JP7033392B2

JP7033392B2 - 空気調和機の室内機、及び空気調和機

Info

Publication number: JP7033392B2
Application number: JP2017045613A
Authority: JP
Inventors: 庸子佐藤; 邦人川村; 大和佐藤; 拓岩瀬; 一浩土橋; 修矢田
Original assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Current assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: JP2018151080A

Description

本発明は、空気調和機の室内機、及び空気調和機に関する。

本技術分野の背景技術として、特開平２０１５－１７５５４９号公報（特許文献１）がある。この公報には、「空気吹出口３４の一方の長辺３４ａ側に回転支軸４１，４１を有する第１風向板４０と、他方の長辺３４ｂ側に回転支軸５３，５３を有する第２風向板５０とを備え、空気調和機の空調運転の停止時に所定の駆動手段により、第２風向板５０が先に空気吹出口３４内の閉位置に回動され、その後に第１風向板４０が閉位置に回動され、第２風向板５０を第１風向板４０で隠す。」と記載されている（要約参照）。

特開２０１５－１７５５４９号公報

特許文献１の技術は、１つの吹出口に２枚の風向板を使用している。しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、２枚の風向板を平行にし、あるいは、両者の先端を狭めることであり、送風範囲が狭くなってしまうという不具合があった。
そこで、本発明は、各吹出口について２枚（複数）の風向板を用いて吹出口から吹き出す気流を拡散することができる室内機、及び空気調和機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態は、筺体と、前記筺体内に空気を吸い込む吸込口と、前記筺体下面の外周部に設けられ、空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口から吸い込んだ空気と冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記熱交換後の空気を前記吹出口へ送り出す送風ファンと、前記吹出口に配置され、前記吹出口から吹き出す空気の流れを制御する風向板とを備え、前記風向板は、前記吹出口ごとに一対設けられ、この一対の風向板を開くときは両風向板は、先端に向かうに従って漸次間隔が拡大するように開き、前記一対の風向板は、前記吹出口の内側から外側に向かって並んで配置され、内側の前記風向板は、基端部は下側に凸形状であり、尾端部は直線状であり、外側の前記風向板は、幅方向に直線状であり、暖房運転時に、外側の前記風向板の後端が前記吹出口の内壁と近接又は接触して、前記吹出口の外側の風路を閉鎖し、外側の前記風向板及び内側の前記風向板を閉じた状態では、外側の前記風向板は、内側の前記風向板に対して前記筺体側に重なっていることを特徴とする室内機である。

本発明によれば、各吹出口について２枚（複数）の風向板を用いて吹出口から吹き出す気流を拡散することができる室内機、及び空気調和機を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１である空気調和機のシステム構成を示す説明図である。本発明の実施例１である室内機の縦断面図である。本発明の実施例１である室内機の平面断面図である。本発明の実施例１である室内機の化粧パネルを下側から視た斜視図である。本発明の実施例１である室内機の制御系を説明するブロック図である。本発明の実施例１である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例１である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例１である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例１である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例２である室内機の化粧パネルを下側から視た斜視図である。本発明の実施例２である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例２である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例２である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例２である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。本発明の実施例２である室内機における１つの吹出口（並びに外側風向板、及び内側風向板）の縦断面図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態にかかる空気調和機１０００のシステム構成を示す説明図である。この空気調和機１０００は、室外機２００と、室外機２００と冷媒配管３００や電気配線で接続され、各部屋の天井に設置される複数台の天井埋込型の室内機１００とから構成される。この空気調和機１０００は、周知の冷凍サイクルにより冷房、暖房等の運転を行う。室内機１００には、空調の操作を行うリモコン４００が接続されている。

図２は、室内機１００の縦断面図、図３は、同平面断面図である。図２において、室内機１００は、天井内に埋め込まれる筐体１と、この筐体下面を覆うように該筐体１に取り付けられ且つ天井面位置に配設された化粧パネル２（筐体１の一部である）とを備えている。化粧パネル２には、その中心に吸込口２ａが設けられており、この吸込口２ａには吸込みグリル７が設けられている。更に、化粧パネル２の吸込みグリル７の周囲には風向板３（３１，３２）を備える吹出口５が配設されている。

筐体１内には、遠心ファン６ａと、この遠心ファン６ａを回転させるためのモータ６ｂを備える遠心送風機（送風ファン）６が設置され、前記モータ６ｂを運転することにより前記遠心ファン６ａが回転して、図２の矢印１５に示すように、室内空気は、吸込みグリル（吸込口）３と、この吸込みグリル７に設置されたフィルタ１６を通り、前記筐体１内に設置されたベルマウス１０に案内されて、遠心ファン６ａの吸込口に吸い込まれ、白抜き矢印１８で示すように遠心ファン６ａの吐出口から吐出される。

また、遠心送風機６の周囲を取り囲むように、筐体1内には室内熱交換器（熱交換器）８が配置されており、遠心ファン６ａから吐出された空気は、室内熱交換器８で熱交換された後、矢印１７に示すように、室内熱交換器８の外周面側と筐体１の内面（筐体１の上部内面及び側部内面）で形成される吹出流路２０を通って、前記吹出口５から室内に吹出される。前記室内熱交換器８の下部には、冷房時に室内熱交換器８に生じる結露水を受けるためのドレンパン９が設置されている。

吸込みグリル７はフィルタ１６と共に化粧パネル２から着脱可能に構成されており、前記フィルタ１６の清掃が容易な構造となっている。ベルマウス１０の下面には、室内機１００の運転を制御するための制御基板を収納した電気品箱１１が設置されており、前記吸込みグリル７を開けることにより、前記電気品箱１１のメンテナンスが容易に可能な構造となっている。ベルマウス１０はドレンパン９の内周部に取付けられており、吸込みグリル７を開き、ベルマウス１０を取り外すことにより、遠心ファン６ａやモータ６ｂの交換などのメンテナンスも容易に行えるように構成されている。なお、符号２８は前記筐体１の内側面に設けられている断熱材である。

図３は、図２に示す室内機１００を、筐体１の天板１ａ側から見た平面断面図で、遠心ファン６ａの吐出口を通る部分の断面を示している。この図３に示すように、室内熱交換器８は、遠心ファン６ａを取り囲むように構成されている。また、符号２２は、室内熱交換器８に接続される配管や補器を収納するための機械室である。

図４は、化粧パネル２を下側から視た斜視図である。図４において、吸込みグリル７の図示は省略している。化粧パネル２は、下から視て四角形状をなしていて、その外縁近傍（四角形状の４辺の各近傍）に、吹出口５が設けられている。吹出口５は細長い開口であり、その長手方向は、化粧パネル２の四角形状の各辺と平行である。

各吹出口５には、各２枚の風向板３１，３２が設けられている。この各吹出口５に対して、一対の風向板３１，３２は、化粧パネル２の下面（筺体の下面）の内側から外側に向かって並んで配置され、風向板３１が風向板３２より外側に位置するので、風向板３１を適宜、外側風向板３１と呼ぶことにする。また、風向板３２が風向板３１より内側に位置するので、風向板３２を適宜、内側風向板３２と呼ぶことにする。外側風向板３１、内側風向板３２は閉じているときは、吹出口５を覆う。この例では、外側風向板３１の方が内側風向板３２よりも横幅が長く、吹出口５もこの外側風向板３１、内側風向板３２に合った形状をしている。外側風向板３１、内側風向板３２が開くときは、外側風向板３１、内側風向板３２は先端が化粧パネル２の外側から内側に向いて回動する。後記する図６Ａ等に示すように、外側風向板３１も内側風向板３２も回転軸３１ｂ、３２ｂは、化粧パネル２の内側（中心側）に偏倚した位置にある。

ところで、各吹出口５に２枚の風向板３（３１，３２）が設けられる構成は前記の特許文献１にも開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、２枚の風向板を平行にし、あるいは、両者の先端を狭めるものであるため、送風範囲が狭くなってしまうという不具合がある。送風範囲が狭くなってしまうと、送風速度が上がることや局所的な送風になることで、ユーザへ直接風が当たるときに不快感（ドラフト感）を与える要因になる。また、冷房時にはスマッジングを抑制することができない。
そこで、以下に、冷暖房時等において送風方向を拡大することができる外側風向板３１、内側風向板３２等について説明する。

図５は、外側風向板３１、及び内側風向板３２の制御系のブロック図である。制御部４１は、外側風向板３１、及び内側風向板３２の回転を制御するマイクロコンピュータ等である。制御部４１には、少なくとも２台のモータ４２，４３が接続されている。各モータ４２，４３には、それぞれ外側風向板３１、内側風向板３２を駆動する連結機構４４，４５が接続され、各連結機構４４，４５には、それぞれ外側風向板３１、内側風向板３２が連結されている。これにより、外側風向板３１と内側風向板３２とは別個に回転駆動することができる。ここでは、モータや連結機構を２台だけ図示しているが、１台のモータ４２及び連結機構４４で全ての吹出口５の外側風向板３１を回転駆動してもよいし、吹出口５ごとの各外側風向板３１に個別にモータ４２及び連結機構４４を用意して、吹出口５ごとの各外側風向板３１を個別に駆動できるようにしてもよい。内側風向板３２についても同様である。

図６Ａ～図６Ｄは、それぞれ１つの吹出口５（並びに外側風向板３１、及び内側風向板３２）の縦断面図である。
図６Ａにおいて、外側風向板３１、及び内側風向板３２は、それぞれの基端部分をアーム３１ａ，３２ａで支持され、アーム３１ａ，３２ａの両側に設けられた回転軸３１ｂ，３２ｂで化粧パネル２等に軸支されて、回転軸３１ｂ，３２ｂを中心に回動する。

図６Ｂは、冷房運転の場合を示している。また、図６Ｃは、暖房運転の場合を示している。制御部４１は、閉じた状態の外側風向板３１、及び内側風向板３２の回転角を０°とした場合、冷房運転時よりも暖房運転時の方が外側風向板３１および内側風向板３２の回転角が大きくなるように制御する。これらの場合において、外側風向板３１と内側風向板３２とは、ほぼ平行に開く。また、外側風向板３１と内側風向板３２とが開くときは、吹出口５からの風路として、外側風向板３１と内側風向板３２とで仕切られた風路５ａ，５ｂ，５ｃが形成される。

図６Ｄは、室内機１００において、送風方向を拡大した広範送風を行うディフューザーモードにしたときの外側風向板３１および内側風向板３２の状態を示している。このディフューザーモードにおいては、一対の風向板である外側風向板３１と内側風向板３２とを開くときは、両風向板同士は、その先端３１ｃ，３２ｅに向かうに従って基端側よりも漸次間隔が拡大するように開く。これは、制御部４１の制御によってモータ４２と４３との回転角を変えることで実行する。なお、図６Ｄは、冷房運転時の例を示しているが、暖房運転時にもディフューザーモードが可能である。
ディフューザーモードにするか、通常の冷暖房運転にするかは、リモコン４００の操作により切り替えることができる。

次に、本実施例の室内機１００、空気調和機１０００の作用効果について説明する。
以上説明した本実施例の室内機１００、空気調和機１０００によれば、ディフューザーモードでは、外側風向板３１および内側風向板３２の両風向板同士は、先端３１ｃ、３２ｅに向かうに従って漸次間隔が拡大するように開く。そのため、風路５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれ流れる風が異なる方向となることで広範に送風することができる。これにより、ユーザへ直接風が当たる場合にも送風が広い範囲に拡散されているため不快さが低減される。また、冷房時は、風が天井に張り付く度合いが低減され、スマッジングを抑制することができる。

また、通常の冷暖房運転とディフューザーモードとは、例えば、リモコン４００の操作により切り替えることができ、広範に送風したい場合、そうではない場合、それぞれに対応することができる。この場合の制御は制御部４１が行うが、温度センサ、人感センサ等のセンサによるセンシングに基づいて、通常の冷暖房運転とディフューザーモードとの切替え運転を行うようにしても良い。

実施例２においては実施例１と異なる点を中心に説明する。実施例２において、実施例１と共通の部材等については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。図７は、化粧パネル２を下側から視た斜視図である。図７においても、吸込みグリル７の図示は省略している。本実施例２では、各吹出口５において、外側風向板３１と内側風向板３２との長さはほぼ同じである。そのため、各吹出口５も並んだ外側風向板３１と内側風向板３２との形状に合った長方形をなしている。

図８Ａ～図８Ｅは、それぞれ１つの吹出口５（並びに外側風向板３１、及び内側風向板３２）の縦断面図である。
図８Ａは、外側風向板３１、及び内側風向板３２を閉じた状態を示している。実施例１とは異なり、外側風向板３１と内側風向板３２の長手方向の幅はほぼ同じ長さであり、かつ、短手方向の幅は外側風向板３１よりも内側風向板３２の方が長くなっており、外側風向板３１、及び内側風向板３２を閉じた状態では、外側風向板３１は内側風向板３２の陰に隠れて外側からは視えない構成としている。

また、外側風向板３１は、長手方向（幅方向）にほぼ直線状である。これは実施例１と同様である。一方、内側風向板３２は、基端部３２ｄは下側に凸形状をしていて、幅方向の尾端部（先端側）３２ｃは幅方向にほぼ直線状である。
図８Ｂは、冷房運転の場合であり、外側風向板３１と内側風向板３２とが略平行に回転するのは実施例１と同様である。

図８Ｃは、暖房運転の場合であり、ここでも外側風向板３１と内側風向板３２とが略平行に回転するのは実施例１と同様である。ここで、実施例１と異なるのは、外側風向板３１が開くことにより、外側風向板３１の後端は吹出口５の内壁５ｄと近接または接触することで吹出口５の最も外側の風路５ａは閉鎖されることである。

図８Ｄは、冷房運転のディフューザーモードであり、図８Ｅは、暖房運転のディフューザーモードである。これらの場合においては、一対の風向板である外側風向板３１と内側風向板３２とを開くときは、両風向板同士は、その先端３１ｃ，３２ｅに向かうに従って漸次間隔が拡大するように開き、これは、制御部４１がモータ４２と４３との回転角度を変えることによって実行する。この点は実施例１の場合と同様である。

この場合に実施例１と異なるのは、先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きが、冷房運転の場合と暖房運転の場合とで異ならせている点であり、図８Ｄの例では、先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きが、冷房運転の場合より暖房運転の場合の方が大きくなるようにしている。
前記で８Ｂ及び図８Ｃ（あるいは図６Ｂ及び図６Ｃ）を参照して説明しているように、冷房運転よりも暖房運転の場合の方が外側風向板３１及び内側風向板３２の回転角を大きくし送風方向を下向きに設定するため、吹き出した空気の床面（ユーザの居る位置）までの距離が短い。そのため、冷房運転の場合よりも先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きを大きくすることで、送風速度を低下させ、ユーザの不快感を低減することができる。ただし、送風速度を低下させ過ぎると、吹き出した空気が直ちにまた筐体１内に取り込まれるショートサーキットが発生する虞があるため、ショートサーキットが生じない程度の送風速度を確保するようにする。
一方で、暖房運転の場合に暖められた暖気は、冷房運転の場合の冷気よりも空気の密度が小さくなるため、冷気よりも遠方へ届かせることが難しい。そのため、遠方まで送り出したい場合には暖房運転の場合の方が先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きが小さくなるようにしても良い。

次に、本実施例の室内機１００、空気調和機１０００の作用効果について説明する。
本実施例においても、実施例１で説明したのと同様の作用効果を奏することができる。その他に、本実施例では、次のような作用効果を奏する。

まず、図８Ｃの暖房運転の場合、外側風向板３１が開くことにより、制御部４１の制御により外側風向板３１の後端は吹出口５の内壁５ｄと近接または接触することで吹出口５の最も外側の風路５ａを閉鎖する。これにより、室内天井側に暖房空気が逃げてしまうことを抑制することができる。

また、内側風向板３２は、幅方向の基端部３２ｄは下側に凸形状をしていて、尾端部３２ｃは幅方向にほぼ直線状である。そのため、内側風向板３２は、暖房運転で吹き出す風の抵抗になりにくい。

また、ディフューザーモードでは先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きが、冷房運転のときよりも暖房運転のときの方が大きくなるように制御部４１が制御することで、暖房運転のときに下側に向かって風を広範に拡散することができる。反対に、先端３１ｃ，３２ｅ同士の開きが、冷房運転の場合よりも暖房運転の場合の方が小さくなるように制御部４１が制御することで、空気を拡散しつつ送風距離を確保することができる。

さらに、外側風向板３１、及び内側風向板３２を閉じた状態では、外側風向板３１は内側風向板３２の陰に隠れて外側からは視えない構成としている。そのため、外側風向板３１、内側風向板３２を閉じた状態における意匠性を向上させることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
例えば、１対の風向板を２枚の風向板として説明したが、３枚で一対をなすようにしてもよい。
また、幅方向（長手方向）には、風向板が分割されていてもよい。

１筺体
２ａ吸込口
３風向板
５吹出口
５ａ，５ｂ，５ｃ風路
６遠心送風機（送風ファン）
７吸込みグリル
８室内熱交換器（熱交換器）
３１外側風向板（風向板）
３１ｃ先端
３２内側風向板（風向板）
３２ｃ尾端部
３２ｄ基端部
３２ｅ先端
４１制御部
１００室内機
３００冷媒配管
１０００空気調和機

Claims

筺体と、
前記筺体内に空気を吸い込む吸込口と、
前記筺体下面の外周部に設けられ、空気を吹き出す吹出口と、
前記吸込口から吸い込んだ空気と冷媒とを熱交換する熱交換器と、
前記熱交換後の空気を前記吹出口へ送り出す送風ファンと、
前記吹出口に配置され、前記吹出口から吹き出す空気の流れを制御する風向板とを備え、
前記風向板は、前記吹出口ごとに一対設けられ、この一対の風向板を開くときは両風向板は、先端に向かうに従って漸次間隔が拡大するように開き、
前記一対の風向板は、前記吹出口の内側から外側に向かって並んで配置され、
内側の前記風向板は、基端部は下側に凸形状であり、尾端部は直線状であり、
外側の前記風向板は、幅方向に直線状であり、暖房運転時に、外側の前記風向板の後端が前記吹出口の内壁と近接又は接触して、前記吹出口の外側の風路を閉鎖し、
外側の前記風向板及び内側の前記風向板を閉じた状態では、外側の前記風向板は、内側の前記風向板に対して前記筺体側に重なっていることを特徴とする室内機。
前記一対の風向板が前記拡大をするように開くことと、前記風向板が先端に向かってほぼ平行に開くこととのいずれかを選択して、当該一対の風向板の開きを制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の室内機。
前記制御部は、前記開きの大きさを冷房運転の場合よりも暖房運転のときの方が大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の室内機。
前記制御部は、前記開きの大きさを冷房運転の場合よりも暖房運転のときの方が小さくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の室内機。
前記一対の風向板は、前記吹出口の内側から外側に向かって並んで配置され、
前記一対の風向板が開くことで前記吹出口を仕切って出来る３つの風路のうち前記吹出口の最も外側の風路は、暖房運転の際には外側の前記風向板が開くことで閉鎖されることを特徴とする請求項１に記載の室内機。
室外機と、
前記室外機と冷媒配管で接続される複数台の請求項１～５の何れかの一項に記載の室内機とを備えることを特徴とする空気調和機。