空调机的制作方法

文档序号:14647769发布日期:2018-06-08 21:15阅读:162来源:国知局
空调机的制作方法

本发明涉及空调室内机。



背景技术:

近年来,在空调领域中,主要通过对吹出空气进行多种风向控制来提高空调对象空间的舒适性。例如,在专利文献1(日本专利特开平6-109312号公报)所述的空调机中,在地板面温度低时,将暖风朝向地板面的中心,迅速高效地烘暖居住空间;在地板面温度已饱和的稳定状态时,吹出沿着壁面向下方流动的暖风,由此避免降低居住空间的温度,并且使暖风不吹到居住者。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

但是,可以想到的是,在上述空调机中,在地板面还没充分暖和时,从壁面流到地板面的暖风会上扬并吹到居住者。

本发明的课题在于提供一种空调室内机,其在万一地板面还没充分暖和的情况下也能抑制沿着地板面流动的气流上扬。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的第一观点的空调室内机为挂壁式空调室内机,设置于空调对象空间的侧壁,具有变更从吹出口吹出的吹出空气的风向的功能,具备风向切换手段以及控制部。风向切换手段变更吹出空气的风向。控制部通过风向切换手段执行多个气流模式。该多个气流模式包括将吹出空气变成与预先被设定的多个风向分别对应的气流的模式,其中包括壁气流模式。壁气流模式是在制热运转时将吹出空气变成沿着空调对象空间的侧壁和地板流动的气流的模式。控制部进行吹出空气温度抑制控制。吹出空气温度抑制控制是,使在执行壁气流模式时的吹出空气的温度比在执行制热运转中的其他气流模式时低的控制。

该空调室内机中,由于使吹出空气温度降低,所以在壁气流模式中的、从壁面沿着地板面流动的气流的温度也下降,因此,与以前相比,万一地板面还没充分暖和的情况下也能抑制沿着地板面流动的气流上扬。另外,因为壁气流是从壁面沿着地板面行进的气流,不吹到居住者,所以,即使温度下降也难于给居住者带来不快感。

本发明的第二观点的空调室内机在第一观点的空调室内机中,还具备在制热运转时作为冷凝器发挥功能的室内热交换器。控制部在吹出空气温度抑制控制中,降低室内热交换器的温度目标值。

该空调室内机中,在吹出空气温度抑制控制下,对供吹出空气通过的室内热交换器的目标温度进行控制,从而能提高吹出空气温度对目标吹出空气温度的跟随性。

本发明的第三观点的空调室内机在第一观点或第二观点的空调室内机中,多个气流模式包括第一气流模式和第二气流模式。第一气流模式是将吹出空气变成向前下方气流的模式。第二气流模式是将吹出空气变成与第一气流模式相比还朝向下、并朝向空调对象空间的地板面的气流的模式。控制部依次执行第一气流模式和第二气流模式后,执行壁气流模式。

该空调室内机中,首先由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温。接着,为了抑制转移到壁气流模式时的气流因为地板温度低而上扬,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围。结果,即使转移到壁气流模式也能抑制气流上扬。

本发明的第四观点的空调室内机在第三观点的空调室内机中,多个气流模式还包括第三气流模式。第三气流模式是将吹出空气变成朝向侧壁的下部的气流的模式。控制部依次执行第一气流模式、第二气流模式、和第三气流模式后,执行壁气流模式。

该空调室内机中,首先由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温。接着,为了抑制转移到壁气流模式时的气流因为地板温度低而上扬,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围。并且,为了防止因为地板前边的温度低而气流在空调室内机正下上扬,从而导致热关闭,由第三气流模式烘暖地板前边。结果,即使转移到壁气流模式也能进一步抑制气流上扬,能防止不必要的热关闭。

本发明的第五观点的空调室内机在第四观点的空调室内机中,控制部计算空调对象空间的温度亦即室内温度与室内温度的目标值亦即设定温度的温度差。并且,在执行第一气流模式中,该温度差的绝对值成为第一阈值以下时,控制部将气流模式从第一气流模式转移到第二气流模式,在执行第二气流模式中,该温度差的绝对值成为第二阈值以下时,控制部将气流模式从第二气流模式转移到第三气流模式。

该空调室内机中,根据设定温度与室内温度的温度差,从第一气流模式依次转移到第三气流模式,因此,能够等室内温度变成舒适温度后再转移到壁气流模式。

本发明的第六观点的空调室内机在第四观点的空调室内机中,自从转移到第三气流模式经过第一规定时间后,控制部将气流模式从第三气流模式转移到壁气流模式。

该空调室内机中,根据设定温度与室内温度的温度差,从第一气流模式依次转移到第三气流模式,从而室内温度会变成舒适温度,并且因为空调室内机正下的地板面也变得暖和后,从第三气流模式转移到壁气流模式,所以能进一步抑制气流上扬。

本发明的第七观点的空调室内机在第五观点的空调室内机中,从转移到壁气流模式后到壁气流模式的持续时间经过第二规定时间为止,室内温度与设定温度的温度差的绝对值超过第三阈值时,控制部延迟下一次的到壁气流模式的转移。

该空调室内机中,根据负荷,有可能在转移到壁气流模式后,因为供给能力不够而立刻就要停止壁气流模式。所以,在该情况发生时,通过使下一次转移到壁气流模式的转移条件严格,延迟转移,以免发生该情况。

发明效果

本发明的第一观点的空调室内机中,由于使吹出空气温度降低,所以在壁气流模式中的、从壁面沿着地板面流动的气流的温度也下降,因此,与以前相比,万一地板面还没充分暖和的情况下也能抑制沿着地板面流动的气流上扬。

本发明的第二观点的空调室内机中,在吹出空气温度抑制控制下,对供吹出空气通过的室内热交换器的目标温度进行控制,以此能提高吹出空气温度对目标吹出空气温度的跟随性。

本发明的第三观点的空调室内机中,首先由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温。接着,为了抑制转移到壁气流模式时的气流因为地板温度低而上扬,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围。结果,即使转移到壁气流模式也能抑制气流上扬。

本发明的第四观点的空调室内机中,首先由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温。接着,为了抑制转移到壁气流模式时的气流因为地板温度低而上扬,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围。并且,为了防止因为地板前边的温度低而气流在空调室内机正下上扬,从而导致热关闭,由第三气流模式烘暖地板前边。结果,即使转移到壁气流模式也能进一步抑制气流上扬,能防止不必要的热关闭。

本发明的第五观点的空调室内机中,根据设定温度与室内温度的温度差,从第一气流模式依次转移到第三气流模式,因此,能够等室内温度变成舒适温度后再转移到壁气流模式。

本发明的第六观点的空调室内机中,根据设定温度与室内温度的温度差,从第一气流模式依次转移到第三气流模式,从而室内温度会变成舒适温度,并且,因为空调室内机正下的地板面也变得暖和后,将第三气流模式转移到壁气流模式,所以能进一步抑制气流上扬。

本发明的第七观点的空调室内机中,根据负荷,有可能在转移到壁气流模式后,因为供给能力不够而立刻就要停止壁气流模式。在该情况发生时,通过使下一次转移到壁气流模式的转移条件严格,延迟转移,以免发生该情况。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式中的空调机的结构图。

图2是空调机的空调室内机的立体图。

图3是图2中的空调室内机的剖面图。

图4是空调机的控制框图。

图5是图3中的前挡板以及后挡板的放大剖面图。

图6是在停止运转时的空调室内机的剖面图。

图7是在利用副前挡板的向前下方气流模式时的空调室内机的剖面图。

图8是图7中的前挡板、副前挡板、以及后挡板的放大剖面图。

图9是在不利用副前挡板的向前下方气流模式时的空调室内机的剖面图。

图10是在循环气流模式时的空调室内机的部分剖面图。

图11是在中间气流模式时的空调室内机的部分剖面图。

图12A是表示在预备运转中执行的第一气流模式的说明图。

图12B是表示在预备运转中执行的第二气流模式的说明图。

图12C是表示在预备运转中执行的第三气流模式的说明图。

图12D是表示在无感气流运转中执行的壁气流模式的说明图。

图13A是从预备运转到开始无感气流运转为止的控制流程图。

图13B是从无感气流运转的开始到结束的控制流程图。

图14是变形例中的从预备运转到开始无感气流运转为止的控制流程图。

图15是表示从第一气流模式到壁气流模式的转移条件的框图。

图16是表示在第一变形例中从第一气流模式到壁气流模式的转移、以及室内温度和有效地板平均温度的变化的图表。

具体实施方式

下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,以下实施方式是本发明的具体例子,并不限定本发明的技术范围。

(1)空调机1的结构

图1是本发明的一个实施方式中的空调机1的结构图。在图1中,空调机1是能进行制冷运转以及制热运转的空调机,具备:空调室内机10;空调室外机70;用于连接空调室外机70和空调室内机10的液体制冷剂连通配管7以及气体制冷剂连通配管9。

(1-1)空调室外机70

在图1中,空调室外机70主要具有压缩机73、四通切换阀75、室外热交换器77、膨胀阀79、以及储罐71。空调室外机70还具有室外风扇78。

(1-1-1)压缩机73、四通切换阀75以及储罐71

压缩机73通过逆变器可变地调节运转容量,吸入气体制冷剂进行压缩。压缩机73的吸入口的前边配置有储罐71,构成为压缩机73不直接吸入液体制冷剂。

四通切换阀75在制冷运转和制热运转的切换时,切换制冷剂的流动方向。在制冷运转时,四通切换阀75连接压缩机73的吐出侧与室外热交换器77的气体侧的同时,连接压缩机73的吸入侧与室内热交换器13的气体侧,即为图1中的四通切换阀75内的实线所示的状态。

此外,在制热运转时,四通切换阀75连接压缩机73的吐出侧与室内热交换器13的气体侧的同时,连接压缩机73的吸入侧与室外热交换器77的气体侧,即为在图1中的四通切换阀75内的虚线所示的状态。

(1-1-2)室外热交换器77以及室外风扇78

室外热交换器77通过与室外空气进行热交换,能够使流过其内部的制冷剂凝结或蒸发。另外,室外风扇78以面对该室外热交换器77的方式配置,通过旋转吸入室外空气并向室外热交换器77送风,促进制冷剂与室外空气的热交换。

(1-1-3)膨胀阀79

为了调节制冷剂压力、制冷剂流量,膨胀阀79与室外热交换器77和室内热交换器13之间的配管连接,无论在制冷运转时和制热运转时,都具有膨胀制冷剂的功能。

(1-2)空调室内机10

图2是空调机1中的空调室内机10的立体图,图3是图2中的空调室内机10的剖面图。在图1、图2以及图3中,空调室内机10搭载有主体壳体11、室内热交换器13、室内风扇14、以及框架17。

(1-2-1)主体壳体11

主体壳体11在其内部收纳有室内热交换器13、室内风扇14、框架17、以及控制部50。

主体壳体11的下部设有吹出口15。在吹出口15转动自如地安装有作为风向切换手段的后挡板40,后挡板40变更从吹出口15吹出的吹出空气的方向。后挡板40被马达(未图示)驱动,不但能变更吹出空气的方向,而且能打开和关闭吹出口15。后挡板40能采取倾斜角度不同的多个姿势。

此外,在吹出口15的附近设有作为风向切换手段的前挡板31。前挡板31通过马达(未图示)能采取向前后方向倾斜的姿势,在停止运转时,被收容于收容部130,收容部130设于前面面板11b的下端与吹出口15之间的倾斜底面部11d。前挡板31能采取倾斜角度不同的多个姿势。在吹出空气的流动中,比前挡板31靠上游侧的位置可转动地配置有作为风向切换手段的副前挡板32。

(1-2-2)室内热交换器13以及室内风扇14

室内热交换器13是交叉翅片式热交换器,通过与室内空气进行热交换,使流过其内部的制冷剂蒸发或凝结,从而能冷却或加热室内空气。此外,从侧面观察室内热交换器13时,室内热交换器13成为其两端向下方弯曲的倒V字形的形状,并且室内风扇14位于该室内热交换器13的下方。室内风扇14是横流式风扇,使从室内吸入的空气接触室内热交换器13并通过该室内热交换器13后,向室内吹出。室内热交换器13以及室内风扇14安装于框架17。

(1-3)控制部50

图4是空调机1的控制框图。在图1以及图4中,控制部50具有内置于空调室内机10内的室内侧控制部50a和内置于空调室外机70内的室外侧控制部50b。在室内侧控制部50a和遥控器52之间进行红外线信号的发送和接收。在室内侧控制部50a和室外侧控制部50b之间通过线缆进行信号的发送和接收。

室内侧控制部50a根据来自遥控器52的指令信号,驱动前挡板驱动马达315、副前挡板驱动马达325、后挡板驱动马达405、以及室内风扇14。

此外,室外侧控制部50b根据从遥控器52接收指令的室内侧控制部50a发送的指令信号,控制压缩机73的运转频率、四通切换阀75的切换动作、膨胀阀79的开度、以及室外风扇78的旋转。

(1-4)遥控器52

遥控组件(以后称为遥控器52)按照用户的操作,与内置于空调室内机10和空调室外机70的控制部交换信号并控制空调机。

遥控器52设有运转开关522、运转切换开关524、温度设定开关526、定时启动开关528、无感气流运转启动/关闭开关530以及风向调节开关532。

另外,将风向调节开关532、前挡板31、副前挡板32、后挡板40、前挡板驱动马达315、副前挡板驱动马达325、以及后挡板驱动马达405总称为风向切换手段。

每当操作运转开关522,运转开关522交替切换空调机1的运转和停止。每当操作运转切换开关524,运转切换开关524按照自动、制冷、除湿制冷、除湿、制热、加湿制热的顺序切换运转。每当以向上按压的方式操作温度设定开关526,设定温度会上升;每当以向下按压的方式操作温度设定开关526,设定温度会下降。每当操作定时启动开关528,运转开始时刻就按照一个小时后、两个小时后、……六个小时后的顺序依次被变更。

无感气流运转启动/关闭开关530在启动无感气流运转时被操作,启动无感气流运转是无感气流运转的开始条件之一。

每当操作风向调节开关532,风向调节开关532就对前挡板31与后挡板40进行上下摆动和在任意位置固定之间的交替切换。

(2)风向切换手段的详述内容

(2-1)垂直风向调节板20

垂直风向调节板20具有沿着吹出口15的长边方向(垂直于图3的纸面的方向)配置的多个叶片201。垂直风向调节板20配置于在吹出流路18中比后挡板40靠近室内风扇14的位置。多个叶片201通过沿着吹出口15的长边方向进行水平往复移动,以相对于该长边方向垂直的状态为中心,左右摆动。

(2-2)前挡板31

图5是图3中的前挡板31以及后挡板40的放大剖面图。此外,图6是在运转停止时的空调室内机的剖面图。在图5以及图6中,前挡板31在停止空调运转时被收容于收容部130。

前挡板31通过转动离开收容部130。前挡板31的转动轴设定于吹出口形成壁16的上隔壁161的前凸缘15a的下方,前挡板31的后端和转动軸保持着规定的间隔连接。因此,前挡板31按照下述方式旋转,即前挡板31越转动而从收容部130离开,前挡板31的后端的高度位置越低。

就前挡板31而言,通过向从正面观察图6时的逆时针方向转动,前挡板31的前端和后端都按照圆弧轨迹从收容部130离开。此外,通过向从正面观察图3时的顺时针方向转动,前挡板31靠近收容部130,最终被收容于收容部130。

作为前挡板31的运转状态的姿势,有被收容于收容部130的姿势(参见图6)、旋转而向前上方倾斜的姿势、进一步旋转而大致水平的姿势、进一步旋转而向前下方倾斜的姿势、进一步旋转而向后下方倾斜的姿势(参见图3以及图5)。

前挡板31具有第一面31a和第二面31b,在前挡板31被收容于收容部130的姿势时,第一面31a成为外侧的面,第二面31b成为内侧的面。在前挡板31采取图3以及图5的向后下方倾斜的姿势时,第一面31a和第二面31b分别成为后表面和前表面。

如图5所示,第一面31a设有向前挡板31的厚度方向尺寸变小的凹陷部311。从前挡板31的中央观察,凹陷部311位于靠转动轴的位置。

(2-3)副前挡板32

副前挡板32是板状部件,其位于在吹出空气的流动中比前挡板31靠上游侧的位置。虽然副前挡板32比前挡板31小,但是副前挡板32的大小被设定为足够将通过吹出流路18的空气导向到前挡板31的第一面31a。

副前挡板32在不使用时,被收容于收容部16a,收容部16a设于吹出口形成壁16的上隔壁161。副前挡板32具有第一面32a和第二面32b,在副前挡板32被收容于收容部16a的姿势时,第一面32a成为下侧的面,第二面32b成为上侧的面。在副前挡板32采取图3以及图5的姿势时,第一面32a和第二面32b分别成为后表面和前表面。

收容部16a通过将吹出口形成壁16的上隔壁161向厚度方向凹陷而形成。收容部16a的深度被设定为,在收容副前挡板32时,副前挡板32的第一面32a与上隔壁161的表面相比,不向流路侧突出。

此外,副前挡板32在使用时,通过转动从收容部16a移动而比上隔壁161的表面向流路侧突出。副前挡板32的转动轴被设定于收容部16a的上游侧端部的下方。

例如,如图5所示,在前挡板31采取向后下方倾斜的姿势时,副前挡板32以其顶端进入前挡板31的凹陷部311的方式转动。此时,若整个副前挡板32从收容部16a离开,则吹出空气会从上隔壁161与副前挡板32的间隙分流。为了防止该现象,副前挡板32的后端留在收容部16a,以此抑制上隔壁161与副前挡板32的间隙扩大。

之后,副前挡板32的第一面32a和前挡板31的第一面31a成为气流导向面30a,与后挡板40共同产生朝向侧壁的下部的气流。

(2-4)后挡板40

如图6所示,后挡板40具有能塞住吹出口15的程度的面积。后挡板40具有第一面40a和第二面40b,在关闭吹出口15的姿势时,第一面40a成为外侧的面,第二面40b成为内侧的面。在后挡板40采取图3以及图5中的向后下方倾斜的姿势时,第一面32a和第二面32b分别成为后表面和前表面。

第一面40a重视外观设计性,加工成向外侧凸出的平滑的圆弧曲面。与此对比,第二面40b包括平面40ba和弯曲面40bb,如图5所示,从后挡板40的上端向下端,按照平面40ba、弯曲面40bb的顺序来配置。此外,在图5中,弯曲面40bb是半径200mm以上的向前侧鼓起的弯曲面。

后挡板40的转动轴被设定于与吹出口形成壁16的下隔壁162的后凸缘15b邻接的位置。后挡板40通过围绕转动轴向从正面观察图6时的逆时针方向转动,后挡板40以从吹出口15的前端逐渐离开的方式动作而打开吹出口15。相反地,后挡板40通过围绕转动轴向从正面观察图3时的顺时针方向转动,后挡板40以靠近吹出口15的前端的方式动作而关闭吹出口15。

在后挡板40打开吹出口15的状态下,从吹出口15吹出的吹出空气大致沿着后挡板40的第二面40b流动。

(3)吹出空气的方向控制

本实施方式的空调室内机,作为控制吹出空气的方向的手段,根据每个风向模式变更前挡板31、副前挡板32、以及后挡板40的姿势,从而调节吹出空气的方向。下面,参照附图对于各风向模式进行说明。另外,各风向模式可以以自动变更的方式来控制,也可以由用户通过遥控器等选择。

(3-1)向后下方气流模式

向后下方气流模式是将吹出空气面向设置有空调室内机10的侧壁的下部的模式。在向后下方气流模式中,吹出空气从侧壁的下部流至地板面,沿着地板面向对面的侧壁流动。

在向后下方气流模式中,前挡板31、副前挡板32以及后挡板40采取图2、图3以及图5所示的姿势。对图5而言,副前挡板32使其下端位于比上端靠前侧的位置,并相对于垂直面倾斜角度α(0-10°)。

此外,前挡板31使其下端位于比上端靠侧壁侧的位置,并相对于垂直面倾斜角度β(0-20°)。因此,副前挡板32的第一面32a和前挡板31的第一面31a形成向前侧鼓起的凸形状的气流导向面30a。

此时,前挡板31的下端位于比“从吹出口15的后端位置向铅垂下方突出的后凸缘15b”的顶端的高度位置靠下方的位置。后凸缘15b的顶端是吹出口15的最下端。

另一方面,后挡板40使其下端位于比上端靠侧壁侧的位置,并使第二面40b相对于垂直面倾斜。具体地,如图3所示,后挡板40倾斜到后挡板40的第一面40a接触或者接近后凸缘15b的顶端。

在本实施方式中,因为后挡板40与后凸缘15b的间隙成为一定值(5mm)以下,所以空气流过该间隙时的通风阻力增大,从而吹出空气避开该间隙,流向更广的通路亦即夹在气流导向面30a与第二面40b之间的风路空间。

因此,吹出空气通过夹在气流导向面30a与第二面40b之间的风路空间。此时,被副前挡板32导向的吹出空气沿着比该副前挡板32大的前挡板31流动。因为前挡板31使其下端位于比上端靠侧壁侧的位置,并相对于垂直面倾斜,所以能将吹出空气导向到与水平相比向下90°以上的侧壁下部。

此外,通过夹在气流导向面30a与第二面40b之间的风路空间的吹出空气,直到到达比后凸缘15b的顶端(吹出口15的最下端)的高度位置靠下方的位置为止,以被前挡板31阻挡向前方的扩散的状态,沿着该风路空间前进。因为吹出空气离开该风路空间时,变成沿着后挡板40的第二面40b的气流,所以能够充分地产生朝向侧壁的下部的气流。

并且,吹出空气沿着后挡板40的第二面40b按照平面40ba、弯曲面40bb的顺序流动。弯曲面40bb被设定为半径200mm以上,以便发挥附壁效应,因此,吹出空气变成沿着平面40ba的向下气流之后,因附壁效应而被拉近到弯曲面40bb,变成朝向侧壁的下部的气流。

如上述说明,通过由前挡板31与副前挡板32构成的前挡板群30和后挡板40的互相配合,能容易产生朝向侧壁的下部的向后下方气流。

(3-2)向前下方气流模式

在向前下方气流模式中,可以自动地或者由用户选择利用副前挡板32的模式和不利用副前挡板32的模式中的任一方。

(3-2-1)利用副前挡板32的模式

图7在利用副前挡板32的向前下方气流模式时的空调室内机10的剖面图。另外,图8是图7中的前挡板31、副前挡板32以及后挡板40的放大剖面图。

图7以及图8中,首先前挡板31转动而采取前挡板31的第一面31a比水平向下倾斜规定角度x1的姿势。另外,在因第一面31a为圆弧面而难于确定角度基准的情况下,如图8所示,可以将连接第一面31a的两端的线作为角度基准。

此外,副前挡板32也转动而采取副前挡板32的第一面32a比水平向下倾斜规定角度y1的姿势。此时,若整个副前挡板32从收容部16a离开,则吹出空气从上隔壁161与副前挡板32的间隙会分流。因此,为了防止该现象,副前挡板32的后端留在收容部16a,以此抑制上隔壁161与副前挡板32的间隙扩大。

并且,后挡板40也转动而采取后挡板40的第二面40b的平面40ba比水平向下倾斜规定角度z1的姿势。

如图8所示,当从水平方向前方观察前挡板31和副前挡板32时,副前挡板32的前端部,在吹出空气的流动中比前挡板31靠上游侧且比前挡板31的后端面靠铅垂下方的位置,与前挡板31的后端部重叠尺寸L。

就前挡板31、副前挡板32以及该两个挡板之间的间隙的位置关系而言,从吹出空气的流动的上游侧观察,为按照副前挡板32、该间隙、前挡板31的顺序排列的关系。因为该间隙被在其上游侧的副前挡板32遮蔽,所以通过吹出流路18后被导向到副前挡板32的第一面32a的空气自然不会迂回到该间隙,而会流向前挡板31的第一面31a。结果,即使该间隙存在,也可以防止空调空气分流到该间隙。

如上述说明,利用副前挡板32的向前下方气流模式中,因为副前挡板32采取阻挡通过上隔壁161与前挡板31的间隙的气流的姿势,防止吹出空气以前挡板31的上端为边界沿着前挡板31的两面流动,所以前挡板31的上端不成为通风阻力。结果,能够防止室内风扇14的耗电量的上升、节能性能的降低。

此外,利用副前挡板32的向前下方气流模式,尤其在制冷运转中产生向前下方的吹出空气时有用。这是因为被冷却的空气不流向前挡板31的第二面31b侧,从而起到防止结露的效果。

在本实施方式中,除了产生向上的气流的情况以外,在制冷运转中都使用副前挡板32。

(3-2-2)不利用副前挡板32的模式

图9是在不利用副前挡板32的向前下方气流模式时的空调室内机10的剖面图。在图9中,副前挡板32被收容于收容部16a,副前挡板32的第一面32a沿着邻接的上隔壁161的延长面上,不会阻挡沿着上隔壁161的空气的流动。

在不利用副前挡板32的向前下方气流模式中,副前挡板32本身不成为通风阻力。但是,因为副前挡板32不能阻挡通过上隔壁161与前挡板31的间隙的气流,所以不能否定前挡板31的上端会成为通风阻力。

(3-3)前方气流模式

在前方气流模式中,自动地选择或由用户选择将吹出空气强势地向前方送出的循环气流模式或者拓宽吹出空气的范围并将吹出空气向前方送出的中间气流模式。

(3-3-1)循环气流模式

图10是循环气流模式时的空调室内机10的部分剖面图。在图10中,前挡板31采取水平姿势或者将其前端面向着水平前方的姿势。副前挡板32被收容于收容部16a。后挡板40采取倾斜姿势,该倾斜姿势中,第二面40b的平面40ba沿着吹出口形成壁16的下隔壁162终端的接线的延长线。下隔壁162也以沿着下涡旋172终端的接线的延长线的方式倾斜,因此,下涡旋172、下隔壁162和平面40ba以形成一个涡旋壁的方式排列,使得空气的流动不受妨碍而被导向到后挡板40的第二面40b上。

在循环气流模式中,因为前挡板31的第一面31a与后挡板40的第二面40b的间隔很窄,所以吹出空气被缩窄而增加流速,并且强势地被向前方送出,从而搅拌空调对象空间的空气。结果,可以消除在空调对象空间的空气的停滞。

(3-3-2)中间气流模式

图11是中间气流模式时的空调室内机10的部分剖面图。在图11中,前挡板31采取前端朝向比水平向上的姿势。副前挡板32被收容于收容部16a。后挡板40采取第二面40b的平面40ba向前下方倾斜的姿势。

乍看,容易认为吹出空气会沿着后挡板40的平面40ba向前下方流动,但是,从吹出口15吹出的吹出空气因附壁效应而被拉近到前挡板31的第一面31a,变成水平以及比水平稍微向上的气流而被送出。

在此,附壁效应指的是,当气体或液体的流动附近存在壁时,即使流动方向与壁的方向不同,气体或流体也会向沿着壁面的方向流动的现象。(朝仓书店《法则之辞典》)。

在图11中,要在前挡板31的第一面31a产生附壁效应,就有必要前挡板31和后挡板40成为规定的敞开角度以下。对于该两者的位置关系,因为在由申请人于2011年9月30日提出的专利文献(日本专利特开2013-76530)中有记载,所以在此省略说明。

(4)无感气流运转

在空调机1中,在低负荷时的制热运转下进行无感气流运转,无感气流运转将吹出空气变成从安装有空调室内机10的壁沿着地板面行进的气流,并通过该气流维持室温。

若只对气流的方向进行比较,则无感气流运转和在(3-1)说明的向后下方气流模式是相同的,但是为了进行无感气流运转,在无感气流运转之前要进行预备运转。

(4-1)预备运转的动作

预备运转是,在开始无感气流运转之前的高负荷时,使室内温度上升,在地板储热的运转。通过该预备运转,能长时间地维持后续的无感气流运转的时间。

图12A是表示在预备运转中执行的第一气流模式的说明图,图12B是表示在预备运转中执行的第二气流模式的说明图,图12c是表示在预备运转中执行的第三气流模式的说明图。

首先,在图12A中,温度调节后的空气从空调室内机10向房间200的空间中央吹出。此时的气流方向与在(3-3)说明的前方气流模式的气流方向相同,但是,以后将在预备运转中的前方气流模式称为第一气流模式。由第一气流模式烘暖整个房间200。

接着,在图12B中,温度调节后的空气从空调室内机10向地板220的中央吹出。到达地板面中央的气流沿着地板面流向里面。在此,里面指的是与安装有空调室内机10的侧壁210面对的壁230的下方部分。

此时的气流方向与在(3-2)说明的向前下方气流模式的气流方向相同,但是,以后,将在预备运转中的向前下方气流模式称为第二气流模式。因为由第二气流模式烘暖从地板面的中央到里面的范围(图12B的椭圆部分),所以能避免暖风在地板220的温度还低时流到地板面而上扬,从而给居住者带来不快感。

然后,在图12C中,温度调节后的空气从空调室内机10向侧壁210的下部吹出。气流在从侧壁沿着地板面流动时,烘暖地板220的前边。在此,前边指的是空调室内机10的正下的区域。

此时的气流方向与在(3-1)说明的向后下方气流模式的气流方向相同,但是,以后,将在预备运转中的向后下方气流模式称为第三气流模式。因为由第三气流模式烘暖地板220的前边(图12C的椭圆部分),所以能避免暖风在地板220的前边还没暖和时,从空调室内机10向其正下吹出后上扬,导致空调室内机10的热关闭。

控制部50在预备运转中,依次执行上述的第一气流模式、第二气流模式和第三气流模式后,开始无感气流运转。

(4-2)无感气流运转的动作

图12D是表示在无感气流运转中执行的壁气流模式的说明图。在图12D中,在无感气流运转的壁气流模式中,气流方向看上去与第三气流模式(向后下方气流模式)相同,或者是更朝向侧壁210侧的气流。

壁气流模式和第三气流模式的根本差异在于,控制部50通过吹出空气温度抑制控制,使在执行壁气流模式时的吹出空气温度,与在执行预备运转中的第一气流模式、第二气流模式、第三气流模式的任何模式时的温度相比都要低。

就是说,控制部50由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温之后,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围,从而抑制气流在转移到壁气流模式时上扬。并且,由第三气流模式烘暖地板的前边,由此抑制气流在转移到壁气流模式时上扬,从而防止不必要的热关闭。

通过控制部50执行第一气流模式、第二气流模式以及第三气流模式,能够充分地烘暖房间200并且在地板220储热,对空调机1而言,变成低负荷状态。因此,即使由吹出空气温度抑制控制降低壁气流模式中的、从壁面沿着地板面流动的气流的温度,也能长时间维持室内温度。此外,因为壁气流是从壁面沿着地板面行进的气流,并不吹到居住者,所以具有温度下降也难以给居住者带来不快感的优点,因此,也被称为无感气流。

(4-2-1)从预备运转到开始无感气流运转为止的流程

下面,对于从预备运转到无感气流运转的动作,参照流程图,进行说明。

图13A是从预备运转到开始无感气流运转为止的控制流程图,图13B是从无感气流运转的开始到结束的控制流程图。

(步骤S1)

首先,在图13A中,在步骤S1,控制部50判定无感气流运转的开始条件是否成立,在成立时进入步骤S2,在未成立时继续进行该判定。无感气流运转的开始条件如下。

作为第一条件,需要无感气流运转处于启动的状态。“无感气流运转处于启动的状态”指的是,在遥控器52上的无感气流运转启动/关闭开关530处于启动的状态。

作为第二条件,需要外气温度Tout为规定许可温度Tper以上。其理由是,若外气温度太低,则不能维持无感气流运转。

作为第三条件,需要实际运转模式为制热运转。并且,作为第四条件,需要风向设定为自动。

在上述的第一条件到第四条件的全部条件都成立时,控制部50判定为无感气流运转的开始条件已成立,进入步骤S2。在上述的第一条件到第四条件中,只要有一个条件不全时,控制部50就会持续进行判定,直到无感气流运转的开始条件成立为止。

(步骤S2)

接着,在步骤S2,控制部50开始执行预备运转的第一气流模式,进入步骤S3。

(步骤S3)

接着,在步骤S3,控制部50判定室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|是否第一阈值△T1以下:在|Tr-Ts|≤△T1成立时,进入步骤S4;在|Tr-Ts|≤△T1不成立时,回到步骤S2。

(步骤S4)

接着,在步骤S4,控制部50开始执行预备运转的第二气流模式,进入步骤S5。

(步骤S5)

接着,在步骤S5,控制部50判定室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|是否第二阈值△T2以下:在|Tr-Ts|≤△T2成立时,进入步骤S6A;在|Tr-Ts|≤△T2不成立时,进入步骤S6B。

(步骤S6A)

在进入步骤S6A时,控制部50启动定时器开始经过时间的计时,进入步骤S7。

(步骤S6B)

在进入步骤S6B时,控制部50判定室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|是否超过返回阈值△Tback。返回阈值△Tback是用于判断是否再次从第一气流模式重新执行的阈值,之所以判断是因为室内温度Tr与设定温度Ts的温度差增大。

在控制部50判定为|Tr-Ts|>△Tback成立时,回到步骤S2;在判定为|Tr-Ts|>△Tback不成立时,进入步骤S4。

(步骤S7)

接着,在步骤S7,控制部50开始执行预备运转的第三气流模式,进入步骤S8。

(步骤S8)

接着,在步骤S8,控制部50判定从启动定时器经过的经过时间t是否超过规定时间tw:在t≥tw成立时,进入步骤S9;在t≥tw不成立时,回到步骤S7。

(4-2-2)从无感气流运转的开始到结束的动作

(步骤S9)

在图13B中,在步骤S9,控制部50执行壁气流模式。在壁气流模式中的温度控制不是如第一气流模式、第二气流模式以及第三气流模式时的根据|Tr-Ts|的控制,而是被切换为根据室内热交换器13的温度的控制。

在壁气流模式中,因为与第一气流模式、第二气流模式以及第三气流模式时相比,吹出空气温度被抑制,所以通过控制供吹出空气通过的室内热交换器13的目标温度,吹出空气温度对目标吹出空气温度的跟随性会提高。

(吹出空气温度抑制控制的说明)

室内热交换器13的上限温度Tct,以设定温度Ts以及室内温度Tr为参数,根据“Tct=α(Ts-Tr)+Ts+β”的算式算出来。

在室内热交换器13的温度Tc与上限温度Tct的偏差为γ1以内时,控制部50进行压缩机73的下降控制。此外,在室内热交换器13的温度Tc与上限温度Tct的偏差超过γ2时,控制部50提高压缩机73的运转频率(γ1<γ2)。

例如,当Tc在上升时,若Tc在Tct-γ2≤Tc≤Tct-γ1的范围内,则控制部50不进行控制;若Tc在Tct-γ1≤Tc≤Tct的范围内,则控制部50进行压缩机73的下降控制。

此外,当Tc在下降时,若Tc在Tct-γ1≤Tc≤Tct的范围内,则控制部50进行压缩机73的下降控制;若Tc在Tct-γ2≤Tc≤Tct-γ1的范围内,则控制部50不进行控制;若Tc在Tc<Tct-γ2的范围,则控制部50提高压缩机73的运转频率。

如上所述,控制室内热交换器温度Tc的上限温度的同时,与第一气流模式、第二气流模式以及第三气流模式时相比,将吹出空气温度维持为低的温度,这样的控制被称为吹出空气温度抑制控制。

(步骤S10)

接着,在步骤S10,控制部50判定回到预备运转的第一气流模式、第二气流模式以及第三气流模式中的任一个模式的条件是否成立:在成立时,回到各模式;在未成立时,进入步骤S11。返回条件如下。

作为条件A,室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|超过第一返回阈值△Tback1。

作为条件B,有效地板平均温度Tyuka不到“设定温度Ts-常数c”。

作为条件C,从热关闭恢复时,条件A以及条件B的哪个都不符合。

控制部50在判定为条件A已成立时,回到步骤S2;在判定为条件B已成立时,回到步骤S4;在判定为条件C已成立时,回到步骤S6。

(步骤S11)

接着,在步骤S11,控制部50判定无感气流运转的结束条件是否成立:在成立时结束无感气流运转;在未成立时回到步骤S9。无感气流运转的结束条件如下。

作为第一结束条件,需要无感气流运转处于被关闭的状态。“无感气流运转处于被关闭的状态”指的是,遥控器52上的无感气流运转启动/关闭开关530处于关闭的状态。

作为第二结束条件,需要外气温度Tout不到规定许可温度Tper。其理由是,若外气温度太低,则不能维持无感气流运转。

作为第三结束条件,需要实际运转模式不再是制热运转。并且,作为第四结束条件,需要风向设定不再是自动。

在上述的第一结束条件到第四结束条件的全部条件成立时,控制部50判定为无感气流运转的结束条件已成立,结束无感气流运转。

另外,根据负荷,有可能在转移到壁气流模式后,因为供给能力不够而立刻就要停止壁气流模式。在发生了该情况时,通过使下一次转移到壁气流模式的转移条件(例如步骤S3以及/或者步骤S5)严格,延迟转移,以免发生该情况。

以上是无感气流运转,其在低负荷时,使吹出空气不吹到居住者,并且能长时间维持室温的同时,还能进行节能运转。

(5)特征

(5-1)

在空调室内机10中,由于使吹出空气温度降低,所以在壁气流模式中的、从壁面沿着地板面流动的气流的温度也下降,因此,与以前相比,万一地板面还没充分暖和的情况下也能抑制沿着地板面流动的气流上扬。另外,因为壁气流是从壁面沿着地板面行进的气流,并不吹到居住者,所以即使温度下降也难于给居住者带来不快感。

(5-2)

在吹出空气温度抑制控制中,对供吹出空气通过的室内热交换器13的目标温度(上限温度Tct)进行控制,由此,吹出空气温度对目标吹出空气温度的跟随性会提高。

(5-3)

在预备运转中,首先由第一气流模式烘暖整个空调对象空间,从而使室温变成满足用户的室温。接着,为了抑制转移到壁气流模式时的气流因为地板温度低而上扬,由第二气流模式烘暖从地板的中央到里面的范围。并且,为了防止气流因为地板前边的温度低而在空调室内机正下上扬,从而导致热关闭,由第三气流模式烘暖地板前边。结果,即使转移到壁气流模式也能进一步抑制气流上扬,能防止不必要的热关闭。

(5-4)

在空调室内机10中,因为根据设定温度Ts与室内温度Tr的温度差,从第一气流模式依次转移到第三气流模式,所以室内温度变成舒适温度,并且,因为空调室内机10正下的地板面也变得暖和后,将第三气流模式转移到壁气流模式,所以能进一步抑制气流上扬。

(6)变形例

在上述实施方式中,从第一气流模式到第二气流模式的转移判定、以及从第二气流模式到第三气流模式的转移判定,都根据室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值进行,但不限于此。

图14是在第一变形例中的从预备运转到开始无感气流运转为止的控制流程图。在图14中,步骤S3’以及步骤S5’是图13A中的步骤S3以及步骤S5的变形,其他步骤都与图13A以及图13B所说明的相同,所以在此只对步骤S3’以及步骤S5’进行说明。

(步骤S3’)

在步骤S3’中,控制部50判定室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|是否第一阈值△T1以下,还判定有效地板平均温度是否[设定温度Ts-Tyuka1]以上。在“|Tr-Ts|≤△T1,并且,有效地板平均温度≥[设定温度Ts-Tyuka1]”成立时,进入步骤S4;在“|Tr-Ts|≤△T1,并且,有效地板平均温度≥[设定温度Ts-Tyuka1]”不成立时,回到步骤S2。

(步骤S5’)

在步骤S5’中,控制部50判定室内温度Tr与设定温度Ts的温度差的绝对值|Tr-Ts|是否第二阈值△T2以下,还判定有效地板平均温度是否[设定温度Ts-Tyuka2]以上。在“|Tr-Ts|≤△T2,并且,有效地板平均温度≥[设定温度Ts-Tyuka2]”成立时进入步骤S6A;在“|Tr-Ts|≤△T2,并且,有效地板平均温度≥[设定温度Ts-Tyuka2]”不成立时,进入步骤S6B。

如上所述,通过将图13A中的步骤S3以及步骤S5变更为步骤S3’以及步骤S5’,转移条件变得严格,结果,能使维持壁气流模式的时间变长。

(7)补充

在此,对于从第一气流模式到壁气流模式的转移,参照框图和图表进行补充说明。

图15是表示从第一气流模式到壁气流模式的转移条件的框图。如图15所示,在第一气流模式与第二气流模式之间,根据室内温度、地板温度的上升、下降反复进行转移。对于第二气流模式与第三气流模式之间而言,虽然有从第二气流模式到第三气流模式的转移,但没有相反的转移。

在壁气流模式中,若室内温度下降,则转移到第一气流模式;若地板温度下降,则转移到第二气流模式。

从热关闭恢复时,在继续进行壁气流模式的情况下,转移到第三气流模式。

图16是表示从第一气流模式到壁气流模式的转移、以及室内温度和有效地板平均温度的变化的图表。从图16中可以得知,从第一气流模式直到第三气流模式为止,室内温度以及有效地板平均温度保持着大致一定的倾斜度上升,当转移到壁气流模式后,室内温度以及有效地板平均温度维持为一定的温度。

就是说,无感气流运转通过由三个阶段的气流模式烘暖房间和地板后,由壁气流模式进行从壁沿着地板面行进的气流控制,由此能起到节能效果。

标号说明

10 空调室内机

13 室内热交换器

15 吹出口

30 风向切换手段

40 风向切换手段

50 控制部

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开H6-109312号公报

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