(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井内に埋め込まれた室内ユニット本体と、この室内ユニット本体の下部に装着されて吸込開口および吹出開口を天井面に形成する化粧パネルと、上限位置にあるときに前記化粧パネルの吸込開口を覆う吸込グリルと、前記吸込開口に対して前記吸込グリルを昇降させるグリル昇降手段と、このグリル昇降手段を遠隔操作手段からの入力信号に基づき駆動制御する昇降制御手段とを備えた天井埋込型空気調和機において、
前記グリル昇降手段の負荷を検出する負荷検出手段を更に備え、
前記昇降制御手段は、この負荷検出手段の検出結果が所定値を上回った後に、所定時間が経過した場合には、上限フラグをセットし、
この上限フラグがセットされている場合には、前記遠隔操作手段から前記吸込グリルを上昇させるための信号が入力されても、前記グリル昇降手段の駆動制御を行わず、前記遠隔操作手段から前記吸込グリルを下降させるための信号が入力されると、前記上限フラグのセットを解除して、前記グリル昇降手段の駆動制御を行うことを特徴とする天井埋込型空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸込グリル昇降装置を備えた天井埋込型空気調和機に係り、詳しくは、グリル昇降用モータの寿命低下等を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井面に固着された化粧パネルに吸込グリルを着脱自在に取り付け、この吸込グリル内にエアフィルタを装着した天井埋込形空気調和機が知られている（特開平２−２３３９２０号公報等）。この種の天井埋込形空気調和機では、吸込グリルとエアフィルタとを一体に取り外せるため、エアフィルタの清掃や交換等が比較的容易に行える一方、天井面の化粧パネルから吸込グリルを取り外す際には、脚立等を用いた高所作業が要求される。そこで、室内ユニットの本体にグリル昇降装置を内蔵し、ユーザーによる遠隔操作手段（リモートコントローラ：以下、単にリモコンと記す）の操作に応じ、吸込グリルを化粧パネルに対して昇降させるものが提案されている。
【０００３】
グリル昇降装置の昇降機構としては、電動モータに駆動されるプーリによって吸込グリルの四隅に固着された吊り紐を巻き上げるものが一般的であり、リモコンからの入力信号に基づき電動モータを正逆転あるいは停止させる昇降制御装置が付設されている。これにより、リモコンの上昇スイッチや下降スイッチ、停止スイッチを適宜操作すると、吸込グリルが昇降あるいは停止することになり、ユーザが所望の位置でエアフィルタの着脱を行えるようになる。尚、電動モータのシャフトとプーリとの間には滑りクラッチが介装されているため、過剰な巻き上げ作動が行われた場合にも、電動モータや吊り紐に所定値以上の負荷が掛からない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した昇降制御装置は、上昇スイッチや下降スイッチが操作された後、吸込グリルが上限位置あるいは下限位置に達した時点で、駆動装置を停止させる制御を行う。通常、上下限位置の検出はリミットスイッチにより行うものが多いが、構成部品点数や製造コストの削減を図るべく、上限位置の検出を昇降機構の負荷（電動モータの消費電流等）に基づき行うものが出現している。すなわち、吸込グリルの上昇中と化粧パネルに格納された後とを比較すると、電動モータの消費電流は、後者が前者より遥かに大きく（通常は、二倍以上）なるため、消費電流が判定値を上回ったことをもって吸込グリルが上限位置に達したことが検出できる。また、昇降制御装置は、４本の吊り紐間における長さの不均一等による吸込グリルの不完全な格納を防ぐべく、吸込グリルが上限位置に達したことを検出した後も、所定時間（例えば、数秒間）に亘って昇降機構に上昇作動を行わせる。
【０００５】
さて、このようなグリル昇降装置を備えることにより、ユーザによるエアフィルタのメンテナンス作業は極めて容易になるが、その一方で、リモコンの操作ミスに起因する不具合が起こることがあった。すなわち、既に吸込グリルが化粧パネルに格納されているにも拘わらず、ユーザが上昇スイッチを操作した場合、昇降機構の上昇作動に伴って消費電流が判定値を上回る。ところが、その時点から所定時間が経過するまでは、昇降制御装置が昇降機構に上昇作動を行わせるため、電動モータおよび吊り紐には比較的大きな負荷が継続して作用する。そして、このような操作ミスが長期間に亘って繰り返されると、電動モータの寿命が著しく低下したり、吊り紐の損傷により吸込グリルの円滑な昇降が行えなくなることがあった。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、吸込グリルが上限位置にあるときにはリモコンの操作ミスによる上昇作動を防止し、もって電動モータの寿命低下や吊り紐の損傷等を少なくした天井埋込型空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１の発明では、天井内に埋め込まれた室内ユニット本体と、この室内ユニット本体の下部に装着されて吸込開口および吹出開口を天井面に形成する化粧パネルと、上限位置にあるときに前記化粧パネルの吸込開口を覆う吸込グリルと、前記吸込開口に対して前記吸込グリルを昇降させるグリル昇降手段と、このグリル昇降手段を遠隔操作手段からの入力信号に基づき駆動制御する昇降制御手段とを備えた天井埋込型空気調和機において、前記グリル昇降手段の負荷を検出する負荷検出手段を更に備え、前記昇降制御手段は、この負荷検出手段の検出結果が所定値を上回った後に、所定時間が経過した場合には、上限フラグをセットし、この上限フラグがセットされている場合には、前記遠隔操作手段から前記吸込グリルを上昇させるための信号が入力されても、前記前記グリル昇降手段の駆動制御を行わず、前記遠隔操作手段から前記吸込グリルを下降させるための信号が入力されると、前記上限フラグのセットを解除して、前記グリル昇降手段の駆動制御を行うものを提案する。
【０００８】
この発明では、例えば、吸込グリルの上昇時には、吸込グリルが上昇して化粧パネルに当接し、所定時間が経過するまではグリル昇降手段に上昇動作を行わせる。これにより、吊り紐間の長さの不均一等があっても吸込グリルの確実な格納が行える。そして、吸込グリルが上限位置にある時に、ユーザーの誤操作により遠隔操作手段から上昇指令信号が入力しても、グリル昇降手段の駆動制御を行わない。これにより、グリル昇降手段や吊り紐等に無用な負荷がかかることが防止され、装置の耐久性等が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１には本発明に係る室内ユニットを斜視により示し、図２には同室内ユニットの下部を平面視により示してある。これらの図において、室内ユニット１は、天井内に収納されるユニット本体３と、ユニット本体３の下部に装着される化粧パネル５と、化粧パネル５の吸込開口７を覆う吸込グリル９とから構成されている。ユニット本体３は、板金製の筐体内に熱交換器や送風ファン、制御装置等、種々の機器類を収納したもので、その下部には後述するグリル昇降機構が配設されている。また、化粧パネル５は、天井板の室内ユニット取付穴を塞ぎ、その中央部には正方形の吸込開口７が形成され、外周４辺にはそれぞれ長方形の吹出開口８が形成されている。
【００１３】
吸込グリル９は、化粧パネル５の吸込開口７に対応した形状（正方形）となっており、その全面に多数のスリット１１が形成されると共に、四本の吊り紐１３を介して昇降自在に支持されている。これらの四本の吊り紐１３には樹脂製あるいは金属製のワイヤの外周にビニールコーティングを施したものが使用されるが、タイヤルコードであってもよい。また、各吊り紐１３は、その一端が吸込グリル９の四隅にもうけられた図示しない補強部材のフックにつながれ、うち２本の吊り紐１３の他端はグリル昇降機構の一対の第１主プーリ１５にそれぞれ巻回され、他の２本の吊り紐１３の他端はワイヤガイド１９を介して一対の第２主プーリ１７にそれぞれ巻回されている。
【００１４】
吊り紐１３をフックに連結する際には、図示しない結束体を用いて吊り紐１３の一端にループを形成し、吊り紐１３のループをフックに引掛けた後、吊り紐１３をひいてループを軽く締めればよい。また、吸込グリル９の補強部材は、吸込グリル９の２つの辺にねじ等により固定され、上述したように、吊り紐１３のフックとして機能するほかに、吸込グリル９の補強、更には吸込グリル９の上面に装着されるエアフィルタ２１の横ずれ防止等も兼ねている。
【００１５】
吊り紐１３用の合計４つの主プーリ１５、１７は、巻上シャフト２３の両端部に一対ずつ連結されている。両主プーリ１５，１７が巻上シャフト２３に対して回動自在に遊嵌される一方、巻上シャフト２３の軸部にはねじ等を介して二対の駆動ディスク２５が固着され、これら駆動ディスク２５と両主プーリ１５、１７との間にはコイルスプリング等からなるクラッチ２７がそれぞれ介装されている。
【００１６】
２９は第１主プーリ１５と第２主プーリ１７との間に介装されて自由に回転するディスタンスカラーであり、吊り紐１３に吸込グリル９の重量がかかる程度では、駆動ディスク２５と主プーリ１５、１７とディスタンスカラー２９とがクラッチ２７を介して一体となり、巻上シャフト２３の回転と伴に吊り紐１３の繰り出し／巻き戻しが行なわれる。そして、一本または複数本の吊り紐１３に過大な負荷がかかると、巻上シャフト２３が回転している状態でも、クラッチ２７のばね力に抗して第１主プーリ１５あるいは第２主プーリ１７が空転する。
【００１７】
本実施形態におけるグリル昇降機構、すなわち、各主プーリ１５、１７、巻上シャフト２３、クラッチ２７、昇降用モータ３１等からなる駆動機構３３は、図１に示すように、ユニット本体３の開口部内に延在する支持板３５上に配設されている。また、ユニット本体３の開口部内には、支持板３５と対向するように、室内ユニット１の制御を行う制御ユニット３７が配設されている。制御ユニット３７と支持板３５とは、ユニット本体３の空気取込開口に存在するが、支持板３５はエリア３９に延在し、制御ユニット３７はエリア４１に延在するため、これらが空気取込機能を阻害することはなく、残りの空間４３において、十分な量の空気を取り込める。
【００１８】
駆動機構３３は化粧パネル５に固定されるのに対し、制御ユニット３７はユニット本体３に固定されており、その内部には図３に示す制御部４５が収容されている。駆動機構３３についてより詳しく説明すると、巻上シャフト２３は支持板３５上に一対の軸受４７を介して回転自在に支持されている。巻上シャフト２３の軸部のほぼ中央にはギア４９が固定され、このギア４９には昇降用モータ３１の出力軸に固定されたギア５１が噛み合っている。図２において、５３は下限位置検出センサであり、吸込グリル９の下限位置を吊り紐１３の繰出し長さ、（具体的には、第２主プーリ１７に巻回された吊り紐１３の巻高さ）を検出する。
【００１９】
図３には、制御部４５およびワイヤレスリモートコントローラ５１（以下リモコンと略称する。）の構成を示してある。リモコン５１は上昇ボタン５３、下降ボタン５５、停止ボタン５７を備えており、上昇ボタン５３が押されると上昇指令を出力し、下降ボタン５５が押されると下降指令を出力し、停止ボタン５７が押されると停止信号を出力する。これら上昇、下降、停止信号は、赤外線等の光信号Ｌ（シリアル信号）として、リモコン５１の発光部５９から制御部４５に接続した受光部６１に送られるようになっている。
【００２０】
受光部６１は化粧パネル５の下面に配置されており、光信号Ｌを電圧信号に変換し、上昇ボタン５３、下降ボタン５５、停止ボタン５７のいずれが押されたかを、制御ユニット３７内のＥＣＵ（電子制御ユニット）６３に送る。ＥＣＵ６３は、電圧信号をデコードして上昇操作、下降操作、停止操作のいずれの指令であるかを判定した後、モータドライバ６５に対して上昇、下降、停止のいずれかの指令を出力し、昇降用モータ３１に上昇、下降、停止のいずれかの動作をさせる。すなわち、モータドライバ６５は、ＥＣＵ６３からの入力信号に基づき、吸込グリル９を上昇させる時には、モータ端子Ｔ１にプラス電圧を印加しかつモータ端子Ｔ２にマイナス電圧を印加する。また、吸込グリル９を下降させる時には、モータ端子Ｔ１にマイナス電圧を印加しかつモータ端子Ｔ２にプラス電圧を印加する。そして、吸込グリル９を停止させる時には、モータ端子Ｔ１，Ｔ２のいずれにも電圧を印加しない。
【００２１】
昇降用モータ３１に流れる電流は、電流検知抵抗Ｒを通りＧＮＤ（アース）に流れ、ＥＣＵ６３は、この電流検知抵抗Ｒの両端に発生する電圧を読み取り、消費電流に変換する。尚、昇降用モータ３１としては、直流モータやステッピングモータを採用することができる。
【００２２】
次に、本実施形態におけるグリル昇降制御を図４のフローチャートを参照して説明する。室内ユニット１に主電源が投入されると、ＥＣＵ６３は、所定の制御インターバルで、グリル昇降制御サブルーチンを繰り返し実行する。
【００２３】
サブルーチンを開始すると、ＥＣＵ５０は、先ずステップＳ１で、上昇指令が入力したか否かを判定する。この上昇指令は、ユーザーによりリモコン５１の上昇ボタン５３が一旦押されると、下降ボタン５５や停止ボタン５７が押されるまで、図示しない指令出力回路から出力され続ける。これは、後述する下降指令についても同様であり、下降ボタン５５が一旦押されると、上昇ボタン５３や停止ボタン５７が押されない限りは、指令出力回路から出力され続ける。
【００２４】
ＥＣＵ６３は、リモコン５１からの上昇指令を受けて、上昇ボタン５３が押されたと判定すると、ステップＳ３で上限フラグＦＵＬが１であるか否かを更に判定する。上限フラグＦＵＬは、吸込グリル９が上限位置にあることを示すフラグであり、その初期値は０に設定されている。
【００２５】
ステップＳ３の判定がＮｏであった場合、ＥＣＵ６３は、ステップＳ５で昇降用モータドライバ６５に上昇指令を出力して昇降用モータ３１を駆動させ、吸込グリル９を上昇させる。しかる後、ＥＣＵ６３は、ステップＳ７で昇降用モータの消費電流が判定値Ｉａ（本実施形態では、３３０ｍＡ）を超えたか否かを判定し、この判定がＮｏである間はステップＳ５でモータドライバ６５に上昇指令を出力し続ける。尚、吸込グリル９が上昇過程にある場合には、昇降用モータ３１の消費電流Ｉは判定値Ｉａより低い値（本実施形態では、１７０ｍＡ程度）となる。
【００２６】
吸込グリル９が上昇して化粧パネル５に当接すると、昇降用モータ３１の負荷が急激に増大し、消費電流Ｉが３５０〜４００ｍＡに上昇する。そのため、ステップＳ７の判定がＹｅｓとなり、ＥＣＵ６３は、ステップＳ９で図示しないタイマカウンタを起動させ、ステップＳ１１で遅延時間Ｔｄ（本実施形態では、４秒間）が経過したか否かを判定する。尚、吸込グリル９が化粧パネル５に当接すると、第１主プーリ１５や第２主プーリ１７の全部または一部が停止するが、クラッチ２７の作用によって巻上シャフト２３は回転を続ける。
【００２７】
消費電流Ｉの上昇後に遅延時間Ｔｄが経過してステップＳ１１の判定がＹｅｓになると、ＥＣＵ６３は、ステップＳ１３で上限フラグＦＵＬを１とした後、ステップＳ１５でモータドライバ６５に停止指令を出力する。これにより、昇降用モータ３１が停止するが、各吊り紐１３間に長さ等のアンバランスがあった場合にも、遅延時間Ｔｄに亘る巻き上げによって吸込グリル９の化粧パネル５への格納が完遂される。
【００２８】
一方、ステップＳ１の判定がＮｏであった場合、ＥＣＵ６３は、ステップＳ１７で停止指令が入力したか否かを判定し、この判定がＹｅｓであった場合にはステップＳ１５でモータドライバ６５に停止指令を出力し、吸込グリル９の上昇あるいは下降を停止させる。これにより、ユーザーが希望する位置で吸込グリル９が停止し、エアフィルタ２１の脱着作業が容易となる。
【００２９】
ステップＳ１７の判定がＮｏであった場合、ＥＣＵ６３は、ステップＳ１９で下降指令が入力したか否かを判定し、この判定もＮｏであれば何の処理も行わずにスタートに戻る。
【００３０】
ステップＳ１９の判定がＹｅｓであった場合、ＥＣＵ６３は、ステップＳ２１で下限位置検出センサ５３の出力により吸込グリル９が下限位置にあるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであれば（すなわち、既に吸込グリル９が下限に位置していれば）、ステップＳ１５でモータドライバ６５に停止指令を出力する。そして、ステップＳ２１の判定がＮoであれば、ＥＣＵ６３は、ステップＳ２３でモータドライバ６５に下降指令を出力して昇降用モータ３１を駆動させ、吸込グリル９を下降させた後、ステップＳ２５で上限フラグＦULを０とする。吸込グリル９の下降はステップＳ１７あるいはステップＳ２１の判定がＹｅｓになるまで続けられ、吸込グリル９が下限位置あるいはユーザーが希望する位置で停止することになる。
【００３１】
さて、吸込グリル９が化粧パネル５に格納された後に、ユーザーが誤って上昇ボタン５３を押した場合、本実施形態では以下に述べる制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ６３は、ステップＳ１の判定に引き続きステップＳ３の判定を行うが、上限フラグＦＵＬが１となっているためにステップＳ３の判定はＹｅｓとなる。したがって、ＥＣＵ６３は、ステップＳ１５でモータドライバ６５に停止指令を出力し、昇降用モータ３１は停止したままとなる。これにより、昇降用モータ３１や吊り紐１３等に不要な負荷が生じることがなくなり、従来装置で問題となっていた昇降用モータ３１の寿命低下や吊り紐１３の損傷が抑制できるようになった。
【００３２】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、本発明を単一の昇降用モータや巻上シャフトからなるグリル昇降機構を備えた天井埋込型空気調和機に適用したものであるが、複数の昇降用モータや巻上シャフトを備えたものに適用してもよいし、昇降用モータに主プーリが直付けされたものに適用してもよい。また、上記実施形態では、４本の吊り紐により吸込グリルを吊り下げるようにしたが、３本以下あるいは５本以上の吊り紐を用いるものや、吊り紐に代えてチェーンやパンタグラフ等を用いるようにしてもよい。また、上記実施形態では、吸込グリルの上限位置を消費電流の値により検出するようにしたが、吊り紐の張力や近接センサの出力信号等により検出するようにしてもよい。更に、装置の具体的構成や制御の手順等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、天井内に埋め込まれた室内ユニット本体と、この室内ユニット本体の下部に装着されて吸込開口および吹出開口を天井面に形成する化粧パネルと、上限位置にあるときに前記化粧パネルの吸込開口を覆う吸込グリルと、前記吸込開口に対して前記吸込グリルを昇降させるグリル昇降手段と、このグリル昇降手段を遠隔操作手段からの入力信号に基づき駆動制御する昇降制御手段とを備えた天井埋込型空気調和機において、前記吸込グリルの位置を検出するグリル位置検出手段を更に備え、前記昇降制御手段は、このグリル位置検出手段により前記吸込グリルが上限位置にあることが検出された場合には、前記遠隔操作手段から前記吸込グリルを上昇させるための信号が入力しても、前記グリル昇降手段の駆動制御を行わないものとしたため、吸込グリルが上限位置にあるときに、ユーザーの誤操作により遠隔操作手段から上昇指令信号が入力しても、グリル昇降手段の駆動制御が行われず、グリル昇降手段や吊り紐等に無用な負荷がかかることが防止され、装置の耐久性等が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる室内ユニットの外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる室内ユニットの下部を示す平面図である。
【図３】昇降用モータの制御部とリモートコントローラを示すブロック図である。
【図４】昇降制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  室内ユニット
３  ユニット本体
５  化粧パネル
９  吸込グリル
１３  吊り紐
２１  エアフィルタ
３１  昇降用モータ
３３  駆動機構
３７  制御ユニット
４５  制御部
５１  ワイヤレスリモートコントローラ
６３  ＥＣＵ
６５  モータドライバ
【図１】
0003625593.tif 000002
【図２】
0003625593.tif 000003
【図３】
0003625593.tif 000004
【図４】
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