JPS62288439A - 空気調和機の風向偏向装置 - 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】 ３、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、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３．２５７，９３１号明
細書） 上記従来例を第１２図、第１３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は連結機１０５ａレバーアーム１０６
ａ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１０５
ｂ　。

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ｔ０８ａ＋１０８ｂ、１０８ｃの通電を
制訓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、ｆ０７ｃ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　
、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 しかしながら上記従来構成では、水平方向への吹き出し
偏向可能なものであるが、吹き出し温度に無関係にスイ
ングするため、特に暖房運転時間の短縮や、効率的な暖
房を行なうことができないと言う問題を有していた。ま
た、第１４図に示すように実際に空気調和機１０が部屋
に設置される状態としては部屋の中央（ｃ）に設置され
るのはごくまれであり、部屋の左端（、）もしくは右端
（ｂ）に設置される場合がほとんどである。たとえば部
屋の右端に製品が設置された場合、部屋の中央あるいは
左端はなかなか暖まりに＜＜（あるいは冷えにくく）室
温仕方が悪いとともに、使用者が温風あるいは冷風を希
望する方向へ自動的に向けたいと思っても向けられない
と言う問題を有していた。またかりに向けられたとして
も、向けたい位置をそのつど設定しなければならないと
言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
、フィーリング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枝し
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する駆動手段とあら
かじめ設定する上下羽根、左右羽根位置を設定する設定
位置入力手段と、前記設定位置入力手段により入力され
た設定位置を記憶する設定位置記憶手段と、前記吹出口
からの吹き出し温度または室温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
と前記吹出口からの送風が下方向でかつ左右へ分枝する
ように位置している上下左右偏向羽根の状態において、
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になったことを検出し前記上下
左右偏向羽根を下方かつ両左右位置から、あらかじめ前
記設定位置記憶手段に設定された位置へ駆動させるもの
である。

作用 上記構成により、本発明の空気調和機の風向偏向装置は
、希望する方向へ風を向けられるように上下左右偏向羽
根位置を設定でき、かつ記憶でき、吹き出し温度または
室温がある設定温度になったとき、下方分流吹き出しか
ら記憶させた方向へ風を向けることができるために、例
えば吹き出し温度が低い時には居住空間の左右下部のみ
で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る。また吹き出し温度が高
い時には、居住空間の希望する方向へ風を向けることが
できるため、温度分布の向上、快適性の向上を図ること
ができる。また、一度希望する位置を設定記憶させれば
、設定位置を変更しないかぎり使用するたびごとに設定
をやり直す必要もない。

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
ａ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８ｂ１０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）９ｂｌこ接続している。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出口１２の両側部１
３ａ、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る。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ｌこ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ｌこ細分
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。

同図において圧縮機１７、四方弁１８、室内熱交換器１
５、キャピラリチューブ１９、室外熱交換器２ｏ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１
７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２
１ｅは吸込み温度を検出する温度センサーで室温を検出
する一例である。ただし室温を検出する場所は吸込口近
辺に限らず任意である。

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位置を記憶
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エータの
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・
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、２
８はスキャン抵抗である。

次に本実施例の動作を第７図〜第９図により説明する。

第７図は左右偏向羽根の位置を任意の位置へ初期設定す
る時のフローチャート、第８図は暖房時のフローチャー
ト、第９図は操作部（例えばリモコン）の要部説明図で
ある。

第７図中のＡｕｔｏ　Ｓ　Ｗ　、、右ＳＷ、左ＳＷ、５
ＥＴＳＷはそれぞれ第９図中のＡｕｔｏ　Ｓ　Ｗ　３３
　、右５Ｗ３１、上下５Ｗ３０　、左５Ｗ２９．セツト
５Ｗ３２を示す。あらかじめ風を向けたい方向をセラ右
５Ｗ３１を押し、左右上下偏向羽根を希望する方向へ動
かす。ここで左モータ９＆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、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（必要に応じては上方位
置）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１０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５
ａ、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転するものである。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、あるいはモータを主回転させる。

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。

５Ｗ３１を押し、あらかじめ風を向けたい方向へ左右羽
根を向けたのちセラ）ＳＷ３２を押す。

以上の動作により風向位置セットが完了する。

次に第８図について説明する。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が設定温度ｔ１よりも低い時には、
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。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下方分流となり第１０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５
ａ１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。すな
わち、初期状態において駆動後の位置と同位置にすて２
こ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が設定温度ｔ１よりも高い
場合には、たとえば設定記憶させた位置が部屋の中央と
すれば中モータ３は固定、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。すなわち吹き出し空
気は下方集中となり第１１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、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
ように下方分流吹き出し、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ように下方
集中吹き出しとなる。

（希望した方向へ吹き出すことができる。）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。

したがって、吹き出し温度が低いか、ある程度吹き出し
温度が高いときには、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。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。

そしてさらに吹き出し温度が高くなった時にはあらかじ
め設定記憶させた方向へ風が向くため、たとえば設定位
置を部屋とすれば、下方集中吹き出しとなり、人体に直
接暖風をあて、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
内に部分的に低温場所が生じることもない。

上記実施例では吹き出し温度が高い時に下方集中吹き出
しとし、吹き出し温度が低い時に分流吹き出しとした場
合について説明したが逆であってもよい。また、上記実
施例は暖房運転時について説明したが、冷房運転時にも
同様に効果を奏するものである。また風向方向を設定で
きるため、本体が部屋のどの位置に設置されても、自動
的に希望する方向へ風を向けることができる。

発明の効果 本兇明は上記実施例の説明から明らかなように、希望す
る風向位置を設定でき、かつ記憶しておくため、吹き出
し温度または室温がある設定温度になった時、下方分流
吹出から自動的に温風あるいは冷風を希望した方向へ向
けることができる。そのため風向を任意の一点に集中さ
せたり、あるいは分流させたりできるので暖房感や冷房
感を高めることができ快適性を向上することができる。

また、一度希望する位置を設定しさえすれば設定位置を
変更しないかぎり使用するたびごとに設定をやり直す必
要もない。さらに風向方向を設定できるため、本体が部
屋のどの位置に設置されても自動的ｌこ希望する方向へ
風を向けることができる。

【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凍サイクル図、
第６図は同空気調和機の要部の電気回路図、第７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図は同空気調和機操作部の要部説明図、第１０図
は同空気調和機における下方分流吹出状態を示す説明図
、第１１図は同下方集中吹出状態を示す説明図、第１２
図、第１３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１４図は同空気調和機の
設置状態を示す説明図である。 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・・・・・・室外熱交換器、１
７・・・・・・圧縮機、２０・・・・・・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・・・・・・マイクロコンピユータ、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４
図 第９図 ′５１０図　　　　７０ 第１４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、かつ前記吹出口から吹き出される
   空気を左右方向に集中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
   偏向駆動する駆動手段と、操作部からの操作入力信号を
   検出する操作入力信号検出手段とあらかじめ設定する上
   下羽根、左右羽根位置を設定する設定位置入力手段と、
   前記設定位置入力手段により入力された設定位置を記憶
   する設定位置記憶手段と、前記吹出口からの吹き出し温
   度または室温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、前記吹出口
   からの送風が下方かつ両左右へ分岐するように位置して
   いる上下左右偏向羽根の状態において、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
   設定温度になったことを検出し、前記上下左右偏向羽根
   をあらかじめ前記設定位置記憶手段に設定された任意の
   位置へ回転させる信号を前記駆動手段に与える駆動信号
   発生手段とを備えた空気調和機の風向偏向装置。
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装置。
3. （３）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装置。
4. （４）吹き出し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
   機の風向偏向装置。
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装置。