JP2017053500A - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】貫流ファンの入力が低減され、風向制御性が確保される空気調和機の室内ユニットを提供する。
【解決手段】空気調和機の室内ユニットは、気流を吹き出す吹出口と、吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に変える上下風向板と、を備え、吹出口の風路は、バックケーシング１５１とフロントケーシングに挟まれて室内ユニット本体の幅方向に構成され、バックケーシング１５１の気流の流れ方向の先端部には、該先端部の他の部分よりも流れ方向の下流側へ向けて突出した突出部４１０を有する。突出部４１０は、バックケーシング１５１の幅方向の中央部に形成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、貫流ファンの入力が低減され、風向制御性が確保される空気調和機の室内ユニットに関する。

特許文献１には、羽根車（貫流ファン）の軸方向の中央部寄りの部位は、吹出口から羽根車の下部近傍の部位まで、幅方向の両端部より通風路側に突出される例が記載されている。また、特特許文献２には、リアガイダの長手方向の中央部のリアガイダを、曲げ支点を中心に回転曲げして、送風路を縮小、拡大する例が記載されている。

特開２００８−２７５１９３号公報 特開２００８−１５７５１４号公報

貫流ファンは、空気調和機の室内機に送風機として広く搭載されている。近年、省エネ性能のニーズは高まる一方である。特に、伝熱面積向上のために熱交換器を大きくし、さらに清潔性向上のために塵埃除去用フィルタを設けている。このため通風抵抗が大きくなってファン入力が大きくなりやすいことから、貫流ファンを回転するファンモータ入力の低減は大きな課題である。

特許文献１において、サージング現象の生じやすさによってケーシング中央部付近をモータで押し上げることにより中央部の静圧が両端部に比べて低くなり、サージング現象抑制とファン入力抑制を両立できることが期待される。ただし、冷房時には結果的には中央部の風路面積が狭くなってファン入力が増大する課題や、風向制御のための横羽根がケーシング出口に近接する場合に中央部で気流が剥離して損失となった場合のファン入力増大、駆動機構を設けることによる製造コスト増大、駆動部での機構不良による信頼性確保が困難となる課題があった。

特許文献２において、回転曲げすることによって吹出口側方の風路の開口面積を制御して、送風される気流の到達距離が向上しつつ、静圧が向上することが期待できるが、結果的には中央部の風路面積が狭くなってファン入力が増大する課題、回転曲げ部を設けることによるコスト増大、および回転曲げ部での疲労による信頼性低下の課題があった。また、横羽根との干渉や、さらに横羽根を分割する場合に性能低下が生じる課題があった。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、貫流ファンの入力が低減され、風向制御性が確保される空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の空気調和機の室内ユニットは、気流を吹き出す吹出口と、吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に変える上下風向板と、を備え、吹出口の風路は、下側ケーシング（例えば、バックケーシング１５１）と上側ケーシング（例えば、フロントケーシング１４１）に挟まれて室内ユニット本体の幅方向に構成され、下側ケーシングの気流の流れ方向の先端部（例えば、下アゴ部４００）には、該先端部の他の部分よりも流れ方向の下流側へ向けて突出した突出部を有することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、ファン入力が低減され、風向制御性が確保される。

実施形態１に係る空気調和機の外観構成を示す図である。 実施形態１に係る室内機の構成を示す図である。 実施形態１に係る室内機の内部構成および略正面を示す図である。 実施形態１に係る上下風向板の構成を示す図であり、（ａ）は上側上下風向板の図であり、（ｂ）は下側上下風向板の図である。 上下風向板において羽根の軸周りの詳細を示す図である。 空気調和機の制御システムの構成を示す図である。 実施形態１に係る運転時の上下風向板の状態を示す説明図である。 実施形態１に係る室内機の下アゴ部の外観構成を示す図である。 実施形態１に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。 比較例のバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。 本実施例と比較例との送風性能の評価結果を示す図であり、（ａ）はファン回転速度と風量の関係を示す図であり、（ｂ）は風量とファン入力の関係を示す図である。 実施形態２に係る室内機の内部構成および略正面を示す図である。 実施形態２に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。 実施形態３に係る室内機の内部構成および略正面を示す図である。 実施形態３に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。

本発明を実施するため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。
（実施形態１）
＜全体＞
図１は、実施形態１に係る空気調和機の外観構成を示す図である。図２は、実施形態１に係る室内機の構成を示す図である。図３は、実施形態１に係る室内機の内部構成および略正面を示す図（略正面視線方向からみた図）である。空気調和機ＡＣは、例えばヒートポンプ技術等を用い、冷房、暖房等、室内の空気調和を行う装置である。空気調和機ＡＣは、大別して、室内の壁、天井、床等に設置される室内機１００（室内ユニット）と、屋外等に設置される室外機５００と、赤外線、電波、通信線等により室内機と通信してユーザが空気調和機ＡＣを操作するためのリモコン４０（空調制御端末）と、室温、外気温等の空気調和機ＡＣの制御または表示に用いる情報を入手するためのセンサ部５０（図６参照）とを有してなる。また、室内機１００と室外機５００とは、冷媒配管と通信ケーブルで接続されている。リモコン受信部Ｑは、室内機１００の前方下部付近のリモコン信号を受信しやすい位置に配置している。

＜室内機＞
図２に示すように、空気調和機ＡＣの室内機１００の前面側にフロントパネル１０１、上面側に上面グリル１０２が設けられ、前面と上面から空気を吸い込み風Ｆ１のように吸い込んで、吹出口１０３の方向に吹き出し風Ｆ２が吐き出される。室内機１００の空気の吹出口１０３には、上側横羽根である上側上下風向板２００、下側横羽根である下側上下風向板３００、縦羽根である左右風向板（図示せず）が設けられている。

図１、図３に示すように、上側上下風向板２００は、左右方向に概略３分割され、左側羽根２００ａ、中央羽根２００ｂ、右側羽根２００ｃで構成されている。同様に、下側上下風向板３００も、左右方向に概略３分割され、左側羽根３００ａ、中央羽根３００ｂ、右側羽根３００ｃで構成されている。吹き出し風Ｆ２の風向が、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００により制御される。本実施形態では、多様な吹き分け方向を実現するため、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００は３分割している。

図２、図３に示すように、室内機１００に取り込まれた空気はプレフィルタ１１０が設けられている。プレフィルタ１１０はフィルタフレーム１１１に取付けられている。プレフィルタ１１０の外側にはフィルタ掃除機構１１２が設けられている。フィルタ掃除機構１１２はプレフィルタ１１０上を室内機１００の長手方向にスウィープしながら水平移動することで埃を除去している。プレフィルタ１１０の内側は、熱交換器１２０が貫流ファン１３０を囲うように設けられている。貫流ファン１３０には複数枚のファンブレード１３１が設けられ、フロントスタビライザ１４０とバックスタビライザ１５０に挟まれるように位置する。

貫流ファン１３０は、図２に示す紙面の時計回りに回転することで、偏心渦Ｆ３をフロントスタビライザ１４０付近に形成し、それを巻き込むように主流Ｆ４が形成され、熱交換器１２０から吸い込まれる。その後、主流Ｆ４は、フロントケーシング１４１とバックケーシング１５１で形成されるディフューザ風路１０４を通ってケーシング先端である上アゴ部１４２および下アゴ部４００（下アゴ部４００ａ，４００ｂ，４００ｃ）で形成される吹出口１０３から吹き出される。吹出口１０３を形成する下アゴ部４００は、吹き出し長手方向に分布を持っている。具体的には、下側上下風向板３００の中央羽根３００ｂに対応する下アゴ部４００ｂは、下アゴ部４００ａ，４００ｃに比べて突出している。下アゴ部４００の底面は、室内機底面１６０に連続するように平面が構成されている。

図４は、実施形態１に係る上下風向板の構成を示す図であり、（ａ）は上側上下風向板の図であり、（ｂ）は下側上下風向板の図である。上側上下風向板２００の左側羽根２００ａ、中央羽根２００ｂ、右側羽根２００ｃは、両端部に設けた回動軸を支点にして、一端に設けた駆動モータにより空気調和機の運転時に回動して吹出口１０３を開き、その状態に保持する。同様に、下側上下風向板３００の左側羽根３００ａ、中央羽根３００ｂ、右側羽根３００ｃは、両端部に設けた回動軸を支点にして、一端に設けた駆動モータにより空気調和機の運転時に回動して吹出口１０３を開き、その状態に保持する。上側上下風向板２００の３枚の羽根、および下側上下風向板３００の羽根が独立して制御できるように、羽根毎の駆動モータによって制御している。詳細については後記する。

図４（ａ）に示すように、左側羽根２００ａの両端には、Ｌ字状のアーム２２０ａ，２２１ａが設けられている。アーム２２０ａのＬ字部分が、吹出口側壁１０３ａに支持されている固定治具２１０ａに差し込まれ、一方、アーム２２１ａのＬ字部分が、フロントケーシング１４１に支持されている固定治具２１１ａに差し込まれている。同様に、中央羽根２００ｂの両端には、Ｌ字状のアーム２２０ｂ，２２１ｂが設けられている。アーム２２０ｂのＬ字部分が、フロントケーシング１４１に支持されている固定治具２１０ｂに差し込まれ、一方、アーム２２１ｂのＬ字部分が、フロントケーシング１４１に支持されている固定治具２１１ｂに差し込まれている。同様に、右側羽根２００ｃの両端には、Ｌ字状のアーム２２０ｃ，２２１ｃが設けられている。アーム２２０ｃのＬ字部分が、フロントケーシング１４１に支持されている固定治具２１０ｃに差し込まれ、一方、アーム２２１ｃのＬ字部分が、吹出口側壁１０３ｃに支持されている固定治具２１１ｃに差し込まれている。

図４（ｂ）に示すように、左側羽根３００ａの両端には、Ｌ字状のアーム３２０ａ，３２１ａが設けられている。アーム３２０ａのＬ字部分が、吹出口側壁１０３ａに支持されている固定治具３１０ａに差し込まれ、一方、アーム３２１ａのＬ字部分が、バックケーシング１５１に支持されている固定治具３１１ａに差し込まれている。同様に、中央羽根３００ｂの両端には、Ｌ字状のアーム３２０ｂ，３２１ｂが設けられている。アーム３２０ｂのＬ字部分が、バックケーシング１５１に支持されている固定治具３１０ｂに差し込まれ、一方、アーム３２１ｂのＬ字部分が、バックケーシング１５１に支持されている固定治具３１１ｂに差し込まれている。同様に、右側羽根３００ｃの両端には、Ｌ字状のアーム３２０ｃ，３２１ｃが設けられている。アーム３２０ｃのＬ字部分が、バックケーシング１５１に支持されている固定治具３１０ｃに差し込まれ、一方、アーム３２１ｃのＬ字部分が、吹出口側壁１０３ｃに支持されている固定治具３１１ｃに差し込まれている。

ここでは図示しないが、固定治具内部では、アームのＬ字部位が軸受部位に差し込まれ、軸受部位はギアを介してモータによって回転するようになっている。中央部の固定治具位置を吹き出し風Ｆ２に対してずらしており、限られた吹出口の長さ内に横羽根を設けることが可能となっている。また、複数の横羽根を持つ場合には固定治具は風路内に設けざるを得ないが、その際、気流の乱れを生じてファン入力増大につながる恐れがあるが、ずらすことで固定治具の設置スペースが抑えられていることから、ファン入力低減に寄与できる。また、回転軸および駆動系は前記のみであって他には設けていないことから、製造コスト低減、信頼性担保といった新たな課題解決に寄与する。なお、具体的な構成例については、図５を用いて説明する。

図５は、上下風向板において羽根の軸周りの詳細を示す図である。図５では、上側上下風向板２００の羽根について説明する。適宜図４を参照する。左側羽根２００ａ、右側羽根２００ｃの記載は省略している。軸部として駆動軸の軸部１９３ａ，１９３ｂ，１９３ｃがあり、非駆動軸（従動軸）の軸部１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃがある。

上側上下風向板２００の中央羽根２００ｂの両側には、フロントケーシング１４１に支持されている左支柱１９１（第１の支柱）と右支柱１９２（第２の支柱）が配置されている。左支柱１９１には、中央羽根２００ｂの駆動軸の軸部１９３ｂと左側羽根２００ａ（図示省略）の非駆動軸（従動軸）の軸部１９４ａがある。右支柱１９２には、中央羽根２００ｂの非駆動軸（従動軸）の軸部１９４ｂと右側羽根２００ｃ（図示省略）の非駆動軸の軸部１９４ｃがある。

また、上側上下風向板２００の左側羽根２００ａの一端には、ディフューザ風路１０４の吹出口側壁１０３ａに設けられている貫通孔に挿通された駆動軸の軸部１９３ａがある。同様に、上側上下風向板２００の右側羽根２００ｃの一端には、ディフューザ風路１０４の吹出口側壁１０３ｃに設けられている貫通孔に挿通された駆動軸の軸部１９３ｃがある。

中央羽根２００ｂの両端には、軸の連結部２２２ｂを有するアーム２２０ｂ（軸支持腕部）、滑り軸受部２２３ｂを有するアーム２２１ｂ（軸支持腕部）が設けられている。アーム２２０ｂの連結部２２２ｂは、駆動部である軸部１９３ｂに挿入され固着される。アーム２２１ｂの滑り軸受部２２３ｂは、軸部１９４ｂに挿入され、中央羽根２００ｂを摺動可能に保持される。

左側羽根２００ａの両端には、軸の連結部２２２ａを有するアーム２２０ａ、滑り軸受部２２３ａを有するアーム２２１ａが設けられている。アーム２２０ａの連結部２２２ａは、駆動部である軸部１９３ａに挿入され固着される。アーム２２１ａの滑り軸受部２２３ａは、軸部１９４ａに挿入され、左側羽根２００ａを摺動可能に保持される。

右側羽根２００ｃの両端には、滑り軸受部２２３ｃを有するアーム２２０ｃ、軸の連結部２２２ｃを有するアーム２２１ｃが設けられている。アーム２２１ｃの連結部２２２ｃは、駆動部である軸部１９３ｃに挿入され固着される。アーム２２０ｃの滑り軸受部２２３ｃは、軸部１９４ｃに挿入され、右側羽根２００ｃを摺動可能に保持される。

＜制御部＞
図６は、空気調和機の制御部および駆動機構の構成を示す図である。センサ部５０は、室内機１００と室外機５００に備えられている。センサ部５０は、室温センサ、湿度センサ、時計、撮像部、温度検知部、外気温センサ、圧縮温度センサ、冷媒配管温度センサ等により構成される。

制御部６０は、送受信部４５を介するリモコン４０からの情報と、センサ部５０からの情報に基づき、室内機１００の貫流ファン１３０、左右風向板、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００を駆動し、室外機５００の圧縮機、プロペラファンを駆動する。

貫流ファン１３０は、モータドライバおよび駆動モータを有する駆動機構１３０ｍで制御される。左右風向板は、２分割されており左側用・右側用に独立に制御でき、モータドライバおよび駆動モータを有する駆動機構１７０ｍで制御される。上側上下風向板２００の左側羽根２００ａ、中央羽根２００ｂ、右側羽根２００ｃの３枚の各羽根は独立して制御でき、モータドライバおよび駆動モータを有する駆動機構２００ｍ（第１の駆動機構）で制御される。駆動機構２００ｍは、上下風向板の羽根を上下方向に駆動させる際に、少なくとも１枚の羽根の角度を他の羽根の角度とは異なる角度に駆動可能である。下側上下風向板３００の左側羽根３００ａ、中央羽根３００ｂ、右側羽根３００ｃの３枚の各羽根は独立して制御でき、モータドライバおよび駆動モータを有する駆動機構３００ｍ（第２の駆動機構）で制御される。駆動機構３００ｍは、上下風向板の羽根を上下方向に駆動させる際に、少なくとも１枚の羽根の角度を他の羽根の角度とは異なる角度に駆動可能である。フロントパネル１０１は、モータドライバおよび駆動モータを有する駆動機構１０１ｍで制御される。なお、駆動機構には、回転速度調整用の駆動ギア等が含まれる。

図７は、実施形態１に係る運転時の上下風向板の状態を示す説明図である。図７を参照しつつ適宜図４を参照して説明する。上側上下風向板２００の中央羽根２００ｂの上流側の端部（後端）は、固定治具２１０ｂの回転中心２３０ｂを中心とする円２０ｂ上を移動する。また、上側上下風向板２００の左側羽根２００ａ、右側羽根２００ｃの上流側の端部（後端）は、固定治具２１０ａ，２１１ｃの回転中心２３０ａ，２３０ｃを中心とする円２０ａ，２０ｃ上を移動する。

同様に、下側上下風向板３００の中央羽根３００ｂの上流側の端部（後端）は、固定治具３１０ｂの回転中心３３０ｂを中心とする円３０ｂ上を移動する。また、下側上下風向板３００の左側羽根３００ａ、右側羽根３００ｃの上流側の端部（後端）は、固定治具３１０ａ，３１１ｃの回転中心３３０ａ，３３０ｃを中心とする円３０ａ，３０ｃ上を移動する。

最も下向きになる状態Ｃ３のとき（最も開いたとき）下向き風Ｆ５が吹き出され、床面等に気流を届けることができる。これが暖房時であれば冷気がたまりやすい床面に気流を届けることができるため、快適性向上の課題に寄与する。

閉じていくと、貫流ファン１３０の回転速度を固定した時の最大風量位置となる状態Ｃ２となるが、これは図２に示したときであり、貫流ファン１３０の入力を最も低減する効果がある。完全に閉じると状態Ｃ１となるが、このとき図８に示すように、上側上下風向板１７０および下側上下風向板１８０は、閉鎖状態で、吹出口１０３をほぼ隠蔽して室内機１００の底面に連続する大きな曲面を有するように構成される。これにより、空気調和機ＡＣを使用していないときの審美性の確保という別の課題解決に寄与する。

本実施形態では、図７に示すように、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００において、回動軸（回転軸）のずらし構造（非同一直線上構造）を採用している。上側上下風向板２００の中央羽根２００ｂと左側羽根２００ａ、右側羽根２００ｃとは、羽根の回動軸をあえてずらしている。また、下側上下風向板３００の中央羽根３００ｂと左側羽根３００ａ、右側羽根３００ｃとは、羽根の回動軸をあえてずらしている。これにより、３枚の羽根の動的および静的な美観（意匠性）を高めている。

ここで、比較例として３枚の羽根の回動軸を同一直線上に配置し、羽根先を揃えるように制御することを考える。一般に、羽根を回動する回動軸（回転軸）とステッピングモータの駆動軸を、ギアを介して接続するものがある。ステップ数の小さなステッピングモータであっても、ギア比を選択することにより所望の回転角を得ることができる。または、羽根を回動する回転軸とステッピングモータの駆動軸を、リンクにより接続し、回転運動を揺動運動に変換することができる。

前述のギアまたはリンクにより駆動軸の接続をおこなった場合は、ギアのバックラッシュやリンクの“あそび”により、回動位置精度に誤差が生じることがある。このため、羽根の回動方向の“あそび”による回動角の誤差が生じないようにすることが望ましい。しかし、誤差を生じないようにしようとすると、公差を狭くしなければならずコスト高となる。また、予め“あそび”を吸収する調整量を求めておき、回動方向が反転する際に調整を行うようにしてもよいが、経年変化も考慮して完全に調整することがむずかしい場合がある。この場合、同一の回動位置に制御しても３枚の羽根先が一致しないことが多い。ユーザにとって、３枚の羽根の動きが少しでもずれると、故障しているのではないか、または、動きが変だと感じることがある。

本実施形態では、当初から３枚の羽根の回動軸を同一直線上に配置させず、例えば、中央羽根３００ｂと左側羽根３００ａ、右側羽根３００ｃとの回動軸の中心をずらしている。また、左側羽根３００ａと右側羽根３００ｃとは、中央羽根３００ｂを隔てて配置しているため、少しの回動位置精度に誤差が生じても、ずれることが前提であるので目立たない。よって、空調運転時の動的な状態時または静的な状態時にも、インテリアの雰囲気を乱すことが無い空気調和機を提供することができる。また、後記するように、閉じたときは、ずれが無く、開くとずれが生じるという一定の動きを当初から行うので、同じように動かそうとしてずれてしまうのと異なり、故障と思わせてしまうようなこともない。

図７、図８に示すように、吹出口１０３を形成する下アゴ部４００（下アゴ部４００ａ，４００ｂ，４００ｃ）は、前記したように、吹出口１０３の長手方向（左右方向）に不均一となっている。すなわち、下側上下風向板３００の中央羽根３００ｂに対応する下アゴ部４００ｂは、下アゴ部４００ａ，４００ｃに比べて突出している。突出している理由について、図９〜図１１を参照して説明する。なお、図９、図１０は、原理的な気流説明のため、バックケーシング１５１の長手方向（幅方向）のサイズを実際よりも狭めて記載している。

図９は、実施形態１に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。図９は、貫流ファン１３０の回転速度を同一としたときに、室内機１００が送風できる最大風量のときの下側横羽根の下側上下風向板３００と下アゴ部４００（下アゴ部４００ａ，４００ｂ，４００ｃ）を示している。積極的な気流制御を行わない場合に最もファン入力を下げることができる。このとき、貫流ファン１３０からのバックケーシング１５１に沿う主流Ｆ４は、流体が壁面を沿って流れるコアンダ効果もあるため下アゴ部４００に沿うアゴ部流れｇ１（アゴ部流れｇ１ａ，ｇ１ｂ，ｇ１ｃ）を生じ、下側上下風向板３００との境界部を超えるギャップ流れｇ２（ギャップ流れｇ２ａ，ｇ２ｂ，ｇ２ｃ）を生じ、その後、下側上下風向板３００に沿う横羽根流れｇ３（横羽根流れｇ３ａ，ｇ３ｂ，ｇ３ｃ）となって、吹き出し風Ｆ２となる。このとき、下側上下風向板３００と下アゴ部４００の間のギャップからはギャップ流れｇ２による静圧低下が生じるため、吸い込み流れｈ１が僅かながら生じている。すなわち、吸い込み流れｈ１は、下側上下風向板３００と下アゴ部４００の先端の隙間の下方にある空気を吸い込む流れである。

ここで、中央羽根３００ｂは、他の羽根（左側羽根３００ａ，３００ｃ）より、下流側に突き出ている。すなわち、下アゴ部４００ｂは、突出部４１０を有し、他の下アゴ部４００ａ、４００ｃに比べて突き出ているため、流体的に滑らかに下アゴ部４００と下側上下風向板３００は接続している（ギャップが小さい）。なお、図９に示す下アゴ部４００と下側上下風向板３００とのギャップは、説明のため大きめに示している。

図１０は、比較例のバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。図１０は、図９の比較例として、突出部４１０を有しない場合について説明する。もし、下アゴ部４００の一部が突き出ない場合は、ギャップが大きくなるため吸い込み流れｈ２が大きくなり、流れ損失を生む。また、下アゴ部４００に沿って流れたアゴ部流れｇ１ｂは下向きに大きく偏向されるためギャップ流れｇ２ｂは滑らかではなく、下側上下風向板３００の上流部の端部に衝突する衝突流れｈ３を生じ、流体損失を生む。以上の流体損失は、中央部の横羽根である中央羽根３００ｂにおいて生じるが、中央は側壁からの影響が小さいため風速が大きい。そのため、損失の影響は大きい。

図９に戻り、中央部の下アゴ部４００ｂの突出に関し、突出部４１０の幅ｔ１は、下アゴ部４００ｂと中央羽根３００ｂとのギャップ量を合わせればよい。ただし、突出形状が大きすぎると両脇のギャップからの流れｈ４が大きくなることから、ギャップ流れｇ２ｂを乱すことになり、損失増大につながる。また、高さｔ２が高くなると吐き出し面積が小さくなって開口低下によりファン入力は増大する。また、高さｔ２が高くなるとアゴ部形状としてアゴ部流れｇ１ｂがアゴ部を沿いにくくなり下アゴ部４００ｂから剥離して、乱れた流れとなり損失要因となる。また、横羽根流れｇ３ｂを生じにくくなる。

特に、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００で挟まれた領域は、吹き出しからのディフューザ部として、貫流ファン１３０からの圧力上昇を徐々に大気圧に戻す静圧回収部であるため、横羽根流れｇ３を生じない場合はこの効果が期待できず、ファン入力低下要因となる。

前記の幅ｔ１に対する高さｔ２の比率であるｔ２／ｔ１が１．０から１．５にするとよい。これにより、ファン入力を低減できる。また、空調機不使用時にアゴ部が突出しているため整頓感を得ない場合に対しても審美性を損なうことがなく、また、下アゴ部４００と下側上下風向板３００が機構的に干渉して風向制御性を低減することはない。

図１１は、本実施例と比較例との送風性能の評価結果を示す図であり、（ａ）はファン回転速度と風量の関係を示す図であり、（ｂ）は風量とファン入力の関係を示す図である。熱交換器１２０での熱交換性能確保のために同一風量での性能が評価される。

図１１（ａ）において、横軸はファン回転速度であり、＋１Ｎは最大回転速度、−１Ｎは最小回転速度、０は中間回転速度である。縦軸は風量であり、本実施例の＋１Ｎの最大回転速度の場合の風量を１００Ｑとして規格化している。本実施例では、流体損失低減が果たされたため平滑な流れが実現され、貫流ファン１３０の中間回転速度での同一回転速度で風量は１％増大した。

図１１（ｂ）において、横軸は風量であり、＋１Ｑは最大風量、−１Ｑは最小風量、０は中間風量である。縦軸は貫流ファン１３０のファン入力であり、比較例の＋１Ｑの最大風量の場合のファン入力を１００Ｌとして規格化している。中間風量の場合にファン入力は低減できる。同一風量の際に、本実施例は、回転速度が低減できることから貫流ファン１３０から発する騒音低減も期待でき、新たな課題である快適性向上に寄与する。貫流ファン１３０の回転速度が低減することによることに加え、流体損失が抑制されるため効率は向上し、中間風量の場合に同一風量でのファン動力は１％低下した。すなわち、本実施例は比較例と比較して、最大風量の場合に、同一風量でのファン動力を大幅に低減することができる。

以上により、ファン入力が低減され、風向制御性が確保されるとともに、審美性が担保され、製造コストが増大せず、信頼性が担保された、貫流ファンを備えた空気調和機の室内機を提供できる。

なお、特許文献２における例えば図９では、ファン軸方向中央部の開口面積を、通常の吹出口より空調機背面側（図中右側）に引き込んで増大する方法が開示されている。この場合、風速が低下して動圧が下がることによりファン入力を低減することが期待されるが、開口部周縁での流れの乱れによって損失が生じる恐れがある。また、本来あるべき風路形状から変形させるため、ファン入力がかえって悪化する恐れがある。

一方、本実施形態は、図７に示したように、中央部の下アゴ部４００ｂは、その他の両側の下アゴ部４００ａ，４００ｃより、前側に押し出されたように長くなる。このとき、図７に示した吹き出し口上面からおろした垂線の長さＬ１、Ｌ２に関し、長さＬ１に比べ中央部の長さＬ２が短いように、中央部の開口面積は減る。しかしながら、前記したように、ディフューザとのマッチングによる静圧回収作用が大きく、かつ損失も小さいため、ファン入力低減効果はより大きい。

本実施形態では下側上下風向板３００の羽根（横羽根）が３枚の場合を示したが、４枚等の多数枚でも同様で、横羽根を回転する際には回動軸（回転軸）をずらし、横羽根端部は、各々下アゴ部に前記形状で近接するようにすればよい。

また、本実施形態では、下側上下風向板３００の羽根は下アゴ部４００から室内機１００内の風路外に設けているが、上側上下風向板２００の羽根は風路内に入れた。上側上下風向板２００の羽根を風路外に設ける場合は、外気との干渉により下アゴと同様のギャップ流れが生じるため、本実施形態の下アゴ部と同様の上アゴ部を設けることが好ましい。

（実施形態２）
図１２は、実施形態２に係る室内機の内部構成および略正面を示す図である。図１３は、実施形態２に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。実施形態２は、実施形態１と異なり、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００が複数の羽根に分割されておらず、１枚羽根の場合である。上側上下風向板２００、下側上下風向板３００により、吹き出し風Ｆ２の風向が制御される。

吹出口１０３を形成する下アゴ部４００は、吹き出し長手方向（左右方向）に分布を有し、不均一形状である。具体的には、中心の下アゴ部４００ｂは、その他の部位である下アゴ部４００ａ，４００ｃに比べて突出しており、下アゴ部４００の底面は、室内機底面１６０に連続するように構成されている。

本実施形態によれば、貫流ファン１３０の軸方向に関して中央領域の気流であるギャップ流れｇ２ｂが早い領域において、下アゴ部４００ｂが、風速の遅い吹き出し口両端の下アゴ部４００ａ、４００ｃに比べ、より下側上下風向板３００に突出している。このため、下アゴ部４００ｂが下側上下風向板３００に近接していることで、吹出口１０３から下側上下風向板３００に滑らかに気流が吐き出される。そのため、貫流ファン１３０のファン入力の低減に寄与する。一方、中央以外は下側上下風向板３００と下アゴ部４００ａ，４００ｃとのギャップは大きいため、下側上下風向板３００の動きは制限を受けにくく、位置決めに影響を与えにくいため気流制御に支障を与えることはない。

（実施形態３）
図１４は、実施形態３に係る室内機の内部構成および略正面を示す図である。図１５は、実施形態３に係るバックケーシングの下側先端部の構成を示す図である。実施形態３は、実施形態２と同様に、上側上下風向板２００、下側上下風向板３００が複数の羽根に分割されておらず、１枚羽根の場合である。上側上下風向板２００、下側上下風向板３００により、吹き出し風Ｆ２の風向が制御される。

吹出口１０３を形成する下アゴ部４００は、吹き出し長手方向に分布を有し、不均一形状である。具体的には、両側の下アゴ部４００ａ，４００ｃは、その中心の部位である下アゴ部４００ｂに比べて突出しており、下アゴ部４００の底面は、室内機底面１６０に連続するように構成されている。

吹出口１０３の両側は中央部に比べ、側壁の影響を受けて風速が低下する。特に経年変化等により図１４のプレフィルタ１１０に塵埃が蓄積される等により抵抗が大きくなった場合に顕著である。この場合、貫流ファン１３０が圧力上昇しにくいために、風速が低下するだけでなく気流がバックケーシング１５１に沿うことなく剥がれやすい。したがって風路を有効に使えないために貫流ファン１３０のファン入力は増大する傾向である。

本実施形態によれば、両側において下アゴ部４００ａ，４００ｃは、より下側上下風向板３００に近接している。この場合、下側上下風向板３００はディフューザを形成して貫流ファン１３０の静圧上昇しやすくするため、両端での気流もバックケーシング１５１から剥がれにくく風路を有効活用できる。このため、貫流ファン１３０のファン入力が増大しにくく、ファン入力低減に寄与することとなる。一方、中央の下アゴ部４００ｂは下側上下風向板３００に近接していないが、元来、中央部は風速が速いため静圧回収が十分行われているため、本実施形態で中央部と側面が等価な静圧回収が実施され、貫流ファン１３０の軸方向のバランスがとれることになり、貫流ファン１３０のファン入力の増大を抑制し、ファン入力の低減に寄与できる。

２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 円
６０ 制御部
１００ 室内機（室内ユニット）
１０１ フロントパネル
１０２ 上面グリル
１０３ 吹出口
１０３ａ，１０３ｃ 吹出口側壁
１０４ ディフューザ風路
１１０ プレフィルタ
１１１ フィルタフレーム
１１２ フィルタ掃除機構
１２０ 熱交換器
１３０ 貫流ファン
１３１ ファンブレード
１４０ フロントスタビライザ
１４１ フロントケーシング（上側ケーシング）
１５０ バックスタビライザ
１５１ バックケーシング（下側ケーシング）
１６０ 室内機底面（ユニット底面）
１９１ 左支柱（第１の支柱）
１９２ 右支柱（第２の支柱）
１９３ａ，１９３ｂ，１９３ｃ 軸部（駆動軸）
１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃ 軸部（非駆動軸、従動軸）
２００ 上側上下風向板（上側横羽根）
２００ａ，３００ａ 左側羽根（左右羽根）
２００ｂ，３００ｂ 中央羽根
２００ｃ，３００ｃ 右側羽根（左右羽根）
２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ 固定治具
２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ アーム
２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ 連結部
２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ 滑り軸受部
２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ 回転中心
３００ 下側上下風向板（下側横羽根）
３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ 固定治具
３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ アーム
４００ 下アゴ部
４１０ 突出部
５００ 室外機
ｇ１，ｇ１ａ，ｇ１ｂ，ｇ１ｃ アゴ部流れ
ｇ２，ｇ２ａ，ｇ２ｂ，ｇ２ｃ ギャップ流れ
ｇ３，ｇ３ａ，ｇ３ｂ，ｇ３ｃ 横羽根流れ
ｈ１，ｈ２ 吸い込み流れ
ｈ３ 衝突流れ
ｈ４ ギャップからの流れ
ｔ１ 幅
ｔ２ 高さ
ＡＣ 空気調和機

Claims (6)

1. 気流を吹き出す吹出口と、
   前記吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に変える上下風向板と、を備え、
   前記吹出口の風路は、下側ケーシングと上側ケーシングに挟まれて室内ユニット本体の幅方向に構成され、
   前記下側ケーシングの気流の流れ方向の先端部には、該先端部の他の部分よりも流れ方向の下流側へ向けて突出した突出部を有する
   ことを特徴とする空気調和機の室内ユニット。
2. 前記突出部は、前記下側ケーシングの幅方向の中央部に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内ユニット。
3. 前記突出部は、前記下側ケーシングの両端部分に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内ユニット。
4. 前記突出部の先端は、前記上下風向板の流れ方向上端部に近接配置されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機の室内ユニット。
5. 前記上下風向板は、少なくとも左右方向に３分割されて、少なくとも中央羽根が１枚と左右羽根が２枚とで構成され、
   前記突出部は、前記中央羽根の流れ方向上端部に近接配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内ユニット。
6. 前記中央羽根を回動可能に支持する回動軸と、前記左右羽根を回動可能に支持する回動軸とは、軸中心をずらして配置されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機の室内ユニット。

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