JP2007205711A

JP2007205711A - 空気調和機

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Publication number: JP2007205711A
Application number: JP2007080226A
Authority: JP
Inventors: Masao Otsuka; 大塚　　雅生; Yukishige Shiraichi; 白市　　幸茂; Osamu Hamaguchi; 理浜口; Ryuta Onishi; 竜太大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP4439532B2

Abstract

【課題】冷房運転や除湿運転時における快適性と健康面での安全性が確保できるだけでなく、部屋全体の温度分布を均一にすることができる空気調和機を提供する。
【解決手段】吹出口５の上端に回動軸を有して回動自在に設けられた導風板２３を、送風経路の上壁を前方上方に延長する位置に配置するとともに、吹出口５の下端に回動軸を有して回動自在に設けられた回動板２７を吹出口５の下部を閉塞するとともに吹出口５の上部を開放する配置にし、調和空気を吹出口５から前方上方の天井に伝うように送出して冷房運転または除湿運転を行う。
【選択図】図１６

Description

本発明は、吸込んだ空気を送風する送風ファンを室内機の内部に備えた空気調和機に関する。

図２６は、従来の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。空気調和機の室内機１は、キャビネット２により本体部が保持されており、キャビネット２には上面側と前面側に吸込口４ａ、４ｃが設けられたフロントパネル３が着脱自在に取り付けられている。キャビネット２は後方側面に爪部（不図示）が設けられており、室内の壁に取り付けられた取付板に該爪部を嵌合することにより支持される。

フロントパネル３の下端部とキャビネット２の下端部との間隙には、室内機１の幅方向に延びる略矩形の吹出口５が形成されている。室内機１の内部には、吸込口４ａ、４ｃから吹出口５に連通する送風経路６が形成されている。送風経路６内には空気を送出する送風ファン７が配されている。送風ファン７として、例えば、クロスフローファン等を用いることができる。

フロントパネル３に対向する位置には、吸込口４ａ、４ｃから吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集・除去するエアフィルタ８が設けられている。送風経路６中の送風ファン７とエアフィルタ８との間には、室内熱交換器９が配置されている。

室内熱交換器９は圧縮機（不図示）に接続されており、圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転される。冷凍サイクルの運転によって冷房時には室内熱交換器９が周囲温度よりも低温に冷却される。また、暖房時には、室内熱交換器９が周囲温度よりも高温に加熱される。

室内熱交換機９の前後の下部には冷房または除湿時に室内熱交換器９から落下した結露を補集するドレンパン１０が設けられている。送風経路６内の吹出口５の近傍には、外部に臨んで垂直方向の吹出角度を略水平乃至下方向に変更可能な横ルーバ１１ａ、１１ｂが設けられている。横ルーバ１１ａ、１１ｂの奥方には左右方向の吹出角度を変更可能な縦ルーバ１２が設けられている。

上記構成の空気調和機において、空気調和機の運転を開始すると、送風ファン７が回転駆動され、室外機（不図示）からの冷媒が室内熱交換器９へ流れて冷凍サイクルが運転される。これにより、室内機１内には吸込口４ａ、４ｃから空気が吸い込まれ、エアフィルタ８によって空気中に含まれる塵埃が除去される。

室内機１内に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び横ルーバ１１ａ、１１ｂによって左右方向及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から下方に向けて室内に送出される。

また、空気調和機の運転の開始直後は速やかに室内の空気を循環させる必要がある。このため、送風ファン７の回転速度を高くして室内熱交換器９で熱交換された空気は吹出口５から勢いよく送出される。図２７はこの時の室内の気流の挙動を示している。吹出口５（図２６参照）から下方に送出される空気（Ｂ）は、部屋Ｒ内を矢印に示すように流通して吸込口４ａ、４ｃに戻る。

室温と設定温度との温度差が小さくなると、送風ファン７の調整により徐々に送風量を低下させて微風にするとともに、横ルーバ１１ａ、１１ｂにより風向が略水平方向に設定される。図２８はこの時の室内の気流の挙動を示している。吹出口５（図２６参照）から略水平方向に送出される空気（Ｂ’）は、部屋Ｒ内を矢印に示すように流通して吸込口４ａ、４ｃに戻る。

また、室内機１内にイオンを発生するイオン発生装置を備えた空気調和機も知られている。この空気調和機は、吹出口５から調和空気とともにイオンを送出することによって、殺菌等による空気清浄効果やリラクゼーション効果を得ることができるようになっている。

上記の従来の空気調和機によると、空気調和機は通常、使用者の身長よりも高い位置に配置されて吹出口５から略水平方向乃至下方向に送風される。図２９は、図２７、図２８に示した部屋Ｒを冷房運転した場合に設定温度（２８℃）付近に達した所謂冷房安定状態における室内の温度分布を示している。

部屋Ｒの大きさは６畳（高さ２４００ｍｍ、横３６００ｍｍ、奥行き２４００ｍｍ）である。計測ポイントは図２８に一点鎖線Ｄで示した部屋Ｒの中央断面を６００ｍｍ間隔で高さ方向と横方向にそれぞれ６点、８点の合計４８点計測している。また、冷房安定状態での気流は風量が微風、風向が略水平方向になっている。

同図によると、室内機１から吹出された冷気は比重が大きいため下降する。その結果、部屋Ｒの中央部に設定温度２８℃よりも約５℃低温の風が降り注ぐ。このため、設定温度付近に達した状態で送風を継続すると使用者に常に冷たい風や暖かい風が当たる。従って、使用者に不快感を与えるとともに、除湿運転時や冷房運転時では局所的に使用者の体温を低下させて健康に害を与える問題があった。また、部屋Ｒ内の温度のばらつきが大きくなる問題もあった。

また、図３０は、調和空気とともにイオンを送出した場合の冷房安定状態での室内のイオン濃度分布を示している。部屋Ｒの大きさは図２７〜図２９と同じであり、図２９と同じ断面を計測している。設定温度は２８℃、風量は微風、風向は略水平方向である。図中の矢印は、この時の気流の様子を示している。

また、イオン発生装置によりプラスイオンＨ⁺(Ｈ₂Ｏ)_nとマイナスイオンＯ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_nとを生成して吹出口５から送出しており、図中の数値はイオン濃度（単位：個／ｃｃ）、＋・−符号はそれぞれプラスイオン、マイナスイオンを示している。

同図によると、室内機１から吹出される気流の勢いが弱いため部屋Ｒの端部までイオンが行き届かず、室内機１に対向する壁面付近や室内機１の真下の領域のイオン濃度が低くなっている。即ち、部屋の端部でのイオン濃度が他の場所に比べて低くなり、充分な殺菌効果やリラクゼーション効果を得ることができない問題もあった。

これらの問題を解決するために、例えば特願２００１−２９６９０２号に開示されるように、吹出口から上方に調和空気を送出できる空気調和機が研究開発されている。図３１はこの空気調和機の室内機を示す概略側面断面図であり、前述の図２６と同一の部分には同一の符号を付している。

室内機１の吹出口５は第１開口部５ａと第２開口部５ｂとを有している。第１開口部５ａは送風経路６の終端に下方に臨んで配されている。第２開口部５ｂは送風経路６から上方に傾斜して分岐する分岐通路１３により送風経路６と連通している。

分岐通路１３の両端には、回動軸１４a、１５ａでフロントパネル３に枢支される回動板１４、１５が設けられている。また、フロントパネル３の前面は遮蔽されて吸込口４ｃ（図２６参照）が形成されず、フロントパネル３の上部には前方に向かって突出した導風部２０が設けられている。

空気調和機の運転を開始すると、吸込口４ａから室内機１内に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び横ルーバ１１ａ、１１ｂによって左右及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から矢印Ａ１に示すように第１開口部５ａから略水平方向乃至下方向に向けて室内に送出される。

また、空気調和機の運転の開始直後は送風ファン７の回転速度を高くして室内熱交換器９で熱交換された空気は吹出口５から勢いよく送出される。室温と設定温度との温度差が小さくなったことを温度センサ（不図示）により検知すると、送風ファン７の調整により徐々に送風量が低下する。

そして、図３２に示すように、横ルーバ１１ａ、１１ｂが回動して第１開口部５ａが閉塞される。同時に、回動板１４、１５が回動して第２開口部５ｂ及び分岐通路１３の分岐部分が開放される。これにより、送風経路６を流通する調和空気が分岐通路１３を流通して第２開口部５ｂから送出され、矢印Ａ２に示すように上方に導かれる。そして、フロントパネル３の前面に沿って上昇する調和空気は導風部２０によって吸込口４ａよりも下方で前方に導かれる。

従って、使用者に常に冷たい風や暖かい風が当たることがなく、使用者の不快感を防止して快適性を向上することができるとともに、冷房時には局所的に使用者の体温を低下させることがなく健康上の安全性を向上することができるようになっている。また、フロントパネル３の前面が遮蔽されるとともに導風部２０により吸込口４ａの下方で前方に空気が導かれるため、室内機１内に調和空気が流入する所謂ショートサーキットを防止することができる。

しかしながら、上記の空気調和機によると、第２開口部５ｂから上方に送出された調和空気は、流体が壁面に沿って流れようとするコアンダ効果によって室内機１のフロントパネル３の表面に沿って流れる。このため、空気の粘性により風速が低下し、前方に導かれる気流の到達距離が大幅に減少する。従って、部屋の隅々にまで気流が行き届かず、温度分布やイオン濃度分布が不均一になる問題を尚解決できなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、冷房運転または除湿運転時における快適性と健康面での安全性が確保できるだけでなく、部屋全体の温度分布やイオン濃度分布を均一にすることができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、室内の壁面に取り付けられ、吸込口から取り入れた空気を調和し、調和空気を送風ファンを経由して下方へ導く送風経路を通りフロントパネルの下側に開口する吹出口から下方もしくは上方に向けて送出する空気調和機において、前記吹出口上端に回動軸を有して回動自在に設けられ、先端を前方上方に向けて前記送風経路の上壁を前方上方に延長する位置と、利用しない際には前記フロントパネルに重なって収納される位置と、の間で回動できる導風板と、前記吹出口部に回動軸を有して回動自在に設けられ、吹出口上部と下部を同時に閉塞する配置と、吹出口上部を閉塞するとともに吹出口下部を開放する配置と、吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置と、の間で回動できる少なくとも１つの回動板と、を備え、前記導風板を先端を前方上方に向けて前記送風経路の上壁を前方上方に延長する位置に配置するとともに、前記回動板を吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置にし、調和空気を吹出口から前方上方の天井に伝うように送出して冷房運転または除湿運転を行うことを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の空気調和機において、前記導風板を前記フロントパネルに重なって収納される位置に配置すると共に、前記回動板を吹出口上部を閉塞するとともに吹出口下部を開放する配置にし、調和空気を吹出口から下方に送出することを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の空気調和機において、前記導風板を前記フロントパネルに重なって収納される位置に配置すると共に、前記回動板を吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置にし、吹出口から送出した空気を直ちに吸込口から吸引させてショートサーキットを生ずるように送出することを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の空気調和機において、前記前記導風板の回動角度を選択することによってショートサーキットの発生量を調節することを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の空気調和機において、上記除湿運転は再熱ドライ方式を用いることを特徴としている。

本発明によると、吹出口から前方上方に吹出気流が送出され、使用者に常に冷房運転時や除湿運転時の冷たい風が当たることがなく、使用者の不快感防止による快適性の向上及び健康上の安全性の向上を図ることができる。また、ショートサーキットを防止して冷却効率或いは暖房効率を向上させることができるとともに、冷房運転時や除湿運転時に結露の増加や結露水の凍結及び成長を防止できる。このため、結露水や凍結した氷が解けた水による室内への水の放出を防止することができるとともに、成長した氷の押圧力による空気調和機の変形や破損を防止することができる。

また、上方に送出された調和空気は空気調和機の前面側に沿って流れないため、粘性による風速の低下を防止することができる。これにより、調和空気は高速の噴流となって部屋の天井に到達し、空気調和機に対向する壁面、床面、空気調和機側の壁面を順次伝う。従って、部屋の隅々にまで気流が行き届いて気流が部屋全体を大きく攪拌し、部屋の上方の一部を除く居住領域全体の温度分布を均一化して直接風もほとんどない快適空間を得ることができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、従来例の図２６〜図３２と同様の部分については同一の符号を付している。図１は第１実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。空気調和機の室内機１は、キャビネット２により本体部が保持されている。

キャビネット２の前面側には、本体部を覆うようにフロントパネル３が着脱自在に取り付けられている。キャビネット２の上面部には吸込口４ａが設けられ、フロントパネル３の前面部には吸込口が形成されず遮蔽されている。キャビネット２は後方側面に爪部（不図示）が設けられており、室内の壁に取り付けられた取付板に該爪部を嵌合することにより支持される。

フロントパネル３の下端部とキャビネット２の下端部との間隙には、室内機１の幅方向に延びる略矩形の第１、第２開口部５ａ、５ｂから成る吹出口５が形成されている。第１、第２開口部５ａ、５ｂには明確な境界が形成されないが、便宜上吹出口５の下部を第１開口部５ａとし、上部を第２開口部５ｂとしている。また、第２開口部５ｂの上端にはフロントパネル３に枢支軸２３ａで枢支される導風板２３が設けられている。

室内機１の内部には、吸込口４ａから吹出口５に連通する送風経路６が形成されている。送風経路６内のキャビネット２の前方には空気を送出する送風ファン７が配されている。送風ファン７として、例えばクロスフローファン等を用いることができる。

フロントパネル３に対向する位置には、吸込口４ａから吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集・除去するエアフィルタ８が設けられている。送風経路６中の送風ファン７とエアフィルタ８との間には、室内熱交換器９が配置されている。フロントパネル３と室内熱交換器９との間には所定間隔の空間が設けられており、吸込口４ａから取り入れられた空気が該空間を通って室内熱交換器９と広い面積で接触するようになっている。

室内熱交換器９は圧縮機６２（図２参照）に接続されており、圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転される。冷凍サイクルの運転によって、冷房時には室内熱交換器９が周囲温度よりも低温に冷却される。暖房時には、室内熱交換器９が周囲温度よりも高温に加熱される。尚、室内熱交換器９とエアフィルタ８との間には吸い込まれた空気の温度を検知する温度センサ６１（図２参照）が設けられ、室内機１の側部には空気調和機の駆動を制御する制御部６０（図２参照）が設けられている。

室内熱交換機９の前後の下部には冷房または除湿時に室内熱交換器９から落下した結露を補集するドレンパン１０が設けられている。前方のドレンパン１０はフロントパネル３に取り付けられ、後方のドレンパン１０はキャビネット２と一体に成形されている。

前方のドレンパン１０には、イオン発生装置３０が放電面３０ａを送風経路６に面して設置されている。イオン発生装置３０の放電面３０ａから発生したイオンは送風経路６内に放出され、吹出口５から室内に吹出される。イオン発生装置３０は放電電極を有し、コロナ放電によって印加電圧が正電圧の場合は主としてＨ⁺(Ｈ₂Ｏ)_nから成るプラスイオンを生成し、負電圧の場合は主としてＯ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_mから成るマイナスイオンを生成する。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n及びＯ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_mは微生物の表面で凝集し、空気中の微生物等の浮遊菌を取り囲む。そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を浮遊菌の表面上で生成し、浮遊菌を破壊して殺菌を行う。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_m→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋(n+m)Ｈ₂Ｏ・・・（１）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n'＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_m＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_m'
→ 2・ＯＨ＋Ｏ₂＋(n+n'+m+m')Ｈ₂Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)_n'＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_m＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_m'
→ Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋(n+n'+m+m')Ｈ₂Ｏ・・・（３）

イオン発生装置３０は使用目的に応じて、プラスイオンに比べてマイナスイオンを多く発生させるモード、マイナスイオンに比べてプラスイオンを多く発生させるモード、及びプラスイオンとマイナスイオンの両方を略同量の割合で発生させるモードの切替えができる。

送風経路６内の吹出口５の第１開口部５ａの近傍には、外部に臨んで垂直方向の吹出角度を略水平乃至下方向に変更可能な横ルーバ１１ａ、１１ｂが設けられている。横ルーバ１１ａ、１１ｂの奥側には左右方向の吹出角度を変更可能な縦ルーバ１２が設けられている。

第２開口部５ｂは送風経路６から上方に傾斜して分岐する分岐通路１３により送風経路６と連通している。送風経路６及び分岐通路１３により空気が流通する空気流通経路が構成されている。分岐通路１３の両端には、回動軸１４ａ、１５ａでフロントパネル３に枢支される回動板１４及び開閉板１５が設けられている。

開閉板１５により分岐通路１３を閉じると、開閉板１５が送風経路６の内壁面を形成して気流を案内する。これにより、送風経路６を流通する空気の流通抵抗の増加を防止するようになっている。尚、導風板２３は、分岐通路１３の上壁面１３ａと略同一平面上に形成されており、空気抵抗の増加が抑制されている。

図２は空気調和機の構成を示すブロック図である。制御部６０はマイクロコンピュータから成り、使用者による操作や温度センサ６１の入力に基づいて、送風ファン７、圧縮機６２、イオン発生装置３０、縦ルーバ１２、横ルーバ１１ａ、１１ｂ、回動板１４、開閉板１５及び導風板２３の駆動制御を行う。

上記構成の空気調和機において、空気調和機の運転を開始すると、送風ファン７が回転駆動され、室外機（不図示）からの冷媒が室内熱交換器９へ流れて冷凍サイクルが運転される。これにより、室内機１内には吸込口４ａから空気が吸い込まれ、エアフィルタ８によって空気中に含まれる塵埃が除去される。

室内機１内に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び横ルーバ１１ａ、１１ｂによって左右及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から矢印Ａ１に示すように略水平方向乃至下方向に向けて室内に送出される。

また、空気調和機の運転の開始直後は速やかに室内の空気を循環させる必要がある。このため、風量が例えば「強」に設定され、送風ファン７の回転速度を高くして室内熱交換器９で熱交換された空気は吹出口５から勢いよく送出される。図３はこの時の部屋全体の気流の挙動を示している。第１開口部５ａ（図１参照）から下方に送出される空気（Ｂ）は、部屋Ｒ内を矢印に示すように流通して吸込口４ａに戻る。

室温と設定温度との温度差が小さくなると、送風ファン７の調整により徐々に送風量を低下させて風量を例えば「微風」にする。そして、図４に示すように、横ルーバ１１ａ、１１ｂが回動して第１開口部５ａが少しだけ開いた状態に設定され、回動板１４及び開閉板１５が回動して第２開口部５ｂ及び分岐通路１３の分岐部分が開放される。この時、開閉板１５は空気抵抗の増加を抑制するため分岐通路１３の上壁に重なって配置される。また、導風板２３が回動して分岐通路１３の上壁に沿って配置される。

これにより、吸込口４ａから取り込まれた空気が送風経路６及び分岐通路１３を流通して第２開口部５ｂ及び横ルーバ１１ａ、１１ｂの隙間から上方に送出され、導風板２３によって矢印Ａ２に示すように前方上方に導かれる。図５はこの時の部屋内の気流の挙動を示している。第１、第２開口部５ａ、５ｂ（図４参照）から前方上方に送出される空気（Ｂ”）は、部屋Ｒ内を矢印に示すように流通して吸込口４ａに戻る。

従って、使用者に常に冷たい風や暖かい風が当たることがなく、使用者の不快感を防止して快適性を向上することができる。更に、冷房時には局所的に使用者の体温を低下させることがなく健康上の安全性を向上することができる。

横ルーバ１１ａ、１１ｂにより第１開口部５ａを少しだけ開放することによって、第１開口部５ａから吹き出される空気がコアンダ効果によって横ルーバ１１ａ、１１ｂに沿って上方に導かれる。この時、横ルーバ１１ａ、１１ｂの両面を調和空気が通過するため該両面に温度差が生じず、結露を防止することができる。横ルーバ１１ａ、１１ｂに断熱処理を施している場合は第１開口部５ａを閉塞してもよい。

また、横ルーバは回動するため回動による送風経路６の壁面との干渉を回避するように形成される。このため、横ルーバを１枚の板状部材により構成すると第１開口部５ａを閉じた際に隙間が大きくなり隙間から漏れた空気が使用者に直接当たる。従って、本実施形態のように横ルーバ１１ａ、１１ｂを複数の板状部材により構成すると閉じた際の隙間を小さくすることができより望ましい。

更に、複数の横ルーバ１１ａ、１１ｂを異なる角度に配置することにより、調和空気を各横ルーバ１１ａ、１１ｂに沿わせて容易に上方に導いて、隙間から漏れて下方に吹き出される空気を低減することができる。尚、回動板１４の色や形状等を横ルーバ１１ａ、１１ｂと同様の外観に形成して回動板１４を横ルーバの一部のように設けると美観が向上するのでより望ましい。

また、第２開口部５ｂから吹出された調和空気は、導風板２３によりフロントパネル３に沿うことなく噴流となって前方上方に吹出される。このため、吸込口４ａから室内機１内に調和空気が流入するショートサーキットを防止することができる。

これにより、空気調和機の冷却効率または暖房効率の低下を防止することができるとともに、フロントパネル３の表面の結露の増加や室内熱交換器９の表面に付着した結露水の凍結及び成長を防止できる。従って、結露水や凍結した氷が解けた水の室内への放出を防止することができるとともに、成長した氷の押圧力によるキャビネット２やフロントパネル３等の変形や破損を防止することができる。

更に、空気の粘性によってフロントパネル３との接触により生じる風速の低下が防止される。このため、部屋の隅々にまで気流が行き届き、部屋内の攪拌効率を向上させることができる。

図６は、図３、図５に示す部屋Ｒを冷房運転した時に設定温度（２８℃）付近に達した所謂冷房安定状態における室内の温度分布を示している。部屋Ｒの大きさは前述の図２７〜図２９の従来例と同様に６畳（高さ２４００ｍｍ、横３６００ｍｍ、奥行き２４００ｍｍ）であり、計測ポイントは図５に一点鎖線Ｄで示した部屋Ｒの中央の断面を６００ｍｍ間隔で高さ方向と横方向にそれぞれ６点、８点の合計４８点計測している。また、冷房安定状態での気流は風量が微風、風向が上方向になっている。

図５及び図６から明らかなように、室内機１の第１、第２開口部５ａ、５ｂから前方上方に吹出された調和空気は、導風板２３に導かれて部屋Ｒの天井に到達する。その後、コアンダ効果により天井面から室内機１に対向する壁面、床面、室内機１側の壁面を順次伝って室内機１の両側方から吸込口４ａに吸込まれる。

これにより、気流が部屋全体を大きく攪拌し、部屋Ｒ内の温度分布が設定温度付近で均一になる。即ち、部屋Ｒの上方の一部を除いて、使用者の居住領域全体が設定温度２８℃に略一致して温度ばらつきが小さく直接風もほとんど使用者に当たることのない快適空間を得ることができる。

また、図７は、上記と同じ部屋Ｒ内でイオン発生装置３０を駆動して調和空気とともにイオンを送出し、冷房安定状態でのイオン濃度分布を示している。図６と同じ断面Ｄ（図５参照）を計測し、設定温度は２８℃、風量は微風、風向は上方向である。図中の矢印は、この時の気流の挙動を示している。図中の数値はイオン濃度（単位：個／ｃｃ）を示し、＋・−符号はそれぞれプラスイオン及びマイナスイオンを表している。

同図によると、上述したように調和空気とともにイオンがコアンダ効果により天井面から室内機１に対向する壁面、床面、室内機１側の壁面を順次伝い、室内機１の両側方から吸込口４ａに吸込まれる。従って、気流が速く部屋Ｒの端部に到達するため、部屋Ｒの端部のイオン濃度を従来よりも増加させることができる。一般に、部屋の端部は空気がよどみやすく、従来技術では空気浄化能力が低下してしまうが、上記の効果により部屋端部の空気浄化能力を大幅に強化できる。

尚、イオン発生装置３０によりプラスイオンよりもマイナスイオンを多く発生させて室内に放出すると、マイナスイオンによるリラクゼーション効果を得ることができる。この場合においても、上記と同様に均一なイオン濃度を得ることができる。

室内機１の吹出口５の第２開口部５ｂから前方上方に吹出される気流と、吹出口５の第１開口部５ａから前方下方に吹出される気流とを、交互に用いてイオンを部屋全体に拡散してもよい。このようにすると、部屋の端部のイオン濃度を高くできるとともに室内の略中央にもイオンを送出することができる。これにより、部屋全体のイオン濃度を高めるとともに、室内のイオン濃度をより均一にすることができる。

導風板２３の上面及び前方のドレンパン１０の上面は室内熱交換器９を通過する前の空気と接触し、導風板２３の下面及び前方のドレンパン１０の下面は吹出口５から送出された調和空気と接触する。このため、導風板２３及び前方のドレンパン１０は両面の温度差によって結露が生じやすくなるが、発砲樹脂等から成る断熱材を導風板２３及び前方のドレンパン１０に固着すると、結露を防止できるのでより望ましい。導風板２３及び前方のドレンパン１０を中空に形成して空気層や真空層から成る断熱材を設けてもよい。

また、図８に示すように、導風板２３をフロントパネル３に重なるように配置し、回動板１４及び開閉板１５を開いて横ルーバ１１ａ、１１ｂで第１開口部５ａを覆うと、第２開口部５ｂから上方に送出される調和空気が矢印Ａ３に示すように吸込口４ａから吸引され、強制的にショートサーキットを発生させることができる。

これにより、プラスイオン及びマイナスイオンが室内機１内を循環し、室内機１内を殺菌して清浄化を図ることができる。この時、調和空気の温度が低いと前述したように結露水等の飛散や成長した氷の押圧力による損傷が発生するため、冷房運転時よりも温度を高くするとより望ましい。

尚、導風板２３の回動角度を選択することによってショートサーキットの発生量を所望量に調整することができる。また、図１、図８において、導風板２３を利用しない際には導風板２３をフロントパネル３に重なるように収納されるので、美観を向上させることができる。

また、空気調和機によって除湿運転を行なう際も同様に、室内熱交換器９との熱交換により除湿された低温の空気を上方に送出する際に上記と同様の効果を得ることができる。除湿運転は室内熱交換器内に蒸発部と凝縮部とを備えた再熱ドライ方式の除湿装置を用いてもよい。

即ち、蒸発部で熱交換により冷却除湿された空気が凝縮部で熱交換により昇温されて室内に送出されることにより、室温を低下させずに除湿を行うことができる。この時、凝縮部で昇温してもなお体温よりも低温の空気が常に使用者に当たることを防止することができるとともに、室内の温度分布を均一にすることができる。

次に、図９は第２実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。前述の図１〜図８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。第１実施形態と異なる点は回動板１４及び開閉板１５（図１参照）を省き、導風板２３が第２開口部５ｂを覆うことができるように設けられている点である。その他の部分は第１実施形態と同一である。

上記と同様に、空気調和機の運転を開始すると、室内の空気が吸込口４ａから室内機１内に吸込まれる。室内機１に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び横ルーバ１１ａ、１１ｂによって左右及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から矢印Ａ１に示すように略水平方向乃至下方向に向けて室内に送出される。この時、分岐通路１３部分に渦２５が発生する。渦２５は送風経路６の壁面として機能して調和空気が渦２５に沿って第１開口部５ａから送出され、圧力損失の大きな増加を伴うことなく効率の高い送風が可能となっている。

室温と設定温度との温度差が小さくなったことを温度センサ６１（図２参照）により検知すると、送風ファン７の調整により徐々に送風量を低下する。そして、図１０に示すように、横ルーバ１１ａ、１１ｂが回動して第１開口部５ａが少しだけ開いた状態に設定される。また、導風板２３が回動して分岐通路１３の上壁に沿って外側に突出して配置され、第２開口部５ｂが開放される。

これにより、送風経路６を流通する調和空気は分岐通路１３を流通して第２開口部５ｂ及び横ルーバ１１ａ、１１ｂの隙間から送出され、導風板２３により矢印Ａ２に示すようにフロントパネル３に沿うことなく噴流となって前方上方に吹出される。従って、第１実施形態と同様の効果を、より簡単な構造でほとんど送風効率等を劣化させることなく実現できる。

また、図１１に示すように、導風板２３を分岐通路１３の上壁に重なるように配置すると、分岐通路１３内の圧力損失を増加させることなく矢印Ａ３に示すようにショートサーキットを発生させることができる。これにより、第１実施形態と同様にプラスイオン及びマイナスイオンを室内機１に取り込んで室内機１内の清浄化を図ることができる。

次に、図１２は第３実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。前述の図１〜図８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。第１実施形態と異なる点は、導風板２３を廃し、回動板１４（図１参照）に替えて、開閉板１５と枢支軸２６ａで連結される導風板２６を設けている点である。その他の部分は第１実施形態と同様である。

上記と同様に、開閉板１５と導風板２６によって第２開口部５ｂが閉塞され、空気調和機の運転を開始すると、室内の空気が吸込口４ａから室内機１内に吸込まれる。室内機１に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び横ルーバ１１ａ、１１ｂによって左右及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から矢印Ａ１に示すように略水平方向乃至下方向に向けて室内に送出される。

室温と設定温度との温度差が小さくなったことを温度センサ６１（図２参照）により検知すると、送風ファン７の調整により徐々に送風量を低下する。そして、図１３に示すように、横ルーバ１１ａ、１１ｂが回動して第１開口部５ａが少しだけ開いた状態に設定される。

また、フロントパネル３に対して開閉板１５が回動するとともに開閉板１５に対して導風板２６が回動し、導風板２６及び開閉板１５が分岐通路１３の上壁に沿って配される。その結果、第２開口部５ｂが開放され、導風板２６が外側に突出して配置される。

これにより、送風経路６を流通する調和空気は分岐通路１３を流通して第２開口部５ｂ及び横ルーバ１１ａ、１１ｂの隙間から送出され、導風板２６により矢印Ａ２に示すようにフロントパネル３に沿うことなく噴流となって前方上方に吹出される。従って、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図１４に示すように、開閉板１５を分岐通路１３の上壁に重なるように配置するとともに導風板２６を開閉板１５に重なるように折り畳むと、分岐通路１３内の圧力損失を増加させることなく矢印Ａ３に示すようにショートサーキットを発生させることができる。これにより、第１実施形態と同様にプラスイオン及びマイナスイオンを室内機１に取り込んで室内機１内の清浄化を図ることができる。

次に、図１５は第４実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。前述の図１〜図８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態に対して回動板１４、及び横ルーバ１１ａ、１１ｂが省かれている。そして、回動板１４に替えて導風板２３が吹出口５の上端の枢支軸２３ａでフロントパネル３に枢支され、吹出口５の下部には回動軸２７aでキャビネット２に枢支される回動板２７が設けられている。

回動板２７の回動角度の調節により、第１開口部５ａ及び第２開口部５ｂを同時に閉塞及び開放することや、第１開口部５ａを遮蔽するとともに第２開口部５ｂを開放することが可能になっている。また、フロントパネル３の前面側にはスリット状に形成された吸込口４ｃが設けられている。その他の部分は第１実施形態と同一である。

上記と同様に、空気調和機の運転を開始すると、室内の空気が吸込口４ａ、４ｃから室内機１内に吸込まれる。室内機１に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換し、冷却または加熱される。そして、送風経路６を通って縦ルーバ１２及び回動板２７によって左右及び上下方向に向きを規制されて吹出口５から矢印Ａ１に示すように略水平方向乃至下方向に向けて室内に送出される。

室温と設定温度との温度差が小さくなったことを温度センサ６１（図２参照）により検知すると、送風ファン７の調整により徐々に送風量を低下する。そして、図１６に示すように、回動板２７は回動して、第１開口部５ａを遮蔽して第２開口部５ｂを開放する位置に設定される。

また、開閉板１５が回動して分岐通路１３の分岐部分が開放され、導風板２３が分岐通路１３の上壁に沿って外側に配される。これにより、送風経路６を流通する調和空気は分岐通路１３を流通して第２開口部５ｂから送出され、導風板２３により矢印Ａ２に示すようにフロントパネル３に沿うことなく噴流となって前方上方に吹出される。

従って、下方に調和空気を送出する際に風向の微妙な制御が第１実施形態に比してやや困難になるが、第１実施形態と同様の効果を簡単な構造で実現できる。また、吸込口４ｃが吹出口５の上方に設けられるため、上方に調和空気を送出する際に矢印Ａ３に示すようにショートサーキットが生じる。しかしながら、導風板２３によってショートサーキットが最小限に抑制されるため、吸気量増加によって総合的に冷却効率を向上させることができる。第１〜第３実施形態のフロントパネル３の前面側に吸込口４ｃを設けてもよい。

また、図１７に示すように、回動板２７で第１開口部５ａを覆い、開閉板１５を分岐通路１３の上壁に重なるように配置するとともに導風板２３をフロントパネル３に重なるように配置すると、分岐通路１３内の圧力損失を増加させることなく矢印Ａ３に示すようにショートサーキットを発生させることができる。これにより、第１実施形態と同様にプラスイオン及びマイナスイオンを室内機１に取り込んで室内機１内の清浄化を図ることができる。

図１８、図１９、図２０はそれぞれ第５実施形態の空気調和機の室内機１を示す正面断面図、斜視図、要部詳細図である。説明の便宜上、前述の図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しており、縦ルーバ１２、横ルーバ１１ａ、１１ｂ、回動板１４及び開閉板１５の図示を省略している。本実施形態は、第１実施形態の室内機に加湿器４０を装置している。その他の部分は第１実施形態と同様である。

加湿器４０は、室内機１の側部に設けられ、吸着剤（不図示）を充填した回転式熱交換器５０と、ヒータ５１と、送風ファン４１ａ、４１ｂとを備えた無給水型に構成されている。送風機４１ｂの駆動により、室内の空気は回転式熱交換器５０の一部分を通過し、吸着剤により水分を奪われて室外に排出される。

水分を含んだ吸着剤は回転によりヒータ５１に対面して水分を蒸発する。この時、送風機４１ａの駆動により室内からヒータ５１部分に導かれた空気が水蒸気を含み、加湿空気吹出口４２を介して送風経路６に戻る。従って、加湿された空気を吹出口５から送出できるようになっている。

この時、第２開口部５ｂから導風板２３に沿って前方上方に水蒸気を含む空気が送出される。これにより、使用者に直接風を当てることなく部屋の空気を短時間で攪拌できる。従って、加湿空気を部屋全体に速やかに拡散させることができ、部屋全体を均一かつ速やかに加湿することができる。給水用のタンクを備えた給水式の加湿器を設けてもよい。

次に、図２１は第６実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態の室内機に、脱臭により空気を清浄化する脱臭装置４３を装置し、開閉板１５（図１参照）を省いている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

脱臭装置４３はヒータ等の加熱装置４４と脱臭触媒４５とを備えている。脱臭触媒４５は室内機１内を流通する空気の臭気成分を吸着し、加熱装置４４の加熱によって吸着された臭気成分が分解されるようになっている。

空気調和機を駆動すると、第２開口部５ｂから導風板２３に沿って前方上方に脱臭された調和空気が送出される。これにより、使用者に直接風を当てることなく部屋の空気を短時間で攪拌できる。従って、室内の空気を効率良く脱臭し、空気清浄効果を大幅に向上することができる。

次に、図２２は第７実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第６実施形態に備えられる脱臭装置４３に替えて光触媒により脱臭を行う脱臭装置５３を装置し、開閉板１５（図１参照）を省いている。その他の部分は第６実施形態と同様である。

脱臭装置５３は紫外線を射出する光源４６と吸着材４７とを備えている。吸着材４７は室内機１内を流通する空気の臭気成分を吸着し、光源４６から射出される紫外線によって吸着された臭気成分が分解されるようになっている。空気調和機を駆動すると、第２開口部５ｂから導風板２３に沿って前方上方に脱臭された調和空気が送出される。従って、第６実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図２３は第８実施形態の空気調和機の室内機１を示す概略側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、第１実施形態の室内機に集塵により空気を清浄化するＨＥＰＡフィルタ４８を装置し、開閉板１５（図１参照）を省いている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ＨＥＰＡフィルタ４８はエアフィルタ８と室内熱交換器９との間に配置されており、エアフィルタ８よりも細かい塵埃を集塵することができる。空気調和機を駆動すると、第２開口部５ｂから導風板２３に沿って前方上方に調和空気が送出される。

これにより、使用者に直接風を当てることなく部屋の空気を短時間で攪拌できる。従って、室内の空気中の塵埃を効率良く集塵し、空気清浄効果を大幅に向上することができる。ＨＥＰＡフィルタ４８に替えて、電気的に集塵を行う電気集塵機を設けてもよい。

更に、貯蔵タンクと、貯蔵タンクを加熱するヒータ等の加熱手段とを室内機１内に設けてもよい。即ち、貯蔵タンク内にハーブ、ラベンダー、カモミール、レモングラス等の芳香性を有するオイルを充填し、ヒータで加熱しながら送風ファン７により吹出口５から空気とともに送出する。

これにより、芳香性を有する空気が部屋内に拡散され、アロマテラピーによるリラクゼーション効果を得ることができる。この時、導風板２３を設けることによって第２開口部５ｂから導風板２３に沿って前方上方に調和空気が送出され、芳香性を有する空気を短時間で均一に拡散させることができる。

尚、導風板２３の下面及び分岐通路１３の上壁面１３ａは第１〜第８実施形態に示すような平面でなくても、前方へ行くほど上方になるように形成されていればよい。例えば、図２４、図２５に示すように複数の平面から成ってもよく、曲面であってもよい。

また、導風板２３の上面は下面の前端から斜め上方や斜め下方に延びた面により形成してもよい。即ち、導風板２３の形状はコアンダ効果によりフロントパネル３の前面に沿って流れようとする力を断ち切るように形成すればよい。また、該力を断ち切ればその上方の形状は第１〜第８実施形態に限られず、例えば、導風板２３上方のフロントパネル３前面を導風板２３の前端よりも突出して形成してもよい。

は、本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の構成を示すブロック図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機から送出される気流の挙動を示す斜視図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機から送出される気流の挙動を示す斜視図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の動作時における部屋中央部断面の温度分布を示す図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の動作時における部屋中央部断面のイオン濃度分布を示す図である。は、本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第４実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第４実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第４実施形態の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。は、本発明の第５実施形態の空気調和機の室内機を示す正面断面図である。は、本発明の第５実施形態の空気調和機の室内機を示す斜視図である。は、本発明の第５実施形態の空気調和機の室内機を示す要部詳細図である。は、本発明の第６実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第７実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第８実施形態の空気調和機の室内機を示す概略側面断面図である。は、本発明の第１〜第８実施形態の空気調和機の導風板部分の他の形状を示す側面断面図である。は、本発明の第１〜第８実施形態の空気調和機の導風板部分の他の形状を示す側面断面図である。は、従来の空気調和機の室内機の概略側面断面図である。は、従来の空気調和機の室内機から送出される気流の挙動を示す斜視図である。は、従来の空気調和機の室内機から送出される気流の挙動を示す模式図である。は、従来の空気調和機の動作時における部屋中央部断面の温度分布を示す図である。は、従来の空気調和機の動作時における部屋中央部断面のイオン濃度分布を示す図である。は、他の従来の空気調和機の室内機の概略側面断面図である。は、他の従来の空気調和機の室内機の動作を示す概略側面断面図である。

符号の説明

１室内機
２キャビネット
３フロントパネル
４ａ、４ｃ吸込口
５吹出口
５ａ第１開口部
５ｂ第２開口部
６送風経路
７送風ファン
８エアフィルタ
９室内熱交換器
１０ドレンパン
１１ａ、１１ｂ横ルーバ
１２縦ルーバ
１３分岐通路
１４、２７回動板
１５開閉板
２３、２６導風板
２５渦
３０イオン発生装置
３０ａ放電面
４０加湿装置
４３、５３脱臭装置
４８ＨＥＰＡフィルタ
６０制御部
６１温度センサ
６２圧縮機

Claims

室内の壁面に取り付けられ、吸込口から取り入れた空気を調和し、調和空気を送風ファンを経由して下方へ導く送風経路を通りフロントパネルの下側に開口する吹出口から下方もしくは上方に向けて送出する空気調和機において、
前記吹出口上端に回動軸を有して回動自在に設けられ、先端を前方上方に向けて前記送風経路の上壁を前方上方に延長する位置と、利用しない際には前記フロントパネルに重なって収納される位置と、の間で回動できる導風板と、
前記吹出口部に回動軸を有して回動自在に設けられ、吹出口上部と下部を同時に閉塞する配置と、吹出口上部を閉塞するとともに吹出口下部を開放する配置と、吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置と、の間で回動できる少なくとも１つの回動板と、
を備え、
前記導風板を先端を前方上方に向けて前記送風経路の上壁を前方上方に延長する位置に配置するとともに、前記回動板を吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置にし、調和空気を吹出口から前方上方の天井に伝うように送出して冷房運転または除湿運転を行うことを特徴とする空気調和機。
前記導風板を前記フロントパネルに重なって収納される位置に配置すると共に、前記回動板を吹出口上部を閉塞するとともに吹出口下部を開放する配置にし、調和空気を吹出口から下方に送出することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記導風板を前記フロントパネルに重なって収納される位置に配置すると共に、前記回動板を吹出口下部を閉塞するとともに吹出口上部を開放する配置にし、吹出口から送出した空気を直ちに吸込口から吸引させてショートサーキットを生ずるように送出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
前記前記導風板の回動角度を選択することによってショートサーキットの発生量を調節することを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
上記除湿運転は再熱ドライ方式を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和機。