(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機を有し吸い込んだ空気を吹出口から吹出させる本体と、前記本体に設けられ吹出口から吹出す空気の流れを上下方向及び左右方向の少なくとも一方に向きを変える変向板と、前記変向板の角度を変更し前記送風機から吹出した風を前記変向板に衝突させる動作を駆動する駆動手段と前記駆動手段を制御して、前記変向板を上下方向及び左右方向の少なくとも一方の向きを所定の角度内で一方の端部より他方の端部へ動く動作を繰返させるとともに、前記所定の角度内に設定した特定の角度に前記変向板が達したときに乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて前記変向板の移動する方向を一方の端部又は他方の端部の方向に選択する制御手段と、を備え、前記特定の角度はその角度を変更可能であるとともに、前記特定の角度に達したときに前記変向板の動く方向を選択し移動させることで前記吹出口から吹出す空気の流れの風速変動を自然風の風速変動に近づけることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記特定の角度は人体検出手段の検出した方向に変更可能に設定されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記特定の角度は所定の範囲を有するもしくは複数の角度を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
圧縮機、室内熱交換器、及び室外熱交換器からなる冷媒回路と、上下方向に風向を変える上下方向風向変向板及び左右方向に風向を変える左右方向風向変向板の少なくともいずれかと、を備え、前記本体は前記室内熱交換器で空調された空気を室内に吹出すユニットであることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の空気調和機。
【請求項５】
吸い込んだ空気もしくは吹出した空気の温度に応じて前記駆動手段をＯＮ／ＯＦＦ動作させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記駆動手段の駆動による角速度を略一定にすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機の冷房運転時使用者に冷風感覚を感じさせることなく風速をカオス変動させることにより自然に近い気流変化を感じさせる制御装置は、例えば特開平０８−３１３０３２号公報等に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような空気調和機の制御装置では、偏向羽根の偏向速度を変えるため偏向板の動作させるためのステッピングモーターの角速度を変更する必要があるため、角速度の大きいときにステッピングモーターにかかる電圧も大きくなり、許容電圧の大きなステッピングモーターを用いる必要があり、また制御回路の許容電圧を大きくする必要がある。そのため、ステッピングモーターおよび制御回路のコストが高くなるという問題があった。また、制御回路にカオス生成手段を兼ね備えており、その分、制御回路内の半導体メモリの容量を増やす必要があった。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で使用者に自然に近い気流変化を感じさせる装置を得るものである。またこの発明は簡単な構成で快適で信頼性の高い装置を得るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気調和機は、送風機を有し吸込んだ空気を吹出口から吹出させる本体と、本体に設けられ吹出口から吹出す空気の流れを上下方向及び左右方向の少なくとも一方に向きを変える変向板と、変向板の角度を変更し送風機から吹出した風を前記変向板に衝突させる動作を駆動する駆動手段と、駆動手段を制御して、変向板を上下方向及び左右方向の少なくとも一方の向きを所定の角度内で一方の端部より他方の端部へ動作させるとともに、所定の角度内に設定した特定の角度に変向板が達したとき乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて変向板の移動する方向を一方の端部又は他方の端部の方向に選択する制御手段と、を備え、特定の角度はその角度を変更可能である。
【０００８】
この発明の特定の角度は人体検出手段の検出した方向に変更可能に設定される。
【０００９】
この発明の空気調和機の特定の角度は所定の範囲を有するもしくは複数の角度を有するものである。
【００１０】
この発明の空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路と、上下方向に風向を変える上下方向変向板及び左右方向に風向を変える左右方向変向板の少なくともいずれかと、を備え、本体は室内熱交換器で空調された空気を室内に吹出す室内ユニットである。
【００１１】
この発明の空気調和機は、吸込んだ空気もしくは吹出した空気の温度に応じて駆動手段をＯＮ／ＯＦＦ動作させる。
【００１２】
この発明の空気調和機は、駆動手段の駆動による角速度をほぼ一定にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の構成図、図２は本発明の実施の形態１に係わる室内に設置された室内ユニットの構造図、図３はこの室内ユニットの吹出口に設けられた上下変向板を説明する図である。
【００１４】
図１、２、３において、１は圧縮機で周波数を可変またはＯＮ／ＯＦＦを繰り返して運転される。２は冷房運転と暖房運転で冷媒の流れる方向を変える四方弁、３は室外側の熱交換器である。この圧縮機１と四方弁２と熱交換器３とが主に室外ユニット４を構成している。一方、５は室内側の熱交換器、６は室内の空気を循環する送風機である。また、７は室内から送風機６に空気を吸い込む吸込口、８は送風機６から室内に空気を吹き出す吹出口、９は送風機６から送風された風が吹出口８に到達するまでに通過する吹出し風路、１０は吹出し風路９内に設置され、送風機６から送風された風を上下方向に変向するための上下変向板、１１は吹出し風路内に設置され、送風機６から送風された風を左右方向に変向するための左右変向板、１２は軸１９により支持され上下変向板１０を動作させるステッピングモーター、であり、図示はしていないが左右変向板１１を動作させるステッピングモーター１３も別個に設けられている。１４は吸込口７に設置される温度サーミスタ、１５は吹出口８に設置される温度サーミスタ、１６は乱数を発生させる機能を有し、温度サーミスタ１４、１５の温度を検知し、その乱数の大きさと温度サーミスタ１４、１５の温度に応じてステッピングモーター１２、１３を制御する制御回路、１７室内ユニット、１８は被空調室である。この熱交換器５と送風機６と吸込口７と吹出口８と吹出し風路９と上下変向板１０と左右変向板１１とステッピングモーター１２、１３と温度サーミスタ１４、１５、制御回路１６が室内ユニット１７を構成している。また、この室内ユニット１７は被空調室１８の側壁の天井近くに設置されている。２０は空調機の温度設定や風向設定が可能なリモコン装置、２１は赤外線を検出して人体の検知が可能な人体検出装置である。なお、ステッピングモーターを上下変向板の動作用だけに設け、左右変向板は手動で動かす構造でも良い。
【００１５】
図３においては上下変向板１０の構造を示し軸１９で支持されステッピングモーター１２で駆動され角度を変えて風向きを変えることができる。複数枚から成る左右変向板の構造は図示していないが同様にステッピングモーター１３で駆動されて軸で支持され一緒に回転し角度を変えて風向きを変えることができる。但しこの左右変向板の動作はステッピングモーターによらず手動で行ったり、あるいは１台のモーターで左側と右側に置かれたそれぞれの変向板の向きを違う方向に動作させても良いことは当然である。制御回路１６とステッピングモーター１２は結線されており、制御回路１６から位置決めや角速度を調整する信号をステッピングモーター１２に電送し、その信号に基づいてステッピングモーター１２を動作させる。
【００１６】
図４は上下変向板１０が動作する角度の範囲を説明する図で、図４においてθ１、θ３は水平からの角度で、且つ、上下変向板１０の動作する角度の範囲の端部であってこの範囲の中を変向板１０は動いている。図５は制御回路１６が制御するステッピングモーターの動作及び制御内容のフローチャートを示す。すなわち図５においては上下変向板１０を動作させるステッピングモーター１２と制御回路１６の制御方法を表す。図５でＳＴ１は上下変向板１０の位置を制御回路１６内に設けたマイコンにて検出するステップ、ＳＴ２は上下変向板が特定の角度θ２に一致するかどうかを確認するステップ、ＳＴ３は一致していない場合はそのまま変向板の動作を継続させるステップである。ＳＴ４にて一致していることが確認されるステップの後で、制御回路１６の中でマイコンが乱数を発生させるＳＴ５と成る。ＳＴ６とＳＴ７で０から１までの乱数のうち０．６以上か０．６未満かに応じて、０．６以上の場合はｓｔ８としてθ３の方向へ、０．６未満の場合はＳＴ９としてθ１の方向に動く。次に動作について説明する。
【００１７】
制御回路１６はマイコンに設定された制御内容で、上下変向板１０が図４に示すように所定の角度θ１からθ３の範囲で動作するようステッピングモーター１２を動作させる。θ１からθ３の範囲内にθ２をθ１とθ３の中心よりもθ１に近くなるようにθ２である特定の角度を予め設定する。図５に示すようにステッピングモーター１２の動作中、上下変向板１０の角度がθ２になったとき、制御回路１６において０から１までの乱数を発生させ、その乱数の大小に応じてθ１の方向へ移動するか、θ３の方向へ移動するかを選択して決定し、この動作をするよう制御回路１６からステッピングモーター１２に信号を電送する。なお、上下変向板の角度がθ１になったときはθ２の方向へ、θ３になったときはθ２の方向へ自動的に移動する。
【００１８】
図６は本発明の空調機を適用する室の一例を示す説明図であって寸法はＷ３．６ｍ×Ｄ３．６ｍ×Ｈ２．４ｍの被空調室１８を表し、図７は図６の被空調室１８の断面説明図である。図８は特性説明図であって、図７に示す被空調室１８において上下変向板の動作させる角度をθ１＝７°、θ２＝１６°、θ３＝３４°とし、ステッピングモーター１２の角速度を１．５ｄｅｇ／ｓ一定とし、上下変向板の角度がθ２になったときに、制御回路１６で０から１の乱数を発生させ、閾値を０．６とし、その乱数が閾値０．６未満のときにθ１の方向へ移動し、閾値０．６以上のときθ３の方向へ移動するよう制御したとき床上１２０ｃｍにおける時間平均の風速分布の実験値を表すグラフである。横軸は室内機１７を設けた壁からの距離を示し、縦軸は平均風速を示す。図９は特性説明図であって、図７の床上１２０ｃｍ上のｘ（θ）＝３００ｃｍにおける風速の出現割合を表すものである。横軸は出現する風速が平均風速に対する割合、縦軸は出現の割合である。すなわち図９の縦軸は風速の出現割合、横軸は風速を平均風速で除したものであり、例えば横軸の値が１のときの縦軸の値が５０％であるとき、風速÷平均風速が１以上である割合が５０％であることを意味する。図９において白丸は自然風の風速の出現割合を表すものである。なお、この自然風の風速の出現割合は晴れた日に公園で１秒間隔で１時間測定したデータを用いている。
【００１９】
図１０は図７の床上１２０ｃｍ上のｘ（θ）＝３００ｃｍにおける風速変動を測定し、そのゆらぎの性質を表した図である。次にゆらぎについて説明する。ある位置での風速Ｕ（ｔ）を平均速度Ｕと変動速度ｕ‘（ｔ）に分けて、Ｕ（ｔ）＝Ｕ＋ｕ‘（ｔ）と定義し、変動速度ｕ’（ｔ）を以下のようにフーリエ級数で表す。
ｕ‘（ｔ）＝ΣAiｓｉｎ（２πｆｉｔ＋Φi）
なお、Aiは振幅、fは周波数、tは時間、Φiは位相を表す。このとき、パワースペクトルP(f)を振幅の２乗の期待値で表す。
Ｐ（ｆ）＝Ｅ（Ａｉ２）
なお、自然風のゆらぎの性質はこのように定義したパワースペクトルが周波数の−５／３乗に比例するというコルモゴロフの−５／３乗則に従うことが知られている。図１０は特性説明図で縦軸はパワースペクトルであり、横軸は周波数を示す。図１０の太線で示すように図７の床上１２０ｃｍ上のｘ（θ）＝３００ｃｍにおける風速変動のゆらぎの性質はパワースペクトルが周波数の−１．６乗に比例しており、−５／３乗に近い値となっている。
【００２０】
このように図５に示すようなステッピングモーター１２の動作制御を用いることにより、被空調室１８の床上１２０ｃｍにおける風速変動を自然風に近づけることができる。また、風速変動のゆらぎの性質も自然風に近づけることができる。これにより、室内ユニット１７が備え付けられている被空調室１８の風速変動が自然風に近く、居住者にとって心地よい環境を創出することができる。また、変向板の動作させるためのステッピングモーターの角速度を一定とすることによりステッピングモーターにかかる電圧を大きくせず、許容電圧の大きなステッピングモーターを用いる必要がなく、制御回路の許容電圧を大きくする必要もなくなる。そのため、ステッピングモーターおよび制御回路のコストを抑えて、被空調室１８の居住空間において気流の風速変動を自然風の風速変動に近づけることができる。
【００２１】
なお、図５に示すステッピングモーター１２の制御はリモコン２０で使用者がステッピングモーター１２を動作させるモードを選択したとき、または冷房運転時において使用者が設定した温度と被空調室１８の室温との温度差が大きいとき、または冷房運転時において室内ユニット１７の吹出し温度が高いときに有効となる。なお、実施の形態１に示した上下変向板１０が動作する角度の範囲や、ステッピングモーター１２の移動方向を切り替える角度や、乱数を発生させてステッピングモーター１２の移動方向を判定する閾値や、ステッピングモーター１２の角速度はこの限りではない。また、上下変向板１０のみを動作させた場合を示したが、左右変向板１１をステッピングモーター１３を使用して動作させても、上下変向板１０と左右変向板１１を同時に動作させてもよい。また、ステッピングモーター１２の角速度はθ１〜θ２を移動するときの方がθ２〜θ３を移動するときよりも大きくしてもよい。また、温度サーミスタ１５がない場合は配管温度や吸込み温度を検出し、これらの関連する値から吹出し温度を予測しても良い。
【００２２】
図１１は冷房時の温冷感と被空調室１８の室内温度との関係を表す特性図であり、縦軸は寒さ感横軸は室内温度である。図１２は冷房時の温冷感と室内ユニット１７の吹出し温度との関係を表す特性図で、縦軸は寒さ感、横軸は吹出し温度である。この図１１と図１２の特性図は、被空調室１８において被験者試験を行い、アンケート結果をもとに作成したものであり、縦軸の寒さ感は１.０〜１．５の範囲を被験者が心地良いと感じた領域である。図１１よりステッピングモータ１２もしくは１３を連続的に動作させたとき、室内温度が２６℃以下になったとき快適と感じる領域から外れ、また図１２より室内ユニット１７の吹出し温度が２０℃以下になったときに快適と感じる領域から外れることがわかる。
【００２３】
図１３は冷房運転時のステッピングモーター１２の動作を表す本発明の別の制御フローである。上下変向板１０の位置を検出（ＳＴ１１）し、上下変向板１０がθ２に一致するかどうか判断（ＳＴ１２）し、一致しない場合（ＳＴ１３）、そのまま運転動作を継続させ、一致した場合（ＳＴ１４）、室温２６゜Ｃ以上及び吹出し温度２０゜Ｃ以上を判断（ＳＴ１５）し、快適と感じる所定の温度範囲外である（ＳＴ１６）場合にステッピングモーターを停止させる（ＳＴ１７）。一方室温２６゜Ｃ以上で、吹出し温度が２０゜Ｃ以上の場合（ＳＴ１８）、乱数を発生させ（ＳＴ１９）、閾値０．６以上か、未満かを確認（ＳＴ２０、２２）し、閾値以上である場合はθ３の方向へ（ＳＴ２１）、以下である場合はθ１の方向へ（ＳＴ２３）動かしてステッピングモーターの動作を続ける。次に動作について説明する。
【００２４】
温度サーミスタ１４で被空調室１８の空気の温度を検出し、温度サーミスタ１５で室内ユニット１７の吹出し温度を検出、または配管温度や吸込み温度をもとに吹出し温度を予測し、また、ステッピングモータの位置情報を制御回路１６へ伝送する。そして温度サーミスタ１４の温度が２６℃以上、かつ吹出し温度が２０℃以上のとき、ステッピングモーター１２を動作させ、それ以外のときは動作しないよう制御回路１６でステッピングモーター１２を制御し、上下変向板１０の角度を天井に対して水平に近くなるようにする。ステッピングモーター１２は上下変向板１０が図４に示すように所定の角度θ１からθ３の範囲で動作するようステッピングモータ１２を動作させる。θ１からθ３の範囲内にθ２をθ１とθ３の中心よりもθ１、すなわち水平方向に近くなるようにθ２を設ける。図５に示すようにステッピングモーター１２の動作中、上下変向板１０の角度がθ２になったとき、制御回路１６において０から１の乱数を発生させ、その乱数の大小に応じてθ１の方向へ移動するか、θ３の方向へ移動するかを決定し、この動作をするよう制御回路１６からステッピングモーター１２に信号を電送する。なお、上下変向板の角度がθ１になったときはθ２の方向へ、θ３になったときはθ２の方向へ自動的に移動する。
【００２５】
このように図１３に示すようなステッピングモーター１２の動作制御を用いることにより、被空調室１８の床上１２０ｃｍにおける風速変動を自然風に近づけることができる。また、風速変動のゆらぎの性質も自然風に近づけることができる。これにより、室内ユニット１７が備え付けられている被空調室１８の風速変動が自然風に近く、居住者にとって心地よい環境を創出することができる。また、被空調室１８の室内温度と室内ユニット１７の温度に応じてステッピングモーター１２の動作を制御することにより、使用者にとって快適な温熱環境を創出することができる。また、変向板の動作させるためのステッピングモーターの角速度を一定とすることによりステッピングモーターにかかる電圧を大きくせず、許容電圧の大きなステッピングモーターを用いる必要がなく、制御回路の許容電圧を大きくする必要もなくなる。そのため、ステッピングモーターおよび制御回路のコストを抑えて、被空調室１８の居住空間において気流の風速変動を自然風の風速変動に近づけることができる。
【００２６】
なお、図１３に示すステッピングモーター１２の制御はリモコンで使用者がステッピングモーター１２を自動的に動作させるモードを選択したときに有効となる。なお、本発明に示した上下変向板１０が動作する角度の範囲や、ステッピングモーター１２の移動方向を切り替える角度や、乱数を発生させてステッピングモーター１２の移動方向を判定する閾値や、ステッピングモーター１２の角速度はこの限りではない。また、上下変向板１０のみを動作させた場合を示したが、左右変向板１１のみ動作させても、上下変向板１０と左右変向板１１を同時に動作させてもよい。また各変向板の駆動手段としてステッピングモーターの例で説明したがこの種類に限定されることなくほかの種類のモーター、例えばブラシレスモーターなどでも良いことは当然である。
【００２７】
左右変向板１１の動作を上記説明と同様にステッピングモーター１３を制御して図５、図１３と同一の動作を行うことができる。左右変向板１１は複数の枚数を一括して同じ方向に１台のステッピングモーターで動作させることができる。この場合左右全体に広い角度に風を流すことが可能で、例えば室内ユニットの右手端部を室内ユニット中心線に対しθ１とし、左手端部を中心線に対しθ３とした場合、設定される特定の角度θ２はこの左右変向板１１の動作範囲内に設定される。更にこの特定の設定される角度θ２はθ１とθ３の狭い方に近づけて設けると快適性が得られるエリアを広く確保できる。この特定の角度θ２の設定をリモコン２０で行うこともできるし、室内ユニット１７の設置場所に応じて設定しなおすことも可能である。この設定は左右変向板１１の動作範囲を設定することにより自動的に行われる。
【００２８】
更に図１に示す赤外線を検出して人体の検知が可能な人体検出装置２１で人の存在する位置を検出し、この人のいる方向を特定の角度θ２と設定することにより、空調機の使用者にとって室内のどの位置に動こうとより快適な空間となる。またこの特定の設定される角度θ２は一点である必要はない。所定の角度範囲の上限と下限の数値を設定できるようにすれば角度θ２に変向板１０、１１が存在する機会が多くなり向きの選択の機会が増えてより快適なものとなる。更にこの選択の動作にヒステリシスを持たせれば、すなわち上下の動作では上から動いて来た場合は下の特定角度で、下から来た場合は上の特定角度で変向板の方向選択動作を行うことにより、よりゆったりとした方向変更が可能になる。更に左右変向板をユニット中央より左側と、右側でそれぞれのステッピングモーターを使用して別々に本発明の動作をさせても良いことは当然である。人の存在位置を検出した場合左右のみならず上下の変向板に関しても焦点が絞れれば一層良質な空調を行うことができる。
【００２９】
なお、上下変向板１０が図４に示すように所定の角度θ１からθ３の範囲で動作するようステッピングモーター１２を動作させる際、θ１からθ３の範囲内にθ２をθ１とθ３の中心よりもθ１に近くなるようにθ２である特定の角度を予め設定すると説明したが、この理由を図７及び特性説明図１４にて説明する。図７において床上１２０ｃｍの線上で、且つ、点ＡはＸ（７０゜）の位置であり、点ＢはＸ（７゜）の位置である。上下変向板である室内機に取付けた上下ベーンをこの７−７０゜の範囲に向く様に角速度１．５ｄｅｇ／ｓ一定、周期３０ｓで動かすとする。この動作により風向きベクトルが床上１２０ｃｍの線上と交わる点を調査した。図１４はこの交わる点を１秒ごとにプロット下特性を示す。図１４は横軸が室内機側の壁面からの距離Ｘ（θ）であり、図に示すように室内機から離れるほど風があたっている時間は短く、気流側も減衰するため気流感を感じにくくなるので、θ２をθ１とθ３の中心よりもθ１に近くなるように、すなわち広い部屋に対しても全体で気流考えられるように、言いかえると部屋の何処にいても気流考えられるようにしている。但しこの特定の角度であるθ２の設定を例えばリモコンや、室内機に設けたスイッチなどで切換えられるようにすれば使用者が常に自分が快適と感じる気流感が所定の位置で得られることになる。
【００３０】
本発明は、例えば圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器と送風機と吹出口および吸込口を内部に有し、吹出し風路内に上下、左右変向板を有し、上下、左右変向板を動作させるステッピングモータを有し、制御回路を有し、送風機から吹出した風を変向板に衝突させ、変向して吹出す室内ユニットにあって、上下、左右の変向板を所定の角度内で動作させ、その角度内に所定角度を設け、上下、左右変向板が所定の角度に達したとき、制御回路で乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて上下変向板及び左右変向板の移動する方向を決定し、上下、左右変向板の動作を制御することにより、被空調室の居住空間において気流の風速変動を自然風の風速変動に近づけるための空気調和機の制御装置である。更に本発明は冷媒回路の室内熱交換器と室外熱交換器の分かれていない、すなわち本体の中に凝縮機と蒸発器が一体になった除湿機のような場合でも本発明は使用できるし、冷媒回路や熱交換器を持たない空気清浄機や送風機だけのものでも良い。
【００３１】
また、室内ユニットの吹出し温度と室温に応じてステッピングモーターのＯＮ／ＯＦＦ動作を制御することにより、被空調室の居住空間において体感温度を制御するための空気調和機の制御装置である。また、変向板を動作させるためのステッピングモーターの角速度を一定とすることによりステッピングモーターにかかる電圧を大きくせず、許容電圧の大きなステッピングモーターを用いる必要がなく、制御回路の許容電圧を大きくする必要もなくなる。そのため、ステッピングモーターおよび制御回路のコストを抑えて、被空調室の居住空間において気流の風速変動を自然風の風速変動に近づけるための空気調和機の制御装置である。
【００３２】
以上から明らかなように本発明に係わる空気調和機は、圧縮機１、室内熱交換器５及び室外熱交換器３からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器５と送風機６と吹出口８および吸込口７を内部に有し、吹出し風路内に上下変向板１０、左右変向板１１を有し、上下変向板１０、左右変向板１１を動作させるステッピングモーター１２を有し、制御回路１６を有し、送風機６から吹出した風を変向板に衝突させ、変向して吹出す室内ユニットにあって、上下変向板１０を所定の角度内で動作させ、その角度内に所定角度を設け、上下変向板１０が所定の角度に達したとき、制御回路１６で乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて上下変向板１０の移動する方向を決定し、上下変向板１０の動作を制御することを特徴とする空気調和機の制御装置であって、ステッピングモータ１２の動作を制御を用いることにより、被空調室１８の床上１２０ｃｍにおける風速変動を自然風に近づけることができる。また、風速変動のゆらぎの性質も自然風に近づけることができる。これにより、室内ユニット１７が備え付けられている被空調室１８の風速変動が自然風に近く、居住者にとって心地よい環境を創出することができる。また、変向板の動作させるためのステッピングモーターの角速度を一定とすることによりステッピングモータにかかる電圧を大きくせず、許容電圧の大きなステッピングモーターを用いる必要がなく、制御回路の許容電圧を大きくする必要もなくなる。各速度を一定にするとはモーターの制御を大きく変えないということであって、例えば短い範囲にしろ長い範囲にしろ往復動ぐらいの間は角速度を変えない、もしくは若干の変更程度という意味である。そのため、ステッピングモーターおよび制御回路のコストを抑えて、被空調室１８の居住空間において気流の風速変動を自然風の風速変動に近づけることができる。
【００３３】
また、以上から明らかなように本発明に係わる空気調和機の制御装置は、圧縮機１、室内熱交換器５及び室外熱交換器３からなる冷媒回路を有し、該室内熱交換器５と送風機６と吹出口８および吸込口７を内部に有し、吹出し風路内に上下変向板１０、左右変向板１１を有し、上下変向板１０、左右変向板１１を動作させるステッピングモータ１２を有し、制御回路１６を有し、送風機６から吹出した風を変向板に衝突させ、変向して吹出す室内ユニットにあって、上下変向板１０を所定の角度内で動作させ、その角度内に所定角度を設け、上下変向板１０が所定の角度に達したとき、制御回路１６で乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて上下変向板１０の移動する方向を決定し、上下変向板１０の動作を制御することを特徴とする空気調和機の制御装置であって、ステッピングモーター１２の動作を温度サーミスタ１４と温度サーミスタ１５の温度に応じて制御することにより、使用者に肌寒感をあたえることなく、被空調室１８の床上１２０ｃｍにおける風速変動を自然風に近づけることができる。また、風速変動のゆらぎの性質も自然風に近づけることができる。これにより、室内ユニット１７が備え付けられている被空調室１８の風速変動が自然風に近く、居住者にとって心地よい環境を創出することができる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の空気調和機は、送風機を有し吸込んだ空気を吹出口から吹出させる本体と、本体に設けられ吹出口から吹出す空気の流れを上下方向及び左右方向の少なくとも一方に向きを変える変向板と、変向板の角度を変更し送風機から吹出した風を前記変向板に衝突させる動作を駆動する駆動手段と、駆動手段を制御して、変向板を上下方向及び左右方向の少なくとも一方の向きを所定の角度内で一方の端部より他方の端部へ動作させるとともに、所定の角度内に設定した特定の角度に変向板が達したとき乱数を発生させ、その乱数の大小に応じて変向板の移動する方向を一方の端部又は他方の端部の方向に選択する制御手段と、を備え、特定の角度はその角度を変更可能であるので、簡単な構成で使用者に自然に近い気流変化を感じさせ、心地よい環境を創出することが出来る装置が得られる。
【００３７】
この発明の特定の角度は人体検出手段の検出した方向に変更可能に設定されるので、何処に動こうと快適な空調が得られる。
【００３８】
この発明の空気調和機の特定の角度は所定の範囲を有するもしくは複数の角度を有するので、使いやすく信頼性の高い装置が得られる。
【００３９】
この発明の空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器及び室外熱交換器からなる冷媒回路と、上下方向に風向を変える上下方向変向板及び左右方向に風向を変える左右方向変向板の少なくともいずれかと、を備え、本体は室内熱交換器で空調された空気を室内に吹出す室内ユニットであるので、室内の大小にかかわらず快適な空調が得られる。
【００４０】
この発明の空気調和機は、吸込んだ空気もしくは吹出した空気の温度に応じて駆動手段をＯＮ／ＯＦＦ動作させるので、必要な時に快適な空調が得られる。
【００４１】
この発明の空気調和機は、駆動手段の駆動による角速度をほぼ一定にするので、信頼性の高い装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態１の構成を示す空気調和機の構成図である。
【図２】  この発明の実施形態１の構成を示す室内ユニットの構成図である。
【図３】  この発明の実施形態１の構成を示す室内ユニットの上下変向板の構成図である。
【図４】  この発明の実施形態１の構成を示す上下変向板の動作範囲を表す図である。
【図５】  この発明の実施形態１の構成を示すステッピングモータの制御フローである。
【図６】  この発明の実施形態１の構成を示す室内ユニットにおける被空調室を表す説明図である。
【図７】  この発明の実施形態１の構成を示す室内ユニットにおける被空調室の断面図を表す図である。
【図８】  この発明の実施形態１の構成を被空調室の床上１２０ｃｍにおける平均速度分布を表す特性図である。
【図９】  この発明の実施形態１の構成を示す被空調室の床上１２０ｃｍにおける風速変動を表す特性図である。
【図１０】  この発明の実施形態１の構成を示す被空調室の床上１２０ｃｍにおける風速変動のゆらぎの性質を表す特性図である。
【図１１】  この発明の実施形態１の構成を示す寒さ感と室温の関係を表す特性図である。
【図１２】  この発明の実施形態１の構成を示す寒さ感と吹出し温度の関係を表す特性図である。
【図１３】  この発明の実施形態１の構成を示すステッピングモータの別の制御フローを表す図である。
【図１４】  この発明の実施形態１の構成を被空調室の床上１２０ｃｍの線上と風向ベクトルが交わる特性示す特性図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、  ２  四方弁、  ３  室外側熱交換器、  ４  室外ユニット、  ５  室内側熱交換器、  ６  送風機、  ７  吸込口、  ８  吹出口、  ９  吹出し風路、  １０  上下変向板、  １１  左右変向板、  １２  ステッピングモータ、  １３  ステッピングモータ、  １４  温度サーミスタ、  １５  温度サーミスタ、  １６  制御回路、  １７  室内ユニット、  １８  被空調室、  １９支持軸、  ２０  リモコン。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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