(57)【要約】【課題】１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換える空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】床下の温度が安定した空気を給気口１より室内に給気するファン２と、給気した空気を整流するスイングルーバー３と、給気口１の室内側には温度センサ４とを備え、スイングルーバー３により給気した空気を温度センサ４に吹き当てない場合は温度センサ４にて室内温度を検出し、スイングルーバー３により給気した空気を温度センサ４に吹き当てた場合は温度センサ４にて床下温度を検出し、室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より大きくファン２を停止しても温度差による自然給気が得られる場合は、ファン２を停止する空気調和機を得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下の温度が安定した空気を給気口より室内に給気するファンと、給気する空気を整流するスイングルーバーと、前記給気口の室内側には温度センサとを備え、前記スイングルーバーにより給気した空気を前記温度センサに吹き当てない場合は前記温度センサにて室内温度を検出し、前記スイングルーバーにより給気する空気を前記温度センサに吹き当てた場合は前記温度センサにて床下温度を検出し、室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より大きく前記ファンを停止しても温度差による自然給気が得られる場合は、前記ファンを停止することを特徴とする空気調和。
【請求項２】
温度センサでは、通常状態は室内温度を検出し、所定の床下検出時間毎に床下温度検出状態となり床下温度を検出することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
所定の床下検出時間を２回／日とし、平均した温度を床下温度とすることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
室内と床下の温度差が運転開始を決定する運転温度閾値より小さくなった場合はファンを運転することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
運転停止を決定する停止温度閾値と運転開始を決定する運転温度閾値を異なる温度とすることを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より小さく、かつ室内と床下の温度差が所定の冷風温度閾値より大きい場合は、ファンの回転数を減少することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項７】
運転停止を決定する停止温度閾値および運転開始を決定する運転温度閾値を変更する温度閾値変更手段を備えることを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項８】
温度差による自然給気のためファンを停止していることを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、住宅において２４時間換気が義務付けられているが、消費電力の削減のために、室内温度を検出する温度センサと室外の温度を検出する温度センサをそれぞれ備えて、室内と室外の温度差があり、温度差による自然換気が得られる場合はファンの回転数を減少する空気調和機がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の方法では、室内と室外のそれぞれに対して温度センサが必要であるという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換える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】
【０００６】
そして、この目的を達成するために、本発明の空気調和機は、床下の温度が安定した空気を給気口より室内に給気するファンと、給気する空気を整流するスイングルーバーと、前記給気口の室内側には温度センサとを備え、前記スイングルーバーにより給気する空気を前記温度センサに吹き当てない場合は前記温度センサにて室内温度を検出し、前記スイングルーバーにより給気する空気を前記温度センサに吹き当てた場合は前記温度センサにて床下温度を検出し、室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より大きく前記ファンを停止しても温度差による自然給気が得られる場合は、前記ファンを停止することとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換える空気調和機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の空気調和機の構成を示す斜視図
【図２】（ａ）同空気調和機の通常状態を示す側面透視図、（ｂ）同空気調和機の床下温度検出状態を示す側面透視図
【図３】同空気調和機の温度センサで床下温度を検出する構成を示す図
【図４】同空気調和機の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２の空気調和機の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３の空気調和機の構成を示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態４の空気調和機の構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
請求項１記載の空気調和機の発明は、床下の温度が安定した空気を給気口より室内に給気するファンと、給気する空気を整流するスイングルーバーと、前記給気口の室内側には温度センサとを備え、前記スイングルーバーにより給気する空気を前記温度センサに吹き当てない場合は前記温度センサにて室内温度を検出し、前記スイングルーバーにより給気する空気を前記温度センサに吹き当てた場合は前記温度センサにて床下温度を検出し、室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より大きく前記ファンを停止しても温度差による自然給気が得られる場合は、前記ファンを停止する構成としたものであり、前記スイングルーバーを切換えることで室内と床下の温度の検出をする作用を有するので、１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換える空気調和機が得られる。
【００１０】
請求項２記載の空気調和機の発明は、温度センサでは、通常状態は室内温度を検出し、所定の床下検出時間毎に床下温度検出状態となり床下温度を検出する構成としたものであり、１日の温度変化が小さい床下温度を所定の時間毎に検出し、通常は温度変化が大きい室内温度を検出する作用を有するので、室内と床下の温度差を常時比較することができる空気調和機が得られる。
【００１１】
請求項３記載の空気調和機の発明は、所定の床下検出時間を２回／日とし、平均した温度を床下温度とする構成としたものであり、必要最小回数サンプリングし平均化する作用を有するので、床下温度を精度良く検出できる空気調和機が得られる。
【００１２】
請求項４記載の空気調和機の発明は、室内と床下の温度差が運転開始を決定する運転温度閾値より小さくなった場合はファンを運転する構成としたものであり、室内と床下の温度差による自然供給気が得られない場合はファンを運転する作用を有するので、必要換気風量を満足できる空気調和機が得られる。
【００１３】
請求項５記載の空気調和機の発明は、運転停止を決定する停止温度閾値と運転開始を決定する運転温度閾値を異なる温度とする構成としたものであり、温度ヒステリシスを設けることで温度閾値近傍でファンが停止と運転を繰り返さない作用を有するので、ファンの駆動回路に過剰なＯＮ／ＯＦＦ負荷がかからない空気調和機が得られる。
【００１４】
請求項６記載の空気調和機の発明は、室内と床下の温度差が運転停止を決定する停止温度閾値より小さく、かつ室内と床下の温度差が所定の冷風温度閾値より大きい場合は、ファンの回転数を減少する構成としたものであり、冬場に冷風感がある場合にファンの回転数を下げる作用を有するので、冬場の冷風感を緩和できる気調和機が得られる。
【００１５】
請求項７記載の空気調和機の発明は、運転停止を決定する停止温度閾値および運転開始を決定する運転温度閾値を変更する温度閾値変更手段を備える構成としたものであり、運転停止を決定する温度閾値を変更できる作用を有するので、住宅の気密性により温度閾値を変更し、必要換気風量を満足できる気調和機が得られる。
【００１６】
請求項８記載の空気調和機の発明は、温度差による自然給気のためファンを停止していることを報知する報知手段を備える構成としたものであり、温度差があるためファンを停止したことを報知する作用を有するので、使用者が必要換気量を満足しているか確認できる空気調和機が得られる。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１〜３に示すように、本発明の空気調和機は、床下の温度が安定した空気を給気口１より室内に給気するファン２と、給気口１において吹き出す空気を整流するスイングルーバー３と、給気口１の室内側に温度センサ４とを本体５に備え、温度センサ４の温度検出用に本体５の前面には前面スリット６ａと、給気口１の内側面１ａには側面スリット６ｂがある。
【００１９】
つまり、温度センサ４は、給気口１の内側面１ａと本体５の前面５ａが交わるコーナ部に設けられ前面には前面スリット６ａと、給気口１の内側面には側面スリット６ｂを設けたものである。
【００２０】
ここで、図２に示すように、スイングルーバー３は水平軸７を中心に回転し、給気した空気を上下に整流するものであるが、通常状態では、図２（ａ）に示すように０〜８０°の角度で可変し、側面スリット６ｂはスイングルーバー３の側面板３ａにより塞がれ、温度センサ４には給気された空気が吹き当てられない。このため温度センサ４では前面スリット６ａより自然に入ってくる室内の空気より室内温度を検出することができる。
【００２１】
一方、床下温度を検出するための床下温度検出状態では、図２（ｂ）に示すように１２０°の角度までスイングルーバー３が回転することで側面スリット６ｂが開放され、図３に示すように床下より給気された空気が側面スリット６ｂから前面スリット６ａへ吹き抜け、温度センサ４に吹き当てられることで、床下温度を検出することができる。
【００２２】
つまり、スイングルーバー３は風向を調節する水平板３ｂとこの水平板３ｂを水平軸７の周りに回動自在に支持させる側面板３ａから構成され、スイングルーバー３の回動位置によって側面板３ａが側面スリット６ｂを塞ぐよう側面板３ａと側面スリット６ｂを配置するものである。
【００２３】
上記構成において、図４のフローチャートを用いて空気調和機が自動運転する動作を説明する。ＳＴＥＰ１では、本体５に電源が投入され、スイングルーバー３はあらかじめ決められた０〜８０°の角度にあり、ファン２が運転することで床下の空気を室内の所定の範囲へ給気する「通常状態」から始まる。
【００２４】
ＳＴＥＰ２では、温度センサ４の検出した温度を室内温度として取り込む。ＳＴＥＰ３では、電源投入直後か判定し、電源投入直後であれば床下温度が未検出のため、直ちに「床下温度検出状態」となるＳＴＥＰ４へ進む。電源投入直後でなければＳＴＥＰ１１で床下検出時間Ｔｆが経過したか判定し、床下検出時間Ｔｆが経過した場合は床下温度を更新するために「床下温度検出状態」となるＳＴＥＰ４へ進み、床下検出時間Ｔｆが経過していない場合はＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ７をスキップしてＳＴＥＰ８へ進む。ここで、床下温度は１日の変化が小さく安定しており、２回／日の頻度で検出すれば良く、床下検出時間Ｔｆとしては１２時間とするのが良い。また床下温度の検出精度を向上させるために、前回検出した温度と今回検出した温度を平均し、床下温度を決定するとさらに良い。
【００２５】
ＳＴＥＰ４では、「床下温度検出状態」へ移行し、スイングルーバー３を１２０°の角度まで回転することで側面スリット６ｂが開放され、図３に示すように床下より本体５内へ給気された空気が側面スリット６ｂから前面スリット６ａへ吹き抜け、温度センサ４に吹き当てられる。ここで、床下より給気した空気を吹き当ててもすぐには温度センサ４の周囲の空気が入れ替わらないため、ＳＴＥＰ５では、検出した温度が安定しているか判定して、安定したときは温度センサ４の周囲の空気が床下の空気に入れ替わったときであるため、そのときの温度センサ４の値を床下温度として検出する。床下温度の検出が終了するとＳＴＥＰ７でスイングルーバー３を「通常状態」へと戻す。
【００２６】
ＳＴＥＰ８では、現在のファン２の状態を判定し、ファン２が運転している場合は、ＳＴＥ９で、室内と床下の温度差Ｔｄが運転停止を決定する停止温度閾値Ｔｓ以上か判定し、室内と床下の温度差Ｔｄが停止温度閾値Ｔｓ未満の場合はファン２の運転を継続し、温度差Ｔｄが停止温度閾値Ｔｓ以上の場合はＳＴＥＰ１０へ進み、ファン２を停止することで温度差による自然給気へと切換える。ＳＴＥＰ８にてファン２が停止している場合はＳＴＥＰ１２へ進み、室内と床下の温度差Ｔｄが運転開始を決定する運転温度閾値Ｔｏ以下か判定し、室内と床下の温度差Ｔｄが運転温度閾値Ｔｏを越える場合はファン２の停止を継続し、室内と床下の温度差Ｔｄが運転温度閾値Ｔｏ以下の場合は、温度差による自然給気が見込めないと判断して、ＳＴＥＰ１３にてファン２を運転し機械換気を行う。このように停止温度閾値Ｔｓと運転温度閾値Ｔｏを別にすることで、温度差Ｔｄが温度閾値付近にあるときにファン２が運転／停止を繰り返すことによる駆動回路へのＯＮ／ＯＦＦ負担を減少することができる。ここで、停止温度閾値Ｔｓとしては温度差による自然給気が見込める１５℃、また運転温度閾値Ｔｏは停止温度閾値Ｔｓと３℃差をつければファン２の運転／停止を繰り返さないため、１２℃とすると良い。
【００２７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図５のフローチャートを参照しながら説明する。実施の形態１と同一部分は同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。ＳＴＥＰ１２、ＳＴＥＰ１３以外は実施の形態１と同一であり、ＳＴＥＰ９では、室内と床下の温度差Ｔｄが停止温度閾値Ｔｓ未満の場合ＳＴＥＰ１２へ進み、室内と床下の温度差Ｔｄが冷風温度閾値Ｔｃ以上であるか判定し、室内と床下の温度差Ｔｄが冷風温度閾値Ｔｃ未満の場合は現在のファン２の運転を継続し、室内と床下の温度差Ｔｄが冷風温度閾値Ｔｃ以上の場合はファン２の回転数を減少して床下の冷たい空気が室内に給気され冷風感を感じることを緩和させることができる。ここで、冷風温度閾値Ｔｃとしては冷風感を感じる１０℃とすると良い。
【００２８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について図６を参照しながら説明する。実施の形態１と同一部分は同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。図６に示すように、本体５には温度閾値変更手段８を備え、住宅の気密性が低く、室内と床下の温度差が小さくても自然給気による換気風量を満足できる住宅の場合は、施工者が任意に温度閾値を変更することで自然給気の頻度を高めることができ、消費電力を削減することができる。
【００２９】
ここで、温度閾値変更手段８としてはスライドスイッチ等を用いるのが良く、例えばスライドスイッチを気密性に合わせて「高」「低」の２段階に切換られるようにし、「高」の場合は停止温度閾値Ｔｓ＝１５℃、運転温度閾値Ｔｏ＝１２℃とし、「低」の場合は停止温度閾値Ｔｓ＝１３℃、運転温度閾値Ｔｏ＝１０℃とすることで、住宅の気密性に合わせて適切に自然給気を行うことができる。
【００３０】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について図７を参照しながら説明する。実施の形態１と同一部分は同一番号を付与し、詳細な説明は省略する。図７に示すように、本体５には報知手段９を備え、室内と床下に温度差があり自然給気が見込めるためファン２を停止している場合に報知手段９により報知することで、ファン２が停止していても正常に換気風量を満足できていることを使用者が容易に確認することができる。ここで、報知手段９としてはＬＥＤ等を用いるのが良く、安価に状態を報知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる空気調和機は、１つの温度センサで室内と床下の温度差を検出し、機械給気と自然給気を切換るものであり、一般住宅などに用いられる空気調和機に有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１  給気口
２  ファン
３  スイングルーバー
４  温度センサ
８  温度閾値変更手段
９  報知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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