JPS62134441A - 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
向装置および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てスウィン
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図番こ示す。

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［１０３，１０４
か設けられている。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１０
７ａに接続されている。また左右偏向羽根１０３，１０
４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ンチである。

上記（１■成において、ヒータ１０８ａ　、　１０８ｂ
。

１０８ｃに通７−ｄを行なうことによりベローズ１０７
ａ、１０７ｂ、１０７ｃは（中ひ、このベローズ１０７
ｂの伸ひによりマイクロスイッチを動作させヒータ１０
８ａ、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っ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、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
１−で偏向する左右偏向羽根と、前記回転数可変型圧縮
機と」二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３図に示すように前
記回転数可変型圧縮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ｔハする設定温度記憶手段と、前記回転数可変型圧
縮機の回転数か高くかつ吹出口から吹き出される空気が
中央に集中されている状態において、前記吹き出し空気
温度か所定値に到達したときに回転数可変型圧縮機の回
転数を低くかつ左右偏向羽根を吹き出し方向が分流とな
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、本発明の空気調和機の風向偏向方法は
、吹き出し温度または室温がある設定温度になったとき
、回転数可変型圧縮機の回転数を低くするとともに下方
集中吹き出しから下方分流吹き出しとなるために、暖房
能力の大きい時に局部的に暖められ暖房を行なうことが
できる。また吹き出し温度がさらに上昇した時は、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フト２を有し、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
続しているっことで左偏向羽根５ａはこの左偏向羽根５
ａ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、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３図に示す。

同図において、室内ユニット１ｏ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２ｏ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
２ｏ、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２１ｓ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、出力側には各モータ３゜
９ａ　、９ｂヘ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圧縮機１７、中モータ
３、左モータ９ａ、右モータ９ｂか接続されている。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第７図（こ示す。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、ｔ２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を左回転、右モータ９ｂを右回転させて停止する
。ここで中モータ３を左回転させることは上下偏向羽根
１を下方位置に、左モータ９ａを左回転させることは左
偏向羽根５ａを右側に、右モータ９ｂを右回転させるこ
とは右偏向羽根５ｂを左側に駆動することを示す。すな
わち吹き出し空気は下方集中となり第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３，９ａ　、９ｂ、１７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）は再ひサーミスタ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
りも高く第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。

上記のような動作を行なうことにより、暖房能力の大き
い時に局部的に暖められるように下方集中吹き出しとな
り、さらに吹き出し温度が上昇した時には、間接的に人
体にあたるように下方分流吹き出しとなるとともに少な
い入力で効率よく運転する。

このような動作を暖房運転時についてその効果を説明す
る。回転数可変型圧縮機の回転数を高くすることにより
最大能力を得られ、下方集中吹き出しにすることにより
、暖房能力の大きい状態にて人体に直接暖風をあて、暖
房効果を高めることができる。

次にさらに吹き出し温度が高くなったときには、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。また回転数可変゛型圧縮機を低い回
転数で運転するため少ない入力で効率よく運転すること
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づたとき、回転数可変型圧縮
機の回転数を低くするとともに、下方集中吹き出しから
下方分流吹き出しとなるために、局部的に暖められ、暖
房効果が高められる。

さらに吹き出し温度が高い時には、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。また回転数
可変型圧縮機の回転数を低くするため入力を小さくでき
効率よく暖房運転ができる。

【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
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、第一５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
内容を示すフロチャート、第９図は同空気調和機におけ
る下方集中吹き出し状態を示す説明図、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・・・・・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、９
ａ・・・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、１６・　・送風機、１７・・・・・回
転数可変型圧縮機、２０・・・・・室外熱交換器、２１
　ａ　、　２１　ｅ・・・・・・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、２５・・・・回転数可変手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ばか１名冨　
３　ｒＭ ３−ｍ−中モータ 第８図 −へ

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、前記熱交
   換器と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、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
   機の回転数を高くするとともに送風方向を下方集中した
   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、回転数可変型圧縮機の回転数を低くするととも
   に送風方向を下方分流した方向に変更する空気調和機の
   風向偏向方法。