JPH057619B2 - - Google Patents

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方法を備えた装置とし
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１０図、第１１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つ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
関係にスイングするため、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、前記室内熱交換
器と回転数可変型送風機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
左右方向に分岐して偏向する左右偏向羽根と、前
記回転数可変型送風機と上下偏向羽根と左右偏向
羽根の駆動を制御する上下駆動手段および左右駆
動手段と、回転数可変型送風機の回転数を変更す
る送風機駆動手段と、前記吹出口からの送風温度
が所定値に到達したときに前記各駆動手段に出力
する出力手段を備え、暖房運転時、前記送風温度
が所定温度より低い際には、回転数可変型送風機
の回転数を低くかつ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回転数可変
型送風機の回転数を高くするとともに吹き出し方
向が下方向でかつ左右へ分岐した方向となるよう
にしたものである。

作 用 上記手段により、本発明の空気調和機の風向偏
向方法は、吹き出し温度または室温がある設定温
度になつたとき、回転数可変型送風機の回転数を
高くするとともに少ない風量の水平分流吹き出し
から多い風量の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
上部のみで少ない風量での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多い風量での暖房を行
なうため、温度分布の向上、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
向偏向方法および同方法を備えた装置を図面を用
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で偏向羽根の駆動手段を構成し
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分割にしたのは、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方法を備えた装
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型送風機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２１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
り、室温検出場所は吸込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型
送風機１７、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
る回転数可変型送風機１６、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、２８はスキヤン抵抗であ
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ヤートである。

吹き出し温度ｔはサーミスタ２１で検出した温
度でありt₁は設定温度である。この吹き出し温度
ｔが設定温度t₁よりも低い時には、回転数可変型
送風機１６を低い回転数とし、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少な
い風量で水平分流となり第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５
ａ、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，９
ｂ，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に
は、ストツ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，９ｃ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２
１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が設定温度t₁より
も高い場合には、回転数可変型送風機１６を高い
回転数とし、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多い風量で下方分流
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のみが偏向することにな
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
に少ない風量の水平分流吹き出しとなり、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
あたるように多い風量の下方分流吹き出しとな
る。

このような動作を暖房運転開始時についてその
効用を説明する。まず暖房運転開始直後の吹き出
し温度は低いため、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。すなわち少ない風量の水平分流吹
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。

次に吹き出し温度が高くなつたときには、多い
風量の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うことになる。すなわち、
この場合にあつても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。

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つたとき、
回転数可変型送風機の回転数を高くし、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少な
い風量の空気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少ない風量の分
流吹き出しであるために、居住空間上部の一部み
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、多い風量の
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
分布の均一化がすばやく図れる。また、多い風量
の下方集中吹き出しであると、直接人体に吹き出
し空気があたるために、吹き出し温度が十分に高
くなつ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、多い風量の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、効率よく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つて上記動作を行なう場合
であつても同様に効果的な暖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、第１１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、第１２
図は本発明による制御装置を示すブロツク図であ
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、１７……圧縮機、２０……室外熱交換器、２
１……温度センサ、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
   とともに冷凍サイクルを構成する圧縮機と、前記
   室内熱交換器と回転数可変型送風機とを内部に有
   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
   れぞれ往復駆動する上下駆動手段および左右駆動
   手段と、回転数可変型送風機の回転数を変更する
   送風機駆動手段と、 前記吹出口からの送風温度が所定値に到達した
   ときに前記各駆動手段で出力する出力手段を備
   え、暖房運転時、前記送風温度が所定値より低い
   際には、回転数可変型送風機の回転数を低くする
   とともに送風方向を水平方向もしくは上方向でか
   つ左右へ分岐した方向とし、 前記送風温度が所定値以上になつたときに、回
   転数可変型送風機の回転数が高くするとともに送
   風方向を下方向でかつ左右へ分岐した方向に偏向
   する空気調和機の風向偏向方法。