JP2011237092A - 空気調和機の床置式室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】床置式であっても、冷房運転時に室内の温度ムラの発生を抑えられる空気調和機の床置式室内機を提供する。
【解決手段】空気を吸い込む吸込口９と、吸い込んだ空気に対して熱交換をする熱交換器６と、吸込口９より下方に配置され熱交換をした空気を吹き出す吹出口１３と、吸込口９から吹出口１３への空気の風路３上に設けられ空気を流動させるファン５と、吹出口１３に配置され冷房運転時に吹出口１３から前方に吹き出される空気の冷風１７を上方向に偏向させる上下風向ルーバ１４とを有する空気調和機の床置式室内機１において、吹出口１３の上方に配置され、下に凸のＲ形状の下面１６ａを備え、前方に突出した突出部１６を有し、突出部１６は、冷房運転時に上下風向ルーバ１４によって上方向に偏向させられた冷風１７をさらに上方へ導くガイドとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷房運転可能な空気調和機の床置式室内機に関する。

近年の空気調和機は、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを用い、暖房運転及び冷房運転が可能で年間を通して使用される。そして、この空気調和機の室内機を床置式にすることにより、暖房運転時に温風を床の近くからその床に沿って遠くまで送り、人を足元から暖めるような高い快適性を実現した空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−７４７０５号公報

従来の空気調和機の床置式室内機では、冷房運転時に、冷風が、吹出口から上下風向ルーバにより吹き上げられるが、この冷風が、空気の温度差により生じる質量差（密度差）のため、室内の上方まで到達しない場合があった。このため、冷風の室内上方への未到達により冷気が室内下方に停滞するので、有効に空気調和を行うことができずに、室内に温度ムラが発生してしまう場合があった。一方で、冷風を吹出口から上下風向ルーバにより吹き上げると、吹き上がった冷風が直接、室内機の吸込口に戻るショートサーキットを発生する場合があった。ショートサーキットが発生すると、室内に暖気が残るので室内に温度ムラが発生し、有効に空気調和を行うことができない場合がある。

そこで、本発明の目的は、床置式であっても、冷房運転時に室内の温度ムラの発生を抑えられる空気調和機の床置式室内機を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、空気を吸い込む吸込口と、吸い込んだ前記空気に対して熱交換をする熱交換器と、前記吸込口より下方に配置され熱交換をした前記空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口への前記空気の風路上に設けられ前記空気を流動させるファンと、前記吹出口に配置され冷房運転時に前記吹出口から前方に吹き出される前記空気の冷風を上方向に偏向させる上下風向ルーバとを有する空気調和機の床置式室内機において、
前記吹出口の上方に配置され、下に凸のＲ形状の下面を備え、前方に突出した突出部を有し、
前記突出部は、冷房運転時に前記上下風向ルーバによって上方向に偏向させられた前記冷風をさらに上方へ導くガイドとなることを特徴としている。

本発明によれば、床置式であっても、冷房運転時に室内の温度ムラの発生を抑えられる空気調和機の床置式室内機を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の床置式室内機（冷房運転時）の側面に沿った断面図である。 床置式室内機（冷房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図である。 床置式室内機（暖房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る空気調和機の床置式室内機（暖房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る空気調和機の床置式室内機（冷房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図である。 床置式室内機（暖房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。また、本発明は、ここで取り上げた複数の実施形態の個々に限定されることはなく、適宜組み合わせてもよい。

（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の床置式室内機（冷房運転時）１の側面に沿った断面図を示す。空気調和機の床置式室内機１は、本体前面に化粧パネル８を備えている。化粧パネル８の下部には、突出部１６が設けられている。化粧パネル８の上側と下側は、化粧枠７（７ａ、７ｂ）によって固定されている。化粧パネル８の裏側には、吸込口９で吸い込まれた空気から粉塵を除去するフィルタ１１（１１ａ）が配置されている。フィルタ１１（１１ａ）の裏側には、粉塵が除去された空気に対して熱交換をする熱交換器６が設けられている。

空気を吸い込む吸込口９は、空気調和機の床置式室内機１の本体の上部に設けられている。吸込口９は、化粧パネル８の上方（上側）に設けられている。吸込口９には、吸込口用可動パネル１０が設けられている。吸込口用可動パネル１０は、制御部１５によって、運転停止時に吸込口９を閉じ、冷房運転時や暖房運転時に吸込口９を開けることができる。吸込口９の直下には、吸い込まれた空気から粉塵を除去するフィルタ１１（１１ｂ）が配置されている。フィルタ１１（１１ｂ）の直下には、粉塵が除去された空気に対して熱交換をする熱交換器６が設けられている。

吹出口１３は、化粧パネル８の下方に設けられ、熱交換された空気を空気調和機の床置式室内機１の前方に吹き出す。ファン（送風用貫流ファン）５は、吸込口９からフィルタ１１（１１ａ、１１ｂ）、熱交換器６を経由して、吹出口１３へ貫ける空気の貫流の風路３上に設けられ、その空気を流動させ、風路３上に貫流を形成する。

キャビネット４は、床置きされている。熱交換器６の下には、熱交換器６で結露した水を受けるためにドレンパン１２が設けられている。キャビネット４とドレンパン１２とによって、ファン５より下流側の風路３を発生させるための下流側風洞２が構成されている。下流側風洞２のファン５の側とは反対側の端面が、前記吹出口１３となっている。吹出口１３の下端の床面からの高さｈ１は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下になっている。ファン５の回転軸の高さは、床置式室内機１（キャビネット４）の高さの半分の高さ程度か、それより低くなっている。吹出口１３の上端の高さは、ファン５の回転軸の高さよりも低く、さらには、ファン５の下端の高さよりも低くなっている。

上下風向ルーバ１４は、吹出口１３近傍の下流側風洞２に設けられている。上下風向ルーバ１４は、下流側風洞２の下側に配置された下側上下風向ルーバ１４ａと、上側に配置された上側上下風向ルーバ１４ｂとから構成されている。下側上下風向ルーバ１４ａは、制御部１５によって、運転停止時に吹出口１３を閉じ、冷房運転時や暖房運転時に吹出口１３を開けることができる。また、図１に示すように、冷房運転時には、制御部１５によって、下側上下風向ルーバ１４ａと上側上下風向ルーバ１４ｂを、前方に向かう程上方に向かうように傾斜させている。これにより、吹出口１３から吹き出される冷風の送風方向１７は、前方から上方の方向に偏向している。

化粧パネル８の下側に吹出口１３が配置されるので、化粧パネル８の下部に形成された突出部１６は、吹出口１３の真上である上方（直上）に配置されることになる。突出部１６は、下に凸のＲ形状（ラウンド形状）の下面１６ａを備え、前方に突出している。突出部１６は、先端側で、下面１６ａと接する上面１６ｂを有している。この上面１６ｂは、平面であり、下面１６ａと上面１６ｂとが接する先端側の箇所において、上面１６ｂは下面１６ａに対して屈曲し滑らかに接続していない。

図２に、床置式室内機（冷房運転時）１の一部の下流側風洞２周りを拡大した断面図を示す。突出部１６は、吹出口１３の真上である上方（直上）に配置されるが、吹出口１３から高さｈ２だけ離れて配置されている。この高さｈ２は、５ｍｍ〜１５ｍｍに設定されることが好ましい。すなわち、突出部１６の下端は、吹出口１３の上端より５ｍｍ〜１５ｍｍ上方に配置されている。

突出部１６の下面１６ａは、根元側より先端側にかけて、下に凸のＲ形状（ラウンド形状）をしており、根元側より先端側が高くなるように傾けている。先端側において下面１６ａに接する直線が水平線となす角度は、鋭角であることが好ましく、さらに、８０度以下３０度以上であることが好ましい。下面１６ａの先端側は、吹出口１３の上端より前方に高さｈ３だけ突出している。この前方方向への高さｈ３は、１０ｍｍ〜１２０ｍｍに設定されることが好ましく、さらに好ましくは、１５ｍｍ〜２０ｍｍに設定される。なお、これらのサイズは、後記するコアンダ効果等の効果が良好に発揮されるように設定されている。

突出部１６の下面１６ａは、先端側で、上面１６ｂと接している。上面１６ｂは下面１６ａに対して屈曲し滑らかに接続していない。突出部１６の先端側で、上面１６ｂと下面１６ａのなす角度は、１４０度以下の鈍角でも良いが、９０度以下の鋭角が好ましい。例えば、突出部１６の先端側で上面１６ｂと下面１６ａのなす角度が１４０度以下であれば、突出部１６の上面１６ｂが水平線（地面）に対し略垂直でも良いのである。

上記の構成において、冷房運転時には、図２に示すように、上下風向ルーバ１４の方向を室内上方へ向ける。冷風の送風方向１７は、前方から上方へいくらか偏向するものの、冷気と暖気との質量差により、冷気は室内の下方に停滞する傾向があるため、前方から上方への充分な偏向が行えず、室内遠方の上方まで冷気を送ることができない場合がある。さらに冷気と暖気との温度差が大きい場合、もしくは冷風の吹き出す風速が小さい場合については、前記の傾向が強くなる。このような場合であっても、前記下面１６ａが下に凸のＲ形状を有する突出部１６を設けることにより、コアンダ効果を起こし冷風は、前方から上方へ充分に偏向し、室内上方へ向かうことができる。コアンダ効果とは、粘性の有る流体（空気）の流れの中に物体（突出部１６）を置いたときに、その物体（突出部１６）に沿って流体（空気）が流れる効果のことである。

具体的に説明すると、吹出口１３と下面１６ａとは離れている（ｈ２）ので、吹出口１３から前方に冷風が吹き出されていると、冷風の中に物体（突出部１６）は置かれないので、冷風にコアンダ効果は生じない。ここで、図２に示すように、上下風向ルーバ１４の方向を室内上方へ向け、冷風の送風方向１７を前方から上方へいくらか偏向させると、冷風は物体（突出部１６）に接近し、冷風の中に物体（突出部１６）が置かれることになる。冷風にコアンダ効果が生じ、冷風は物体（突出部１６の下面１６ａ）に沿って流れる。突出部１６の下面１６ａは、下に凸のＲ形状をしているので、冷風の送風方向１７は、送風方向１７ａに示すように、下面１６ａに沿って流れるにしたがってさらに上方に向かうようになる。室内上方の遠方まで冷気が行き届き、その後熱が拡散するため、室内の温度ムラを軽減することができる。

さらに、冷風が物体（突出部１６（の下面１６ａ））を流れ過ぎれば、冷風にコアンダ効果は生じなくなり、冷風は床置式室内機１の前面から離れて行くので、吹き出された直後の冷気が吸込口９（図１参照）に戻るショートサーキットの発生を抑制することができる。特に、突出部１６の先端側で、上面１６ｂと下面１６ａのなす角度が、１４０度以下の鈍角や、９０度以下の鋭角であると、突出部１６の上面１６ｂの上に空気の渦２０ａが発生する。これにより、突出部１６の下面１６ａに沿って流れる冷風は、突出部１６の先端にて容易に流れの剥離を発生させ、床置式室内機１の前方上方へ向かって流れ、吸込口９から離れる方向へ流れるので、吹出口１３から吹き出された空気がすぐに吸込口９に吸込まれてしまうようなショートサーキットを防止することができる。

図３に、床置式室内機１（暖房運転時）の一部の下流側風洞２周りを拡大した断面図を示す。暖房運転時には、図３に示すように、制御部１５（図１参照）によって、上下風向ルーバ１４の方向を室内下方へ向ける。温風の送風方向１８は、前方から下方へいくらか偏向し、床近傍（ｈ１（図１参照）１００ｍｍ以上）の上方から床に沿うように吹き付けられ、床全体にいきわたる。そして、冷気と暖気との質量差により、暖気は室内の上方に上昇する傾向があるため、暖気は室内全体に送られることになる。

温風の送風方向１８が、前方から下方へわずかしか偏向しておらず、前方に吹き出されているような送風方向１８ａにおいても、送風方向１８ａは、物体（突出部１６）から離れている（ｈ２（図２参照））ので、温風にコアンダ効果は生じず、温風は巻き上げられることなく、遠方の床に達することができる。室内の床の遠方まで温風が行き届き、その後、暖気が上昇するため、室内の温度ムラを抑制することができる。なお、下面１６ａの下に、空気の渦２０ｂを発生する。これにより、下流側風洞２に沿って流れる温風は、下流側風洞２の先端（吹出口１３）にて容易に流れの剥離を発生させ、床置式室内機１の前方下方へ向かって流れ、室内下方の遠方まで暖気が行き届き、その後、暖気が上昇拡散するため、室内の温度ムラを軽減することができる。

図４に、本発明の第１の実施形態の変形例に係る空気調和機の床置式室内機１（暖房運転時）の一部の下流側風洞周りを拡大した断面図を示す。第１の実施形態の変形例が、第１の実施形態と異なっている点は、突出部１６が、収納可能になっている点である。その他、収納時の突出部１６が他の部材と干渉しないように変更しているが、本質的ではない。制御部１５（図１参照）は、冷房運転時には、突出部１６を突出させるのであるが、冷房運転時以外の暖房運転時や運転停止時には、図４の破線に示すように、突出部１６を床置式室内機１内に収納する。収納時には、突出部１６の上面１６ｂが、化粧パネル８の表面と略同一平面上に配置される。冷房運転時には、突出部１６の収納をやめ、突出させることになる。

（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係る空気調和機の床置式室内機（冷房運転時）の一部の下流側風洞２周りを拡大した断面図を示す。第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、突出部１６が、パネル状（板状）の突出部（パネル）１９となっている点である。ただ、突出部（パネル）１９も、第１の実施形態の突出部１６と同様に、下に凸のＲ形状の下面を有している。これにより、第１の実施形態と同様に、冷房運転時には、コアンダ効果により室内上方の遠方まで冷風を送ることができる。また、空気の渦２０ａも、第１の実施形態と同様に、発生させることができる。突出部１６の先端にて容易に冷風を剥離させ、床置式室内機１の前方上方へ向かって冷風を流すことができるので、冷風は吸込口９から離れる方向へ流れ、ショートサーキットを防止することができる。

図６に、暖房運転時の空気調和機の床置式室内機１の一部の下流側風洞２周りを拡大して示す。図６に示すように、暖房運転時でも、図５の冷房運転時と同様に、突出部（パネル）１９を突出させても良いが、破線で示す収納状態の突出部（パネル）１９ｂに示すように、収納しても良い。収納か突出かの制御は、制御部１５によって行っても良いが、手動によっても良い。

１ 空気調和機の床置式室内機
２ 下流側風洞
３ 風路
４ キャビネット
５ ファン（送風用貫流ファン）
６ 熱交換器
７、７ａ、７ｂ 化粧枠
８ 化粧パネル
９ 吸込口
１０ 吸込口用可動パネル
１１ａ、１１ｂ フィルタ
１２ ドレンパン
１３ 吹出口
１４ 上下風向ルーバ
１４ａ 下側上下風向ルーバ
１４ｂ 上側上下風向ルーバ
１５ 制御部
１６ 突出部
１６ａ 突出部の下面
１６ｂ 突出部の上面
１７ 冷風の送風方向
１８ 温風の送風方向
１９、１９ｂ 突出部（パネル）
１９ａ 突出部の下面
２０ａ、２０ｂ 空気の渦

Claims (9)

1. 空気を吸い込む吸込口と、吸い込んだ前記空気に対して熱交換をする熱交換器と、前記吸込口より下方に配置され熱交換をした前記空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口への前記空気の風路上に設けられ前記空気を流動させるファンと、前記吹出口に配置され冷房運転時に前記吹出口から前方に吹き出される前記空気の冷風を上方向に偏向させる上下風向ルーバとを有する空気調和機の床置式室内機において、
   前記吹出口の上方に配置され、下に凸のＲ形状の下面を備え、前方に突出した突出部を有し、
   前記突出部は、冷房運転時に前記上下風向ルーバによって上方向に偏向させられた前記冷風をさらに上方へ導くガイドとなることを特徴とする空気調和機の床置式室内機。
2. 前記突出部は、前記吹出口の上方に前記吹出口から離れて配置され、
   前記上下風向ルーバは、暖房運転時に前記吹出口から前方に吹き出される前記空気の温風を下方向に偏向させ、前記温風は前記突出部から離れて流れることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の床置式室内機。
3. 前記突出部の下端は、前記吹出口の上端より５ｍｍ〜１５ｍｍ上方に配置されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機の床置式室内機。
4. 前記突出部の下に凸のＲ形状の下面は、根元側より先端側を高く配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機の床置式室内機。
5. 前記突出部は、収納可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機の床置式室内機。
6. 前記吹出口から前方に吹き出される前記空気の冷風を上方向に偏向させるように、前記上下風向ルーバの向きを制御する制御部を有し、
   前記制御部は、
   前記冷房運転時に、前記突出部の収納をやめ、突出させることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機の床置式室内機。
7. 前記吸込口の下側で前記吹出口の上側の前面には、化粧パネルが設けられ、
   前記突出部は、前記化粧パネルの下部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の空気調和機の床置式室内機。
8. 前記突出部は、先端側で、前記下面と接する上面を有し、
   前記上面は、平面であり、前記下面と接する箇所において前記上面は前記下面に対して屈曲していることを特徴とする請求項７に記載の空気調和機の床置式室内機。
9. 前記突出部は、下に凸のＲ形状の下面を備えるパネルであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の空気調和機の床置式室内機。

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