JPS62131148A - 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Ｊ：ヲ図るために空気
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
トラフ）ｋ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白土させるため
に、左右偏向羽根とと下偏向羽根を一定周期でヌウィン
グさせる装置がある。（米国特許第３２５７９３１号明
細苺） この第２の従来例全第１１図、第１２図しで示す。

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？１禰向する上下偏向羽根１０２、水平方
向に吹き出し空気？偏向する左右偏向羽根１０３．１０
４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を介してベローヌ−
１０７ａに接続されている。また左右偏向羽根１０３．
１０４ばそれぞれ連結機１０５ｂ、１０５ｃ、レバーア
ーム１０６ｂ、１０６ｃｅ介してベローズ１０７ｂ、１
０７ｃに接続されている。また各ベローズ１０７ａ、１
０７ｂ、１０７ｃにはそれぞれヒータ１０８ａ、１０８
ｂ、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。

と記構成において、ヒータ１０８ａ、１０８ｂ、１０８
ｃに通電を行なうことによりベローズ１０７ａ、１０７
ｂ、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・１０８
ｂ・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、例えば暖房時、前記上下偏
向羽根が水平から下方に駆動した際、吹き出された風は
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き出し
までに時間を要し、暖房立と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とり時間の短縮や、効率
的な暖房を行なうことができないという間顧全有してい
た。

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

問題点を解決するための手段 と記問題点を解決するために本発明は、冷媒全圧縮し、
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１Ｍ記室内熱交換器とを内部
だ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ヲ１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全左右方向に分
岐または集中偏向する左右偏向羽根と、＠肥土下偏向羽
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、前記吹き出し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、前記圧縮
機と前記送風機の回転数をそれぞれ変化させる回転数可
変手段を有し、ｍｌ記吹出口から吹き出される空気が水
平方向で集中している状態において、前記吹き出し空気
温度または室温が所定値に到達したときに前記と下偏向
羽根と前記左右偏向羽根を、吹き出し方向が下方分岐と
なるように駆動し、前記送風機の回転数を低速から高速
へ変化させるとともに前記圧縮機の回転数全高速から低
速へ変化するものである。

作　　　用 北記構成により本発明は、吹き出し温度または室温があ
る設定温度になったとき、吹き出し方向が水平集中吹き
出しから下方分流吹き出しとなり、かつ送風機の回転数
が低速から高速回転となり、風量が小から大となるとと
もに、圧縮機の回転数が高速から低速回転となり圧縮機
能力が高能力から低能力（必要能力）となるために、暖
房時において吹き出し温度が低い時には、小風量で居住
空間上部へ吹き出すため居住空間と部のみで空気の混合
を行なうことができ、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、かつ小風量で圧縮機が高能力で
あるため、吹き出し温度の上昇時間を短縮することがで
きる。また吹き出し温度が高い時には、大風量でかつ圧
縮機の回転数を抑えつつ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、
コアンダ効果によってと下の風向偏向を行う上下回向羽
根１は、その長手方向にシャフト２全有し、このシャフ
ト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、連結機４ａに連結された
左偏向羽根５＆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（７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、ロッド７ｂ。

モータ用レバーアームａｂｅｄ”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【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１２０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。

なお木実雄側では、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、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？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、本発明の目的とする集中、分流動作を容易に行なえ
ると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で連接してもよい。

また右偏向羽根５ａ、右偏向羽根５ｂｉわん曲させたの
は、コアンダ効果によって風向偏向全行う他に、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’に有する吹出
口１２が設けられている。この吹出口１２の両側部１３
ａ、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
偏向全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ｔｅａを有している。

１６ｂは送風機を回転させるための送風モータ（トラン
ジスタモータ）である。

次に本実施例の冷凍サイケ）Ｖｆ第６図に示す。

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１
７、西方弁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〜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
の吐出配管の圧力全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Ｉｎ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。又２１ｅ
は吸込み温度を検出する温度センサーで、室温を検出す
る一例全示し、室温を検出する場所は吸込み口近辺に限
らず、任意の位置でもよい。

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とこの駆動信号発生手段２４によって発生し
た信号全送風モータ１６ｂと圧縮機１７の回転数に可変
する回転数可変手段２５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２６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３．９ａ１９ｂ出力を供給するバッファ２７を
介して駆動手段である中モータ３、左モータ９ａ、右モ
ータ９ｂ、送風モータ１６ｂ１圧縮機１７が接続されて
いる。ここで２８はバイアス抵抗、２９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図の回路図の関
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図の記憶部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
回転数可変手段２５は第３図の回転数可変手段に相当し
、第７図の各モータ３．９ａ、９ｂ１１６ｂ、１７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。同図は暖房運転時
のフロチャートである。

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が設定温
７　ｔ　１　よりも低い時には、中モータ３を右回転、
左モータ９ａを左回転、右モータ９ｂを右回転させて停
止し、送風モータ１６ｂの回転数を低速回転しかつ圧縮
機１７を高速回転とする。ここで、中モータ３を右回転
させることはと下偏向羽根１を水平位置（必要に応じて
はと方位置）に、左モータ９ａを左回転させることは左
偏向羽根５ａ’ｊｚ右側に、右モータ９ｂｅ右回転させ
ることは右偏向羽根５ｂ’を左側に駆動することを示す
。すなわち圧縮機１７を高能力でかつ吹き出し空気は風
量が小の水平集中となシ第９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３．９ａ、９ｂ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ｌ−，パー等の負荷抵抗でモータの回転を阻止す
るか、あるいはモータを空回転させる。そして、各モー
タ３．９ａ、９ｂ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の温度が設定温度ｔ１　
よりも高い場合には、中モータ３を左回転、左モータ９
ａを右回転、右モータ９ｂを左回転させて停止し、送風
モータ１６ｂを高速回転としかつ圧縮機１７を低速回転
とする。すなわち、圧縮機１７は低能力（必要能力）で
吹き出し空気は風量が大の下方分流となり第１０図に示
すようになる。

と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風量が小の水
平集中吹き出しとなり、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風量が大
の下方分流吹き出しとなる。また、圧縮機能力が可変で
あるため、サーミスタ２１の温度と昇が促進され、立北
り時間が短縮される。

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。すなわち風量が小の水平集
中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
く暖房作用を行い、かつ圧、縮機が高能力であるため、
吹き出し温度のと昇を促進する。

次にある程度吹き出し温度が高くなったときには、圧縮
機が低能力（必要能力）でかつ風量が大の下方分流吹き
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、壁面をまず暖めることにより、
立上り時間全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、かつ、圧縮機が低能力であ
るので入力が低減される。

発明の効果 本発明は１肥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、圧縮機が高能力で
かつ、風量が小の水平またはと方集中吹き出しから圧縮
機が低能力（必要能力）でかつ風量が大の下方分流吹き
出しとなるために、吹き出し温度が低い時には居住空間
と部のみで空気の混合作用を行なう。すなわちこの時、
水平集中吹き出しであるとともに風量が小でかつ圧縮機
が高能力であるために、居住空間上部のみでの空気の混
合作用を向とさせ吹き出し温度のと昇を促進するととも
に、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
吹き出し温度が高い時には、圧縮機が低能力（必要能力
）でかつ風量が大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、かつ圧縮機が低能力である□
ため入力が低減する。

【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
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、第９図は同空気調和機におけ
る水平集中吹き出し状ａｔ示す説明図、第１０図は同下
方分流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・・・・・・北下風向幅向羽根、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
６ａ・・・・・・送風機、１６ｂ・・・・・・送風モー
タ、１７・・・・・・圧縮機、２０・川・・室外熱交換
器、２１ａ１２１ｅ・・・・・・温度センサ、２１ｂ・
川・・電流検出器、２１Ｃ１２１ｄ・・・・・・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
、２５・・・・・・回転数可変手段、代理人の氏名　弁
理士　中　尾　敏　男　ほか１８第　２　図 第　３１！Ｉ 第８図 ／θ−−−呈内ユニット 第９図 ／θ 第１０図 ／θ

Claims (5)

【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、前記吹出口の右左
   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、前記圧縮機と前記送風機の回転数をそれぞれ変化
   する回転数可変手段を備え、前記送風温度または室温が
   所定値に到達する以前は、前記圧縮機を高速で回転させ
   るとともに前記送風機を低速で回転させ、送風方向を水
   平方向でかつ集中方向とし、前記送風温度または室温が
   所定値に到達したときには、前記圧縮機を低速で回転さ
   せるとともに前記送風機を高速で回転させ、前記送風方
   向を下方向でかつ左右分岐した方向に変更する空気調和
   機の風向偏向方法。
2. （２）温度を検出する温度検出手段を、室内熱交換器の
   配管温度を検出する温度検出器とした特許請求の範囲第
   １項記載の空気調和機の風向偏向方法。
3. （３）送風温度を検出する温度検出手段を、圧縮機電流
   もしくは圧縮機電流を含む電流検出手段とした特許請求
   の範囲第１項記載の空気調和機の風向偏向方法。
4. （４）送風温度を検出する温度検出手段を、圧縮機吐出
   配管または室内熱交換器の配管の圧力を検出する圧力検
   出手段とした特許請求の範囲第１項記載の空気調和機の
   風向偏向方法。
5. （５）送風温度を検出する温度検出手段を、室内熱交換
   器の配管温度を検出する温度検出器と、圧縮機電流もし
   くは圧縮機電流を含む電流検出手段より構成した特許請
   求の範囲第１項記載の空気調和機の風向偏向方法。