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発明の名称 空気調和機の制御方法およびそれを用いた制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−10193(P2007−10193A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−189426(P2005−189426)
出願日 平成17年6月29日(2005.6.29)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 向井 靖人
要約 課題
腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上すること。

解決手段
変動可能な腕部6と腕部6を介して上下方向の風向を制御する上下方向風向変更羽根8と、前記腕部6内に上下方向風向変更羽根8を駆動させる軸出力伝達機構17と、前記腕部6、前記上下方向風向変更羽根8を制御する電子制御装置を備え、前記電子制御装置により前記腕部を定められた位置に移動させた後、前記上下方向風向変更羽根を変動させることにより、前記腕部6と前記上下方向風向変更羽根8の変動が相互に影響することがなくなるので、前記腕部6と前記上下方向風向変更羽根8の位置再現性が向上する。
特許請求の範囲
【請求項1】
空気調和機の吹出し口において、変動可能な腕部と前記腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根と、前記腕部と風向変更羽根を駆動するそれぞれ第一のモータと第二のモータと、前記腕部内に前記第二のモータの軸出力伝達機構と、前記第一及び第二のモータと空気調和機の送風機モータを駆動制御する電子制御装置を具備し、前記電子制御装置の前記第一のモータ駆動パルス設定により前記腕部を定められた位置に移動させた後、前記電子制御装置の前記第二のモータ駆動パルス設定により前記風向変更羽根を回転駆動することを特徴とした空気調和機の制御方法。
【請求項2】
前記第一のモータ、前記第二のモータのうち、少なくとも一つのモータを駆動する際には、前記電子制御装置により送風機モータを停止することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の制御方法。
【請求項3】
前記第一のモータ、前記第二のモータのうち、少なくとも一つのモータを駆動する際には、前記電子制御装置により送風機のモータを低速回転制御させたことを特徴とする請求項1記載の空気調和機の制御方法。
【請求項4】
前記第一のモータ及び前記第二のモータをクラッチ機構を有するステッピングモータとしたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の制御方法を用いた制御装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は空気調和機における上下方向風向変更羽根の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の空気調和機には、空気調和機の吹出し口において、変動可能な腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根を具備しているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図6は、特許文献1に記載された従来の空気調和機を示すものである。図6に示すように、空気調和機1と、空気調和機の吹出し口5において、空気調和機の送風機であるクロスフローファン4と、腕部6と、上下方向風向変更羽根8と、腕部駆動の第一のモータ13と上下方向風向変更羽根駆動の第二のモータ14と腕部に内蔵された前記第二のモータの軸出力伝達機構から構成されている。腕部6は、第一のモータ13により腕部回動範囲において自在の位置に固定される。また、上下方向風向変更羽根8は、第二のモータ14により腕部6に内蔵された軸出力伝達機構を介して、腕部6位置に対して、上下方向風向変更羽根8が吹出し口5に接触しないで回転可能な上下方向風向変更羽根回動範囲9内で自在の位置に固定することができる。
【特許文献1】特開2002−31400号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の構成では、前記腕部6に第二のモータの軸出力伝達機構が内蔵されているため、前記第一のモータと第二のモータの回転トルクは相互に干渉しており、例えば、前記腕部6の変動時には、前記第一のモータ13の回転トルクが前記第二のモータの軸出力伝達機構に加わり、第二のモータを駆動せずとも上下方向風向変更羽根8が変動するという課題を有していた。
【0005】
また、前記第一のモータ、前記第二のモータによりそれぞれ腕部6、上下方向風向変更羽根8を駆動させると、上記第一のモータと第二のモータの回転トルクの相互干渉が原因で前記腕部6に内蔵された前記軸出力伝達機構の損傷や電子制御装置が認識している前記腕部6や前記上下方向風向変更羽根8の位置と実際の位置に大きな誤差がそれぞれ発生するため、双方の位置再現性が低いという課題を有していた。
【0006】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、空気調和機の吹出し口において、変動可能な腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根を具備している空気調和機において、前記腕部や前記上下方向風向変更羽根の位置を制御する電子制御装置からの前記第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させ、空気調和機の吹出し口からの気流の方向、速度を自在に制御し、在室者の好みの気流や快適性を提供することを目的とする。また、腕部に内蔵された前記軸出力伝達機構を保護する空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の制御方法は、空気調和機の吹出し口において、変動可能な腕部と前記腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根と、前記腕部と風向変更羽根を駆動するそれぞれ第一のモータと第二のモータと、前記腕部内に前記第二のモータの軸出力伝達機構と、前記第一及び第二のモータと空気調和機の送風機モータを駆動制御する電子制御装置を具備し、前記電子制御装置の前記第一の
モータ駆動パルス設定により前記腕部を定められた位置に移動させた後、前記電子制御装置の前記第二のモータ駆動パルス設定により前記風向変更羽根を回転駆動するものである。
【0008】
これによって、前記第一,第二のモータ相互の回転トルクの干渉に関わらず、電子制御装置からのそれぞれ前記第一、第ニのモータ位置制御指令に応じた腕部及び上下方向風向変更羽根の位置が一義的に決定されることとなり、位置再現性をそれぞれ向上させることができる。また、前記第一と第二のモータの同時駆動を避けていることにより腕部に内蔵された前記軸出力伝達機構を保護することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の空気調和機の制御方法は、第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部6及び上下方向風向変更羽根8の位置再現性を向上させることにより、空気調和機の吹出し口からの気流の方向、速度を自在に制御し、在室者の好みの気流や快適性を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
第1の発明は、空気調和機の吹出し口において、変動可能な腕部と前記腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根と、前記腕部と風向変更羽根を駆動するそれぞれ第一のモータと第二のモータと、前記腕部内に前記第二のモータの軸出力伝達機構と、前記第一及び第二のモータと空気調和機の送風機モータを駆動制御する電子制御装置を具備し、前記電子制御装置の前記第一のモータ駆動パルス設定により前記腕部を定められた位置に移動させた後、前記電子制御装置の前記第二のモータ駆動パルス設定により前記風向変更羽根を回転駆動することにより、前記第一のモータと前記第二のモータの回転トルクの相互干渉を防止し、電子制御装置の第一及び第二のモータ駆動パルス設定に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させることができる。
【0011】
また、前記第一のモータ、第二のモータのうち、少なくとも一つモータを駆動する際には、片方のモータはフリーな状態にあるため、前記腕部内に前記第二のモータの軸出力伝達機構に無理な力が作用せず軸出力伝達機構の保護が図れる。
【0012】
第2の発明は、前記第一のモータ、前記第二のモータのうち、少なくとも一つのモータを駆動する際には、前記電子制御装置により送風機モータを停止するものであり、腕部及び上下風向変更羽根の変動に対する空気調和機の送風機の風圧の影響を無くすことができ、第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させることができる。
【0013】
第3の発明は、前記第一のモータ、前記第二のモータのうち、少なくとも一つのモータを駆動する際には、前記電子制御装置により送風機のモータを低速回転制御させることにより、腕部及び上下風向変更羽根の移動に対する空気調和機の送風機の風圧の影響を抑制することができ、第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させることができるとともに最低必要限の風量を確保することができる。
【0014】
第4の発明は、前記第一のモータ及び前記第二のモータをクラッチ機構を有するステッピングモータとしたものであり、第一あるいは第二のモータによる過大な回転トルクや外部からの無理な力を消失することができ、腕部,上下方向風向変更羽根,軸出力伝達機構や第一、第二のモータの保護が図れる。
【0015】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。
【0016】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における空気調和機の制御装置のブロックダイアグラムを示すものである。
【0017】
図1において、空気調和機の吹出し口5において、変動可能な腕部6と前記腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根8と、前記腕部6と風向変更羽根8を駆動するそれぞれ第一のモータ13と第二のモータ14と、前記腕部6内に前記第二のモータ14の軸出力伝達機構17を具備した空気調和機1であり、前記第一のモータ13及び第二のモータ14と空気調和機1の送風機モータ4は、電子制御装置15により駆動制御される構成となっている。図1に吹出し部は、図1内の点線四角部の詳細な構成であり、第一、第二のモータ13,14と腕部6,上下方向風向変更羽根8、軸出力伝達機構17の配置を示している。(実施の形態1の構成)
以上のように構成された空気調和機の制御装置について、以下その動作、作用を説明する。
【0018】
まず、図1の例では、第一のモータ13の回転軸と第二のモータの回転軸が一致しており、また、前記腕部6に第二のモータ14の軸出力伝達機構が内蔵されているため、前記第一のモータ13によって腕部6を回転駆動すると、それに応じて軸出力伝達機構17に回転力が加わり、第二のモータ14を駆動せずとも上下方向風向変更羽根8が回転駆動することとなる。
【0019】
この種のアクチュエータ駆動には、位置検出機能のない安価なステッピングモータが使われており、各アクチュエータの位置は電子制御装置15からの位置制御指令であるモータ駆動パルスによって規定される。しかしながら、前記第一のモータと前記第二のモータを同時に回転駆動させると、各モータの回転トルクが相互干渉し、腕部6や上下方向風向変更羽根8は、定められたモータ駆動パルスでも目標の位置に到達しないことが発生する。
【0020】
したがって、このような位置不再現性をなくすために、前記第一及び第二のモータの駆動においては、まず、電子制御装置15により前記腕部6を定められた位置に移動させた後、前記上下方向風向変更羽根8を変動させる空気調和機の制御を実施する。
【0021】
図2は、本実施の形態1における空気調和機の制御方法のフローチャートである。電子制御装置15から第一のモータ13に対するモータ駆動パルス設定を行い(201)、前記腕部6を定められた位置に移動させた(202)後、前記上下方向風向変更羽根8を回転駆動させる(203,204)ことにより、前記第一のモータ13は回動自由な状態で停止しており、第二のモータ14は、電子制御装置からの駆動パルス設定に対して一義的に位置が定まり、従来の第一の同時に動くことによる回転トルクの相互干渉の影響がなくなるので、上下方向風向変更羽根の位置が一義的に決定できる。
【0022】
以上のように、本実施の形態においては、電子制御装置の第一及び第二のモータ駆動パルス設定に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させることができるため、空気調和機の吹出し口からの気流の方向、速度を自在に制御し、在室者の好みの気流や快適性を提供することができる。また、前記第一あるいは、第二のモータのいずれかが駆動している際には、片方のモータは回動自由な状態にあるため、前記腕部内に前記第二のモータの軸出力伝達機構に無理な力が作用せず軸出力伝達機構の保護も図れる。
【0023】
(実施の形態2)
図3は、本発明の第2の実施の形態の空気調和機の制御方法のフローチャートである。
【0024】
前記第一のモータあるいは前記第二のモータを駆動の開始以前に、前記電子制御装置15により送風機のモータ4を停止させる(300)。以下、本発明の実施の形態1と同様に第一、第二のモータの駆動制御を行い、第一、第二のモータの駆動制御終了後、送風機のモータを再起動させる(308)。
【0025】
図4は、上下方向風向変更羽根に対する空気調和機の送風機の影響を示す説明図である。空気調和機1の上下方向に対する風の流れは、空気調和機内部の送風機により発生し、吹出し口5あたりの風の流れ16が上下方向風向変更羽根8に衝突し、暖房時の気流10や冷房時の気流と11となる。つまり、上下方向風向変更羽根8は、空気調和機の送風機の通風抵抗であり、風圧の偏向により風の流れを制御する。しかしながら、空気調和機の風の流れは、上下方向風向変更羽根8や前記上下方向風向変更羽根8を支持する腕部6の変動の抵抗となり、第一、第二のモータ発生トルクが不足すると、電子制御装置15からの第一、第二のモータ駆動パルスに対し、腕部6や上下方向風向変更羽根8の変動が影響を受け、想定された位置に移動しない場合が発生する。
【0026】
したがって、腕部及び上下方向風向変更羽根の変動に対し、空気調和機の送風機を停止することにより、空気調和機の送風機の風圧の影響を無くすことができる。
【0027】
以上のように、本実施の形態においては、電子制御装置の第一及び第二のモータ駆動パルス設定に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上させることができ、空気調和機の吹出し口からの気流の方向、速度を自在に制御し、在室者の好みの気流や快適性を提供することができる。
【0028】
(実施の形態3)
図5は、本発明の第3の実施の形態の空気調和機の制御方法のフローチャートである。
【0029】
前記第一のモータあるいは前記第二のモータを駆動の開始以前に、前記電子制御装置15により送風機のモータ4を低速回転制御させる(500)。以下、本発明の実施の形態1と同様に第一、第二のモータの駆動制御を行い、第一、第二のモータの駆動制御終了後、送風機モータの速度復帰制御させる(508)。
【0030】
腕部6及び上下方向風向変更羽根8の変動に対し、空気調和機の送風機のモータを低速回転制御する理由は、本発明の実施の形態2に示した通りであるが、空気調和機の送風機を停止することにより、第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部6及び上下方向風向変更羽根8の位置再現性を向上させることができるが、空気調和機の冷暖房性能発揮のために冷凍サイクルは動作しており、送風機停止のために冷凍サイクルの安定性及び居室にいる人の快適性が損なわれる。
【0031】
したがって、腕部及び上下風向変更羽根の移動に対し、電子制御装置により空気調和機の送風機のモータを低速回転制御することにより、上下方向風向変更羽根8に対する風圧を抑制し、腕部及び上下方向風向変更羽根の変動に対する影響を可能な限り小さくすることができる。
【0032】
以上のように、本実施の形態においては、第一、第二のモータに対する位置制御指令に対する腕部及び上下方向風向変更羽根の位置再現性を向上による空気調和機の吹出し口からの気流の方向、速度を自在に制御し、在室者の好みの気流や快適性を提供することができだけでなく、冷凍サイクルの安定性及び空気調和機を停止させることなく快適性の維持を図ることができる。
【0033】
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態は、前記第一、第二のモータとして、クラッチ機構を有するステッピングモータを選定した空気調和機である。
【0034】
これにより、第一あるいは第二のモータによる過大な回転トルクや外部からの無理な力を消失することができ、腕部,上下方向風向変更羽根,軸出力伝達機構の保護が図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御方法は、変動可能な腕部と前記腕部を介して上下方向の風向を制御する風向変更羽根と電子制御装置を具備したことより位置精度よく再現することが可能となるので、車室内制御の空気調和機やサーキュレータ等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施の形態1における空気調和機のブロック図
【図2】本発明の実施の形態1における空気調和機の制御方法のフローチャート
【図3】本発明の実施の形態2における空気調和機の制御方法のフローチャート
【図4】空気調和機の上下方向風向変更羽根の変動を説明する説明図
【図5】本発明の実施の形態3における空気調和機の制御方法のフローチャート
【図6】従来の空気調和機の断面図
【符号の説明】
【0037】
1 空気調和機
2 ディフューザー
3 室内熱交換器
4 送風機
5 吹出し口
6 腕部
7 腕部回動範囲
8 上下方向風向変更羽根
9 上下方向風向変更羽根回動範囲
10 暖房時の気流
11 冷房時の気流
12 水受け皿
13 腕部駆動の第一のモータ
14 上下方向風向変更羽根の第二のモータ
15 電子制御装置
16 吹出し部の風の流れ
17 軸出力伝達機構




 

 


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