JPS62158939A - 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月明
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」１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１０３，１０
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か巻かれている。

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５　・・　。

−ズ１０７ｂの伸びによりマイクロスイッチを動作さぜ
ヒータ１０８　ａ、　　１０８　ｂ、　　１０８　ｃ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（
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６　ページ 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、冷媒を圧縮する
圧縮機と、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空内熱交換器
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の駆動を
制御する駆動手段と、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が
所定値に到達したとき又は運転を開始した時点よりの経
過時間が所定値に到達したときに前記各駆動手段に出力
する出力手段を備え、前記送風温度と前記経過時間が所
定値に到達する以前は回転数可変型送風機の回転数を低
くかつ吹出口から吹き出される空気が上方向または水平
方向で左右へ分岐されている状態とし、送風温度が所定
値に到達したときには、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中央に集中し
た方向に偏向し、送風温度が所定値に達する前に経過時
間が所定値に到達したときには、一旦、回転数可変型送
風機の回転数を少し高くするとともに送風方向を下方向
でかつ左右に分岐した方向に偏向し、送風温度が所定値
に到達するとあらためて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中央に集中し
た方向となるようにしたものである。

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
、運転開始からの経過時間がある所定時間になる前に送
風温度がある所定値になったとき、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から下方集中吹き
出しとするために、暖房運転時送風温度が低い時には、
回転数可変型送風機の回転数を低くすることで送風温度
の」−昇の促進により立」ユリ時間を短縮させる。とと
もに居住空間」二部だけに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、送風温度が高い時には、回転数可変型送風
機の回転数を高くすることにより送風温度の上昇を抑制
しつつ人体に直接暖風をあて効率よく暖房効果を高める
ことができる。また、送風温度がある所定値になる前に
経過時間がある所定時間になった時には、一旦、回転数
可変型送風機の回転数を少し高くするとともに水平分流
から下方分流吹き出しとするために、経過時間がある所
定値に近づくまでは送風温度が低く前記のように送風温
度の上昇の促進により立上り時間を短縮させるとともに
居住空間上部だけに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、ある所定時間が経過しである程度送風温度が高く
なると居住空間９　・・ の周辺から少し多めの風量で人体に寒さを感じさせるこ
となくまず壁面を暖めることにより立」−り時間を短縮
できるとともに居住空間の温度分布を均一とすることが
でき、送風温度がある所定値に達するとあらためて前記
のごとく回転数可変型送風機の回転数を高くすることに
より送風温度を抑えつつ人体に直接暖風をあて効率よく
暖房効果を高めることができ、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１０　へ−７ 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ｔ’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Ｆ７ｂ、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１１　・・ 段を用いること番こより上下偏向羽根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。

またモータはステンピングモータに限らす、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
段をこの合金自体か有することになる。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−１−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、さらにはわん開方向をそれ
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）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」
１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。この吹田口
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に対向する位置に空内熱交換器１５を有し、この
空内熱交換器１５から吹田口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、圧縮機１７、四方弁１８、室内１３　・
・ 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、空内熱交換器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１日、室外熱交
換器２０、キャピラリチューブ１９、空内熱交換器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は空内熱交換器
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は空内
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をこ温度
センサーを設けることが考えられるが、」１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。

１４　ベー／ また２１ｅ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図番こ示す。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。このマイクロコンビネータ
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中モータ３
、左モータ９ａ１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第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１５　・
、 度でありｔｌ　は設定温度である。この吹き出し温度ｔ
が設定温度ｔ１よりも低いときには、回転数可変型送風
機１６を低い回転数とし、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を右回転さぜ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。すなわち吹き出し空気は水平分
流となり第８図に示すようになる。このとき」二下偏向
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」１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
モータの回転をさぜないか、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が設定温度ｔ、よりも低く
経過時間Ｔが設定時間Ｔ、より大きい場合には回転数可
変型圧縮機１７を高い回転数とし、送風機１６を少し高
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。

次に、サーミスタ２１の温度ｔが設定温度ｔ１よりも高
い場合には回転数可変型送風機１６を高い回転数とし中
モータ３を左回転、左モータ９ａを左回転、右モータ９
ｂを右回転させて停止する。

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、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１７＝＝−。

に少ない風量の水平分流吹き出しとなるとともに吹田温
度を速く−１−昇させ、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少し多い
風量の下方分流吹き出しとなり、吹き出し温度が十分に
高いときには直接人体に吹きかかっても支障がないため
に多い風量の下方集中吹き出しとなる。

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。

次にある所定時間が経過しである程度吹き出し温度が高
くなったときには、少し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１８　ぺ−７゛ 別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席番こなる前番こ経過時間がある設
定時間になったとき、回転数可変型送風機の回転数を少
し高くし、回転数可変型圧縮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、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、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。

１９　・　。

さらに経過時間がある設定時間になり吹き出し温度が少
し高い時には、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］二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・　親図、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図
、第９図は同下方分流吹田状態を示す説明図、第１０図
は同下方集中吹出状態を示す説明図、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、第１３図は本発明による制御装置を示
すブロック図、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・・・・空内熱交換器、１７・・・圧縮
機、２０・・・・・室外熱交換器、２１ａ、２１ｅ・・
・・・温度センサ、２１ｂ・・・・・電流検出器、２１
ｃ、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、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
   記空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、吹出口
   での送風温度を検出する送風温度検出手段と、空気調和
   機が運転を開始した時点よりの経過時間を検出する経過
   時間検出手段と、あらかじめ設定した送風温度を記憶す
   る設定温度記憶手段と、あらかじめ設定した経過時間を
   記憶する設定時間記憶手段と、前記送風温度検知手段に
   より検出した送風温度が前記設定温度記憶手段に記憶さ
   れた送風温度に等しくなったことを検出する温度比較手
   段と、前記経過時間検出手段により検出した経過時間が
   設定時間記憶手段に記憶された設定時間に等しくなった
   ことを検出する時間比較手段と、前記温度比較手段又は
   前記時間比較手段からの命令で前記駆動手段に駆動信号
   を与える駆動信号発生手段とを備え、送風温度と経過時
   間が所定値に達する以前は、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
   向でかつ左右に分岐した方向とし、送風温度が所定値に
   到達したときには、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中央に集中した方
   向に偏向し、送風温度が所定値に達する前に経過時間が
   所定値に到達したときには、一旦、回転数可変型送風機
   の回転数を少し高くするとともに送風方向を下方向でか
   つ左右に分岐した方向に偏向し、送風温度が所定値に達
   するとあらためて、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中央に集中した方
   向に偏向する空気調和機の風向偏向方法。