JPS62237242A - 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６　（米国特許第３２５７９３１号
明細書） この第２の従来例を第１３図、第１４図に示す。

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は連結桟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
結桟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　、１０８ｂ、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！？−通電を行なうことによりベローズ１０７
ａ　、１０７ｂ　、１０７ｃは伸び、このベローズ１０
７ｂの伸びによりマイクロスイッチを動作させヒータ１
０８ａ、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（
１］町方向）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Ｆの温
度に感じてしまう。

またｒ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ｉ
■能なものではあるが、吹き出し温度に無闇　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、冷謀を圧席ｉ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独立して偏向駆動し、吹出方向を設
定する切換スイッチを有する駆動手段と、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、あらかじめ設定され
た動作パターンにて駆動させる切換スイッチを有する遠
隔操作部と、風向偏向羽根の動作パターンを記憶する設
定風向記憶手段とを備え、前記吹出口から吹き出される
空気温度がＡ領域にある場合は上下羽根は水平、左右羽
根は空気調和機を被空調空間のどの位置に配置するかに
よっておのずと定まる最良の吹出し方向より最も放れた
方向へ吹き出すように位置し、Ｂ領域（Ａ≦Ｂｒ、ｃ〕
）にある場合は」上下羽根は下方向、左右羽根はＡ領域
と同一方向とし、Ｃ領域にある場合は（Ａ≦Ｂ≦Ｃ［、
ｃ］）上下羽根は下方向、左右羽根は空気調和機を被空
調空間のどの位置に配置するかによっておのずと定まり
かつ空気調和機設置時にセットされた左右方向の最良吹
出方向を向くように駆動するものである。

作　　　用 上記手段により本発明は、吹出し温度が低い状態では水
平方向でかつ居住空間中の最も不要な部分へ風を吹き出
し、吹出し温度が生温かくなると下方向で居住空間中の
最も不要な部分へ吹き出し、さらに吹出温度が上昇する
と下方向吹出しでかつ居住空間中の最も重要な部分へ吹
き出すために、体感的に寒い吹出し風の時は居住空間上
部でのみ空気の混合作用を行ない、多少生温かくなって
からは居住空間の周辺部分の床面を暖め、充分に温まっ
てからは居住空間の中心部の床面を重点的に温めること
になり温度分布の向上及び快適性の向上を図ることが出
来る。

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、連結桟４＆に連結された左偏向羽根５
ａと、連結桟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６ｂ１０ツド７
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ｔこ中心を有するようｌこわずかに
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５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１反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５ｈ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
うに単一の連結桟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
の目的とする任意の位置へ風向を開側するための集中、
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。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
妬くコアンダ効果にて風向偏向を行うために順次拡大す
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。

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
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〜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２１　ａ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１
７の吐出配管の圧力を検出する圧力検出器、２１ｃｉ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。

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へ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
日はスキャン抵抗であり、２９は空気調和機を被空調空
間のどの位置に配置するかによっておのずと定まる左右
方向の最良吹出方向を空気調和機設置時にセットするた
めのスイッチである。

次に本実施例の動作を第７図〜第９図に示す。

第７図は暖房運転時のフローチャート、第８図は吹出し
方向設定可能方向を示し、空気調和機を天井面より見た
図である。第９図は部屋の隅に設置された場合の吹出し
方向を示す図である。

１次き出し温度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。まず空気調和機が第
９図に示すような設置をされた場合、空気調和機を被空
調空間のどの位置に配置するかによっておのずと定まる
左右方向の最良吹出方向、すなわち部屋の中央方向はａ
方向となり、これより最も離れた方向はｅ方向となる。

まず吹き出しＸ品度ｔが第一の設定温度ｔ、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を水平位置に（
必要に応じては上方位置）に、左モータ９ａを左回転さ
せることは左偏向羽根５ａを右回転すなわち第８図及び
９図で示すｅ方向へ、右モータ９ｂを左回転させること
は右羽根５ｂを右回転すなわち第８図及び第９図で示す
ｅ方向へ駆動することを示す。すなわち吹き出し空気は
第１０図に示すように水平方向でかつ部屋の右側壁にぶ
つかり、壁面とのコアンド効果により壁面に沿って流れ
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。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、モータ位置を検出しておいて動作−〜了
の判断の基にモータの回動をさせない。そして各モータ
９ａ、９ｂ、９ｃの回転後又は回転中再びサーミスタ２
１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ｔ　より
も高く第２の設定温度ｔ２以下の場合（１＜１≦１２）
には、中モータ３を左回転、左モータ９ａを左回転、右
モータ９ｂを左回転させて停止する。すなわち吹き出し
空気は下方向吹出しでかつｅ方向吹出しとなり第１１図
に示すようになる。この動作ｆｊｌにすでに第１０図の
ような吹出方向であるときは、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が第２の設定温度ｔ　より
も高い場合（１２＜１　）は、中モータ３を左回転、左
モータ９ａを右回転、右モータ９ｂを右回転させて停止
する。すなわち吹出し空気は下方向吹出しで部屋の中央
ｅ方向に向って吹き出し第１２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当らないように水平方向でかつ部
屋の中央より最も離れた方向に吹き出すことになり、あ
る程度吹き出し温度が暖められているときには周囲の壁
面を温めると共に間接的にしか人体に当らないように下
方向吹出しでかつ人の居ない方向に吹き出すこととなり
、吹き出し温度が十分に高いときは直接人体に吹きかか
っても支障がないように下方向でかつ部屋の中央方向に
向って吹き出すこととなる。

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の空気が大きく移動すること
は体感的に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。すなわち水平方向で
かつ部屋の端部に吹き出すことにより、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。

次にある程度吹き出し温度が高くなったときは、下方向
でかつ部屋の隅部に向けて吹き出しているため、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、立上が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。。

そしてさらに、吹き出し温度が高くなった時には、下方
向吹出しでかつ部屋の中央方向に吹き出すため、人体に
直接暖風を当て、暖房効果を高めることができる。

このとき、すでに壁面もある程度暖められているために
、居住空間内に部分的に低温領域が生ずることもない。

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、水平方向でかつ
部屋の隅部への吹き出しから下方向でかつ部屋の隅部へ
の吹き出しとなるため、吹出温度が低い時には居住空間
上部のみで空気の混偽布用を行なう。すなわちこの時、
水平吹き出しであるとともに隅部方向吹き出しであるた
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の移動を防止
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、下方向でかつ部屋の
隅部への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。さらに、下方向でかつ部屋の中央方向吹き出し
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、暖房効果の立上りを早めることができる。

【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図及び第９図
は空気調和機よりの風の吹き出し方向を示す説明図、第
１０図は同空気調和機における水平方向でかつ部屋の隅
部へ吹き出す状態を示す説明図、第１１図は同下方向で
かつ部屋の隅部へ吹き出す状態を示す説明図、第１２図
は同下方向でかつ部屋の中央方向へ吹き出す状態を示す
説明図、第１３図、第１４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、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、１７・・・
・・・圧縮機、２０・・・・・・室外熱交換器、２１ａ
・・・・・・温度センサ、２１ｂ・・・・・・電流検出
器、２．１ｃ、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名第１
図 第２図 第５図 第７図 第８図 ／θ 第１０図

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、前記吹出口の左右
   に独立して設けられ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独立して偏向駆動し
   、吹出方向を設定出来る切換スイッチを内蔵した駆動手
   段と、前記吹出口よりの吹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、空気調和機の配置位置によって異なる最良の
   吹出し方向の種類によってあらかじめ設定された風向偏
   向羽根の動作パターンを記憶する設定風向記憶手段と、
   あらかじめ設定された動作パターンにて駆動させる切換
   スイッチを有する遠隔操作部とを備え、前記温度検出手
   段により検出した温度が、設定温度記憶手段に記憶され
   た設定温度領域Ａになった時、上下偏向羽根を水平方向
   に、左右偏向羽根を空気調和機の配置位置によって定ま
   る最良の吹出し方向より最も離れた方向へ駆動し、続い
   て前記温度検出手段により検出した温度が、設定温度記
   憶手段に記憶された設定温度領域Ｂ（Ａ≦Ｂ）になった
   時、上下偏向羽根を下方向に駆動し、さらに続いて前記
   温度検出手段により検出した温度が、設定温度記憶手段
   に記憶された設定温度領域Ｃ（Ａ≦Ｂ≦Ｃ）になった時
   、左右偏向羽根を空気調和機の配置位置によって定まり
   かつ空気調和機設置時にセットされた最良の吹出し方向
   へ偏向させる空気調和機の風向偏向方法。
2. （２）吹き出し温度を検出する温度検出手段を、室内熱
   交換器の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）吹き出し温度を検出する温度検出手段を、圧縮機
   吐出又は、室内熱交換器の冷媒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。
4. （４）吹き出し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。
5. （５）吹き出し温度を検出する温度検出手段を、室内熱
   交換器の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。