荷量演算手
段と、前記圧力検出手段によシ、所定の時間間隔て熱交
換器の圧力を検出し、圧力変化率測定手段によシ圧力変
化率を測定する。

これら熱負荷量及び圧力変化率のいずれもがあらかじめ
設定された値よシも小さいときには吹出角度切替手段に
よシ、天井面に略水平に吹き出す様に制御し、又大きい
ときは斜め下方吹出しに制御するので、室内温度と設定
温度との差が大きいか、圧力変化率が大きい様な運転開
始初期の様な場合には、温調された空気を居住域内にど
んどん送シこんでやり、早く所望の温度に到達させる。

そして、運転が安定し設定温度に近づき、かつ圧力変化
率が小さくなれば、天井面に沿った、非居住域に水平吹
出し流を発生させ、室内全体の大きな対流を発生させる
。

このため居住域内に居る人間には吹出し気流が直接当ら
ないので気流による不快感は発生しない。

また、天井面に沿って気流が流れるので、風速の低下が
おこシに＜＜、室全体のサーキュレーシヨンはよシ確実
なものとなる。

また天井面、側壁も同時に温調されるので、これらの面
からの冷輻射、暖輻射による不快感は減少する。

特に暖房時には高温の空気が天井付近にたまりやすいが
、水平吹出しによって、上部の高温空気を居住域内に運
び込むことが可能であシ、より効果の高い暖房が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本実
施例の吹出口部拡大図、第３図は室内熱良換器の圧力検
出部を示す図、第４図は吹出角度判定のためのプログラ
ムの一例を示すフローチャート図、第６図は立上り運転
時の室内気流を示す図、第６図は安定運転時（水平吹出
し時）の室内気流を示す図、第７図は従来の空気調和機
の底面図、第８図は上記空気調和機の中央断面図、第９
図は従来例における室内気流を示す図である。 １８・・・・・・室内設定温度検出手段、１９・・・明
室内熱交換器の圧力検出手段、２０・・・・・・制御装
置、２１・・・・・・基準圧力演算手段、２２・・・・
・・熱負荷量演算手段、２３・・・・・・圧力変化率測
定手段、２４・・・・・・吹出角度切替手段、２５ａ　
、２５ｂ・・・・・・吹出角度切替手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内熱交換器の圧力検出手段から検出した圧力出力と、
   設定温度検出手段の設定温度出力から演算した室内熱交
   換器の基準圧力演算手段の圧力出力をもとに、室内の熱
   負荷量を演算する熱負荷量演算手段と、室内熱交換器の
   圧力検出手段と前記室内熱交換器の圧力検出手段が検出
   した圧力の所定時間内での圧力変化率を測定する圧力変
   化率測定手段と、これらの信号に基づき吹出し角度を判
   定する吹出角度判定手段と、吹出し角度を任意に切替え
   る吹出角度切替手段とを備え、かつ、前記圧力変化率測
   定手段からの出力である室内熱交換器の圧力変化率及び
   熱負荷量演算手段からの出力信号である熱負荷量のいず
   れもあらかじめ設定された値よりも小さいときのみ吹出
   し角度を天井面に略水平となる様制御する吹出し角度切
   替手段を備えたことを特徴とする天井埋込型の空気調和
   機。