JP4467214B2 - 空気調和機及びその吹出し空気制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機及びその吹出し空気制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、壁掛け型の空気調和機においては、その吹出し口に熱交換後の吹出し空気を上下方向に変更する複数のルーバを備えているものがある。このようなルーバは、吹出し空気の流れを円滑にし、方向性を良くするために、略同一形状のルーバを正面から見て前後方向に平行に配置されているのが一般的である。
【0003】
また、このようなルーバを用いて室内の温度分布を向上させたり、冷風感を得たりするために、ルーバを所定の角度範囲内で繰り返して回動させる、いわゆる、スイングモードが用いられる。このスイングモードは、例えば、リモートコントローラに設けられたスイング釦などを使用者が操作することによって動作を開始し、再度スイング釦を操作すると停止するように構成されている。
【0004】
このように複数のルーパを備えた空気調和機では、これらのルーバをリンク機構によって駆動するものと、ルーパ毎に駆動モータを設け、個別に駆動するものとがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
リンク機構によって複数のルーバを一括駆動する空気調和機では、これらのルーバをスイング動作させた場合、全てのルーバが機械的に連結されているため、複数のルーバは同時に回動する。また、ルーバをモータで個々に駆動する構成であっても、スイング動作においては同時に同じように回動させていた。このため、それぞれのルーバは互いに平行に保たれた状態で回動することになり、風向は変化するが、それ以外の変化に乏しく、空気の攪拌性能及び快適性向上の観点で若干劣っていた。
【0006】
なお、リンク構造とルーバの形状により、ルーバの方向が下方に向かうに従って、2つのルーバの吹出し側が狭まり、吹出し空気の風速を上げるようにして吹出し空気の到達距離を増加させるものも考えられているが、この場合も回動範囲の一方から他方に向かうに従って風速が増加、又は、減少したりするのみで、細かな風速変化は得られない。
【0007】
一方、ファンの回転数を変動させ、自然のそよ風を真似た吹出し風を得るようにした空気調和機も考えられているが、この場合、室内ファンの回転数変化時に騒音が発生するというような問題があり、満足なものは得られていない。
【0008】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、風向の変化と併せて風速も逐次変化させることができ、これによって、空気の攪拌性能及び快適性の向上を図り得る空気調和機及びその吹出し空気制御方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、
室内に熱交換後の空気を吹出す吹出し口を有する空気調和機において、
前記吹出し口に平行に配置されている、上下方向の吹出風向を制御する吹出し空気の方向を変更する第1及び第2のルーバと、
前記第1及び第2のルーバを個々に回動させる駆動装置と、
第1、第2のルーバを前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度から下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度まで、さらに下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度から前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度まで順次回動させるスイングモードを備え、
上限位置の角度と下限位置の角度との間の角度を複数に分割した所定の角度を設定し、
スイングモードは、前記駆動装置を制御することによって、前記第1及び第2の複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を大きくする方向に順次に回動させ、開度の上限まで到達した前記複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を小さくする方向に順次に回動させる制御を少なくとも1回実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2に係る発明は、
室内に熱交換後の空気を吹出す吹出し口を有する空気調和機の吹出し空気制御方法において、
前記吹出し口に平行に配置されている、上下方向の吹出風向を制御する吹出し空気の方向を変更する第1及び第2のルーバを、駆動装置により、個々に回動させ、
第1、第2のルーバを前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度から下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度まで、さらに下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度から前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度まで順次回動させるスイングモードを備え、
上限位置の角度と下限位置の角度との間の角度を複数に分割した所定の角度を設定し、
スイングモードは、制御手段により前記駆動装置を制御することによって、前記第1及び第2の複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を大きくする方向に順次に回動させ、開度の上限まで到達した前記複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を小さくする方向に順次に回動させる制御を少なくとも1回実行する、
ことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る空気調和装置の室内ユニットの横断面図である。同図において、スプリット型の空気調和機の室内ユニット2が壁4に掛けられ、壁に設けた貫通孔5を通して、冷媒配管、渡り線、ドレイン配管を一纏めにした接続部6が外部に導出されている。室内ユニット2は前面に室内空気の吸込み口7を有し、上面にも室内空気の吸込み口8を有し、さらに、前面下部に空調用空気(冷房空気、除湿空気、暖房空気)の吹出し口9を有している。室内空気の吸込み口7と8の間の正面板の内部に通風路10が形成され、この通風路10に室内熱交換器11と防塵用(及び消臭用)フィルタ12とが配置され、室内熱交換器11の内側に横流型の室内ファン13が設けられている。
【0012】
ここで、室内熱交換器11は逆V字状に配置される。空気の吸込み口8には2個の開閉翼15a,15bが設けられ、吹出し口9には同じく2個のルーバ16a,16bが設けられている。
【0013】
空調運転が開始されると室内ファン13は回転し、開閉翼15a,15bは開放され、前ルーバ16a、後ルーバ16bは図示を省略したリモートコントローラの指令に従って開閉制御される。これによって、吸込み口7及び8をそれぞれ通して室内ユニット2内に室内空気が吸い込まれ、フィルタ12及び室内熱交換器11を通して熱交換され、吹出し口9を通して室内に吹出される。ここで、室内ファン13は可変速制御され、前ルーバ16a,後ルーバ16bは交互に所定の角度だけ開度を大きくする方向に回動されて開度の上限まで到達した後、開度を小さくする方向に交互に所定の角度だけ回動される。
【0014】
図2は室内ファン13、前ルーバ16a及び後ルーバ16bの制御系統を示すブロック図である。ここで、制御装置20は室内ユニット2の前面部に設けられるもので、マイクロコンピュータを含んで構成されている。この制御装置20は赤外線を受光する図示省略の受光部を備え、リモートコントローラ30からの赤外線による制御指令を受信して、室内ファン13を駆動するファンモータ21、前ルーバ16aを駆動する前ルーバモータ22a、後ルーバ16bを駆動する後ルーバモータ22bを制御する。なお、リモートコントローラ30はスイングの開始、終了を指令するスイング釦31を備えている。なお、室内ファン13を駆動するファンモータ21の制御については、種々の方法が提案されて公知であるのでその説明を省略し、主に前ルーバ16a及び後ルーバ16bの駆動制御に関して、以下に詳細に説明する。
【0015】
図3は前ルーバ16a及び後ルーバ16bの概略動作の説明図であり、空気調和機の停止中は、(a)に示すように前ルーバ16a及び後ルーバ16bの両方が共に閉じられている。ここで、リモートコントローラ30の指令によって運転が開始され、かつ、スイング釦31が押し操作されると、(b)に示すように、前ルーバ16aは予め設定された角度θ11になり、後ルーバ16bも予め設定された角度θ12になるように初期設定される。次に、(c)に示すように前ルーバ16aのみを5度だけ回動させて大きな開度θ12にするが、その間、後ルーバ16bは初期の開度θ21を保持する。
【0016】
次に、(d)に示すように、前ルーバ16aの開度がθ12に到達した段階で、この開度を保持したまま今度は後ルーバ16bのみを5度だけ回動させて大きな開度θ22にする。このように、前ルーバ16a及び後ルーバ16bのうちの一方を5度だけ回動させてその開度を大きくする間、他方を現在の開度に保持する動作を繰り返すことによって、ルーバを回動させることが可能な最大角度の近傍に到達する。(e)及び(f)はこの状態を示したもので、例えば、(e)においては後ルーバ16bの開度をθ2n-1に保持したまま前ルーバ16aを5度だけ回動させて最大の開度θ1nにする状態を示し、(f)は前ルーバ16aを最大開度θ1nに保持したまま後ルーバ16bを5度だけ回動させて最大開度θ2nにする状態を示している。かくして、実線の矢印Aで示した各工程を通して前ルーバ16a及び後ルーバ16bの両方を最大開度に到達させる。
【0017】
その後、実線の矢印とは反対の破線の矢印Bに記した制御を行って、すなわち、(f)→(e)・・・(d)→(c)→(b)の制御を行って前ルーバ16aを初期開度θ11に、後ルーバ16bを初期開度θ21に復帰させる。
【0018】
さらに、矢印Aに示した制御と矢印Bに示した制御を繰り返し、リモートコントローラ30のスイング釦31が押し操作された時、(a)に示すように全閉の状態に復帰する制御が行われる。
【0019】
図3を用いて説明した制御を行うことによって、図4(a)に示すように、前ルーバ16a及び後ルーバ16b間の先端部が広くされて弱い風が吹き出されたり、図4(b)に示すように、前ルーバ16a及び後ルーバ16bの先端部が狭められて強い風が吹き出されたりする動作が、ルーバの最大回動範囲で細かく繰り返される。この結果、室内空気の攪拌が良くなり、快適性も向上する。
【0020】
図5は上記の制御に対応する制御装置20の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、以下、その手順を説明する。先ずステップ101でスイング開始の指令が与えられたか否かを判定する。スイング開始の指令が与えられておれば、ステップ102にて前ルーバ16aの初期開度位置θ1i及び後ルーバ16bの初期開度位置θ2iを記憶する。続いて、ステップ103では、前ルーバ16aの開度を1回で変化させる単位角度m1を+5度に決定すると共に、後ルーバ16bの開度を変化させる単位角度m2を+5度に決定する。
【0021】
次に、ステップ104にて、各ルーバを回動させる目標開度θ1r,θ2rをステップ102にて記憶したルーバの角度位置θ1i及びθ2iに決定し、続いて、ステップ105にて前ルーバ16aの回動目標位置θ1rをθ1r+m1に設定し、次のステップ106にて前ルーバ16aを回動目標位置θ1rまで駆動して停止させる。
【0022】
次に、ステップ107にて、回動目標位置θ1rが最大回動範囲の上限θmaxに到達したか否かを判定し、最大回動範囲の上限θmaxに到達しておれば、ステップ108にて前ルーバ16aの開度を1回で変化させる単位角度m1を−5度に決定して、ステップ111の処理に進み、最大回動範囲の上限θmaxに到達していないと判定した場合にはステップ109にて最大回動範囲の下限か否かを判定し、下限であれば開度を変化させる単位角度m1を+5度に決定してステップ111の処理に進み、最大回動範囲の下限でない場合には直接ステップ111の処理に進む。
【0023】
ステップ111では後ルーバ16bの回動目標位置θ2rをθ2r+m2に設定し、次のステップ112にて後ルーバ16bを回動目標位置θ2rまで駆動して停止する。
【0024】
次に、ステップ113にて、回動目標位置θ2rが最大回動範囲の上限θmaxに到達したか否かを判定し、最大回動範囲の上限θmaxに到達しておれば、ステップ114にて後ルーバ16bの開度を変化させる単位角度m2を−5度に決定して、ステップ117の処理に進み、最大回動範囲の上限θmaxに到達していないと判定した場合にはステップ115にて最大回動範囲の下限か否かを判定し、下限であれば1回で変化させる単位角度m2を+5度に決定してステップ117の処理に進み、最大回動範囲の下限でない場合には直接ステップ117の処理に進む。
【0025】
そして、ステップ117においては、スイング終了の指令が与えられているか否かを判定し、与えられていないと判定した場合には上述したステップ105以下ステップ117までの処理を繰り返す。これによって、スイング開始の指令が与えられてからスイング終了の指令与えられない限り、前ルーバ16aと後ルーバ16bとを交互に5度ずつ変更して最大回動範囲の上限まで到達すると、今度は最大回動範囲の下限まで減少させる動作を繰り返す。
【0026】
一方、ステップ117にてスイング終了の指令が与えられたと判定した場合にはステップ118で前ルーバ16aを初期開度位置θ1iまで駆動して停止させ、続いて、ステップ119にて後ルーバ16bを初期開度位置θ2iまで駆動して停止させて一連の処理を終了する。
【0027】
このように、図5のフローチャートで示した処理を実行することにより、図3及び図4を用いて説明した前ルーバ16a及び後ルーバ16bの開度変更、並びに、開度を増加する過程で風速の遅い弱い風にしたり、風速の速い強い風にしたりすることができ、また、開度を減少させる過程においても同様な風速変更が短期間に行われる。
【0028】
なお、上記の実施形態では吹出し口9に並設されるルーバが2個の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、3個以上のルーバであっても隣接する2個のルーバの一方を単位角度だけ回動させている間他方を停止させ、反対に、他方を単位角度だけ回転させている間一方を停止させるようにすることもできる。
【0029】
また、上記の実施形態では1回に回動させる角度を5度に設定したが、この1回に回動させる単位角度はこれに限定されず、要は一方を先行して回動させたとき風速が遅くなり、その後に他方を回動させたとき風速が速くなるように適宜の角度を選定すれば良い。実際にはルーバモータにパルスモータが使用されることが多く、この場合、角度に対応したパルス数によって1回の回動角度と全回動範囲が設定される。さらに、ギヤードモータ等を使用する場合は、1回の回転角度はモータへの通電時間に設定することも考えられる。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、風向の変化と併せて風速も逐次変化させることができ、これによって、空気の攪拌性能及び快適性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和装置の室内ユニットの横断面図。
【図2】図1に示した実施形態中、室内ファン、前ルーバ及び後ルーバの制御系統を示すブロック図。
【図3】前ルーバ及び後ルーバの概略動作を説明するための説明図。
【図4】前ルーバ及び後ルーバの回動角度変更に伴う風速の変化を示す図。
【図5】図2に示した制御装置を構成するマイクロコンピュータの具体的な処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
2 室内ユニット
7,8 吸込み口
9 吹出し口
10 通風路
11 室内熱交換器
12 フィルタ
13 室内ファン
16a 前ルーバ
16b 後ルーバ
20 制御装置
21 ファンモータ
22a 前ルーバモータ
22b 後ルーバモータ
30 リモートコントローラ
31 スイング釦
Claims (2)
- 室内に熱交換後の空気を吹出す吹出し口を有する空気調和機において、
前記吹出し口に平行に配置されている、上下方向の吹出風向を制御する吹出し空気の方向を変更する第1及び第2のルーバと、
前記第1及び第2のルーバを個々に回動させる駆動装置と、
第1、第2のルーバを前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度から下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度まで、さらに下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度から前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度まで順次回動させるスイングモードを備え、
上限位置の角度と下限位置の角度との間の角度を複数に分割した所定の角度を設定し、
スイングモードは、前記駆動装置を制御することによって、前記第1及び第2の複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を大きくする方向に順次に回動させ、開度の上限まで到達した前記複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を小さくする方向に順次に回動させる制御を少なくとも1回実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。 - 室内に熱交換後の空気を吹出す吹出し口を有する空気調和機の吹出し空気制御方法において、
前記吹出し口に平行に配置されている、上下方向の吹出風向を制御する吹出し空気の方向を変更する第1及び第2のルーバを、駆動装置により、個々に回動させ、
第1、第2のルーバを前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度から下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度まで、さらに下方へ吹出す回動範囲下限位置の角度から前方へ吹出す回動範囲の上限位置の角度まで順次回動させるスイングモードを備え、
上限位置の角度と下限位置の角度との間の角度を複数に分割した所定の角度を設定し、
スイングモードは、制御手段により前記駆動装置を制御することによって、前記第1及び第2の複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を大きくする方向に順次に回動させ、開度の上限まで到達した前記複数のルーバを交互に所定の角度だけ開度を小さくする方向に順次に回動させる制御を少なくとも1回実行する、
ことを特徴とする空気調和装置の吹出空気制御方法。
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