JP2008002779A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】吹き出し風のショートサーキットの無い空気調和機を提供する。
【解決手段】熱交換器１を内蔵し吸込口５を有する本体１０ａと、吸込口５を開閉するパネル２０と、吸込口５から空気を取り入れ熱交換器１を通した後、吹出口６から吹き出す送風ファン２と、吹出口６に配置され吹き出し風の向きを変える風向変更羽根３０を有し、冷房運転モード時に、風向変更羽根３０の本体１０ａ側の端部を吹出口６の下流側端部６ａの下端に略当接させると共に、下流側端部６ａの下端と風向変更羽根３０の他端とを結ぶ直線が、下流側端部６ａの下端を通る水平線と同一またはその上方に位置するように、風向変更羽根３０を動作させ、かつ、パネル２０の下部から吸込口６に流入する空気を抑制するもので、冷房運転時に、吹出口６からの気流が、下方に洩れることなく確実に水平あるいは上方に向き、かつショートサーキットして吸込口６に流入することもない。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の冷・暖房を行う空気調和機に関するものである。

従来のこの種の空気調和機として、図８に示されるようなものがあった。図８は、従来の空気調和機の概略構成を示す断面図である。

同図において、従来の空気調和機１０は、熱交換器１と、室内の空気を熱交換器１を通して吸引し、熱交換された空気を吹出口６から吹出す送風ファン２と、送風ファン２と吹出口６との間の通風路を形成するディフューザ４と、熱交換器１で発生し落下してくる凝縮水を受ける水受け皿３と、吹出口６から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根３０と、風向変更羽根３０を先端に保持する腕部３１と、腕部３１を回動駆動する腕部用モータ３４とを備え、冷房時には気流感が無く、暖房時には頭寒足熱の快適な住環境を創り出すために、腕部３１を介して、風向変更羽根３０を制御して、上下方向の風向を変えて、変化に富んだ気流を生成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特に、冷房時、気流を残らず水平あるいは上方に向けることにより、低温の吹出空気が居住者に直接あたることがなく、室温が十分に下がった室内や、就寝時に冷えすぎによる各種の弊害を避けることができる。
特開２００２−３１４００号公報

しかしながら、前記従来の空気調和機の構成では、冷房時、気流を効果的に水平あるいは上方に向けることができる反面、吹出空気の温度や風量等の条件によっては、吹出空気の一部が吸込口下部から吸い込まれるショートサーキットを生じてしまうという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷房時、気流を水平あるいは上方に向ける際に、ショートサーキットを確実に防止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。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、熱交換器を内蔵し吸込口を有する本体と、前記吸込口を開閉するパネルと、前記吸込口から室内の空気を取り入れ前記熱交換器を通した後、吹出口から熱交換された空気を吹き出す送風ファンと、前記吹出口に配置され吹き出される空気の向きを変える風向変更羽根を有し、冷房運転モード時に、前記風向変更羽根の前記本体側の端部を前記吹出口の下流側端部の下端に略当接させると共に、前記吹出口の下流側端部の下端と前記風向変更羽根の他端とを結ぶ直線が、前記吹出口の下流側端部の下端を通る水平線と同一またはその上方に位置するように、前記風向変更羽根を動作させて運転し、かつ、前記パネルの下部から前記吸込口に流入する空気を抑制するようにしたもので、冷房運転時に、吹出口から吹き出される気流を、下方に漏らすことなく、効果的に水平あるいは上方に向けることができると共に、パネルの下部から吸込口に流入する空気が抑制されているので、吹き出し風の一部がショートサーキットして吸込口に流入することもなく、空調効率に優れた空気調和機を提供することができる。

本発明の空気調和機は、冷房時、気流を効果的に水平あるいは上方に向けることができる一方、ショートサーキットを確実に防止することができる。

第１の発明は、熱交換器を内蔵し吸込口を有する本体と、前記吸込口を開閉するパネルと、前記吸込口から室内の空気を取り入れ前記熱交換器を通した後、吹出口から熱交換された空気を吹き出す送風ファンと、前記吹出口に配置され吹き出される空気の向きを変える風向変更羽根を有し、冷房運転モード時に、前記風向変更羽根の前記本体側の端部を前記吹出口の下流側端部の下端に略当接させると共に、前記吹出口の下流側端部の下端と前記風向変更羽根の他端とを結ぶ直線が、前記吹出口の下流側端部の下端を通る水平線と同一またはその上方に位置するように、前記風向変更羽根を動作させて運転し、かつ、前記パネルの下部から前記吸込口に流入する空気を抑制するようにしたもので、冷房運転時に、吹出口から吹き出される気流を、下方に漏らすことなく、効果的に水平あるいは上方に向けることができると共に、パネルの下部から吸込口に流入する空気が抑制されているので、吹き出し風の一部がショートサーキットして吸込口に流入することもなく、空調効率に優れた空気調和機を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の冷房運転モード時に、パネルの上部を開き、下部を閉じて、前記パネルの下部から吸込口に流入する空気を抑制するようにしたもので、安価な構成で、しかも確実に、吹き出し風の一部がショートサーキットして吸込口に流入するのを防止することができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の冷房運転モード時に、吹出口の下流側端部の上端と風向変更羽根の反本体側端部とを結ぶ直線が、前記吹出口の下流側端部の上端を通る鉛直線と同一、または、前記鉛直線より吹出下流側に位置するように、前記風向変更羽根を動作させるもので、冷たい吹き出し風が、斜め下方に吹き出されるのを確実に防止でき、居住者に不快感を与えることが無い。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の風向変更羽根を湾曲面で構成し、冷房運転モード時に、前記風向変更羽根の凹面側を上向きにするもので、冷たい吹き出し風が、斜め下方に吹き出されるのをより確実に防止でき、居住者に不快感を与えることが無い。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の風向変更羽根を腕部を介して駆動すると共に、前記風向変更羽根で上下方向の風向を制御するようにしたもので、冷たい吹き出し風が、斜め下方に吹き出されるのをより確実に防止でき、居住者に不快感を与えることが無い。

第６の発明は、特に、第５の発明の腕部を回動する腕部用モータと、風向変更羽根を回動する羽根用モータとを備えたもので、風向変更羽根を確実に動作させることができると共に、風向変更羽根の向き、位置、傾きなどを冷・暖房運転モードに連動させて自動で変えられ、使用勝手の良い空気調和機を提供できる。

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。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における空気調和機について、図１から図７を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空気調和機の縦断面図、図２は、同空気調和機の正面
図である。なお、従来例と同一部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

空気調和機１０の本体１０ａの内部には、熱交換器１と、送風ファン２と、水受け皿３と、ディフューザ４とを有している。熱交換器１は、送風ファン２の上流側に配置され、水受け皿３は、熱交換器１の下端部側に配置されている。ディフューザ４は、送風ファン２の下流側の通風路を形成している。

空気調和機１０の本体１０ａの前面上部と上面に吸込口５を形成し、本体１０ａの前面下部から下面にかけて吹出口６を形成している。

熱交換器１は、吸込口５に対向する位置に配置され、ディフューザ４の下流側端部６ａによって囲まれる仮想面が吹出口６を構成する。

空気調和機１０は、前面の吸込口５を開閉するパネル２０と、吹出口６を開閉する風向変更羽根３０を備えている。風向変更羽根３０は、孤を描く横断面形状であり、一方の面には湾曲凹面が形成され、他方の面には湾曲凸面が形成されている。

パネル駆動機構２１は、パネル２０の背面側に設けられ、吸込口５を開閉するようにパネル２０を駆動するものである。

パネル２０が、吸込口５に最も近接した状態Ａでは、吸込口５を閉塞し、パネル２０が吸込口５から最も離間した状態Ｃでは、パネル２０の外周部から吸込口５に空気が流入し、パネル２０がその中間位置にある状態Ｂでは、パネル２０の下端側から吸込口５に流入する空気を阻止する。

腕部３１の一端は、空気調和機１０の本体１０ａ内に回動自在に保持され、その他端に風向変更羽根３０を回動自在に保持している。

腕部３１は、図１に示すように、第１の腕部３１ａと第２の腕部３１ｂで構成することが好ましい。第１の腕部３１ａの一端側は、空気調和機１０の本体１０ａ内で回動自在に保持されている。第１の腕部３１ａの他端側は、第２の腕部３１ｂの一端側と回動自在に連結されている。そして第２の腕部３１ｂの他端側に、風向変更羽根３０を回動自在に保持している。風向変更羽根３０は、閉塞時に、空気調和機１０の本体１０ａ側となる裏面に回転支持部３２を形成している。第２の腕部３１ｂの他端側とこの回転支持部３２とが回動自在に連結されている。

腕部３１は、図２に示すように、空気調和機１０の本体１０ａの両側部に設けられ、それぞれの腕部３１は、連結棒３３によって連結されている。また、一方の腕部３１の側部には腕部用モータ３４が配置されている。腕部用モータ３４の回動力は、一方の腕部３１だけでなく、連結棒３３を介して他方に配置された腕部３１にも伝達される。一方の腕部３１の側部には羽根用モータ３５も配置されている。羽根用モータ３５は、駆動伝達機構（図示せず）によって、その回転を第２の腕部３１ｂの他端側と回転支持部３２との回動支点に伝達し、腕部３１に対して風向変更羽根３０を回動させるためのものである。

回転支持部３２は、図２に示すように、風向変更羽根３０の両端部から所定寸法を有して風向変更羽根３０の裏面の両側部に設けられている。なお、図２では、一対の回転支持部３２を示しているが、風向変更羽根３０の長さに応じて一対の回転支持部３２の間に更に他の回転支持部３２を設けてもよい。

パネル駆動機構２１と腕部用モータ３４及び羽根用モータ３５の動作タイミングは、動作制御部（図示せず）によって制御される。

なお、図示はしないが、空気調和機１０には、左右方向風向変更羽根や熱交換器温度検出器を有するとともに、圧縮機、膨張機、及び室外側熱交換器などを備えた室外ユニットを備えている。

次に図３から図７を用いて動作を説明する。図３から図７は、本実施の形態における空気調和機の吹出動作を示す縦断面図である。

まず、吹き出し風を水平ないしは上方に吹き出す動作について説明する。

本実施の形態における水平ないしは上方吹出とは、吹出し空気を居住者の頭上を越えて部屋の遠方まで運ぶ吹出であり、主に冷風吹出（冷房運転モード）に利用する。

図３は、空気調和機１０の運転が停止している状態を示し、図５は、吹き出し風の水平ないしは上方吹出状態を示す。

水平ないしは上方吹出動作は、図３に示す状態から、図４に示す状態を経て、図５に示す状態に至る。

図３に示すように、空気調和機１０の運転が停止している状態では、パネル２０、風向変更羽根３０はともに閉塞した状態にある。

吹出方向を水平ないしは上方吹出（例えば冷房運転）に設定して、空気調和機１０の運転をスタートさせると、図４に示すように、パネル駆動機構２１の動作によってパネル２０が、吸込口５から離間する方向に、パネル２０の位置姿勢が状態Ｂになるまで動作する。また、パネル駆動機構２１とともに腕部用モータ３４によって腕部３１が動作し、風向変更羽根３０が吹出口６から離間する方向に動作する。

次に、図５に示すように、羽根用モータ３５によって風向変更羽根３０が回動し、空気調和機１０の本体１０ａ側の風向変更羽根３０の端部が吹出口６の下流側端部６ａの下端に当接する。このように、図５に示す状態で、水平ないしは上方向への吹出が行われる。

この状態において、風向変更羽根３０の本体１０ａ側の端部が吹出口６の下流側端部６ａの下端に当接して、この部分を略閉塞しているため、冷たい吹出気流の一部がこの部分から下方に流れ出ることがない。

また、吹出口６の下流側端部６ａの下端と風向変更羽根３０の他端（反本体１０ａ側）とを結ぶ直線が、前記吹出口６の下流側端部６ａの下端を通る水平線と同一ないしは上方に位置するので、吹出口６から吹き出される空気は、風向変更羽根３０によって水平ないしは上方向に導かれる。

また、吹出口６の下流側端部６ａの上端と風向変更羽根３０の他端（反本体１０ａ側）とを結ぶ直線が、前記吹出口６の下流側端部６ａの上端を通る鉛直線と同一ないしは前記鉛直線より吹出下流側に位置するので、吹出口６から吹き出される空気は、風向変更羽根３０によって十分に水平ないしは上方向に導かれる。

さらに風向変更羽根３０の下流側端部が上方へ湾曲しているため、斜め下方向に流れることが無く、効果的に水平ないしは上方向に導かれる。

以上のような構成により、冷房時、気流を残らず水平あるいは上方に向けることにより、低温の吹出空気が居住者に直接あたることがなく、室温が十分に下がった室内や、就寝時に冷えすぎによる各種の弊害を避けることができる。

また、吹出口６の上方、すなわちパネル２０の下方は、パネル２０の位置が状態Ｂになっており、パネル２０の下端によって閉塞されているため、吹出口６から吹き出した空気の一部が、吸込口５に導かれるのを防止することができ、ショートサーキットを無くすことができる。

なお、空気調和機１０の本体１０ａへの吸い込み空気は、空気調和機１０の本体１０ａ上面の吸込口５から導入されるとともに、パネル２０の上部と両側部の空間を通って本体前面の吸込口５から導入される。

なお、水平ないしは上方吹出状態から停止状態への動作は、図５に示す水平ないしは上方吹出状態から、図４に示す状態を経て、図３に示す停止状態に至る。それぞれの動作は、停止状態から水平吹出状態への動作と逆の動作であるので説明を省略する。

次に、下方吹出に至る動作について説明する。本実施の形態における下方吹出とは、吹出空気を足下に運ぶための吹出であり、主に温風吹出（暖房運転モード）に利用する。

図３は、上述のように空気調和機１０の運転停止状態を示し、図７は、下方吹出状態を示している。

下方吹出動作は、図３に示す状態から、図４に示す状態、図６に示す状態を経て、図７に示す状態に至る。

図３及び図４に示す状態に至る動作は、上記水平ないしは上方吹出と同様であるので説明を省略する。

図４の状態の後に、図６に示すように、パネル駆動機構２１の動作によってパネル２０は、吸込口５から最も離間する位置である状態Ｃまで移動する。一方、腕部用モータ３４によって腕部３１を更に駆動し、風向変更羽根３０を吹出口６から最も離間する位置まで移動させ、この位置にて羽根用モータ３５によって風向変更羽根３０を回動させて、図７に示すように、風向変更羽根３０の反本体１０ａ側端部を吹出口６の下流側端部６ａの上端に近接または当接させる。

そして、図７に示すように、腕部用モータ３４によって腕部３１を動作させて、風向変更羽根３０を吹出口６に近接する方向に移動させることで、風向変更羽根３０の反本体１０ａ側端部を吹出口６の下流側端部６ａの上端に当接または押圧する。

以上のように、図７に示す状態で、下方向への吹出が行われる。

吹出口６から吹き出される空気は、風向変更羽根３０によって下方向に導かれるとともに、風向変更羽根３０の下流側端部が本体１０ａ側へ湾曲しているため、斜め下方向に流れることが無く、効果的に部屋の下方向に空気を送ることができる。

また、パネル２０が、吸込口５からもっとも離間した状態Ｃにあり、吹出口６の上方、すなわちパネル２０の下方は閉塞されていないため、空気調和機１０の本体１０ａへの吸い込み空気は、パネル２０の上部及び両側部だけでなく下部の空間を通って本体１０ａの
前面の吸込口５から導入される。なお、吹出口６から吹き出される空気は、風向変更羽根３０によって下方向に導かれているため、パネル２０によって閉塞しなくても、吹出口６から吹き出した空気の一部が、吸込口５に導かれるショートサーキットを起こすことはない。

なお、下方吹出状態から停止状態への動作は、図７に示す下方吹出状態から、図６に示す状態、図４に示す状態を順に経て、図３に示す停止状態に至る。それぞれの動作は、停止状態から下方吹出状態への動作と逆の動作であるので説明を省略する。

上記実施の形態によれば、風向変更羽根３０と吹出口６の位置関係により空気調和機１０の運転モードに適した風向制御を実現できるとともに、吹出空気が吸込口５から吸い込まれないようにして、ショートサーキットを確実に防止して、空調効率の高い運転を行うことができる。

本発明の空気調和機は、吹き出し空気の吸込口へのショートサーキットを確実に防止できるもので、室内の冷暖房の他、除湿や除塵機能を有する空気清浄装置にも広く適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の縦断面図 同空気調和機の正面図 同空気調和機の停止状態を示す縦断面図 同空気調和機の吹出動作を示す縦断面図 同空気調和機の水平ないしは上方吹出状態を示す縦断面図 同空気調和機の吹出動作を示す縦断面図 同空気調和機の下方吹出動作を示す縦断面図 従来の空気調和機の縦断面図

符号の説明

１ 熱交換器
２ 送風ファン
５ 吸込口
６ 吹出口
６ａ 下流側端部
１０ 空気調和機
１０ａ 本体
２０ パネル
２１ パネル駆動機構
３０ 風向変更羽根
３１ 腕部
３２ 回転支持部
３３ 連結棒
３４ 腕部用モータ

Claims (6)

1. 熱交換器を内蔵し吸込口を有する本体と、前記吸込口を開閉するパネルと、前記吸込口から室内の空気を取り入れ前記熱交換器を通した後、吹出口から熱交換された空気を吹き出す送風ファンと、前記吹出口に配置され吹き出される空気の向きを変える風向変更羽根を有し、冷房運転モード時に、前記風向変更羽根の前記本体側の端部を前記吹出口の下流側端部の下端に略当接させると共に、前記吹出口の下流側端部の下端と前記風向変更羽根の他端とを結ぶ直線が、前記吹出口の下流側端部の下端を通る水平線と同一またはその上方に位置するように、前記風向変更羽根を動作させて運転し、かつ、前記パネルの下部から前記吸込口に流入する空気を抑制するようにした空気調和機。
2. 冷房運転モード時に、パネルの上部を開き、下部を閉じて、前記パネルの下部から吸込口に流入する空気を抑制するようにした請求項１に記載の空気調和機。
3. 冷房運転モード時に、吹出口の下流側端部の上端と風向変更羽根の反本体側端部とを結ぶ直線が、前記吹出口の下流側端部の上端を通る鉛直線と同一、または、前記鉛直線より吹出下流側に位置するように、前記風向変更羽根を動作させ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。
4. 風向変更羽根を湾曲面で構成し、冷房運転モード時に、前記風向変更羽根の凹面側を上向きにする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 風向変更羽根を腕部を介して駆動すると共に、前記風向変更羽根で上下方向の風向を制御するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
6. 腕部を回動する腕部用モータと、風向変更羽根を回動する羽根用モータとを備えたことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。

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