JP2012042208A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】美観を損ねることなく省エネルギー化を図ることのできる空気調和機を提供する。
【解決手段】室内機１の筐体前面に設けられる吸込口４ａと、筐体下部に設けられる吹出口５と、筐体内で吸込口４ａと吹出口５とを連結する送風経路６と、送風経路６内に配される送風ファン７と、吸込口４ａを塞ぐ第１の位置と吹出口５の上端から延びて送風経路６の上壁を延長する第２の位置との間を移動可能な可動パネル２１とを備え、空気調和機の駆動時に可動パネル２１を第２の位置に配置した。これにより、可動パネル２１に沿って流通する空気が減速して運動エネルギーが静圧に変換され、送風ファン７による静圧上昇を小さくして省エネルギー化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、室内から取り込んだ空気を調和して室内に送出する空気調和機に関する。

従来の空気調和機は特許文献１〜３に開示される。これらの空気調和機は、室内機の筐体前面に設けられた吸込口を塞ぐ可動パネルを有している。空気調和機の駆動時には可動パネルを移動して吸込口を開放し、室内の空気を取り込むことができる。これにより、空気調和機の不使用時に吸込口を可動パネルで覆って美感を向上することができるようになっている。

特開２０００−１１１０８２号公報 特開２００５−１４７６１８号公報 特開２００５−１８８８１５号公報

近年、地球環境の保全が叫ばれ、所謂白物家電のより一層の省エネルギー化が強く望まれている。その反面、住環境の向上も強く望まれており、空気調和機の美観やデザイン性の向上を同時に図る必要がある。しかしながら、上記の従来の空気調和機によると、美観向上のため吸込口を塞ぐ可動パネルを有するため、使用時に可動パネルを移動しても吸込口の前方が所定の空間を介して可動パネルで遮蔽される。このため、吸気が不十分で、省エネルギー化を図ることができない問題があった。

発明者は上記問題に鑑みて、充分な吸気を行うことにより省エネルギー化を図るとともに、吹出口から勢いよく送出される空気によって無駄に消費される運動エネルギーを効率よく回収することにより省エネルギー化を図ることができることを見出し、本発明に至ったものである。

本発明は、美観を損ねることなく省エネルギー化を図ることの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、室内機の筐体前面に設けられる吸込口と、前記筐体下部に設けられる吹出口と、前記筐体内で前記吸込口と前記吹出口とを連結する送風経路と、前記送風経路内に配される送風ファンと、前記吸込口を塞ぐ第１の位置と前記吹出口の上端から延びて前記送風経路の上壁を延長する第２の位置との間を移動可能な可動パネルとを備えたことを特徴としている。

この構成によると、空気調和機の運転停止時等に可動パネルは第１の位置に配置される。これにより、室内機の筐体前面に配される吸込口が可動パネルで塞がれる。空気調和機の運転を開始すると可動パネルは第２の位置に配置される。送風ファンの駆動により前面を開放された吸込口から室内の空気が筐体内に取り込まれて送風経路を流通し、調和空気が吹出口から送出される。可動パネルは吹出口の上端から延びて送風経路の上壁を延長するため、送風経路の上部を流通する調和空気は滑らかに可動パネルに沿って流通して徐々に減速される。可動パネルは冷房運転や暖房運転等の運転モード開始時に自動的に移動してもよく、使用者による切り替え操作によって移動してもよい。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記送風経路は前記吹出口近傍で前方に向かって上方に傾斜することを特徴としている。この構成によると、例えば冷房運転すると調和空気は送風経路の上壁により前方上方に導かれ、可動パネルに沿って前方上方へ導かれる。可動パネルにより減速された調和空気は噴流となって可動パネルから部屋の天井に到達し、空気調和機に対向する壁面、床面及び空気調和機側の壁面を順次伝う。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記可動パネルを第１の位置と第２の位置との間の前記吸込口を開放する位置に配置できることを特徴としている。この構成によると、可動パネルは第１の位置から第２の位置よりも少ない移動量で移動して吸込口が開放される。これにより、吸込口の前方が所定の空間を介して可動パネルで遮蔽され、筐体内の露出が抑制される。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記吸込口の下方で前記筐体に枢支して前記吸込口の前面に配されるとともに前記吸込口に面した開口部を有するパネル枠を備え、前記可動パネルは前記パネル枠の前面に配されるとともに前記パネル枠の上端で枢支されることを特徴としている。

この構成によると、下端で枢支されるパネル枠が可動パネルと一体に回動して可動パネルが第２の位置に配置される。また、可動パネルは第１の位置から上端を軸に回動し、パネル枠の開口部を介して筐体内が露出する。これにより、開口部を介してエアフィルタの出し入れや清掃等が行われる。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、第１の位置の前記可動パネルの背面に配されて前記吸込口を塞ぐとともに前記可動パネルに連動する防護部材を設け、前記可動パネルを第２の位置に配した際に前記可動パネルよりも小さい移動量で前記防護部材が移動して前記吸込口を開放することを特徴としている。

この構成によると、可動パネルと防護部材は一体的に第１の位置に配置され、吸込口を塞ぐ。可動パネルを第２の位置に配置すると可動パネルよりも少ない移動量で防護部材が移動する。例えば、可動パネル及び防護部材は下端で枢支され、可動パネルを回動して第２の位置に配置すると防護部材は可動部材よりも小さい回動角度で回動する。これにより、吸込口の前面を開放して室内の空気が筐体内に取り込まれ、可動パネルに沿って送風経路の上壁を延長した方向に調和空気が送出される。また、防護部材によって吸込口の前方が所定の空間を介して遮蔽され、筐体内の露出が抑制される。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記吸込口の後方に配される室内熱交換器と、前記室内熱交換器の結露を回収するドレン受けとを設け、前記防護部材または前記可動パネルの結露を前記ドレン受けに導くことを特徴としている。この構成によると、防護部材は吸込口側が吸気と接触し、可動パネルは吹出口側が排気と接触する。このため、防護部材及び可動パネルは表裏間の温度差が生じやすく、温度差による結露がドレン受けに回収される。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記防護部材または前記可動パネルの結露を防止する結露防止手段を設けたことを特徴としている。この構成によると、防護部材は吸込口側が吸気と接触し、可動パネルは吹出口側が排気と接触する。このため、防護部材及び可動パネルは表裏間の温度差が生じやすく、温度差による結露が結露防止手段により防止される。

また本発明は、上記構成の空気調和機において、第１の位置の前記可動パネルにより前記筐体の上部まで覆った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、第２の位置の前記可動パネルの下面と前記吹出口近傍の前記送風経路の上壁との交差角度を１７゜以下にしたことを特徴としている。

本発明によると、可動パネルが吸込口を塞ぐ第１の位置と吹出口の上端から延びて送風経路の上壁を延長する第２の位置との間を移動可能なので、空気調和機の運転停止時等に可動パネルを第１の位置に配置して空気調和機の美感を向上することができる。また、空気調和機の運転時に可動パネルを第２の位置に配置し、吸込口を広く開放して吸気効率が向上する。この時、送風経路の上壁に沿う調和空気が滑らかに可動パネルに沿って流通する。これにより、吹出口近傍での気流の攪乱が少なく、それに伴う圧力損失が小さくなる。加えて、可動パネルに沿う空気が減速して運動エネルギーが静圧に変換される。従って、送風ファンによる静圧上昇を小さくすることができ、空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。

また本発明によると、送風経路は吹出口近傍で前方に向かって上方に傾斜するので、可動パネルにより減速された調和空気は噴流となって可動パネルから部屋の天井に到達し、空気調和機に対向する壁面、床面及び空気調和機側の壁面を順次伝う。これにより、部屋の隅々にまで調和空気の気流が行き届いて気流が部屋全体を大きく攪拌する。従って、室内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。

また本発明によると、可動パネルを第１の位置と第２の位置との間の吸込口を開放する位置に配置できるので、可動パネルを第２の位置に配置して省エネルギー化を図る場合と、可動パネルを第１の位置と第２の位置との間に配置して美感を向上する場合とを使用者が選択して切り替えることができる。従って、利便性の高い空気調和機を得ることができる。また、送風経路の上壁に沿わない方向に調和空気を送出する際に可動パネルを第１の位置と第２の位置との間に配置して美感を向上することができる。

また本発明によると、吸込口の下方で筐体に枢支されるパネル枠の上端で可動パネルを枢支するので、可動パネルの下方を開いてエアフィルタの交換や筐体内の清掃を容易に行うことができる。

また本発明によると、可動パネルに連動して可動パネルよりも小さい移動量で移動する防護部材を備えるので、可動パネルを第２の位置に配置した際に吸込口の前方を所定の空間を介して防護部材で遮蔽し、美感を向上することができる。

また本発明によると、防護部材または可動パネルの結露をドレン受けに導くので、防護部材や可動パネルの表裏で温度差が形成される第２の位置に可動パネルを配置することができる。

また本発明によると、防護部材または可動パネルの結露を防止する結露防止手段を設けたので、防護部材や可動パネルの表裏で温度差が形成される第２の位置に可動パネルを配置することができる。

また本発明によると、第１の位置の可動パネルにより筐体の上部まで覆ったので、第２の位置で可動パネルは前方に長く延びて設置される。従って、気流の減速によって変換される静圧量を増加して省エネルギー効果をより向上することができる。

また本発明によると、第２の位置の可動パネルの下面と吹出口近傍の送風経路の上壁との交差角度を１７゜以下にしたので、送風経路を流通する調和空気を滑らかに小さい圧力損失で可動パネルに沿わせることができる。

本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第１の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第２の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の吹出口近傍を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の吹出口近傍の詳細を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の吹出口近傍の詳細を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の送風ファンの風量とファン駆動モータの入力の関係を示す図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の比較例の静圧の推移を説明する図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の比較例の静圧の推移を示す図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の静圧の推移を説明する図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の静圧の推移を示す図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第３の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第４の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第１の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第２の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第３の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第４の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第１の位置に配置した状態を示す側面断面図 本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機の可動パネルを第２の位置に配置した状態を示す側面断面図

＜第１実施形態＞
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図である。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及びフロントパネル３より室内機１の筐体が構成される。

キャビネット２は後方側面に爪部（不図示）が設けられ、部屋の側壁Ｗ１に取り付けられた取付板（不図示）に該爪部を係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、吹出口５が設けられている。吹出口５は室内機１の幅方向に延びる略矩形に形成され、前方下方に臨んで設けられている。

フロントパネル３の前面中央部は側壁Ｗ１と略平行に形成され、前面上部は上方が後方になるような傾斜面に形成されている。フロントパネル３の前面上部の傾斜面及び上面には格子状の吸込口４ｂ、４ｃが設けられる。室内機１は室内の上部に配されるため、吸込口４ｂ、４ｃは使用者から視認されにくくなっている。

フロントパネル３の前面中央部には開口から成る吸込口４ａが設けられる。吸込口４ａの高さ方向寸法は後述する送風ファン７の直径に近く、横方向寸法は送風ファン７の軸方向長さに近い大きさに形成される。吸込口４ａは可動パネル２１により前面が塞がれている。従って、可動パネル２１も高さ方向寸法は送風ファン７の直径に近く、横方向寸法は送風ファン７の軸方向長さに近い大きさに設定されている。

可動パネル２１は吸込口４ａの下方で吹出口５の直ぐ上に配される回動軸２２により下端がフロントパネル３に枢支されている。詳細を後述するように、可動パネル２１は回動して図１に示す第１の位置、図２に示す第２の位置、図１１に示す第３の位置、図１２に示す第４の位置にそれぞれ配置できるようになっている。可動パネル２１は使用者による指示または空気調和機の制御部（不図示）の指示に基づいて駆動され、第１〜第４の位置に切り替えられる。

また、可動パネル２１には結露を防止する結露防止手段が設けられている。結露防止手段として例えば可動パネル２１を断熱材により形成してもよく、可動パネル２１内に空気層や空孔を設けてもよい。また、可動パネル２１に断熱材を固着してもよい。

室内機１の筐体内部には、吸込口４ａ〜４ｃと吹出口５とを連結する送風経路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。送風経路６は送風ファン７により送出される空気を前方下方に案内する前方案内部６ａを有している。また、送風経路６の上壁は吹出口５の近傍で前方案内部６ａの終端から前方へ行くほど上方に傾斜した傾斜面６ｂになっている。

前方案内部６ａ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。吹出口５には上下方向の吹出角度を前方上方、水平方向、前方下方及び真下方向に変更可能な複数の横ルーバ１１ａ、１１ｂが設けられている。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は屋外に配される圧縮機（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運転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、暖房運転時には、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（不図示）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、１３が設けられている。可動パネル２１に生じる結露は可動パネル２１の表面を伝って前方のドレンパン１０に導かれるようになっている。

上記構成の空気調和機において、図１に示すように、空気調和機の運転停止状態では上方の横ルーバ１１ａはフロントパネル３に沿って配される。下方の横ルーバ１１ｂは横ルーバ１１ａの下端とキャビネット２の底面とを繋ぐように配置される。これにより、吹出口５が閉塞され、室内機１の美観を損ねないようになっている。

また、可動パネル２１は吸込口４ａの全体を塞ぐ第１の位置に配置される。これにより、吸込口４ａを介して室内機１の筐体内が視認されず、美感を向上することができる。可動パネル２１は第１の位置で吸込口４ａの一部を塞いでもよい。しかしながら、吸込口４ａの全体を塞ぐ方が美感をより向上できる。

空気調和機を運転開始して例えば冷房運転を行うと、図２に示すように、横ルーバ１１ａ、１１ｂは吹出口５を開放して配置される。また、可動パネル２１は回動して吹出口５の上端から延びて送風経路６の上壁を延長する第２の位置に配置される。送風経路６の上壁は吹出口５近傍で上方に傾斜した傾斜面６ｂから成るため、可動パネル２１は前方上方に延びて配置される。

送風ファン７が駆動され、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。また、室内機１内に取り込まれた空気は室内熱交換器９と熱交換して冷却される。

室内熱交換器９で冷却された調和空気は、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る。そして、可動パネル２１に沿って矢印Ｅに示すように前方上方に向けて室内に送出される。これにより、室内機１は前方上方に調和空気を送出する前方上方吹出しの状態になる。

図３はこの時の吹出口５近傍の詳細を示す側面断面図である。送風経路６の前方案内部６ａの上壁６ｃと下壁６ｄの成す角αは約２０°に形成され、徐々に流路面積が拡大される。傾斜面６ｂと水平面との成す角βは３０°以下に形成される。傾斜面６ｂと可動パネル２１との成す角γは１７°以下に配置される。角γを１７゜以下にすることで、傾斜面６ｂに沿って流通する空気を壁面から離さずに滑らかに小さい圧力損失で可動パネル２１に沿って流通させることができる。尚、本実施形態においては、α＝２０°、β＝２０°、γ＝０°になっている。

図４に示すように、前方案内部６ａの上壁６ｃと傾斜面６ｂとを連結する面は滑らかな曲面６ｅにより繋がれている。この時、前方案内部６ａの上壁６ｃと傾斜面６ｂとの成す角θ１は１７゜以下に形成されている。これにより、前方案内部６ａの上壁６ｃに沿う空気が壁面から離れずに滑らかに小さい圧力損失で傾斜面６ｂに沿って流通する。

尚、図５に示すように、前方案内部６ａの上壁６ｃと傾斜面６ｂとの間に少なくとも１つの平面６ｆを設け、平面６ｆの端部を滑らかな曲面６ｅでそれぞれ繋いでもよい。この場合も、前方案内部６ａの上壁６ｃと平面６ｆとの成す角θ２及び平面６ｆと傾斜面６ｂとの成す角θ３は１７°以下に形成される。平面６ｆが複数ある場合には各平面同士の成す角も全て１７°以下に形成される。

図３において、下方の横ルーバ１１ｂは前方案内部６ａの下壁６ｄに対して非接触で、下壁６ｄに垂直な方向で下壁６ｄの下流側の終端と一部が重なるように配置される。上方の横ルーバ１１ａは可動パネル２１と横ルーバ１１ｂとの間の前方が拡大された流路を等間隔に分割するように配置される。この時、横ルーバ１１ａにより分割された上下の流路は、上壁と下壁との成す角が１７°以下になっている。

尚、横ルーバを３個以上設けてもよい。この場合も上記と同様に、最下段の横ルーバは前方案内部６ａの下壁６ｄに対して非接触で、下壁６ｄに垂直な方向で下壁６ｄの下流側の終端と一部が重なるように配置される。最下段を除く他の横ルーバは可動パネル２１と最下段の横ルーバとの間の前方が拡大された流路を等間隔に分割するように配置される。この時、各横ルーバにより分割された各流路の上壁と下壁との成す角は１７°以下になっている。

吹出口５から可動パネル２１に沿って前方上方に向けて室内に送出された調和空気は、部屋の天井面Ｓ（図２参照）に到達する。その後、コアンダ効果により天井面Ｓから室内機１に対向する側壁、床面、室内機１側の側壁Ｗ１（図２参照）を順次伝って室内機１に吸い込まれる。

このようにすることで、使用者に常に冷たい風や暖かい風が直接当たることがなく、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。また、気流が部屋全体を大きく攪拌するので、室内の温度分布が設定温度付近で均一になる。即ち、部屋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。

図６は送風ファン７の風量と、その風量を送出する際の送風ファン７を駆動するファン駆動モータ（不図示）が必要とする入力（消費電力）との関係を示している。縦軸はファン駆動モータの入力（単位：Ｗ）であり、横軸は送風ファン７の風量（単位：ｍ³／ｍｉｎ）である。

図中、Ｋ１は図２に示すように可動パネル２１を第２の位置に配置した場合を示している。図中、Ｋ２、Ｋ３は比較のために並記しており、Ｋ２はＫ１の状態から可動パネル２１を除去した状態（図７参照）を示している。Ｋ３はＫ１の状態から可動パネル２１を第１の位置と第２の位置との間の吸込口４ａを開放する第３の位置に配置した状態（図１１参照）を示している。第３の位置の可動パネル２１によって従来と同様に吸込口４ａは所定の空間を介して前方が遮蔽されている。

Ｋ１とＫ２の比較により、可動パネル２１によって送風経路６の上壁（傾斜面６ｂ）を延長したことによる効果が把握できる。Ｋ２とＫ３の比較により、第３の位置での吸込口４ａの圧力損失によるデメリットが把握できる。

同図によると、可動パネル２１を第２の位置に配置した場合（Ｋ１）は、可動パネル２１を除去した場合（Ｋ２）や、第３の位置に配置した場合（Ｋ３）に比して少ない入力（消費電力）で駆動することができる。尚、同一風量時の騒音をＫ１、Ｋ２、Ｋ３の場合について比較すると、Ｋ１はＫ２及びＫ３に対して約２ｄＢ低騒音となった。

図７〜図１０は可動パネル２１を第２の位置に配置した場合（Ｋ１）と、可動パネル２１を除去した場合（Ｋ２）との送風ファン７の消費電力の違いを説明する図である。図７はＫ２の状態を模式的に示す室内機１の側面断面図である。図８は室内機１の内部を流通する気流の静圧の状況の推移を模式的に示した図であり、縦軸は気流の静圧を示し、横軸は気流の送風方向を示している。

送風ファン７を駆動すると、静圧が大気圧と等しい外部の空気が室内機１の筐体内に吸い込まれて気流が発生する。該気流は吸込口４ａ〜４ｃ、室内熱交換器９、送風経路６を流通し、室内熱交換器９を流通する際に空気は調和されて調和空気となる。この時、吸込口４ａ〜４ｃ、室内熱交換器９、送風経路６のそれぞれの空気抵抗によって圧力損失ΔＰａ、ΔＰｂ、ΔＰｃが生じる。これにより、送風経路６を流通する間に気流の静圧は減少して、大気圧−ΔＰａ−ΔＰｂ−ΔＰｃとなる。尚、エアフィルタ８やその他の部分の圧力損失については省略して説明する。

更に、吹出口５から送出された気流は吹出口５を出たところで気流の攪乱に伴う圧力損失ΔＰｄ１が生じる。即ち、吹出口５から送出された気流はそれまで存在した送風経路６の上下左右の壁面が急になくなって周囲の空気の中に噴出される。その際に、空気の粘性により周囲の空気に運動エネルギーを与えて周囲の空気をゆっくりと動かす。従って、吹出口５から送出された気流は、周囲の空気に運動エネルギーを奪われ、やがて大気圧と同一の静圧になる。この現象が、吹出口５から気流が送出されると直ちに一気に行われるため、吹出口５近傍での気流が大きく攪乱してそれに伴う圧力損失が生じる。

このため、送風ファン７は上記圧力損失による静圧低下分の合計（ΔＰａ＋ΔＰｂ＋ΔＰｃ＋ΔＰｄ１）を一気に上昇させる必要がある。従って、送風ファン７による静圧上昇ΔＰ０は静圧低下分の合計（ΔＰａ＋ΔＰｂ＋ΔＰｃ＋ΔＰｄ１）と等価でなければならない。

この静圧上昇ΔＰ０と、流通させる風量Ｑとの積（ΔＰ０×Ｑ）が送風ファン７の仕事になる。送風ファン７による静圧上昇が静圧低下分の合計よりも小さい場合（ΔＰ０＜ΔＰａ＋ΔＰｂ＋ΔＰｃ＋ΔＰｄ１）には、送風ファン７は所望の風量を室内熱交換器９に流通させることができない。従って、充分な空気調和を行うことができない。

これに対して、可動パネル２１を第２の位置に配置したＫ１の場合を図９、図１０に示す。図９はＫ１の状態を模式的に示す室内機１の側面断面図である。図１０は図８と同様に、室内機１の内部を流通する気流の静圧の状況の推移を模式的に示した図であり、縦軸は気流の静圧を示し、横軸は気流の送風方向を示している。

送風ファン７を駆動すると、上記と同様に、静圧が大気圧と等しい外部の空気が室内機１の筐体内に吸い込まれて気流が発生する。この時、吸込口４ａ〜４ｃ、室内熱交換器９、送風経路６のそれぞれの空気抵抗によって圧力損失ΔＰａ、ΔＰｂ、ΔＰｃが生じる。これにより、送風経路６を流通する間に気流の静圧は減少して、大気圧−ΔＰａ−ΔＰｂ−ΔＰｃとなる。

一方、吹出口５から送出された気流の圧力損失ΔＰｄ２は図７の場合の圧力損失ΔＰｄ１よりも小さくなる。即ち、可動パネル２１は送風経路６の上壁を延長する第２の位置に配置されるので、吹出口５から送出された気流は送風経路６の上壁（傾斜面６ｂ）から滑らかに可動パネル２１に沿う。このため、周囲の空気に運動エネルギーを急激に奪われず、周囲の空気に奪われる運動エネルギーの量も少ない。

また、吹出口５から送出された気流全体がコアンダ効果により可動パネル２１に沿うので、送風経路６の下壁６ｄに沿う流れもこれに影響される。このため、気流が一気に拡散することなく、気流の下側から徐々に周囲の空気に拡散されて大気圧と同一の静圧になる。従って、吹出口５近傍での気流の攪乱が少なく、それに伴う圧力損失ΔＰｄ２が小さくなる。

更に、送風経路６の前方案内部６ａにより徐々に流路面積を拡大し、傾斜面６ｂや可動パネル２１と横ルーバ１１ｂとによって徐々に流路面積を拡大している。このため、気流は吹出口５より外側に送出された後も可動パネル２１に滑らかに沿いながら、徐々に流域面積を拡大しながら流通する。

この時、横ルーバ１１ａ、１１ｂを前述の図３に示すように配置しているため、吹出口５から送出された気流の最も下側を流通する気流の流路が徐々に拡大される。次に、吹出口５から送出された気流の中央部を流通する気流の流路が徐々に拡大される。最後に、吹出口５から送出された気流の最も上側を流通する気流の流路が徐々に拡大される。従って、気流は下側から順次徐々に滑らかに流速が低下する。

気流の流速が滑らかに低下すると、流体力学の分野で知られるベルヌイの式により気流の静圧が上昇する。即ち、気流の流速（運動エネルギー）が静圧（位置エネルギー）に変換される。従って、吹出口５から送出された気流の運動エネルギーが周囲の空気に奪われたり気流を攪乱したりする前にその一部を静圧に変換して静圧上昇ΔＰ２が得られる。

これにより、送風ファン７は上記圧力損失による静圧低下分の合計（ΔＰａ＋ΔＰｂ＋ΔＰｃ＋ΔＰｄ２）から静圧上昇ΔＰ２を減じた分を一気に上昇させる必要がある。このため、送風ファン７による静圧上昇ΔＰ１はΔＰａ＋ΔＰｂ＋ΔＰｃ＋ΔＰｄ２−ΔＰ２となる。

従って、図７の場合の送風ファン７に必要な静圧上昇ΔＰ０に比べて、必要な静圧上昇ΔＰ１はΔＰ２＋ΔＰｄ１−ΔＰｄ２だけ小さくなる。これにより、送風ファン７の仕事が（ΔＰ２＋ΔＰｄ１−ΔＰｄ２）×Ｑだけ小さくなるため、この分だけファン駆動モータの入力（消費電力）を低減して省エネルギー化を図ることができる。

尚、前述したように、気流の下側から順次徐々に滑らかに風速を低下して静圧に変換するため、気流の流速（運動エネルギー）を静圧（位置エネルギー）に変換する際の損失が小さい。このため、流速を静圧に変換する変換効率が極めてよくなり、多くの運動エネルギーを静圧に変換することが可能となる。

図１１は可動パネル２１を第１の位置と第２の位置との間の吸込口４ａを開放する第３の位置に配置した状態を示す側面断面図である。可動パネル２１は第１の位置から第２の位置よりも少ない回動角度で移動して第３の位置に配置される。これにより、吸込口４ａの前方を所定の空間を介して可動パネル２１で遮蔽して筐体内の露出が抑制される。

その結果、可動パネル２１を第２の位置に配置して省エネルギー化を図る場合と、可動パネル２１を第３の位置に配置して美感を向上する場合とを使用者が選択して切り替えることができる。従って、利便性の高い空気調和機を得ることができる。また、送風経路６の上壁に沿わない方向に調和空気を送出する際に可動パネル２１を第３の位置に配置して美感を向上することができる。

図１２は可動パネル２１を第２の位置から更に吸込口４ａを開放する第４の位置に配置した状態を示す側面断面図である。可動パネル２１は第１の位置から第２の位置よりも大きな回動角度で移動し、開放端が回動軸２２よりも下方に配された第４の位置に配置される。これにより、フロントパネル３の前面が広く開放され、エアフィルタ８を容易に取り出して清掃や交換することができる。また、室内機１の筐体内の清掃を容易に行うことができる。従って、可動パネル２１は筐体前面を開放して筐体内の清掃や筐体内に配されるエアフィルタ８の出し入れ等を行うことができるオープンパネルを構成する。

尚、フロントパネル３または可動パネル２１と室内熱交換器９との間の空間にエアフィルタ８を自動で掃除するエアフィルタ掃除手段を設けてもよい。この場合には、可動パネル２１を第４の位置に配置することにより、エアフィルタ掃除手段のメンテナンスを容易に行うことができる。

本実施形態によると、可動パネル２１が吸込口４ａを塞ぐ第１の位置と吹出口５の上端から延びて送風経路６の上壁（傾斜面６ｂ）を延長する第２の位置との間を移動可能なので、空気調和機の運転停止時等に可動パネル２１を第１の位置に配置して空気調和機の美感を向上することができる。

また、空気調和機の運転時に可動パネル２１を第２の位置に配置し、吸込口４ａを広く開放して吸気効率が向上する。この時、送風経路６の上壁に沿う調和空気が滑らかに可動パネル２１に沿って流通する。これにより、吹出口５近傍での気流の攪乱が少なく、それに伴う圧力損失ΔＰｄ２が小さくなる。加えて、可動パネル２１に沿う空気が減速して運動エネルギーが静圧に変換され、その静圧上昇ΔＰ２により送風ファン７をアシストする。言い換えれば、従来は周囲の空気に奪われていた運動エネルギーの一部が静圧に変換され、送風のための仕事に用いることができる。従って、送風ファン７による静圧上昇を小さくすることができ、空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。

尚、吸込口４ａは開口面積が大きい方が吸気効率が高い。このため、前述の図１に示すように吹出口５の直ぐ上から室内機１の筐体上部に至るまでフロントパネル３の前面中央部の略全体を開口して形成される。これにより、可動パネル２１はフロントパネル３の前面中央部略全体を覆い、筐体の上部まで延びて形成される。その結果、第２の位置で可動パネル２１は前方に長く延びて設置されるため、気流の減速によって変換される静圧量を増加して省エネルギー効果をより向上することができる。

送風ファン７がクロスフローファンから成る場合は、クロスフローファンよりも下流側の流路（送風経路６及び可動パネル２１から構成される）の上壁面の長さをクロスフローファンの直径の１．５倍以上にするとよい。これにより、クロスフローファンから送出される空気の流速が充分低速になるまで運動エネルギーを充分回収することができる。従って、省エネルギー効果を更に向上することができる。

また、可動パネル２１は第２の位置で上面が調和前の空気と接触して下面が調和後の空気と接触する。このため、表裏で温度差が生じて結露が発生し易くなるが、結露防止手段を設けることにより第２の位置に可動パネル２１を配置することができる。また、可動パネル２１に結露が万が一生じてもドレン受け１０に導かれるので、第２の位置に可動パネル２１を配置することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図１３は第２実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１２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。本実施形態は可動パネル２１の後方に重ねて配されるパネル枠２４が設けられ、可動パネル２１及びパネル枠２４によりオープンパネル組品が構成される。その他の部分は第１実施形態と同様である。

パネル枠２４は吸込口４ａの下方で吹出口５の直ぐ上に配される回動軸２２により下端がフロントパネル３に枢支されている。パネル枠２４にはフロントパネル３の前面中央部に設けられた吸込口４ａと略同じ大きさの開口部２４ａが設けられる。可動パネル２１は回動軸２３によりパネル枠２４の上端で枢支される。また、吸込口４ａは吹出口５の直ぐ上から室内機１の筐体上部まで形成され、可動パネル２１は開口部２４ａの全体を覆うように筐体の上部まで延びて形成されている。

第１実施形態と同様に、可動パネル２１は使用者による指示または空気調和機の制御部（不図示）の指示に基づいて駆動される。これにより、パネル枠２４と一体に回動軸２２を中心に回動して図１３に示す第１の位置、図１４に示す第２の位置、図１５に示す第３の位置にそれぞれ配置できるようになっている。また、可動パネル２１は手動によりパネル枠２４と分離して回動軸２３を中心に回動し、図１６に示す第４の位置に配置できるようになっている。可動パネル２１を使用者による指示または制御部の指示に基づいて駆動して回動軸２３を中心に回動させてもよい。

上記構成の空気調和機において、図１３に示すように、空気調和機の運転停止状態では可動パネル２１は吸込口４ａの全体を塞ぐ第１の位置に配置される。これにより、吸込口４ａを介して室内機１の筐体内が視認されず、美感を向上することができる。可動パネル２１は第１の位置で吸込口４ａの一部を塞いでもよい。

空気調和機を運転開始して例えば冷房運転を行うと、図１４に示すように、可動パネル２１は回動して吹出口５の上端から延びて送風経路６の上壁を延長する第２の位置に配置される。これにより、第１実施形態と同様に送風ファン７による静圧上昇を小さくして空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。

図１５に示すように、可動パネル２１を第１の位置と第２の位置との間の吸込口４ａを開放する第３の位置に配置すると、吸込口４ａの前方を所定の空間を介して可動パネル２１で遮蔽して筐体内の露出が抑制される。その結果、可動パネル２１を第２の位置に配置して省エネルギー化を図る場合と、可動パネル２１を第３の位置に配置して美感を向上する場合とを使用者が選択して切り替えることができる。従って、利便性の高い空気調和機を得ることができる。

図１６に示すように、可動パネル２１の下端を前方上方に開いて可動パネル２１を第４の状態に配置すると、フロントパネル３の前面が広く開放される。これにより、筐体内の清掃や筐体内に配されるエアフィルタ８の出し入れや等を行うことができる。尚、エアフィルタ８を自動で掃除するエアフィルタ掃除手段（不図示）を設けてもよい。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、可動パネル２１を第４の位置に配した際に下方に向かって筐体内が開放されるため、筐体内の清掃やエアフィルタ８の出し入れ等をより簡単に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、図１７は第３実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１２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。本実施形態は可動パネル２１の後方に重ねて配される防護部材２７が設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

防護部材２７は可動パネル２１と同様に下端が回動軸２２により回動自在にフロントパネル３に枢支されている。また、吸込口４ａは吹出口５の直ぐ上から室内機１の筐体上部まで形成され、可動パネル２１及び防護部材２７は開口部２４ａの全体を覆うように筐体の上部まで延びて形成されている。

第１実施形態と同様に、可動パネル２１は使用者による指示または空気調和機の制御部（不図示）の指示に基づいて駆動される。これにより、図１７に示す第１の位置、図１８に示す第２の位置にそれぞれ配置できるようになっている。また、可動パネル２１を回動した際に防護部材２７は可動パネル２１に連動して可動パネル２１よりも小さい角度で回動し、吸込口４ａが開放される。

防護部材２７は中空の微細な複数のガラスビーズを練りこんだ樹脂等の断熱性をもつ部材により形成されている。内部に断熱材をインサート成形して防護部材２７を形成してもよい。また、防護部材２７を中空成形してもよい。また、防護部材２７を熱伝導性の低い材料により形成してもよい。また、防護部材２７の吸込口４ａ側の面に断熱材を固着してもよい。即ち、防護部材２７は断熱性をもつ部材にて構成されていれば、上記以外の構成であってもよい。これにより、防護部材２７の結露を防止する結露防止手段が構成される。また、防護部材２７に生じる結露は防護部材２７の表面を伝って前方のドレンパン１０に導かれるようになっている。

上記構成の空気調和機において、図１７に示すように、空気調和機の運転停止状態では可動パネル２１は吸込口４ａの全体を塞ぐ第１の位置に配置される。これにより、吸込口４ａを介して室内機１の筐体内が視認されず、美感を向上することができる。可動パネル２１及び防護部材２７は第１の位置で吸込口４ａの一部を塞いでもよい。

空気調和機を運転開始して例えば冷房運転を行うと、図１８に示すように、可動パネル２１は回動して吹出口５の上端から延びて送風経路６の上壁を延長する第２の位置に配置される。これにより、第１実施形態と同様に送風ファン７による静圧上昇を小さくして空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。この時、防護部材２７が可動パネル２１よりも回動角度が小さいため吸込口４ａの前方が所定の空間を介して防護部材２７により遮蔽され、筐体内の露出が抑制される。

また、可動パネル２１及び防護部材２７を図１８の状態から更に回動して筐体内の清掃やエアフィルタ８の出し入れを行うことができるようになっている。従って、可動パネル２１及び防護部材２７によりオープンパネルが構成される。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、空気調和機の駆動時に防護部材２７により室内機内部の露出を抑制できるので、より美観を向上することができる。この時、防護部材２７により吸込口４ａの前方が所定の空間を介して遮蔽され、吸込口４ａの圧力損失が第１実施形態よりも大きくなる。しかしながら、可動パネル２１を第２の位置に配置することで、従来よりも送風ファン７の静圧上昇を小さくして省エネルギー化を図ることができる。

また、可動パネル２１を第２の位置に配した際に可動パネル２１の下面が調和後の空気と接触し、防護部材２７の上面が調和前の空気と接触する。このため、可動パネル２１及び防護部材２７は表裏で温度差が生じて結露が発生し易くなるが、それぞれに結露防止手段を設けることにより第２の位置に可動パネル２１を配置することができる。また、可動パネル２１及び防護部材２７に結露が万が一生じてもドレン受け１０に導かれるので、第２の位置に可動パネル２１を配置することができる。

尚、第１〜第３実施形態において、可動パネル２１を回動軸２２を中心に回動して移動させているが、ギヤ、カム、リンク等の案内により、スライド移動を含んで可動パネル２１を移動できるようにしてもよい。

本発明に係る空気調和機を第１〜第３実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定される訳ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を加えて実施することができる。

本発明によると、吸込口を覆う可動パネルを備えた空気調和機に利用することができる。

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
６ 送風経路
６ａ 前方案内部
６ｂ 傾斜面
７ 送風ファン
８ エアフィルタ
９ 室内熱交換器
１０、１３ ドレンパン
１１ａ、１１ｂ 横ルーバ
１２ 縦ルーバ
２１ 可動パネル
２２、２３ 回動軸
２４ パネル枠
２４ａ 開口部
２７ 防護部材
６１ 温度センサ

Claims (11)

1. 室内機の筐体前面に設けられる吸込口と、
   前記筐体下部に設けられる吹出口と、
   空気を前方下方に案内する前方案内部を有して前記筐体内で前記吸込口と前記吹出口とを連結する送風経路と、
   前記前方案内部の上壁の前方に連続して前記前方案内部の終端から前方へ行くほど上方に傾斜した傾斜面と、
   前記送風経路内に配される送風ファンと、
   前記吸込口を塞ぐ第１の位置と、前記傾斜面の上端近傍から延びて前記傾斜面を前方上方に延長する第２の位置との間を移動可能な可動パネルと、
   を備え、前記可動パネルの下部は第２の位置において前記傾斜面と略同一平面上にあることを特徴とする空気調和機。
2. 室内機の筐体前面に設けられる吸込口と、
   前記筐体下部に設けられる吹出口と、
   前記筐体内で前記吸込口と前記吹出口とを連結するとともに前記吹出口近傍で前方に向かって上方に傾斜する送風経路と、
   前記送風経路内に配される送風ファンと、
   前記吸込口を塞ぐ第１の位置と、前記吹出口の上端から延びて前記送風経路の上壁を前方上方に延長する第２の位置との間を移動可能な可動パネルと、
   を備え、前記可動パネルの下部は第２の位置において前記送風経路の上壁の下流部と略同一平面上にあることを特徴とする空気調和機。
3. 前記送風経路に設けられて前記吹出口の風向を上下に可変する風向可変部を備え、
   前方上方に向けて調和空気を送出する際には、前記可動パネルを第２の位置に移動させるとともに、調和空気の風向が前方上方になるように前記風向可変部によって規制し、前記可動パネルに沿って前方上方に向けて調和空気を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。
4. 前記風向可変部は、前記送風経路の上壁に対向して設けられる第１風向板と、第１風向板の下方に設けられる第２風向板とから成り、
   前記可動パネルが第２の位置に移動した際には、前記送風経路の上壁と第１風向板との間を流通する気流の流路及び第１風向板と第２風向板との間を流通する気流の流路が下流に行くほど徐々に拡大されるように第１、第２風向板が配置されることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記風向可変部は、前記送風経路の上壁に対向して設けられる第１風向板と、第１風向板の下方に設けられる第２風向板とから成り、
   前記可動パネルが第２の位置に移動した際には、第２風向板の前端は第１風向板の後端よりも前方に配されるとともに、第１風向板と第２風向板との間を流通する気流の流路が下流に行くほど徐々に拡大されることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
6. 前記可動パネルを第１の位置と第２の位置との間の前記吸込口を開放する位置に配置できることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の空気調和機。
7. 前記吸込口の下方で前記筐体に枢支して前記吸込口の前面に配されるとともに前記吸込口に面した開口部を有するパネル枠を備え、前記可動パネルは前記パネル枠の前面に配されるとともに前記パネル枠の上端で枢支されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
8. 第１の位置の前記可動パネルの背面に配されて前記吸込口を塞ぐとともに前記可動パネルに連動する防護部材を設け、前記可動パネルを第２の位置に配した際に前記可動パネルよりも小さい移動量で前記防護部材が移動して前記吸込口を開放することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
9. 前記可動パネルの結露を防止する結露防止手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 第１の位置の前記可動パネルにより前記筐体の上部まで覆ったことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の空気調和機。
11. 第２の位置の前記可動パネルの下面と前記吹出口近傍の前記送風経路の上壁との交差角度を１７゜以下にしたことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の空気調和機。

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