JP2023069781A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室外空気を室内機を介して室内全体に効率的に供給する。【解決手段】空気調和機の室内機は、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器と室外空気を吹き出す給気ノズルを備える。給気ノズルが、室内熱交換器の表面に沿って延在する先端部１０４ｃを含んでいる。先端部１０４ｃは、室内熱交換器の表面に直交する第１の方向を少なくとも含む方向に向いて室外空気Ａ３が流入する流入口１０４ｅ、少なくとも第１の方向を含む方向に向いて室外空Ａ３が流出する流出口１０４ｆ、および流入口１０４ｅと流出口１０４ｆとを接続する先端部内流路１０４ｇを含んでいる。第１の方向視で、流出口１０４ｆは熱交換器の左右方向である第２の方向に細長い開口であって、且つ、流入口１０４ｅは第１の方向および第２の方向の両方に対して直交する第３の方向に細長い開口である。【選択図】図１５

Description

本開示は、空気調和機に関する。

従来より、特許文献１に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に加湿された室外空気を供給するように構成されている。室外空気は、水分を保持する吸収材を通過することによって加湿される。

特開２００３－３１４８５８号公報

本開示は、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機において、室外空気を室内機を介して室内全体に効率的に供給することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機であって、
前記室内機が、
室内空気と熱交換を行う室内熱交換器、および、
室外空気を吹き出す給気ノズル、を備え、
前記給気ノズルが、前記室内熱交換器の表面に沿って延在する先端部を含み、
前記先端部が、前記室内熱交換器の前記表面に直交する第１の方向を少なくとも含む方向に向いて室外空気が流入する流入口、少なくとも前記第１の方向を含む方向に向いて室外空気が流出する流出口、および前記流入口と前記流出口とを接続する先端部内流路を含み、
前記第１の方向視で、
前記流出口は前記熱交換器の左右方向である第２の方向に細長い開口であって、且つ、 前記流入口は前記第１の方向および第２の方向の両方に対して直交する第３の方向に細長い開口である、空気調和機が提供される。

本開示によれば、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機において、室外空気を室内機を介して室内全体に効率的に供給することができる。

本開示の一実施の形態に係る空気調和機の概略図 換気装置の概略図 換気運転中の換気装置の概略図 加湿運転中の換気装置の概略図 除湿運転中の換気装置の概略図 空気調和機の室内機の斜視図 室内熱交換器と換気ダクトの斜視図 室内熱交換器と換気ダクトの正面図 室内熱交換器と換気ダクトの側面図 給気ダクトの下方斜視図 給気ダクトの分解斜視図 図８のＡ－Ａ線に沿った給気ノズルの断面図 図８のＢ－Ｂ線に沿った給気ノズルの断面図 図８のＣ－Ｃ線に沿った給気ノズルの断面図 図９のＤ－Ｄ線に沿った給気ノズルの断面図 実施例の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図 比較例１の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図 比較例２の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図 給気フィルタの位置を示す空気調和機の一部分の断面図 給気フィルタを取り外した状態の室内機の斜視図

本発明の一態様の空気調和機は、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機であって、前記室内機が、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器、および、室外空気を吹き出す給気ノズル、を備え、前記給気ノズルが、前記室内熱交換器の表面に沿って延在する先端部を含み、前記先端部が、前記室内熱交換器の前記表面に直交する第１の方向を少なくとも含む方向に向いて室外空気が流入する流入口、少なくとも前記第１の方向を含む方向に向いて室外空気が流出する流出口、および前記流入口と前記流出口とを接続する先端部内流路を含み、前記第１の方向視で、前記流出口は前記熱交換器の左右方向である第２の方向に細長い開口であって、且つ、前記流入口は前記第１の方向および第２の方向の両方に対して直交する第３の方向に細長い開口である。

このような一態様によれば、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機において、室外空気を室内機を介して室内全体に効率的に供給することができる。

例えば、前記先端部内流路が、前記第１の方向視で、互いに最も遠い前記流入口の長手方向の一端と前記流出口の長手方向の一端との間で延在する直線状の内壁部で画定されてもよい。

例えば、前記先端部内流路が、前記第１の方向視で、略台形状または略三角形状であってもよい。

例えば、前記室内機が、前記室内熱交換器の上方に配置され、室内から前記室内熱交換器に向かう室内空気が通過するエアフィルタをさらに備える場合、前記給気ノズルの前記前側部が、前記吹き出し口が前記エアフィルタから離れるように延在してもよい。

例えば、前記給気ノズルが、前記流出口と連絡し、室外空気を吹き出す吹き出し口を備え、前記流出口から前記吹き出し口に向かうにしたがって流路断面積が増加してもよい。

例えば、前記吹き出し口が、前記第１の方向成分と前記第３の方向成分を含む方向に、前記室内熱交換器に向かって室外空気を吹き出してもよい。

以下、本開示の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本開示の一実施の形態に係る空気調和機の概略図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１０は、空調対象の室内Ｒｉｎに配置される室内機２０と、室外Ｒｏｕｔに配置される室外機３０とを有する。

室内機２０には、室内空気Ａ１と熱交換を行う室内熱交換器２２と、室内空気Ａ１を室内機２０内に誘引するとともに、室内熱交換器２２と熱交換した後の室内空気Ａ１を室内Ｒｉｎに吹き出すファン２４とが設けられている。

室外機３０には、室外空気Ａ２と熱交換を行う室外熱交換器３２と、室外空気Ａ２を室外機３０内に誘引するとともに、室外熱交換器３２と熱交換した後の室外空気Ａ２を室外Ｒｏｕｔに吹き出すファン３４とが設けられている。また、室外機３０には、室内熱交換器２２および室外熱交換器３２と冷凍サイクルを実行する圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０が設けられている。

室内熱交換器２２、室外熱交換器３２、圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０それぞれは、冷媒が流れる冷媒配管によって接続されている。冷房運転および除湿運転（弱冷房運転）の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室外熱交換器３２、膨張弁３８、室内熱交換器２２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。暖房運転の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室内熱交換器２２、膨張弁３８、室外熱交換器３２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。

空気調和機１０は、冷凍サイクルよる空調運転の他に、室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎに導入する空調運転を実行する。そのために、空気調和機１０は、換気装置５０を有する。換気装置５０は、室外機３０に設けられている。

図２は、換気装置の概略図である。

図２に示すように、換気装置５０は、その内部に室外空気Ａ３、Ａ４が通過する吸収材５２を備える。

吸収材５２は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材５２は、円盤状であって、その中心を通過する回転中心線Ｃ１を中心にして回転する。吸収材５２は、モータ５４によって回転駆動される。

吸収材５２は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、同一体積あたり水分を吸収する量が多く、低い加熱温度で担持する水分を脱着することができ、そして水分を長時間担持することができる。

換気装置５０の内部には、吸収材５２をそれぞれ通過し、室外空気Ａ３、Ａ４がそれぞれ流れる第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２とが設けられている。第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２は、異なる位置で吸収材５２を通過する。

第１の流路Ｐ１は、室内機２０内に向かう室外空気Ａ３が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３は、換気導管５６を介して、室内機２０内に供給される。

本実施の形態の場合、第１の流路Ｐ１は、吸収材５２に対して上流側に複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを含んでいる。なお、本明細書において、「上流」および「下流」は、空気の流れに対して使用される。

複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ２ａは、吸収材５２に対して上流側で合流する。複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂそれぞれには、室外空気Ａ３を加熱する第１および第２のヒータ５８、６０が設けられている。

第１および第２のヒータ５８、６０は、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第１および第２のヒータ５８、６０は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが好ましい。ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータの場合、電流が流れ続けると加熱温度（表面温度）が上昇し続けるため、その温度をモニタリングする必要がある。ＰＴＣヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。

第１の流路Ｐ１には、室内機２０内に向かう室外空気Ａ３の流れを発生させる第１のファン６２が設けられている。本実施の形態の場合、第１のファン６２は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第１のファン６２が作動することにより、室外空気Ａ３が、室外Ｒｏｕｔから第１の流路Ｐ１内に流入し、吸収材５２を通過する。

また、第１の流路Ｐ１には、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）または室外Ｒｏｕｔに振り分けるダンパ装置６４が設けられている。本実施の形態の場合、ダンパ装置６４は、第１のファン６２に対して下流側に配置されている。ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられた室外空気Ａ３は、換気導管５６を介して室内機２０内に入り、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。

第２の流路Ｐ２は、室外空気Ａ４が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３と異なり、第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４は、室内機２０に向かうことはない。第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４は、吸収材５２を通過した後、室外Ｒｏｕｔに流出する。

第１の流路Ｐ１には、室外空気Ａ４の流れを発生させる第２のファン６６が設けられている。本実施の形態の場合、第２のファン６６は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第２のファン６６が作動することにより、室外空気Ａ４が、室外Ｒｏｕｔから第２の流路Ｐ２内に流入し、吸収材５２を通過し、そして室外Ｒｏｕｔに流出する。

換気装置５０は、吸収材５２（モータ５４）、第１のヒータ５８、第２のヒータ６０、第１のファン６２、ダンパ装置６４、および第２のファン６６を選択的に使用して換気運転、加湿運転、および除湿運転を選択的に実行する。

図３は、換気運転中の換気装置の概略図である。

換気運転は、室外空気Ａ３をそのまま換気導管５６を介して室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図３に示すように、換気運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態であって、室外空気Ａ３を加熱していない。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

このような換気運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されることなく吸収材５２を通過する。吸収材５２を通過した室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような換気運転により、室外空気Ａ３がそのまま室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが換気される。

図４は、加湿運転中の換気装置の概略図である。

加湿運転は、室外空気Ａ３を加湿し、その加湿された室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図４に示すように、加湿運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＮ状態であって、室外空気Ａ３を加熱している。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＮ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内を室外空気Ａ４が流れている。

このような加湿運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過する。このとき、加熱された室外空気Ａ３は、加熱されていない場合に比べて、吸収材５２からより多量の水分を奪うことができる。それにより、室外空気Ａ３が多量の水分を担持する。吸収材５２を通過して多量の水分を担持する室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような加湿運転により、多量の水分を担持する室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが加湿される。

なお、第１のヒータ５８と第２のヒータ６０のいずれか一方をＯＦＦ状態にすることによって室外空気Ａ３が吸収材５２から奪う水分量を少なくする、すなわち室内Ｒｉｎの加湿量が少ない弱加湿運転が実行されてもよい。

加熱された室外空気Ａ３に水分が奪われることにより、吸収材５２の保水量が減少する、すなわち吸収材５２が乾燥する。吸収材５２が乾燥すると、第１の流路Ｐ１を流れる室外空気Ａ３は吸収材５２から水分を奪うことができない。その対処として、吸収材５２は、第２の流路Ｐ２を流れる室外空気Ａ４から水分を奪う。それにより、吸収材５２の保水量がほぼ一定に維持され、加湿運転を継続することができる。

図５は、除湿運転中の換気装置の概略図である。

除湿運転は、室外空気Ａ３を除湿し、その除湿された室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図５に示すように、除湿運転では、吸着運転と再生運転とが交互に実行される。

吸着運転は、室外空気Ａ３に担持されている水分を吸収材５２に吸着させ、それにより室外空気Ａ３を除湿する運転である。図５に示すように、吸着運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態であって、室外空気Ａ３を加熱していない。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

このような吸着運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されることなく吸収材５２を通過する。このとき、室外空気Ａ３に担持されている水分が吸収材５２に吸着する。それにより、室外空気Ａ３の水分の担持量が減少する、すなわち室外空気Ａ３が乾燥される。吸収材５２を通過して乾燥した室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。ダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した室外空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような吸着運転により、乾燥した室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが除湿される。

吸着運転が続くと、吸収材５２の保水量が増加し続け、その結果、室外空気Ａ３に担持されている水分に対する吸収材５２の吸着能力が低下する。その吸着能力を回復するために吸収材５２を再生させる再生運転が実行される。

再生運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＮ状態であって、室外空気Ａ３を加熱している。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を室外空気Ａ３が流れている。ダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室外空気Ａ３を、室内機２０ではなく、室外Ｒｏｕｔに振り分ける。第２のファン６６は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に室外空気Ａ４の流れが発生していない。

このような再生運転によれば、室外空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過する。このとき、加熱された室外空気Ａ３は、吸収材５２から多量の水分を奪う。それにより、室外空気Ａ３に多量の水分が担持される。それとともに、吸収材５２の保水量が減少する、すなわち吸収材５２が乾燥してその吸着能力が再生する。吸収材５２を通過して多量の水分を担持する室外空気Ａ３は、ダンパ装置６４によって室外Ｒｏｕｔに振り分けられ、室外Ｒｏｕｔに排出される。これにより、除湿運転における再生運転中に、吸収材５２の再生によって多量の水分を担持する室外空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給されることがない。

このような吸着運転と再生運転を交互に行うことにより、吸収材５２の吸着能力が維持され、除湿運転を継続的に実行することができる。

上述の冷凍サイクルによる空調運転（冷房運転、除湿運転（弱冷房運転）、暖房運転）と換気装置５０による空調運転（換気運転、加湿運転、除湿運転）は、別々に実行可能であり、また同時に実行することも可能である。例えば、冷凍サイクルによる除湿運転と換気装置５０による除湿運転を同時に実行すれば、室温を一定に維持した状態で室内Ｒｉｎを除湿することが可能である。

空気調和機１０が実行する空調運転は、ユーザによって選択される。例えば、図１に示すリモートコントローラ７０に対するユーザの選択操作により、その操作に対応する空調運転を空気調和機１０は実行する。

ここまでは、本実施の形態に係る空気調和機１０の構成および動作について概略的に説明してきた。ここからは、本実施の形態の更なる特徴について説明する。

図６は、空気調和機の室内機の斜視図である。また、図７は、室内熱交換器と吸気ダクトの斜視図である。さらに、図８は、室内熱交換器と吸気ダクトの正面図である。さらにまた、図９は、室内熱交換器と吸気ダクトの側面図である。加えて、図１０は、給気ダクトの下方斜視図である。そして、図１１は、給気ダクトの分解斜視図である。なお、図面に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は、実施の形態の理解を容易にするためのものであって、本開示を限定するものではない。Ｘ軸方向は室内機２０の前後方向を示し、Ｙ軸方向は左右方向を示し、Ｚ軸方向は高さ方向を示している。

図６～図９に示すように、室内機２０は、室内熱交換器２２に向かって室外空気Ａ３を吹き出す給気ダクト１００を有する。給気ダクト１００は、換気装置５０の換気導管５６に接続されている。

本実施の形態の場合、給気ダクト１００は、室内熱交換器２２の左側面２２ａに沿って室内機２０の前方に向かって延在し、その後、室内熱交換器２２の前面２２ｂに沿って延在する。

具体的には、本実施の形態の場合、図１１に示すように、給気ダクト１００は、換気装置５０の換気導管５６に接続されるジョイントダクト１０２と、ジョイントダクト１０２に接続し、室外空気Ａ３を吹き出す給気ノズル１０４とから構成されている。

ジョイントダクト１０２は、図１１に示すように、換気導管５６に接続する接続部１０２ａと、給気ノズル１０４と接続する接続部１０２ｂとを備える。ジョイントダクト１０２は、図６に示す室内機２０の左サイドカバー１０６と室内熱交換器２２の左側面２２ａとの間に配置される。

給気ノズル１０４は、室外空気Ａ３を吹き出す吹き出し口１０４ａと、ジョイントダクト１０２に接続する接続部１０４ｂとを備える。給気ノズル１０４は、左サイドカバー１０６と室内熱交換器２２の左側面２２ａとの間から前方に向かって延在し、右方に実質的に９０度曲がり、そして、室内熱交換器２２の前面２２ｂに沿って延在する。

なお、本実施の形態の場合、図１１に示すように、ジョイントダクト１０２と給気ノズル１０４は、前後方向（Ｘ軸方向）に互いに着脱可能である。

ここからは、給気ダクト１００における給気ノズル１０４の詳細について説明する。

図１２は、図８に示すＡ－Ａ線に沿った給気ノズルの断面図である。また、図１３は、図８に示すＢ－Ｂ線に沿った給気ノズルの断面図である。さらに、図１４は、図８に示すＣ－Ｃ線に沿った給気ノズルの断面図である。そして、図１５は、図９に示すＤ－Ｄ線に沿った給気ノズルの断面図である。

図１２～図１５に示すように、給気ノズル１０４は、室内熱交換器２２の前面２２ｂに沿って延在する先端部１０４ｃと、室内熱交換器２２の左側面２２ａに沿って延在する後端部１０４ｄとから構成されている。なお、室内熱交換器２２の前面２２ｂは、室内空気Ａ１が室内熱交換器２２内に進入するときに通過する表面である。

給気ノズル１０４の先端部１０４ｃは、図１５に示すように、後端部１０４ｄからの室外空気Ａ３が流入する流入口１０４ｅと、室外空気Ａ３が流出する流出口１０４ｆと、と流入口１０４ｅと流出口１０４ｆとを接続する先端部内流路１０４ｇとを含んでいる。

給気ノズル１０４の後端部１０４ｄは、図１２に示すように、先端部１０４ｃの先端部内流路１０４ｇと流入口１０４ｅを介して連絡する後端部内流路１０４ｈを含んでいる。

なお、図１５に示すｓ－ｔ－ｕ直交座標系において、ｓ軸方向（第２の方向）は室内機２０（すなわち室内熱交換器２２）の左右方向（Ｙ軸方向）に対して平行な方向であって、ｔ軸方向（第１の方向）は室内熱交換器２２の前面２２ｂと直交する方向であって、ｕ軸方向（第３の方向）はｓ軸方向およびｔ軸方向の両方に対して直交する方向である。本実施の形態の場合、ｓ－ｕ平面は、室内熱交換器２２の前面２２ｂに対して平行である。

また、本実施の形態の場合、図１４に示すように、流出口１０４ｆと吹き出し口１０４ａは、互いに平行であって、対向し、且つ連絡している。その間の流路１０４ｉは、流出口１０４ｆから吹き出し口１０４ａに向かうにしたがって増加する流路断面積を備える。

図１５に示すように、流出口１０４ｆは、ｓ軸方向、すなわち室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）に細長い開口である。本実施の形態の場合、流出口１０４ｆは実質的に矩形状である。また、流出口１０４ｆは、少なくともｔ軸方向を含む方向、すなわち室内熱交換器２２の前面２２ｂに直交する方向から約２７度だけ室内機２０の前方に傾いた方向に向いている。

なお、図１０に示すように、吹き出し口１０４ａも、流出口１０４ｆに対応するように、室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）に細長い開口であって実質的に矩形状である。本実施の形態の場合、流出口１０４ｆと吹き出し口１０４ａの左右方向のサイズは実質的に同一である。また、本実施の形態の場合、吹き出し口１０４ａも、流出口１０４ｆと同一の方向を向いている。

このような室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）に細長い吹き出し口１０４ａにより、室外空気Ａ３を室内Ｒｉｎにより広くいきわたらせることができる（吹き出し口１０４ａが室内熱交換器２２の左右方向と直交する方向に細長い開口である場合に比べて）。具体的には、給気ノズル１０４の吹き出し口１０４ａから吹き出された室外空気Ａ３は、ファン２４によって誘引されて室内熱交換器２２を通過し、ファン２４によって室内Ｒｉｎに向かって吹き出される。したがって、吹き出し口１０４ａが左右方向に細長い開口であることにより、室内機２０から室内Ｒｉｎに左右方向に広い範囲で室外空気Ａ３を供給することができる。

また、吹き出し口１０４ａが室内熱交換器２２の前面２２ｂに直交する方向から約２７度だけ室内機２０の前方に傾いた方向に向いていることにより、室外空気Ａ３は給気ノズル１０４から外部に流出しやすくなる。これと異なり、吹き出し口１０４ａが室内熱交換器２２の前面２２ｂに対して直交する方向に向いている場合、吹き出し口１０４ａから吹き出た室外空気Ａ３の一部が実質的に９０度方向転換する。その結果、吹き出し口１０４ａ近傍の給気ノズル１０４内の室外空気Ａ３の流速が低下する。なお、この場合、室内熱交換器２２の前面２２ｂと吹き出し口１０４ａとの間の距離を大きくすることが考えられるが、そうすると室内機２０が大型化する。したがって、本実施の形態のように、吹き出し口１０４ａが室内熱交換器２２の前面２２ｂに対して非直交方向に室外空気Ａ３を吹き出すことにより、室外空気Ａ３は給気ノズル１０４から外部に流出しやすくなる。

図１５に示すように、流入口１０４ｅは、流出口１０４ｆと異なり、ｕ軸方向、すなわち室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に細長い開口である。また、本実施の形態の場合、流入口１０４ｅは実質的に矩形状である。

流入口１０４ｅがｕ軸方向、すなわち室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に細長い開口である理由は、室内機２０の左サイドカバー１０６と室内熱交換器２２の左側面２２ａとの間の左右方向の隙間が狭いためである。そのため、給気ノズル１０４の後端部１０４ｄの左右方向のサイズが小さくなり、その結果として、流入口１０４ｅが、室内熱交換器２２の左右方向（Ｙ軸方向）と直交する方向に細長い開口となっている。

図１５に示すように、流入口１０４ｅと流出口１０４ｆが実質的に９０度異なる方向に細長い開口であるために、これらを接続する先端部内流路１０４ｇは、室内熱交換器２２の左右方向（Ｘ軸方向）に対して斜め方向に流入口１０４ｅから延在している。すなわち、図８に示すように、正面視（Ｘ軸方向視）で、給気ノズル１０４の先端部１０４ｃは、左上から右下に向かって延在している。

本実施の形態の場合、図１５に示すように、先端部内流路１０４ｇは、直線状である。具体的には、先端部内流路１０４ｇは、ｔ軸方向視、すなわち室内熱交換器２２の前面２２ｂと直交する方向視で、さらに言えば実質的に流入口１０４ｅと流出口１０４ｆの開口方向視で、互いに最も遠い流入口１０４ｅの長手方向の一端と流出口１０４ｆの長手方向の一端との間で延在する直線状の内壁部１０４ｊで画定されている。これにより、先端部内流路１０４ｇにおける室外空気Ａ３の圧力損失が抑制されている。この圧力損失について、シミュレーション結果を参照しながら説明する。

図１６Ａは、実施例の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図である。また、図１６Ｂは、比較例１の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図である。そして、図１６Ｃは、比較例２の給気ノズルにおける先端部内流路の速度ベクトル分布を示す図である。図１６Ａ～図１６Ｃにおいて、濃い色の領域ほど、速度ベルトルが大きい。なお、図１６Ａ～図１６Ｃに示す速度ベクトル分布は、空気が０．７５ｍ^３／分の流量で流入口を通過する条件でシミュレーションした結果を示している。

図１６Ａに示す実施例においては、互いに最も遠い流入口の長手方向の一端と流出口の長手方向の一端との間で延在する内壁部は、直線状である。この場合、流入口と流出口との間の流路において、速度ベクトルの分布は概ね一様である。なお、この場合、流入口と流出口との間で、１２４．７Ｐａの圧力損失が生じている。

図１６Ｂに示す比較例１においては、すなわち互いに最も遠い流入口の長手方向の一端と流出口の長手方向の一端との間で延在する内壁部は、非直線状である。具体的には、流出口近傍の内壁部の一部分が内側に大きく湾曲している。この場合、この湾曲部分で流速が上昇し、また剥離流れが生じている。この場合、流入口と流出口との間で、１６５．３Ｐａの圧力損失が生じている。

図１６Ｃに示す比較例２においては、すなわち互いに最も遠い流入口の長手方向の一端と流出口の長手方向の一端との間で延在する内壁部は、非直線状である。具体的には、流出口近傍の内壁部の一部分が内側に小さく湾曲しているとともに、その上流側部分が外側に大きく湾曲している。この場合、外側に湾曲する部分と内側に湾曲する部分との間で流速が上昇し、内側に湾曲する部分で剥離流れが生じている。この場合、この場合、流入口と流出口との間で、１２６．６Ｐａの圧力損失が生じている。

図１６Ａ～図１６Cに示すシミュレーション結果から、給気ノズル１０４の先端部内流路１０４ｇを互いに最も遠い流入口１０４ｅの長手方向の一端と流出口１０４ｆの長手方向の一端との間で延在する直線状の内壁部１０４ｊで画定することにより、室外空気Ａ３の圧力損失を抑制可能であることがわかる。

なお、本実施の形態の場合、図１５に示すように、先端部内流路１０４ｇは、ｔ軸方向視、すなわち室内熱交換器２２の前面２２ｂと直交する方向視で、略台形状である、すなわち流路断面積が略一定である。そのため、流路断面積が局所的に変化する場合に比べて、圧力損失がより抑制されている。なお、台形状にかわって、先端部内流路１０４ｇは、略三角形状であってもよい。

このように吹き出し口１０４ａに近い先端部内流路１０４ｇでの圧力損失を抑制することにより、室外空気Ａ３は、室内機２０からより遠くに供給される。また、騒音の発生が抑制される。

図８に示すように、給気ノズル１０４の先端部１０４ｃは、正面視（Ｘ軸方向視）で、左上から右下に向かって延在している。その理由について説明する。

図１７は、給気フィルタの位置を示す空気調和機の一部分の断面図である。また、図１８は、給気フィルタを取り外した状態の室内機の斜視図である。

図１７に示すように、給気ノズル１０４の先端部１０４ｃは、正面視（Ｘ軸方向視）で、左上から右下に向かって延在することにより、給気ノズル１０４の吹き出し口１０４ａは、エアフィルタ１１０から離れている。

具体的には、図１７に示すように、給気ノズル１０４は、エアフィルタ１１０の下方に配置されている。また、図８に示すように給気ノズル１０４の先端部１０４ｃは、正面視（Ｘ軸方向視）で、左上から右下に向かって延在する。その結果、給気ノズル１０４の吹き出し口１０４ａは、エアフィルタ１１０から離れている。

さらに、本実施の形態の場合、給気ノズル１０４は、その吹き出し口１０４ａがエアフィルタ１１０に向かないように室内機２０に設けられている。

そのエアフィルタ１１０は、室内熱交換器２２の上方に配置され、室内機２０の筺体上面に形成された吸気口２０ａを介して室内機２０内に流入した室内空気Ａ１が通過する。その結果、エアフィルタ１１０に、室内空気Ａ１に含まれる塵やほこりなどのダストが捕集される。

このようにダストを捕集するエアフィルタ１１０に給気ノズル１０４から吹き出された室外空気Ａ３、特に加湿された室外空気Ａ３が当たると、エアフィルタ１１０上のダストが湿ってエアフィルタ１１０に固着する可能性がある。場合によってはダストの固着によってエアフィルタ１１０の目が詰まる可能性がある。その対処として、給気ノズル１０４はエアフィルタ１１０の下方に配置され、その吹き出し口１０４ａがエアフィルタ１１０から離れている。さらに、本実施の形態の場合には、吹き出し口１０４ａがエアフィルタ１１０に向かないように給気ノズル１０４が室内機２０に配置されている。

なお、本実施の形態の場合、エアフィルタ１１０に捕集されたダストは、定期的に且つ自動的にエアフィルタ１１０から取り除かれる。具体的には、エアフィルタ１１０は、可撓性を備え、室内熱交換器２２上方の通常位置（空調運転中の位置）から所定の経路に沿って搬送シャフト１１２によって搬送される。それにより、エアフィルタ１１０は、搬送シャフト１１２によって搬送されつつ、搬送シャフト１１２で折り返す。このとき、エアフィルタ１１０は、搬送シャフト１１２とブラシ１１４との間を通過する。その結果、エアフィルタ１１０上のダストがブラシ１１４によって掃き取られる。掃き取られたダストは、ブラシ１１４の下方に配置されたダストボックス１１６内に落ちて収集される。ダストボックス１１６は、図１８に示すように、室内機２０の前後方向（Ｘ軸方向）に着脱可能に、室内機２０に設けられている。なお、ダストボックス１１６を室内機２０から取り外すとき、図６に示す室内機２０のフロントカバー１１８が取り外される（または左右方向（Ｙ軸方向）に延在する回転中心線を中心にして回動される）。

さらに、給気ノズル１０４は、図１４に示すように、室外空気Ａ３が通過し、その室外空気Ａ３に含まれる塵やほこりなどのダストを捕集する給気フィルタ１２０を備える。本実施の形態の場合、給気フィルタ１２０は、流出口１０４ｆと吹き出し口１０４ａとの間に、着脱可能に給気ノズル１０４に設けられている。

また、給気フィルタ１２０は、図１７に示すように室内機２０の前後方向（Ｘ軸方向）視でエアフィルタ１１０にオーバーラップしない位置に、図１８に示すように前後方向に取り外し可能に給気ノズル１０４に設けられている。その結果、給気ノズル１０４の上方に位置するエアフィルタ１１０を取り外すことなく、給気フィルタ１２０を取り外すことができる。

なお、本実施の形態の場合、図１７に示すように、給気ノズル１０４の給気フィルタ１２０は、ダストボックス１１６の後方に位置する。すなわち、給気フィルタ１２０とダストボックス１１６は、室内機２０の前後方向（Ｘ軸方向）のオーバーラップしている。ダストボックス１１６は、給気ノズル１０４と給気フィルタ１２０との隙間から漏れた室外空気Ａ３の室内機２０の前方への移動を遮断する蓋として機能している。これにより、室外空気Ａ３の多くが、室内熱交換器２２を通過してファン２４によって室内Ｒｉｎの全体にわたって吹き出される。

ダストボックス１１６が給気フィルタ１２０の前方に位置するため、ダストボックス１１６を取り外した後、給気フィルタ１２０は取り外すことが可能になる。これにより、ダストボックス１１６内に蓄積されたダストと、給気フィルタ１２０に堆積したダストを同時に除去することができる。例えば、ユーザに対してダストボックス１１６内のダストの除去と給気フィルタ１２０上のダストの除去を同時に通知することができる。すなわち、給気フィルタ１２０上のダストを検出するセンサを省略することができ、ダストボックス１１６内のダスト量を検出するセンサを設けるだけでよい。

このような給気フィルタ１２０により、室外空気Ａ３に含まれる塵やほこりなどのダストの室内への吹き出しを抑制することができる。

以上のような本実施の形態によれば、給気ノズル１０４を用いることにより、室外空気Ａ３を室内機２０を介して室内Ｒｉｎの全体に効率的に供給することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されない。

例えば、上述の実施の形態の場合、図１４に示すように、室外空気Ａ３は、先端部１０４ｃの流出口１０４ｆではなく、吹き出し口１０４ａを介して給気ノズル１０４から外部に吹き出される。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。室外空気Ａ３は、流出口１０４ｆを介して、給気ノズル１０４から外部に吹き出されてもよい。

すなわち、本開示の実施の形態に係る空気調和機は、広義には、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機であって、前記室内機が、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器、および、室外空気を吹き出す給気ノズル、を備え、前記給気ノズルが、前記室内熱交換器の表面に沿って延在する先端部を含み、前記先端部が、前記室内熱交換器の前記表面に直交する第１の方向を少なくとも含む方向に向いて室外空気が流入する流入口、少なくとも前記第１の方向を含む方向に向いて室外空気が流出する流出口、および前記流入口と前記流出口とを接続する先端部内流路を含み、前記第１の方向視で、前記流出口は前記熱交換器の左右方向である第２の方向に細長い開口であって、且つ、前記流入口は前記第１の方向および第２の方向の両方に対して直交する第３の方向に細長い開口である、空気調和機である。

本開示は、室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機であれば適用可能である。

１０４ｃ 先端部
１０４ｅ 流入口
１０４ｆ 流出口
１０４ｇ 先端部内流路
Ａ３ 室外空気

Claims (6)

1. 室外空気を室内に吹き出し可能な室内機を有する空気調和機であって、
   前記室内機が、
   室内空気と熱交換を行う室内熱交換器、および、
   室外空気を吹き出す給気ノズル、を備え、
   前記給気ノズルが、前記室内熱交換器の表面に沿って延在する先端部を含み、
   前記先端部が、前記室内熱交換器の前記表面に直交する第１の方向を少なくとも含む方向に向いて室外空気が流入する流入口、少なくとも前記第１の方向を含む方向に向いて室外空気が流出する流出口、および前記流入口と前記流出口とを接続する先端部内流路を含み、
   前記第１の方向視で、
   前記流出口は前記熱交換器の左右方向である第２の方向に細長い開口であって、且つ、 前記流入口は前記第１の方向および第２の方向の両方に対して直交する第３の方向に細長い開口である、空気調和機。
   
2. 前記先端部内流路が、前記第１の方向視で、互いに最も遠い前記流入口の長手方向の一端と前記流出口の長手方向の一端との間で延在する直線状の内壁部で画定されている、請求項１に記載の空気調和機。
   
3. 前記先端部内流路が、前記第１の方向視で、略台形状または略三角形状である、請求項２に記載の空気調和機。
   
4. 前記室内機が、前記室内熱交換器の上方に配置され、室内から前記室内熱交換器に向かう室内空気が通過するエアフィルタをさらに備え、
   前記給気ノズルの前記前側部が、前記吹き出し口が前記エアフィルタから離れるように延在している、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和機。
   
5. 前記給気ノズルが、前記流出口と連絡し、室外空気を吹き出す吹き出し口を備え、
   前記流出口から前記吹き出し口に向かうにしたがって流路断面積が増加する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。
   
6. 前記吹き出し口が、前記第１の方向成分と前記第３の方向成分を含む方向に、前記室内熱交換器に向かって室外空気を吹き出す、請求項５に記載の空気調和機。

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