JPS63143447A - 空気調和機 - 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） この発明は空気調和機に関するものであり、特に暖房運
転時における吹出風の吹出方向を自動的に変更すること
により、空調快適性を向上した空気調和機に係る。

（従来の技術） 壁面高所据付形の空気調和機によって室内を暖房する場
合、暖気は自然対流によって上昇するため、空気調和機
本体から吹出される温風は床面、若しくは人の足元に向
けて吹くようにすることにより、室内全体の好適な空調
状態が与えられる。

したがって、上記空気調和機本体に設けられている吹出
風の水平方向偏向板は、通常、暖房時には下方傾斜位置
に設定されるつしかしながら、装置始動時においては、
上記空気調和機本体内の熱交換器は低温状態にあり、そ
の温度が上昇してくるまでは本体からは冷風が吹出され
、この冷風が人体に当たるために、空調快適性が損なわ
れる結果となっていた。そこで特開昭５８−８８５４９
号公報に示されている装置では、第７図に示すように、
吹出しグリル６０に配設されている水平方向偏向板６１
を形状記憶合金で構成し、吹１１１温度が低い間は水平
方向に人の頭上へと吹き出す吹出方向（Ａ）を与え、そ
して吹出温度が例えば４０℃を超えたときに、上記水平
方向偏向板６１がその温度に感応して下方傾斜方向に変
形し、このため吹出方向が居住者方向（Ｂ）へと自動的
に変更される。これにより、上記始動時における冷風吹
出しによる不快感を防■し、暖房運転時における空調快
適性を向上しようとしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、近年の空気調和機では、装置始動後には室内
温度を居住者による希望設定温度に維持するように、例
えば室内サーモの検出温度に応じて装置を自動運転する
ようになされている。すなわち室温が設定温度を超えた
ときに運転を停止し、そしてその状態で放置された室内
の温度が上記設定温度以下となったときに、自動的に再
起動するのである。そしてこのような再起動時において
は、運転再開の当初から空気調和機本体より温風が居住
者方向に向けて吹出されることとなるが、このときに居
住者になお不快感を感じさせるという問題があった。そ
れは、それまで無風状態であった室内において急に大き
な風速の気流が居住者に当たることとなるためである。

このとき温風吹出しによって室温は上昇するものの、上
記風速の影響によって居住者が感じる体感温度は逆に低
下し、冷風感を感じることとなっていたのである。

この発明は上記した従来の問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、暖房運転時における空
調快適性をより向上し得る空気調和機を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、熱交換器２と、この熱
交換器２を通して室内に吹出される吹出風の吹出方向を
上下方向に変更するための水平方向偏向板６と、室内の
暖房負荷を検出すると共にその検出値が設定値を超えた
ときに運転要求信号を出力する運転要求信号出力手段３
０とを有する壁面高所据付形の空気調和機であって、さ
らに上記運転要求信号が入力されたときに、上記水平方
向偏向板６を、垂直下方吹出方向へ、次いで上記垂直下
方吹出方向と水平吹出方向との間のＩψ斜方向へと変更
する吹出風制御手段３３を有している。

（作用） 上記構成の空気調和機においては、運転要求信号出力手
段３０で運転要求信号が発生された時、吹出風制御手段
３３によって水平方向偏向板６は、まず垂直下方吹出方
向へと変更される。この吹出しにより、吹出風は壁面に
沿って下方へ、そして床面に広がっていく室内気流とな
る。このような気流状態においては室内の略中央部に人
が居たとしても、その人に直接風が当たるような気流感
を感じさせることはな（、したがって居住者に冷風感を
与えることなく、室内全体が床面から徐々に温められる
こととなる。このように室内温度を予め上昇させ、かつ
居住者に緩やかな気流を与えた状態から、次に水平方向
偏向板６を傾斜方向に変更し、これにより温風が居住者
方向へと吹出されることとなる。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機における具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例における壁面高所据付形の
空気調和機本体１の側面図を示している。

同図のように、この本体１の内部には室内熱交換器２と
送風ファン３とが配置されており、上記送風ファン３作
動時に、本体１の前面に形成されている吸込グリル４か
ら室内空気が吸込まれ、そして上記室内熱交換器２を通
過した空気が前面側下部に形成している吹出グリル５か
ら吹出されるようになされている。上記吹出グリル５に
は、吹出風の方向を制御するための水平方向偏向板、す
なわち水平フラップ６、及び垂直方向偏向板１．すなわ
ち垂直フラップ７が配置されている。一方、上記室内熱
交換器２には、上記送風ファン３側に熱交換器温度検出
用サーミスタ（以下、熱交サーミスタと言う）８が取着
されており、この熱交サーミスタ８により、室内熱交換
器２の温度が、したがってこの室内熱交換器２を通過し
て吹出グリル５から吹出される吹出風の温度情報が得ら
れる。

上記水平及び垂直フラップ６．７は、第２図に示すよう
に、水平フラップ６が第１のステップモータ２０に、ま
た垂直フラップ７が第２のステソプモータ２１にそれぞ
れリンク機構を介して連結されている。上記各ステップ
モータ２０．２１の回転制御によって上記各フランプロ
、７の向きを変え、これにより本体１からの吹出風の吹
出方向を任意の方向に変更できるようになされている。

また、上記空気調和機本体１から離れた位置で装置の運
転操作を行なうために、リモコン操作スイッチボックス
が配設されており、このリモコン操作スイッチボックス
には室内の温度を検出するための室温検知センサが取着
されている。この室温検知センサにより、居住者付近の
室内温度情報が与えられる訳であるが、この室温検知セ
ンサは、第３図に示すような構造でリモコン操作スイッ
チボックスに取着されている。すなわち同図において、
２２はリモコン操作スイッチボックスの全体を示してい
るが、そのケーシング２３の表面には、人体の輻射率と
略同等の輻射率を有する塗料が塗布され、またケーシン
グ２３の内部には、サーミスタ３１が、その内面に接触
した状態で配置されている。なおこのサーミスタ３１の
周囲は断熱材２４にて被覆されている。室温検出サーミ
スタ３１をこのような構造にて取着しであるのは、人体
と周囲との間の輻射熱の授受を考慮した室温検出を行な
うようにしたためである。つまり暖房運転時と冷房運転
時とでは、壁面温度等の相異から、人体と壁面等との間
で授受される輻射熱の熱量が相異することから、これと
同様の作用を上記ケーシング２３の表面で行なわせ、室
温検知センサ３１での検出温度を、できるだけ人体が実
際に感じる温度に近づけ、快適空調を行なおうとするた
めである。

第４図には上記熱交サーミスタ８及び室温検出サーミス
タ３１の温度情報に基づいて、暖房運転時における水平
フラップ６を制御する制御系のブロック図を示している
。なお垂直フラップ７は以後に説明する暖房運転時には
、室内の略中央方向に吹出風が吹出されるような偏向角
度位置に設定されるものとしている。

第４図において、３１は前記した室内温度を検出するた
めのサーミスタより成る室温検知センサであり、この室
温検知センサ３１の室内温度検出信号と、前記熱交サー
ミスタ８の吹出温度検出信号とはそれぞれ検出温度演算
回路３２を介して適当な温度情報に換算されて、吹出風
制御手段となる吹出風制御装置３３に入力される。一方
、前記したリモコン操作スイッチボックス２２には、さ
らに運転スイッチ３４と、室内サーモ３０とが内蔵され
ている。この室内サーモ３０は運転要求信号出力手段と
なるものであって、上記室温検知センサ３１と比較回路
３５とから構成されており、上記室温検知センサ３１か
らの室内温度信号を居住者の希望設定温度と比較して、
希望設定温度に達していない場合に室内サーモＯＮ信号
を出力する。

上記運転スイッチ３４を操作したときの起動信号と、上
記比較回路３５からの室内サーモ０Ｎ−ＯＦＦ信号とは
、上記吹出風制御装置３３に入力される。

さらにこの吹出風制御装置３３には、この吹出風制御装
置３３と連動して予め設定された時間を計時するタイマ
３６と、後述する立上げ完了判別カウンタ３７とが接続
されている。そして上記吹出風制御装置３３によって適
宜決定される水平フラップ６の偏向角度と送風ファン３
の回転数とに応じて、水平フラップ６はステップモータ
制御装置３８を介してステップモータ２０により、また
送風ファン３はファン制御装置３９によりそれぞれの設
定変更が行なわれる。

次に上記のような暖房運転時の水平フラップ６の制御方
式について第５図のフローチャートに基づいて詳しく説
明する。

暖房運転が、運転スイッチ３４のスイッチ操作によりス
タートされると、まずステップＳ１において初期設定が
なされる。このとき水平フラップ６は水平位置、すなわ
ち偏向角Ｏ°に設定される。

これにより、運転開始直後の低温状態にある室内熱交換
器２を通して吹出される冷風は、居住者の頭上へと吹出
されるようにして、人に冷風感を与えないようにしてい
る。上記ステップＳ１では、さらに、後述するタイマ（
Ｉ）　　（ＩＩ）のリセット操作、及び立上げ完了判別
カウンタの“０”設定がなされる。次いでステップＳ２
に移行し、室内サーその０Ｎ−ＯＦＦ状態の判別が行な
われる。暖房運転は、室内温度が居住者設定希望温度よ
り低い状態で開始されるものと想定されるので、ここで
は室内サーモからＯＮ信号が入力されているものとして
、ステップＳ２からステップＳ３に移行した制御につい
てまず説明する。ステップＳ３は上記立上げ完了判別カ
ウンタの状態判別ステップである。装置の起動時には上
記ステップＳ１における初期設定値“０”のままである
ので、ステ・ンプＳ４へと移行し、ステップＳ４からＳ
１３に至る吹出温度Ｔｃに基づいた吹出風量の立上げ制
御を行なう。すなわちステップＳ４において吹出温度Ｔ
ｃが２０℃に達する迄は、ステップＳ４からＳ５を経て
、さらにＳ２、Ｓ３、Ｓ４と実行ステップがサイクリッ
クに繰返され、このときステップＳ５において、送風フ
ァン３の回転速度が超微風に応する回転速度に設定され
、その状態での送風運転が！１続される。この間、ステ
ップＳ２における室内サーモの叶Ｆ状態への変化を監視
しながら、吹田温度Ｔｃの温度上昇を待っている。そし
て上記Ｔｃが２０℃に達した時にステップＳ４から３６
へ移行し、さらに上記Ｔｃが２５℃に達する迄はステッ
プＳ７で風量が微風に変更され、上記と同様に、この状
態での送風運転を継続しながらＴｃの温度上昇を待つこ
ととなる。Ｔｃが２５℃に達した場合には、ステップＳ
６から３８に移行し、Ｔｃが３５℃に達するまで、ステ
ップＳ９における弱風の設定風量に変更した運転を継続
し、３５℃に達した時にはステップＳ８から５１０に移
行する。ステップＳ１０においてはタイマ（りの計時値
を判別する訳であるが、このときタイマ（１）はステッ
プＳ１におけるリセット操作が与えられた状態であり、
したがって上記吹出温度Ｔｃが３５℃に達してステップ
Ｓ８から８１０、さらにステップＳｌｌに処理が移った
時点からタイマ（１）の計時動作が開始され、次いでス
テップＳ９からステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８
、ＳＩＯ、Ｓｌｌの各ステップを繰返して上記タイマ（
１）の計時動作を継続する。したがって弱風での運転は
、Ｔｃが３５℃到達後にさらに１分間実行される。そし
てタイマ（Ｉ）での計時時間力月分に達したときにステ
ップＳ１０からＳ１２に移行して、使用者が設定した風
量（弱風、中風、強風）に変更し、ステップＳ１３にお
いて、さらに吹出温度Ｔｃが３８℃以上となるまで、上
記設定風量での運転を継続する。このように、起動時に
おいて吹出温度Ｔｃに応じて徐々に風量を増加していく
立上げ制御を行なうことにより、立上げ時における冷風
による室内空気の攪拌を抑え、使用者への冷風感を与え
ないようにしている。

ステップＳ１３において吹出温度Ｔｃが３８℃以上であ
ることが判別されるとステップＳ１３からＳ１４へと移
行する。ステップＳ１４からＳ１５　、Ｓ１６　、そし
てＳ２に戻、って上記の各判別ステップを経てＳ１４へ
とサイクリックに繰返す処理においては、ステ・７プＳ
１６における水平フラップ６の真下方向、すなわち偏向
角９０゛にした吹出しが、吹出温度３８℃以上となった
時から２分間継続される。２分経過後にはステップＳ１
４からＳ１７、Ｓ１６、そしてＳ２に戻る処理に移行し
、さらに室温が１７℃以上となるまで、上記真下方向の
吹出しが維持される。そして室温が１７℃以上となった
時にステップＳ１７から３１８に移行し、水平フラップ
６を設定角度（例えば７０°）に変更して、このときか
ら室内の中央領域、すなわち居住者方向への吹出しが行
なわれる。上記のように水平フラップ６の傾斜方向の偏
向角度設定が行なわれたあとは、ステップＳ２において
、室内温度が居住者の希望設定温度に達するまで、すな
わち室内サーモがＯＦＦとなるまで、上記設定状態で暖
房運転が継続される。室内温度が希望設定温度に達した
場合にはステップＳ２からＳ１９に移行し、このとき室
内熱交換器２を流通する冷媒の循環は停止されるので温
風吹出しは得られず、したがって送風ファン３の回転速
度は超微風に応する速度に変更、もしくは停止する。ま
たこのとき上記タイマ（ｆｆ）のリセット、及び立上げ
完了判別カウンタ“１”の設定が行なわれる。この状態
で次の室内サーモからのＯＮ信号の入力待ち状態となる
（ステップＳ２．５１９）。

そして室温が希望設定温度より低くなって室内サーモか
らＯＮ信号が入力されたときには、ステップＳ２から８
３、そしてステップＳ２０に移行し、ステップＳ２０に
おいて吹出風量を使用者設定風量に応する送風ファン３
の回転速度に変更すると共に、ステップＳ１４に移行し
て、前記した水平フラップ６を真下方向に変更する制御
から再開することとしている。すなわち前記した始動時
における制御手順と同様に、室内サーモＯＦＦ時にステ
ップ５１９においてリセットされたタイマ（ｎ）の計時
動作をステップＳ１５で開始すると共に、ステップＳ１
６において水平フラップ６を真下方向に変更し、この状
態でステップＳ２、Ｓ３、Ｓ２０　、　Ｓ１４　、Ｓ１
５　、Ｓ１６を繰返して上記タイマ（ＩＩ）の計時動作
が継続される。そしてタイマ（■）における計時値が２
分に達したときに、ステップＳ１４からＳ１７に移行し
、室温が１７℃以上であることの判別が行なわれる。１
７℃より低ければ上記吹出状態が継続され、１７℃以上
となったときにステップＳ１７からＳ１８、そしてＳ２
、Ｓ３、Ｓ２０　、Ｓ１４　、Ｓ１？　、３１Ｂの繰返
しの処理へと移行し、したがってステップＳ１Ｂにおい
て水平フランプロに設定傾斜角度（例えば７０”）の変
更が与えられて、通常の暖房運転へと移行するのである
。以後は上記状態が、ステップＳ２において室内サーモ
からＯＦＦ信号が入力されるまで継続されることとなる
。

以上の説明のように上記実施例においては、室内サー七
〇Ｎ信号による再起動時には、一旦真下方向に水平フラ
ップ６を変更する制御から再開することとしている。室
内サー七〇Ｎ時には、室内温度、及び停止状態にあった
室内熱交換器２の温度は暖房運転時よりやや低下してい
ると共に、室内サーモＯＦＦ時には室内は殆ど無風状態
にある。このような状態で吹出風を急に居住者に向けて
吹き出した場合には、その気流感によって体感温度とし
ては、より低い温度と感じられることとなる。そこで上
記のような制御とすることによって室内温度の回復と共
に、居住者が感じる気流感の変化を柔らげ、これにより
冷風感を感じさせることなく、好適な暖房感を与えるこ
とが可能である。また上記実施例においては、暖房運転
始動時には、吹出温度の低い間は、人の頭上へと水平方
向に吹き出し、さらに吹出温度が温風となった後に水平
フラップ６を直下方向に変更している。このとき吹出風
は壁面に沿って吹出され、そして床面に広がる気流とな
る。これによって居住者に気流感を感じさせずに室内を
まず温め、その後に居住者方向へと吹出方向を変更する
こととしている。従来は本体からの吹出箇所で温風であ
ったものが、室内冷気で冷やされて居住者に当たること
となっていたが、上記実施例ではこのような冷風感を与
えることがなく、空調快適性が向上される。

第６図は暖房運転時の経過時間と、空気調和機本体から
２ｍ離れた位置での床上ｌ０ＣＩＩ＋の地点での温度及
び風速の測定データである。そして上記温度及び風速よ
り換算される体感温度を合わせて記入している。同図に
示されているように、室内サーモで検出されるサーモ検
出温度を、略り０℃一定とするように自動運転されてい
るが、そのために必要な運転・停止の繰返しく室内サー
その０Ｎ−ＯＦＦ）に応じて、上記測定点では温度と風
速に脈動状態が生じており、その変化に応じて体感温度
も変化している。図中、体感温度曲線及び風速データに
沿って二点鎖線で付記した各Ｐ点における線は、水平フ
ラップの偏向角を７０”に固定した場合に得られた体感
温度及び風速変化を付記したものであり、室内サー七Ｏ
Ｎ時に生ずる急峻な立上り変化に対応して、体感温度の
急激な低下−があることがわかる。一方、実線で連ねた
体感温度曲線及び風速データは、室内サーモＯＮ時に、
上記実施例における水平フラップの制御を行なった場合
に得られたデータであって、それぞれなだらかな変化曲
線となっており、したがって上記実施例による制御によ
って、居住者に冷風感を感じさせることなく、より好適
な空調快適性を与えることが可能である。

なお上記実施例においては、水平フラップ６を垂直下方
吹出方向とした後に居住者方向へと変更する傾斜方向を
、予め設定された偏向角（７０°）としたが、例えば空
気調和機本体に人の位置検出装置を設け、その検出位置
に応じて吹出方向を自動的に変更する構成としてもよい
。また上記実施例においては、室温検出センサで暖房負
荷を検出する構成としたが、例えば室内熱交換器におけ
る冷媒の過冷却温度の変化によって負荷検出を行なう等
のその他の構成とすることもできる。さらに上記実施例
においては風量も自動的に変更し得る装置について説明
したが、その他の水平フラ、７ブの偏向角制御の可能な
装置におい゛（、この発明を適用することにより空調快
適性の向上を図ることができる。

（発明の効果） 上記のように、この発明の空気調和機においては、サー
モＯＮによる再起動時等には、居住者に緩やかな気流を
まず与え、次いで居住者方向へと吹出す水平方向偏向板
の制御がなされるので、従来装置において無風状態から
急に大きな風速の吹出風が当たることによる冷風感を防
１ヒすることができ、このため暖房運転時の空調快適性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和機の一実施例における空気
調和機本体側面図、第２図は第１図の装置に取着されて
いる水平フラップ及び垂直フラップの斜視図、第３図は
室温検知センサの取付構造を示す断面図、第４図は水平
フラップ及び送風ファンの制御ブロック図、第５図は制
御のフローチャート、第６図は暖房運転時の温度変化を
示すデータ、第７図は従来装置における空気調和機本体
の内部構成を示す側面図である。 ２・・・室内熱交換器、６・・・水平フラップ（水平方
向偏向板）、３０・・・室内サーモ（運転要求信号出力
手段）、３３・・・吹出風制御装置（吹出風制御手段）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱交換器（２）と、この熱交換器（２）を通して室
   内に吹出される吹出風の吹出方向を上下方向に変更する
   ための水平方向偏向板（６）と、室内の暖房負荷を検出
   すると共にその検出値が設定値を超えたときに運転要求
   信号を出力する運転要求信号出力手段（３０）とを有す
   る壁面高所据付形の空気調和機であって、さらに上記運
   転要求信号が入力されたときに、上記水平方向偏向板（
   ６）を、垂直下方吹出方向へ、次いで上記垂直下方吹出
   方向と水平吹出方向との間の傾斜方向へと変更する吹出
   風制御手段（３３）を有していることを特徴とする空気
   調和機。