JPS6210548A - 空気調和機の風向偏向装置および風向偏向方法 - 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
向装置および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。（米国特許第３２５７９３１号明
細書） この第２の従来例を第１１図、第１２図に示す。

同図において、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ルバーアーム１０６ａを介してベローズ１０７
ａ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１０５ｂ１１０５ｃ、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、１０
８ｂ、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に通電を行なうことによりベローズ１０７ａ、
１０７ｂ、１０７ｃ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（
前方向）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下の温度に
感じてしまう。

また下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可
能なものではあるが、吹き出し温度に無関係にスクィン
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、
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を有し、前
記吹出口から吹き出される空気が左右に分岐されている
状態において、前記吹き出し空気温度が所定値に到達し
たときに前記上下偏向羽根を、吹き出し方向が下方とな
るように駆動するものである。

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、
吹き出し温度または室温がある設定温度になったとき、
水平分流吹き出しから下方分流吹き出しとなるために、
暖房運転時吹き出し温度が低い時には、居住空間上部の
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、居住空間下部の周辺部から暖房を行なう
ため、温度分布の向上を図ることができる。

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１吹き出し方向にわずかにわん曲し、
コアング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グ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４ａに連結された
左偏向羽根５ａ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６ｂ、ロッド７ｂ１モーク用レバーアーム
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５
ａ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
記コアング効果については、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、この場合には
本発明の必須条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）１０の斜視図を第３図に示す。

同図にお゛いて、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５ａ１５ｂを有する吹出
口１２が設けられている。この吹出口１２０両側部１３
ａ、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
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の頃に流
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２ｏ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２１ｅは吸込み温度を検出する温度検出器であり、
室温を検出する温度検出手段の一例であって室温検出場
所は吸込口近辺に限るものではない０ 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ク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．
９ａ１９ｂヘ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
８はスキャン抵抗である。

次に本実施例の動作を第７図に示す。同図は暖房運転時
のフローチャートである。

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・ｔ２は設定温度である。この吹き出し温度ｔが第
１の設定温度ｔ１よりも低い時には、中モータ３を右回
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
、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
気は水平分流となり第８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。

９ｂ１３　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
を空回転させる。そして各モータ９ａ、９ｂ、３　　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が第１の設定温度ｔ１より
も高く第２の設定温度ｔ２以下の場合には、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。すなわち吹き出し空気は下方分流と
なり第９図に示すようになる。こ、の動作前にすでに第
８図のように水平分流状態にあるときは、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ｔ２より
も高い場合には、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１０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あたらないように水平分流吹き
出しとなり、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と
なり、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ために下方集中吹き出しとなる
。

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ｌｄ：低
いだめ、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。すなわち水平分流吹き
出しとすることにより、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ＵＪ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、下方集
中吹き出しとなるため、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釦、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、吹き出し温度によって上記動作を行な
い暖房運転時の制御を説明したが、室温によって上記動
作を行なうことにより居住空間の快適性を向上すること
も同様に可能である。

すなわち例えば冷房運転時、室温が一定温度まで下がっ
ている場合には水平分流吹き出しとすることにより居住
空間全体を均一に冷房し、室温が一定温度より上がった
場合、すなわち居住空間が広かったり人の出入りがはげ
しくて空気調和機の能力が促らずに室全体の冷房が不可
能な場合には下方分流吹き出しとすることにより、居住
空間下部のみを集中的に冷房し、快適性を向上させるこ
とができる。

また冷房運転開始時のように室温が高い場合には水平分
流吹き出しとして室全体を冷房し、室温がある一定温度
に下がった後は下方分流とすることにより、圧縮機の運
転時間の短縮を図り経済的にも安く効果的な冷房を行な
うことができる。

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、水平分流吹き出し
から下方分流吹き出しとなるために、吹き出し温度が低
い時には居住空間上部のみで空振の混合作用を行なう。

すなわちこの時、水平吹き出しであるとともに分流吹き
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
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、下方分流吹き出しと
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。また下方集
中吹き出しであると、漬液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
。

また室温の変化によって上記動作を行なう場合であって
も同様に効果的な暖房、冷房を行なうことができる。

【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要部の電気回路図、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図は同
空気調和機における水平分流吹出状態を示す説明図、第
９図は同下方分流吹出状態を示す説明図、第１０図は同
下方集中吹出状態を示す説明図、第１１図、第１２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・・・・・・右モータ、９ｂ・・・・
・・右モータ、１０・・・・・・室内ユニット、１２・
・・・・・吹出口、１５・・・・・・室内熱交換器、１
７・・・・・・圧縮機、２０・・・・・・室外熱交換器
、２１ａ１２１ｅ・・・・・・温度センサ、２１））・
・・・・・電流検出器、２１ｃ、２１ｄ・・・・・・圧
力検出器、２２・・・・・・マイクロコンピュータ、２
３・・・・・・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２
ｒｇＪ ３−一一申モータ ２１−−一丈−ミスタ ２２−−−マイクロコンヒ＼−夕 ２３−−一記憶音ト 第７図 ζ 価 ０口 城　　　　　　　　憾

Claims (10)

【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、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
   の送風が分岐するように位置している左右偏向羽根の状
   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、前記上下偏向羽根を上方位置から下方向へ回動さ
   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
   。
6. （６）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往復駆動する駆動手段と
   、前記吹出口からの送風温度または室温が所定値に到達
   したときに前記駆動手段へ出力する出力手段を備え、前
   記送風温度または室温が所定値に到達する以前は、送風
   方向を水平もしくは上方向でかつ左右へ分岐した方向と
   し、前記送風温度または室温が所定値に到達したときに
   、前記送風方向を下方向でかつ左右へ分岐した方向に変
   更する空気調和機の風向偏向方法。
7. （７）送風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６項記載の空気調和機の風向偏向方法。
8. （８）送風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６項記載の空気調和機の風向偏向方法。
9. （９）送風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６項記載の空気調和機の
   風向偏向方法。
10. （１０）送風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６項記載の空気調和機の風向偏向方法。