JPH05196292A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH05196292A
JPH05196292A JP660092A JP660092A JPH05196292A JP H05196292 A JPH05196292 A JP H05196292A JP 660092 A JP660092 A JP 660092A JP 660092 A JP660092 A JP 660092A JP H05196292 A JPH05196292 A JP H05196292A
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air
louver
divided
louvers
heating
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JP660092A
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Inventor
Tetsuya Koido
哲也 小井戸
Ichiro Hongo
一郎 本郷
Koichi Kitagawa
晃一 北川
Hiroko Maeda
ひろ子 前田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、微風運転時における吹出空気を居
住者が居る地点へ到達させること最も主要な特徴とす
る。 【構成】吹出空気の風向を上下方向に対して変えるルー
バ12を長手方向に複数に分割し、これら分割された分
割ルーバ30a〜30cを回動駆動する駆動機構31〜
38,38a,38b、室内ユニット1の微風運転時、
駆動機構31〜38,38a,38bを、複数の分割ル
ーバ30a〜30cのうちの、一部の分割ルーバ30b
が前吹き位置、他の分割ルーバ30a,30cが閉塞位
置となるように制御する制御回路部21を設けたことに
なる。これによって、微風運転時において、小さなアス
ペクト比の開口形状となる吹出口7の開口から吹出空気
を吹出させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、室内側熱交換器で熱
交換した室内空気を室内ユニットの吹出口から、空調負
荷に応じて風量を変えながら吹出すようにした空気調和
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にセパレート式の空気調和装置は、
図6に示されるように室内ユニット1を室内2の壁面上
段に据付け、室外ユニット3を室外に設置し、双方を室
内の壁部を貫通する高圧側,低圧側の冷媒配管4,5で
接続して、冷暖房運転に必要な冷凍サイクルを構成する
ようにしている。
【0003】具体的には、室内ユニット1は、前面に吸
込口6を有し、下部に吹出口7を有した本体8をもつ。
そして、この本体8の内部に吸込口6と吹出口7とを連
通する風路9を形成し、この風路9の上流側に室内側熱
交換器10を設け、風路9の下流側に室内ファン11を
設け、吹出口7に本体8の左右(幅)方向に対する風向
を変えるための可動グリル(図示しない)、本体8の上
下方向に対する風向を変えるための電動駆動式のルーバ
12を設けている。
【0004】また室外ユニット3は、本体13内に形成
された風路(図示しない)に室外側熱交換器14、室外
ファン15を設け、本体13内に形成された機械室(図
示しない)に他の冷凍サイクル機器、すなわち室外側熱
交換器14と順につながる密閉式の圧縮機16、四方弁
17、電動式膨張弁18(減圧装置)を設けてなる。
【0005】そして、室内ユニット1の室内側熱交換器
10と室外ユニット3の室外側熱交換器14とを冷媒配
管4,5で接続することにより、冷暖房可能なヒートポ
ンプ式の冷凍サイクルを構成している。
【0006】なお、11aは室内ファン11を駆動する
モータ、12aはルーバ12を回動駆動するモータ、1
5aは室外ファン15を駆動するモータ、16aは圧縮
機16を駆動するモータ、19は吸込口6に設けた室内
温度Tを検知するための室温センサ、12bはモータ1
2aを下向き,前向き(水平向き)の各状態に位置決め
制御するための風向制御部をそれぞれ示す。
【0007】こうした空気調和装置においては、快適性
の向上のために、暖房立上り時は大きい暖房能力で暖房
させ、室内2がある程度、暖まったら設定温度と室内温
度Tとの差に応じた小さな暖房能力で暖房する制御が採
用されている。
【0008】具体的には、図6中に示されるように空気
調和装置の各機器、室温センサ19および操作部20
は、制御部21(マイクロコンピュータおよびその周辺
回路からなるもの)に接続されていて、操作部20から
「暖房運転」が入力されると、制御部21の指令によ
り、四方弁17が暖房側に切換わる暖房サイクルを構成
し、図7のタイムチャートに示されるように暖房立上り
時において、ヒートポンプサイクルの効率を高めるべく
圧縮機16を最大回転数、室内ファン11を最大回転数
で作動させ、さらにこの大風量(風速:大)による暖房
感の悪化(温度低下した吹出空気が居住者に当たること
による快適感の低下)を防ぐべくルーバ12の風向を下
向きに定めて、図8の(a)に示されるように壁面に沿
って温風を吹出させる。
【0009】さらに制御部21の指令により、操作部2
0から入力された設定温度T0 と室温センサ19と検出
される室内温度Tとの差ΔTが所定の温度差になると、
圧縮機16の回転数(冷凍サイクルの能力)および室内
ファン11の回転数(風量)を、その温度差に応じた低
い回転数に切換えて吹出温度を高め(風速が低いことに
よる)、かつルーバ12の風向を前向き(水平向き)に
切換えて、図8の(b)に示されるように高い温度の温
風を室内2の中央にいる居住者に向けて吹出すようにし
ている。
【0010】つまり、暖房立上り時は室内2の中央にい
る居住者に温度の低い温風を当てずに、室内全体を室内
2の床面、並びに壁面を暖めながら暖房し、ある程度、
室内全体が暖まったら、温度の高い温風が居住者に対し
て当たるようにしてある。
【0011】ところで、上記のような設定温度T0 と室
内温度Tとの差に応じて、冷凍サイクルの能力と吹出空
気の風量とを変える制御は、設定温度T0 に対して、か
なり室内温度Tが接近すると、かなり風速および風量が
低下した温風が吹出される運転、すなわち微風運転とな
る。
【0012】このため、微風運転(設定温度T0 の近傍
の暖房運転)になると、図8の(b)中の矢印で示すよ
うに室内ユニット3の吹出口7から吹出した温風が、吹
出直後において再び吸込口6から吸い込まれる現象(シ
ョートサーキット)が発生しやすい。
【0013】こうした現象が生じると、居住者に温風が
届かないないだけでなく、室内2の上部だけに暖かい空
気が溜まり、室内2の上部と下部とにおいて大きな温度
差(温度分布の不均衡)が発生して、快適な暖房が損な
われる。
【0014】そこで、従来では、こうした問題を解決す
るために図9に示されるようにルーバ12を構成する帯
状体の一部、例えば中央部分に、細長の開口で構成され
る第2の吹出口25を設け、この吹出口25に上下方向
に対して回動可能な第2のルーバ26を設けて、暖房立
上りの当初は図9の(a)で示されるようにルーバ12
および第2のルーバ25を共に下向きにし、ある程度、
室内全体が暖まったら、図9の(b)で示されるように
ルーバ12および第2のルーバ25を共に前向きにし、
微風運転になったら図9の(c)で示されるように第2
のルーバ25は前向きのままにルーバ12を吹出口7を
閉塞する閉ポジションに設定するようにした空気調和装
置が提案されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このような空気調和装
置によると、温風は、開口面積が小さな第2の吹出口2
5から吹出される分、少ない風量を維持しつつ風速が増
すので、室内ユニット1からの吹出距離が延びる。
【0016】しかしながら、上記のようなルーバ12の
一部分に細長開口の第2の吹出口25を設ける構造は、
開口の形状が、かなり長辺の長さ寸法が長く、それに対
してかなり短辺の長さ寸法が短い長方形、すなわちアス
ペクト比の大きな長方形(長辺と短辺との長さ寸法の差
が大きな長方形)になる。
【0017】このため、吹出空気は空気の粘性による摩
擦抵抗を受けやすく、その分、吹出距離が短く、やはり
居住者が居る地点までには十分に吹出空気が届かないも
のであった。こうした問題点は、暖房運転に限らず、冷
房運転、除湿運転などの微風運転でも、同様である。
【0018】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、微風運転時に
おける吹出空気を居住者が居る地点へ到達させることが
できる空気調和装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の空気調和装置は、吹出空気の風向を上下方
向に対して変えるルーバを長手方向に複数に分割し、こ
れら分割された分割ルーバを回動駆動する駆動手段を設
け、室内ユニットの微風運転時、前記駆動手段を、複数
の分割ルーバのうちの、一部の分割ルーバが前吹き位
置、他の分割ルーバが閉塞位置となるように制御する制
御手段を設けたことにある。
【0020】
【作用】この発明の空気調和装置によると、設定温度と
室内温度との差に応じて暖房能力、風量が小さくなる微
風運転のとき、制御手段によって駆動手段を制御して、
複数の分割ルーバのうちの、一部の分割ルーバを前吹出
し位置に、他の分割ルーバを閉塞位置に位置決める。こ
れにより、開放した吹出口の一部から吹出空気が吹出さ
れる。このとき、吹出空気の中心の風速は、吹出し後、
ある距離を越えると周囲の空気との粘性による摩擦によ
り減少するものである。このある距離における空気流の
中心速度は、吹出しの開口面積が正方形に近い程、すな
わちアスペクト比が小さい程、速い。ここで、上記分割
ルーバから吹出される開口形状を見ると、短辺は元の吹
出口の幅寸法と同じである。このことは、微風運転時に
は、最も長辺と短辺との差が小さな開口(正方形に近い
開口)が吹出口として設定されることになる。つまり、
吹出口においては、アスペクト比が小さくなり、同一の
風量であれば、最も吹出距離(到達距離)が長くなる。
したがって、吹出空気を居住者が居る地点へ到達させる
ことが可能となる。
【0021】
【実施例】以下、この発明を図1ないし図5に示す一実
施例にもとづいて説明する。但し、図面において、先の
「従来の技術」の項で述べたのと同じ構成部分には同一
符号を付してその説明を省略し、この項では異なる部位
(発明の要部)について説明することにする。
【0022】本実施例は、吹出口7のルーバ12を長手
方向に複数に分割した構造とし、微風運転のとき、中央
の分割ルーバからのみ、吹出させるようにした点で異な
っている。すなわち、まず、ルーバ12回りの構造につ
いて説明することにする。
【0023】すなわち、図1および図2に示されるよう
にルーバ12は長手方向に複数、例えば3つに分割され
ている。これら分割した分割ルーバ30a,30b,3
0cは、吹出口7内にそれぞれ回転自在に枢支されてい
る。
【0024】具体的には、枢支軸31には、吹出口7の
長手方向長さに対応した全長を有する小径な第1の回転
軸32の右側部に、右側の分割ルーバ30cから中央の
分割ルーバ30bまでの長さに対応した全長を有する中
空の第2の回転軸33を摺動自在に嵌挿し、さらにこの
第2の回転軸33の右側端に右側の分割ルーバ30cの
長さに対応した全長を有する中空の第3の回転軸34を
摺動自在に嵌挿し、さらに動力伝達のために各軸32,
33,34の右側端を右側方向へ階段状に延長させた構
造が用いられている。
【0025】この枢支軸31が、各分割ルーバ30a,
30b,30cに長さ方向に対して、貫通している。そ
して、対応する第3の回転軸33と右側の分割ルーバ3
0cとが固定され、対応する第2の回転軸32と中央の
分割ルーバ30bとが固定され、対応する第1の回転軸
31と左側の分割ルーバ30aとが固定されている。
【0026】そして、この枢支軸31は、軸受(図示し
ない)を使って、吹出口7を構成する右側壁と左側壁と
の間に回転自在に枢支され、同吹出口7内において各分
割ルーバ30a〜30cを上下方向に対して回動自在に
支持してある。
【0027】右方向へ延長した各第1〜3の回転軸32
〜33の端部は、吹出口7から同吹出口7と隣合う、本
体13の前面パネル部分13aの裏面側へ突き出てい
る。これら各第1〜3の回転軸32〜33の突出端部に
は、それぞれ駆動ギヤ32a,33a,34aが取着さ
れている。なお、本実施例では各駆動ギヤ32a,33
a,34aとも同じ歯数のギヤを用いてある。
【0028】これら駆動ギヤ32a,33a,34aに
は、それぞれ同一な歯数の出力ギヤ35,36,37が
噛合している。そして、第3の回転軸34の駆動ギヤ3
4aと噛合う出力ギヤ35と、第1の回転軸32の駆動
ギヤ32aと噛合う出力ギヤ37とは、同軸で第1のパ
ルスモータ38aの出力軸に連結されている。また第2
の回転軸33の駆動ギヤ33aと噛合う出力ギヤ36
は、第2のパルスモータ38bの出力軸に連結されてい
て、各分割ルーバ30a〜30cを、両側の分割ルーバ
30a、30cと中央の分割ルーバ30bとの2系統に
より、上下方向に回動できるようにしてある(駆動手
段)。こうしたパルスモータ38a,38bを用いた駆
動によって、各分割ルーバ30a〜30cを、吹出空気
を正面に吹出すための前吹出し位置、同じく真下に吹出
す下吹出し位置、吹出口7の開口を閉塞する閉ポジショ
ン(閉塞位置)の3つのポジションに設定できるように
してある。つまり、各分割ルーバ30a〜30cは、前
吹出し位置から、途中の下吹出し位置を経て、吹出口7
を閉塞する閉ポジションまでの範囲において回動できる
ようにしてある(駆動手段)。そして、これら第1およ
び第2のパルスモータ38a,38bが風向制御部12
bを介して制御部21に接続されている。
【0029】制御部21には、先の「従来の技術」の項
で述べたような暖房立上げ運転から負荷に応じた能力の
暖房運転(圧縮機16および室内ファン11の回転数を
可変する運転)に切換えるための設定温度値T1 の他
に、設定温度T0 の近傍で行われる微風運転を検出する
ための検出温度として、設定温度T0 より若干、小さい
温度値の設定温度値T2 が設定されている。
【0030】また制御部21には、設定温度T0 と室内
温度Tとの温度差ΔTが設定温度値T1 以上のときは、
風向制御部12bへ、各分割ルーバ30a〜30cを下
向き位置に定めるように第1および第2のパルスモータ
38a,38bを作動させる制御信号を出力するように
設定されている。制御部21は、設定温度T0 と室内温
度Tとの温度差ΔTが設定温度値T1 になると、風向制
御部12bへ、各分割ルーバ30a〜30cを下向き位
置から前向き位置に切換えるように第1および第2のパ
ルスモータ38a,38bを作動させる制御信号を出力
するように設定されている。さらに制御部21は、設定
温度T0 と室内温度Tとの温度差ΔTが設定温度値T2
になると、風向制御部12bへ、中央の分割ルーバ30
bは前向きを維持し、両側の分割ルーバ30a,30c
を前向き位置から閉ポジションに切換えるように第1お
よび第2のパルスモータ38a,38bを作動させる制
御信号を出力するように設定されている。つぎに、この
ように構成された空気調和装置の作用について説明す
る。
【0031】暖房を行うときは、操作部20から「暖
房」を入力する。すると、四方弁17が暖房側に切換わ
るとともに圧縮機16が作動する。これにより、圧縮機
16で圧縮した高温の冷媒が、四方弁17、室内側熱交
換器10、電動式膨張弁18、室外側熱交換器14を順
に流れる暖房サイクルが構成される。そして、この暖房
運転が図3に示されるフローチャートおよび図4に示さ
れるタイムチャートに沿って制御されていく。
【0032】すなわち、図3のフローチャートのよう
に、まず、制御部21はステップS1に示されるように
室温センサ19で検知された室内温度T(以下、室温T
と称す)を読取り、現在の室温Tを検出する。
【0033】ついで、制御部21はステップS2に進
み、操作部20から入力された設定温度T0 と室温Tと
の温度差ΔTを求め、ステップS3でこの温度差ΔTが
設定温度値T1 より大きいか否かを判別、すなわち暖房
立上りか否かを判別する。ここで、運転開始であるか
ら、ステップS3では温度差ΔTが設定温度値T1より
も大きい(暖房立上り)と判別される。
【0034】ついで、ステップS4に進み、ルーバ12
の全体、すなわち分割ルーバ30a〜30cを図2の
(a)に示すように下向きとなるように回動させるとと
もに、室内ファン11および圧縮機16を最大回転数で
作動させる。すると、空気調和装置は最も高い効率の高
いヒートポンプサイクルで暖房運転が立上げられる。
【0035】この立上げ運転にて、室内側熱交換器10
で熱交換した大なる風量の室内空気が、図5の(a)に
示されるように吹出口7から分割ルーバ30a〜30c
を通って下方へ、壁面に沿って吹出される。これによ
り、室内2の中央にいる居住者に温度の低い温風を当て
ず、室内2の床面,壁面を暖めながら室内全体を暖房す
る。
【0036】暖房立上りによって、室温Tが次第に上昇
し、温度差ΔTが設定温度値T1 より小さくなると、制
御部21は、ある程度、室内2が暖められたと判断し
て、ステップS3からステップS5に進み、暖房負荷に
応じた暖房運転に切換わる。
【0037】すると、温度差ΔTに応じて、室内ファン
11および圧縮機16の回転数を低下させる運転に入
る。ついで、これに続く、ステップS6における温度差
ΔTが設定温度T2 より大きいか否かの判別によりステ
ップS7へ進み、ルーバ12の全体、すなわち分割ルー
バ30a〜30cを下向きから図2の(b)に示すよう
に前向き(略水平向き)に切換える。
【0038】これにより、図5の(b)に示されるよう
に吹出温度が高い温風が室内2の中央に向けて吹出され
る。つまり、ある程度、室内全体が暖まったら、温度の
高い温風が居住者に当たるような暖房が行われる。
【0039】微風(風量:小)の暖房運転に入り、ステ
ップS6にて、温度差ΔTが設定温度値T2 より小さい
と判別されると、ステップS8に進み、左右両側の分割
ルーバ30a,30cを閉ポジションに位置決める。す
ると、図2の(c)に示されるように中央の分割ルーバ
30bはそのままに、その分割ルーバ30bの両側にお
ける吹出口7の開口部分が、左右の分割ルーバ30a,
30bにて閉塞される。これにより、開放した吹出口7
の中央部分(一部)から、温風が風速を増加(絞りによ
る)しながら吹出される。このとき、この温風の中心の
風速を見ると、吹出し後、ある距離を越えると、周囲の
空気との粘性による摩擦により減少していく。このある
距離における空気流の中心速度は、吹出しの開口面積が
正方形に近い程、すなわちアスペクト比が小さい程、速
いことは知られている。ここで、分割ルーバ30bで開
放される部位における吹出口7の長方形の開口を見る
と、同開口形状の短辺の長さは元の吹出口7の幅寸法と
同じである。
【0040】このことは、微風運転時は、最も長辺と短
辺との差が小さな長方形の開口、すなわち正方形に近い
開口形状が、吹出口7の吹出開口として設定されること
になる。つまり、吹出開口のアスペクト比は小さく設定
される。これは、同一の風量であれば、最も吹出距離
(到達距離)が長くなることを意味する。したがって、
微風運転時でも、温風を居住者が居る室内2の中央の地
点へ到達させることができる。
【0041】よって、微風の暖房運転時において、温風
が室内の上部に溜まるといったことはなくなる上、居住
者を直接、暖めるので、暖房の快適性を向上させること
ができる。
【0042】なお、この暖房運転の継続にしたがい室温
0 が上昇して、温度差ΔTが「0」となると、ステッ
プS10へ進み、室温Tが設定温度T0 に達したと判別
して、空気調和装置の運転を停止させる。むろん、運転
停止後、室温Tが低下すれば、図3のフローチャートに
したがって温風は吹出される。なお、一実施例ではルー
バを長手方向に3つに分割した構造を示したが、これに
限らず、それ以上、複数に分割するようにしてもよい。
【0043】加えて一実施例では、3つに分割したルー
バの中央から温風を吹出すようにしているが、中央でな
く、左側のみ、右側のみから温風を吹出すようにしても
よく、またルーバを例えば5つに分割して、それらルー
バの左右両側のみから温風を吹出すようにしてもよく、
吹出形態には限定されるものではない。
【0044】さらに上述した一実施例では、所定の設定
温度値T2 を用いて微風暖房運転を検出し、微風運転
時、両側の分割ルーバ30a,30cを閉ポジションに
切換えて、自動的に中央の分割ルーバ30bから温風を
吹出させるようにしたが、これに限らず、手動操作で中
央の分割ルーバ30bから温風を吹出せるようにしても
よい。具体的には、図1中の二点鎖線で示されるように
操作部20に、中央の分割ルーバ30bからのみ温風を
吹出させるための操作ボタン40を設け、微風運転のと
き、同操作ボタン40を押操作することにより、両側の
分割ルーバ30a,30cを閉ポジションに切換える構
造がある。またこの発明を、上述した一実施例では暖房
運転の微風運転時に適用したが、これに限らず、冷房運
転、除湿運転など微風運転に適用してもよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
微風運転時において、小さなアスペクト比の開口形状の
開口から吹出空気を吹出させることができる。したがっ
て、微風運転時における吹出空気を居住者が居る地点ま
で到達させることができ、難点とされていた微風運転時
の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の要部となる、上下方向の
風向を変えるためのルーバの構造を、同ルーバを制御す
る制御系と共に示す図。
【図2】(a),(b),(c)は、暖房運転にしたが
い室内温度が設定温度になるにしたがって次第に代わる
ルーバの切換え状況を示す図。
【図3】同実施例の暖房運転の制御を示すフローチャー
ト。
【図4】図3のフローチャートにしたがって暖房運転を
したときの運転状況を示す図。
【図5】(a),(b)は、暖房運転にしたがい室内温
度が設定温度になるにしたがって次第に代わる温風の吹
出状況を示す図。
【図6】従来のセパレートタイプの空気調和装置を説明
するための図
【図7】同空気調和装置で暖房したときの運転状況を示
す線図。
【図8】(a),(b)は、同空気調和装置の室内温度
が設定温度になるにしたがって次第に代わる温風の吹出
状況を説明するための図。
【図9】(a),(b),(c)は、従来の微風運転時
に風速を高めるルーバ構造を、温風の吹出し状況と共に
示す図。
【符号の説明】
1…室内ユニット、2…室内、3…室外ユニット、6…
吸込口、7…吹出口、8…本体、10…室内側熱交換
器、11…室内ファン、12…ルーバ、12b…風向制
御部、14…室外側熱交換器、16…圧縮機、17…四
方弁、18…電動式膨張弁、19…室温センサ、20…
操作部、21…制御部、30a〜30c…分割ルーバ、
32〜34…第1〜第3の回転軸、32a,33a,3
4a…駆動ギヤ、35〜37…出力ギヤ、38a,38
b…第1,第2のパルスモータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 ひろ子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部に細長の吹出口が設けられ、内部に
    ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成する室内側熱交換
    器、この室内側熱交換器で熱交換した空気を前記吹出口
    から吹出す室内ファンが設けられ、かつ前記吹出口には
    長手方向に沿って吹出空気の風向を上下方向に対して変
    えるルーバが回動可能に設けられた室内ユニットを有し
    てなり、 設定温度と室内温度との差にしたがって、前記冷凍サイ
    クルの能力および前記室内ファンの風量を変えて運転す
    るようにした空気調和装置において、 前記ルーバを長手方向に複数に分割し、 これら分割された分割ルーバを回動駆動する駆動手段を
    設け、 前記室内ユニットの微風運転時、前記駆動手段を、前記
    複数の分割ルーバのうちの、一部の分割ルーバが前吹き
    位置、他の分割ルーバが閉塞位置となるように制御する
    制御手段を設けたことを特徴とする空気調和装置。
JP660092A 1992-01-17 1992-01-17 空気調和装置 Pending JPH05196292A (ja)

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