JPH057620B2 - - 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
る風向偏向方法に関する。

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
直方向に吹き出し空気を偏向する上下偏向羽根１
０２、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
１０６ｂ，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、一方向（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 上記問題点を解決するために本発明は、冷媒を
圧縮する回転数可変型圧縮機と、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上
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の
駆動を制御する駆動手段と、回転数可変型圧縮機
の回転数を変更する圧縮機駆動手段と、運転を開
始した時点よりの経過時間が所定値に到達したと
きに前記各駆動手段に出力する出力手段を備え、
前記送風温度と前記経過時間が所定値に到達する
以前は回転数可変型圧縮機の回転数を高くかつ吹
出口から吹き出される空気が上方向または水平方
向で左右へ分岐されている状態とし、送風温度が
所定値に到達したときには、回転数可変型圧縮機
の回転数を低くするとともに送風方向を下方向で
かつ中央に集中した方向に偏向し、送風温度が所
定値に達する前に経過時間が所定値に到達したと
きには、一旦、回転数可変型圧縮機の回転数を高
くするとともに送風方向を下方向でかつ左右に分
岐した方向に偏向し、送風温度が所定値に到達す
るとあらためて回転数可変型圧縮機の回転数を低
くし、回転数可変型圧縮機の回転数を高くすると
ともに送風方向を下方向でかつ中央に集中した方
向となるようにしたものである。

作 用 上記手段により、本発明の空気調和機の風向偏
向方法は、運転開始からの経過時間がある所定時
間になる前に送風温度がある所定値になつたと
き、回転数可変型圧縮機の回転数を低くするとと
もに水平分流から下方集中吹き出しとするため
に、暖房運転時送風温度が低い時には、回転数可
変型圧縮機の回転数を高くすることで送風温度の
上昇の促進により立上り時間を短縮させるととも
に居住空間上部だけに空気の混合作用を行ない体
感的に寒さを感じることなく暖房を行なうことが
でき、送風温度が高い時には、回転数可変型圧縮
機の回転数を低くすることにより送風温度の上昇
を抑制しつつ人体に直接暖風をあて効率よく暖房
効果を高めることができる。また、送風温度があ
る所定値になる前に経過時間がある所定時間にな
つた時には、一旦回転数可変型圧縮機の回転数を
高いまま水平分流から下方分流吹き出しとするた
めに、経過時間がある所定値に近づくまでは送風
温度が低く前記のように送風温度の上昇の促進に
より立上り時間を短縮させるとともに居住空間上
部だけに空気の混合作用を行ない体感的に寒さを
感じることなく暖房を行なうことができ、ある所
定時間が経過してある程度送風温度が高くなると
居住空間の周辺から人体に寒さを感じさせること
なくまず壁面を暖めることにより立上り時間を短
縮できるとともに居住空間の温度分布を均一とす
ることができ、送風温度がある所定値に達すると
あらためて前記のごとく回転数可変型圧縮機の回
転数を低くすることにより送風温度を抑えつつ人
体に直接暖風をあて効率よく暖房効果を高めるこ
とができ、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５
ａ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。

またモータのかわりに、周囲温度によつて変化
する形状記憶合金製バネを用いることも考えら
れ、この場合には本発明の必須要件である温度検
出手段や設定温度記憶手段をこの合金自体が有す
ることになる。また左右偏向羽根を左偏向羽根５
ａ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圧縮機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、回転数可変型圧縮機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、回転数可変
型圧縮機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、回転数可変型圧縮機１
７、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２１ａ〜２１ｄは吹き出し温度を間接的
に検出する温度検出手段である。すなわち２１ａ
は室外熱交換器２０の配管温度を検出する温度セ
ンサ、２１ｂは回転数可変型圧縮機１７の電流を
検出する電流検出器、２１ｃは圧縮機１７の吐出
配管の圧力を検出する圧力検出器、２１ｄは室内
熱交換器１５の配管圧力を検出する圧力検出器で
ある。吹き出し温度を検出するには、直接吹出口
１２に温度センサーを設けることが考えられる
が、上記各部の温度、圧力、電流からも検出する
ことができ、いずれかを選択あるいは組合わせて
用いることも可能である。

また２１ｅは吸い込み温度を検出する温度検出
器であり、室温を検出する温度検出手段の一例で
あつて室温検出場所は吸込口近辺に限るものでは
ない。

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、あらかじめ設定
した温度を記憶する記憶部２３、この記憶部２３
に記憶された設定値と入力値との比較から適宜出
力信号を発生する駆動信号発生手段２４を有して
いる。このマイクロコンピユータの入力側にはコ
ンパレータ２５を介して温度検出手段であるサー
ミスタ２１が接続され、出力側には各モータ３，
９ａ，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回転数可変型圧縮機１
６、回転数可変型送風機１７、中モータ３、左モ
ータ９ａ、右モータ９ｂが接続されている。ここ
で２７はバイアス抵抗、２８はスキヤン抵抗であ
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。

吹き出し温度ｔはサーミスタ２１で検出した温
度でありt₁は設定温度である。この吹き出し温度
ｔが設定温度t₁よりも低い時には、回転数可変型
圧縮機１７を高い回転数とし、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
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５
ｂ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，９ｃ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をさせないか、あるいは
モータを空回転させる。そして各モータ９ａ，９
ｂ，９ｃの回転後（必要に応じて回転前あるいは
回転中）は再びサーミスタ２１の温度と設定温度
とを比較する。

次にサーミスタ２１の温度ｔが設定温度t₁より
も低く経過時間Ｔが設定時間T₁より大きい場合
は回転数可変型圧縮機１７を高い回転数とし中モ
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、サーミスタ２１の温度ｔが設定温度t₁よ
りも高い場合には回転数可変型圧縮機１６を低い
回転数とし中モータ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、体感的
に好ましくない冷風は直接人体にあたらないよう
に水平分流吹き出しとなるとともに吹出温度を速
く上昇させ、ある程度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、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＠ても支障がないため
に下方集中吹き出しとなる。

このような動作を暖房運転開始時についてその
効用を説明する。まず暖房運転開始直後の吹き出
し温度は低いため、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
混ざりあい、人体に寒さを感じさせることなく暖
房作用を行なう。

次にある所定時間が経過してある程度吹き出し
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。さらに壁面をまず暖め
ることにより、立上り時間を短縮できるとともに
居住空間内の温度分布を均一にすることができ
る。

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、吹き出し温度がある設定温度になる前に経過
時間がある設定時間になつたとき、回転数可変型
圧縮機の回転数を高くするとともに水平分流吹き
出しから下方分流吹き出しとなるために、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。

さらに経過時間がある設定時間になり吹き出し
温度が少し高い時には、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。ま
た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に高
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、効率よく暖房効果の立上りを早めることがで
きる。

また室温の変化によつて上記動作を行なう場合
であつても同様に効果的な暖房を行なうことがで
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媒回路図、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図は同
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、第１３図
は本発明による制御装置を示すブロツク図であ
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……回転数可変型圧縮機、２０……室外
熱交換器、２１ａ，２１ｅ……温度センサ、２１
ｂ……電流検出器、２１ｃ，２１ｄ……圧力検出
器、２２……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 冷媒を圧縮する回転数可変型圧縮機と、空気
   を吹き出す吹出口と、この吹出口から吹き出され
   る空気を上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往復駆動する駆動手段と、回
   転数可変型圧縮機の回転数を変更する圧縮機駆動
   手段と、吹出口での送風温度を検出する送風温度
   検出手段と、空気調和機が運転を開始した時点よ
   りの経過時間を検出する経過時間検出手段と、あ
   らかじめ設定した送風温度を記憶する設定温度記
   憶手段と、あらかじめ設定した経過時間を記憶す
   る設定時間記憶手段と、前記送風温度検知手段に
   より検出した送風温度が前記設定温度記憶手段に
   記憶された送風温度に等しくなつたことを検出す
   る温度比較手段と、前記経過時間検出手段により
   検出した経過時間が設定時間記憶手段に記憶され
   た設定時間に等しくなつたことを検出する時間比
   較手段と、前記温度比較手段又は前記時間比較手
   段からの命令で前記駆動手段に駆動信号を与える
   駆動信号発生手段とを備え、送風温度と経過時間
   が所定値に達する以前は、回転数可変型圧縮機の
   回転数を高くするとともに送風方向を水平方向も
   しくは上方向でかつ左右に分岐した方向とし、送
   風温度が所定値に到達したときには、回転数可変
   型圧縮機の回転数を低くするとともに送風方向を
   下方向でかつ中央に集中した方向に偏向し、送風
   温度が所定値に達する前に経過時間が所定値に到
   達したときには、一旦、回転数可変型圧縮機の回
   転数を高くしたままで送風方向を下方向でかつ左
   右に分岐した方向に偏向し、送風温度が所定値に
   達するとあらためて回転数可変型圧縮機の回転数
   を低くするとともに送風方向を下方向でかつ中央
   に集中した方向に偏向する空気調和機の風向偏向
   方法。