JPH049539A - 空気調和機の室内ユニット - 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〕 この発明は、暖房運転時に温風がドラフト感なく床面ま
で到達し、快適な室内環境が得られる空気調和機の室内
ユニットに関するものである。

〔従来の技術〕

第５図及び第６図は２例えば特公昭５５−１１２９４９
号公報に開示された従来の空気調和機の斜視図及び縦断
面図である。

第５図及び第６図において、（１）は空気調和機の室内
ユニット本体（以下２本体という）で、その上部及び下
部には上、下吹出口［２＋　、　（３１が設けられ、さ
らに本体（１）の前面上下方向中央部には吸込口（４）
が形成されている。（５］　、　（６）はそれぞれ前記
上下吹出口（２］　、　（３１に対応して本体（１）内
に設けられたファンである。（７）は吸込口（４）に対
応して設けられた室内側熱交換器で、不図示の圧縮機等
とともに周知の冷凍サイクルを構成しり冷房時には蒸発
器として作用し、また暖房時には凝縮器として作用する
ものである。（８）は吸込口（４）に置かれたエアフィ
ルタである。＋９１　、００１は上下各々のファンｆ５
１　、　＋６１の周囲に設けられたファンケースである
。

次に上記構成からなる空気調和機の制御回路について第
７図をもとに説明する。圧縮機用モータ（Ｉｌｌは主ス
イッチＧ、冷暖切換スイッチａ３）、室温を検出して作
動するサーモスタット（社）を介して交流電源■に接続
されている。四方弁用コイル（ト）は−端が前記切換ス
イッチｑ１の暖房接点に接続され。

他端は電源側に接続されている。面、Ｇａ４は本体（１
）内に設けられた上下のファン（５１、＋６１を駆動す
るファンモータ、＠）、（２）は後述する時間信号発生
回路口からの時間信号を受信して、ファンモータ面、■
の回転速度を可変させる可変リレー、ｒｌｎ、ｏは前記
時間信号発生回路口の時間信号を受信してＯＮ、ＯＦＦ
の間欠動作をする間欠リレーである。

ここで２時間信号発生回路（２３）は電子部品群によっ
て構成され、以下のような機能を備えている。

すなわち、冷房運転時は交流電＃脳が印加された状態で
、ボートａ、Ｃ間には可変リレー１１のコイルのみに所
定時間の周期で切換通信信号を出力し。

同時にボートｄ、ｆ間には間欠リレー（２１）のコイル
に所定時間の周期で断続通電信号を出力する。この時ボ
ートａ、ｂ間及びボートｄ、ｅ間には出力しない。ここ
て、前記ボートｄ、ｆ間からの断続通電信号は必要に応
じて連続通電信号としてもよい。

同時にボー）　ａ、ｂ間、ボー）　ｄ、８間にも必要に
応じて断続あるいは連続通電４３号を出力してもよい。

従って、上部ファンモータロは所定の周期で連続的に高
速回転、低速回転を繰り返すとともに。

ある周期で運転が開始・停止を繰り返す。必要に応じて
ボートｄ、ｆ間の出力を停止すれば、上部ファンモータ
［Ｆ］は高速回転・低速回転の繰り返しのみを行う。ま
たこのような状態で必要に応じてボー　）　ａ　、　ｂ
間、ボートｄ、ｅ間に出力して下部ファンモータ■を一
定回転数で運転することもできる。

また暖房時は、上記冷房時と逆に下部ファンモータ面が
ある周期で連続的に高速回転・低速回転を繰り返して行
い、必要に応じてこの動作に間欠運転あるいは上部ファ
ンモータロの同時運転、もしくはこの再運転を組合せた
組合せ運転を行うこともできる。

すなわち、暖房時においてボートａ、ｂ間には可変リレ
ー（至）のコイルのみに所定時間の周期で切換通電信号
を出力し、同時にボートｄ、ｅ間には間欠リレー房のコ
イルに所定時間の周期で断続通電信号を出力する。この
時、ボートａ、Ｃ間及びボートｄ、ｆ間には出力しない
。ここで、前記ボートｄ。

８間からの断続通電信号は必要に応じて連続通電信号と
してもよい。同時にボー）ａ、ｃ間、ボートｄ、ｆ間に
も　必要に応じて断続あるいは連続通電信号を出力して
もよい。

従って、下部ファンモータ■は所定の周期で連続的に高
速回転、低速回転を繰り返すとともに、ある周期で運転
が開始、停止を繰り返す。必要に応じてボー）ｄ、８間
の出力を停止すれば、下部ファンモータ面は高速回転、
低速回転の繰り返しのみを行う。またこのような状態で
必要に応じてボー１−　ａ、ｃ間、ボー）　ｄ、８間に
出力して上部ファンモータ（１７１を一定回転数で運転
することもできろ。

次にその動作について説明する。

まず、冷房時は冷暖切換スイッチＧ３１が冷房接点に接
続され、この状態で圧縮機用モータ曲が駆動され、同時
に時間信号発生回路口によって上部ファンモータロのみ
に回転速度の切換信号が発せられる。

すなわち、下部ファンモータ澗は停止（必要に応じて一
定の回転数で連続して回転させてもよい）し、一方、上
部ファンモータロは時間（＝号発生回路■によって作動
する可変リレー（２））の切換動作によって速度端子Ｈ
，Ｌが交互に切換えられろため。

この動作に連動して高速回転、低速回転を繰り返す。乙
の場合１間欠リレー（２１１、（２２）は連続してＯＮ
動作している。また前記時間信号発生回路の）の機能に
、必要に応じて前記間欠リレー（２ｊ］のみに所定時間
ごとに通電を開始、停止する機能を付加することにより
前記上部ファンモータ面は回転数制御に加えて通風時間
制御を同時に行う。

従って、ｌ！和室空気上吹出口（２）から吹出され。

その送風分布状態は第８図に示す如く、上部吹出口（２
）より吹出される風の到達距離は回転数制御によって矢
印Ａ、Ｂで示すように交互に変わり、その結果上吹出に
よる冷気の自然下向作用で室内全体を良好に冷房する。

また前記上部ファンモータ面に通風時間制御が付加され
ると、前記室内の温度分布がより良好となる。さらに居
住者は体感的に冷風を断続的に受けるため、その雰囲気
温度になれる乙とがなく、良好な冷房効果を得ることが
できる。

また暖房時は冷房時と逆に上部ファンモータロは停止（
必要に応じて一定回転数で運転してもよい）され、下部
ファンモータ（ト）が冷房時と同様に時ｒｇＪ信号発生
回路の）の信号を受け２可変リレー（至）によって交互
に高速回転、低速回転する。このとき。

冷房時と同様必要に応じて間欠リレー口を作動させ、下
部ファンモータ囮を断続運転させてもよい。

従って、暖房時は第９図の矢印Ｃ，Ｄで示す暖気の自然
上昇作用と合せ効率的な暖気の気流変化を使ったミキシ
ング効果を引出し室内の気流分布の均一化が図れる。ま
た冷房、暖房時、上下両ファンモータ笥、■を単独に運
転させるため、消費電力も半減し省エネルギーの効果を
有する。

また、第７図において、冷房時または暖房時において上
下ファンモーター、囮に対し１時間信号発生回路（２３
）がボートｄ、ｅ、ｆ間を通して間欠リレー（２１）、
（２２１のコイルを閉路となす時間信号を送信した状態
で、ボー）　ａ、ｂ、ｃ間で可変リレー（至）、（２＋
１１の速度端子Ｈ，Ｌに交互に切換える時間信号を発振
し上。

下フアンモータ面、■が同時に高速回転から低速回転へ
と同じ可変運転を繰り返し行う構成とし。

また、必要に応じて可変リレー（２）、ｆｆｌを速度端
子ＨあるいはＬに固定した状態において間欠リレー口。

口に時間信号発生回路の）のボートｄ、ｅ、ｆ間からの
断続した時間信号を与え前記上下ファンモータ笥、■を
間欠運転してもよい。

この場合気流は第１θ図に示すように、上部吹出口（２
）、下部吹出口（３）から同時に冷暖房気流が吹出され
るため、矢印Ａ、Ｂの上部吹出し気流と矢印Ｃ２Ｄの下
部吹出し気流とが対向したカウンターフローとなり、気
流のミキシングは一層効果的にがっ短時間に行われ、室
内の気流分布の均一化を図る乙とができる。

また第７図において２時間信号発生回路囚から間欠リレ
ー（２１］、（２２１を閉路にする信号を受けた状態に
おいて、可変リレー（ｌＩ］ｌを必要に応して所定時間
内は速度端子を高速のＨ側となし、上部ファンモータロ
を高速回転に維持させ、同時に可変リレー（２０）は逆
に速度端子を低速のＬ側となし、下部ファンモータ（至
）を低速回転とすることもてきる。乙の場合の気流は第
１１図に示すように、上部吹出口（２）からの上部気流
は高速回転によるための矢印Ａで示す如く最も遠い気流
の到達距離をなす。また下部吹出口（３）から吹出され
た下部気流は低速回転であるため、矢印りで示す如く最
も近い気流を描く。

この状態において２次に必要に応じた時間内は前記した
動作と全く逆の動作、すなわち、可変リレー（１９１、
Ｇ！Ｉｌｌをそれぞれ逆の速度端子Ｈ，Ｌに切換える信
号を時間信号発生回路■から発振し、上部ファンモータ
面を低速回転、下部ファンモータ■を高速回転をするこ
とにより、第１２図に示すように。

上部吹出口（２）からの上部気流は矢印Ｂの低速回転に
よる最も近い気流線を描き、下部吹出口（３）から吹出
した下部気流は矢印Ｃに示される高速回転による最も遠
い気流線を描く。この上下２つの気流状態を連続して交
互に繰り返し往復させる。

また、可変リレーＱ９１　、　（２０１をそれぞれ時間
信号発生回路（２３）の受信によって、速度端子Ｈ，Ｌ
を上下が互いに逆となる組合せ状態にしておいて２間欠
リレー（２１１，（２２）を初めは間欠リレー（２Ｉ）
が閉２間欠リレー（社）が開２次には間欠リレー（２１
１は開１間欠リレー（２２）は閉というように交互に繰
り返して作動させることにより、上下ファンモータ話、
［１１１１をＯＮ、ＯＦ　Ｆさせることによる間欠回転
もできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和機の室内ユニットは２以上のように構成
されているので、暖房運転時に下吹出口より吹き出され
る空気は、風量が低下した場合や吹田温度が高くなっｔ
コ場合、吹出空気の浮力の影響が大きくなり、吹田空気
が上昇し１体面へ到達しなくなって足元の温度が低下す
る。

まな、逆に吹田温度が低くなった場合、吹出空気は床面
へは到達するがドラフト感が強くなってしまう等の空気
調和機の運転状態によっては、快適な室内環境が作り出
せなくなるという課題があった。

この発明は上記のような従来例の課題を解消するために
なされたもので１種々の空気調和機の運転状況下で、常
に足元の温度を高く維持し、ドラフト感のない快適な室
内環境を作り出せる空気調和機の室内ユニットを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和機の室内ユニットは。

室内空気の吸込口の下流に側熱交換器と主熱交換器を添
設し、前記側熱交換器、前記主熱交換器。

主送風機、主吹出口を結ぶ主風路と、この主風路と独立
して前記側熱交換Ｎ、副送風機、副吹出口を結ぶ副風路
とを設けろとともに、室内ユニットの下部に前記副吹出
口を室内側として前記主吹出口と並設し、乙の主吹出口
と前記副吹出口からの吹田空気が下方に向って略平行に
吹出すように形成し、前記主熱交換器の温度を検出する
熱交温度検出器を備え、前記熱交温度検出式によって検
出される温度によって前記主送風機及び副送風機の運転
を制御する送風機制御装置を設けることにより前記目的
を達成しようとするものである。

〔作　用〕

以上のような構成としたこの発明に係る空気調和機の室
内ユニットは、暖房運転時、熱交温度検出される温度が
予め定められた基準温度より高い場合、主送風機及び副
送風機を運転することにより、主熱交換器及び側熱交換
器により高温に加熱された室内空気を室内ユニット下部
から下方に向って吹き出すとともに、側熱交換器のみに
より加熱された室内空気を主吹出口より室内側に並設さ
れた副吹出口から主吹出口からの吹出空気と略平行に吹
き出す。

その際、主吹出口から吹き出されろ吹出空気の浮力によ
る舞い上がりを副吹出口から吹き出される吹出空気が抑
え込むため、主吹出口より吹き出される高温の吹出空気
を床面まで到達させろことができる。

また、検出温度が基準温度より低い場合、副送風機を停
止し、主送風機のみを運転することにより、主熱交換器
及び側熱交換器により加熱された室内空気は主吹出口の
みより下方に吹き出されろ。

その際、主熱交換器の渇麿はそれほど高くないため、吹
出空気の浮力は小さいのて副吹出口からの抑え込みの吹
田空気がなくても床面に到達することができ、主送風機
からだけの風量であるため。

風速も抑えられ居住者にドラフト感を与えろこともない
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すセパレート形空気調
和機の壁掛タイプの室内ユニットの縦断西回、第２図は
上記実施例の送風機制御装置のブロック図、第３図は上
記実施例の暖房時の吹出空気の室内への吹出状態を示す
説明図である。

第１図及び第３図において、（１）は室内ユニット本体
、　Ｇｌｌは室内ユニット本体（１）の前面部に設けら
れた室内空気の吸込口１回ば吸込Ｌｌ（３１）の後方に
設けられた側熱交換器２口は副熱交換器回の更に後方に
添設された主熱交換器である。そして、副熱交換＃回は
主熱交換器口とその上端を同一のしベルでセットされ、
下端は主熱交換器■より下方まで延設されている。

副熱交換語回の下流に１ま副送風機国が設けられ。

副吸入風路間によって副熱交換器回と結ばれている。

また、主熱交換器口の下流には主送風機面が設けられ、
主吸入風！１ｌＩＣＢによって主熱交換器口）と結ばれ
ている。

室内ユニット本体（１）の下部にば副吹出口国を室内側
として主吹出口■が副吹出ｐＧ８と並設され。

それぞれの吹出口■、■（こは吹出方向を可変するため
にｉ（吹田口■には副風向変更ベーン（財）、主吹出口
には主風向変更曲が取り付けられている。

また、　Ｉ１１吹出口（至）は、副吹出風路（４２）に
よって副送風１１１ＣＢと結ばれており、主吹出口（至
）は主吹出風路（４３）によって主送風機面と結ばれて
いる。

従って、室内ユニット本体（１）内部は、吸込口Ｇ１１
−副熱交換器勿→副吸入風路（至）−副送風機（ト）−
副吹出風路（４２）−＋副吹出口田の経路を形成する第
１の流路（ａ）と、吸込口Ｇ１１−側熱交換＠５Ｇ２１
→主熱交換器ロー主吸入風路缶→主送風機■−主吹出風
路（４３）→主吹出口の経路を形成する第２の流路（ｂ
）との２つの空気流路がそれぞれ独立して構成されてい
る。

Ａは副吹出口■より室内空間に吹出される吹出空気、Ｂ
は主吹出口（至）より室内空間に吹出される吹出空気、
■は副吸入風ＩＩＩＩＧ４）と副吹出風路（４２）から
なる主風路であり、■は主吸入風路缶と主吹出風路（４
３）で構成される副風路である。

また、　（４４）は室内ユニット本体（１１が取り付け
られている壁面であり、　（４５）は空調空間の床面で
ある。

送風機制御装置（５１）は第２図に示すように（５２）
は主熱交換器口に取り付けられ、主熱交換Ｗｓ＠の温度
を検出する熱交温度検出器、　（５３）はマイクロプロ
セッサで、入力回路（５３ｉ）　、　ＣＰ　Ｕ　（５３
ｅ）　、メモリ（５３ｍ）　、出力回路（５３ｏ）によ
り構成され、ファンモータドライブ回路（５４）を介し
て上記主送風機面に直結した主フアンモータ（５７）及
び上記副送風機国に直結した副フアンモータ（５８）を
熱交温度検出器（５２）の出力に応じて制御するもので
ある。

（５５）は交流電源である。（５６）は前記交流電源（
５５）の電圧を整流安定化させた直流電源で、この出力
電圧は前記マイクロプロセッサ（５３）とファンモータ
ドライブ回路（５４）に印加されている。

以上の構成において、フローチャートに基づき動作を説
明する。

まず、暖房サイクルにおいて室内ユニットを動作させる
と、ステップ（１）において熱交温度検出＃（５２）に
よって検出される主熱交換器口の温度（Ｔｅｌの読み込
みが行われる。次にステップ（２）において。

予め定められた基準温度Ｔａと熱交温度Ｔｃを比較して
、　Ｔｅ≧Ｔａならばステップ（３）へ進み、Ｔｃ＜Ｔ
ａならばステップ（５）へ進む。ステップ（３）へ進む
とステップ（３）において主フアンモータ（５７）を駆
動し、ステップ（４）において副フアンモータ（５８）
を駆動し、ステップ（１）に戻る。

この場合、主送風機面及び副送風＠圓の運転により吸込
口叩より吸い込まれた室内空気は、最初に側熱交換器■
を通過することにより加熱される。

次に副熱交換式回を通過した加熱空気は副送風機（至）
に吸引されるものと主送風機−に吸引されるものとに分
かれ、副送風機（至）に吸引された加熱空気は副吸入風
＃１Ｇ４）、副送風機（至）、副吹出風路（４２）を経
て副吹出日田から室内空間に吹き出される。

また、主送風機のに吸引された加熱空気は主熱交換ｉｌ
！■を通過することにより、更に加熱され高温の加熱空
気となり、主吸入風路田、主送風機面。

主吹出風＃　（４３）を経て主吹出口国から室内空間に
吹き出される。

上記の動作によって生じた吹出空気Ａ及び吹出空気Ｂは
、副風向変更ベーン卿及び主風向変更ベーン曲を下方に
向けることにより、室内空間の下方に向って略平行して
吹き出されることになる。

この場合、吹出空気Ａと吹出室ｆｉＢの室内での流れは
第３−１図に示すようになる。上述の動作から明らかな
ように、室内空気の温度く吹出室ｆｉＡの温度く吹出空
気Ｂの温度の関係になるｔ二め、吹出空気Ａの浮力く吹
出空気Ｂの浮力の関係になる。

従って、吹出空気Ａは浮力が小さいため、床面（４５）
まで到達することが出来るが、吹出空気Ｂは浮力が大き
いため吹出空気Ｂを単独で吹き出すと、その浮力により
吹田空気Ｂが舞い上り、床面（４５）まて吹出空気Ｂが
到達しない気流分布となってしまう。これに対して吹出
空気Ａを吹出空気Ｂに沿って略平行に吹き出すことによ
り、第３図（ａ）に示すように吹田空気Ｂはその浮力に
より上昇しようとするが、吹出空気Ａに上昇を抑制され
るため、吹出空気Ｂの速度ベクトルは下方を向いたまま
にな９吹出空気Ｂは床面（４５）まで到達することがで
きる。従って、吹出空気Ｂの７５１（４５）への到達に
より足元の温度が高くなり快適な室内環境を作り出すこ
とが出来る。

なおこの場合、副吹出口から吹出される吹出空気Ａは側
熱交換器（至）によりある程度加熱されているので、吹
出空気Ａによって居住者にドラフト感を与えることは全
くない。

ステップ（５）へ進むと、ステップ（５）において主フ
アンモータ（５７）を駆動し、ステップ（６］において
副フアンモータ（５８）を停止させ、ステップ（１）に
戻る。

この場合、主送風機面のみの運転により吸込口Ｇｌｌよ
り吸い込まれた室内空気は主送風機のに吸引され、副熱
交換盟圓、主熱交換器回を通過することにより加熱され
、主吸入風路（ト）、主送風機口、主吹出風路（４３）
を経て主吹出口■から室内空間に吹き出される。

上記の動作によって生した吹出空気Ｃは主風向変更ベー
ン（社）を下方に向けることにより室内空間の下方に向
って吹き出されることになる。

この場合、前記の場合と異なり、主熱交換器口）の温度
はあまり高くないため吹田空気Ｃの浮力は小さく、副吹
出口からの抑え込みの吹出空気がなくても　第３図（ｂ
）に示すように床面に到達することができる。またこの
場合、主送風機面からだけの風量であるため、風速も抑
えられ居住者にドラフト感を与えることはない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、室内空気の吸込
口の下流に側熱交換器と主熱交換器を添設し側熱交換器
、主熱交換器、主送風機、主吹出口を結ぶ主風路と、こ
の主風路に独立して副熱交換ｕ、ｍＩｌ送風機、副吹出
口を結ぶ副風路とを設けるとともに、室内ユニットの下
部に副吹出口を室内側として主吹出口と並設し、この主
吹出口と副吹出口からの吹田空気が下方に向って略平行
に吹出すように形成し、主熱交換器の温度を検出する熱
交温度検出器を備え、上記熱交温度検出器によって検出
される温度によって主送風機及び副送風機の運転を制御
すること１こより、熱交換器の温度が高い場合は吹出空
気の舞い上りを抑制し吹出空気を床面まて到達させるこ
とがてき、また熱交換器の温度が低い場合は風量を抑え
居住者にドラフト感を与えることなく吹田空気を床面ま
で到達させることができるため１種々の空気調和機の運
転状況下て常に快適な室内環境を作り出せる空気調和機
の室内ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図；よこの発明の一実施例による空気調和機の室内
ユニットの縦断面図、第２図！、ｆ第１図実施例の送風
機制御装置のブロック図、第３図ｈｌは第１図実施例の
暖房時、主熱交換器温度が高い場合の吹出空気の室内へ
の吹出状態を示す説明図、第３図（ｂ）は第１図実施例
の暖房時、主熱交換器温度が低い場合の吹出空気の室内
への吹出状態を示す説明図、第４図は第１図実施例の送
風機制御装置の動作を表わすフローチャート図、第５図
は従来例の空気調和機の室内ユニットの斜視図、第６図
は同じ、〈従来例の空気調和機の縦断面図、第７図は同
空気調和機の送風装置の電気回路図、第８図ないし第１
２図は同じく空気調和機の空気の吹出状態を示す説明図
である。 （１）は室内ユニット本体、Ｇ１）は吸込口、（２）は
側熱交換器、　Ｃｎｌは主熱交換器、Ｇ４）は副吸入風
路、ｒＢは主吸入風路、（ｌｆ］ｌは副送風機、Ｇ？）
は主送風機、田は副吹出口、■は主吹出口、　（４２）
は副吹出風路、　（４３）は主吹出風路、　（５１）は
送風機制御装置、　（５２）は熱交温度検出器、　（５
３）はマイクロプロセンサ、　（５７）は主フアンモー
タ、　（５８１は副フアンモータである。 なお２図中同一符号は同一また１よ相当部分を示す。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第 図 第 図 （こ） 第 図 （ｂ） 第 図 第 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内空気の吸込口の下流に副熱交換器と主熱交換器を添
   設し、前記副熱交換器、前記主熱交換器、主送風機、主
   吹出口を結ぶ主風路と、この主風路と独立して前記副熱
   交換器、副送風機、副吹出口を結ぶ副風路とを設けると
   ともに、室内ユニットの下部に前記副吹出口を室内側と
   して前記主吹出口と並設し、この主吹出口と前記副吹出
   口からの吹出空気が下方に向って略平行に吹出すように
   形成し、前記主熱交換器の温度を検出する熱交温度検出
   器を備え、前記熱交温度検出器に検出した前記主熱交換
   器の温度が予め定められた基準温度より高い場合は、前
   記主送風機及び前記副送風機を運転し、前記主熱交換器
   の温度が予め定められた基準温度より低い場合は、前記
   副送風機を停止させ、前記主送風機のみを運転する送風
   機制御装置を設けたことを特徴とする空気調和機の室内
   ユニット。