JP6129126B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関するものである。

従来の空気調和機の室内機には、筐体の前部の左右方向の何れか一方の端部に人体の状態等を検出するセンサーを配置しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２７０９５６号公報（第６−９頁、第１図）

従来の空気調和機の室内機は、室内機の吹出口に設けられた上下風向板がセンサーの視野を遮ったり、吹出口からの調和空気がセンサーに当たったりする可能性がある。このような状況下でセンサーにより対象物の温度や人体の位置等が検出された場合には、対象物の温度や人体の位置等を誤認識する可能性があるという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、室内機の筐体や上下風向板が赤外線センサーの視野を遮らないようにすると共に、赤外線センサーに調和空気が当たらないようにする空気調和機の室内機を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室内機は、上部に吸込口及び前部側の下部に吹出口を有し、内部に熱交換器及びファンが設けられた筐体と、吹出口内に設置され、当該吹出口からの空気を左右方向に可変する左右風向板と、吹出口を覆うように設置され、当該吹出口からの空気を上下方向に可変する上下風向板と、筐体の左右方向の一方の端部であって、筐体の上下風向板よりも手前側の位置に下方に突出して設けられた赤外線センサーと、赤外線センサーを手前として吹出口の一端に設けられ、吹出口の一端側に側壁を有する気流阻止部とを備え、気流阻止部の側壁は、赤外線センサーよりも前記吹出口の左右方向の中央よりに位置し、気流阻止部の側壁に、吹出口からの空気が赤外線センサーの方向に流れないように偏向する気流偏向壁が設けられている。

この発明によれば、気流阻止部の側壁により、吹出口からの調和空気が赤外線センサーを避ける方向に吹き出すため、例えば赤外線センサーを覆うケースが室温とほぼ同一となる。このため、赤外線センサーが検出する赤外線の量がケースの温度により乱されず正確になり、赤外線センサーは床温度、壁面の温度、人体の位置、人体の活動状態についての情報を正確に取得することができる。

また、赤外線センサーを、筐体の左右方向の一方の端部であって、筐体の吹出口の位置よりも手前側に下方に突出して設けているので、赤外線センサーの視野が上下風向板や筐体そのものによって遮られることがなくなり、赤外線センサーの検出範囲が拡大される。

本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機の設置例を示す正面図。 図１の室内機を拡大して示す外観斜視図。 図２に示す室内機の側面図。 図３に示す室内機の縦断面図。 図２の室内機において、右側の上下風向板を取り外して示す斜視図。 図１の室内機の制御装置の構成を示すブロック図。 図５の室内機において、吹出口の右側部分を拡大して示す斜視図。 図７の室内機において、吹出口の右側部分を下方から見て示す下面図。 図８の室内機において、ファンからの調和空気を吹き出したときの気流の模式図。

図１は本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機の設置例を示す正面図、図２は図１の室内機を拡大して示す外観斜視図、図３は図２に示す室内機の側面図、図４は図３に示す室内機の縦断面図、図５は図２の室内機において、右側の上下風向板を取り外して示す斜視図、図６は図１の室内機の制御装置の構成を示すブロック図である。

空気調和機の室内機１００は、図１に示すように、室内の壁面２００に据え付けられて使用される。この室内機１００は、図２及び図３に示すように、正面から見て左右方向に長く形成された筐体１と、筐体１の上部１ａに設けられ、室内空気を吸い込むための吸込口１ｅと、筐体１の前部１ｃの下側に設けられ、調和空気を室内空間に吹き出すための吹出口１ｆと、吹出口１ｆのうちのほぼ左半分の吹出口１ｆに設けられた左手前側の上下風向板２及び左奧側の上下風向板３と、残り右半分の吹出口１ｆに設けられた右手前側の上下風向板４及び右奧側の上下風向板５とを備えている。

筐体１の下部１ｂの手前側には、前部１ｃから奥に向かうに従って下方へ傾斜する傾斜部１ｄが設けられている。吹出口１ｆは、幅が筐体１の左右方向に長く、奥行きが傾斜部１ｄの一部から筐体１の下部１ｂに掛けて形成された長方形形状をなしている。左手前側の上下風向板２と右手前側の上下風向板４は、吹出口１ｆのうち手前半分の吹出口１ｆを覆うように設置され、左奧側の上下風向板３と右奧側の上下風向板５は、残り半分の吹出口１ｆを覆うように設置されている。

これら４枚の上下風向板２、３、４、５は、図６に示すように、制御装置１２により制御される上下風向板用モーター２ａ、３ａ、４ａ、５ａの駆動によって、上下方向の角度を可変する。また、４枚の上下風向板２、３、４、５の上下方向の動きは、上下風向板用モーター２ａ、３ａ、４ａ、５ａにそれぞれ設けられた回転軸を介して行われる。

なお、ここでは、合計４枚の上下風向板２、３、４、５が設置されているが、左右方向に分かれていない手前側の上下風向板と奧側の上下風向板の合計２枚の構成でもよい。あるいは、手前側の上下風向板と奧側の上下風向板の何れかが左右方向に分かれた合計３枚の構成としてもよい。また、上下風向板を１枚とする構成でもよい。

また、例えば吹出口１ｆの右端には、後述するが、第１の気流阻止部２０及び第２の気流阻止部３０が前後に設けられている（図５参照）。第１及び第２の気流阻止部２０、３０の吹出口１ｆ側に向いた側壁２１、３１は、その吹出口１ｆの右側の側壁と同一面上にある。つまり、各側壁２１、３１は、共に同一面上で、吹出口１ｆの右側の側壁となっている。さらに、吹出口１ｆ内の右側上部には、整流板４０が設けられている。

筐体１の傾斜部１ｄの例えば右端には、傾斜部１ｄから下方へ突出する赤外線センサー１０が取り付けられている。つまり、赤外線センサー１０は、右手前側の上下風向板４よりも前方で、かつ右手前側の上下風向板４よりも高い位置に設置（室内天井に近い位置に設置）されている。この赤外線センサー１０は、モーター（図示せず）によって回動し、室内機１００の真横方向や、室内機１００の据付壁面２００、据付壁面２００にある窓２０１も視野に入れることができる。

筐体１の内部には、図４に示すように、吸込口１ｅと吹出口１ｆとを連通する風路１ｇと、この風路１ｇ内に設置され、室内空気を吸引すると共に調和空気を吹き出すファン６と、ファン６の吸引側に配置され、ファン６により吸引された室内空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器７とが設けられている。なお、ここでは、ファン６としてクロスフローファンを示しているが、他のファン、例えばプロペラファンでもよい。また、熱交換器７の下流側にファン６を設置しているが、熱交換器７の上流側にファン６を設ける構成でもよい。

前述の吹出口１ｆ内の左側には、列状に等間隔に配置された複数枚の左右風向板（図示せず）が設置され、吹出口１ｆ内の右側には、前記と同様に、同一列状に等間隔に配置された複数枚の左右風向板９が設置されている（図５参照）。左側の左右風向板は、リンク機構を経由して左側の左右風向板用モーター８ａに連結されている。左側の左右風向板のそれぞれは、吹出口１ｆの上壁もしくは吹出口１ｆの下壁に対して略垂直に設けられた回転軸を中心に左右方向に向きを可変する。また、右側の左右風向板９は、前記と同様にリンク機構を経由して右側の左右風向板用モーター９ａに連結されている。右側の左右風向板９のそれぞれは、吹出口１ｆの上壁もしくは吹出口１ｆの下壁に対して略垂直に設けられた回転軸を中心に左右方向に向きを可変する。

なお、ここでは、左側の左右風向板が左右風向板用モーター８ａに、右側の左右風向板９が左右風向板９用モーター９ａに連結されているが、左側の左右風向板と右側の左右風向板９がリンク機構で接続されることで、１つのモーターで左側の左右風向板と右側の左右風向板９の両方を左右方向に回動させる構造としてもよい。また、モーターではなく手動で左右方向の向きが変えられる構造としてもよい。

図６に示す制御装置１２は、例えばマイクロコンピューターからなり、室内機１００に内蔵されている。この制御装置１２は、入力部１２ａと、演算処理、判断処理等を実行するＣＰＵ１２ｂと、各種の制御設定値や、冷房、暖房等の運転モードに応じた制御プログラムが格納されたメモリ１２ｃと、ＣＰＵ１２ｂでの演算結果や判断結果の出力情報に応じた駆動信号を各モーター２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、８ａ、９ａに出力する出力部１２ｄとから構成されている。入力部１２ａは、リモコン１１からの運転情報（運転モード、設定温度、設定湿度、風量設定、風向設定等）を受信し、ＣＰＵ１２ｂに入力する。また、入力部１２ａは、赤外線センサー１０により検出された室内空間の温度情報と筐体１に内蔵された室温サーミスタ（図示せず）の検出温度（室温）を受信し、ＣＰＵ１２ｂに入力する。この場合、ＣＰＵ１２ｂは、室温を基に温度情報（室内空間の温度分布）とメモリ１２ｃに格納された制御設定値とを照らし合わせて、室内の床温度、壁面の温度、人体の位置、人体の活動状態についての情報を得る。

出力部１２ｄから出力される駆動信号により、ファン用モーター６ａの回転数（風量）が制御され、左側及び右側の左右方向板用モーター８ａ、９ａの回転角度が制御される。また、出力部１２ｄからの駆動信号により、左手前側及び左奧側の上下風向板用モーター２ａ、３ａの回転角度が制御され、右手前側及び右奧側の上下風向板用モーター４ａ、５ａの回転角度が制御される。

次に、前述した第１及び第２の気流阻止部２０、３０、整流板４０の構成について、図５及び図７、図８を用いて説明する。
図７は図５の室内機において、吹出口の右側部分を拡大して示す斜視図、図８は図７の室内機において、吹出口の右側部分を下方から見て示す下面図である。

前述した第１及び第２の気流阻止部２０、３０は、筐体１と一体であって、下方へ突出するブロック形状に形成されている。第１の気流阻止部２０は、室内機１００の停止時に右手前側の上下風向板４により覆われ、第２の気流阻止部３０は、室内機１００の停止時に右奥側の上下風向板５により覆われている。

第１の気流阻止部２０の側壁２１（吹出口１ｆの右側の側壁）は、赤外線センサー１０よりも吹出口１ｆの左右方向の中央よりに位置している。また、第１の気流阻止部２０の前部２３の側壁２１側の縁部に、吹出口１ｆの中央側に突出する第１の気流偏向壁２２が設けられている。この第１の気流偏向壁２２は、側壁２１から吹出口１ｆの中央側に傾斜して前部２３の縁部と一体に形成されている。

第２の気流阻止部３０は、前述したように、第１の気流阻止部２０の側壁２１と同一面上に位置する側壁３１を有している。また、第２の気流阻止部３０の前部３３の側壁３１側の縁部に、吹出口１ｆの中央側に突出する第２の気流偏向壁３２が設けられている。この第２の気流偏向壁３２は、側壁３１から吹出口１ｆの中央側に傾斜して前部３３の縁部と一体に形成されている。第１の気流阻止部２０と第２の気流阻止部３０との間には、右手前側の上下風向板４の逃がし溝５０が設けられている。

なお、本実施の形態では、第１の気流阻止部２０と第２の気流阻止部３０の側壁２１、３１は、吹出口１ｆの側壁と同一平面上にあるが、吹出口１ｆの側壁と同一平面上になくてもよい。
また、本実施の形態では、第１の気流阻止部２０が右手前側の上下風向板４により覆われ、第２の気流阻止部３０が右奥側の上下風向板５により覆われているが、第１の気流阻止部２０と第２の気流阻止部３０とを上下風向板４、５で覆わない構造としてもよい。その場合、第１の気流阻止部２０と第２の気流阻止部３０とを化粧パネルで覆うようにする。このように構成した場合、第１の気流阻止部２０と第２の気流阻止部３０との間に設けられた右手前側の上下風向板４の逃がし溝５０が不要となる。

前述した整流板４０は、右側の左右風向板９のうち右端の左右風向板９と第１の気流阻止部２０との間であって、吹出口１ｆの奥の上壁から下方へ突出している。この整流板４０は、第１の気流阻止部２０の側壁２１に対して平行になっている。なお、整流板４０を、空気流の下流側（手前側）ほど吹出口１ｆの中央側に向けてもよい。また、整流板４０を、吹出口１ｆの左右方向に間隔を有して複数枚配置してもよく、この場合は、少なくとも最も気流阻止部２０に近い整流板４０が右側の左右風向板９のうち右端の左右風向板９と第１の気流阻止部２０との間にあればよい。

前記のように構成された室内機１００の動作について、図９を参照しながら説明する。
図９は図８の室内機において、ファンからの調和空気を吹き出したときの気流の模式図である。
制御装置１２は、リモコン１１からの運転情報（運転モード、設定温度、設定湿度、風量設定、風向設定等）の入力により、空気調和機の室内機１００の運転を開始すると、４枚の上下風向板２、３、４、５を開制御して吹出口１ｆを開放し、ファン用モーター６ａを駆動する。この時、室内空気は、吸込口１ｅから室内機１００の内部に取り込まれる。そして、取り込まれた室内空気は、熱交換器７と熱交換されて調和空気となり、吹出口１ｆから左側の左右風向板と右側の左右風向板９とを通過し、４枚の上下風向板２、３、４、５を介して室内空間へ吹き出される。

また、制御装置１２は、赤外線センサー１０により検出された室内空間の温度情報（室内空間の温度分布）と筐体１に内蔵された室温サーミスタの検出温度（室温）とが入力されると、これらの温度情報とメモリ１２ｃに格納された制御設定値とを照らし合わせて、室内の床温度、壁面の温度、人体の位置、人体の活動状態についての情報を取得する。そして、制御装置１２は、取得した情報と前述の運転情報とで室内機１００の運転に必要な出力情報を生成し、この出力情報に応じた駆動信号を出力部１２ｄから出力させる。この場合、ファン用モーター６ａの回転数（風量）が制御され、左側及び右側の左右風向板用モーター８ａ、９ａの回転角度が制御される。また、出力部１２ｄからの駆動信号により、左手前側及び左奧側の上下風向板用モーター２ａ、３ａの回転角度が制御され、右手前側及び右奧側の上下風向板用モーター４ａ、５ａの回転角度が制御される。

前述の制御により、右側の左右風向板９が右方向に傾いた際、吹出口１ｆからの調和空気は、図９に示す矢印のように、第１及び第２の気流阻止部２０、３０側に流れる。この場合、右端の左右風向板９と第２の気流阻止部３０の側壁３１との間の調和空気は、その側壁３１に沿って流れ、第２の気流偏向壁３２により吹出口１ｆの前方側へと誘導される。そして、さらに、第１の気流阻止部２０の側壁２１を沿って流れ、第１の気流偏向壁２２により吹出口１ｆの中央側へと誘導される。この場合、第２の気流偏向壁３２により逃がし溝５０が調和空気の溜まり場とならず、この逃がし溝５０から赤外線センサー１０側に流れることはない。

また、左右風向板９の間の調和空気は、第２の気流偏向壁３２により前方へと誘導された調和空気により誘引されて、赤外線センサー１０の方向へと流れず、吹出口１ｆの中央側へと流れていく。また、左右風向板９の間の調和空気は、整流板４０により前方へと向きを変えて流れる。なお、赤外線センサー１０から離れた箇所を流れる調和空気については、第１及び第２の気流阻止部２０、３０と整流板４０の影響を受けずに、４枚の上下風向板２、３、４、５と左側の左右風向板（図示せず）及び右側の左右風向板９の向きに応じて吹き出される。

以上のように実施の形態においては、第１及び第２の気流阻止部２０、３０と整流板４０とにより、調和空気が赤外線センサー１０を避ける方向に吹き出すため、赤外線センサー１０を覆うケースが室温とほぼ同一となる。このため、赤外線センサー１０が検出する赤外線の量がケースの温度により乱されず正確になり、赤外線センサー１０は床温度、壁面の温度、人体の位置、人体の活動状態についての情報を正確に取得することができる。

また、赤外線センサー１０を、筐体１の右端の傾斜部１ｄから下方に突出させているので、赤外線センサー１０の視野が上下風向板２、３、４、５や筐体１そのものによって遮られることがなくなり、赤外線センサー１０の検出範囲が拡大される。

また、上下風向板２、３、４、５が閉じているときでも赤外線センサー１０が露出しているため、室内機１００の停止時も室内空間の情報を得ることができるようになり、例えば、室内空間の状況に応じて運転を自動的に開始することができる。

また、筐体１の右端の傾斜部１ｄに赤外線センサー１０を回動自在に設けているので、室内機１００の真横方向や、室内機１００の据付壁面２００、据付壁面２００の窓２０１も検出範囲とすることができる。このため、室内情報を正確に得ることができると共に、より多くの室内情報を用いて調和空気の風量や風向を制御することができる。

なお、実施の形態では、筐体１の右端の傾斜部１ｄに赤外線センサー１０を設けているが、これに代えて、筐体１の左端の傾斜部１ｄに赤外線センサー１０を設けてもよい。この場合、吹出口１ｆの左端に第１及び第２の気流阻止部２０、３０を設けて、吹出口１ｆからの調和空気が赤外線センサー１０に当たらないようにする。

１ 筐体、１ａ 上部、１ｂ 下部、１ｃ 前部、１ｄ 傾斜部、１ｅ 吸込口、１ｆ 吹出口、１ｇ 風路、２ 左手前側の上下風向板、２ａ 左手前側の上下風向板用モーター、３ 左奧側の上下風向板、３ａ 左奧側の上下風向板用モーター、４ 右手前側の上下風向板、４ａ 右手前側の上下風向板用モーター、５ 右奧側の上下風向板、５ａ 右奧側の上下風向板用モーター、６ ファン、６ａ ファン用モーター、７ 熱交換器、８ａ 左側の左右風向板用モーター、９ 右側の左右風向板、９ａ 右側の左右風向板用モーター、１０ 赤外線センサー、１１ リモコン、１２ 制御装置、１２ａ 入力部、１２ｂ ＣＰＵ、１２ｃ メモリ、１２ｄ 出力部、２０ 第１の気流阻止部、２１ 側壁、２２ 第１の気流偏向壁、２３ 前部、３０ 第２の気流阻止部、３１ 側壁、３２ 第２の気流偏向壁、３３ 前部、４０ 整流板、５０ 逃がし溝、１００ 室内機、２００ 壁面（据付壁面）、２０１ 窓。

Claims (7)

1. 上部に吸込口及び前部側の下部に吹出口を有し、内部に熱交換器及びファンが設けられた筐体と、
   前記吹出口内に設置され、当該吹出口からの空気を左右方向に可変する左右風向板と、
   前記吹出口を覆うように設置され、当該吹出口からの空気を上下方向に可変する上下風向板と、
   前記筐体の左右方向の一方の端部であって、前記筐体の前記上下風向板よりも手前側の位置に下方に突出して設けられた赤外線センサーと、
   前記赤外線センサーを手前として前記吹出口の一端に設けられ、前記吹出口の一端側に側壁を有する気流阻止部と
   を備え、
   前記気流阻止部の側壁は、前記赤外線センサーよりも前記吹出口の左右方向の中央よりに位置し、前記気流阻止部の側壁に、前記吹出口からの空気が前記赤外線センサーの方向に流れないように偏向する気流偏向壁が設けられていることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記気流阻止部の側壁と前記左右風向板のうち前記側壁側に位置する端の左右風向板との間に、前記吹出口の上壁から下方に突出する整流板を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。
3. 前記整流板は、前記吹出口の左右方向に間隔を有して複数枚配置されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和機の室内機。
4. 前記気流阻止部は、前記筐体を正面から見て、前後に第１の気流阻止部及び第２の気流阻止部の２つに分けられ、前記第１及び第２の気流阻止部の各側壁に、それぞれ前記気流偏向壁が設けられ、さらに前記第１及び第２の気流阻止部の間に左右方向に延びた逃がし溝が設けられ、
   前記上下風向板のうち手前側の上下風向板が前記吹出口を開いた際に、その手前側の上下風向板が前記逃がし溝に入り込むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
5. 前記上下風向板は、前記吹出口に対し前後に分かれて２枚であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
6. 前記上下風向板は、前記吹出口に対し前後に分かれ、さらに何れか一方が左右に分かれて３枚であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
7. 前記上下風向板は、前記吹出口に対し前後左右に分かれて４枚であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。

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