JP2014081131A

JP2014081131A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2014081131A
Application number: JP2012228979A
Authority: JP
Inventors: Kenji Haruyama; 賢二春山; Takashi Iwano; 俊岩野
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP6137445B2

Abstract

【課題】空気調和機で冷気または暖気の気流の制御に効果的に貢献する位置に補助筐体は配置されることができる。
【解決手段】構造体は、冷気または暖気の気流を吹き出す吹出口を形成する。構造体は吹出口の両側で吹出口に対して不動に固定される１対の壁体を有する。吹出口の両側で壁体５２の外壁面５２ａに移動自在に補助筐体３５が取り付けられる。補助筐体３５は取り込んだ室内空気を吹き出す。壁体５２の間に熱交換器１４が配置される。熱交換器１４の冷媒管１１３は水平方向に往復する。
【選択図】図１２

Description

本発明は空気調和機に関する。

空気調和機は室内機の吹出口から熱交換器により熱交換された冷気または暖気を吹き出す。特許文献１には、吹出口の両側に隣接して補助吹出口が形成されたものが開示されている。補助吹出口は筐体の正面で開口する。吹出口および補助吹出口の上流には、集塵フィルタが設けられている。補助吹出口から集塵フィルタを通過した気流を吹き出すことができる。集塵フィルタを通過する気流は遠心ファンで生起される。遠心ファンは空気抵抗の高い集塵フィルタに十分に気流を通過させることができる。気流の向きはルーバーで調整される。ルーバーは吹出口および補助吹出口に取り付けられる。

特開２０１０−１６４２７１号公報特開２０００−２９７７９２号公報

一般に、空気調和機では、気流がひとたび吹出口から吹き出されてしまうと、その後の気流の向きや動きは室内の空気の流れに委ねられる。こうした気流の向きや動きをきめ細かく制御することができれば、これまで以上に心地よい温度環境を室内に作り出すことができる。引用文献では、こうした気流の制御、つまり冷気または暖気の気流に対してどの位置から補助的な気流を付加すればよいのか、開示されていない。

また、いわゆるＰＦＣ（パラレルフローコンデンサ）と呼ばれる、冷媒が一方から他方へ平行して流れる熱交換器の場合、熱交換器の一端側と他端側とに温度差が生じることが考えられる。

本発明の一形態は、設置時に水平方向に延びて冷気または暖気の気流を吹き出す吹出口を形成し、前記吹出口の両側で前記吹出口に対して不動に固定される１対の壁体を有する構造体と、前記壁体の間に配置されて、前記水平方向に往復する冷媒管で前記冷気または前記暖気を生成する熱交換器と、前記吹出口の両側で前記壁体の外壁面に移動自在に取り付けられて、取り込んだ室内空気を吹き出す補助吹出口を形成する補助筐体とを備える空気調和機に係るものである。

こうした空気調和機では吹出口から冷気または暖気の気流が吹き出される。補助吹出口から室内空気の気流が吹き出される。この補助吹出口から吹き出される室内空気の気流と、吹出口から吹き出される熱交換器で生成された冷気または暖気とは温度差を有している。そのため、室内空気の気流により冷気や暖気の気流の向きや動きを制御することができる。冷気や暖気を室内で望まれる場所に送り込むことができる。こうして室内の温度環境を効率的に整えることができる。

このとき、冷媒管は水平方向に往復することから、熱交換器を通過する気流では、水平方向に均一な温度分布が得られることができる。温度分布が均一なことから、吹出口の両側に設けられる補助吹出口から吹き出される気流との温度差を、同一にできる。冷気または暖気の気流の両側で室内空気の気流は流れることから、１対の補助吹出口が同じ動きで制御されても、冷気または暖気の気流は的確に制御されることができる。その一方で、熱交換器の一端と他端で水平方向に温度差が形成されると、吹出口の両側に設けられる補助吹出口から吹き出される気流との温度に差が生じてしまう。そのため１対の補助吹出口から吹き出される気流の向きや風速を、それぞれ制御する必要が生じる。

空気調和機は、前記構造体に固定されて前記冷気または暖気の気流を生成する第１送風ファンを駆動する第１駆動源と、前記補助筐体に収容されて前記室内空気の気流を生成する第２送風ファンを駆動する第２駆動源とを個別に備えることができる。室内空気の気流の風速は冷気または暖気の気流の風速とは相違する風速に設定されることができる。大きい風速の気流は、それよりも小さい風速の気流の向きや動きを制御することができる。こうして確実に冷気または暖気の気流の向きや動きは制御されることができる。

本実施形態では、補助吹出口からの風量と吹出口からの風量では、吹出口からの風量の方が多い。補助吹出口から吹き出される気流の風速を、吹出口から吹き出される熱交換器で生成された冷気または暖気の気流の風速よりも速くしている。それにより、多量の空気を少量の空気で制することができ、室内を快適な環境とすることができる。

前記補助筐体は水平軸回りで回転することができる。こうして補助筐体は水平軸回りで回転運動することができる。その結果、補助吹出口の向きを重力方向に上下に偏向させることができる。こうして補助吹出口から吹き出される気流の向きは変更されることができる。

空気調和機は、前記吹出口の両側に取り付けられた前記補助筐体の移動を同期させる制御部をさらに備えることができる。２つの補助筐体の制御は簡素化されることができる。

以上のように開示の空気調和機によれば、本体の両側に配置された補助送風機から吹き出される空気と、吹出口から吹き出される冷気または暖気の気流との温度差を、吹出口の一端と他端で同じくすることができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す概念図である。一実施形態に係る室内機の外観を概略的に示す斜視図である。構造体の構成を概略的に示す斜視図である。補助筐体の構成を概略的に示す部分垂直断面図である。図４に対応し、補助筐体の回転動作を概略的に示す部分垂直断面図である。第１サイドパネルおよび第２サイドパネルの構造を概略的に示す斜視図である。ファンユニットの分解斜視図である。ラックおよび駆動ギアを概略的に示す送風路ユニットの斜視図である。風向板の駆動ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。主筐体の正面図である。第１送風ファンの構成を概略的に示す室内機の垂直断面図である。室内熱交換器の正面図である。冷房運転時に気流の一具体例を示す概念図である。暖房運転時に気流の一具体例を示す概念図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機１１の構成を概略的に示す。空気調和機１１は室内機１２および室外機１３を備える。室内機１２は例えば建物内の室内空間に設置される。その他、室内機１２は室内空間に相当する環境空間に設置されればよい。室内機１２には室内熱交換機１４が組み込まれる。室外機１３には圧縮機１５、室外熱交換機１６、膨張弁１７および四方弁１８が組み込まれる。室内熱交換機１４、圧縮機１５、室外熱交換機１６、膨張弁１７および四方弁１８は冷凍回路１９を形成する。

冷凍回路１９は第１循環経路２１を備える。第１循環経路２１は四方弁１８の第１口１８ａおよび第２口１８ｂを相互に結ぶ。第１循環経路２１には、圧縮機１５が設けられている。圧縮機１５の吸入管１５ａは四方弁１８の第１口１８ａに冷媒配管を介して接続される。第１口１８ａからガス冷媒は圧縮機１５の吸入管１５ａに供給される。圧縮機１５は低圧のガス冷媒を所定の圧力まで圧縮する。圧縮機１５の吐出管１５ｂは四方弁１８の第２口１８ｂに冷媒配管を介して接続される。圧縮機１５の吐出管１５ｂからガス冷媒は四方弁１８の第２口１８ｂに供給される。第１循環経路２１は例えば銅管などの冷媒配管で形成される。

冷凍回路１９は第２循環経路２２をさらに備える。第２循環経路２２は四方弁１８の第３口１８ｃおよび第４口１８ｄを相互に結ぶ。第２循環経路２２には、第３口１８ｃ側から順番に室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４が組み込まれる。室外熱交換器１６は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換を実現する。室内熱交換器１４は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換を実現する。第２循環経路２２は例えば銅管などの冷媒配管で形成されればよい。

室外機１３には送風ファン２３が組み込まれる。送風ファン２３は室外熱交換器１６に通風する。送風ファン２３は例えば羽根車の回転に応じて気流を生成する。気流は室外熱交換器１６を通り抜ける。通り抜ける気流の流量は羽根車の毎分回転数に応じて調整される。気流の流量に応じて室外熱交換器１６では冷媒と空気との間で交換される熱エネルギー量が調整される。

室内機１２は本体ユニット２５および１対のファンユニット２６を備える。本体ユニット２５には室内熱交換器１４および第１送風ファン２７が組み込まれる。第１送風ファン２７は室内熱交換器１４に通風する。第１送風ファン２７は羽根車の回転に応じて気流を生成する。第１送風ファン２７の働きで本体ユニット２５には室内空気が吸い込まれる。室内空気は室内熱交換器１４を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は本体ユニット２５から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の毎分回転数に応じて調整される。気流の流量に応じて室内熱交換器１４では冷媒と空気との間で交換される熱エネルギー量を調整することができる。ファンユニット２６は室内空気を吸い込んで当該室内空気を吹き出す。

冷凍回路１９で冷房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第３口１８ｃを相互に接続し第１口１８ａおよび第４口１８ｄを相互に接続する。したがって、圧縮機１５の吐出管１５ｂから高温高圧の冷媒が室外熱交換器１６に供給される。冷媒は室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４を順番に流通する。室外熱交換器１６では冷媒から外気に放熱する。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室内熱交換器１４で周囲の空気から吸熱する。冷気が生成される。冷気は第１送風ファン２７の働きで室内空間に流される。

冷凍回路１９で暖房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第４口１８ｄを相互に接続し第１口１８ａおよび第３口１８ｃを相互に接続する。圧縮機１５から高温高圧の冷媒が室内熱交換器１４に供給される。冷媒は室内熱交換器１４、膨張弁１７および室外熱交換器１６を順番に流通する。室内熱交換機１４では冷媒から周囲の空気に放熱する。暖気が生成される。暖気は第１送風ファン２７の働きで室内空間に流される。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室外熱交換器１６で周囲の空気から吸熱する。その後、冷媒は圧縮機１５に戻る。

図２は一実施形態に係る室内機１２の外観を概略的に示す。室内機１２の本体ユニット２５は構造体２８を備える。構造体２８にはアウターパネル２９が覆い被さる。構造体２８の下面には吹出口３１が形成される。吹出口３１は下向きに開口する。構造体２８は例えば室内の壁面に固定されることができる。吹出口３１は、設置時に水平方向となる向きに延びて設けられており、室内熱交換器１４で生成される冷気または暖気の気流を吹き出す。

吹出口３１には前後１対の上下風向板３２ａ、３２ｂが配置される。上下風向板３２ａ、３２ｂはそれぞれ水平軸線３３ａ、３３ｂ回りに回転することができる。本実施形態では上下風向板３２ａ、３２ｂの後端が回動軸となっているが、これに限るものではない。回転に応じて上下風向板３２ａ、３２ｂは吹出口３１を開閉することができる。

図３に示されるように、構造体２８には吸込口３４が形成される。吸込口３４は構造体２８の正面および上面で開口する。アウターパネル２９は構造体２８の正面で吸込口３４に覆い被さることができる。吸込口３４は、設置時に水平方向に延びて室内熱交換器１４に流入する気流を取り込む。

水平方向に延びる吸込口３４および吹出口３１の両側で構造体２８の外壁面となる本体の両端部には個別にファンユニット２６が取り付けられる。ファンユニット２６は構造体２８の外壁面の外側に配置される。ファンユニット２６はそれぞれ補助筐体３５を備える。補助筐体３５は構造体２８に対して移動自在に構造体２８の外壁面に支持される。ここでは、補助筐体３５は、構造体２８の外壁面に交差する回転軸回りで回転することができる。本実施形態においてファンユニット２６の回転軸は水平軸線３６としている。水平軸線３３ａ、３３ｂ、３６は相互に平行に延びる。構造体２８の外壁面は相互に平行に広がる。したがって、構造体２８の両端部に設けられた外壁面は水平軸３３ａ、３３ｂ、３６に直交する。

補助筐体３５には補助吸込口３７が形成される。補助吸込口３７は構造体２８の外壁面の垂直方向から室内空気を取り込む。補助吸込口３７は補助吸込口カバー３８で覆われる。補助吸込口カバー３８は補助筐体３５に取り付けられる。補助吸込口カバー３８の輪郭は水平軸線３６に同軸の仮想円筒面３９の内側で当該仮想円筒面３９に沿って区画される。すなわち、補助吸込口カバー３８は円形の輪郭を有する。補助吸込口カバー３８には複数の開口４１が形成される。開口４１は補助吸込口３７の内外の空間を相互に接続する。

補助筐体３５には補助吹出口４２が形成される。補助吹出口４２は、補助吸込口３７から補助筐体３５に取り込まれた室内空気を吹き出す。補助吹出口４２から気流は外壁面に沿った方向に吹き出す。補助筐体３５が水平軸線３６回りで回転運動すると、補助吹出口４２は重力方向に上下に変位することができる。補助吹出口４２から吹き出される気流の向きは変更されることができる。ここでは、重力方向に補助吹出口４２を下降させる補助筐体３５の回転の向きに従って順方向側を「下流」といい、逆方向側を「上流」という。補助吹出口４２には風向板４３が取り付けられる。風向板４３は、補助吹出口４２から吹き出される気流の向きを、水平方向に偏向させることができる。

なお、補助筐体３５の姿勢を変化させる構造は、これに限るものではない。例えば、補助吹出口４２に上下方向に風向を変更する風向板を設け、構造体２８の外壁面で補助筐体３５の背面側を軸支し、水平方向に補助吹出口４２の向きを変えるようにしてもよい。また、補助吹出口４２に左右方向に風向を変更する風向板を設け、構造体２８の外壁面に設けたガイドレールにより、補助筐体３５を上下に移動するようにしてもよい。

構造体２８は補助構造体４４を備える。補助構造体４４は補助筐体３５の周囲で外壁面に形成される。補助構造体４４は外壁面から補助筐体３５よりも外側に突き出る。補助構造体４４の縁は前述の仮想円筒面３９の外側で当該仮想円筒面３９に沿って仕切られる。

図４に示されるように、補助筐体３５の外縁は第１ストッパ面４６を形成する。第１ストッパ面４６は水平軸線３６から第１距離Ｄ１の外端と第１距離Ｄ１よりも小さい第２距離Ｄ２の内端との間に設けられている。第１ストッパ面４６は補助筐体３５が水平軸線３６回りに上流に回動する際、後述する規制体５１に当接するように形成されている。第１ストッパ面４６は平面で形成されることができる。第１ストッパ面４６は、水平軸線３６を含む仮想平面内に含まれてもよく、そういった仮想平面に対して所定の傾斜角で傾斜してもよい。

補助筐体３５の外縁は第２ストッパ面４７を形成する。第２ストッパ面４７は水平軸線３６から第３距離Ｄ３の外端と第３距離Ｄ３よりも小さい第４距離Ｄ４の内端との間に設けられている。第２ストッパ面４７は補助筐体３５が水平軸線３６回りに下流に回動する際、後述する補助規制部５８に当接するように形成されている。第２ストッパ面４７は平面で形成されることができる。第２ストッパ面４７は、水平軸線３６を含む仮想平面内に含まれてもよく、そういった仮想平面に対して所定の傾斜角で傾斜してもよい。

補助筐体３５の外縁は第１縁面４８および第２縁面４９を形成する。第１縁面４８は第１ストッパ面４６の外端から水平軸線３６回りに下流に広がる。第１縁面４８は例えば湾曲面で構成されることができる。湾曲面は、水平軸線３６から第１距離Ｄ１の半径の円筒面に沿って広がることができる。第２縁面４９は第１ストッパ面４６の内端から第２ストッパ面４７の内端まで広がる。第２縁面４９は例えば湾曲面で構成されることができる。

補助構造体４４は規制体５１を形成する。規制体５１は、構造体２８に設けられ吹出口３１の両側に固定される壁体５２の外壁面５２ａに対して垂直方向に当該外壁面５２ａから立ち上がる壁で構成されることができる。規制体５１は、水平軸線３６回りで下流に面する壁面を有する。規制体５１は第１ストッパ面４６の移動経路上に配置される。規制体５１は、補助筐体３５の回転を通じて補助吹出口４２を上方に移動させる際に第１ストッパ面４６が当接するようになっている。こうして、規制体５１は、補助筐体３５の回転を通じて補助吹出口４２を上方に移動させる際に、第１ストッパ面４６の進路に位置して補助筐体３５の回転を規制する。回転の規制に応じて補助筐体３５は停止位置すなわち水平姿勢に位置決めされることができる。この水平姿勢では補助吹出口４２は水平方向に向けられる。

上述した水平姿勢において、壁体５２の下面と補助筐体３５の下面は、同一面となるようになっている。これにより、空気調和機１１の設置作業の際に空気調和機１１の両側を作業者が保持する場合、段差を有しないため保持しやすくなっている。また、規制体５１は、後述する駆動モータ９１で補助筐体３５を回転させる際の回転止めも兼ねている。これにより、駆動モータ９１で補助筐体３５を上方向に回転させる際、補助筐体３５が水平姿勢となったかどうかを検出する検出手段を設けずに済むため、コストダウンを図れる。

補助構造体４４は第１壁５３を備える。第１壁５３は例えば一定の厚さをもつ湾曲壁で構成されることができる。第１壁５３は、壁体５２の外壁面５２ａに対して垂直方向に当該外壁面５２ａから立ち上がる。こうして第１壁５３は補助筐体３５よりも外側に突き出る。第１壁５３の壁面は水平軸線３６に平行に外壁面５２ａの垂直方向に母線を有する。第１壁５３は、水平軸線３６から第１距離Ｄ１の位置で水平軸線３６回りに第１の中心角範囲θ１にわたって補助筐体３５の外縁すなわち第１ストッパ面４６の外端が描く移動軌跡に沿って広がる。ここで、第１壁５３の壁面は、補助筐体３５の回転時に第１縁面４８に干渉しないよう湾曲して設けられている。

補助構造体４４は第２壁５４を備える。第２壁５４は例えば一定の厚さをもつ湾曲壁で構成されることができる。第２壁５４は、壁体５２の外壁面５２ａに対して垂直方向に当該外壁面５２ａから立ち上がる。こうして第２壁５４は補助筐体３５よりも外側に突き出る。第２壁５４の壁面は水平軸線３６に平行に外壁面５２ａの垂直方向に母線を有する。第２壁５４は、水平軸線３６から第２距離Ｄ２の位置で水平軸線３６回りに第１の中心角範囲θ１の外側に位置する第２の中心角範囲θ２にわたって補助筐体３５の外縁すなわち第２縁面４９が描く移動軌跡に沿って広がる。ここでは、規制体５１から上流に向かって離れるにつれて水平軸線３６から第２壁５４までの距離は第２距離Ｄ２から縮小することができる。こうして補助筐体３５の回転時に第２壁５４と補助筐体３５との干渉は回避されることができる。つまり、第２壁５４の壁面は、補助筐体３５の回転時に第２縁面４９に干渉しないよう設けられている。規制体５１は第１壁５３から第２壁５４まで連続する。このとき、第１の中心角範囲θ１は０（ゼロ）度よりも大きく１８０度よりも小さく設定されることができる。第１の中心角範囲θ１と第２の中心角範囲θ２とが隣接する場合には、第１の中心角範囲θ１と第２の中心角範囲θ２との総和は１８０度よりも小さく設定される。

補助構造体４４は第１外壁５５を備える。第１外壁５５は第１壁５３よりも構造体２８の上面側の位置で壁体５２の外壁面５２ａに対して垂直方向に当該外壁面５２ａから立ち上がる。第１外壁５５は第１壁５３の下流端から構造体２８の背面側に延びる。第１外壁５５は第１壁５３の裏壁面に鋭角となるよう交差角γ１で交差する。同様に、補助構造体４４は第２外壁５６を備える。第２外壁５６は第２壁５４よりも構造体２８の下面側の位置で壁体５２の外壁面５２ａに対して垂直方向に当該外壁面５２ａから立ち上がる。第２外壁５６は第２壁５４の上流端から構造体２８の背面側に延びる。第２外壁５６は第２壁５４の裏壁面に鋭角となるよう交差角γ２で交差する。第１壁５３、第２壁５４、規制体５１、第１外壁５５および第２外壁５６の上端は１枚の板片５７で相互に結合される。

第２壁５４の上流端には補助規制部５８が形成される。図５に示されるように、補助規制部５８は第２ストッパ面４７の移動経路上に配置される。補助規制部５８は、補助筐体３５の回転を通じて補助吹出口４２を下方に移動させる際に第２ストッパ面４７が当接するようになっている。こうして、補助規制部５８は、補助筐体３５の回転を通じて補助吹出口４２を下方に移動させる際に、第２ストッパ面４７の進路に位置して補助筐体３５の回転を規制する。回転の規制に応じて補助筐体３５は下吹き６０度位置に位置決めされることができる。この下吹き６０度位置では補助吹出口４２は下向きに水平軸線３６回りに６０度回転する。

図６に示されるように、構造体２８は主筐体６１ａ、前面パネル６１ｂ並びに第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂを備える。主筐体６１ａに吹出口３１が形成される。吹出口３１の両側で主筐体６１ａに第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂが取り付けられる。第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂは構造体２８の外殻を構成している。第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂはそれぞれ壁体５２を有する。それぞれの壁体５２は相互に平行に広がる。壁体５２の外壁面５２ａは構造体２８の外壁面に相当する。ここでは、外壁面５２ａは水平軸線３６に直交すればよい。こうして外壁面５２ａは相互に平行に広がる。壁体５２は吹出口３１の両側で吹出口３１に対して不動に固定される。第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂにそれぞれ補助構造体４４が一体化される。本実施形態では第１サイドパネル６２ａおよび補助構造体４４は１部材で構成されているが、別部材で構成されていてもよい。こうした部材は硬質の樹脂材料から一体成型に基づき形成されることができる。同様に、第２サイドパネル６２ｂおよび補助構造体４４は１部材を構成することができる。

第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂの構造体２８への取り付けにあたってねじ６４が用いられる。ねじ６４は第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂを貫通して主筐体６１ａにねじ込まれる。ねじ６４のねじ込みにあたってねじ６４の軸心は、水平軸線３６に平行でかつ設置時に床面に対して垂直となり第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂの前面側に位置する仮想平面６５に直交する。ここでは、仮想平面６５は水平軸線３６に平行に広がる。しかも、仮想平面６５は構造体２８の正面を向く。主筐体６１には仮想平面６５にねじ穴が面するようにねじボス部６６が規定される。第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂにはねじボス部６６に重ねられるねじ挿通片６７がそれぞれ設けられる。ねじ６４はねじ挿通片６７を貫通しねじボス部６６にねじ込まれる。

図７に示されるように、個々のファンユニット２６は補助筐体３５および取り付け板６８を備える。取り付け板６８には補助筐体３５が結合される。取り付け板６８および補助筐体３５でファンユニット２６の外観は構成される。補助筐体３５の内部には送風路ユニット８３および遠心ファン８１が備えられている。取り付け板６８は壁体５２の外壁面５２ａに重ねられる。取り付け板６８は壁体５２にねじ止めされる。ねじ６９は壁体５２の内壁面（外壁面の裏側）から壁体５２を貫通して取り付け板６８にねじ込まれる。個々のねじ６９は水平軸線３６に平行な軸心を有することができる。こうしてファンユニット２６は第１サイドパネル６２ａおよび第２サイドパネル６２ｂにそれぞれ固定される。

ファンユニット２６は駆動源すなわちモータ７１を備える。モータ７１は取り付け板６８を介して吹出口３１の両側で壁体５２の外壁面５２ａに固定される。モータ７１は例えば電動モータで構成されることができる。モータ７１は固定子および回転子を収容するモータ筐体７２を備える。モータ筐体７２から駆動軸７３が突出する。駆動軸７３は回転子に連結される。固定子および回転子の間で発生する磁力の相互作用に基づき駆動軸７３は軸心回りで回転することができる。駆動軸７３の軸心は壁体５２の外壁面５２ａに交差する。ここでは、駆動軸７３の軸心は壁体５２の外壁面５２ａに直交する。駆動軸７３の軸心は水平軸線３６に重なることができる。

ファンユニット２６は制御基板７４を備える。制御基板７４は壁体５２の外壁面５２ａとモータ筐体７２との間に配置される。モータ筐体７２は制御基板７４に支持される。制御基板７４では制御回路が構築される。制御回路はモータ７１の回転子の回転を制御する。制御基板７４には雌コネクタ７５が実装される。雌コネクタ７５には対応の雄コネクタが結合されることができる。雄コネクタには配線７７が接続されることができる。制御回路には配線７７から制御信号が供給されることができる。

ファンユニット２６は板金部材７８を備える。板金部材７８は壁体５２の外壁面５２ａと制御基板７４との間に配置される。制御基板７４は板金部材７８に支持される。板金部材７８は取り付け板６８に固定される。板金部材７８は１枚の板金から形成されることができる。板金は例えばステンレス鋼から成形されることができる。板金部材７８は制御基板７４の輪郭よりも大きく制御基板７４の板面に沿って広がる。板金部材７８は壁体５２に制御基板７４を連結する。

ファンユニット２６は保護部材７９を備える。保護部材７９は難燃樹脂材から形成される。保護部材７９は送風路ユニット８３に取り付けられる。保護部材７９はいわゆるドーム形に形成されることができる。保護部材７９は板金部材７８と協働で収容空間を区画する。収容空間にはモータ筐体７２、制御基板７４および雌コネクタ７５が収容される。モータ７１の駆動軸７３は保護部材７９を貫通して収容空間の外側に突き出る。保護部材７９の外側でモータ７１の駆動軸７３には第２送風ファンすなわち遠心ファン８１が装着される。遠心ファン８１には例えばシロッコファンが用いられることができる。遠心ファン８１は駆動軸７３の軸心回りで回転する。

ファンユニット２６は複数のローラー８２を備える。ここでは、ローラー８２は水平軸線３６回りに適宜の間隔で配置される。ローラー８２は円柱体を有する。円柱体は保護部材７９に回転自在に支持される。円柱体の軸心は水平軸線３６に平行に延びる。ローラー８２は円柱体の軸心回りで回転することができる。円柱体は例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）とった樹脂材料から形成されることができる。円柱体は水平軸線３６に同軸の仮想円筒面に内接する。ローラー８２の支軸は例えば保護部材７９および取り付け板６８の間に挟まれることができる。

ファンユニット２６は送風路ユニット８３を備える。送風路ユニット８３は第１部材８３ａおよび第２部材８３ｂで構成される。送風路ユニット８３および保護部材７９で遠心ファン８１の収容空間が区画される。こうして遠心ファン８１は送風路ユニット８３に収容される。第１部材８３ａは遠心ファン８１の周囲を囲む。送風路ユニット８３は、補助吸込口３７に通じる開口８４と、遠心ファン８１の下側から補助吹出口４２まで延びる送風路８５とを形成する。遠心ファン８１が回転すると、遠心ファン８１の回転軸に沿って開口８４から室内空気は取り込まれる。遠心ファン８１は全周にわたって遠心方向に室内空気を押し出す。こうして押し出された室内空気は送風路８５を伝って補助吹出口４２から吹き出す。

送風路８５は、補助吹出口４２における遠心ファン８１の回転軸よりも下側となる範囲が上側よりも大きく開口するように設けられる。ファンユニット２６の吹出口３１に近い側に補助吹出口４２を開口することで、ファンユニット２６を水平軸線３６を中心に回動させても、補助吹出口４２が吹出口３１から大きく離間しないようになっている。

送風路ユニット８３は保護部材７９に連結される。送風路ユニット８３の第１部材８３ａには円筒部８６が形成されている。円筒部８６は内面に水平軸線３６に同軸の円筒面８６ａを形成する。この円筒面８６ａには、保護部材７９の外周側に備えられた複数のローラー８２が内接する。その結果、円筒部８６はローラー８２群に装着されることができる。こうして送風路ユニット８３はローラー８２群を介して水平軸線３６回りで回転自在に保護部材７９に連結される。

補助筐体３５は第１化粧筐体８７ａおよび第２化粧筐体８７ｂで構成される。第１化粧筐体８７ａおよび第２化粧筐体８７ｂは送風路ユニット８３を覆うように連結される。送風路ユニット８３の開口８４は補助筐体３５の補助吸込口３７に重なる。送風路ユニット８３の送風路８５は補助筐体３５の補助吹出口４２に接続される。こうして補助筐体３５内に遠心ファン８１やモータ７１は収容される。取り付け板６８には、モータ７１、保護部材７９および遠心ファン８１が取り付けられ、保護部材７９に対して送風路ユニット８３が水平軸線３６回りで回転可能に保持されている。

図８に示されるように、送風路ユニット８３の円筒部８６にはラック８８が形成される。ラック８８は水平軸線３６に沿った方向にローラー８２からずれた位置で円筒面８６ａ上に配置されて水平軸線３６に同心に延びる。ラック８８には駆動ギア８９が噛み合う。駆動ギア８９の回転軸は水平軸線３６に平行に設定される。駆動ギア８９の回転に応じて水平軸線３６回りで円筒部８６が保護部材７９に対して回転することができる。すなわち、送風路ユニット８３は回転することができる。

取り付け板６８には駆動源すなわち駆動モータ９１が取り付けられる。駆動モータ９１の駆動軸は駆動ギア８９に連結される。駆動軸の軸心は駆動ギア８９の回転軸に重なる。こうして駆動ギア８９の回転は駆動モータ９１の動力に基づき引き起こされる。駆動モータ９１は補助筐体３５の回転を引き起こす駆動力を生成する。

図９に示されるように、ファンユニット２６は風向板４３の駆動ユニット９２を備える。風向板４３は、水平軸線３６に直交する仮想平面内であって水平軸線３６に同心の仮想円に接する接線（回転軸９５）回りで姿勢を変化させることができる。駆動ユニット９２は補助筐体３５に収容されて送風路８５の上側で送風路ユニット８３に固定される。駆動ユニット９２はリンク部材９３を備える。リンク部材９３は風向板４３の上端に偏心軸９６を介して連結される。連結にあたって送風路ユニット８３にはリンクケース９４が固定される。リンクケース９４は風向板４３の上端を、風向板４３の回転軸９５回りで回転自在に保持する。風向板４３の上端には風向板４３の回転軸９５から偏心して風向板４３の回転軸９５に平行に延びる偏心軸９６が接続される。リンクケース９４には偏心軸９６の案内路９７が形成される。偏心軸９６の案内路９７は風向板４３の回転時に風向板４３の回転軸９５に同心の円弧に沿って偏心軸９６の移動を案内する。

駆動ユニット９２は駆動源すなわち駆動モータ９８を備える。駆動モータ９８は例えば送風路ユニット８３に固定されることができる。駆動モータ９８は風向板４３の回転軸９５に平行に延びる駆動軸９８ａを有する。駆動軸９８ａの上端は回転自在にリンクケース９４で保持される。駆動軸９８ａの上端には駆動軸９８ａの軸心９９から偏心して駆動軸９８ａの軸心９９に平行に延びる偏心軸１０１が接続される。リンクケース９４には偏心軸１０１の案内路１０２が形成される。偏心軸１０１の案内路１０２は駆動軸９８ａの軸心９９に同心の円弧に沿って偏心軸１０１の移動を案内する。

リンク部材９３は回転自在に偏心軸９６、１０１を保持する。駆動モータ９８の回転に応じて偏心軸１０１が案内路１０２内で移動すると、偏心軸１０１の移動はリンク部材９３の移動を引き起こす。移動にあたってリンク部材９３はその姿勢を維持する。偏心軸１０１の動きは同一の経路に沿って偏心軸９６の動きを生み出す。こうして風向板４３の姿勢は同期で変化することができる。駆動ユニット９２は風向板４３の姿勢変化を引き起こす駆動力を生成する。

風向板４３の背後で補助吹出口４２内には遮蔽板１０３が配置される。遮蔽板１０３は送風路８５の流出端の外縁１０４から重力方向上方に広がる。遮蔽板１０３は補助吹出口４２内で送風路８５の流出端以外を塞ぐ。

図１０に示されるように、構造体２８を構成する主筐体６１ａの前面には第１電装品ユニット１０５が取り付けられる。主筐体６１ａに前面パネル６１ｂが固定されると、第１電装品ユニット１０５は前面パネル６１ｂで覆われる。第１電装品ユニット１０５は、外壁面５２ａを含む１対の仮想平面１０６ａ、１０６ｂで仕切られてそれら仮想平面１０６ａ、１０６ｂに挟まれる空間内に配置される。ここでは、第１電装品ユニット１０５は室内熱交換器１４の前方に配置される。第１電装品ユニット１０５は、水平軸線３６に直交しつつ室内熱交換器１４の両端を通る１対の仮想平面１０７ａ、１０７ｂで仕切られてそれら仮想平面１０７ａ、１０７ｂに挟まれる空間内に配置される。

主筐体６１ａの前面には第２電装品ユニット１０８が取り付けられる。主筐体６１ａに前面パネル６１ｂが固定されると、第２電装品ユニット１０８は前面パネル６１ｂで覆われる。第２電装品ユニット１０８は、外壁面５２ａを含む１対の仮想平面１０６ａ、１０６ｂで仕切られてそれら仮想平面１０６ａ、１０６ｂに挟まれる空間内に配置される。ここでは、外壁面５２ａを含む仮想平面１０６ａと室内熱交換器１４ｂの一端を仕切る仮想平面１０７ａとで仕切られてこれら仮想平面１０６ａ、１０７ａに挟まれる空間内に第１送風ファン２７の駆動源１０９が少なくとも部分的に配置される。第２電装品ユニット１０８は室内熱交換器１４の前面で広がって当該空間に突き出る。言い換えると、第２電装品ユニット１０８は室内熱交換器１４の一端を仕切る仮想平面１０７ａを越えて、外壁面５２ａを含む仮想平面１０６ａまで延びることができる。

第１制御基板および第２制御基板で制御部を構成している。第１電装品ユニット１０５には第１制御基板が収容される。第１制御基板には第１送風ファン２７の駆動源１０９の電源部および制御部、遠心ファン８１のモータ７１の制御部、補助筐体３５の駆動モータ９１の電源部および制御部、駆動ユニット９２の駆動モータ９８の電源部および制御部、その他の電気部品が接続される。接続にあたって例えば配線が用いられることができる。第２電装品ユニット１０８には第２制御基板が収容される。第２制御基板には、室外機との通信ケーブルおよび商用電源が供給されるコンセントケーブルが接続される端子台、および、遠心ファン８１のモータ７１の電源が設けられている。制御部は、商用電源から供給される電力に基づき、駆動源１０９、モータ７１、駆動モータ９１および駆動モータ９８の動作を制御する。モータ７１の動作に応じて室内空気の吹き出しは調整される。駆動モータ９１の動作に応じて補助筐体３５の回転運動は調整される。

端子台は、仮想平面１０６ａ、１０７ａに挟まれる空間内に配置される。通信ケーブルおよびコンセントケーブルは本体の背面側から仮想平面１０６ａ、１０７ａに挟まれる空間内に挿通されているため、端子台に接続する作業が容易となる。遠心ファン８１のモータ７１の電源は吸込口３４の近傍に配置されているため、吸込口を通過する気流により冷却される。端子台とモータ７１の電源基板は別体になっていてもよい。

図１１に示されるように、室内機１２の側面視において、補助筐体３５の輪郭１１１が規定される。第１電装品ユニット１０５および第２電装品ユニット１０８は、室内機１２の側面視において、輪郭１１１内に配置される。

主筐体２８には第１送風ファン２７が回転自在に支持される。第１送風ファン２７には例えばクロスフローファンが用いられることができる。第１送風ファン２７は水平軸線３６に平行な回転軸１１２回りで回転することができる。第１送風ファン２７の回転軸１１２は設置時に水平方向に延びる。こうして第１送風ファン２７は吹出口３１に平行に配置される。第１送風ファン２７の周囲には室内熱交換器１４が配置される。

主筐体２８には駆動源１０９が固定される。駆動源１０９には例えば電動モータが用いられることができる。駆動源１０９の駆動軸はその軸心回りで回転する。駆動軸は第１送風ファン２７の回転軸１１２に同軸に配置されることができる。駆動源１０９の駆動軸は第１送風ファン２７の回転軸に結合されることができる。こうして駆動源１０９の駆動力は第１送風ファン２７に伝達される。駆動源１０９は第１送風ファン２７を駆動する。第１送風ファン２７の回転に応じて気流は室内熱交換器１４を通過する。その結果、冷気または暖気の気流が生成される。冷気または暖気の気流は吹出口３１から吹き出される。

図１２に示されるように、室内熱交換器１４は壁体５２の間に配置される。室内交換器１４は仮想平面１０７ａ、１０７ｂで挟まれる空間内に収容される。室内熱交換器１４は冷媒管１１３を備える。冷媒管１１３は水平方向に往復する。すなわち、冷媒管１１３は、水平軸線３６に平行に延び、仮想平面１０７ｂで折り返され、再び水平軸線３６に平行に延び、再び仮想平面１０７ａで折り返され、これらが繰り返される。冷媒管１１３は第２循環経路２２の一部を構成する。冷媒管１１３には複数の放熱板１１４が結合される。放熱板１１４は水平軸線３６に直交しつつ相互に平行に広がる。冷媒管１１３および放熱板１１４は例えば銅といった金属材料から成形されることができる。冷媒管１１３および放熱板１１４を通じて冷媒と空気との間で熱交換が実現される。

次に空気調和機１１の動作を説明する。例えば冷房運転が設定されると、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第３口１８ｃを相互に接続し第１口１８ａおよび第４口１８ｄを相互に接続する。圧縮機１５の動作に応じて冷媒が冷凍回路１９を循環する。その結果、室内熱交換機１４で冷気が生成される。冷気の温度は少なくとも室内空気の温度よりも低い。室温センサで検出される室温に応じて圧縮機１５の動作は制御される。その他、例えば人感センサで在室者の不存在が所定の期間にわたって検出されると、圧縮機１５は停止されてもよい。

第１送風ファン２７が回転すると、例えば図１３に示されるように、冷気の気流１１５が吹出口３１から吹き出る。このとき、上下風向板３２ａ、３２ｂの姿勢は適宜に制御される。上下風向板３２ａ、３２ｂの向きに応じて気流１１５の吹き出しは制御されることができる。ここでは、上下風向板３２ａ、３２ｂを床面に対してほぼ平行とすることで、冷気の気流１１５を吹出口３１から水平方向に吹き出すようにしている。

第２送風ファン８１が回転すると、ファンユニット２６では補助筐体３５内の空間に補助吸込口３７から室内空気が吸い込まれる。室内空気の温度は室温に等しい。吸い込まれた室内空気の気流はファンユニット２６の補助吹出口４２から吹き出す。このとき、補助筐体３５の姿勢は水平軸線３６回りで適宜に制御される。例えば図１３に示されるように、補助筐体３５の姿勢は水平姿勢から前下がりに変化することができる。補助筐体３５は水平方向よりも下向きに補助吹出口４２からの気流１１６の吹き出しを誘導することができる。室内空気の気流１１６は補助吹出口４２から下向きに吹き出す。

一般に、室内機１２は室内で比較的に高い位置に設置される。冷気の気流１１５が水平方向に誘導されれば、冷気は高い位置から床面に向かって下降していく。室内では徐々に冷気が蓄積されていく。このとき、ファンユニット２６は在室者Ｍに直接に室内空気の気流１１６を向けることができる。ファンユニット２６は冷房運転時にいわゆる扇風機の代わりとして機能することができる。室内空気の気流１１６には冷気の混入は防止されることができ、その結果、在室者Ｍは心地よい涼感を得ることができる。在室者Ｍは、室内の温度低下に基づく涼感に加え、気流１１６により生じる気化熱に基づく涼感を得ることができる。

例えば暖房運転が設定されると、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第４口１８ｄを相互に接続し第１口１８ａおよび第３口１８ｃを相互に接続する。圧縮機１５の動作に応じて冷媒が冷凍回路１９を循環する。その結果、室内熱交換機１４で暖気が生成される。暖気の温度は少なくとも室内空気の温度よりも高い。室温センサで検出される室温に応じて圧縮機１５の動作は制御される。例えば人感センサで在室者の不存在が所定の期間にわたって検出されると、圧縮機１５は停止されてもよい。

図１４に示されるように、暖房運転では第１送風ファン２７の回転に応じて暖気の気流１１５が吹出口３１から吹き出す。このとき、上下風向板３２ａ、３２ｂの姿勢は下向きに確立されることができる。上下風向板３２ａ、３２ｂは下向きに床面に向かって吹出口３１からの気流１１５の吹き出しを誘導する。暖気の気流１１５は吹出口３１から下向きに吹き出す。

ここでは、補助筐体３５の姿勢は水平姿勢に保持される。補助筐体３５は水平方向に補助吹出口４２からの気流１１６の吹き出しを誘導する。室内空気の気流１１６は補助吹出口４２から水平方向に吹き出す。例えば設定温度よりも低い特定の温度に室温が達するまで、ファンユニット２６の水平方向の吹き出しは維持されることができる。室温は室温センサで検出されることができる。

暖気の気流１１５が下向きに誘導されれば、暖気は床面に向かって吹き出されることができる。室内の温度が低いと、例えば図１４に示されるように、暖気はすぐさま床面から天井に向かって上昇しやすい。このとき、ファンユニット２６は、上昇してくる暖気を巻き込みながら室内に空気の流れを生起することができる。空気の流れに沿って暖気は再び床面に向かって下降することができる。こうして室内の下方には十分に暖気が送り込まれる。室内全体が暖まらなくとも、暖房効果を得られる。

こうした空気調和機１１では本体ユニット２５の吹出口３１から冷気または暖気の気流１１５が吹き出される。ファンユニット２６の補助吹出口４２から室内空気の気流１１６が吹き出される。室内空気の気流１１６は冷気や暖気の気流１１５の向きや動きを制御することができる。冷気や暖気は室内で望まれる場所に送り込まれることができる。こうして室内の温度環境は効率的に整えられることができる。このとき、ファンユニット２６の補助吹出口４２は本体ユニット２５の吹出口３１から吹き出される気流に対して相対的に移動することができる。したがって、室内空気の気流１１６は所望の向きに設定されることができる。こうした向きの設定によれば、冷気や暖気の気流１１５の向きや動きは的確に制御されることができる。

例えば、補助吹出口４２の気流１１６の風速が吹出口３１の気流１１５の風速よりも大きいと、大きい風速の気流１１６はそれよりも小さい風速の気流１１５を制することができる。室内空気の気流１１６は冷気の気流１１５の向きや動きを制御することができる。冷気は室内で望まれる場所に送り込まれることができる。例えば冷房運転時に、補助筐体３５の水平姿勢が確立されると、補助吹出口４２の気流１１６は冷気の気流１１５とともに天井および壁を伝って床面に向かって緩やかに吹き下りることができる。室内では床面に沿って緩やかな空気の流れが生起されることができる。在室者Ｍは対流の微風に応じて不自然でない心地よい涼感を得ることができる。

このとき、冷媒管１１３は水平方向に往復することから、室内熱交換器１４を通過することで生成される冷気または暖気の気流１１５では、水平方向に均一な温度分布を得られる。温度分布が均一なことから、吹出口３１から吹き出される気流１１５と補助吹出口４２から吹き出される気流１１６との温度差を、吹出口３１の両側で同一にできる。よって１対の補助吹出口４２を、同じ向きに制御することが可能となる。特に、第１電装品ユニット１０５や第２電装品ユニット１０８の制御部は補助筐体３５の回転運動を同期させることから、制御は簡素化されることができる。補助筐体３５が個別に回転運動する場合に比べて制御プログラムは簡素化されることができる。

１２空気調和機（室内機）、１４熱交換器（室内熱交換器）、２７第１送風ファン、２８構造体、３１吹出口、３５補助筐体、３６水平軸（水平軸線）、４２補助吹出口、５２壁体、５２ａ外壁面、７１第２駆動源（モータ）、８１第２送風ファン（遠心ファン）、１０５制御部（第１電装品ユニット）、１０９第１駆動源（駆動源）、１１３冷媒管。

Claims

設置時に水平方向に延びて冷気または暖気の気流を吹き出す吹出口を形成し、前記吹出口の両側で前記吹出口に固定される１対の壁体を有する構造体と、
前記壁体の間に配置されて、前記水平方向に往復する冷媒管を有し、空気と熱交換することで前記冷気または前記暖気を生成する熱交換器と、
前記吹出口の両側で前記壁体に移動自在に取り付けられて、取り込んだ室内空気を吹き出す補助吹出口を形成する補助筐体と
を備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１に記載の空気調和機において、前記構造体に固定されて前記冷気または暖気の気流を生成する第１送風ファンを駆動する第１駆動源と、前記補助筐体に収容されて前記室内空気の気流を生成する第２送風ファンを駆動する第２駆動源とを個別に備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１または２に記載の空気調和機において、前記補助筐体は水平軸回りで回転することを特徴とする空気調和機。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機において、前記吹出口の両側に取り付けられた前記補助筐体の移動を同期させる制御部をさらに備えることを特徴とする空気調和機。