JPS62131140A - 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ィン
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ルバーアーム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１０７ａ、
１０７ｂ、１０７ｃにはそれぞれヒータ１０８ａ、１０
ａｂ、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。

上記構成において、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ン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（
的方向）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
出し温度が土がっ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
成する回転数可変型圧縮機と、回転数可変型送風機とを
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、前記回転数可変
型圧縮機と回転数可変型送風機と上下偏向羽根と左右偏
向羽根の駆動を制御する制御装置を設け、この制御装置
を、第１０図に示すように前記回転数可変型圧縮機を回
転数可変型送風機と上下偏向羽根と左右偏向羽根をそれ
ぞれ独立して駆動する駆動手段と、前記吹き出し温度を
検出する温度検出手段と、あらかじめ設定した温度を記
憶する設定温度記憶手段と、前記回転数可変型圧縮機の
回転数が高くかつ回転数可変型送風機の回転数が低くか
つ吹出口から吹き出される空気が左右に分岐されている
状態において、前記吹き出し空気温度が所定値に到達し
たときに回転数可変型圧縮機の回転数を低くかつ回転数
可変型送風機の回転数を高くしかつ上下偏向羽根を吹き
出し方向が下方となるように各駆動手段へ出力する空気
調和機の風向偏向方法である。

作　　用 上記手段により、吹き出し温度または室温がある設定温
度になったとき、回転数可変型圧縮機の回転数を低くか
つ回転数可変型送風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、暖房
運転時吹き出し温度が低い時には、回転数可変型圧縮機
の回転数を高くすることで吹き出し温度の上昇を促進さ
せるとともに居住空間上部のみで少ない風量での空気の
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る。また吹き出し温度が高い時には
、回転数可変型圧縮機の回転数を低くすることにより、
吹き出し温度を抑えつつ居住空間下部の周辺部から多い
風景での暖房を行なうため、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ツ）・２を有し、このシャ
ツｌ−２は中モータ（ステッピングモータ）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って水
平方向に偏向する左右偏向羽根は、連結９４ａ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、ロンドアｂ、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、１’３ｂ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　を右
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、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５ａと右偏向羽根５ｂに２分割にしたの
は、本発明の目的どする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
、さらにはわん白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３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４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に至る通風路中に回転
数可変型送風機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、回転数可変型圧縮機１
７．四方弁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
、回転数可変型圧縮機１７゜四方弁１８．室外熱交換器
２０．キャピラリチューブ１９．室内熱交換器１５の順
に流れる。

ここで２１ａ〜２１ｅ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は回転
数可変型圧縮機１７の電流を検出する電流検出器、２１
ｃは回転数可変型圧縮機１７の吐出配管の圧力を検出す
る圧力検出器。

２１ｄ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１
２に温度センサ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り、室温検出
場所は吸込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回転数可
変型送風機１６２回転数可変型圧縮機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はスキャン抵抗である。

次に本実施例の動作を＠７図に示す。同図は暖房運転時
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は設定温度である。この吹き出し温度ｔが第１の設
定温度ｔ１よりも低い時には、回転数可変型送風機１６
を低い回転数とし、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。すなわち回転数可変型圧縮機１７の回転数が高いた
め吹き出し温度がはやく上昇するとともに吹き出し空気
は少ない風量の水平分流となり第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、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。そして各モ
ータＯａ、９ｂ、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が第１の設定温度ｔ１より
も高い場合には、回転数可変型送風機１６を高い回転数
とし、回転数可変型圧縮機１７を低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。すなわち次ぎ出し温度の上昇を
おさえるとともに吹き出し空気は多い風量の下方分流と
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。

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少ない風量の
水平分流吹き出しとなるとともに吹出温間を速く上昇さ
せ吹き出し温度が暖められているときには間接的に人体
にあたるように多い風量の下方分流吹き出しとなるとと
もに吹き出し温度の上昇を極力おさえ、少ない入力で効
率よく運転する。

このような動作を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。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。すなわち少ない風量の水平
分流吹き出しとするとともに吹き出し温度をはやく上昇
させることにより、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
を行なうとともに吹き出し温度が低い場合の時間を短縮
させる。

次に吹き出し温度が高くなったときには、多い風量の下
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、この場合にあっても
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ったとき、回転数可変型送風
機の回転数を高くし、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
のみで少ない風量の空気の混合作用を行なう。すなわち
この時、少ない風量の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。また、立ち上がり時間も回転数可変
型圧縮機の回転数を高くするため短かい時間ですむ。

さらに吹き出し温度が高い時には、多い風量の下方分流
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と
ともに回転数可変型圧縮機の回転数を低くするため吹き
出し温度の上昇を除き少ない入力で効率よく運転する。

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ってか
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って上記動作
を行なう場合であっ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ャート、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、１０・・・・・・室内ユニット、１２・
・・・・・吹出口、１５・・・・・・室内熱交換器、１
７・・・・・・回転数可変型圧縮機、２０・・・・・・
室外熱交換器、２１ａ、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　ほか１名／　
　−一一上下嬬向羽核 ２−　シャフト ３−　中モータ ４ａ、４ｂ−一一連結機 ５ａ−一左偏向羽根 乙α、に６−　レバーアーム ９ａ−左上−タ ９６−　　右モータ 第　２　図 ３−　中モータ　　　２Ｉ−サーミスタ９ａ−−一　左
モータ　　　　２？−ｍ−マイクロコンピュータ９ｂ−
右モータ　　　ｚ３−　　記憶部１６−−−　回転殻可
変型送風機必　−駆ｖＪ信号発生手段１１　−ｍ−回転
数可変１圧縮銭２７−　バイアス、抵抗２８−　　スキ
ャン抵抗 第６図 第３図 ｎ

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回転数可変型圧縮機と、前記室内
   熱交換器と回転数可変型送風機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
   れ往復駆動する上下駆動手段および左右駆動手段と、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
   、回転数可変型送風機の回転数を変更する送風機駆動手
   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各駆動手段へ出力する出力手段を備
   え、前記送風温度または室温が所定値に到達する以前は
   、回転数可変型圧縮機の回転数を高くかつ回転数可変型
   送風機の回転数を低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へ分岐した方向とし、前記送
   風温度または室温が所定値に到着したときに、回転数可
   変型圧縮機の回転数を低くかつ回転数可変型送風機の回
   転数を高くするとともに送風方向を下方向でかつ左右へ
   分岐した方向に変更する空気調和機の風向偏向方法。