JPH057618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、吹き出し方向、吹き出し風量を制御
する空気調和機の風向偏向方法に関するものであ
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イングさせる装置
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１
０２、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１０６ａ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１０５ｂ，１０５ｃ、レバーアー
ム１０６ｂ，１０６ｃ、を介してベローズ１０７
ｂ，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１０８ａ，１０８ｂ，１０８
ｃの通電を制御するマイクロスイツチである。

上記構成において、ヒータ１０８ａ，１０８
ｂ，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ツチを動
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なく、特に冷房運転時は水
平方向の吹き出しに限定されてしまうため、室温
が一定温度まで下がつている場合には居住空間内
の空気の移動が大きくなり、就寝時には体感的に
良くないものであつた。

また、冷房立下り時や、室温が一定温度より上
がつた場合（居住空間が広かつたり、人の出入り
が激しく空気調和機の能力が足らずに室全体の冷
房が不可能な場合）、吹き出し方向が水平方向の
ままである為、居住空間上部のみの冷房になり、
居住空間下部や壁面を冷房するのに時間を有し、
快適性の向上が望まれていた。

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
関係にスイングするため、特に冷房運転開始時の
立下り時間の短縮や効率的な冷房を行なうことが
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、特に冷房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ツトと、こ
の室内ユニツ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、
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、冷房運転時、前記室温が
所定値より高い際には、送風方向を下方でかつ左
右へ分岐した方向とし送風機の回転数を高速と
し、前記室温が所定値以下になつたときに、前記
送風方向を水平もしくは上方向でかつ左右へ分岐
した方向に変更し、送風機の回転数を低速とする
ものである。

作 用 上記手段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所定の設定温
度になつた時、下分分流吹き出しの高風速から水
平分流吹き出しの低風速となる為、室温が一定温
度まで下がつている場合居住空間内の空気の移動
を小さくし居住空間上部のみで空気の混合作用を
行ない、人体に直接冷風が当らず、周囲より回り
込むように冷房を行なうことができる。また、室
温が所定の温度に達するまでは、居住空間下部の
周辺部（特に壁面）より回り込むように冷房を行
なうことができ、冷房時間の短縮、快適性の向上
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、吹き出し方向にわずかにわ
ん曲し、コアンダ効果によつて上下の風向偏向を
行う上下偏向羽根１は、その長手方向にシヤフト
２を有し、このシヤフト２は中モータ（ステツピ
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つ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５ａ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５
ａは、羽根用レバーアーム６ａ、ロツド７ａ、モ
ータ用レバーアーム８ａを介して左モータ（ステ
ツピングモータ）９ａに接続し、右偏向羽根５ｂ
は、羽根用レバーアーム６ｂ、ロツド７ｂ、モー
タ用レバーアーム８ｂを介して右モータ（ステツ
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９
ａ、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ツチ等の切
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。またモータはステツ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、周囲温度によつて変化
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５
ａと右偏向羽根５ｂに２分割したのは、本発明の
目的とする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
構成であつてもよく、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、コアンダ効果によつ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が形状でも
よく、さらにはわん曲方向をそれぞれ逆にしたも
のであつてもよい。

次に、第１図に示した風向偏向装置を装着する
室内ユニツト１０の斜視図を第３図に示す。

同図において、室内ユニツト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５
ａ，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つている。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つてい
る。

この室内ユニツト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１
５を有し、この室内熱交換器１５から吹出口１２
に至る通風路中に回転数可変の送風機１６を有し
ている。尚、前記送風機は後述のマイクロコンピ
ユータの出力側に接続されており、風向偏向装置
と連動して作動するものである。

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、キヤピラリチユーブ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、キヤピラリチユーブ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、キヤ
ピラリチユーブ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１７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
つて室温検出場所は吸込口近辺に限るものではな
い。

次に本実施例の要部回路図を第６図に示す。マ
イクロコンピユータ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ユータの入力側にはコ
ンパレータ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、出力側には回転数可変送
風機１６、各モータ３，９ａ，９ｂへパルス出力
を供給するバツフア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、回転
数可変送風機１６が接続されている。尚、２７は
バイアス抵抗、２８はスキヤン抵抗である。ここ
で第１０図に示すブロツク図と第６図の回路の関
係について説明すると、第６図のサーミスタ２１
は第１０図の設定温度記憶手段に相当し、第６図
の駆動信号発生手段２４は、第１０図の駆動信号
発生手段に相当し、第６図の各モータ３，９ａ，
９ｂ，１６は第１０図の駆動手段に相当する。

次に本実施例の動作を第７図に示す。同図は冷
房運転時のフローチヤートである。

室内温度ｔはサーミスタ２１で検出した温度で
あり、t₁は設定温度である。この室内温度ｔが設
定温度よりも低い時には、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
せて停止し、回転数可変送風機モータを低速で運
転する。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。そして、回転数可変送風機を低速で運転す
ることは、風速を小さくすることを示す。すなわ
ち、吹き出し空気は、風速小の水平分流となり第
８図に示すようになる。この時、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、風向
偏向用のモータ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
でに偏向しているときは、ストツパー等の無負荷
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の回転後は必要に応じて回転前あるいは回転
中に再びサーミスタ２１の温度と設定温度を比較
する。

次にサーミスタ２１の温度ｔが設定温度よりも
高い場合は、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し、
回転数可変送風機モータを高速で運転する。すな
わち吹き出し空気は風速大の下方分流となる。

このような動作におけるその効果について次に
説明する。

まず、室温が所定の設定温度まで下がつている
場合、低風速の水平分流吹き出しとすることによ
り、居住空間内空気の移動を小さくし、居住空間
上部のみで空気の混合作用を行ない、人体に直接
冷風が当ることなく、周囲より廻り込むように冷
房を行なうことができ、快適性を向上させること
ができる。

また、室温が所定の温度に達するまで（冷房運
転開始時のように室温が高い時）は、高風速の下
方分流吹き出しとすることにより、居住空間下
部、特に壁面より廻り込むように集中的に冷房す
ることができ、温度分布の均一化、さらには、冷
房効果の立下りを早めることができ、快適性の向
上と圧縮機の運転時間の短縮を図り、経済的にも
安く効果的が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、室温が所定の設定温度になつた時、高風速の
下方分流吹き出しから、低風速の水平分流吹き出
しとすることにより、居住空間内空気の移動を小
さくし、居住空間上部のみで空気の混合作用を行
ない、人体に直接冷風が当ることなく、周囲より
廻り込むように冷房を行なうことができ快適性を
向上させることができる。

さらに、室温が所定の温度に達するまでは、高
風速の下方分流吹き出しとすることにより、居住
空間下部、特に壁面より廻り込むように集中的に
冷房することができ、温度分布の均一化を図るこ
とができる。特に冷房運転開始時のように室温が
高い時は、冷房効果の立下りを早めることがで
き、快適性の向上と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。

【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ヤート、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図は制御内容を示したブロツク図、第１１
図、第１２図はそれぞれ従来例を示す風向偏向装
置の要部斜視図及び要部断面図である。 １……上下風向偏向羽根、３……中モータ、５
ａ……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
ニツト、１２……吹出口、１５……室内熱交換
器、１６…回転数可変送風機、１７……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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷媒を圧縮し、室内熱交換器、室外熱交換器
   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ツ
   トと、この室内ユニツ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、 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、冷房運転時、前記室温
   が所定値より高い際には、送風方向を下方でかつ
   左右へ分岐した方向とし送風機の回転数を高速と
   し、前記室温が所定値以下になつたときに、 前記送風方向を水平もしくは上方向でかつ左右
   へ分岐した方向に変更し、送風機の回転数を低速
   とする空気調和機の風向偏向方法。