JPS62138639A - 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同番こ吹き出す装置
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、左右偏向羽根とと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、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
１０７ａ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、１０７ｂの伸
びによりマイクロスインチヲ動作させヒータ１０８ａ　
、１０８ｂ　、１０８ｃへの通電を停止する。その結果
、ベローズ１０７ａ。

１０７ｂ、１０７ｅ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、かじながら上記第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、前記室内熱交換器と回転
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３図に示すように前記回転数可変型
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 と記手段により、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かつ回転数可変型
送風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少い風量での暖
房を行なうため、温度分布の向と、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、ロンドアａ。

モータ用レバーアーム８＆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８ｂ、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田口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、を有し、この吸込口、の下部に上下偏
向羽根１と左右偏向羽根５ａ。

５ｂを有する吹田口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）１０の側断面図を第５図に示す。吸込
口、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６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、
回転数可変型圧縮機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。

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送風機１６、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、２
８はスキャン抵抗である。

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、回転数可変型送風
機１６を高い回転数とし、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５
ａ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５
ｂ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、１６．１７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９ａ、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
も高く第２の設定温度ｔ２以下の場合には、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１
７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
わち吹き出し空気は下方分流となり第１０図に示すよう
になる。

この動作前にすでに第９図のように下方集中状態にある
ときは、実質的には上下偏向羽根１のみか偏向すること
になる。

上記のような動作を行なうことにより、下方集中吹出で
吹出温度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少い風量の下方分
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。多い風量の下方集中吹き出しとすることにより
、通風抵抗の最も少ない状態になるため最大能力が出さ
れ立ち上り特性が良くなる。

次に吹き出し温度が高くなったときには、少い風量の下
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
居住空間内の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。

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
機の回転数を低くし、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、立ち上り時間が短縮され、のち暖い空
気が、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
型圧縮機及び回転数可変型送風機の入力がおさえられ、
経済的な暖房運転が行える。

【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、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・・・・・土工風向偏向羽根、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、１６・・・・・・可変送風機、１
７・・・・・圧縮機、２゜・・・・・・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、２５・・・
・回転数可変手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名！−
・−と、下イ偽句η、 第　２　図 第３図 第８図

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、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高くするとともに送風方向を下方方
   向でかつ中央へ集中した方向とし、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。