JPS6210545A - 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２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、＠１２図に示す。

同図において、吹出口１０１の前面部に線、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は連結機
１０５ａレバーアーム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。

それぞれ連結機１０５ｂ、１０５ｃ、レバーアーム１０
６ｂ、１０６ｃを介してベローズ１０７ｂ。

１０７ｃに接現されている。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１
０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃの通電を制御するマイクロ
スインチである。

上記構成において、ヒータ１０８ａ、１０８ｂ、１０８
ｃに通電を行なうことによりベローズ１０７ａ、１０７
ｂ、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、１０８
ｂ、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
移動が大きくなシ。

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
立上シ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
するだめ、特に暖房運転時の立上シ時間の短縮や、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。

また、上記両従来例は、送風量の変更が送風方向と無関
係に一様であるため、快適性の面でも改善の余地を有し
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。

問題点を解決するだめの手段 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
ように駆動するとともに吹き出し温度によって弱風から
強風に切換えるものである。

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、
吹き出し温度がある設定温度になったとき、水平（上方
）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。さらに、吹き
出し温度により、吹き出し方向を変えるのみならず、風
量を弱風から強風に変える様にし、吹き出し温度の高い
時は、強風にし、高い暖房能力を実現し、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ダ効果によって水平方
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５ａハ、
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）９
ａに接続し、右偏向羽根５ｂは、羽根用レバーアーム６
ｂ、ロッド７ｂ、モータ用レバーアーム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
０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
如上下偏向羽根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。

またモータのかわシに、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５ａと右１桶向羽根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
るだめであり、さらに敷砂な風゛面制御を行なうために
はさらに細分割する購成であってもよく、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、コアンダ効果によって風向偏向を行う他に１本発明
の目的とする集中、分流効果を高めるだめの形状であり
、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
ット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５ａ、５ｂ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
機モータｌｅａに連結された送風機ｔａｂ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２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ｉ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、２１ａ
は吸込み温度（室温）を検出する温度センサである。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。

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に記憶された設定蔭と
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、各モータ３．９ａ、９ｂ
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と、送
風機モータ１６ａが接続されている。

ここで２７はバイアス抵抗、２８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
ｔ、、　ｔ２．ｔ３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　よりも低い時には送風機モ
ータ１６ａを弱風にし、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９
ａ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（上
方）分流となシ第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、９ｂ、３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２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
設定温度とを比穀する。

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、送風機モータ１６ａを強風にし暖房能
力の増大を図るとともに、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かつ強風となり第１
０図に示すようになる。

ここで、風量を弱風から強風にしたり、分流から集中に
することにより、一般的に吹き出し温度ｔは若干低下す
る。吹き出し温度ｔが、第３の設定温度ｔ３　（ｔ３　
＜ｔ２　）以下になるまで、下方集中かつ強風で運転す
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弱風にて水平
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ように強風にて下方集
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。すなわち水平分流吹き出し
かつ弱風にすることにより、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動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、立上シ時間を短縮
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、強風に
て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に
、居住空間内に部分的に低温場所が生じることもない。

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
とともに分流吹き出し弱風であるために、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。さらに、下
方集中吹き出しかつ強風であると、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１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、さらに弱風から強風に切９換え暖房効果の立上り
を早めることができる。

【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ｇＲ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凍サイクル
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１
０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・・・・・・左モータ、９ｂ・・・・
・・右モータ、１０・・・・・・室内ユニット、１２・
・・・・・吹出口、１５・・・・・・室内熱交換器、１
６ａ・・・・・・送風機モータ、１６ｂ・・・・・・送
風機、１７・・・・・・圧縮機、２０・・・・・・室外
熱交換器、２１ａ、２１ｅ・・・・・・温度センサ、２
１ｂ・・・・・・電流検出器、２１゜・２１ｄ・・・・
・・圧力検出器、２２・・・・・・マイクロコンピュー
タ、２３・・・・・・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名ノー
−一上下厘１笥偵勾Ｊ−１夛Ｌ ３−−−中モータ デａ−−一友モータ タｂ　−−−Ａ謄　１ヒータ 第２図 ／−−一上下風臼偏ｆ４羽枚 ｌα−一一左偏向躬辰 第３０　　　　　　　！ｊｂ−４’Ａ＃ＩＡ；Ｉ＊／１
−ｒｌＡ、ムロ 居 第　４　図　　　　　　　　　　　　π−−−空内ユ＝
クトδ−−−宣内ｐ！！：史検器 ／６α−−−通虱彩曵川モータ ／６ｂ−−一也虱機 ２１ｔｔ、　２１ｂ　−−−：ＬＪＩン”ｊ２１ｂ−−
一で丸秋池各 第　６　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　２１
−ｍ−サーミスタ２２−−−マイクロコン仁−一タ ｚ３−−一記ｌ九仔 第７図

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、前記送風機
   の風量を弱風から強風に変更する風量変更手段と、前記
   送風機の風量切換手段に与える切換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往復駆動する駆動手段と、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駆動
   手段へ出力する出力手段と、前記送風機の送風量を変更
   する風量変更手段を備え、前記送風温度が所定値に到達
   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
   向に変更するとともに送風量を増大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。