JPH0678837B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は空気調和機に関するものであって、特に空気
調和機本体からの吹出風の吹出方向を自動的に変更する
ことにより、空調快適性を向上する空気調和機に係る。

（従来の技術） 壁面高所据付形の空気調和機によって室内を暖房する場
合、暖気は自然対流によって上昇するため、空気調和機
本体から吹出される温風は床面、若しくは人の足元に向
けて吹くようにすることにより、室内全体の快適な空調
状態が与えられる。したがって、上記空気調和機本体に
設けられている吹出風の水平方向偏向板は、通常、暖房
時には下方傾斜位置に設定される。しかしながら、装置
始動時においては、上記空気調和機本体内の熱交換器は
低温状態にあり、その温度が上昇してくるまでは本体か
らは冷風が吹出され、この冷風が人体に当たるために、
空調快適性が損なわれる結果となっていた。そこで特開
昭60-169025号公報に示されている装置では、第７図に
示すように、吹出しグリル60に、形状記憶合金ばね61の
伸縮変形によって回動され、これにより吹出方向を変更
し得る水平方向偏向板62を配設している。これにより吹
出温度が低い間は水平方向に人の頭上へと吹き出す吹出
方向（Ａ）を与え、そして吹出温度が高くなったとき
に、形状記憶合金ばね61が、その温度に感応して伸びた
状態へと変形し、この結果上記水平方向偏向板62が傾斜
位置へと回動されて吹出方向が居住者方向（Ｂ）へと自
動的に変更される。このようにして始動時における冷風
吹出しによる不快感を防止し、暖房運転時における空調
快適性を向上しようとしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで空気調和機本体から温風が吹出されることとな
った定常運転時においては、上記従来装置のように水平
方向偏向板62の傾斜角度が常に一定である場合には、次
のような問題がある。それは、例えば空気調和機本体か
らの温風吹出風速が弱い場合には、途中で天井面側へと
上昇してしまい、したがって居住者付近の床面にまで達
せず、室内の好適な暖房がなされなくなったり、また吹
出風速が強い場合には、居住者に流速の大きな温風が直
接当たることとなってその気流感により不快感を生じさ
せてしまうことである。このように従来は、例えば始動
時に暖房の迅速な立上りを行うために強風で、そして室
温が高くなってきたときに中風、或いは弱風というよう
な吹出風量の切換操作が行われるときには、その都度居
住者付近の気流状態が異なってくるために、住居者付近
は必ずしも最適な空調状態には維持されていなかった。

そこで近年の空気調和機においてはその操作性を向上す
るために、ワイヤレスリモコンが備えられるようになっ
てきているが、居住者付近に位置することとなるこのワ
イヤレスリモコンに風速センサを取着し、そこで検出さ
れる風速情報を基に吹出角を、定常運転時にも自動的に
変更し得るように構成することによって、上記のような
吹出風の変更がある場合にも居住者付近には常に一定の
温風が作用するようにすることが可能となる。

しかしながら上記のような風速センサはヒータ通電型が
一般的であり、常時検出動作を行わせる場合には、その
消費電力が大きなものとなる。一方この風速センサが組
み込まれるワイヤレスリモコンは、通常乾電池を駆動電
源とするものであって、その電力容量もそれ程大きくは
採れないので、風速センサの常時使用を想定した場合に
は、頻繁な電池交換をする必要があり、かえって操作性
を低下させてしまうという新たな問題が生じる。

この発明は上記した従来の問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、吹出風量の変更がある
場合にも、居住者付近の風速を略一定に維持し得ると共
に、ワイヤレスリモコンにおける消費電力を小さくする
ことができ、そのため空調快適性の向上と共に操作性を
向上し得る空気調和機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、第１図に示すように、
本体１からの吹出風の風量を変更するための風量切換ス
イッチ38と、この吹出風の吹出方向を変更するための水
平方向偏向手段６とを有すると共に、電池を電源とする
ワイヤレスリモコン22を具備して成る壁面高所据付形の
空気調和機であって、上記ワイヤレスリモコン22にその
周辺の風速を検出する風速検出手段25を取着し、定常運
転移行時に、上記風速検出手段25での検出風速が設定風
速に近づくように上記水平方向偏向手段６の吹出角を設
定すると共に、設定後は上記風速検出手段25での風速検
出を停止する吹出角制御手段41と、上記風量切換スイッ
チ38の切換操作時に、この切換前後の吹出風量の差と上
記設定吹出角とに基づいて、上記ワイヤレスリモコン22
周辺の風速が上記設定風速となるような新たな吹出角を
演算して上記水平方向偏向手段６の吹出角を修正する吹
出角修正手段42とを有している。

（作用） 定常運転移行時に、ワイヤレスリモコン22周辺の風速、
すなわち居住者付近の風速が、例えば居住者に直接吹出
風が当たるような気流感を感じさせず、かつ室内の好適
な温調を与え得る値として設定された設定風速となるよ
うに、風速検出手段25で実際に居住者付近の風速を検出
しながら水平方向偏向手段６の吹出角が吹出角制御手段
41によって設定される。そしてこの設定がなされた後は
上記風速検出手段25での風速検出は停止され、したがっ
てワイヤレスリモコン22において消費電力の大きな風速
検出手段25への電池からの電源供給は必要最小限に抑え
られる。しかしながら以降の定常運転時に吹出し風量の
切換えがあった場合にも、吹出角修正手段42によって、
上記水平方向偏向手段６は、居住者付近の風量切換後の
風速も上記した設定風速となるように、切換前後の吹出
風量の差と上記吹出角制御手段41による設定吹出角とに
基づいて演算され修正されていくので、居住者には常に
好適な空調状態が維持される。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機における具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第２図はこの発明の一実施例における壁面高所据付形の
空気調和機を据付けた室内の縦断面模式図を示してい
る。同図において、壁面の据付けられた空気調和機本体
１の内部には室内熱交換器２と送風ファン３とが配置さ
れており、上記送風ファン３作動時に、本体１の前面に
形成されている吸込グリル４から室内空気が吸込まれ、
そして上記室内熱交換器２を通過した空気が前面側下部
に形成している吹出グリル５から吹出されるようになさ
れている。上記吹出グリル５には、吹出風の方向を制御
するために、互いに平行な複数の偏向板より成る水平方
向偏向手段、すなわち水平フラップ６と、垂直フラップ
７とが配置されている。

上記水平及び垂直フラップ６、７は、第３図に示すよう
に、水平フラップ６が第１のステップモータ20に、また
垂直フラップ７が第２のステップモータ21にそれぞれリ
ンク機構を介して連結されている。上記各ステップモー
タ20、21の回転制御によって上記各フラップ６、７の向
きを変え、これにより本体１からの吹出風の吹出方向を
任意の方向に変更できるようになされている。

一方、上記空気調和機本体１から離れた位置で装置の運
転操作を行うために、第２図に示すように、居住者近辺
に位置することとなるワイヤレスリモコン22が配設され
ており、このワイヤレスリモコン22の内部には室内の温
度を検出するための室温検知センサ31が取着されてい
る。この室温検知センサ31により、居住者付近の室内温
度情報が与えられる。ところで上記ワイヤレスリモコン
22のケーシング23の表面には、人体の輻射率と略同等の
輻射率を有する塗料が塗布され、その内面に接触した状
態で上記室温検知センサ31を構成するサーミスタが配置
されている。なおこのサーミスタの周囲は断熱材24にて
被覆されている。室温検出サーミスタ31をこのような構
造にて取着してあるのは、人体と周囲との間の輻射熱の
授受を考慮した室温検出を行うようにしたためである。
つまり暖房運転時と冷房運転時とでは、壁面温度等の相
異から、人体と壁面等との間で授受される輻射熱の熱量
が相異することから、これと同様の作用を上記ケーシン
グ23の表面で行わせ、室温検知センサ31での検出温度
を、できるだけ人体が実際に感じる温度に近づけ、快適
空調を行おうとするためである。

上記ワイヤレスリモコン22のケーシング23の上面側には
凸状部が形成されており、その内部に、風速検出手段、
すなわち風速センサ25が取着されている。上記風速セン
サ25は、通常のヒータ通電形の検知部を有するセンサで
あって、検出素子を加熱するヒータに定電流を流し、こ
のとき上記検知素子の平衡温度が、その周辺の気流との
熱交換量の差、すなわち風速の差によって異なり、これ
が抵抗値の変化となることを利用して、風速の検出を行
うものである。そこで上記凸状部に穿設されている通気
孔を通して流通する気流の風速が、上記風速センサ25に
より、ワイヤレスリモコン22周辺の風速として検出し得
るようになされている。なお、上記ワイヤレスリモコン
22には、図示していないが、その他に運転スイッチと、
上記送風ファン３の回転速度を変更して本体１からの吹
出風量を強風、中風、弱風の三段階に切換えるための風
量切換スイッチと、そして以上の各制御構成部に作動電
流を供給するための乾電池により成る電源部等とが設け
られている。

第４図には上記装置において、暖房運転時における水平
フラップ６を制御する制御系のブロック図を示してい
る。なお垂直フラップ７は以後に説明する暖房運転時に
は、室内の略中央方向に吹出風が吹出されるような偏向
角度位置に設定されるものとしている。

第４図において、22は上記ワイヤレスリモコンであり、
このワイヤレスリモコンに設けられている運転スイッチ
35がON操作されると、後述する制御装置40に起動信号が
入力されてこの空気調和機の運転が開始されると共に、
ワイヤレスリモコン22に設けられている前記各制御構成
部に乾電池から電源が供給される。31は前記した室温検
知センサであり、この室温検知センサ31の室内温度検出
信号と、風速センサ25の風速検出信号とはそれぞれ上記
制御装置40に入力される。さらにこの制御装置40には、
前記した本体１からの吹出風量を切換えるための風量切
換スイッチ38操作時の風量切換信号も入力される。

上記制御装置40には、この空気調和機作動時の冷媒流通
状態を制御する機能部の他に、上記のような各入力信号
に基づいて水平フラップ６の吹出角を自動的に変更する
ための次の二つの制御部が設けられている。一つは運転
開始時における立上り制御を行うための吹出角制御手段
となる吹出角制御部41であり、他の一つの定常運転時に
おいて上記風量切換スイッチ38からの風量切換信号に応
じて水平フラップ６の吹出角を自動的に変更する吹出角
修正手段となる吹出角修正部42である。これらの各制御
部41、42からの出力信号に基づいて水平フラップ６の吹
出角は、ステップモータ制御装置43を介してステップモ
ータ20により設定変更が行われる。なお上記吹出角制御
部41により、後述するような立上げ制御時における上記
風速センサ25の検出動作の開始及び停止信号が出力さ
れ、これにより風速センサ25への乾電池からの通電状態
の切換えが行われるようになされている。

次に上記のような暖房運転時の水平フラップ６の制御方
式について第５図のフローチャートに基づいて詳しく説
明する。

暖房運転が、運転スイッチ35のスイッチ操作によりスタ
ートされると、まずステップS1において水平フラップ６
の初期設定がなされる。このとき水平フラップ６は水平
位置、すなわち吹出角０°に設定される。次いでステッ
プS2において、本体１の吹出グリル５に取着している吹
出温度検出用サーミスタ（図示せず）により検出される
吹出温度が予め設定された温度Tc（例えば38℃）に達し
たか否かを判断する。Tcに達するまではステップS1、S2
を繰返し、したがってTcに達するまで水平吹出状態が維
持される。これにより、運転開始直後の低温状態にある
室内熱交換器２を通して吹出される冷風は、居住者の頭
上へと吹出されることとなり、人に冷風感を与えないよ
うにしている。

吹出温度がTc以上となった時にステップS2からS3へ移行
し、水平位置にあった水平フラップ６を、吹出方向が本
体１の取着壁面に沿って真下方向となるように吹出角90
°に変更する。この状態での吹出しはステップS4におい
て前記室温検知センサ31での検出温度が予め定められた
設定温度Tm（例えば18℃）に達するまで継続される。こ
の間、吹出温度は温風になっている訳であるが、室内温
度が低い状態で温風を居住者方向に向けた場合には、本
体１から居住者位置に達するまでに吹出温の低下が生
じ、このため居住者は冷風感を感じることとなってしま
う。そこで、上記のように吹出方向を真下方向として床
面へ吹出し、そこから床面全体に広がる流速の小さな気
流とすることによって、居住者に気流感を感じさせず
に、室内を床面からまず暖めることとしているのであ
る。

次いで室温がTm以上になった時にステップS4からS5に移
行し、風速センサ25による風速検出動作が開始される。
そしてステップS6において、水平フラップ６の吹出角度
を真下方向から居住者方向へと変更するために、予め設
定された微小角度に応ずる変更信号が発生され、水平フ
ラップ６の吹出角が居住者方向へと徐々に変更される。
そしてステップS7において上記風速センサ25の検出風速
が予め設定している設定風速Vmに達したか否かを判断す
る。Vmに達するまで上記ステップS6、S7を繰返すことに
より、水平フラップ６は居住者方向へと徐々に変更さ
れ、VmになったときにステップS7からS8に移行して水平
フラップ６はその時の吹出角で静止される。上記設定風
速Vmは、例えば0.4m/秒の値であり、この風速において
は居住者は殆ど気流感を感ずるものではなく、したがっ
て気流感による不快感を居住者に感じさせることなく、
居住者付近の暖房がより効率よく行われることとなる。
上記のような吹出角制御部41における暖房開始時の立上
げ制御は、ステップS9において風速センサ25の風速検出
動作の停止を行うと共に、ステップS10において上記水
平フラップ６の最終の設定角度振動θ１を記憶すること
で終了し、次いで以降のステップS11〜S13で示した吹出
角修正部42による定常運転時の水平フラップ６の制御が
行われることとなる。

ステップS11は、風量切換スイッチ38の切換操作の有無
を判別するステップである。上記立上げ制御終了時に、
その時の風量切換スイッチ38の選択位置、例えば中風の
送風状態で、居住者付近の位置での風速が設定風速Vmと
なるような吹出角θ１に、水平フラップ６が設定された
訳であるが、以降の定常運転中に、吹出風量の変更がな
された場合、例えば弱風への風量切換スイッチ38の切換
操作がなされて、吹出風量が低下した場合には、状態吹
出角θ１の吹出角のままでは、居住者付近の風速は低下
し、したがって設定風速時における好適な暖房感が与え
られなくなる。一方風量を増加する側に切換られた場合
には、居住者付近の風速が増加し、その気流感による不
快感を感ずるようになってしまう。そこでこの風量切換
後の風量においても居住者付近の風速が設定風速となる
ように水平フラップ６の吹出角を自動的に修正すること
により、空調快適性が向上される。そしてこの実施例で
は、上記修正吹出角を、後述するように、予め空気調和
機本体１の制御装置に記憶されているデータに基づいて
演算することとしている。

ステップS11において風量切換スイッチ38からの切換信
号が入力された場合にはステップS11からステップS12に
移行する。ステップS12においては、第６図に示すよう
な予め求めているデータに基づいて風量切換後の水平フ
ラップ６の最適吹出角を決定する。第６図は横軸に水平
フラップ６の吹出角度を採り、そして、風量が強風のと
きＨ、中風のときＭ、弱風のときＬのそれぞれの相対風
速線図を示している。縦軸は風速であるが、測定位置、
すなわち風速センサ25の取着されているワイヤレスリモ
コン22と空気調和機本体１との距離により縦軸の値は異
なるものとなる。前記立上げ制御の終了時に、風量Ｍで
吹出角度θ１の設定で風速センサ25において設定風速Vm
（例えば0.4m/秒）であった場合には、第６図中、点
（ａ）を通る横軸で0.4m/秒の風速が与えられ、この条
件下で風量がＭからＬに変更された場合には、風量Ｌ上
の風速線図上、上記0.4m/秒の横軸と交差する点（ｂ）
が上記測定点において新たに設定風速Vmを与える点とな
り、この点（ｂ）に応ずる吹出角θ２を決定する。そし
てステップS13で上記決定吹出角θ２へと水平フラップ
６を修正し、ステップS11に戻って次の風量切換信号の
入力待ち状態を継続する。

以上の説明のように上記実施例においては、立上げ制御
終了後には居住者付近の風速が、居住者に気流感による
不快感を与えることなく、かつ好適な暖房感を与え得る
設定風速Vmに、また吹出風量の切換えがあった場合にも
上記設定風速Vmに略維持されるようになされており、空
調快適性の向上が図られる。そして上記設定風速とする
ために実際に風速を検出する風速センサ25の検出動作
は、暖房開始時において、暖房運転毎に異なってくる室
内希望設定温度条件や居住者位置等に対応して、初期値
を与えるために一度だけ行われるものであり、その後の
風量切換えによる条件変化に対しては予め記憶している
データと上記初期値に基づいて本体１側の制御装置で行
うこととしている。このため風速センサ25での消費電力
は必要最小限に抑えられ、したがってこの風速センサ25
を取着しているワイヤレスリモコン22の消費電力も低下
し、通常、乾電池を電源とするワイヤレスリモコン22の
電池交換頻度も抑えられるので、操作性も向上したもの
となっている。

なお上記実施例はこの発明を限定するものではなく、こ
の発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば風速
センサ25の検出動作期間は、運転開始と同時に計時を開
始し、そして予め立上げに要する時間を見込んで時間設
定されたタイマにより制御される構成とすることもでき
る。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の空気調和機においては、居住者
に直接風がが当たるような気流感を感じさせることなく
室内の好適な温調が維持されると共に、ワイヤレスリモ
コンに取着される風速検出手段の作動期間、したがって
消費電力は必要最小限に抑えられた構成であり、このワ
イヤレスリモコンの電源となる乾電池等の電池をそれ程
頻繁に交換する必要が生じないので、空調快適性の向上
と共に、操作性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の機能ブロック図、第２図はこの発明
の一実施例における空気調和機の構成を示す室内縦断面
模式図、第３図が第２図の空気調和機に装設されている
水平フラップ及び垂直フラップの斜視図、第４図は第２
図の装置の水平フラップの制御ブロック図、第５図は同
装置の制御フローチャート、第６図は同装置における水
平フラップの吹出角度と各切換風量間の相対風速を示す
グラフ、第７図は従来装置を示す断面図である。 １……空気調和機本体、６……水平フラップ（水平方向
偏向手段）、22……ワイヤレスリモコン、25……風速セ
ンサ（風速検出手段）、38……風量切換スイッチ、41…
…吹出角制御部（吹出角制御手段）、42……吹出角修正
部（吹出角修正手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体（１）からの吹出風の風量を変更する
   ための風量切換スイッチ（38）と、この吹出風の吹出方
   向を変更するための水平方向偏向手段（６）とを有する
   と共に、電池を電源とするワイヤレスリモコン（22）を
   具備して成る壁面高所据付形の空気調和機であって、上
   記ワイヤレスリモコン（22）にその周辺の風速を検出す
   る風速検出手段（25）を取着し、定常運転移行時に、上
   記風速検出手段（25）での検出風速が設定風速に近づく
   ように上記水平方向偏向手段（６）の吹出角を設定する
   と共に、設定後は上記風速検出手段（25）での風速検出
   を停止する吹出角制御手段（41）と、上記風量切換スイ
   ッチ（38）の切換操作時に、この切換前後の吹出風量の
   差と上記設定吹出角とに基づいて、上記ワイヤレスリモ
   コン（22）周辺の風速が上記設定風速となるような新た
   な吹出角を演算して上記水平方向偏向手段（６）の吹出
   角を修正する吹出角修正手段（42）とを有していること
   を特徴とする空気調和機。