JP6260082B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の吹出口から吹き出される気流の制御を行う空気調和機に関する。

従来の空気調和機は、左右方向に長い熱交換器を通過した空気をクロスフローファンで送風し、その風向を上下、左右に変更するために、吹出口に上下風向板と左右風向板とが設けられている。

また、最近の空気調和機では、複数の吹出口を備えたものがある。例えば、空調機器筐体部の外部に空気を吹き出す主排気口部と副排気口部とを備え、主排気口部に空調に適した空調気流を作る主気流制御手段を設け、副排気口部に空気中の塵埃を回収するための集塵気流を発生させる副気流制御手段を設けて、空調気流と集塵気流とを同時に発生させ、室温の調整と空気の清浄化とを同時に行うものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１６４２７１号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機にあっては、主排気口部の主気流制御手段は空調に適した空調気流を発生させ、副排気口部の副気流制御手段は、空気中の塵埃を回収するための集塵気流を発生させるようになっており、空調気流と集塵気流は互いに影響を与えない領域に形成される。このように、特許文献１の空気調和機では副排気口から発生される集塵気流は空気中の塵埃を回収する目的にのみ使用され、副排気口から発生される気流で主排気口から発生される気流を制御して冷房運転あるいは暖房運転に対応させた最適な気流制御を行うことは考慮されていなかった。

特に、空気調和機の冷房や暖房の運転開始時は、室内温度と目標温度（設定温度）との間に大きな差があり、室内温度を目標温度まで迅速に近づけるには、運転モードに対応した適切な気流制御を行う必要がある。しかし、複数の吹出口を備えた特許文献１の空気調和機では、空調気流と関連性のない集塵気流とを組み合わせているため、運転モードに対応した適切な気流制御を行っているとは言えなかった。

また、空気調和機の暖房運転モードでは、室内空気より比重の軽い暖気を吹き出し、冷房運転モードでは、室内空気より比重の重い冷気を吹き出すため、運転モードに対応する気流制御が異なり、そのため空調気流と集塵気流の温度を異ならせた場合には、どの気流制御が適しているのかを適切に判断するのは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転開始時に複数の吹出口から吹き出される温度の異なる気流を組み合わせて、各運転モードに対応した最適な気流制御を行うことにより、運転開始時の室内温度を目標温度まで迅速に近づけることが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の空気調和機は、熱交換器を通過させた室内空気を送風するメインファンと、該メインファンの両側の少なくとも一方に熱交換器を通過させない室内空気を送風するサイドファンとを有する空気調和機であって、前記メインファン駆動時に、前記サイドファンを駆動させるサイドファン駆動モードと、前記サイドファンを停止させるサイドファン停止モードとを有し、前記空気調和機の運転モードには、暖房運転モードと、冷房運転モードとがあり、前記暖房運転モードあるいは前記冷房運転モードで開始操作されると、前記サイドファン駆動モードで運転を開始することを特徴とする。

また、本発明の空気調和機では、前記メインファンからの風向を上下左右方向に変えるメイン風向変更手段と、前記サイドファンからの風向を上下左右方向に変えるサイド風向変更手段と、前記メイン風向変更手段による前記メインファンの風向と、前記サイド風向変更手段による前記サイドファンの風向とを組み合わせて気流制御を行う気流制御手段と、をさらに備え、前記暖房運転モードあるいは前記冷房運転モードの開始操作がされた場合に、前記気流制御手段は、前記メイン風向変更手段による前記メインファンの風向に対し、前記サイド風向変更手段による前記サイドファンの風を干渉させる方向へ吹き出して特定の方向へ送風する収束気流モードで運転を開始することを特徴とする。

また、本発明の空気調和機では、前記気流制御手段は、運転開始後にユーザから風向操作されると、前記メインファンの風向に対し少なくとも前記サイドファンの風を左右方向に振って広範囲に風を行き渡らせる首振り気流モードに移行することを特徴とする。

本発明の空気調和機によれば、熱交換器を通過させた室内空気を送風するメインファンと、メインファンの両側の少なくとも一方に熱交換器を通過させない室内空気を送風するサイドファンとを有し、メインファン駆動時にサイドファンを駆動させるサイドファン駆動モードと、サイドファンを停止させるサイドファン停止モードとを有し、運転モードには、暖房運転モードと、冷房運転モードとがあり、暖房運転モードあるいは冷房運転モードで開始操作されると、サイドファン駆動モードで運転を開始する。このため、空気調和機は、暖房運転モードと冷房運転モードの運転開始時にメインファン駆動時にサイドファンも駆動させるサイドファン駆動モードで気流制御を行うことで、運転モードに適した気流制御を容易に実施することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施例に係る空気調和機の室内機の外観斜視図である。 図２は、室内機および室外機における概略構成を示すブロック図である。 図３は、空気調和機の制御系を概略的に示すブロック図である。 図４は、図３の空気調和機の制御系およびセンサの配置位置を示す室内機の分解斜視図である。 図５−１は、空気調和機の第１収束気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図である。 図５−２は、図５−１のメインファン気流を正面に吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図である。 図５−３は、図５−１のメインファン気流を２０°右に傾けて吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図である。 図５−４は、図５−１のメインファン気流を４０°右に傾けて吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図である。 図６−１は、空気調和機の第１拡散気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図である。 図６−２は、図６−１のメインファン気流を正面に吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図である。 図６−３は、図６−２の空気調和機の室内機の左側を壁面に近接させて設置した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図である。 図７−１は、空気調和機の第１首振り気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図である。 図７−２は、図７−１のメインファン気流を正面に吹き出し左右サイドファン気流をスイングさせる吹き出し角度を上から見た図である。 図８は、空気調和機の第２収束気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図である。 図９−１は、空気調和機の第２首振り気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図である。 図９−２は、図９−１のメインファン気流と左右サイドファン気流を連動してスイングさせる吹き出し角度を上から見た図である。 図１０は、本実施例に係る空気調和機が開始操作された運転モードに対応する気流モードと風向操作後の気流モードを示す図である。 図１１は、本発明の一実施例に係る空気調和機の動作を説明するフローチャートである。 図１２は、図１１のサイドファン駆動モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１３は、図１２の第１収束気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１４は、図１２の第２収束気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１５は、図１１の首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１６は、図１５の第１首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。 図１７は、図１５の第２首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。

以下に、本発明にかかる空気調和機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る空気調和機の室内機の外観斜視図であり、図２は、室内機および室外機における概略構成を示すブロック図であり、図３は、空気調和機の制御系を概略的に示すブロック図であり、図４は、図３の空気調和機の制御系およびセンサの配置位置を示す室内機の分解斜視図である。

図１に示すように、本実施例に用いられる空気調和機の室内機２０は、本体ユニット２６３とその両側に左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２とを備える。室内機２０の本体ユニット２６３は、主筐体２７を備える。主筐体２７では、筐体本体２８に外装パネル２９が覆い被さる。筐体本体２８には、中央吹出口３０が形成される。外装パネル２９の上部には、図示しない吸込口が形成される。中央吹出口３０は、下向きに開口している。このような筐体本体２８は、例えば室内の壁面に固定することができる。その際、中央吹出口３０の前端３０ａは、後端３０ｂと比べると上方の位置に配置される。その結果、中央吹出口３０は、所定の傾斜角αで前上がりの姿勢に形成される。このような傾斜角αの働きで、気流は中央吹出口３０から床面に向かって下向きに吹き出すことができるだけでなく、床面に対して平行（水平方向）に吹き出すこともできる。

そして、中央吹出口３０には、メイン風向変更手段として前後一対の上下風向板３１ａ、３１ｂが配置される。上下風向板３１ａ、３１ｂは、それぞれ水平軸線３２ａ、３２ｂ回りで回転することができる。これら水平軸線３２ａ、３２ｂは、上下風向板３１ａ、３１ｂの後端に設定されればよい。回転に応じて上下風向板３１ａ、３１ｂは、中央吹出口３０を開閉することができる。

また、筐体本体２８の両側面には、個別に左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２が配置される。つまり、左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２は、筐体本体２８の側壁の外側に配置される。左ファンユニット２６１は、左サイドファン筐体３３１を備えており、左吹出口３４１が形成され、サイド風向変更手段としてサイドファンの風向を左右に変える左右風向板３４１ａが配置されている。右ファンユニット２６２は、右サイドファン筐体３３２を備えており、右吹出口３４２が形成され、サイド風向変更手段としての左右風向板３４２ａが配置されている。この左吹出口３４１と右吹出口３４２は、不図示の駆動機構によって水平軸線３５回りでそれぞれ回転させることで、サイド風向変更手段としてサイドファンの風向を上下に変えられる。上記した水平軸線３２ａ、３２ｂと水平軸線３５とは、図１に示すように、相互に平行に延びている。筐体３３１と筐体３３２の側面には、サイドパネル３６が覆い被さる。このサイドパネル３６には、側面吸込口３７が形成される。側面吸込口３７は、図１に示すように、例えばメッシュ状の小開口を集合させて形成する。

本実施例にかかる空気調和機は、上記した室内機２０との間で無線による双方向通信により遠隔から運転操作が行えるリモコン１０を備えている。

本実施例にかかる空気調和機の室内機および室外機は、図２に示すように構成されている。上記した室内機２０の本体ユニット２６３内には、室内熱交換器２６４およびメインファン２６５が組み込まれる。メインファン２６５はクロスフローファンであって、回転によって気流を生成する。本体ユニット２６３には、メインファン２６５の働きにより室内空気が吸い込まれる。吸い込まれた室内空気は室内熱交換器２６４を通過することで冷媒と熱交換され、冷気または暖気が生成される。この室内熱交換器２６４を通り抜けた後の冷気または暖気の気流は、本体ユニット２６３の中央吹出口３０から吹き出され、メインファン気流３０１となる。また、室内熱交換器２６４を通り抜けた気流の流量は、クロスフローファンの回転数に応じて調整される。

室外機４０の冷凍回路４１は、図２に示すように、四方弁４２、圧縮機４３、室外熱交換器４４、膨張弁４５、室外ファン４６、および冷媒管５０などで構成されている。例えば、冷凍回路４１で冷房運転が設定されると、四方弁４２は、第２口４２ｂおよび第３口４２ｃを相互に接続し、第１口４２ａおよび第４口４２ｄを相互に接続する。これにより、圧縮機４３の吐出管４３ｂから高温高圧の冷媒が室外熱交換器４４に供給される。冷媒は、室外熱交換器４４、膨張弁４５および室内熱交換器２６４を順番に流通する。室外熱交換器４４では、冷媒の熱エネルギーが外気に放出される。冷媒は、膨張弁４５で低圧まで減圧され、室内熱交換器２６４において周囲の空気から吸熱する。これにより生成された冷気は、メインファン２６５の働きで室内空間に流される。室内熱交換器２６４で吸熱した冷媒は、四方弁４２を介して圧縮機４３に戻される。

また、冷凍回路４１で暖房運転が設定されると、四方弁４２は、第２口４２ｂおよび第４口４２ｄを相互に接続し、第１口４２ａおよび第３口４２ｃを相互に接続する。これにより、圧縮機４３の吐出管４３ａから高温高圧の冷媒が室内熱交換器２６４に供給される。冷媒は、室内熱交換器２６４、膨張弁４５および室外熱交換器４４を順番に流通する。室内熱交換器２６４では、冷媒の熱エネルギーが周囲の空気に放出され、暖気が生成される。暖気は、メインファン２６５の働きで室内空間に吹き出される。冷媒は、膨張弁４５で低圧まで減圧され、室外熱交換器４４において周囲の空気から吸熱する。その後、冷媒は圧縮機４３に戻される。

また、本実施例にかかる空気調和機の左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２は、本体ユニット２６３とは独立して設けられる。左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２は、ファンユニットの内部に遠心送風機からなるサイドファン２６６と、サイドファン２６６から送出される気流を吹き出す左吹出口３４１および右吹出口３４２をそれぞれ備え、図１で説明した駆動機構により水平軸線３５回りに回転させると共に、左吹出口３４１および右吹出口３４２の左右風向板３４１ａ、３４２ａにより各吹出口から吹き出される空気の風向・風量を個別に制御することが可能となる。中央吹出口３０から吹き出される空気は、室内熱交換器２６４を通り抜けた冷気または暖気からなるメインファン気流３０１である。左右の左吹出口３４１および右吹出口３４２から吹き出される左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、それぞれの側面吸込口３７から吸い込んだ室内空気をそのまま吹き出した気流である。

続いて、図３を用いて、本実施例の空気調和機の制御系について説明する。制御ユニット２１は、冷暖房確立部２１１を備える。冷暖房確立部２１１は、図２に示す冷凍回路４１の動作を制御する。冷暖房確立部２１１の制御に応じて冷凍回路４１では冷房運転の動作または暖房運転の動作が選択的に確立される。冷暖房確立部２１１には室外機４０が接続される。冷暖房確立部２１１は、図２の圧縮機４３や膨張弁４５、四方弁４２の動作を制御する。こうした制御にあたって冷暖房確立部２１１は圧縮機４３や膨張弁４５、四方弁４２に制御信号を供給する。例えば四方弁４２では制御信号の働きにより弁の位置が切り替えられる。

また、制御ユニット２１は、気流制御手段としての本体ユニット制御ブロック２１２およびファンユニット制御ブロック２１３を備える。本体ユニット制御ブロック２１２は、図２の本体ユニット２６３の動作を制御する。本体ユニット制御ブロック２１２は、メインファン制御部２１２１、上下風向板制御部２１２２および左右風向板制御部２１２３を有する。メインファン制御部２１２１には、メインファン駆動源２２が接続される。メインファン制御部２１２１は、メインファン駆動源２２の動作を制御する。この制御にあたってメインファン制御部２１２１は、メインファン駆動源２２に駆動信号を供給する。この駆動信号の供給に応じて、メインファン駆動源２２は、メインファン２６５の始動や停止、回転数の制御を実行する。上下風向板制御部２１２２には、本体ユニット２６３の上下風向板駆動源２３が接続される。上下風向板制御部２１２２は、上下風向板駆動源２３の動作を制御する。この制御にあたって上下風向板制御部２１２２は、上下風向板駆動源２３に制御信号を供給する。制御信号の供給に応じて上下風向板駆動源２３は、上下風向板３１ａ、３１ｂの向きを制御する。左右風向板制御部２１２３には、左右風向板駆動源２４が接続される。左右風向板制御部２１２３は、左右風向板駆動源２４の動作を制御する。この制御にあたって左右風向板制御部２１２３は、左右風向板駆動源２４に制御信号を供給する。この制御信号の供給に応じて左右風向板駆動源２４は、不図示の左右風向板の向きを制御する。

また、ファンユニット制御ブロック２１３は、左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２の動作を制御する。ファンユニット制御ブロック２１３は、サイドファン制御部２１３１、筐体姿勢制御部２１３２および左右風向板制御部２１３３を有する。サイドファン制御部２１３１には、左サイドファン駆動源２６１１および右サイドファン駆動源２６２１が個々に接続される。サイドファン制御部２１３１は、２つの左サイドファン駆動源２６１１と右サイドファン駆動源２６２１の動作を個別に制御する。この制御にあたってサイドファン制御部２１３１は、左サイドファン駆動源２６１１と右サイドファン駆動源２６２１に駆動信号を供給する。この駆動信号の供給に応じて左サイドファン駆動源２６１１および右サイドファン駆動源２６２１は、サイドファンの始動や停止、回転数の制御を実行する。筐体姿勢制御部２１３２には、左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２のファン筐体駆動源２６１２、２６２２が個々に接続される。筐体姿勢制御部２１３２は、２つのファン筐体駆動源２６１２、２６２２の動作を制御する。この制御にあたって筐体姿勢制御部２１３２は、ファン筐体駆動源２６１２、２６２２に個別に駆動信号を供給する。この駆動信号の供給に応じてファン筐体駆動源２６１２は、左サイドファン筐体３３１の向きを制御し、ファン筐体駆動源２６２２は、右サイドファン筐体３３２の向きを制御する。左右風向板制御部２１３３には、左右風向板駆動源２６１３、２６２３が個々に接続される。左右風向板制御部２１３３は、左右風向板駆動源２６１３、２６２３の動作を制御する。この制御にあたって左右風向板制御部２１３３は、左右風向板駆動源２６１３、２６２３に制御信号を供給する。この制御信号の供給に応じて左右風向板駆動源２６１３、２６２３は、左右風向板３４１ａ、３４２ａの向きを制御する。

さらに、制御ユニット２１には、例えば受光センサ６１が接続される。受光センサ６１には、例えばリモコン１０から無線で指令信号が供給される。この指令信号は、例えば空気調和機の動作モードや設定室温を特定する。指令信号には、リモコン１０の操作に応じて動作モードや設定室温が記述される。動作モードには例えば「冷房運転」、「暖房運転」、「除湿運転」、「送風運転」、熱交換器を乾燥させるための「内部乾燥運転」などが挙げられる。受光センサ６１は、受信した指令信号を出力する。指令信号は冷暖房確立部２１１、本体ユニット制御ブロック２１２およびファンユニット制御ブロック２１３にそれぞれ供給される。冷暖房確立部２１１、本体ユニット制御ブロック２１２およびファンユニット制御ブロック２１３は、指令信号で特定される動作モードや設定室温に応じて動作する。

また、制御ユニット２１には、室温センサ６２が接続される。室温センサ６２は、例えば室内機２０に取り付けられる。室温センサ６２は、室内機２０の周囲の温度を検出する。検出結果に応じて室温センサ６２は、温度信号を出力する。温度信号で室温は特定される。この温度信号は、制御ユニット２１に供給される。本体ユニット制御ブロック２１２およびファンユニット制御ブロック２１３は、制御の実行にあたって、温度信号で特定される温度を参照することができる。

また、制御ユニット２１には、人感センサ６３が接続される。人感センサ６３は、例えば室内機２０に取り付けられる。人感センサ６３は、在室者の存在や在室者の位置を検知する。検知結果に応じて人感センサ６３は、検知信号を出力する。検知信号で在室者の有無や位置は特定される。検知信号は、制御ユニット２１に供給される。冷暖房確立部２１１、本体ユニット制御ブロック２１２およびファンユニット制御ブロック２１３は、制御の実行にあたって、検知信号で特定される在室者の有無や位置を参照することができる。

なお、制御ユニット２１は、例えばマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）といった演算処理回路で構成しても良い。演算処理回路には、例えば不揮発性の記憶装置を内蔵したり、外付けしたりすることもできる。記憶装置には所定の制御プログラムを格納することができ、演算処理回路が制御プログラムを実行することで制御ユニット２１として機能させることができる。

図３で説明した空気調和機の制御系およびセンサは、図４に示す室内機の内部に配置されている。例えば、図４に示すように、左ファンユニット２６１と右ファンユニット２６２の間に挟まれた室内機２０の本体ユニット２６３は、前面部を覆う外装パネル２９と内装カバー６４を取り外すと、前面中央部に受光センサ６１、人感センサ６３、および室温センサ６２がそれぞれ配置されている。また、制御系の冷暖房確立部２１１と本体ユニット制御ブロック２１２は、人感センサ６３の右隣に配置され、ファンユニット制御ブロック２１３は、その右上の右ファンユニット２６２の近くに配置されている。このように、制御系と制御対象との間は、結線する必要があるため、近接して配置される。

本実施形態に係る空気調和機の特徴は、室内熱交換器２６４を通過させた室内空気を送風するメインファン２６５と、そのメインファン２６５の両側の少なくとも一方に室内熱交換器２６４を通過させない室内空気を送風するサイドファン２６６とを有し、暖房運転モードあるいは冷房運転モードでの運転操作の開始時に、メインファンとサイドファンを駆動させるサイドファン駆動モードで運転を開始するようにした点にある。これにより、空気調和機は、室内温度が目標温度とかけ離れた暖房運転モードあるいは冷房運転モード開始時に、メインファンとサイドファンの気流を組み合わせて、運転モードに対応した最適な気流制御を行うことで、室内温度を迅速に目標温度に近づけることができる。以下、図５−１〜図１０により気流モードを説明する。

図５−１は、空気調和機の第１収束気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図であり、図５−２は、図５−１のメインファン気流を正面に吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図であり、図５−３は、図５−１のメインファン気流を２０°右に傾けて吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図であり、図５−４は、図５−１のメインファン気流を４０°右に傾けて吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図であり、図６−１は、空気調和機の第１拡散気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図であり、図６−２は、図６−１のメインファン気流を正面に吹き出した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図であり、図６−３は、図６−２の空気調和機の室内機の左側を壁面に近接させて設置した場合の左右サイドファン気流の吹き出し角度を上から見た図であり、図６−１は、空気調和機の第１首振り気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図であり、図７−２は、図７−１のメインファン気流を正面に吹き出し左右サイドファン気流をスイングさせる吹き出し角度を上から見た図であり、図８は、空気調和機の第２収束気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図であり、図９−１は、空気調和機の第２首振り気流モードの気流状態を概略的に示す斜視図であり、図９−２は、図９−１のメインファン気流と左右サイドファン気流を連動してスイングさせる吹き出し角度を上から見た図であり、図１０は、本実施例に係る空気調和機が開始操作された運転モードに対応する気流モードと風向操作後の気流モードを示す図である。以下、メインファン気流と左右サイドファン気流を組み合わせて送風する新気流モードについて、具体的に説明する。

（第１収束気流モード）
図５−１は、運転モードが冷房、除湿、送風の時に使われる第１収束気流モードの気流状態を示している。メインファン気流３０１の上下方向の風向は、水平固定とする。メインファン気流３０１の左右方向の風向は、室内機２０を壁面７０の中央据付け時に中央とし、左袖壁据付け時にやや右とし、右袖壁据付け時にやや左とする。図５−２は、中央据付け時の左右方向への風の吹き出し角度を示している。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、メインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向くように吹き出されている。図５−１に示すように、メインファン気流３０１が水平固定であるのに対して、左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２を水平方向から下向きに３０°程度回動させることで、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を下向きに吹き出している。このように、第１収束気流モードは、メインファン気流３０１を水平固定とすることで、冷気を人７２に直接当てることなく、部屋全体に冷気を行き渡らせることができる。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、室内空気を収束させる方向にそのまま吹き出すため、室内空気の流れを人７２に集中して送風することから、使用者は適度な涼感が得られる。なお左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２の上下方向の風向は、左サイドファン筐体３３１および右サイドファン筐体３３２の回動角度を変更することにより、適宜変更することができる。

図５−３は、第１収束気流モードの気流状態でやや右に風向を変えた場合の左右方向への風の吹き出し角度であり、図５−４は、第１収束気流モードの気流状態で右に風向を変えた場合、あるいは、左袖壁据付け時の左右方向への風の吹き出し角度を示している。図５−２〜図５−４は、いずれもメインファン気流３０１に対して左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１が１０°ずつ内側を向くように吹き出されている。この吹き出し角度の関係は、やや左、あるいは左に風向を変えた場合も同様であり、図５−３および図５−４が左右対象になるため、図示を省略する。

（第１拡散気流モード）
図６−１は、運転モードが冷房、除湿、送風の時の最適な気流制御として初期設定される第１拡散気流モードの気流状態を示している。メインファン気流３０１の上下方向の風向は、水平固定とする。メインファン気流３０１の左右方向の風向は、室内機２０を壁面７０の中央据付け時に中央とし、左袖壁据付け時にやや右とし、右袖壁据付け時にやや左とする。図６−２は、中央据付け時の左右方向への風の吹き出し角度を示している。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、メインファン気流３０１に対して左右方向で２０°ずつ外側を向くように吹き出されている。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１の上下風向は、図６−１に示すように、メインファン気流３０１が水平固定であるのに対して、左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２を水平方向から下向きに３０°程度回動させることで、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を下向きに吹き出している。このように、第１拡散気流モードは、メインファン気流３０１を水平固定とすることで、冷気を人７２に直接当てることなく、部屋全体に冷気を行き渡らせることができる。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、室内空気を拡散させる方向にそのまま吹き出すため、室内空気を人７２に直接当てずに包み込むような空気の流れを作ることから、使用者はより適度な涼感が得られる。なお左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２の上下方向の風向は、左サイドファン筐体３３１および右サイドファン筐体３３２の回動角度を変更することにより、適宜変更することができる。

図６−３は、第１拡散気流モードの気流状態で左袖壁据付け時にやや右に風向を変えた場合の左右方向への風の吹き出し角度を示している。図６−３は、メインファン気流３０１に対して左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１が干渉しないように、所定角度外側を向くように吹き出されている。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１の角度差は、図６−２では４０°であるが、図６−３では４５°としている。図６−３では、左袖壁据付け時を例に挙げたが、右袖壁据付け時であれば左右対象となるため、図示を省略する。

（第１首振り気流モード）
図７−１は、運転モードが冷房、除湿、送風の時に使われる第１首振り気流モードの気流状態を示している。メインファン気流３０１の上下方向の風向は、水平固定とする。メインファン気流３０１の左右方向の風向は、室内機２０を壁面７０の中央据付け時に中央とし、左袖壁据付け時にやや右とし、右袖壁据付け時にやや左とする。図７−２は、中央据付け時の左右方向への風の吹き出し角度を示している。第１首振り気流モードでは、メインファン気流３０１の左右方向の風向を固定とし、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を連動させて左右方向にスイングさせるようにする。図７−１に示すように、メインファン気流３０１が水平固定であるのに対して、左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２を水平方向から下向きに３０°程度回動させることで、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を下向きに吹き出している。このように、第１首振り気流モードは、メインファン気流３０１を水平固定とすることで、冷気を人７２に直接当てることなく、部屋全体に冷気を行き渡らせることができる。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、室内空気を収束させる方向でそのまま吹き出し、左右方向にスイングさせるものである。本実施例では、スイングさせた風を確実に部屋の隅まで届けるために、５箇所の定位置（左、やや左、正面、やや右、右）で３０秒ずつ停止させてスイングさせている。このように、第１首振り気流モードは、広範囲に風を送ることで部屋全体に風の流れを作り出すことが可能となり、自然な涼感が得られる。なお左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２の上下方向の風向は、左サイドファン筐体３３１および右サイドファン筐体３３２の回動角度を変更することにより、適宜変更することができる。

図７−２は、第１首振り気流モードにおける左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１のスイング状態での左右方向への風の吹き出し角度を示している。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、メインファン気流３０１と平行となる方向に対して、鈍角となる向きから鋭角となる向きの範囲でスイングするようにしている。

（第２収束気流モード）
図８は、運転モードが暖房の時の最適な気流制御として初期設定される第２収束気流モードの気流状態を示している。メインファン気流３０１の上下方向の風向は、床面７１に暖気を供給するように、下向きに吹き出す。メインファン気流３０１の左右方向の風向は、室内機２０を壁面７０の中央据付け時に中央とし、左袖壁据付け時にやや右とし、右袖壁据付け時にやや左とする。中央据付け時の左右方向への風の吹き出し角度は、図５−２と同様である。つまり、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、メインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向くように吹き出される。図８に示すように、暖気であるメインファン気流３０１を下向きに吹き出し、メインファン気流３０１を上から抑え込むように、左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２を水平方向から下向きに４５°程度回動させることで、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を下向きかつメインファン気流３０１よりも少し上に吹き出している。このように、第２収束気流モードは、メインファン気流３０１を下向きに吹き出し、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１とがメインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向き、上から抑え込むように吹き出すことから、暖気の上昇を抑えて人７２などが居る特定の位置を中心に暖気を広げることで床面７１付近を温めることができると共に、暖気を対流させることができる。

（第２首振り気流モード）
図９−１は、運転モードが暖房の時に使われる第２首振り気流モードの気流状態を示している。メインファン気流３０１の上下方向の風向は、床面７１に暖気を供給するように、下向きに吹き出す。メインファン気流３０１の左右方向の風向は、左右方向にスイングさせる。また、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、スイングするメインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向くように吹き出される。図９−１に示すように、暖気であるメインファン気流３０１を下向きに吹き出し、メインファン気流３０１を上から抑え込むように、左ファンユニット２６１および右ファンユニット２６２を水平方向から下向きに４５°程度回動させることで、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１を下向きかつメインファン気流３０１よりも少し上に吹き出している。つまり、第２首振り気流モードは、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１がメインファン気流３０１に対して１０°ずつ内側に向いた状態を維持したまま、メインファン気流３０１、左サイドファン気流３４１１、右サイドファン気流３４２１が連動して左右方向にスイングするものである。このように、第２首振り気流モードでは、メインファン気流３０１を下向きに吹き出し、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１とがメインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向き、上から抑え込むように吹き出しながら連動してスイングさせるため、暖気が上昇するのを抑えつつ、広範囲に暖気を広げて床面７１付近を温め、暖気を対流させることで部屋全体を温めることができる。本実施例では、第２首振り気流モードでスイングさせた暖気を確実に部屋の隅まで届けるために、５箇所の定位置で３０秒ずつ停止させてスイングさせている。

図９−２は、第２首振り気流モードにおけるメインファン気流３０１と左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１のスイング状態での左右方向への風の吹き出し角度を示している。左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１は、メインファン気流３０１に対して左右方向で１０°ずつ内側を向くように吹き出していることがわかる。

本実施例に係る空気調和機の制御ユニット２１は、ユーザが暖房運転モードあるいは冷房運転モードでの運転操作を開始すると、メインファン２６５とサイドファン２６６の気流を組み合わせて気流制御を行うサイドファン駆動モードで運転を開始するように制御する。これにより、本実施例の空気調和機は、室内温度と目標温度とがかけ離れている暖房運転モードあるいは冷房運転モードの開始時であっても、メインファン２６５とサイドファン２６６の気流を組み合わせることで、運転モードに対応した気流制御を自動的に行うことが可能となる。図１０は、運転操作開始時に、メインファン２６５とサイドファン２６６の気流を組み合わせて気流制御を行うサイドファン駆動モードにおいて、運転モードに対応した気流モードと、ユーザが運転操作開始後に風向操作を行った場合の気流モードとを示している。

図１０は、運転モードに対応して選択可能な気流モードの対応関係を示す図である。本実施例の運転モードの種類は、従来例（冷房、除湿、送風、暖房、自動）と同じであるが、一つの運転モードに対して複数の気流モードのうちの何れかで運転することが可能である。

なお本実施例では、ユーザの運転操作により「冷房運転モード」、「除湿運転モード」、「送風運転モード」で運転が開始された場合は、「第１拡散気流モード」で気流制御を行うように初期設定されている。また、「暖房運転モード」で運転が開始された場合は、「第２収束気流モード」で気流制御を行うように初期設定されている。また、空気調和機の制御ユニット２１は、「冷房運転モード」、「除湿運転モード」、「送風運転モード」で運転が開始された後にユーザが風向操作を行うと、「第１収束気流モード」から「第１首振り気流モード」に気流モードを変更するように制御する。さらに、空気調和機の制御ユニット２１は、暖房運転モードで運転が開始された後にユーザが風向操作を行うと、「第２収束気流モード」から「第２首振り気流モード」に気流モードを変更するように制御する。

次に、本実施例の空気調和機の動作を図１１〜図１７のフローチャートを用いて説明する。図１１は、本発明の一実施例に係る空気調和機の動作を説明するフローチャートであり、図１２は、図１１のサイドファン駆動モードのサブルーチンを説明するフローチャートであり、図１３は、図１２の第１収束気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートであり、図１４は、図１２の第２収束気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートであり、図１５は、図１１の首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートであり、図１６は、図１５の第１首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートであり、図１７は、図１５の第２首振り気流モードのサブルーチンを説明するフローチャートである。

空気調和機のユーザは、図１に示すリモコン１０を使って室内機２０に対して運転開始の操作を行う。この時、前回の運転終了時における運転モードを記憶し、同じモードで運転を開始する空気調和機の場合は、前回運転終了時における運転モードが運転開始時の運転モードとなる。また、新しい空気調和機を設置した時の最初の運転開始時は、工場出荷時におけるデフォルト設定の運転モードで運転を開始する。また、ユーザがリモコン１０の運転モードボタンを押下して運転を開始した場合は、指定した運転モードで運転を開始する。

なお本実施例では、気流制御手段に初期設定される運転モードに応じた気流制御モードを、工場出荷時に予め設定している。リモコン１０の気流制御モードボタンを押下することで初期設定されている気流モードを解除して、異なる気流モードを設定することも可能である。前回の運転終了時における気流制御モードを記憶し、前回運転終了時における気流制御モードで運転を開始してもよい。またコンセントが抜き差しされた場合や運転モードが切り換わった場合には、工場出荷時に予め設定された初期設定が選択されるようになっている。

空気調和機の制御ユニット２１は、リモコン１０から操作が行われた場合、運転開始時かどうかを判断する（ステップＳ１）。操作が運転開始時に行われたものでない場合は、ステップＳ５に移行する（ステップＳ１でＮｏ）。運転開始時でかつ、運転モードが暖房運転モードあるいは冷房運転モードのいずれかであれば、メインファン駆動時にサイドファンも一緒に駆動させるサイドファン駆動モードでの気流制御を行う（ステップＳ２でＹｅｓ）。サイドファン駆動モードでの気流制御の後、停止操作が行われて運転を停止する場合は運転を終了し、運転を停止しない場合はステップＳ５に移行する（ステップＳ４）。運転開始時でかつ、運転モードが暖房運転モードでも冷房運転モードでもない場合は、ステップＳ５に移行する（ステップＳ２でＮｏ）。

サイドファンを停止する操作がされた場合、あるいはサイドファンを動作させない運転モード（例えば内部乾燥運転）で空気調和機が運転された場合には、ステップＳ６に進みサイドファンを動作させないサイドファン停止モードとする（ステップＳ５でＮｏ）。サイドファン停止モードで空調機の運転を行った後、運転を停止する場合は運転を終了し、運転を停止しない場合は、ステップＳ５に戻って上記処理が繰り返される（ステップＳ７）。

ステップＳ５において、サイドファンを駆動させる場合はステップＳ８に進む。制御ユニット２１は、ユーザから風向操作されたか否かを判断し、風向操作されない場合は、上記のステップＳ３のサイドファン駆動モードで気流制御が行われる（ステップＳ８でＮｏ）。ユーザから風向操作された場合は、制御ユニット２１は、ステップＳ９へ進み首振り気流モードで気流制御を行うようにする（ステップＳ８でＹｅｓ）。制御ユニット２１は、首振り気流モードで気流制御を行った後、運転を停止する場合は運転を終了し、運転を停止しない場合は、ステップＳ５に戻って上記処理が繰り返される（ステップＳ１０）。

図１１のサイドファン駆動モードでの処理は、図１２のサブルーチンに示すように、空気調和機の制御ユニット２１は、冷房運転モードであれば第１収束気流モードで気流制御を行うステップＳ３２へと進み、暖房運転モードであれば、第２収束気流モードで気流制御を行うステップＳ３３へと進む（ステップＳ３１）。その後メインルーチンに戻る。

図１２の第１収束気流モードの処理は、図５−１および図１３のサブルーチンに示すように、メインファン気流３０１の風向を水平とし、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１の風向を下向き、かつメインファン気流３０１に干渉する方向に向ける気流制御が行われる（ステップＳ３２０）。第１収束気流モードが終了していなければステップＳ３２０に戻って第１収束気流モードを続ける。気流モードが終了した場合は、メインルーチンに戻る（ステップＳ３２１）。

図１２の第２収束気流モードの処理は、図８および図１４のサブルーチンに示すように、メインファン気流３０１の風向を床面に向け（ここでは、図８に示すような下向き）、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１をメインファンよりも上向きで、かつメインファンの気流に干渉する方向となるような気流制御が行われる（ステップＳ３３０）。第２収束気流モードが終了していなければステップＳ３３０に戻って第２収束気流モードを続け、気流モードが終了した場合は、メインルーチンに戻る（ステップＳ３３１）。

また、図１１の首振り気流モードでの処理は、図１５のサブルーチンに示すように、空気調和機の制御ユニット２１は、運転モードが冷房運転モードであれば第１首振り気流モードで気流制御を行うステップＳ９２へと進み、運転モードが暖房運転モードであれば第２首振り気流モードで気流制御を行うステップＳ９３へと進む（ステップＳ９１）。その後メインルーチンに戻る。

図１５の第１首振り気流モードの処理は、図７−１および図１６のサブルーチンに示すように、メインファン気流３０１の風向を水平とし、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１の風向を下向き、かつメインファン気流３０１に干渉する方向に向けると共に、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１のみを左右方向に首を振る気流制御が行われる（ステップＳ９２０）。第１首振り気流モードが終了していなければステップＳ９２０に戻って第１首振り気流モードを続け、気流モードが終了した場合はメインルーチンに戻る（ステップＳ９２１）。

図１５の第２首振り気流モードの処理は、図９−１および図１７のサブルーチンに示すように、メインファン気流３０１の風向を床面に向け（ここでは、図９−１に示すような下向き）、左サイドファン気流３４１１と右サイドファン気流３４２１をメインファンよりも上向きで、かつメインファン気流３０１に干渉する方向とした状態で、メインファン気流３０１と左右サイドファン気流３４１１、３４２１を連動させて、左右方向に首を振る気流制御が行われる（ステップＳ９３０）。第２首振り気流モードが終了していなければステップＳ９３０に戻って第２首振り気流モードを続け、気流モードが終了した場合は、メインルーチンに戻る（ステップＳ９３１）。

このように、本実施例に係る空気調和機にあっては、ユーザが暖房運転モードあるいは冷房運転モードでの運転操作を開始すると、メインファンとサイドファンの両方を駆動させるサイドファン駆動モードで気流制御を行い、メインファンとサイドファンの気流を組み合わせることで、運転モードに対応した気流制御を容易に行うことが可能となる。

また、本実施例に係る空気調和機にあっては、暖房運転モードあるいは冷房運転モードで運転操作を開始し、メインファンとサイドファンの両方を駆動させるサイドファン駆動モードで運転モードに対応した気流制御が行われるが、運転開始後にユーザから風向を変更する操作が行われると、首振り気流モードに移行するように制御する。例えば、冷房運転モードであれば、メインファン気流の風向を固定し、左右のサイドファン気流の風のみを左右方向に振るようにし、暖房運転モードであればメインファン気流と左右のサイドファン気流とを連動させて左右方向に振る首振り気流モードに移行する。これは、ユーザが風向を変更したいとするのは、空気調和機の運転操作開始からある程度時間が経過し、室内温度が目標温度に近づいていると考えられ、特定の方向へ吹き出す気流制御ではなく、目標温度に近い空気を室内に広範囲に行き渡らせる首振り気流モードが適しているためである。これにより、本実施例に係る空気調和機は、気流制御を運転操作開始時と運転操作開始後とに分け、それぞれの状況に応じた気流制御を行うことで、快適な空調を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、空気調和機の室内機に複数の吹出口が配置され、各吹出口から吹き出される気流の風量と風向とを個別に調節可能な空気調和機に有用であり、予め設定された気流モードで気流制御を行うことができるため、空気調和機の操作を簡略化できる。

１０ リモコン
２０ 室内機
２１ 制御ユニット
２１１ 冷暖房確立部
２１２ 本体ユニット制御ブロック
２１２１ メインファン制御部
２１２２ 上下風向板制御部
２１２３ 左右風向板制御部
２１３ ファンユニット制御ブロック
２１３１ サイドファン制御部
２１３２ 筐体姿勢制御部
２１３３ 左右風向板制御部
２２ メインファン駆動源
２３ 上下風向板駆動源
２４ 左右風向板駆動源
２７ 主筐体
２８ 筐体本体
２９ 外装パネル
３０ 中央吹出口
３０１ メインファン気流
３０ａ 前端
３０ｂ 後端
３１ａ、３１ｂ 上下風向板
３２ａ、３２ｂ、３５ 水平軸線
３６ サイドパネル
３７ 側面吸込口
４０ 室外機
４１ 冷凍回路
４２ 四方弁
４２ａ 第１口
４２ｂ 第２口
４２ｃ 第３口
４２ｄ 第４口
４３ 圧縮機
４３ａ、４３ｂ 吐出管
４４ 室外熱交換器
４５ 膨張弁
４６ 室外ファン
５０ 冷媒管
６１ 受光センサ
６２ 室温センサ
６３ 人感センサ
６４ 内装パネル
７０ 壁面
７１ 床面
７２ 人
２６１ 左ファンユニット
２６１１ 左サイドファン駆動源
２６１２ ファン筐体駆動源
２６１３ 左右風向板駆動源
２６２ 右ファンユニット
２６２１ 右サイドファン駆動源
２６２２ ファン筐体駆動源
２６２３ 左右風向板駆動源
２６３ 本体ユニット
２６４ 室内熱交換器
２６５ メインファン
２６６ サイドファン
３３１ 左サイドファン筐体
３３２ 右サイドファン筐体
３４１ 左吹出口
３４１ａ 左右風向板
３４１１ 左サイドファン気流
３４２ 右吹出口
３４２ａ 左右風向板
３４２１ 右サイドファン気流

Claims (2)

1. 熱交換器を通過させた室内空気を送風するメインファンと、該メインファンの両側の少なくとも一方に熱交換器を通過させない室内空気を送風するサイドファンとを有する空気調和機であって、
   前記空気調和機の運転モードには、暖房運転モードと、冷房運転モードとがあり、
   前記暖房運転モードあるいは前記冷房運転モードで運転が開始されると、前記メインファンおよび前記サイドファンを運転し、
   前記メインファンからの風向を上下左右方向に変えるメイン風向変更手段と、
   前記サイドファンからの風向を上下左右方向に変えるサイド風向変更手段と、
   前記メイン風向変更手段による前記メインファンの風向と、前記サイド風向変更手段による前記サイドファンの風向とを組み合わせて気流制御を行う気流制御手段と、
   を備え、
   前記気流制御手段は、前記空気調和機が前記暖房運転モードの開始操作がされた場合に、前記メインファンから吹き出されるメインファン気流が下向きに吹き出し、前記サイドファンから吹き出されるサイドファン気流が前記メインファン気流に対して所定角度ずつ内側を向いて前記メインファン気流を上から抑え込むように吹き出す第２収束気流モードで前記メイン風向変更手段および前記サイド風向変更手段を制御し、前記暖房運転モードでの運転中にモード切替操作されると、前記サイドファン気流が前記メインファン気流に対して前記所定角度ずつ内側に向いた状態を維持したまま前記メインファン気流を上から抑え込むように前記メインファン気流および前記サイドファン気流が連動して左右方向にスイングする首振り気流モードで前記メイン風向変更手段および前記サイド風向変更手段を制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記冷房運転モードの開始操作がされた場合に、前記気流制御手段は、前記メインファンから吹出される気流に対し、前記サイド風向変更手段により前記サイドファンから吹出される気流が干渉するように吹き出す第１収束気流モードで運転を開始することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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