JPS62119351A - 空気調和機の風向偏向方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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□□□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かで
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ィン
グさせる装置がある。（米国特許第３，２５７，９３１
最明＠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、吹田口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１０２、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１０７
ａ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１ｏ了す。

１０７ｃに接続されている。また各ベローズ１０７ａ、
１０７ｂ、１０７ｃにはそれぞれヒータ１０８ａ、１０
８ｂ、１０８ｃが巻かれている。

１０９はヒータ１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃの通電を
制御するマイクロスイッチである。

上記構成におイテ、ヒータ１０８ａ、１０８ｂ。

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ッチを動作させヒータ１０８ａ、
１０９ｂ、１０Ｆ３ｃへの通電を停止する。その結界、
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 しかしながら前記第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、例えば冷房時前記上下偏向羽
根が、水平方向のみとなり吹出された風による部屋全体
の温度を下げるまでに時間を要し、直接冷風を体全体に
浴びる冷房感にとぼしいという問題点を有していた。ま
た暖房時には、直接人体にあたるため十分に吹き出し温
度が上がってからでなければならず、特に運転開始から
下方吹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、特に冷房運転時の立下り時間の短縮や効率的
な冷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
、特に冷房暖房連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、冷媒を圧縮し、
室内熱交換器、室外熱交換器とともに冷凍サイクルを構
成する圧縮機と、送風機と前記室内熱交換器とを内部に
宵する室内ユニットと、この室内ユニットに設けられ前
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
向羽根をそれぞれ独立して偏向駆動する駆動手段と、前
記吹出口からの送風温度または室温が所定値に到達した
ときに前記駆動手段へ出力する出力手段と、前記出力手
段により、送風機の回転数を変更させる送風機駆動変更
手段とを備え前記吹出口から吹き出される空気が下方に
分岐されている状態において、前記吹き出し空気温度が
所定値に到達するまで、前記送風機の回転数は高速に回
転し、空気温度が所定値に到達したときに、前記左右変
更羽根を吹き出し方向が下方集中となり、かつ送風機の
回転数が低くなるように駆動するものである。

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吹
き出し温度、または室温がある設定温度にな・たとき、
下方分流＾しから下方集中吹出しとなりかつ、送風機の
回転数も下がり、風量が小となるために、冷房運転開始
時、短時間ｌ〆床に冷房感が早く達し、かつ冷房感が満
たされた場合、やわらかい冷房感が得られる。

また暖房時にあっては、体に直接、風が当たらず体感的
に寒さを感じることなく、居住空間下部の周辺部から暖
房を行ない、温度が上昇し、設定温度になったとき、風
量が小さくなり、やわらかい暖房感が得られ、温度分布
の向上、快適性の向−ヒ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、
コアンダ効果によって上下の風向偏向を行う上下偏向羽
根１は、その長手方向にシャフト２を有し、このシャフ
ト２は中モータ（ステ・ソピングモータ）ａ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って水平
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５ａ、ロッド７ａ。

モータ用レバーアーム８ａを介して左モータ（ステッピ
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、ロッド７ｂ。

モータ用レバーアーム８ｂを介して右モータ（ステッピ
ングモータ）９ｂに接続している。ここで左偏向羽根５
ａはこの左偏向羽根５＆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９ａ、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
あるいはクラッ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。

またモータはステッ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、周囲温度によって変化する形状
記憶合金製バネを用いることも考えられる。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
する構成であってもよく、逆に分割せずに第２図に示す
ように単一の連結機４で連結してもよい。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
果によっ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、さらにはわん凸方向をそれぞれ逆にした
ものであってもよい。

次に、第１図に示した風向偏向装置を装着する室内ユニ
ット１０の斜視図を第４図に示す。

同図において、室内ユニット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５ａ。

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
る曲面となっている。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
なっている。

この室内ユニット１０の側断面図を第５図に示す。吸込
口１１に対向する位置に室内熱交換器１５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６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、キャピラリチューブ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、キャピラ
リチュー・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２
０、キャピラリチューブ１９、室内熱交換器１５の順ｌ
こ流れる。

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は室内熱交換器
２０の配管温度を検出する温度センサ、２１ｂは圧縮機
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２
１ｅ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って室温検出場所は
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７図に示す。マイクロコ
ンピュータ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ュータの
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、それに送風機モータ１６へパルス出力を供
給するバッファ２６を介して駆動手段である中モータ３
、左モータ９＆、右モータ９ｂ、送風機モータ１６が接
続されている。なお２７はバイアス抵抗、２８はスキャ
ン抵抗である。ここで第３図に示すブロック図と第７図
の回路の関係について説明すると、第７図のサーミスタ
２１は第３図の温度検出手段に相当し、第７図の記；窓
部２３は第３図の設定温度記憶手段に相当し、第７図の
駆動信号発生手段２４は第３図の駆動信号発生手段に相
当し、第７図の各モータ３，９ａ。

９ｂ、１６は第３図の駆動手段に相当する。

次に本実施例の動作を第８図に示す。同図は冷房運転時
のフローチャートである。

吹き出し温度ｔはサーミスタ２１で検出した温度であり
ｔｌ、　　ｔ２　　は設定温度である。この吹き出し温
度ｔは第１の設定温度ｔ１　よりも高い時には、中モー
タ３を左回転させ、上下偏向羽根１を下方位置に、左モ
ータ９ａを右回転、右モータ９ｂを左回転させる。また
送風機の回転数は高速にて回転する。すなわち吹き出し
空気は、下方分流となりかつ吹き出し風ｉは大となり第
９図に示すようになる。

このとき、上下偏向羽根１は、どのような初期状態にあ
るかわからないが中モータ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ｉｒ’ｒｈ後の位置と同位置にすでに偏向している
ときには、ストッ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。

そして中モータ３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が第１の設定温度ｔ１より
も高く＠２の設定温度ｔ２以下の場合には、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。また送風機の回転数は低速にて回転
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、冷房スタート時
急激に居住空間に、冷房感をほしい時には、体感的に非
常によい、下方分流吹き出し、かつ吹き出し風量穴とな
り、ある程度吹き出し温度が、下がった場合には、居住
空間に、冷房感のほしい下方空間、人体等に集中される
ように、下方集中吹き出し、かつ吹き出し風量は小とな
る。

このような動作をまた暖房運転開始時についてその効果
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。すなわち
下方分流吹き出し、吹き出し風量穴とすることにより、
コールドドラフト防止作用ができ、人体に寒さを感じさ
せることなく暖房作用を行なう。

次にある程度吹き出し温度が高くなったときには、下方
集中吹き出しとなり、また吹き出し風量は小となるため
、暖房感のほしい下方空間、人体等にソフトな暖房作用
を行なうことになる。すなわち居住空間の周辺から、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。

そしてさらに吹き出し温度が高くなった時には下方集中
吹き出し、吹き出し風量小となるため、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。上記実施例で
は、吹き出し温度によって上記動作を行ない暖房運転時
の制御を説明したが、室温によって上記動作を行なうこ
とにより居住空間の快適性を向上することも同様に可能
である。

吹き出し風量小とすることにより、居住空間下部の冷房
感のほしい空間、人体等に集中かつソフトな冷房を行な
い、室温が一定温度より上がった場、　　合、すなわち
居住空間が広がったり、人の出入りがはげしくて空気調
和機の冷房が不可能な場合、また冷房運転開始時、至急
に冷房感かほしい場合等には、下方分流吹き出し、吹き
出し風１大とすることにより居住空間下部のみを集中的
に冷房し１、　　快適性を向上させることができる。

また冷房運転開始時のように室温が高い場合には、下方
分流吹き出し、吹き出し風量穴として室全体、または要
求される下部空間を冷房し、室温がある一定温度に下が
った後は、下方集中吹き出し、吹き出し風景小とするこ
とにより、圧縮機の運転時間の短縮を図り、経済的にも
安く効果的な冷房を行なうことができる。

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、冷房運
転時、吹き出し温度がある設定温度になったとき、下方
分流吹き出し、吹き出し風量穴から、下方集中吹き出し
、吹き出し風量小となるため、居住空間下部周辺の冷房
感の立下り、その後のソフトな冷房感等の快適性の向上
が図れるものである。

さらに吹き出し温度が高い時には、下方分流吹き出し、
吹き出し風量穴となるので、居住空間下部周辺、すなわ
ち、壁面から冷やすことになるので、温度分布の均一化
が図れる。さらに下方集中吹き出し、吹き出し風量小で
あると、直接人体、冷房がほしい空間に空気があたるた
めに、ソフトな冷房効果が図れることができる。

また、室温の変化によって、上記動作を行なう場合であ
っても、同様に効果的な、冷房、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図は同風向装置のブ
ロック図、第４図は同風向偏向装置を具備した空気調和
機の斜視図、第５図は同空気調和機の縦断面図、第６図
は同空気調和機の冷媒回路図、第７図は同空気調和機の
要部の電気回路図、第８図は同風向偏向装置の制御内容
を示すフローチャート図、第９図は、同空気調和機にお
ける下方分流吹き出し状態を示す説明図、第１０図は同
下方集中吹き出し状態を示す説明図、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、５ａ・・・・・・左偏向羽根、５ｂ・・・・・・
右偏向羽根、９ａ・・・・・左モータ、９ｂ・・・・・
・右モータ、ｉｏ・川・・室内ユニット、１２・・・・
・・吹出口、１５・・・・・・室内熱交換器、１７・・
・・・圧縮機、２０・・・・・・室外熱交換器、２ｔａ
、２１ｅ・・・・・温度センサ、２１ｂ・・・・・電流
検出器、２１ｃ、２１ｄ・・・・・・圧力検出器、２２
・・・・・・マイクロコンピュータ、２３・・・・・記
憶部、２４・・・・・駆動信号発生手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第２
図 第３図 第８図 ／１）−−−％内ｌニット 第９図 ／θ 第１０図 ／θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷媒を圧縮し、室内熱交換器、室外熱交換器とともに冷
   凍サイクルを構成する圧縮機と、送風機と前記室内熱交
   換器とを内部に有する室内ユニットと、この室内ユニッ
   トに設けられ前記室内熱交換器を通過した空気を吹出す
   吹出口と、この吹出口から吹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
   向又は集中方向に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、前記吹出口からの送風温度または室温が所定値に到
   達したときに前記駆動手段へ出力する出力手段と、前記
   出力手段により、送風機の回転数を変更させる送風機駆
   動変更手段を備え、前記送風温度または室温が所定値に
   到達する以前は、送風方向を下方でかつ左右方向とし、
   前記送風機の回転数を高速とし、送風温度または、室温
   が所定値に到達したときに、前記送風方向を下方向でか
   つ集中方向にし、前記送風機の回転数を低速とする空気
   調和機の風向偏向方法。