JP4766168B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和装置に関し、特に室内に調和空気を吹き出すことにより室内の空気調和を行う空気調和装置に関する。
空気調和装置は、室内の空気調和を行うために室内に設置される室内機を備えている。空気調和装置の室内機は、例えば壁掛け式の場合、本体ケーシング内に、室内側熱交換器を備え、クロスフローファンなどの送風ファンにより室内空気を本体ケーシング内に吸い込み、室内側熱交換器を通して本体ケーシング外に調和空気を吹出口から主に前方に向けて吹き出している。
一般に、吹出口から吹き出される調和空気の風向を制御するために、左右方向の風向を調節する左右風向変更羽根と上下方向の風向を調節する上下風向変更羽根が設けられる。そして、従来の壁掛け型室内機の吹出口は、室内機前面または室内機底面に設けられ、室内機運転時には上下風向変更羽根によって上下方向の風向が調節される。
このように左右風向変更羽根と上下風向変更羽根により風向を制御する場合に、ケーシング本体の側面方向(左右方向)にも調和空気の気流を発生させるために、例えば特許文献1(特開平8−178407号公報)などには、吹出口を室内ユニット本体の正面の左右両端まで延在して設ける例が示されている。
以上のように室内機の左右両端や室内機の側面に吹出口が設けられている場合には、垂直ルーバーの方向きを調節することにより、左右方向へ調和空気を吹き出させることができる。ところが、このように構成すると、左右方向へ調和空気を吹き出させたくないときにも、少なからず左右方向への気流が発生する。
そこで、左右両端あるいは左右側面の吹出口を開閉できるように、シャッタを設けるものが提案されている。しかし、シャッタから吹き出される調和空気は状況に応じて変動し、ときには逆流を生じる場合もある。
本発明の課題は、左右方向へ調和空気を吹き出させるシャッタを有する空気調和装置において、シャッタを開けた場合に生じる不具合を低減させることにある。
第1発明に係る空気調和装置は、ケーシング本体と垂直ルーバーとシャッタと制御部とを備える。ケーシング本体には、中央吹出口および側方吹出口が形成されている。中央吹出口は、調和空気を前方に吹き出すためのものであり、側方吹出口は、左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すためのものである。側方吹出口は、中央吹出口と連通し、中央吹出口の長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる。垂直ルーバーは、中央吹出口につながる吹出通路に設けられ、中央吹出口から吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節する。シャッタは、側方吹出口の開閉を行うように駆動される。制御部は、垂直ルーバーの向きに応じてシャッタの駆動を制御する。ケーシング本体の側方吹出口は、中央吹出口の左右に形成されている左側方吹出口および右側方吹出口を含む。シャッタは、左側方吹出口の開閉を行う左シャッタおよび右側方吹出口の開閉を行う右シャッタを含む。垂直ルーバーが左方向を向いているときには左シャッタを開けるとともに右シャッタを閉じ、垂直ルーバーが右方向を向いているときには右シャッタを開けるとともに左シャッタを閉じる制御を行う。制御部は、垂直ルーバーがスイングする場合には、垂直ルーバーの向きに応じた左シャッタおよび右シャッタの制御に優先して、左シャッタおよび右シャッタの駆動を停止する制御を行う。
本発明によれば、垂直ルーバーがスイングする場合には、垂直ルーバーの向きに応じた左シャッタおよび右シャッタの制御に優先して、左シャッタおよび右シャッタの駆動を停止するので、垂直ルーバーがスイングを繰り返すのに連れて左シャッタおよび右シャッタが開いたり閉じたりといった動作を頻繁に繰り返させないようにすることができる。
第2発明に係る空気調和装置は、第1発明の空気調和装置であって、右シャッタは、左シャッタとは独立に駆動される。制御部は、左シャッタと右シャッタの駆動を互いに独立に制御する。
本発明によれば、例えば調和空気の吹き出し方向が左方向または右方向の一方に偏っているような場合など、左シャッタおよび右シャッタのうちの一方のみしか調和空気の吹き出しに寄与しない場合にも、制御部が左シャッタと右シャッタの駆動を互いに独立に制御するので、対応することが可能になる。このように対応できるケースを増やせることから、左シャッタおよび右シャッタの開閉に関する不具合を防止できるケースを増やすことができる。
第3発明に係る空気調和装置は、第1発明又は第2発明の空気調和装置であって、制御部は、垂直ルーバーがスイングする場合に垂直ルーバーの向きに応じた左シャッタおよび右シャッタの制御に優先して左シャッタおよび右シャッタの駆動を停止するときは、左シャッタおよび右シャッタを開いたままの状態にする。
第4発明に係る空気調和装置は、第1発明又は第2発明の空気調和装置であって、制御部は、垂直ルーバーがスイングする場合に垂直ルーバーの向きに応じた左シャッタおよび右シャッタの制御に優先して左シャッタおよび右シャッタの駆動を停止するときは、左シャッタおよび右シャッタを閉じたままの状態にする。
第5発明に係る空気調和装置は、ケーシング本体と垂直ルーバーとシャッタと制御部とを備える。ケーシング本体には、中央吹出口および側方吹出口が形成されている。中央吹出口は、調和空気を前方に吹き出すためのものであり、側方吹出口は、左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すためのものである。側方吹出口は、中央吹出口と連通し、中央吹出口の長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる。垂直ルーバーは、中央吹出口につながる吹出通路に設けられ、中央吹出口から吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節する。シャッタは、側方吹出口の開閉を行うように駆動される。制御部は、垂直ルーバーの向きに応じてシャッタの駆動を制御する。ケーシング本体の側方吹出口は、中央吹出口の左右に形成されている左側方吹出口および右側方吹出口を含む。シャッタは、左側方吹出口の開閉を行う左シャッタおよび右側方吹出口の開閉を行う右シャッタを含む。制御部は、垂直ルーバーの停止位置を検知する検知手段を有し、検知した垂直ルーバーの角度に基づいてシャッタの駆動を制御する。垂直ルーバーが左方向を向いているときには左シャッタを開けるとともに右シャッタを閉じ、垂直ルーバーが右方向を向いているときには右シャッタを開けるとともに左シャッタを閉じる制御を行う。その際、制御部は、シャッタから吹き出される調和空気の風量または風速が所定の値を超える垂直ルーバーの角度を境界角度として、垂直ルーバーの角度が境界角度を超えたか否かに基づいてシャッタの駆動を制御する。
本発明によれば、垂直ルーバーが左方向を向いていて右方向には調和空気の気流を発生しないときに、左シャッタを開けるとともに右シャッタを閉じる制御を制御部が行うことで、右シャッタが調和空気の吹き出しに寄与しないときに確実に閉じることができる。同様に、垂直ルーバーが右方向を向いていて左方向には調和空気の気流を発生しないときに、右シャッタを開けるとともに左シャッタを閉じる制御を制御部が行うことで、左シャッタが調和空気の吹き出しに寄与しないときに確実に閉じることができる。その際、シャッタから所定の値の風量または風速の調和空気が吹き出されない状態のときにシャッタを閉じさせることができる。
第6発明に係る空気調和装置は、第5発明の空気調和装置であって、垂直ルーバーを駆動するステッピングモータをさらに備える。制御部は、ステッピングモータをパルス信号により制御し、検知手段がパルス信号のパルス数から垂直ルーバーの角度を検知する。
本発明によれば、垂直ルーバーを駆動するステッピングモータのパルス信号から垂直ルーバーの角度を検出するので、垂直ルーバーの角度の検出のためのセンサや計測機器が不要になる。
第7発明に係る空気調和装置は、第1発明から第6発明のいずれかの空気調和装置であって、右シャッタは、左シャッタとは独立に駆動される。垂直ルーバーは、互いに独立して駆動される左垂直ルーバーおよび右垂直ルーバーを含む。制御部は、左垂直ルーバーの向きに応じて左シャッタの駆動を制御し、右垂直ルーバーの向きに応じて右シャッタの駆動を制御する。
本発明によれば、垂直ルーバーが左垂直ルーバーと右垂直ルーバーに分かれて独立して動く場合に、左シャッタに最も大きな影響を与える左垂直ルーバーの向きに応じて左シャッタの駆動を制御し、右シャッタに最も大きな影響を与える右垂直ルーバーの向きに応じて右シャッタの駆動を制御するので、左垂直ルーバーと右垂直ルーバーに分かれる場合であっても簡単に、シャッタに不具合を生じる場合に側方吹出口を閉じることができる。
第8発明に係る空気調和装置は、第1発明から第7発明のいずれかの空気調和装置であって、吹出口から吹き出される調和空気の気流を発生させるためのファンをさらに備える。制御部は、垂直ルーバーの向きおよびファンの回転数に基づいてシャッタの駆動を制御する。
本発明によれば、垂直ルーバーの向きに加え、ファンの回転数もシャッタの駆動制御に考慮することで、不具合を生じる条件の詳細な分類に応じて側方吹出口を閉じることができる。
第9発明に係る空気調和装置は、第1発明から第8発明のいずれかの空気調和装置であって、中央吹出口から吹き出される調和空気の上下方向の風向を調節するための水平フラップをさらに備える。制御部は、垂直ルーバーの向きおよび水平フラップの状態に基づいてシャッタの駆動を制御する。
本発明によれば、垂直ルーバーの向きに加え、水平フラップの状態もシャッタの駆動制御に考慮することで、不具合を生じる条件の詳細な分類に応じて側方吹出口を閉じることができる。
第10発明に係る空気調和装置は、第9発明の空気調和装置であって、制御部は、水平フラップの角度および水平フラップの迫出し量のうちの少なくとも一方を水平フラップの状態として用いる。
本発明によれば、垂直ルーバーの向きに加え、水平フラップの角度および迫出し量もシャッタの駆動制御に考慮することで、不具合を生じる条件の詳細な分類に応じて側方吹出口を閉じることができる。
第1発明、第3の発明又は第4の発明の空気調和装置においては、不具合を低減するために左シャッタおよび右シャッタを閉じる動作を制御に加えたために垂直ルーバーがスイングを連続すると頻繁な左シャッタおよび右シャッタの開閉が発生するが、このような動作をさせなくすることで、左シャッタおよび右シャッタが頻繁に開閉することにより使用者に不快感を与えるのを防ぐことができる。
第2発明の空気調和装置においては、シャッタを開けた場合に生じる不具合を防止できるケースを増やすことで、不具合を低減する効果をさらに向上させることができる。
第5発明の空気調和装置においては、シャッタから所定値の風量または風速で調和空気が吹き出されないときに、例えば左シャッタおよび右シャッタで空気の逆流が起こるなど風量や風速と関連の深い不具合を防止できることになる。
第6発明の空気調和装置においては、センサなどの機器を追加しないで、シャッタを開けた場合に生じる不具合を低減させることができ、安価な装置を提供することができる。
第7発明の空気調和装置においては、左垂直ルーバーの向きが左側方吹出口を開いていると不具合が生じるものになったときに左シャッタを閉じることができ、右垂直ルーバーの向きが右側方吹出口を開いていると不具合が生じるものになったときに右シャッタを閉じることができ、左シャッタおよび右シャッタを開けた場合に生じる不具合を低減させることができる。
第8発明の空気調和装置においては、ファンの回転数および垂直ルーバーの向きが側方吹出口を開いていると不具合が生じるものになったときにシャッタを閉じることができ、シャッタを開けた場合に生じる不具合をさらに的確に低減させることができる。
第9発明の空気調和装置においては、水平フラップの状態および垂直ルーバーの向きが側方吹出口を開いていると不具合が生じるものになったときにシャッタを閉じることができ、シャッタを開けた場合に生じる不具合をさらに的確に低減させることができる。
第10発明の空気調和装置においては、水平フラップの角度および迫出し量並びに垂直ルーバーの向きが側方吹出口を開いていると不具合が生じるものになったときにシャッタを閉じることができ、シャッタを開けた場合に生じる不具合をさらに的確に低減させることができる。
<空気調和装置の構成の概要>
この発明の一実施形態に係る空気調和装置1は、図1に示すように、室内の壁Wに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3とを備えている。室内機2と室外機3とは、冷媒配管、加湿ホース、伝送線及び通信線などを集合した集合連絡配管4によって接続される。
この発明の一実施形態に係る空気調和装置1は、図1に示すように、室内の壁Wに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3とを備えている。室内機2と室外機3とは、冷媒配管、加湿ホース、伝送線及び通信線などを集合した集合連絡配管4によって接続される。
この空気調和装置1は、熱交換を行って室内の空気調和を行うために冷媒回路を備えている。冷媒回路は、例えば、室内機2の室内側熱交換器(冷房時は蒸発器/暖房時は凝縮器として機能する)及び、室外機3の圧縮機と室外側熱交換器(冷房時は凝縮器/暖房時は蒸発器として機能する)と膨張弁などが集合連絡配管4の中の冷媒配管で連結されて構成される。また、空気調和装置1を制御するために、リモートコントローラ5などの制御端末から指令を受けて室内機2のファンモータなどの室内側機器を制御するための電装品箱が室内機2に設けられ、室外機3のファンモータなどの室外側機器を制御するための電装品箱が室外機3に設けられている。そして、室内機2の電装品箱と室外機3の電装品箱とが集合連絡配管4の中を通る伝送線で接続されている。
<室内機の構成の概観>
図2に室内機の正面を示し、図3に室内機の右側面を示す。図1、図2及び図3に示されているように、室内機2は、ケーシング本体6と、水平フラップ11と、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bとを備えている。また、室内機2は、ケーシング本体6の内部に、室内側熱交換器(図示省略)と、室内ファン9と、垂直ルーバー12とを備えている。
図2に室内機の正面を示し、図3に室内機の右側面を示す。図1、図2及び図3に示されているように、室内機2は、ケーシング本体6と、水平フラップ11と、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bとを備えている。また、室内機2は、ケーシング本体6の内部に、室内側熱交換器(図示省略)と、室内ファン9と、垂直ルーバー12とを備えている。
室内機2のケーシング本体6は、水平方向に長い略直方体形状の部材である。室内機2は、ケーシング本体6の前面2a、左側面2b、右側面2c、天面2dおよび底面2eすなわち背面2fを除く5つの面が化粧パネル6aで覆われている。なお、室内機2の左側面2bおよび右側面2cに垂直な方向すなわち室内機2の長手方向DrLに沿う方向を左右方向と呼ぶ場合があり、正面視における右手が右方向、正面視における左手が左方向になる。また、室内機2の背面2fから前面2a(正面)に向かう方向を前方といい、天面2dから底面2eの方に向かう方向を下方という。
ケーシング本体6の底面2eから左側面2bおよび右側面2cにかけて、調和空気を吹き出すための吹出口7が形成され、天面2dには、室内空気を吸込むための吸込口8が形成されている。なお、吹出口7の詳細については後述する。
図3に示すように、室内機2のケーシング本体6の内部には、側面視においてケーシング本体6の略中央の背面側寄りにクロスフローファン9が設けられる。正面視においては、図2に示すように、このクロスフローファン9は、吸込口8と同じ程度の長さを有し、室内機2(ケーシング本体6)の長手方向DrLに沿って長く水平に配置されている。
また、ケーシング本体6内のクロスフローファン9の上流側には、側面視において、逆V字形状をした室内側熱交換器(図示省略)が配置され、クロスフローファン9に吸込まれる前に室内側熱交換器を室内空気が通過することによって空気調和が行われる。このようにケーシング本体6の長手方向に長く延びるクロスフローファン9により室内空気の吸い込みと調和空気の吹き出しとを行って効率良く室内の空気調和を実施させる。そのため室内側熱交換器もケーシング本体6の長手方向に長く延びる形状に形成され、長手方向に長く延びる吸込口8と吹出口7との間に配置される。室内側熱交換器の上流にはエアフィルタ(図示省略)が設けられており、クロスフローファン9に導かれる調和空気にエアフィルタの隙間より大きな埃は完全に取り除かれる。
図1に示す室内機2では、前面2aから室内空気の吸い込みは行われず、室内機2はもっぱらケーシング本体6の天面2dの吸込口8から室内空気の吸い込みを行っている。そのため、室内機2の内部における室内空気の循環は、室内機2の天面2dの側から室内機2の底面2eの側に向けて行われる。すなわち、ケーシング本体6の天面2dの吸込口8から吸込まれた室内空気が、順に、エアフィルタ、室内側熱交換器を通過してクロスフローファン9により吹出通路10に送り出され、垂直ルーバー12と水平フラップ11によって気流の向きが調節され、ケーシング本体6の底面2eの吹出口7から吹き出される。
図2および図3に示されているように、吹出通路10には、左側壁10a、右側壁10b、後方案内面10c及び前方案内面10dがある。吹出通路10の後方案内面10cは、側面視において、クロスフローファン9の側に曲率中心を持つ滑らかな曲線を描いており、下方に向かうに従って曲率半径が大きくなる。そして、後方案内面10cと前方案内面10dとの間隔が吹出口7に近づくほど大きくなり、吹出通路10の開口が吹出口7に近づくほど大きくなる。また、クロスフローファン9が、右側面から見て、時計回りに回転して送風し、その中心軸が背面2fの方に寄って配置されているので、吹出通路10は、底面2eの前方側に向けて斜めに形成される。そのため、吹出通路10から吹出口7に向かう調和空気の気流は、下方に向く方向ベクトルと前方に向く方向ベクトルとを有し、乱れの少ない層流になる。
<吹出口周辺の構成>
図4に示すように、吹出口7は、中央吹出口7aと左側方吹出口7bと右側方吹出口7cを含んでいる。吹出通路10は、吹出口7において、中央吹出口7aにつながる中央吹出通路10Aと、左側方吹出口7bにつながる左吹出通路10Bと、右側方吹出口7cにつながる右吹出通路10Cに分かれる。中央吹出通路10Aと左吹出通路10Bとは収納部25aにより仕切られており、中央吹出通路10Aと右吹出通路10Cとは収納部25bにより仕切られているが、中央吹出通路10Aと左吹出通路10Bと右吹出通路10Cとは互いに連通している。そして、中央吹出口7aの開閉は水平フラップ11により行われ、左側方吹出口7bの開閉は左シャッタ20aにより行われ、右側方吹出口7cの開閉は右シャッタ20bにより行われる。
図4に示すように、吹出口7は、中央吹出口7aと左側方吹出口7bと右側方吹出口7cを含んでいる。吹出通路10は、吹出口7において、中央吹出口7aにつながる中央吹出通路10Aと、左側方吹出口7bにつながる左吹出通路10Bと、右側方吹出口7cにつながる右吹出通路10Cに分かれる。中央吹出通路10Aと左吹出通路10Bとは収納部25aにより仕切られており、中央吹出通路10Aと右吹出通路10Cとは収納部25bにより仕切られているが、中央吹出通路10Aと左吹出通路10Bと右吹出通路10Cとは互いに連通している。そして、中央吹出口7aの開閉は水平フラップ11により行われ、左側方吹出口7bの開閉は左シャッタ20aにより行われ、右側方吹出口7cの開閉は右シャッタ20bにより行われる。
室内機2は、運転停止時に水平フラップ11が閉じて中央吹出口7aの開口面16が塞がれ、運転中に水平フラップ11が開いて中央吹出口7aの開口面16が開放される。図1には、中央吹出口7aの水平フラップ11が開いている状態が示されており、図3には水平フラップ11が閉じている状態が示されている。
吹出通路10に配置されている垂直ルーバー12は、左主垂直ルーバー12a、右主垂直ルーバー12b、左側方垂直ルーバー12cおよび右側方垂直ルーバー12dに分類される複数枚の羽根からなる(図4参照)。垂直ルーバー12は、図5に示すように、左のルーバー19aと右のルーバー19bに分かれて、それぞれ異なる連結棒13a,13bによって連結されている。左のルーバー19aには、左主垂直ルーバー12aと左側方垂直ルーバー12cが含まれ、右のルーバー19bには、右主垂直ルーバー12bと右側方垂直ルーバー12dが含まれる。ステッピングモータ13c、13dからアーム13e,13fを介して駆動力が伝えられて、連結棒13a,13bがそれぞれ独立して駆動されるので、左のルーバー19aと右のルーバー19bは、ケーシング本体6の長手方向に対する垂直な面を中心に、互いに独立して左右に揺動することができる。そのため、ステッピングモータ13c,13dの回転を制御することにより、揺動した後に任意の角度で左主垂直ルーバー12aおよび左側方垂直ルーバー12cと、右主垂直ルーバー12bおよび右側方垂直ルーバー12dとを止めて、室内機2の左右方向における調和空気の吹き出し方向を調整することができる。
図4に示す状態では、左側方垂直ルーバー12cおよび右側方垂直ルーバー12dは、開いている左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cに調和空気を導かない角度で停止している。なお、垂直ルーバー12の傾きと左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cの開閉との関係については次に示す通りであり、図4の状態は、説明のためのものであってこの実施形態の運転時には出現しない。
例えば、中央吹出口7aのみが開放され、中央吹出口7aに調和空気を集中させたいときには、左のルーバー19aと右のルーバー19bの羽根の面を長手方向に対して垂直になるような状態にする(図5(a))。
また、右に向かって調和空気を導きたいときには、図5(b)に示すように、時計回りにステッピングモータ13c,13dを回転させるとアーム13e,13fが支点13g,13hを中心に回転して、アーム13e,13fが連結棒13a,13bを右に押し出し、垂直ルーバー12を右に傾ける。
この垂直ルーバー12の傾きは、ステッピングモータ13c,13dの回転角を制御することにより所望の位置で停止させることができる。例えば、図5(b)のステッピングモータ13c,13dの回転角よりも小さい角度だけ回転させて図5(c)の状態にすると、図5(b)の角度αよりも小さい角度βの傾きを垂直ルーバー12に持たせることができる。
図5に示す連結棒13aとステッピングモータ13cとアーム13eが垂直ルーバー駆動機構42の左ルーバー駆動部42aを構成し、連結棒13bとステッピングモータ13dとアーム13fが垂直ルーバー駆動機構42の右ルーバー駆動部42bを構成する。
室内機2は、上述のように垂直ルーバー12や水平フラップ11や左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを駆動するため、上述の垂直ルーバー駆動機構42と後述する水平フラップ駆動機構とシャッタ駆動機構とを備えている。これらの駆動機構は後述する制御部により制御される。
<水平フラップ>
図6は、水平フラップ11の外観とその周囲の構造を示す斜視図である。水平フラップ11は、室内機2の下方を構成する取り付け板60から吊り下げられている。この取り付け板60に取り付けられる水平フラップ11によって中央吹出口7aを塞ぐことができるように、取り付け板60は、中央吹出口7aの開口面16よりも上方に配置されかつ、吹出通路10の前方案内面10dの側に配置されている。
図6は、水平フラップ11の外観とその周囲の構造を示す斜視図である。水平フラップ11は、室内機2の下方を構成する取り付け板60から吊り下げられている。この取り付け板60に取り付けられる水平フラップ11によって中央吹出口7aを塞ぐことができるように、取り付け板60は、中央吹出口7aの開口面16よりも上方に配置されかつ、吹出通路10の前方案内面10dの側に配置されている。
水平フラップ駆動機構41の左支持アーム駆動部46は、駆動源として駆動用モータ54aを備えており、駆動用モータ54aの駆動軸55aにはピニオンギア52aが取り付けられている。取り付け板60の開口部61aでピニオンギア52aがラックギア56aと噛み合っており、ラックギア56aが形成されている左支持アーム53aの迫出し量がピニオンギア52aの回転数によって制御される。そのために、駆動用モータ54aにはステッピングモータが用いられ、左支持アーム53aが案内溝62aにスライド自在に挿通されており、駆動用モータ54aの回転に連れて左支持アーム53aが案内溝62a内をスライドする。左支持アーム53aの先端は、水平フラップ11の連結部11pに固定された回転軸57aによって回動自在に軸支されている。
同様に、右支持アーム駆動部47は、駆動源として駆動用モータ54bを備えており、駆動用モータ54bの回転に連れて右支持アーム53bが案内溝62b内をスライドし、右支持アーム53bの迫出し量が駆動用モータ54bの回転数によって制御される。なお、開口部61bで噛み合わされる右支持アーム駆動部47のピニオンギアについては図示を省略している。右支持アーム53bの先端も、水平フラップ11の連結部11qに固定された回転軸(図示省略)によって回動自在に軸支されている。
中間支持アーム駆動部48は、駆動源として駆動用モータ54cを備えている。駆動用モータ54cは、中間支持アーム53cを駆動するため、中間支持アーム53cの回動アーム58aに取り付けられている。回動アーム58aは、可動軸(図示省略)によって揺動アーム58bに連結されている(図7(c)参照)。そして、揺動アーム58bが水平フラップ11の連結部11rにおいて揺動可能に軸支されている。この揺動アーム58bを駆動用モータ54cの回転軸の回りで回転させることによって、主に、水平フラップ11の回転動作を行わせる。
図7は、水平フラップの動作を説明するため、側面から見た吹出口近傍の断面を模式的に示した図である。図7(a)は、空気調和装置1の動作が停止して、水平フラップ11が全閉になっているときの状態を示している。このとき、左支持アーム53aおよび右支持アーム53bは、水平フラップ11がスムーズに移動可能な範囲で、迫出し量が最も少なくなるように収納されている。左支持アーム53aを収納するには、駆動用モータ54aが、右から見て反時計回りにピニオンギア52aを回転させて左支持アーム53aを引き込むように駆動する。右支持アーム53bを収納するにも、駆動用モータ54bが、右から見て反時計回りにピニオンギアを回転させて右支持アーム53bを引き込むように駆動する。その際、駆動用モータ54cは、右から見て反時計回りに回動アーム58aを回転させて揺動アーム58bを上に引き上げ、水平フラップ11の後端部の側を上に持ち上げる。各駆動用モータ54a,54b,54cは、水平フラップ11がケーシング本体6に当接した後も駆動力を発生し続ける。しかし、水平フラップ11がケーシング本体6に当接しているため、ラックギア56a,56bや回動アーム58aは移動しない。このように、ラックギア56a,56bや回動アーム58aが動かなくなってからも各駆動用モータ54a,54b,54cが駆動力を発生する工程がいわいる増し締めである。このような増し締めを行うことで、水平フラップ11によって中央吹出口7aを確実に塞ぐことができる。
図7(b)は、水平フラップ11を開いた後に、右から見て、水平フラップ11を時計回りに最も回転させた状態を示している。以下の説明において、水平フラップ11を時計回りに最も回転させた状態をロールアップ状態という。ロールアップ状態にするには、ロールアップ状態になっても水平フラップ11がケーシング本体6に当たらないところまで左支持アーム53aおよび右支持アーム53bが迫出していなくてはならない。図7(b)に示されている状態は、水平フラップ11がケーシング本体6に当たらないところまで左支持アーム53aおよび右支持アーム53bが迫出しているが、その迫出し量をできる限り少なくした状態である。以下の説明では、このように水平フラップ11がどのような姿勢でもケーシング本体6に当たらない範囲で左支持アーム53aおよび右支持アーム53bの迫出し量をできる限り少なくした状態をアーム上位位置という。このアーム上位位置では、水平フラップ11がどの角度でも水平フラップ11はケーシング本体6には当接しない。そして、ロールアップ状態では、水平フラップ11以外の可動部分がいずれかの箇所に当たってそれ以上移動しなくなる構造当たりを起こしている。そのような構造当たりを起こしたときに、図7(a)の水平フラップ11の増し締めを行うことで水平フラップ11の位置決めを行い、図7(b)の場合には水平フラップ11の回転角度の基準を与えることができる。
図7(c)は、アーム上位位置において、右から見て、水平フラップ11を反時計回りに最も回転させた状態を示している。以下の説明において、水平フラップ11を反時計回りに最も回転させた状態をロールダウン状態という。ロールダウン状態にするには、ロールダウン状態になっても水平フラップ11がケーシング本体6に当たらないところまで左支持アーム53aおよび右支持アーム53bが迫出していなくてはならない。そして、ロールダウン状態でも、水平フラップ11以外の可動部分がいずれかの箇所に当たってそれ以上動かなくなる構造当たりを起こしている。そのような構造当たりを起こしたときに増し締めを行うことで水平フラップ11の位置決めを行い、図7(b)の場合と同様に水平フラップ11の回転角度の基準を与えることができる。従って、制御部は、図7(b)と図7(c)のいずれかまたは両方を使って水平フラップ11の回転角度を把握しながら正確に制御することができる。
図7(d)は、アーム上位位置における運転時の水平フラップの状態を示している。図7(b)のロールアップ状態や図7(c)のロールダウン状態で運転すると、構造当たりを起こしているために振動などの影響を受けて早く劣化してしまうため、ロールアップ状態よりも少し反時計回りに回転した角度とロールダウン状態よりも少し時計回りに回転した角度との間の角度を使って運転が行われる。
図7(e)は、水平フラップ11を開いた後に、右から見て、水平フラップ11を反時計回りに最も回転させた状態(ロールダウン状態)を示している。図7(e)に示されている状態は、水平フラップ11がケーシング本体6に当たらないところまで左支持アーム53aおよび右支持アーム53bが迫出しているが、その迫出し量をできる限り多くした状態である。以下の説明では、このように左支持アーム53aおよび右支持アーム53bの迫出し量が最大の状態をアーム下位位置という。このアーム下位位置では、水平フラップ11がどの角度でも水平フラップ11はケーシング本体6には当接しない。そして、ロールダウン状態では、水平フラップ11以外の可動部分がいずれかの箇所に当たってそれ以上移動しなくなる構造当たりを起こしている。そのため、起こしたときに増し締めを行うことで水平フラップ11の位置決めを行い、図7(e)の場合にも水平フラップ11の回転角度の基準を与えることができ、制御部30は、図7(e)を使って水平フラップ11の回転角度を把握しながら正確に制御することができる。
アーム下位位置では、左支持アーム53aおよび右支持アーム53bの迫出し量が最大になるので、左支持アーム53aおよび右支持アーム53bに水平フラップ11の長さが加わると、室内機2の下方に配置される家具などに水平フラップ11がぶつかる可能性が大きくなる。そのため、アーム下位位置においてはロールアップ状態を禁止している。
図7(f)は、アーム下位位置における運転時の水平フラップの状態を示している。図7(e)のロールダウン状態で運転すると、構造当たりを起こしているために振動などの影響を受けて早く劣化してしまうため、ロールダウン状態よりも少し時計回りに回転した角度を使って運転が行われる。
<シャッタ>
図8は、左シャッタ近傍の構成を説明するため、左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した図である。図8(a)には、左シャッタ20aが閉じ、水平フラップ11が開いたときの左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した状態が示されている。図8(b)には、左シャッタ20aおよび水平フラップ11が開いたときの左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した状態が示されている。
図8は、左シャッタ近傍の構成を説明するため、左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した図である。図8(a)には、左シャッタ20aが閉じ、水平フラップ11が開いたときの左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した状態が示されている。図8(b)には、左シャッタ20aおよび水平フラップ11が開いたときの左シャッタの周辺の一部分を破断して拡大した状態が示されている。
図8(a)および図8(b)に示されている左シャッタ20aは、支持部材23によって支持されつつ駆動され、左側方吹出口7bを開くときには反時計回りに回動して収納部25aに収納される。この支持部材23には制御部30により制御されたステッピングモータ(図示省略)から駆動力が与えられる。収納部25aには支持部材23が移動するためのスリット26dが形成され、支持部材23の一端部23aが左シャッタ20aに固定され、他端部23bが回転軸に取り付けられている。そのため、左シャッタ20aの回動は、他端部23bを回動の中心としたものになる。収納部25aは、開口部を下に向けた略U字型の形状に変形しており、中央に左シャッタ20aが入るキャビティ26cが形成されている。収納部25aの上端部26aの上に左側方吹出口7bに繋がる左吹出通路10Bがある。左シャッタ20aが回動して略U字型のキャビティ26cに収まるため、キャビティ26cが正面視において斜めに傾いているので、収納部25aの下端部26bと上端部26aの距離が狭まり、左側方吹出口7bに繋がる左吹出通路10Bの開口面積を大きくすることができる。
また、ケーシング本体6は、左側方吹出口7b近傍に凹部15aを有している。この凹部15aには、閉状態の左シャッタ20aが嵌まり込む。同様に、右シャッタ20bを収容する凹部(図示省略)も向かって右側方吹出口7c近傍に設けられる。また、凹部15aは、左シャッタ20aや右シャッタ20bが閉状態である場合に、左シャッタ20aや右シャッタ20bとケーシング本体6とが概ね連続して配置されるように構成されている。このため、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bが閉状態である場合には、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの外面とケーシング本体6の外面とが略一面状に配置される。
図8(a)および図8(b)において、水平フラップ11を用いて前方に向かって調和空気を送るときの気流の方向を実線の矢印で示し、左右方向へ向かって調和空気を送るときの気流の方向を点線の矢印で示している。図8(a)は、左シャッタ20aが閉じて左側方吹出口7bが塞がれている状態を示しており、このような実線で示された気流が発生している状態すなわち、垂直ルーバー12が長手方向に対して垂直になっている状態を示している。また、図8(b)は、左シャッタ20aが開いて左側方吹出口7bが開放されている状態を示しており、このような点線で示された気流を発生している状態すなわち、垂直ルーバー12の羽根の面が長手方向に対して垂直な方向よりも左に傾いている状態を示している。図8(b)の状態では、水平フラップ11および左側方吹出口7bを使って、ケーシング本体6の左側面2bが面する方向への調和空気の気流を吹き出させることができる。
なお、図8に示すように、水平フラップ11が閉じている状態では、左シャッタ20aの動線上に水平フラップ11が存在するため、左シャッタ20aや右シャッタ20bを開けるときには、先に水平フラップ11を開く動作が行われる。
<制御部>
上述の水平フラップ11と垂直ルーバー12の吹出し方向の調整により、クロスフローファン9の風速の調整により、また左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉により、室内の形態や室内の状況に対応した適切な空気調和のための調和空気の気流を発生することができる。すなわち水平フラップ11と垂直ルーバー12とクロスフローファン9と左シャッタ20aや右シャッタ20bおよびそれらを駆動する機構が気流調節装置を構成する。これら水平フラップ11や垂直ルーバー12やクロスフローファン9や左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを含む気流調節装置の制御を行うために、図9に示すような制御部30を備えている。
上述の水平フラップ11と垂直ルーバー12の吹出し方向の調整により、クロスフローファン9の風速の調整により、また左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉により、室内の形態や室内の状況に対応した適切な空気調和のための調和空気の気流を発生することができる。すなわち水平フラップ11と垂直ルーバー12とクロスフローファン9と左シャッタ20aや右シャッタ20bおよびそれらを駆動する機構が気流調節装置を構成する。これら水平フラップ11や垂直ルーバー12やクロスフローファン9や左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを含む気流調節装置の制御を行うために、図9に示すような制御部30を備えている。
制御部30は、室内機2の各機器を制御するための室内制御部31と、室外機の各機器を制御するための室外制御部32とを備えており、室内制御部31と室外制御部32との間を信号線33で接続して構成されている。
室外制御部32は、圧縮機34、室外電動膨張弁35、四路切換弁36、室外ファン37、複数の圧力センサ38および複数の温度センサ39などに接続されている。室外制御部32は、四路切換弁36を切り換えることにより、冷凍回路に流れる冷媒の循環経路の切換を行って暖房運転と冷房運転の切換などの運転切換の制御を行う。室外制御部32は、例えば圧縮機34の回転数を制御することにより冷媒回路の冷媒循環量を制御し、室外電動膨張弁35の開度を制御することにより冷媒回路を流れる冷媒の圧力を制御する。また、室外制御部32は、室外ファン37の回転数を制御することにより、室外側熱交換器における熱交換効率の制御などを行う。そのため、冷媒回路や各機器に設置された複数の圧力センサ38や温度センサ39などによって検知された各部の温度や圧力を、室外制御部32は、制御のための判断に用いている。
一方、室内制御部31には、送受信部40、水平フラップ駆動機構41、垂直ルーバー駆動機構42、シャッタ駆動機構49、クロスフローファン用モータ43、温度センサ44および表示部45などが接続されている。室内制御部31は、制御のために、使用者のリモートコントローラ5などと送受信部40との間でデータの送受信を行っている。室内制御部31は、室内の状態や使用者の設定に従って、水平フラップ駆動機構41、垂直ルーバー駆動機構42およびクロスフローファン用モータ43の制御を行い、水平フラップ11および垂直ルーバー12の角度や揺動の状態、およびクロスフローファン用モータ43の回転数を調整し、調和空気の吹出し方向や吹き出す強さなどを変更することができる。室内制御部31は、冷媒回路や各機器に設置された複数の温度センサ44などによって検知された各部の温度などの状態情報を、制御のための判断に用いている。また、室内制御部31は、表示部45を介して、室内機2の設定状態や環境などを使用者に知らせる。
室内制御部31が制御する水平フラップ駆動機構41は、水平フラップ11を迫出させたり収納したりする駆動ができるように、左支持アーム駆動部46と右支持アーム駆動部47と中間支持アーム駆動部48を備えている。室内制御部31は、水平フラップ11を平行移動させるときには、左支持アーム53aの移動量と右支持アーム53bの移動量とが同じになるように制御するとともに、水平フラップ11が平行移動するように中間支持アーム53cを左支持アーム53aおよび右支持アーム53bの動きに追従させる。
水平フラップ11が吹出口7を塞いだ状態から開放して、水平フラップ11を所望の状態にするときには、室内制御部31は、まず、左支持アーム駆動部46と右支持アーム駆動部47により左支持アーム53aと右支持アーム53bを駆動する。水平フラップ11の迫出しによって塞がれていた吹出口7は開放されるが、このとき、中間支持アーム駆動部48は、水平フラップ11が中央吹出口7aの開口面16に対して迫出す動作に追従して回動アーム58aを回動させる。それにより、水平フラップ11が吹出口7の周囲に強く擦れずにスムーズに吹出口7から開放される。
次に、左支持アーム53aおよび右支持アーム53bを固定した状態にするとともに、中間支持アーム駆動部48により、回動アーム58aを回動させ、左支持アーム53aの連結部と右支持アーム53bの連結部とを結ぶ軸の周りで水平フラップ11を回動させる。以上のような平行移動と回動移動の2ステップの操作で水平フラップ11を所望の状態に移動することができる。なお、上述のような2ステップの操作を並行して行わせ、平行移動させつつ回動移動をさせることにより1ステップで水平フラップ11を所望の状態に移動させるように、室内制御部31が制御することもできる。
これら中間支持アーム53c、左支持アーム53aおよび右支持アーム53bの動作と水平フラップ11の具体的な姿勢制御については後述する。
シャッタ駆動機構49は、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを駆動するための機構であり、後述するシャッタ駆動機構駆動用モータとシャッタ駆動アームなどを備えている。制御部30により、シャッタ駆動機構49の駆動が制御されることによって左シャッタ20aや右シャッタ20bの開閉が制御される。シャッタ駆動機構49による左シャッタ20aと右シャッタ20bの開閉は独立に行うことができ、それぞれ独立に制御部30による制御が可能である。
<垂直ルーバーの傾きとシャッタの開閉>
左シャッタ20aと右シャッタ20bの開閉は、垂直ルーバー12の傾きに応じて選択的に行われる。図10は、室内機2を天面2dの側から見た、垂直ルーバー12の傾きと左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉との関係を示す模式図である。垂直ルーバー12は、左のルーバー19aと右のルーバー19bに分かれて連結棒13a,13bに連結され、別々に駆動される。
左シャッタ20aと右シャッタ20bの開閉は、垂直ルーバー12の傾きに応じて選択的に行われる。図10は、室内機2を天面2dの側から見た、垂直ルーバー12の傾きと左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉との関係を示す模式図である。垂直ルーバー12は、左のルーバー19aと右のルーバー19bに分かれて連結棒13a,13bに連結され、別々に駆動される。
図10(a)は、垂直ルーバー12の羽根の面が長手方向に対して垂直な状態になっており、左シャッタ20aも右シャッタ20bも閉じている状態を示している。図10(a)の状態では、前方に向かって調和空気を吹き出しており、左右方向への調和空気の吹き出しは行われない。
図10(b)は、垂直ルーバー12の羽根の面が長手方向に対して右側に傾いており、左シャッタ20aが閉じ、右シャッタ20bが開いている状態を示している。図10(b)の状態では、調和空気を右に吹き出すため、左シャッタ20aが閉じている。
図10(c)は、垂直ルーバー12の羽根の面が長手方向に対して左側に傾いており、左シャッタ20aが開き、右シャッタ20bが閉じている状態を示している。図10(b)の状態では、調和空気を左に吹き出すため、右シャッタ20bが閉じている。
図10(d)は、垂直ルーバー12の左のルーバー19aの羽根の面が長手方向に対して左側に傾いており、右のルーバー19bの羽根の面が長手方向に対して右側に傾いており、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bが開いている状態を示している。図10(d)の状態では、調和空気を左および右の両方向に吹き出すため、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bが共に開いている。
図10(e)は、垂直ルーバー12の羽根の面が長手方向に対して垂直な状態を境に左右にスイングしており、左シャッタ20aも右シャッタ20bも閉じている状態を示している。図10(e)の状態では、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを垂直ルーバー12の羽根の面に対応させて開閉すると、スイングに合わせて開閉動作が連続するため、使用者に対して不快感を与えるので、閉じた状態で固定されている。
図10(a)乃至図10(e)の状態は、全て水平フラップ11は開いた状態になっている。図10(b)乃至図10(d)の状態を実現するためには、いずれも既に説明したように水平フラップ11を開き、続いて左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを開く。
上述のような垂直ルーバーの傾きとシャッタの開閉との関係について図11を用いて説明する。図11(a)には、垂直ルーバー12の左のルーバー19aの角度と左シャッタ20aとの関係について記載され、図11(b)には、垂直ルーバー12の右のルーバー19bの角度と右シャッタ20bとの関係について記載されている。
図11(a)に示すように、垂直ルーバー12の左のルーバー19aが取り得る状態の境界には、角度12p〜12u,12x,12yがある。角度12xは、左側全開角度であって、左のルーバー19aがこの角度にあるときは構造当たりを起こしており、原点を決めるための角度である。角度12yは、右側全開角度であって、左のルーバー19aがこの角度にあるときは構造当たりを起こしており、原点を決めるための角度である。角度12pは、据付設定が中央になっているときの左側スイング角度、角度12qは、据付設定が中央になっているときの右側スイング角度であり、据付設定が中央になっているときには、角度12pと角度12qの間の範囲An1を左のルーバー19aがスイングする。角度12rはセンターすなわち室内機の長手方向に対して垂直ルーバー12の羽根の面が垂直になる角度である。
角度12sは、据付設定が左になっているときの左側スイング角度であり、据付設定が左になっているときには、角度12sと角度12qの間の範囲An2を左のルーバー19aがスイングする。また、角度12tは、据付設定が右になっているときの右側スイング角度であり、据付設定が右になっているときには、角度12pと角度12tの間の範囲An3を左のルーバー19aがスイングする。
角度12uは、左シャッタ20aの開閉を判断する境界の角度であり、角度12uと角度12pの間の範囲An4に左のルーバー19aがあるときには、左シャッタ20aを開き、角度12uと角度12qの間の範囲An5に左のルーバー19aがあるときには左シャッタ20aを閉じる。
図11(b)に示すように、垂直ルーバー12が取り得る状態の境界には、角度12p〜12t,12v,12x,12yがある。図11(a)と異なるのは、角度12vであり、右シャッタ20bの開閉を判断する境界の角度である。角度12vと角度12pの間の範囲An6に右のルーバー19bがあるときには、右シャッタ20bを開き、角度12uと角度12qの間の範囲An7に右のルーバー19bがあるときには右シャッタ20bを閉じる。
<シャッタの開閉の制御>
シャッタの開閉の制御について図12を用いて説明する。
シャッタの開閉の制御について図12を用いて説明する。
まず、CPU31aが記憶部31bからスイング設定のデータを取得する(ステップS1)。
次に、CPU31aが記憶部31bから据付位置設定のデータを取得する(ステップS2)。
そして、CPU31aで据付位置設定が「中央」になっているか否かの判断を行う(ステップS3)。据付位置設定が「中央」になっていれば、そのままステップS5に進む。据付位置設定が「中央」になっておらず、「左」や「右」になっていれば、ステップS4に進む。ステップS4では、据付位置設定が「左」になっていれば左シャッタ20aを左のルーバー19aの角度に係わらず、強制的に開かないように設定してステップS5に進む。また、据付位置設定が「右」になっていれば右シャッタ20bを右のルーバー19bの角度に係わらず、強制的に開かないように設定してステップS5に進む。
次に、ステップS5において、スイング設定がオンか否かを判断する。スイング設定がオンになっていない、すなわちスイング設定がオフになっていると判断されると、垂直ルーバー12がいずれかの角度で停止しているので、ステップS9に進み、垂直ルーバー12の位置(角度)を検出する。垂直ルーバー12がいずれかの角度で停止しているということは、左右方向の風向きの指示があるということである。そのため、この場合には、記憶部31bに垂直ルーバー12の駆動の履歴が記憶されているので、その情報に基づいて垂直ルーバー12の位置検出を行う。垂直ルーバー12の位置検出後に、ステップS10に進む。
一方、ステップS5において、スイング設定がオンになっていると判断されると、ステップS6に進み、強制固定されていないシャッタを閉じる。スイング設定がオンになっている場合には、図10(e)を用いて説明したように、スイングを繰り返すたびにシャッタの開閉が起こるのを防ぐために、シャッタを閉じた状態のままにするか、シャッタを開いたままの状態にする。この実施形態においてはシャッタを閉じたままにする例を説明している。
ステップS5でスイング設定がオンになっていると判断されたが、その後、使用者がリモートコントローラ5などから風向を指示する場合がある。そこで、ステップS7では、風向指示があったか否かの判断を行う。風向指示がなかった場合には、シャッタの状態に変更が生じないためステップS15に進むが、風向指示があった場合には、シャッタの状態を変更する必要が生じるためステップS8に進む。
ステップS8では、風向指示に従って風向を調節するためにスイング動作を停止し、垂直ルーバー12を指令位置に移動する。そして、ステップS9に進み、垂直ルーバー12の位置を検出するが、このときには、垂直ルーバー12の駆動を行ったステッピングモータへのCPU31aの指示から垂直ルーバー12の位置を検出する。その後、ステップS10に進む。
ステップS10では、スイング設定がオンに変更になったか否かの判断を行う。もし、スイング設定がオフからオンに変更になった場合には、スイング動作が開始される(ステップS12)ので、再度ステップS5に戻って判断を変更してステップS6の方に進む。スイング設定がオフのままであれば、ステップS11に進む。
ステップS11では、側方吹出口から吹き出される調和空気の風速が0.5m/s以上か否かの判断を行う。ここでは、簡易的に、垂直ルーバー12が所定の角度を超えるか否かで、その判断を行っている。つまり、左のルーバー19aの場合であれば、図11(a)に示したように、角度12uを超えれば(角度12uと角度12pの間の範囲An4に入っていれば)、風速が0.5m/s以上と判断してステップS14に進み、左シャッタ20aを開く。角度12uを超えなければ、ステップS15に進み、左シャッタ20aは開かない。その際に、据付位置設定による強制固定がある場合にはそちらを優先する。
右のルーバー19bの場合であれば、図11(b)に示したように、角度12vを超えれば(角度12vと角度12pの間の範囲An6に入っていれば)、風速が0.5m/s以上と判断してステップS14に進み、右シャッタ20bを開く。角度12vを超えなければ、ステップS15に進み、右シャッタ20bは開かない。その際に、据付位置設定による強制固定がある場合にはそちらを優先する。
このように、左のルーバー19aと右のルーバー19bをそれぞれ別々に判断して、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを開くか否かの判断を行う。従って、左シャッタ20aと右シャッタ20bで進むステップが異なる場合があるが、ステップS13,S14の処理を終了した後は、ステップS15に進む。
ステップS15では、CPU31aから運転停止命令があったか否かの判断を行う。運転停止命令がなかった場合には、ステップS1戻り、上述の処理を繰り返す。もし、運転停止命令があった場合には、スイング設定、垂直ルーバー12の停止位置の情報を記憶部31bに記憶してから(ステップS16)、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bのうちの開いているシャッタを閉じて運転を停止する(ステップS17)。
<変形例>
(1)上記実施形態では、壁掛け型の室内機2の場合について説明したが、室内機のタイプは壁掛け型に限られるものではなく、天井設置型や据え置き型であってもよく、それ以外のタイプであってもよい。
(1)上記実施形態では、壁掛け型の室内機2の場合について説明したが、室内機のタイプは壁掛け型に限られるものではなく、天井設置型や据え置き型であってもよく、それ以外のタイプであってもよい。
(2)上記実施形態では、垂直ルーバー12が左のルーバー19aと右のルーバー19bの2つに分かれ、それぞれ別々に駆動される場合について説明したが、垂直ルーバー12は分かれて駆動されず、一体として一つのステッピングモータにより駆動されている場合にも適用できる。また、3つ以上に分かれている場合でも適用できるが、その場合には、最も左側にあるルーバーで左シャッタ20aの開閉を判断し、最も右側にあるルーバーで右シャッタ20bの開閉を判断するのが好ましい。
(3)上記実施形態では、ステップS11で、風速による判断を示したが、予め風量と垂直ルーバー12の角度との関係を計測しておいて、風量を基準に判断するようにしてもよい。また、両方を用い、風速も風量も所定値を超える場合などで判断することもできる。
(4)上記実施形態では、垂直ルーバー12の角度に基づいて左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を判断したが、垂直ルーバー12の角度に加え、クロスフローファン9の回転数を考慮して左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を判断してもよい。
図13に示すように、垂直ルーバー12の位置を検知するステップS9の次に、ファン回転数を検知するステップS9A‐2を追加するように、処理手順を変更する。
そして、ステップS11Aの判断は、クロスフローファン9の回転数を考慮したものとする。そのために、クロスフローファン9の回転数が所定値を超えており、かつ垂直ルーバー12の角度も所定値を超えている場合に左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を行うように制御することができる。あるいは、クロスフローファン9に回転数と垂直ルーバー12の角度をパラメータとする関数やテーブルを用いることもできる。
(5)上記実施形態では、垂直ルーバー12の角度に基づいて左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を判断したが、垂直ルーバー12の角度に加え、水平フラップ11の状態を考慮して左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を判断してもよい。その場合に、クロスフローファン9の回転数も考慮して判断することもできる。
このように変更された処理手順を図14に示す。垂直ルーバー12の位置を検知するステップS9の次に、ファン回転数を検知するステップS9B‐2、水平フラップ11の角度を検知するステップS9B−3、および水平フラップ11の迫出し量を検知するステップS9B−4を追加するように、処理手順を変更する。
そして、ステップS11Bの判断は、クロスフローファン9の回転数、水平フラップ11の角度および迫出し量を考慮したものとする。そのために、クロスフローファン9の回転数が所定値を超えており、水平フラップ11の角度および迫出し量が所定値を超えており、かつ垂直ルーバー12の角度も所定値を超えている場合に左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉を行うように制御することができる。あるいは、クロスフローファン9に回転数と垂直ルーバー12の角度をパラメータとする関数やテーブルを用いることもできる。
<特徴>
(a)ケーシング本体6には、中央吹出口7a、左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cが形成されている。中央吹出口7aは、調和空気を前方に吹き出すためのものであり、左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cは、左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すためのものである。左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cは、中央吹出口7aと連通しており、中央吹出口7aの長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる。垂直ルーバー12は、中央吹出口7aにつながる吹出通路10に設けられ、中央吹出口7aから吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節する。
(a)ケーシング本体6には、中央吹出口7a、左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cが形成されている。中央吹出口7aは、調和空気を前方に吹き出すためのものであり、左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cは、左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すためのものである。左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cは、中央吹出口7aと連通しており、中央吹出口7aの長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられる。垂直ルーバー12は、中央吹出口7aにつながる吹出通路10に設けられ、中央吹出口7aから吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節する。
左シャッタ20aおよび右シャッタ20bは、それぞれ、左側方吹出口7bおよび右側方吹出口7cの開閉を行うように駆動される。制御部30は、垂直ルーバー12の向きに応じて左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの駆動を互いに独立に制御することができる。制御部30は、垂直ルーバー12が左方向を向いているときには左シャッタ20aを開けるとともに右シャッタ20bを閉じ、垂直ルーバー12が右方向を向いているときには右シャッタ20bを開けるとともに左シャッタ20aを閉じる制御を行う。
以上のように、開いている左シャッタ20aおよび右シャッタ20bに不具合を生じる向きに垂直ルーバー12が向いている場合に、不具合が生じる左シャッタ20aおよび/または右シャッタ20bを制御部30が駆動して左側方吹出口7bおよび/または右側方吹出口7cを閉じることができる。
(b)制御部30は、垂直ルーバー12の停止位置を検知する検知手段を有し、検知した垂直ルーバー12の角度に基づいてシャッタの駆動を制御する。上記実施形態では、検出手段は、CPU31aであり、ステッピングモータ13c,13dに対するパルス数をカウントすることにより、垂直ルーバー12の角度を検知する。垂直ルーバー12の境界角度12u、12vに基づいて左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの駆動が制御されるので、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを開く必要のないときに的確に左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを閉じることができる。
左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉の判断の閾値となる垂直ルーバー12の境界角度12u,12vは、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bから吹き出される調和空気の風量または風速が所定の値を超える垂直ルーバーの境界角度を設定している。これは、例えば、予め実験などによって、垂直ルーバーの境界角度が、風量または風速が所定の値を超えるか否かの境界にあることを求めておくことによって行う。それにより、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bから所定の値の風量または風速の調和空気が吹き出されない状態のときに左シャッタ20aおよび右シャッタ20bを閉じさせることができる。また、風量や風速以外に、左シャッタ20aや右シャッタ20bが開いているために発生する不具合と相関が高い指標を判断基準とすることもできる。
また、クロスフローファン9の回転数を、左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの開閉の判断の基準に加えることができる(ステップS9A‐2,S9B‐2)に基づいてシャッタの駆動を制御することもできる。クロスフローファン9の回転数もシャッタの駆動制御に考慮することで、不具合を生じる条件の詳細な分類に応じて側方吹出口を閉じることができる。
さらに、水平フラップ11の角度および迫出し量などの水平フラップ11の状態も左シャッタ20aおよび右シャッタ20bの駆動制御に考慮することで、不具合を生じる条件の詳細な分類に応じて側方吹出口を閉じることができる。
1 空気調和装置
2 室内機
6 ケーシング本体
7 吹出口
7a 中央吹出口
7b 左側方吹出口
7c 右側方吹出口
11 水平フラップ
12 垂直ルーバー
20a 左シャッタ
20b 右シャッタ
30 制御部
2 室内機
6 ケーシング本体
7 吹出口
7a 中央吹出口
7b 左側方吹出口
7c 右側方吹出口
11 水平フラップ
12 垂直ルーバー
20a 左シャッタ
20b 右シャッタ
30 制御部
Claims (10)
- 調和空気を前方に吹き出すための中央吹出口(7a)および、前記中央吹出口と連通し、前記中央吹出口の長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられて左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すための側方吹出口(7b、7c)が形成されているケーシング本体(6)と、
前記中央吹出口につながる吹出通路に設けられ、前記中央吹出口から吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節するための垂直ルーバー(12)と、
前記側方吹出口の開閉を行うように駆動されるシャッタ(20a,20b)と、
前記垂直ルーバーの向きに応じて前記シャッタの駆動を制御する制御部(30)とを備え、
前記ケーシング本体の側方吹出口は、前記中央吹出口の左右に形成されている左側方吹出口(7b)および右側方吹出口(7c)を含み、
前記シャッタは、前記左側方吹出口の開閉を行う左シャッタ(20a)および、前記右側方吹出口の開閉を行う右シャッタ(20b)を含み、
前記制御部は、前記垂直ルーバーが左方向を向いているときには前記左シャッタを開けるとともに前記右シャッタを閉じ、前記垂直ルーバーが右方向を向いているときには前記右シャッタを開けるとともに前記左シャッタを閉じる制御を行い、
前記垂直ルーバーがスイングする場合には、前記垂直ルーバーの向きに応じた前記左シャッタおよび前記右シャッタの制御に優先して、前記左シャッタおよび前記右シャッタの駆動を停止する制御を行う、空気調和装置。 - 前記右シャッタは、前記左シャッタとは独立に駆動され、
前記制御部は、前記左シャッタと前記右シャッタの駆動を互いに独立に制御する、請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記垂直ルーバーがスイングする場合に前記垂直ルーバーの向きに応じた前記左シャッタおよび前記右シャッタの制御に優先して前記左シャッタおよび前記右シャッタの駆動を停止するときは、前記左シャッタおよび前記右シャッタを開いたままの状態にする、請求項1又は請求項2に記載の空気調和装置。
- 前記制御部は、前記垂直ルーバーがスイングする場合に前記垂直ルーバーの向きに応じた前記左シャッタおよび前記右シャッタの制御に優先して前記左シャッタおよび前記右シャッタの駆動を停止するときは、前記左シャッタおよび前記右シャッタを閉じたままの状態にする、請求項1又は請求項2に記載の空気調和装置。
- 調和空気を前方に吹き出すための中央吹出口(7a)および、前記中央吹出口と連通し、前記中央吹出口の長手方向の両端のうちの少なくとも一方に設けられて左右いずれかの方向に調和空気を吹き出すための側方吹出口(7b、7c)が形成されているケーシング本体(6)と、
前記中央吹出口につながる吹出通路に設けられ、前記中央吹出口から吹き出される調和空気の気流の左右方向の角度を調節するための垂直ルーバー(12)と、
前記側方吹出口の開閉を行うように駆動されるシャッタ(20a,20b)と、
前記垂直ルーバーの向きに応じて前記シャッタの駆動を制御する制御部(30)とを備え、
前記ケーシング本体の側方吹出口は、前記中央吹出口の左右に形成されている左側方吹出口(7b)および右側方吹出口(7c)を含み、
前記シャッタは、前記左側方吹出口の開閉を行う左シャッタ(20a)および、前記右側方吹出口の開閉を行う右シャッタ(20b)を含み、
前記制御部は、前記垂直ルーバーの停止位置を検知する検知手段を有し、検知した前記垂直ルーバーの角度に基づいて前記シャッタの駆動を制御し、
前記垂直ルーバーが左方向を向いているときには前記左シャッタを開けるとともに前記右シャッタを閉じ、前記垂直ルーバーが右方向を向いているときには前記右シャッタを開けるとともに前記左シャッタを閉じる制御を行い、かつ
前記シャッタから吹き出される調和空気の風量または風速が所定の値を超える前記垂直ルーバーの角度を境界角度として、前記垂直ルーバーの角度が前記境界角度を超えたか否かに基づいて前記シャッタの駆動を制御する、空気調和装置。 - 前記垂直ルーバーを駆動するステッピングモータをさらに備え、
前記制御部は、前記ステッピングモータをパルス信号により制御し、前記検知手段が前記パルス信号のパルス数から前記垂直ルーバーの角度を検知する、請求項5に記載の空気調和装置。 - 前記右シャッタは、前記左シャッタとは独立に駆動され、
前記垂直ルーバーは、互いに独立して駆動される左垂直ルーバー(19a)および右垂直ルーバー(19b)を含み、
前記制御部は、前記左垂直ルーバーの向きに応じて前記左シャッタの駆動を制御し、前記右垂直ルーバーの向きに応じて前記右シャッタの駆動を制御する、請求項1から6のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記吹出口から吹き出される調和空気の気流を発生させるためのファンをさらに備え、
前記制御部は、前記垂直ルーバーの向きおよび前記ファンの回転数に基づいて前記シャッタの駆動を制御する、請求項1から7のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記中央吹出口から吹き出される調和空気の上下方向の風向を調節するための水平フラップをさらに備え、
前記制御部は、垂直ルーバーの向きおよび前記水平フラップの状態に基づいて前記シャッタの駆動を制御する、請求項1から8のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記水平フラップの角度および前記水平フラップの迫出し量のうちの少なくとも一方を前記水平フラップの状態として用いる、請求項9に記載の空気調和装置。
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