(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹出口に設けられ、この吹出口から吹出される空気の吹出し方向を上下方向に変える風向変更板と、この風向変更板を上下方向にスイングさせる駆動装置と、就寝の際に操作されるおやすみスイッチを有するリモートコントローラとを備えた空気調和機において、前記リモートコントローラのおやすみスイッチが操作されたときに、前記風向変更板のスイング時におけるスイングする角度、スイングする速度及びスイングする範囲のうち、少なくとも２つ以上を組み合わせた１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御とする制御手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、調温された空気あるいは除湿された空気の吹出し方向を風向変更板で制御するように構成した空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内熱交換器で室内空気の調温を行うようにした空気調和機は、実開昭６０−７３０５０号公報などに記載されているものがある。この空気調和機では、風向変更板をモータで駆動させ、空気の吹出し方向を変更可能に構成しているものである。そして、モータを制御することによって、風向変更板をスイングさせる（揺動させる）ことも可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した空気調和機では、風向変更板をスイングさせると、その吹出される空気の風向が変えられるものの、周期的に風が身体に当たることもある。例えば、風が周期的に当たると、送風量を弱にしていたとしても使用者にとっては非常に不快感になることもある。特に、就寝中の使用者や、くつろいだ状態の使用者に規則的に風が当たると、前記不快感を感じやすい。このため、快適でない制御となることもある。規則的なスイングは予測可能であり、風が来そうだなと思いつつ風が当たると、不快感もより大きく感じてしまうものである。
【０００４】
この発明は、特に、就寝時に快適な運転が行える空気調和機を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、吹出口に設けられ、この吹出口から吹出される空気の吹出し方向を上下方向に変える風向変更板と、この風向変更板を上下方向にスイングさせる駆動装置と、就寝の際に操作されるおやすみスイッチを有するリモートコントローラとを備えた空気調和機において、前記リモートコントローラのおやすみスイッチが操作されたときに、前記風向変更板のスイング時におけるスイングする角度、スイングする速度及びスイングする範囲のうち、少なくとも２つ以上を組み合わせた１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御とする制御手段を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の空気調和機の実施例を図面に基き説明する。図２は本発明の空気調和機の冷媒回路図を示し、１は空気調和機、２は室内機、３は室外機、４は室内機と室外機とをつなぐ冷媒管で、空気調和機１はこれら室内機２、室外機３、冷媒管４で構成されている。
【００１０】
６は能力可変型の圧縮機、７はマフラ、８は四方弁で、この四方弁は冷房運転及びドライ運転と、暖房運転とで切換えられるものである。９は室外熱交換器、１０はキャピラリチューブで、このキャピラリチューブには冷房運転、ドライ運転、暖房運転のいずれの運転時においても冷媒が通過するものである。１１は暖房用キャピラリチューブで、このキャピラリチューブには暖房運転時のみ冷媒が通過する。１２は逆止弁で、図に示す矢印方向のみ冷媒を通過させるものである。１３はストレーナ、１４はサービスバルブ、１５は室内熱交換器、１６はサービスバルブ、１７はマフラ、１８はアキュームレータで、これら機器は冷媒管５Ａ〜５Ｄ、４、５Ｅ〜５Ｆ、４、５Ｈ〜５Ｇで環状に接続されている。１９は室外熱交換器９に室外空気を供給するための室外送風機、２０は室内熱交換器１５に室内空気を供給するための室内送風機（クロスフローファン）である。
【００１１】
２１は室内機２の運転を制御するための制御器（制御手段）、２２は室外機３の運転を制御するための制御器で、これら制御器同士は配線２３で接続され信号の授受を行えるようになっている。これら制御器２１、２２はマイクロコンピュータなどで構成され、制御器２１は室内送風機２０や風向変更板を制御し、制御器２２は室外送風機１９や圧縮機６などを制御する。
【００１２】
図１は室内機及び室外機の外観図を示し、３０は開閉自在の吸込グリル、３１は風向変更板で、この変更板は上下方向への空気の吹出し方向を変えるためのものであり、吹出口に設けられている。尚、室内機に取り付けられているエアフィルタ、左右方向への空気の吹出方向を変えるための風向変更板などは図５に示す。室外機３における３２は吹出口、３３はバルブカバーである。
【００１３】
図３はこの空気調和機の電気回路図を示し、まず最初に室内機側の電気回路について説明する。
【００１４】
７１はこの室内機側の制御装置に電源を供給するためのプラグ、７２は電源スイッチ、７３は電源基板、７４は電源トランス、７５は端子板温度ヒューズ、７６はコントロール基板、７７は風向変更板３１を駆動させるためのモータ、７８は表示基板で、表示ＬＥＤ７９、赤外線信号を受信するための受信回路８０、室温センサー８１を備えている。尚、制御器２１は主に電源基板２１とコントロール基板７６とで構成されている。８２は室内熱交換器温度検知用の熱交温度センサー、８３は室内送風機を駆動させるためのファンモータである。
【００１５】
電源基板７３に示す８４は温度ヒューズ、８５はシリアル回路、８６はフィルタ、８７はパワーリレー、８８はＦＭＣ、８９は１２Ｖ電源、９０は５Ｖ電源、９１は本体スイッチである。コントロール基板７６に示す９２はモータ７７を駆動させるための駆動回路、９３はサービスランプ、９４はマイクロコンピュータ（マイコン）、９５は外部ＲＯＭ、１５０はモータ８３の位置検出用のホールアイシー、９６は端子である。
【００１６】
９８は端子、１５１はヒューズ、９９はコントロール回路（制御手段）、１００は四方弁、１０１は室外送風機用のファンモータ、１０２はリアクタ、１０３はダイオード、１０４は電解コンデンサ、１０５は電解コンデンサ、１０６は外気温検知用の外気温センサー、１０７は室外熱交換器検知用の熱交温度センサー、１０８は圧縮機温度検知用の圧縮機温度センサーである。尚、図２の制御器２２は主にコントロール基板９９から構成されていると考えてよい。
【００１７】
コントロール基板９９における１０９はシリアル回路、１１０はノイズフィルタ、１１１はノイズフィルタ、１１２はヒューズ、１１３はヒューズ、１１４はスイッチング電源回路、１１５はマイクロコンピュータ（マイコン）、１１６は駆動回路、１１７は外部ＲＯＭ、１１８はハイブリッドアイシー、１１９は駆動回路、１２０はリレー、１２１はＦＭＣである。
【００１８】
図４は、空気調和機を制御するためのワイヤレス式のリモートコントローラ（以下、リモコンという）４１の正面図を示し、４２は液晶表示部、４３は運転スイッチ、４４は１時間だけ運転させるための１時間タイマスイッチ、４５は設定温度を上下させるためのスイッチ、４６は風向を設定するための風向スイッチ、４７は風量を設定するための風量スイッチ、４８は運転を切換るための切換スイッチ、４９は入タイマースイッチ、５０は切タイマースイッチ、５１はタイマーの予約を設定するための予約スイッチ、５２はタイマーの設定を取消すための取消スイッチ、５３は電気カーペットを使用する際に押されると電気代を節約する制御を行うためのスイッチ、５４は就寝の際に押されると比較的音の静かな運転（通常より室内送風機の送風量及び圧縮機の回転速度、並びに設定温度を低下させた運転）を行うためのおやすみスイッチ（特定のスイッチ）である。風向スイッチ４６が押される毎に、その設定及び表示（液晶表示部での表示は示さず）が、▲１▼の位置、▲２▼の位置、▲３▼の位置、▲４▼の位置、▲５▼の位置、▲６▼の位置、自動、スイングに切換わる。５５はスイッチ４６〜５４を覆うカバーで、下方向にスライドさせることにより、スイッチなどを操作可能に露出させるものである。尚、この図４のリモコンの正面図は、カバー５５を下方向にスライドさせた状態を示している。
【００１９】
図５は室内機と空気の吹出し方向との関係を説明するためのものである。６１、６２は外装体、６３はエアフィルタ、６４は空気清浄フィルタ、６５はドレンパン、６６は吹出口、６７は左右方向の空気の吹出し方向を変えるための風向変更板である。風向変更板６７、３１は夫々縦羽根、横羽根とも呼ばれることもある。風向変更板３１は図示しないモータ（駆動装置）に連結されており、その方向が変えられることにより、▲１▼〜▲６▼の方向に空気を吹出すことが可能となっている。
【００２０】
通常、風向変更板２１は冷房運転やドライ運転では▲４▼、▲５▼、▲６▼の何れかの位置で使用されることが望ましく、暖房運転では▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼の何れかの位置で使用されるのが望ましいとされている。また、この空気調和機では、冷房運転及びドライ運転でのスイングは▲３▼〜▲６▼の範囲で行われ、暖房運転でのスイングは▲１▼〜▲４▼の範囲で行われるよう設定されている。
【００２１】
図６は時間に対する風向の変化を示しており、縦軸の▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲５▼、▲６▼は図５の空気の吹出方向▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲５▼、▲６▼に対応している。図５に示す実線は本願発明の制御を示す制御波形であり、▲６▼の方向をスイングの出発点とし、▲４▼と▲５▼との中間点をスイングするゆらぎの基準点として、最小のスイング角度は▲５▼の方向まで、最大のスイング角度は▲３▼までというように、スイング角度が不規則に制御される。この不規則な制御は、この実施例では１／ｆゆらぎに基いた制御で行っている。
【００２２】
具体的な制御は図６に示すように、▲６▼方向を出発点とし、最初のスイング角度はα１まで、次はα２まで、その次はα３までというように、スイングする角度がゆらいでいる。尚、図６に示す点線は従来の制御を示す制御波形であり、スイングするスピードは同一スピードであり、且つ、スイングする角度が常に▲３▼の方向までである。前記α１、α２、α３の順序や角度は、１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御となるように演算されており、この演算で出された結果に基いて、角度が制御されるものである。
【００２３】
ここで、空気の吹出し方向（吹出し角度）αの演算方法について説明する。まず最初に、制御器２１は、マイコン９４の外部ＲＯＭ９５等に予め記憶された運転周波数のゆらぎデータＤＴ（Ｘ）を取り込む。このゆらぎデータは、時系列的に連なり、かつ値が＋１．５〜−１．５の範囲内で不規則に変化するように（値にゆらぎが生ずるように）各々の値が設定された複数（Ｘｍａｘ  個）のデータ（ＤＴ（１），ＤＴ（２），…）で構成されている。個々のデータの値は、具体的には次の（１）式に示すカオス演算式を用い、１／ｆのパワースペクトルとなるように求められている。
【００２４】
Ｘｎ＋１  ＝（Ｘｎ＋Ｘｎ  １．５）ＭＯＤｌ              ・・・（１）
但し、Ｘｎの初期値Ｘｏ  ＝０．２
この１／ｆのパワースペクトルとなるゆらぎ、所謂１／ｆゆらぎは、人間の脈拍の変化もその一例とされ、人間に格別の快適感を与えるといわれている。このため、上記のようにして求めた運転周波数のゆらぎデータを用いてドライ運転を行うことにより、在室者に格別の快適感を与えることができるようにしている。
【００２５】
そして、制御器２１は前記取り込んだゆらぎデータＤＴ（Ｘ）に基づいて、次の（２）式に従って吹出し方向αを演算する。
【００２６】
α＝ＳＴ＋ＤＴ（Ｘ）                          ・・・（２）
但し、ゆらぎの基準点のＳＴは、前述に説明したとおり▲４▼と▲５▼との間の４．５であり、この位置は▲４▼と▲５▼との丁度中間の位置である。
【００２７】
この（２）の式で演算された吹出し方向αに風向変更板の方向が制御される。
【００２８】
このように構成された空気調和機では次に説明するように動作する。まず、「風向」がスイングになっているか否か制御器が判断する。「風向」がスイングになっていれば、次に、リモコンのおやすみスイッチ５４が押されたか否かを制御器が判断する。制御器は、おやすみスイッチが押されていれば、図５に示すようなスイングを行わせるようにモータの運転を制御することによって風向変更板３１のスイングを制御する。
【００２９】
ワイヤレスリモコンで冷房運転が設定されていれば、あるいは自動運転が設定されていて室内温度等の検知データにより冷房運転が行われる場合は、図６の実線に示すように風向変更板が制御される。そして、例えば、使用者の身体に吹出される空気が当たるような位置に使用者が居たとしても、吹出される空気の吹出し方向が１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御となっていて、不規則であってその不規則さがより自然のそよ風に近く、周期的に空気が当たるような不快感を極力抑えることができる。
【００３０】
また、この実施例では、おやすみスイッチと連動する手段を備え、おやすみスイッチに風向変更板のゆらぎ制御を連動させているので、使用者の好みに応じて任意にゆらぎ制御を行わせることができる。尚、この連動手段は、制御器の制御手順により実現しているので、メカ的な連動手段は備えていない。
【００３１】
図７に本発明の第２実施例の空気調和機における、風向変更板の制御を示す。図６と異なるのは、図６では風向変更板のスイング角度をゆらぐように制御していたが、この図７ではスイングする速度をゆらぐよう制御している点である。図面に沿って説明すれば、方向、すなわち角度を縦軸にとっているので、傾きがそのまま風向変更板のスイング速度として表されることになる。そして、速度β１やβ２やβ３が夫々異なるように、スイング速度が異なっており、ゆらいでいる。このβ１、β２、β３の順序や角度は、第１実施例と同様に１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御となるように演算されており、この演算で求められた結果に基いて、角度が制御されるものである。例えば、スイングの１周期が７．５秒を基準として、プラスマイナス１．５秒の時間幅でゆらぐよう制御するようにしている。このため、１番速いスイング時間（１周期に要する時間）は６秒であり、一番遅いスイング時間は９秒である。また、一点鎖線Ａで示すように、１周期の中でスイング速度がゆらぐように（直線にせずに曲線になるように）制御してもよい。
【００３２】
図８に本発明の第３実施例における、風向変更板の制御を示す。図６や図７と異なるのは、図６では風向変更板のスイング角度がゆらぐように制御しており、図７ではスイングする速度がゆらぐように制御しているが、この図８ではスイングする範囲がゆらぐよう制御している点である。図面に沿って説明すれば、最初のスイングの範囲はγ１の範囲であり、次のスイングの範囲はγ２であり、その次の範囲はγ３であり、更にその次の範囲はγ４というように、スイングする範囲がゆらいでいる。このγ１、γ２、γ３の範囲や範囲は、第１、第２実施例と同様に、１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御となるように演算されており、この演算で出された結果に基いて、範囲が制御されるものである。
【００３４】
また、これらの３つの実施例で、風向変更板のスイングする角度、速度、範囲を夫々個別に制御するように説明したが、これらのうち、２つ（例えば、スイングする角度と速度との２つを制御する）あるいは３つを組合わせた制御を行うことが良い。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、吹出口に設けられ、この吹出口から吹出される空気の吹出し方向を上下方向に変える風向変更板と、この風向変更板を上下方向にスイングさせる駆動装置と、就寝の際に操作されるおやすみスイッチを有するリモートコントローラとを備えた空気調和機において、前記リモートコントローラのおやすみスイッチが操作されたときに、前記風向変更板のスイング時におけるスイングする角度、スイングする速度及びスイングする範囲のうち、少なくとも２つ以上を組み合わせた１／ｆゆらぎに基いたゆらぎ制御とする制御手段を備えた構成であるから、就寝時におやすみスイッチを操作すると、使用者に規則正しく空気が当たるようなことはなく、しかも、空気が当たるようなことがあってもその周期は不規則であるので、自然のそよ風に近く、就寝時における不快感を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気調和機の室内機と室外機とを示す外観斜視図である。
【図２】同空気調和機を示す冷媒回路図である。
【図３】同空気調和機の電気回路図である。
【図４】同空気調和機を制御するためのリモートコントローラの正面図である。
【図５】同空気調和機の室内機と空気の吹出し方向との関係を示す説明図である。
【図６】同空気調和機の冷房運転時における空気の吹出し方向を示す説明図である。
【図７】この発明の第２実施例の空気調和機の冷房運転時における空気の吹出し方向を示す説明図である。
【図８】この発明の第３実施例の空気調和機の冷房運転時における空気の吹出し方向を示す説明図である。
【符号の説明】
１            空気調和機
２１          制御器（制御手段）
３１          風向変更板
４１          リモートコントローラ（リモコン）
５４          おやすみスイッチ（特定のスイッチ）
６６          吹出口
６７          風向変更板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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