JPH057617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機の吹き出し方向を制御す
る風向偏向装置に関する。

従来の技術 現在まで、居住空間の快適性の向上を図るため
に空気調和機の風向偏向装置として、種々の装置
が考えられてきた。

例えば、吹出口を水平方向と垂直方向とに有
し、吹き出し温度が設定温度よりも低い時には水
平方向に吹き出し、設定温度よりも高い時には垂
直方向に吹き出す装置がある。（特公昭55−10813
号公報） すなわちこの第１の従来例の構成は、いわゆる
コールドドラフトを防止するもので、暖房効果を
高めることができる。

またさらに、広い居住空間内の快適性を向上さ
せるために、左右偏向羽根と上下偏向羽根を一定
周期でスウイングさせる装置がある。（米国特許
第3257931号明細書） この第２の従来例を第１１図、第１２図に示
す。同図において、吹出口１０１の前面部には、
垂直方向に吹き出しを偏向する上下偏向羽根１０
２、水平方向に吹き出し空気を偏向する左右偏向
羽根１０３，１０４が設けられている。そして上
下偏向羽根１０２は連結機１０５ａレバーアーム
１０６ａを介してベローズ１０７ａに接続されて
いる。また左右偏向羽根１０３，１０４は、それ
ぞれ連結機１０５ｂ，１０５ｃ、レバーアーム１
０６ｂ，１０６ｃ、を介してベローズ１０７ｂ，
１０７ｃに接続されている。また各ベローズ１０
７ａ，１０７ｂ，１０７ｃにはそれぞれヒータ１
０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが巻かれている。１
０９はヒータ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの通
電を制御するマイクロスイツチである。

上記構成において、ヒータ１０８ａ，１０８
ｂ，１０８ｃに通電を行なうことによりベローズ
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃは伸び、このベロ
ーズ１０７ｂの伸びによりマイクロスイツチを動
作させヒータ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃへの
通電を停止する。その結果、ベローズ１０７ａ，
１０７ｂ，１０７ｃ、は冷却され縮む。

そしてこの動作を繰り返すことにより吹き出し
空気のゆらぎ効果を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記第１の従来構成では、単に垂
直方向の偏向制御しかできないので、例えば暖房
時の冷風は直接人体にあたらないようにすること
ができるが、一方（前方向）への吹き出しとなる
ために居住空間内の空気の移動が大きくなり、体
感的には実際の室温以下の温度に感じてしまう。
また下方吹き出しは直接人体にあたるため、十分
に吹き出し温度が上がつてからでなければなら
ず、特に運転開始から下方吹き出しまでに時間を
要し、暖房立上りが遅くなるという問題を有して
いた。

また第２の従来構成では、水平方向への吹き出
し偏向可能なものではあるが、吹き出し温度に無
関係にスイングするため、特に暖房運転時の立上
り時間の短縮や効率的な暖房を行なうことができ
ないという問題を有していた。

本発明は、空気調和機を用いた居住空間の快適
性の向上、特に暖房運転開始時の快適性の向上を
図ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明は、冷媒を圧
縮し、室内熱交換器、室外熱交換器ともに冷凍サ
イクルを構成し、周波数の変化によつて回転数が
変化する圧縮機と、送風機および前記室内熱交換
器とを内部に有する室内ユニツトと、この室内ユ
ニツトに設けられ前記室内熱交換器を通過した空
気を吹き出す吹出口と、この吹出口から吹き出さ
れる空気を略水平方向から下方向に偏向する上下
偏向羽根と、前記吹出口の左右に独立して設けら
れ、かつ前記吹出口から吹き出される空気を左右
方向に分岐して偏向する左右偏向羽根と、前記上
下偏向羽根と左右偏向羽根をそれぞれ独立して偏
向駆動する駆動手段と、前記圧縮機の運転周波数
を変更する圧縮機運転周波数変更信号発生手段
と、あらかじめ設定された周波数を記憶する記憶
部と、前記圧縮機の運転周波数と、前記記憶部に
あらかじめ設定された設定周波数とを比較し、そ
の比較結果により、前記上下偏向羽根、前記左右
偏向羽根の偏向角度を変化させるように前記駆動
手段に信号を送る駆動信号発生手段とからなる。

作 用 上記構成により本発明の空気調和機の風向偏向
装置は、圧縮機運転周波数がある設定周波数にな
つたときからある設定時間後に水平分流吹き出し
から下方分流吹き出しとなるために、圧縮機運転
周波数が低いつまり吹き出し温度が低い時には、
居住空間上部のみで空気の混合作用を行ない、体
感的に寒さを感じることなる暖房を行なうことが
できる。

また圧縮機運転周波数が高くなり所定時間経過
後の吹き出し温度が高い時には、居住空間下部の
周辺部から暖房を行なうため、温度分布の向上、
快適性の向上を図ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例による空気調和機の風
向偏向装置を図面を用いて説明する。

第１図は同装置の要部分解斜視図である。同図
に示すように、吹き出し方向にわずかにわん曲
し、コアンダ効果によつて上下の風向偏向を行う
上下偏向羽根１は、その長手方向にシヤフト２を
有し、このシヤフト２は中モータ（ステツピング
モータ）３に接続されている。また吹き出し空気
をコアンダ効果によつて水平方向に偏向する左右
偏向羽根は、連結機４ａに連結された左偏向羽根
５ａと、連結機４ｂに連結された右偏向羽根５ｂ
とから構成されている。そして左偏向羽根５ａ
は、羽根用レバーアーム６ａ、ロツド７ａ、モー
タ用レバーアーム８ａを介して左モータ（ステツ
ピングモータ）９ａに接続し、右偏向羽根５ｂ
は、羽根用レバーアーム６ｂ、ロツド７ｂ、モー
タ用レバーアーム８ｂを介して右モータ（ステツ
ピングモータ）９ｂに接続している。ここで左偏
向羽根５ａはこの左偏向羽根５ａよりも左側に中
心を有するようにわずかにわん曲し、右偏向羽根
５ｂはこの右偏向羽根５ｂよりも右側に中心を有
するようにわずかにわん曲している。すなわち後
述する吹出口１２の両側部１３ａ，１３ｂとで前
述のコアンダ現象を発生させ、風向偏向を行うた
めである。前記コアンダ効果については、従来よ
り周知の技術であるため、説明を省略する。

なお本実施例では、中モータ３、左モータ９
ａ、右モータ９ｂで駆動手段を構成しているが、
左右偏向羽根を駆動するモータを一つとすること
も可能で、さらにはギヤあるいはクラツチ等の切
換手段を用いることにより上下偏向羽根１と左右
偏向羽根を単一のモータで制御することも可能で
ある。またモータはステツピングモータに限ら
ず、誘導電動機等でもよい。また左右偏向羽根を
左偏向羽根５ａと右偏向羽根５ｂに２分割にした
のは、本発明の目的とする集中、分流動作を容易
に行なえる上にそれぞれ独立して風向制御できる
ためであり、さらに微妙な風向制御を行なうため
にはさらに細分割する構成であつてもよく、逆に
分割せずに第２図に示すように単一の連結機４で
連接してもよい。また左偏向羽根５ａ、右偏向羽
根５ｂをわん曲させたのは、コアンダ効果によつ
て風向偏向を行う他に、本発明の目的とする集
中、分流効果を高めるための形状であり、前記コ
アンダ効果を考慮しなければたとえわん曲してい
ない平面的な形状でもよく、さらにはわん曲方向
をそれぞれ逆にしたものであつてもよい。

次に、第１図に示した風向偏向装置を装着する
室内ユニツト１０の斜視図を第３図に示す。

同図において、室内ユニツト１０の前面には室
内空気を吸い込む吸込口１１を有し、この吸込口
１１の下部に上下偏向羽根１と左右偏向羽根５
ａ，５ｂを有する吹出口１２が設けられている。
この吹出口１２の両側部１３ａ，１３ｂはそれぞ
れ外方向へ前述の如くコアンダ効果にて風向偏向
を行うために漸次拡大する曲面となつている。ま
た下面部１４も前述の如くコアンダ効果にて風向
偏向を行うために漸次拡大する曲面となつてい
る。

この室内ユニツト１０の側断面図を第４図に示
す。吸込口１１に対向する位置に室内熱交換器１
５を有し、この室内熱交換器１５から吹出口１２
に至る通風路中に送風機１６を有している。

次に本実施例の冷凍サイクルを第５図に示す。

同図において、圧縮機１７、四方弁１８、室内
熱交換器１５、キヤピラリチユーブ１９、室外熱
交換器２０が環状に連結されている。ここで冷媒
は、暖房運転時には、圧縮機１７、四方弁１８、
室内熱交換器１５、キヤピラリチユーブ１９、室
外熱交換器２０の順に流れ、冷房運転時には、圧
縮機１７、四方弁１８、室外熱交換器２０、キヤ
ピラリチユーブ１９、室内熱交換器１５の順に流
れる。

ここで圧縮機１７は、周波数の変化にともなつ
て回転数が変化するものである。

次に本実施例の要部回路図を第６図に示す。マ
イクロコンピユータ２２内には、圧縮機運転周波
数変更信号発生手段、あらかじめ設定した周波数
を記憶する記憶部２３、この記憶部２３に記憶さ
れた設定値と運転周波数との比較から適宜出力信
号をある設定時間後に発生する駆動信号発生手段
２４を有している。出力側には各モータ３，９
ａ，９ｂへパルス出力を供給するバツフア２６を
介して駆動手段である中モータ３、左モータ９
ａ、右モータ９ｂが接続されている。

次に本実施例の動作を第７図に示す。同図は暖
房運転時のフローチヤートである。

ｔは圧縮機運転周波数でありt₁，t₂は設定周波
数である。この圧縮機運転周波数ｔが第１の設定
周波数t₁よりも低い時には、中モータ３を右回
転、左モータ９ａを右回転、右モータ９ｂを左回
転させて停止する。ここで中モータ３を右回転さ
せることは上下偏向羽根１を水平位置（必要に応
じては上方位置）に、左モータ９ａを右回転させ
ることは左偏向羽根５ａを左側に、右モータ９ｂ
を左回転させることは右偏向羽根５ｂを右側に駆
動することを示す。すなわち吹き出し空気は水平
（上方）分流となり第８図に示すようになる。こ
のとき、上下偏向羽根１、左偏向羽根５ａ、右偏
向羽根５ｂは、それぞれどのような初期状態にあ
るかわからないが、各モータ９ａ，９ｂ，３の駆
動後は必ず上記のような位置に回動するものであ
る。すなわち、初期状態において駆動後の位置と
同位置にすでに偏向しているときには、ストツパ
ー等の負荷抵抗でモータの回転させないか、ある
いはモータを空回転させる。そして各モータ９
ａ，９ｂ，３の回転後（必要に応じて回転前ある
いは回転中）は再び設定周波数とを比較する。

次に圧縮機運転周波数ｔが第１の設定周波数t₁
よりも高く第２の設定周波数t₂以下の場合には、
ある設定時間の後に中モータ３を左回転、左モー
タ９ａを右回転、右モータ９ｂを左回転させて停
止する。すなわち吹き出し空気は下方分流となり
第９図に示すようになる。この動作前にすでに第
８図のように水平分流状態にあるときは、実質的
には上下偏向羽根１のみが偏向することになる。

次に圧縮機運転周波数ｔが第２の設定周波数t₂
よりも高い場合には、ある設定時間の後に中モー
タ３を左回転、左モータ９ａを左回転、右モータ
９ｂを右回転させて停止する。すなわち吹き出し
空気は下方集中となり第１０図に示すようにな
る。

上記のような動作を行なうことにより圧縮機運
転周波数が低く体感的に好ましくない冷風の場合
では直接人体にあたらないように水平（上方）分
流吹き出しとなり、ある程度圧縮機運転周波数が
高く吹き出し温度が暖められているときには間接
的に人体にあたるように下方分流吹き出しとな
り、さらに周波数を高くし吹き出し温度が十分に
高いときには直接人体に吹きかかつても支障がな
いように下方集中吹き出しとなる。

すなわち、圧縮機運転周波数が低い、つまり吹
き出し温度が低い時には人体に直接あたるのは好
ましくない。また人体に直接あたらなくても居住
空間内の空気が大きく移動することは実際の室温
以下に感じるため、居住空間内の空気の移動は小
さい方が好ましい。すなわち水平分流吹き出しと
することにより、居住空間上部のみで吹き出し空
気が混ざり合い、人体に寒さを感じさせることな
く暖房作用を行なう。

次に圧縮機運転周波数が高い、つまりある程度
吹き出し温度が高くなつたときには、下方分流吹
き出しとなるため、居住空間の周辺から暖房作用
を行なうことになる。すなわち、この場合にあつ
ても居住空間内の空気の移動を小さくし人体に寒
さを感じさせずに暖房が行なえる。さらに壁面を
暖めることにより、居住空間内の温度分布を均一
にすることができる。

そして圧縮機運転周波数がさらに高い、つまり
さらに吹き出し温度が高くなつた時には、下方集
中吹き出しとなるため、人体に直接暖風をあて、
暖房効果を高めることができる。このとき、すで
に壁面もある程度暖められているために、居住空
間内に部分的に低温場所が生じることもない。

発明の効果 本発明は上記実施例の説明から明らかなよう
に、圧縮機運転周波数がある設定周波数になつた
とき、ある設定時間の後に水平分流（上方分流）
吹き出しから下方分流吹き出しとなるために、圧
縮機運転周波数が低い、つまり吹き出し温度が低
い時には居住空間上部のみで空気の混合作用を行
なう。すなわちこの時、水平吹き出しであるとと
もに分流吹き出しであるために、居住空間上部の
みでの空気の混合作用を向上することができ、居
住空間下部での大きな空気移動を防止することが
できるので、体感的に寒さを感じることがない。

さらに圧縮機運転周波数が高い、つまり吹き出
し温度が高い時には、下方分流吹き出しとなるの
で、居住空間下部周辺、すなわち壁面から暖める
ことになるので温度分布の均一化が図れる。さら
に、下方集中吹き出しであると、直接人体に吹き
出し空気があたるために、吹き出し温度が十分高
くなつてからでないと下方吹き出しを行なうこと
ができないが、分流吹き出しであるために、ある
程度の温度上昇で下方吹き出しとすることがで
き、暖房効果の立上りを早めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す風向偏向装置
の分解斜視図、第２図は同風向偏向装置における
左右偏向羽根の異なる連結状態を示す構成図、第
３図は同風向偏向装置を具備した空気調和機の斜
視図、第４図は同空気調和機の縦断面図、第５図
は同空気調和機の冷凍サイクル図、第６図は同空
気調和機の要部の電気回路図、第７図は同風向偏
向装置の制御内容を示すフローチヤート、第８図
同空気調和機における水平分流吹出状態を示す説
明図、第９図は同下方分流吹出状態を示す説明
図、第１０図は同下方集中吹出状態を示す説明
図、第１１図、第１２図はそれぞれ従来例を示す
風向偏向装置の要部斜視図および要部断面図であ
る。 １……上下風向偏向羽根、３……中モータ、５
ａ……左偏向羽根、５ｂ……右偏向羽根、９ａ…
…左モータ、９ｂ……右モータ、１０……室内ユ
ニツト、１２……吹出口、１５……室内熱交換
器、１７……圧縮機、２０……室外熱交換器、２
２……マイクロコンピユータ、２３……記憶部、
２４……駆動信号発生手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷媒を圧縮し、室内熱交換器、室外熱交換器
   ともに冷凍サイクルを構成し、周波数の変化によ
   つて回転数が変化する圧縮機と、送風機および前
   記室内熱交換器とを内部に有する室内ユニツト
   と、この室内ユニツトに設けられ前記室内熱交換
   器を通過した空気を吹き出す吹出口と、この吹出
   口から吹き出される空気を略水平方向から下方向
   に偏向する上下偏向羽根と、前記吹出口の左右に
   独立して設けられ、かつ前記吹出口から吹き出さ
   れる空気を左右方向に分岐して偏向する左右偏向
   羽根と、前記上下偏向羽根と左右偏向羽根をそれ
   ぞれ独立して偏向駆動する駆動手段と、前記圧縮
   機の運転周波数を変更する圧縮機運転周波数変更
   信号発生手段と、あらかじめ設定された周波数を
   記憶する記憶部と、前記圧縮機の運転周波数と、
   前記記憶部にあらかじめ設定された設定周波数と
   を比較し、その比較結果により、前記上下偏向羽
   根、前記左右偏向羽根の偏向角度を変化させるよ
   うに前記駆動手段に信号を送る駆動信号発生手段
   とからなる空気調和機の風向偏向装置。