JP6734624B2 - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の室内ユニットに関し、特に、天井に設置される室内ユニットの暖房運転時の気流を制御する技術に関するものである。

従来、空調対象空間をペリメータゾーンとインテリアゾーンに分けて空調するゾーン空調において、ペリメータゾーンの空調負荷に応じて運転モードを変更するようにした空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の空気調和装置では、床置き型の室内ユニットが用いられている。この空気調和装置では、空調対象空間を暖房する時にペリメータゾーンの空調負荷が大きい場合は、室内ユニットの上吹出口から空気を吹き出し、ペリメータゾーンの空調負荷が小さくなったら下吹き出しにして足元を暖めるようにしている。

特開平０４−０２８９４６号公報

しかし、特許文献１の空気調和装置では、ペリメータゾーンの負荷を検知して上方吹き出しを行うようにしているが、その際でもペリメータゾーン全体へ空調空気を吹き出すようにしているので、ペリメータゾーンの中で空調負荷にばらつきがある場合には、効率のよい空調をすることが困難である。

また、天井設置型の空気調和装置の室内ユニットでは、一般に、暖房運転時には空調空気を下向きに吹き出し、インテリアゾーンを暖めてその暖気をペリメータゾーンまで供給しようとしている。しかしながら、このような気流制御では、室内ユニットから下向きに吹き出した暖気の一部がペリメータまで届かずに上昇してしまい、ペリメータへ届く暖気が少なくなるため室内に温度ムラが発生する問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、暖房運転時にペリメータゾーンを含めた空調対象空間の全体を効率よく空調し、温度ムラも抑えられるようにすることである。

第１の発明は、空調対象空間（R）の天井（U）に設置されるケーシング（20）を備え、該ケーシング（20）に、水平吹き出しモードで複数の吹き出し方向へ空気を吹き出し可能な吹出口（24，25）が設けられた空気調和装置の室内ユニットを前提としている。

そして、この室内ユニットは、空調対象空間（R）のペリメータゾーンのうち、暖房運転時の空調負荷が相対的に大きな高負荷エリアと、該高負荷エリアよりも空調負荷が小さな低負荷エリアとを検知する負荷検知部（71）と、水平吹き出しモードにおいて、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うための風量調整部（50）と、暖房運転時に上記風量調整部（50）による風量調整運転の制御を行う風量制御部（72）を有する運転制御部（70）とを備えていることを特徴としている。上記水平吹き出しモードは、室内で室内ユニット（11）から離れたところまで空気を届かせるように水平方向に近い方向（若干斜め下方向に吹き出す場合も含む）へ空気を吹き出すモードである。

この第１の発明では、暖房運転時に水平吹き出しモードで風量調整運転を行うと、低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくなる。逆に言うと、高負荷エリアへ向かう空気の風量が低負荷エリアへ向かう空気の風量よりも多くなる。このように、水平吹出モードで空気を吹き出している状態で、低負荷エリアに比べて低温になっている高負荷エリアへ向かう空気の風量が相対的に多くなるため、この発明では、ペリメータゾーンの高負荷エリアにまず暖気が供給され、高負荷エリアの温度が上昇する。その結果、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差が小さくなる。

また、第１の発明は、上記の構成に加えて、上記風量制御部（72）が、上記水平吹き出しモードの風量調整運転時に、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くする制御を行うことを特徴としている。

この第１の発明では、風量調整運転時に高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなるようにしているので、室内ユニットから吹き出された暖気が確実に高負荷エリアに供給される。したがって、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差を確実に小さくできる。

第２の発明は、第１の発明において、上記風量調整部（50）が、上記吹出口（24，25）に設けられた風向調節羽根（51）により構成され、上記風量制御部（72）が、上記風量調整運転時には、上記風向調節羽根（51）の角度を調節することにより、上記低負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口（24，25）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積を、高負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口（24，25）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積よりも小さい面積に規制することを特徴としている。

この第２の発明では、風量調整運転時には、上記風向調節羽根（51）の角度を風量制御部（72）で調節することにより、低負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口（24，25）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積が、高負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口における隙間面積よりも小さい面積に規制され、通風抵抗が大きくなる。このことより、低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が少なくなり、高負荷エリアへ向かう空気の風量が相対的に多くなる。また、高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなる。したがって、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差が確実に小さくなる。

第３の発明は、第１または第２の発明のいずれか１つにおいて、上記運転制御部（70）が、複数の吹き出しモード（例えば水平吹き出しモードと下吹き出しモード）から上記水平吹き出しモードを選択可能に構成されていることを特徴としている。

この第３の発明では、複数の吹き出しモードから水平吹き出しモードを選択し、その水平吹き出しモードで上記風量調整運転を行うことができるので、他のモードで運転を行っていてペリメータゾーンにおいて高負荷エリアの負荷が所定値以上に大きくなった場合に、必要に応じて水平吹出モードの風量調整運転を行い、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差を小さくできる。

第４の発明は、第１から第３の発明のいずれか１つにおいて、上記空調対象空間（R）の壁面（W）の有無をユーザーが入力するための入力部（73）を備え、上記風量制御部（72）は、上記水平吹き出しモードの風量調整運転時に空気の吹き出し方向を壁面へ向かう方向に限定する制御を行うことを特徴としている。

この第４の発明では、壁面（W）の有無をユーザーが入力部（73）に入力することにより、空気の吹き出し方向を壁面のある方向へ限定して風量調整運転を行うことができる。壁面がない方向へ空気を吹き出しても空調対象空間（R）で循環気流が生じないが、壁面の方向へ空気を吹き出すと循環気流が生じ、空調対象空間（R）の温度が均一化される。

本発明によれば、空調対象空間（R）のペリメータゾーンのうち、暖房運転時の空調負荷が相対的に大きな高負荷エリアと、該高負荷エリアよりも空調負荷が小さな低負荷エリアとを負荷検知部（71）で検出できる。そして、水平吹き出しモードにおいて、風量調整部（50）を運転制御部（70）の風量制御部（72）で制御することにより、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うようにしているので、高負荷エリアと低負荷エリアの温度差を小さくすることができる。したがって、空調対象空間の温度ムラが小さくなり、効率のよい暖房運転を行うことが可能になる。

また、本発明によれば、風量調整運転時に高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなるようにしたことで、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差を確実に小さくできるから、空調対象空間の温度ムラをより小さくし、さらに効率のよい暖房運転を行うことが可能になる。

上記第２の発明によれば、風向調節羽根（51）の角度を調節することにより、風量調整運転時に高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなるとともに空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなる構成を容易に実現できる。したがって、空調対象空間の温度ムラをより小さくし、効率のよい暖房運転を行う構成を容易に実現できる。

上記第３の発明によれば、複数の吹き出しモードから水平吹き出しモードを選択することができる。また、水平吹き出しモードを選択すると、他の運転モードでペリメータゾーンにおいて高負荷エリアの負荷が所定値以上に大きくなった場合に風量調整運転を行うことができ、低負荷エリアと高負荷エリアの温度差を小さくできる。その後は、水平吹き出しモードの他のモード（例えば下吹き出しモード）を選択して運転を行うことができる。

上記第４の発明によれば、壁面（W）の有無をユーザーが入力部（73）を使って入力することにより、風量調整運転時に空調対象空間で循環気流が生じる方向へのみ空気を吹き出すことができるから、室内の温度ムラが小さくなり、運転の効率も向上する。

図１は、本発明の実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。 図２は、図１の空気調和装置の室内ユニットの斜視図である。 図３は、天板を取り除いて上方から見た室内ユニットの概略平面図である。 図４は、図３のIV-IV線における室内ユニット（11）の概略断面図である。 図５は、室内ユニットの概略下面図である。 図６（Ａ）は、風向調節羽根を水平吹き出し位置に設定した状態の室内ユニットの部分断面図、図６（Ｂ）は、風向調節羽根を下吹き出し位置に設定した状態の室内ユニットの部分断面図、図６（Ｃ）は、風向調節羽根を吹き出し規制位置に設定した状態の室内ユニットの部分断面図である。 図７は、室内における室内ユニットの配置例を示す斜視図である。 図８（Ａ）は、図１の室内ユニットで空気を水平吹き出しモードで４方向に吹き出す状態を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は、図１の室内ユニットで空気を水平吹き出しモードで２方向に吹き出す状態を示す斜視図である。 図９は、本実施形態の気流制御を行ったときの部屋の縦断面における暖気の流れと温度分布を示す図である。 図１０は、従来の下吹き出しを行ったときの部屋の縦断面における暖気の流れと温度分布を示す図である。 図１１（Ａ）は、本実施形態の気流制御を吹出温度を一定にして行ったときの部屋の横断面における温度分布を示す図、図１１（Ｂ）は、従来の気流制御を吹出温度を一定にして行ったときの部屋の横断面における温度分布を示す図である。 図１２（Ａ）は、本実施形態の気流制御を供給能力を一定にして行ったときの部屋の横断面における温度分布を示す図、図１２（Ｂ）は、従来の気流制御を供給能力を一定にして行ったときの部屋の横断面における温度分布を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態は、室内の冷房及び暖房を行う空気調和装置（1）に関するものである。図１に示すように、空気調和装置（1）は、室外に設置される室外ユニット（10）と、室内に設置される室内ユニット（11）とを有する。室外ユニット（10）と室内ユニット（11）とは、２本の連絡配管（2,3）によって互いに接続されている。これにより、空気調和装置（1）では、冷媒回路（C）が構成されている。冷媒回路（C）では、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

〈冷媒回路の構成〉
室外ユニット（10）には、圧縮機（12）、室外熱交換器（13）、室外膨張弁（14）、及び四方切換弁（15）が設けられている。圧縮機（12）は、低圧の冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧の冷媒を吐出する。圧縮機（12）では、スクロール式やロータリ式等の圧縮機構が圧縮機モータ（12a）によって駆動される。圧縮機モータ（12a）は、インバータ装置によって、その回転数（運転周波数）が可変に構成されている。

室外熱交換器（13）は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室外熱交換器（13）の近傍には、室外ファン（16）が設置されている。室外熱交換器（13）では、室外ファン（16）が搬送する空気と冷媒とが熱交換する。室外ファン（16）は、室外ファンモータ（16a）によって駆動されるプロペラファンによって構成されている。室外ファンモータ（16a）は、インバータ装置によって、その回転数が可変に構成されている。

室外膨張弁（14）は、開度が可変な電子膨張弁で構成されている。四方切換弁（15）は、第１から第４までのポートを有している。四方切換弁（15）では、第１ポートが圧縮機（12）の吐出側に接続し、第２ポートが圧縮機（12）の吸入側に接続し、第３ポートが室外熱交換器（13）のガス側端部に接続し、第４ポートがガス側閉鎖弁（5）に接続している。四方切換弁（15）は、第１状態（図１の実線で示す状態）と第２状態（図１の破線で示す状態）とに切り換わる。第１状態の四方切換弁（15）では、第１ポートと第３ポートが連通し且つ第２ポートと第４ポートが連通する。第２状態の四方切換弁（15）では、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する。

２本の連絡配管は、液連絡配管（2）及びガス連絡配管（3）によって構成されている。液連絡配管（2）は、一端が液側閉鎖弁（4）に接続され、他端が室内熱交換器（32）の液側端部に接続されている。ガス連絡配管（3）は、一端がガス側閉鎖弁（5）に接続され、他端が室内熱交換器（32）のガス側端部に接続されている。

室内ユニット（11）には、室内熱交換器（32）と室内膨張弁（39）とが設けられている。室内熱交換器（32）は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室内熱交換器（32）の近傍には、室内ファン（31）が設置されている。室内ファン（31）は、後述するように室内ファンモータ（31a）によって駆動される遠心送風機である。室内ファンモータ（31a）は、インバータ装置によって、その回転数が可変に構成されている。室内膨張弁（39）は、冷媒回路（C）において室内熱交換器（32）の液端部側に接続されている。室内膨張弁（39）は、開度が可変な電子膨張弁で構成されている。

〔室内ユニット〕
図２〜図５は、室内ユニット（11）の構成例を示している。室内ユニット（11）は、空調対象空間である室内空間（R）の外に設置された室外ユニット（10）と連絡配管（2，3）を介して接続されることによって、室外ユニット（10）とともに空気調和装置（1）を構成している。空気調和装置（1）は、室内空間（R）内の冷房運転および暖房運転を行うものである。この例では、室内ユニット（11）は、天井埋込型に構成されており、室内ケーシング（20）と、室内ファン（31）と、室内熱交換器（32）と、ドレンパン（33）と、ベルマウス（34）とを備えている。室内ケーシング（20）は、室内空間（R）の天井（U）に設置されており、ケーシング本体（21）と化粧パネル（22）とによって構成されている。

なお、図２は、斜め下方から見た場合の室内ユニット（11）の概略斜視図であり、図３は、天板（21a）を取り除いて上方から見た室内ユニット（11）の概略平面図であり、図４は、図３のIV-IV線における室内ユニット（11）の概略断面図であり、図５は、室内ユニット（11）の概略下面図である。

〈ケーシング本体〉
ケーシング本体（21）は、室内空間（R）の天井（U）に形成された開口に挿入されて配置されている。ケーシング本体（21）は、下面が開口する略直方体状の箱形に形成され、略正方形板状の天板（21a）と、天板（21a）の周縁部から下方に延びる略矩形板状の４枚の側板（21b）とを有している。また、ケーシング本体（21）は、室内ファン（31）と室内熱交換器（32）とドレンパン（33）とベルマウス（34）とを収容している。さらに、４枚の側板（21b）のうち１枚の側板（21b）には、室内熱交換器（32）と連絡配管（2，3）とを接続するための室内冷媒管（P）を挿通可能な貫通孔（H）が形成されている。

〈室内ファン〉
室内ファン（31）は、ケーシング本体（21）の内部中央に配置され、下方から吸い込んだ空気を側方へ吹き出す。この例では、室内ファン（31）は、遠心送風機によって構成され、ケーシング本体（21）の天板（21a）の中央に位置する室内ファンモータ（31a）によって駆動される。

〈室内熱交換器〉
室内熱交換器（32）は、室内ファン（31）の周囲を囲むように冷媒配管（伝熱管）が曲げられて配置され、その内部に設けられた伝熱管（図示を省略）を流れる冷媒とケーシング本体（21）内に吸い込まれた空気とを熱交換させる。例えば、室内熱交換器（32）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器によって構成されている。また、室内熱交換器（32）は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能することにより空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能することにより空気を加熱する。

〈ドレンパン〉
ドレンパン（33）は、上下方向の厚みの薄い略直方体状に形成され、室内熱交換器（32）の下方に配置されている。また、ドレンパン（33）の中央部には、吸込通路（33a）が形成され、ドレンパン（33）の上面には、水受溝（33b）が形成され、ドレンパン（33）の外周部には、四つの第１吹出通路（33c）および四つの第２吹出通路（33d）が形成されている。吸込通路（33a）は、ドレンパン（33）を上下方向に貫通している。水受溝（33b）は、平面視において吸込通路（33a）の周囲を囲うように環状に延びている。四つの第１吹出通路（33c）は、平面視において水受溝（33b）の周囲を囲うようにドレンパン（33）の四つの辺部に沿ってそれぞれ延び、ドレンパン（33）を上下方向に貫通している。四つの第２吹出通路（33d）は、平面視においてドレンパン（33）の四つの角部にそれぞれ位置し、ドレンパン（33）を上下方向に貫通している。

〈ベルマウス〉
ベルマウス（34）は、上端から下端へ向かうに連れて開口面積が拡大する円筒状に形成されている。また、ベルマウス（34）は、その開口上端が室内ファン（31）の吸込口（開口下端）に挿入されてドレンパン（33）の吸込通路（33a）に収容されている。このような構成により、ベルマウス（34）の開口下端から吸い込まれた空気は、室内ファン（31）の吸込口に導かれる。

〈化粧パネル〉
化粧パネル（22）は、上下方向の厚みの薄い略立方体状に形成されている。また、化粧パネル（22）の中央部には、吸込口（23）が形成され、化粧パネル（22）の外周部には、複数の吹出口（24，25）が形成されている。複数の吹出口（24，25）として、具体的には、四つの第１吹出口（24）と四つの第２吹出口（25）とが形成されている。上記吹出口（24，25）により、水平吹き出しモードにおいて複数の吹き出し方向へ空気を吹き出し可能になっている。

上記水平吹き出しモードは、室内で室内ユニット（11）から離れたところまで空気を届かせるように水平方向に近い角度で空気を吹き出すモードである。ただし、吹き出し方向は水平方向のみに限定されるものではなく、若干斜め下方向に吹き出すような状態も含む吹き出しモードである。

《吸込口》
吸込口（23）は、化粧パネル（22）を上下方向に貫通してベルマウス（34）の内部空間と連通している。この例では、吸込口（23）は、平面視において略正方形状に形成されている。また、吸込口（23）には、吸込グリル（41）と吸込フィルタ（42）とが設けられている。吸込グリル（41）は、略正方形状に形成され、その中央部に多数の貫通孔が形成されている。そして、吸込グリル（41）は、化粧パネル（22）の吸込口（23）に取り付けられて吸込口（23）を覆っている。吸込フィルタ（42）は、吸込グリル（41）から吸い込んだ空気の中の塵埃を捕捉する。

《吹出口》
四つの第１吹出口（24）は、平面視において吸込口（23）の周囲を囲うように化粧パネル（22）の四つの辺部に沿ってそれぞれ延びるまっすぐな吹出口であり、化粧パネル（22）を上下方向に貫通してドレンパン（33）の四つの第１吹出通路（33c）と連通している。この例では、第１吹出口（24）は、平面視において略矩形状に形成されている。四つの第２吹出口（25）は、平面視において化粧パネル（22）の四つの角部にそれぞれ位置する湾曲した吹出口であり、化粧パネル（22）を上下方向に貫通してドレンパン（33）の四つの第２吹出通路（33d）と連通している。

〈室内ユニット内における空気の流れ〉
次に、図４を参照して、室内ユニット（11）内における空気の流れについて説明する。まず、室内ファン（31）が運転状態となると、室内空間（R）から化粧パネル（22）の吸込口（23）に設けられた吸込グリル（41）および吸込フィルタ（42）とベルマウス（34）の内部空間とを順に通過して、室内空気が室内ファン（31）に吸い込まれる。室内ファン（31）に吸い込まれた空気は、室内ファン（31）の側方に吹き出され、室内熱交換器（32）を通過する際に室内熱交換器（32）を流れる冷媒と熱交換する。これにより、室内熱交換器（32）を通過する空気は、室内熱交換器（32）が蒸発器として機能している場合（すなわち、冷房運転の場合）には冷却され、室内熱交換器（32）が凝縮器として機能している場合（すなわち、暖房運転の場合）には加熱されることになる。そして、室内熱交換器（32）を通過した空気は、ドレンパン（33）の四つの第１吹出通路（33c）および四つの第２吹出通路（33d）に分流した後に、化粧パネル（22）の四つの第１吹出口（24）および四つの第２吹出口（25）から室内空間（R）に吹き出される。

〈風向調節羽根〉
各第１吹出口（24）には、各第１吹出通路（33c）を流れる空気（吹出空気）の風向を調節するための風向調節羽根（51）が設けられている。風向調節羽根（51）は、化粧パネル（22）の第１吹出口（24）の長手方向の一端から他端に亘って延びる平板状に形成されている。風向調節羽根（51）は、その長手方向に延びる中心軸（53）を軸心として支持部材（52）に支持され、回動自在に構成されている。風向調節羽根（51）は、その横断面（長手方向と直交する断面）の形状が揺動運動の中心軸（53）から遠ざかる方向に凸となる円弧状に形成されている。第２吹出口（25）には、風向調節羽根は設けられていないが、風向調節羽根を設けてもよい。

上記風向調節羽根（51）は可動式の羽根であり、第１吹出口（24）から空気を水平方向に吹き出す水平吹き出しモードで設定される図６（Ａ）の水平吹き出し位置と、第１吹出口（24）から空気を下向きに吹き出す下吹き出しモードで設定される下吹き出し位置（図６Ｂ）と、第１吹出口（24）からの空気の吹き出しを抑える図６（Ｃ）の吹き出し規制位置とに位置を設定できるように構成されている。なお、第２吹出口（25）に風向調節羽根が設けられている場合は、第２吹出口（25）の風向調節羽根を第１吹出口（24）の風向調節羽根（51）と同様に構成し、同様の動作を可能にするとよい。

上記水平吹き出しモードは、本実施形態では第１吹出口（24）だけを用いて行われるが、第２吹出口（25）にも風向調節羽根を設ける場合は、第１吹出口（24）と第２吹出口（25）の両方を用いて行ってもよい。

本実施形態では、図１に示しているように、制御基板で構成されている運転制御部（70）に風量制御部（72）が含まれており、この風量制御部（72）で風向調節羽根（51）の位置を制御することにより、複数の吹き出しモードから水平吹き出しモードを選択することができるようになっている。具体的には、運転制御部（70）により、風向調節羽根（51）を水平吹き出し位置に設定して行う水平吹き出しモードと、風向調節羽根（51）を下吹き出し位置に設定することにより空調対象空間の床面（F）へ向かって空気を吹き出す下吹き出しモードとを選択できる。

風向調節羽根（51）は、４つの第１吹出口（24）に設けられているものをそれぞれ別個に上記運転制御部（70）の風量制御部（72）で制御できるようになっている。そして、４つの第１吹出口（24）のうちの少なくとも１つで風向調節羽根（51）を吹き出し規制位置に設定すると、その第１吹出口（24）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積が、他の第１吹出口（24）における隙間面積よりも小さい面積に規制されて通風抵抗が大きくなる。通風抵抗が大きくなると、その第１吹出口（24）から空気が吹き出されにくくなるので、他の第１吹出口（24）から吹き出される空気の風速が早くなり、風量も多くなる。また、風向調節羽根（51）を吹き出し規制位置にした第１吹出口（24）から吹き出される空気は少量且つ低速であり、室内空間へは流れていかずにそのまま吸込口（23）に吸い込まれるショートサーキットが生じる。なお、第１吹出口（24）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間を小さい面積に規制する吹出規制位置は、図６（Ｃ）の位置に限らず、図６（Ａ）に仮想線で示しているように、風向調節羽根（51）の角度をより水平に近づけることで通風抵抗を付けるようにした位置であってもよい。

このように、本実施形態では、上記風向調節羽根（51）が本発明の風量調整部（50）として用いられており、この風量調整部（50）を上記運転制御部（70）の風量制御部（72）で制御するようになっている。この実施形態では、風向調節羽根（51）が第１吹出口（24）にだけ設けられていて、第２吹出口（25）には設けられていないので、風量調整部（50）も第１吹出口（24）にだけ設けられていることになる。なお、第２吹出口（25）に風向調節羽根が設けられている場合は、第２吹出口（24）にも風量調整部（50）が設けられることになる。

本実施形態の室内ユニット（11）のケーシング（20）は、例えば図７に示すように、天井（U）や床面（F）が正方形の部屋の中央に１台配置されている。この室内ユニット（11）のケーシング（20）は、上述したように４つの第１吹出口（24）を有しており、図８（Ａ）に示すように水平吹き出しモードで空気を４方向に均一に吹き出したり、図８（Ｂ）に示すように水平吹き出しモードで空気を互いに逆向きの２方向へだけ吹き出したりすることができる。また、図示していないが、図８（Ｂ）以外の任意の２方向や、任意の３方向に吹き出すこともできる。なお、後述するが、図８（Ｂ）は、低負荷エリアへ向かう空気の風量を、高負荷エリアへ向かう空気の風量よりも少なくする本発明の風量調整運転の状態を示している。

本実施形態の室内ユニット（11）には、空調対象空間である室内空間（R）の周縁に存在するペリメータゾーンのうち、暖房運転時の空調負荷が相対的に大きな高負荷エリアと、該高負荷エリアよりも空調負荷が小さな低負荷エリアとを検知する負荷検知部（センサ）（71）が設けられている。負荷検知部（71）は、図２に示すように、化粧パネル（22）の下面の１カ所に設けられている。

そして、本実施形態では、負荷検知部（71）の検知結果に基づいて、水平吹き出しモードにおいて、図１に示した運転制御部（70）の風量制御部（72）で風向調節羽根（51）の角度を制御することにより、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うことができる。特に、上記運転制御部（70）の風量制御部（72）は、上記水平吹き出しモードの風量調整運転時に、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くする制御を行う。

−運転動作−
次いで、本実施形態に係る空気調和装置（1）の運転動作について説明する。空気調和装置（1）では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。

〈冷房運転〉
冷房運転では、図１に示す四方切換弁（15）が実線で示す状態となり、圧縮機（12）、室内ファン（31）、室外ファン（16）が運転状態となる。これにより、冷媒回路（C）では、室外熱交換器（13）が凝縮器となり、室内熱交換器（32）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。

具体的には、圧縮機（12）で圧縮された高圧冷媒は、室外熱交換器（13）を流れ、室外空気と熱交換する。室外熱交換器（13）では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（13）で凝縮した冷媒は、室内ユニット（11）へ送られる。室内ユニット（11）では、冷媒が室内膨張弁（39）で減圧された後、室内熱交換器（32）を流れる。

室内ユニット（11）では、室内空気が吸込口（23）、ベルマウス（34）の内部空間を順に上方に流れ、室内ファン（31）へ吸い込まれる。空気は、室内ファン（31）から径方向外方へ吹き出される。この空気は、室内熱交換器（32）を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器（32）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、空気が冷媒によって冷却される。

室内熱交換器（32）で冷却された空気は、第１，第２吹出通路（33c，33d）に分流して下方に流れ、吹出口（24，25）より室内空間（R）へ供給される。また、室内熱交換器（32）で蒸発した冷媒は、圧縮機（12）に吸入され再び圧縮される。

〈暖房運転〉
暖房運転では、図１に示す四方切換弁（15）が破線で示す状態となり、圧縮機（12）、室内ファン（31）、室外ファン（16）が運転状態となる。これにより、冷媒回路（C）では、室内熱交換器（32）が凝縮器となり、室外熱交換器（13）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。

具体的には、圧縮機（12）で圧縮された高圧冷媒は、室内ユニット（11）の室内熱交換器（32）を流れる。室内ユニット（11）では、室内空気が吸込口（23）、ベルマウス（34）の内部空間を順に上方に流れ、室内ファン（31）へ吸い込まれる。空気は、室内ファン（31）から径方向外方へ吹き出される。この空気は、室内熱交換器（32）を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器（32）では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮し、空気が冷媒によって加熱される。

室内熱交換器（32）で加熱された空気は、第１，第２吹出通路（33c，33d）に分流して下方に流れ、吹出口（24，25）より室内空間（R）へ供給される。また、室内熱交換器（32）で凝縮した冷媒は、室外膨張弁（14）で減圧された後、室外熱交換器（13）を流れる。室外熱交換器（13）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、圧縮機（12）に吸入されて再び圧縮される。

〈暖房運転時の気流制御〉
本実施形態では、暖房運転時には、上記運転制御部（70）の風量制御部（72）により、水平吹き出しモードにおいて、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うことができる（図８（Ｂ）参照）。具体的には、図８（Ｂ）において、低負荷エリアへ向かって空気を吹き出す第１吹出口（24）の風向調整羽根（51）を吹き出し規制位置にして、低負荷エリアへ向かって空気が吹き出されないようにするか、またはその方向の風量を少なくする。このことにより、暖気は、まずペリメータゾーンの高負荷エリアに供給される。

この状態において空気が図９に示すようにペリメータゾーンの高負荷エリアに達すると、空気はその高負荷エリアを上方から下方へ流れた後に室内の中央部へ向かい、そこから上昇して室内ユニット（11）に吸引される（循環気流が生じる）。一方、従来の一般的な室内ユニットでは、暖気は図１０に示すように室内ユニット（11）から下方へ吹き出されてからペリメータゾーンに向かうものの、空気の一部はペリメータへ届く前に上昇するため、ペリメータまで届く風量は少なくなり、循環気流も生じにくい。

ここで、本実施形態の気流制御を、吹出温度を一定にして行うと、図１１（Ａ）に示すように、室内の温度ムラを抑えることができ、室内を効率よく空調することが可能である。一方、従来の気流制御では、図１１（Ｂ）に示すように、本実施形態の気流制御と比較して、室内の温度ムラが大きくなり、空調の効率が低下する。具体的には、本実施形態の２方向吹き出しを行った場合の温度分布を示している図１１（Ａ）においては、吸込温度２２．６℃、吹出温度４０．０℃、供給能力３．５３ｋＷであったのに対して、４方向吹き出しの温度分布を示している図１１（Ｂ）においては、吸込温度２３．３℃、吹出温度４０．０℃、供給能力４．４９ｋＷであった。また、図１１（Ａ）の室内空間（R）の平均温度は２１．８℃、標準偏差は０．２６Ｋであるのに対し、図１１（Ｂ）の室内空間（R）平均温度は２２．５℃、標準偏差は０．３８Ｋであった。なお、図１１（Ａ），図１１（Ｂ）は、それぞれ床面（F）から０．６ｍの高さでの温度分布を示している。

また、本実施形態の気流制御を、供給能力を一定にして行うと、図１２（Ａ）に示すように、同様に室内の温度ムラを抑えることができ、室内を効率よく空調することが可能である。一方、従来の気流制御では、図１２（Ｂ）に示すように、本実施形態の気流制御と比較して、室内の温度ムラが大きくなり、空調の効率が低下する。具体的には、本実施形態の２方向吹き出しを行った場合の温度分布を示した図１２（Ａ）においては、吸込温度２２．６℃、吹出温度４０．０℃、供給能力３．５３ｋＷであったのに対して、４方向吹き出しの温度分布を示した図１２（Ｂ）においては、吸込温度２１．７℃、吹出温度３４．７℃、供給能力３．５３ｋＷであった。また、図１２（Ａ）の室内空間（R）の平均温度は２１．８℃、標準偏差は０．２６Ｋであるのに対し、図１２（Ｂ）の室内空間（R）の平均温度は２１．１℃、標準偏差は０．３１Ｋであった。図１２（Ａ），図１２（Ｂ）は、図１１（Ａ），図１１（Ｂ）と同様に、それぞれ床面（F）から０．６ｍの高さでの温度分布を示している。

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、室内空間（R）のペリメータゾーンのうち、暖房運転時の空調負荷が相対的に大きな高負荷エリアと、該高負荷エリアよりも空調負荷が小さな低負荷エリアとを負荷検知部（71）で検出したうえで、水平吹き出しモードにおいて、運転制御部（70）の風量制御部（72）で風向調整羽根（51）を制御することにより、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うようにしている。特に、風量調整運転時に風向調整羽根（51）を吹き出し規制位置に設定することにより、高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量が、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くなるようにしているので、高負荷エリアと低負荷エリアの温度差を確実に小さくすることができる。したがって、室内空間（R）の温度ムラが小さくなり、従来と比べて効率のよい暖房運転を行うことが可能になる。

また、本実施形態によれば、水平吹き出しモードと下吹き出しモードとを運転制御部（70）で選択できるので、通常は下吹き出しモードで運転を行っているうちに、ペリメータゾーンにおいて高負荷エリアの負荷が所定値以上に大きくなると、水平吹き出しモードの風量調整運転を行って低負荷エリアと高負荷エリアの温度差を小さくできる。また、その後は、下吹き出しモードに戻して運転を行うこともできる。

−実施形態の変形例−
上記実施形態では、室外ユニット（11）にペリメータの負荷を検知する負荷検知部（71）を設けているが、この負荷検知部（71）とともに、ユーザーがペリメータの壁面の有無を入力するように構成してもよい。そのためには、図１に示すように、上記水平吹き出しモードの風量調整運転をするにあたって、上記空調対象空間のペリメータゾーンを構成する壁面（W）の有無をユーザーが入力するための入力部（73）を設けるとよい。この場合、上記運転制御部（70）に接続される入力部として、リモコンを用いるような構成になる。

このようにしても、高負荷エリアに対応する壁面（W）の有無をユーザーが入力部（73）を使って入力することにより、ペリメータの高負荷エリアにまず暖気を供給することができる。そして、このことにより、壁のある方向へだけ空気を吹き出して循環気流を起こすことができるから、室内空間（R）の温度ムラを抑えるとともに、室内空間（R）を効率よく空調することが可能である。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態では、空気調和装置（1）の室内ユニット（11）は、天井（U）の開口部（O）に嵌め込まれる天井埋込式に構成されている。しかしながら、室内ユニット（11）は、ケーシング（20）が天井に吊り下げられて、室内空間（R）に配置される天井吊下式の室内ユニットであってもよい。また、室内ユニット（11）の吹き出し方向は、ペリメータゾーンの高負荷エリアと低負荷エリアに対応する方向であればよく、４方向や８方向に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、水平吹き出しモードと下吹き出しモードが可能な室内ユニットについて説明したが、本発明は、室内ユニットの吹き出しモードを水平吹き出しモードと下吹き出しモードに限定するものではない。例えば、風向調節羽根（51）がスイングする吹き出しモードを備えた室内ユニットでも水平吹き出しモードが可能であれば本発明を適用することは可能であるし、場合によっては、水平吹き出しモードのみが可能な構成でも本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、風量調整部（50）として風向調整羽根（51）を用いているが、水平吹き出しモードにおいて高負荷エリアへの風量と低負荷エリアへの風量を異ならせることが可能であれば、風向調整羽根（51）以外のものを風量調整部（50）として用いてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、天井に設置される空気調和装置の室内ユニットにおいて暖房運転時の気流を制御する技術について有用である。

1 空気調和装置
11 室内ユニット
20 ケーシング
24 第１吹出口
25 第２吹出口
50 風量調整部
51 風向調節羽根
70 運転制御部
71 負荷検知部
72 風量制御部
73 入力部
R 室内空間（空調対象空間）
U 天井
W 壁面

Claims (4)

1. 空調対象空間（R）の天井（U）に設置されるケーシング（20）を備え、該ケーシング（20）に、水平吹き出しモードで複数の吹き出し方向へ空気を吹き出し可能な吹出口（24，25）が設けられた空気調和装置の室内ユニットであって、
   空調対象空間（R）のペリメータゾーンのうち、暖房運転時の空調負荷が相対的に大きな高負荷エリアと、該高負荷エリアよりも空調負荷が小さな低負荷エリアとを検知する負荷検知部（71）と、
   水平吹き出しモードにおいて、上記低負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量よりも少なくする風量調整運転を行うための風量調整部（50）と、
   暖房運転時に上記風量調整部（50）による風量調整運転の制御を行う風量制御部（72）を有する運転制御部（70）とを備え、
   上記風量制御部（72）は、上記水平吹き出しモードの風量調整運転時に、上記高負荷エリアへ向かって吹き出される空気の風量を、空気を全方向へ均等に吹き出す運転時の風量よりも多くする制御を行う
   ことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
2. 請求項１において、
   上記風量調整部（50）は、上記吹出口（24，25）に設けられた風向調節羽根（51）により構成され、
   上記風量制御部（72）は、上記風量調整運転時には、上記風向調節羽根（51）の角度を調節することにより、上記低負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口（24，25）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積を、高負荷エリアへ向かって空気を吹き出す吹出口（24，25）の開口縁部と風向調節羽根（51）の周縁部との間の隙間面積よりも小さい面積に規制することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
3. 請求項１又は２において、
   上記運転制御部（70）は、複数の吹き出しモードから上記水平吹き出しモードを選択可能に構成されていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
4. 請求項１から３の何れか１つにおいて、
   上記空調対象空間（R）の壁面（W）の有無をユーザーが入力するための入力部（73）を備え、上記風量制御部（72）は、上記水平吹き出しモードの風量調整運転時に空気の吹出方向を壁面（W）のある方向に限定する制御を行うことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。

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