JP7082293B2 - 空調室内機および空気調和機 - Google Patents

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Description

本開示は、空調室内機と、この空調室内機を備えた空気調和機とに関する。
従来、空調室内機としては、吹出口が設けられたケーシングと、吹出口の前縁部に取り付けられ第1水平羽根と、吹出口の後縁部に取り付けられた第2水平羽根とを備えたものがある(例えば特許文献1(特開2017-125678号公報)参照)。この第1,第2水平羽根は、ケーシングの吹出口から室内空間に流れる吹出空気の上下方向の風向を調整する。
特開2017-125678号公報
上記従来の空調室内機において、吹出空気を上下方向にさらに広げるため、例えば、第1,第2水平羽根における吹出空気の流れの上流側の端部同士の間隔を維持しつつ、第1,第2水平羽根における吹出空気の流れの下流側の端部同士の間隔をさらに大きくすると、第1,第2水平羽根の一方だけに気流が張り付ついてしまう。
本開示の課題は、第1,第2水平羽根から気流が剥離するのを抑制できる空調室内機を提供することにある。
本開示の一態様に係る空調室内機は、
空調対象空間に面する壁面に取り付けられ、吹出口を有するケーシングと、
上記ケーシング内に配置され、上記吹出口へ空気を送る送風ファンと、
上記吹出口から上記空調対象空間へ流れる吹出空気の上下方向の風向を調整する第1水平羽根と、
上記第1水平羽根を駆動する第1駆動部と、
上記第1水平羽根よりも上記壁面側に配置されると共に、上記吹出空気の上下方向の風向を調整する第2水平羽根と、
上記第2水平羽根を駆動する第2駆動部と、
上記送風ファンおよび第1,第2駆動部を制御する制御装置と
を備え、
上記第1水平羽根と上記第2水平羽根との間隔は、上記吹出空気の流れの上流側よりも上記吹出空気の流れの下流側の方が広くなり、上記吹出空気は上記壁面側とは反対側の斜め下方に流れると共に、上記吹出空気の一部が上記第1水平羽根の下翼面に沿って流れ、かつ、上記吹出空気の他の一部が上記第2水平羽根の上翼面に沿って流れる第1気流制御モードの運転が可能であり、
上記第1水平羽根の下翼面が、膨らむ湾曲面を含む一方、上記第2水平羽根の上翼面が、膨らむ湾曲面を含み、
上記第2水平羽根は、上記吹出空気の流れの上流側に配置される第1端部と、上記吹出空気の流れの下流側に配置される第2端部とを有し、
上記第2水平羽根の上翼面の湾曲面は、上記第2水平羽根の第1端部と上記第2水平羽根の第2端部との間に位置する
ここで、上記第1水平羽根の下翼面は、運転停止時、空調対象空間側に位置する表面に相当する。また、第2水平羽根の下翼面は、運転停止時、空調対象空間とは反対側(ケーシングの内部側)に位置する表面に相当する。
上記構成によれば、上記第1気流制御モードの運転が行われると、第1水平羽根と第2水平羽根との間隔は、吹出空気の流れの上流側よりも吹出空気の流れの下流側の方が広くなり、吹出空気は壁面側とは反対側の斜め下方に流れる。このとき、上記吹出空気の一部が第1水平羽根の下翼面に沿って流れる。この第1水平羽根の下翼面が、膨らむ湾曲面を含むことにより、第1水平羽根の下翼面におけるコアンダ効果が高まる。一方、上記吹出空気の他の一部が第2水平羽根の上翼面に沿って流れる。この第2水平羽根の上翼面も、膨らむ湾曲面を含むことにより、第2水平羽根の上翼面におけるコアンダ効果が高まる。したがって、上記第1,第2水平羽根から気流が剥離するのを抑制することができる。
一態様の空調室内機では、
上記第2水平羽根の下翼面が、上記第2水平羽根の第2端部側で窪む湾曲面を含む。
ここで、上記第2水平羽根の下翼面は、運転停止時、空調対象空間側に位置する表面に相当する。
上記態様によれば、上記第2水平羽根の下翼面が、窪む湾曲面を含むので、第2水平羽根の下翼面に沿って流れる気流が得られる。
一態様の空調室内機では、
上記第1水平羽根は、上記吹出空気の流れの上流側に配置される第1端部と、上記吹出空気の流れの下流側に配置される第2端部とを有し、
上記第1水平羽根の第1端部の厚さ方向の中心と上記第1水平羽根の第2端部の厚さ方向の中心とを通る第1仮想面を定義とすると共に、上記第2水平羽根の第1端部の厚さ方向の中心と上記第2水平羽根の第2端部の厚さ方向の中心とを通る第2仮想面を定義した場合、水平面に対する上記第1仮想面の傾斜角と、上記水平面に対する上記第2仮想面の傾斜角との差を、上記第1水平羽根と上記第2水平羽根との離間角度としたとき、
上記第1気流制御モード時、上記第1水平羽根と上記第2水平羽根との上記離間角度は、53°~60°の範囲内となる。
上記態様によれば、上記第1気流制御モード時、第1水平羽根と第2水平羽根との離間角度を、53°~60°の範囲内となるので、第1水平羽根の下翼面と第2水平羽根の上翼面における気流の剥がれる可能性を低くしつつ、吹出口空気を上下方向に確実に広げることができる。
一態様の空調室内機は、
上記吹出空気が水平方向に沿って流れる第2気流制御モードの運転が可能であり、
上記第1水平羽根が水平面に対して成す角度は、上記第2気流制御モード時より上記第1気流制御モード時の方が大きく、かつ、上記第2水平羽根が水平面に対して成す角度は、上記第2気流制御モード時より上記第1気流制御モード時の方が大きい。
上記態様によれば、上記第1気流制御モード時、第2気流制御モーのド時に比べて、水平面に対して第1,第2水平羽根が成す角度が大きくなるので、吹出空気を壁側とは反対側の斜め下方に確実に流すことができる。
一態様の空調室内機は、
上記吹出空気の左右方向の風向を調整する複数の垂直羽根を備え、
上記第1気流制御モード時、上記複数の垂直羽根のうちの一側方側の垂直羽根は、上記吹出空気の流れの下流側の端部が上記吹出空気の流れの上流側の端部よりも一側方側に位置するように傾斜した姿勢をとり、
上記複数の垂直羽根のうちの他側方側の垂直羽根は、上記吹出空気の流れの下流側の端部が上記吹出空気の流れの上流側の端部よりも他側方側に位置するように傾斜した姿勢をとる。
上記態様によれば、上記第1気流制御モード時、複数の垂直羽根のうちの一側方側の垂直羽根と、上記複数の垂直羽根のうちの他側方側の垂直羽根とが、上述のように傾斜するので、吹出空気を左右方向に広げることができる。
一態様の空調室内機は、
上記空調対象空間内の人との距離を検出する人感センサを備え、
上記吹出空気が上記壁面に沿って下方に流れる第3気流制御モードの運転が可能であり、
上記第3気流制御モード時、上記人感センサが検出した距離が所定距離以下になると、上記制御装置によって、上記第3気流制御モードから上記第1気流制御モードに切り替えられる。
上記態様によれば、上記第3気流制御モードは、人感センサが検出した距離が所定距離以下になると、第1気流制御モードに切り替わるので、空調対象空間内の人に吹出空気をタイミング良く直接当てることができる。
本開示の一態様の空調室内機は、
上記複数の空調室内機のうちのいずれか一つの空調室内機と、
上記空調室内機に冷媒配管を介して接続された空調室外機と
を備える。
上記構成によれば、上記空調室内機を備えることにより、第1,第2水平羽根から気流が剥離するのを抑制することができるので、吹出空気を上下方向に広げて、空調ムラを低減することができる。
本開示の第1実施形態の空気調和機の冷媒回路図である。 本開示の第1実施形態の運転停止状態の室内機の模式断面図である。 上記室内機の内部の構成図である。 上記空気調和機の制御ブロック図である。 第1気流制御モード時の室内機の模式断面図である。 第2気流制御モード時の室内機の模式断面図である。 第3気流制御モード時の室内機の模式断面図である。 第4気流制御モード時の室内機の模式断面図である。 本開示の第1実施形態の第1水平フラップの斜視図である。 上記第1水平フラップの平面図である。 上記第1水平フラップの底面図である。 図10のXII-XII線矢視の断面図である。 図10のXIII-XIII線矢視の断面図である。 本開示の第1実施形態の第2水平フラップの斜視図である。 上記第2水平フラップの平面図である。 上記第2水平フラップの底面図である。 図13のXVII-XVII線矢視の断面図である 図13のXVIII-XVIII線矢視の断面図である。 上記第1実施形態の室内機の吹出空気のシミュレーション結果図である。 上記第1実施形態の室内機の吹出空気の他のシミュレーション結果図である。 比較例の室内機の吹出空気のシミュレーション結果図である。 上記比較例の室内機の吹出空気のシミュレーション結果図である。 上記第1実施形態の室内機の吹出空気のイメージ図である 上記第1実施形態の室内機の吹出空気の風速を説明するための図である。 本開示の第2実施形態の空気調和機の制御ブロック図である。
以下、本開示の空調室内機および空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
〔第1実施形態〕
図1は、本開示の第1実施形態の空気調和機が備える冷媒回路RCを示す。この空気調和機は、室内機1と室外機2が一対一のペア型の空気調和機である。なお、室内機1は空調室内機の一例である。また、室外機2は空調室外機の一例である。また、連絡配管L1,L2は冷媒配管の一例である。
上記空気調和機は、圧縮機11と、圧縮機11の吐出側が一端に接続された四路切換弁12と、この四路切換弁12の他端に一端が接続された室外熱交換器13と、室外熱交換器13の他端に一端が接続された電動膨張弁14と、電動膨張弁14の他端に閉鎖弁21,連絡配管L1を介して一端が接続された室内熱交換器15と、室内熱交換器15の他端に連絡配管L2,閉鎖弁22,四路切換弁12を介して一端が接続され、他端が圧縮機11の吸入側に接続されたアキュムレータ16とを備えている。ここで、圧縮機11,四路切換弁12,室外熱交換器13,電動膨張弁14,室内熱交換器15およびアキュムレータ16などが空気調和機の冷媒回路RCを構成している。また、室内熱交換器15、室内ファン10などが、室内機1を構成している。一方、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、電動膨張弁14、アキュムレータ16、室外ファン20などが、室外機2を構成している。なお、室内ファン10は、送風ファンの一例である。また、電動膨張弁14は減圧機構の一例である。
室内機1は、室内熱交換器15の温度を検出する室内熱交換器温度センサT4と、室内温度を検出する室内温度センサT5とを備えている。また、室内機1内には、室内熱交換器15を介して室内空気を循環させる室内ファン10が設置されている。
室外機2は、室外熱交換器13の温度を検出する室外熱交換器温度センサT1と、外気温度を検出する外気温度センサT2と、電動膨張弁14の蒸発温度を検出する蒸発温度センサT3とを備えている。また、室外機2内には、室外熱交換器13に外気を供給する室外ファン20が設置されている。
また、上記空気調和機は、図示しないリモートコントローラ(以下、「リモコン」という)を備えている。このリモコンを操作することにより、冷房運転、除湿運転、暖房運転などうちの1つの運転を開始または停止させたり、他の運転に切り替えたりすることが可能となっている。また、上記リモコンを操作することにより、室内温度の設定温度を変更したり、室内機1が吹き出す空気の風量を調節したりすることも可能となっている。
上記リモコンによって、冷房運転または除湿運転が選択されて、四路切換弁12が図1の実線の状態に切り換えられると、圧縮機11からの冷媒は、冷媒回路RCを実線の矢印に示すように、四路切換弁12、室外熱交換器13、電動膨張弁14、室内熱交換器15、四路切換弁12およびアキュムレータ16の順に流れるようになっている。一方、暖房運転が選択されて、四路切換弁12が図1の破線の状態に切り換えられると、圧縮機11からの冷媒は、冷媒回路RCを破線の矢印に示すように、四路切換弁12、室内熱交換器15、電動膨張弁14、室外熱交換器13、四路切換弁12およびアキュムレータ16の順に流れるようになっている。
図2は、運転停止状態の室内機1の縦断面を模式的に示す。なお、室内機1は壁掛けタイプである。
室内機1は、ケーシング本体31および前面パネル32からなるケーシング30を備えている。このケーシング30は、室内空間Rに面する壁面Wに取り付けられると共に、室内ファン10、室内熱交換器15、ドレンパン33などを収容する。なお、室内空間Rは、空調対象空間の一例である。
ケーシング本体31は、複数の部材で構成され、前面部31a、上面部31b、後面部31cおよび下面部31dを有する。この前面部31aには、前面パネル32が開閉可能に取り付けられている。また、前面部31aから上面部31bにかけて吸込口(図示せず)が設けられている。
前面パネル32は、室内機1の前面部31aを構成しており、例えば、吸込口がないフラットな形状を有している。また、前面パネル32の上端部は、ケーシング本体31の上面部31bに回動可能に支持され、ヒンジ式に動作することが可能となっている。
室内ファン10および室内熱交換器15は、ケーシング本体31に取り付けられている。室内熱交換器15は、上記吸込口を介してケーシング30内に吸い込まれた室内空気との間で熱交換を行う。また、室内熱交換器15の側面視の形状は、両端が下方に向いて屈曲部が上側に位置する逆V時形状である。室内ファン10は、室内熱交換器15の屈曲部下に位置する。室内ファン10は、例えばクロスフローファンであり、室内熱交換器15を通過した室内空気をケーシング本体31の下面部31dの吹出口34に送る。
また、ケーシング本体31には、第1,第2隔壁35,36が設けられている。この第1隔壁35と第2隔壁36とで挟まれた空間が、室内ファン10と吹出口34とを繋ぐ吹出流路37となる。
ドレンパン33は、室内熱交換器15の前部下に配置され、その前部からの結露水を受ける。この結露水はドレンホース(図示せず)を介して室外に排出される。
また、室内機1は、第1水平フラップ41と、この第1水平フラップ41よりも後側(壁面W側)に配置される第2水平フラップ51とを備えている。この第1水平フラップ41および第2水平フラップ51は、吹出口34から吹き出される吹出空気(吹出流路37を流れる空気)の上下方向の風向を調整する。なお、第1水平フラップ41は第1水平羽根の一例である。また、第2水平フラップ51は、第2水平羽根の一例である。
第1水平フラップ41は、室内機1の運転時、上記吹出空気の流れに関して上流側に配置される第1端部41aと、上記吹出空気の流れに関して下流側に配置される第2端部41bとを有する。この第1水平フラップ41は、ケーシング本体31の下面部31dに回動可能に取り付けられている。
より詳しく説明すると、第1水平フラップ41は、第2端部41bに連なる片部41g(図9~図13に示す)を有している。この片部41gがケーシング本体31の取付部38に取り付けられ、第1水平フラップ41が取付部38を中心に回動可能となっている。室内機1の運転が停止しているとき、第1水平フラップ41は、ケーシング本体31の下面部31dの前側部分に沿うような姿勢を取る。室内機1の運転が開始すると、第1水平フラップモータ73(図3,図4に示す)の駆動により、第1水平フラップ41が回動して、ケーシング本体31の下面部31dの前側部分と第1水平フラップ41の第2端部41bとの間隔が広がる。このとき、第1水平フラップ41は、水平面に対して複数の傾斜姿勢を取ることが可能である。なお、第1水平フラップモータ73としては、例えば4相巻線のステッピングモータが使用される。
第2水平フラップ51は、第1水平フラップ41と同様に、上記吹出空気の流れに関して上流側に配置される第1端部51aと、上記吹出空気の流れに関して下流側に配置される第2端部51bとを有する。この第2水平フラップ51は、第1端部51aがケーシング本体31の下面部31dに回動可能に取り付けられている。
より詳しく説明すると、室内機1の運転が停止しているとき、第2水平フラップ51は、吹出口34を閉鎖するような姿勢を取る。室内機1の運転が開始すると、第2水平フラップモータ74(図3,図4に示す)が第2水平フラップ51を駆動する。これにより、第2水平フラップ51が第1端部51aを中心に回動することで、第2端部51bが取付部38から離れて、吹出口34が開放される。このとき、第2水平フラップ51は、水平面に対して複数の傾斜姿勢を取ることが可能である。なお、第2水平フラップモータ74としては、例えば4相巻線のステッピングモータが使用される。
また、室内機1は、上記吹出空気の左右方向の風向を調整する複数の垂直フラップ61(図3に示す)を備える。この複数の垂直フラップ61は、吹出口34の長手方向(図2の紙面に対して垂直な方向)に沿って所定間隔をあけて吹出流路37に配置されている。なお、垂直フラップ61は、垂直羽根の一例である。
図3は、室内機1の内部の構成を模式的に示す。
第1,第2水平フラップ41,51は、第1,第2回転軸71,72により上下方向に回動可能に支持されている。第1,第2水平フラップモータ73,74が第1,第2回転軸71,72を回転駆動することによって、第1,第2水平フラップ41,51が上下方向に回動する。なお、第1水平フラップモータ73は、第1駆動部の一例である。また、第2水平フラップモータ74は、第2駆動部の一例である。
複数の垂直フラップ61は、第1垂直フラップ群G1と第2垂直フラップ群G2とに分けられる。なお、第1垂直フラップ群G1を構成する垂直フラップ61は、複数の垂直羽根のうちの一側方側の垂直羽根の一例である。また、第2垂直フラップ群G2を構成する垂直フラップ61は、複数の垂直羽根のうちの他側方側の垂直羽根の一例である。
第1垂直フラップ群G1は、吹出口34の左右方向の中央よりも左側の開口領域に対向する複数の垂直フラップ61で構成される。この第1垂直フラップ群G1に属する垂直フラップ61同士は、第1連結棒81で互いに連結されている。また、第1垂直フラップ群モータ83が第1連結棒81を左右方向に駆動することによって、複数の垂直フラップ61はそれぞれの回動軸(図示せず)を中心にして左右方向に回動する。
第2垂直フラップ群G2は、吹出口34の左右方向の中央よりも右側の開口領域に対向する複数の垂直フラップ61で構成される。第2垂直フラップ群G2に属する垂直フラップ61も、第1垂直フラップ群G1に属する垂直フラップ61と同様に、第2連結棒82に連結されて、第2垂直フラップ群モータ84で回動可能となっている。
図4は、上記空気調和機の制御ブロック図である。
上記空気調和機は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置100を備えている。この制御装置100は、室内機1側に設けられた室内制御部(図示せず)と、室外機2側に設けられた室外制御部(図示せず)とを有する。
制御装置100は、室外熱交換器温度センサT1,外気温度センサT2,蒸発温度センサT3,室内熱交換器温度センサT4,室内温度センサT5などからの信号に基づいて、圧縮機11,四路切換弁12,室内ファンモータ85,室外ファンモータ86,表示部50,第1水平フラップモータ73,第2水平フラップモータ74,第1垂直フラップ群モータ83,第2垂直フラップ群モータ84などを制御する。この表示部50は、室内機1に設けられ、少なくとも運転状態を表示するLEDなどである。なお、室内ファンモータ85は室内ファン10を駆動する。また、室外ファンモータ86は室外ファン20を駆動する。
室内機1は、第1気流制御モード、第2気流制御モード、第3気流制御モードおよび第4気流制御モードの運転が可能となっている。上記信号などに基づいて、後述する第1気流制御モード、第2気流制御モード、第3気流制御モードおよび第4気流制御モードの中から1つの気流制御モードが自動的に選択されたり、他の気流制御モードに切り換えられたりする。また、上記リモコンを操作することにより、第1気流制御モード、第2気流制御モード、第3気流制御モードおよび第4気流制御モードのうちの1つのモードを選択することも可能となっている。
<第1気流制御モード>
図5は、第1気流制御モード時の室内機1の縦断面を模式的に示す。
上記第1気流制御モードでは、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との間隔は、吹出空気の流れの上流側よりも吹出空気の下流側の方が広くなって、吹出口34から室内空間Rに流れる吹出空気が前側(壁面W側とは反対側)の斜め下方に流れる。
より詳しく説明すると、第1水平フラップ41の第1端部41aの厚さ方向の中心と第1水平フラップ41の第2端部41bの厚さ方向の中心とを通る仮想面V1を定義すると、第1気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V1の傾斜角θ1は、例えば+10°となる。一方、第2水平フラップ51の第1端部51aの厚さ方向の中心と第2水平フラップ51の第2端部41bの厚さ方向の中心とを通る仮想面V2を定義すると、第1気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V2の傾斜角θ2は、例えば+70°となる。このとき、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度は、例えば60°となる。なお、傾斜角θ1,θ2が+の角度であるとき、仮想面V1,V2の前側が仮想面V1,V2の後側よりも下側に位置する状態である。また、上記離間角度は、傾斜角θ2から傾斜角θ1を引いた角度に相当する。
別の言い方をすると、第1水平フラップ41は、室内機1の運転が停止しているときの状態から25°回動させると、第1気流制御モード時の姿勢となる。一方、第2水平フラップ51は、室内機1の運転が停止しているときの状態から70°回動させると、第1気流制御モード時の姿勢となる。ここで、第2水平フラップ51の回動角から第1水平フラップ41の回動角を引いた角度が、第1気流制御モード時における第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度となる。
また、上記第1気流制御モード時、第1垂直フラップ群G1の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側の端部が吹出空気の流れの上流側の端部よりもケーシング30の左側に位置するように傾斜した姿勢をとる。また、上記第1気流制御モード時、第2垂直フラップ群G1の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側の端部が吹出空気の流れの上流側の端部よりもケーシング30の右側に位置するように傾斜した姿勢をとる。
より詳しく説明すると、第1垂直フラップ群G1の垂直フラップ61と第2垂直フラップ群G2の垂直フラップ61との間隔は、吹出空気の流れの上流側よりも吹出空気の流れの下流側の方が広くなる。別の言い方をすると、第1垂直フラップ群G1の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側に位置する端部がケーシング本体31の左側面部に近づくように、かつ、吹出空気の流れの上流側に位置する端部がケーシング本体31の左側面部から離れるように、回動する。一方、第2垂直フラップ群G2の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側に位置する端部がケーシング本体31の右側面部に近づくように、かつ、吹出空気の流れの上流側に位置する端部がケーシング本体31の右側面部から離れるように、回動する。
<第2気流制御モード>
図6は、第2気流制御モード時の室内機1の縦断面を模式的に示す。
第2気流制御モードでは、吹出口34から室内空間Rに流れる吹出空気が水平方向に流れる。
より詳しく説明すると、第2気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V1の傾斜角θ1は、例えば-5°となる。一方、第2気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V2の傾斜角θ2は、例えば+15°となる。このとき、傾斜角θ1,θ2は、第1気流制御モード時に比べて小さくなる。逆に言えば、第1気流制御モード時の傾斜角θ1,θ2は、第2気流制御モード時の傾斜角θ1,θ2よりも大きくなる。なお、傾斜角θ1が-の角度であるとき、仮想面V1の前側が仮想面V1の後側よりも上側に位置する状態である。
別の言い方をすると、第1水平フラップ41は、室内機1の運転が停止しているときの状態から10°回動させると、第2気流制御モード時の姿勢となる。一方、第2水平フラップ51は、室内機1の運転が停止しているときの状態から15°回動させると、第2気流制御モード時の姿勢となる。
<第3気流制御モード>
図7は、第3気流制御モード時の室内機1の縦断面を模式的に示す。
第3気流制御モードでは、吹出口34から室内空間Rに流れる吹出空気が壁面Wに沿って下方に流れる。
より詳しく説明すると、第3気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V1の傾斜角θ1は、例えば+105°となる。一方、第3気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V2の傾斜角θ2は、例えば+100°となる。
別の言い方をすると、第1水平フラップ41は、室内機1の運転が停止しているときの状態から125°回動させると、第3気流制御モード時の姿勢となる。一方、第2水平フラップ51は、室内機1の運転が停止しているときの状態から100°回動させると、第3気流制御モード時の姿勢となる。
<第4気流制御モード>
図8は、第4気流制御モード時の室内機1の縦断面を模式的に示す。
第4気流制御モードにおいて、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との間隔は、吹出空気の流れの上流側よりも吹出空気の下流側の方が広くなって、吹出口34から室内空間Rに流れる吹出空気が前側の斜め下方に流れる。このとき、上記吹出空気の上下方向の広がりは、第1気流制御モード時に比べて小さくなる。
より詳しく説明すると、第4気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V1の傾斜角θ1は、例えば-5°となる。一方、第3気流制御モード時、水平面Hに対する仮想面V2の傾斜角θ2は、例えば+45°となる。このとき、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度は、例えば50°となる。なお、上記離間角度は、傾斜角θ2から傾斜角θ1を引いた角度に相当する。
別の言い方をすると、第1水平フラップ41は、室内機1の運転が停止しているときの状態から15°回動させると、第4気流制御モード時の姿勢となる。一方、第2水平フラップ51は、室内機1の運転が停止しているときの状態から52.5°回動させると、第1気流制御モード時の姿勢となる。ここで、第2水平フラップ51の回動角から第1水平フラップ41の回動角を引いた角度が、第4気流制御モード時における第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度となる。
<第1水平フラップ41の構成>
図9は、第1水平フラップ41の上翼面41cを斜めから見た図である。図10は、第1水平フラップ41の上翼面41cを正面から見た図である。図11は、第1水平フラップ41の下翼面41dを正面から見た図である。図12は、図11のXII-XII線から見た断面図である。図13は、図10のXIII-XIII線から見た断面図である。なお、図11のXII’-XII’線から見た断面図は、図12と同様の断面図になるので、図示を省略する。
図9~図13に示すように、第1水平フラップ41は、第1端部41a側の一部を除いて、第1端部41a側から第2端部41b側に近づくにしたがって厚さが薄くなるような形状を呈する。この第1水平フラップ41は、室内機1の運転停止時にケーシング本体31に対向する上翼面41cと、室内機1の運転停止時に室内空間に面する下翼面41dとを有する。
上翼面41cは、第1水平フラップ41の短手方向に湾曲して窪む湾曲面41eを含んでいる。別の言い方をすると、上記短手方向に沿って第1水平フラップ41を切ったとき、上翼面41cの断面を示す線が、下翼面41d側に凸となる湾曲線を含む。ここで、第1水平フラップ41の短手方向は、第1水平フラップ41の長手方向と第1水平フラップ41の厚さ方向とに直交する方向に相当する。
下翼面41dは、第1水平フラップ41の短手方向に湾曲して膨らむ湾曲面41fを含んでいる。別の言い方をすると、上記短手方向に沿って第1水平フラップ41を切ったとき、下翼面41dの断面を示す線が、上翼面41cとは反対側に凸となる湾曲線を含む。
また、上翼面41cの湾曲面41eの曲率半径は、第1水平フラップ41の下翼面41dの湾曲面41fの曲率半径よりも小さくなるように設定されている。
また、湾曲面41e,41fは、第1水平フラップ41の長手方向の一端から第1水平フラップ41の長手方向の他端に渡って設けられている。
<第2水平フラップ51の構成>
図14は、第2水平フラップ51の上翼面51cを斜めから見た図である。図15は、第2水平フラップ51の上翼面51cを正面から見た図である。図16は、第2水平フラップ51の下翼面51dを正面から見た図である。図17は、図16のXVII-XVII線から見た断面図である。図18は、図16のXVIII-XVIII線から見た断面図である。なお、図16のXV’-XV’線から見た断面図は、図17と同様の断面図になるので、図示を省略する。
図14~図18に示すように、第2水平フラップ51は、室内機1の運転停止時に吹出流路37に面する上翼面51cと、室内機1の運転停止時に室内空間に面する下翼面51dとを有する。また、第2水平フラップ51において、第1,第2端部51a,51bの厚さよりも、第1端部51aと第2端部51bとの間の中央部の厚さが厚くなっている。
上翼面51cは、第2水平フラップ51の短手方向に湾曲して膨らむ湾曲面51eを含んでいる。別の言い方をすると、上記短手方向に沿って第2水平フラップ51を切ったとき、上翼面51cの断面を示す線が、下翼面51dとは反対側に凸となる湾曲線を含む。ここで、第2水平フラップ51の短手方向は、第2水平フラップ51の長手方向と第2水平フラップ51の厚さ方向とに直交する方向に相当する。
また、上翼面51cには、第2端部51b側に位置する凹部51hが設けられている。室内機1の運転が停止しているときに、取付部38の一部が凹部51h内に入って、第2水平フラップ51が取付部38に干渉しないようになっている。
下翼面51dは、第2水平フラップ51の短手方向に湾曲して窪む第1湾曲面51fと、第2水平フラップ51の短手方向に湾曲して膨らむ第2湾曲面51gとを含んでいる。別の言い方をすると、上記短手方向に沿って第2水平フラップ51を切ったとき、下翼面51dの断面を示す線が、上翼面51c側に凸となる湾曲線と、上翼面51cとは反対側に凸となる湾曲線とを含む。
第1湾曲面51fは、下翼面51dの第2端部51b側に設けられ、第2水平フラップ51の厚さ方向において湾曲面51eと重なる。
第2湾曲面51gは、下翼面51dの第1端部51a側に設けられ、第1湾曲面51fに連なっている。
また、上翼面51cの湾曲面51eの曲率半径(例えば396mm以上)は、下翼面51dの第1湾曲面51fの曲率半径(例えば1800mm以上)よりも小さくなるように設定されている。別の言い方をすれば、第2水平フラップ51の下翼面51dの第1湾曲面51fの曲率半径は、第2水平フラップ51の上翼面51cの湾曲面51eの曲率半径の4倍~5倍の範囲内に設定されている。
また、第2水平フラップ51の長手方向の両端部以外は、短手方向に沿った断面の形状が同様となるように形成されている。逆にいえば、第2水平フラップ51の長手方向の両端部は、第2水平フラップ51の他の部分とは異なる断面形状を呈する。
より詳しく説明すると、第2水平フラップ51の長手方向の両端部における上翼面51cは、湾曲面51eを含んでいない。また、第2水平フラップ51の長手方向の両端部における下翼面51dは、第1,第2湾曲面51f,51gを含んでいない。なお、図14では、湾曲面51eが形成されている領域を点線で示している。
上記構成の空気調和機によれば、第1気流制御モードの運転(例えば暖房運転)が行われると、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との間隔は、吹出空気の流れの上流側よりも吹出空気の流れの下流側の方が広くなり、吹出空気は壁面W側とは反対側の斜め下方に流れる。このとき、上記吹出空気の一部が第1水平フラップ41の下翼面41dに沿って流れる。この第1水平フラップ41の下翼面41dが、凸面となる湾曲面41fを含むことにより、第1水平フラップ41の下翼面41dにおけるコアンダ効果が高まる。その結果、上記吹出空気の一部が、第1水平フラップ41の下翼面41dに強く引き寄せられる。一方、上記吹出空気の他の一部が第2水平フラップの上翼面51cに沿って流れる。この第2水平フラップ51の上翼面51cが、凸面となる湾曲面51eを含むことにより、第2水平フラップ51の上翼面51cにおけるコアンダ効果が高まる。その結果、上記吹出空気の他の一部が、第2水平フラップ51の上翼面51cに強く引き寄せられる。
このように、上記吹出空気の一部が第1水平フラップ41の下翼面41dに強く引き寄せられる一方、吹出空気の他の一部が第2水平フラップ51の下翼面51dに強く引き寄せられるので、第1,第2水平フラップ41,51から気流が剥離するのを抑制することができる。
上記第1気流制御モードの運転が行われると、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との上流側の間隔よりも第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との下流側の間隔が広がり、吹出空気が前側の斜め下方に流れるので、室内空間Rに面する例えば床面の広範囲に吹出空気を当てることができる。
第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との吹出空気の流れの上流側の間隔よりも、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との吹出空気の流れの下流側の間隔を大きく広げた状態で、第1,第2水平フラップ41,51から気流が剥離するのを抑制できるので、吹出空気を上下方向に大きく広げることができる。
また、吹出流路37からの空気の一部は、吹出口34の前縁部と第1水平フラップ41の第1端部41aとの間を通過して、ケーシング本体31と第1水平フラップ41の上翼面41cとの間を流れる。このとき、第1水平フラップ41の上翼面41cが、凹面となる湾曲面41eを含むことにより、第1水平フラップ41の上翼面41cにおけるコアンダ効果が高まる。その結果、上記空気の一部が、第1水平フラップ41の上翼面41cに引き寄せられて、第1水平フラップ41の上翼面41cに沿って流れる。したがって、例えば、吹出流路37からの空気が冷気であると、第1水平フラップ41の上翼面41cを冷気で覆えて、第1水平フラップ41の上翼面41cにおける露付きを抑制することができる。
また、吹出流路37からの空気の他の一部は、吹出口34の後縁部と第2水平フラップ51の第1端部51aとの間を通過して、壁面Wと第2水平フラップ51の下翼面51dとの間を流れる。このとき、第2水平フラップ51の下翼面51dが、凹面となる湾曲面51eを含むことにより、第2水平フラップ51の下翼面51dにおけるコアンダ効果が高まる。その結果、上記空気の他の一部が、第2水平フラップ51の下翼面51dに引き寄せられて、第2水平フラップ51の下翼面51dに沿って流れる。したがって、例えば、吹出流路37からの空気が冷気である場合、第2水平フラップ51の下翼面41dを冷気で覆えて、第2水平フラップ51の下翼面51dにおける露付きを抑制することができる。
また、第1気流制御モード時、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度を例えば60°とするので、吹出空気を上下方向に確実に広げることができる。
また、上記第1気流制御モード時、第2気流制御モード時に比べて、水平面Hに対する仮想面V1,V2の傾斜角θ1,θ2が大きくなるので、吹出空気を前側の斜め下方に確実に流すことができる。
また、上記第1気流制御モード時、第1垂直フラップ群G1の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側の端部が左側に近づくように回動する一方、第2垂直フラップ群G2の各垂直フラップ61は、吹出空気の流れの下流側の端部が右側に近づくように回動する。これにより、第1,第2垂直フラップ群G1,G2の複数の垂直フラップ61で形成する空気流路の実質的な形状が、吹出空気の流れの上流側から下流側に向かって末広がり形状となる。その結果、上記吹出空気を左右方向に広げることができる。
また、上記空気調和機は室内機1を備えることにより、第1,第2水平フラップ41,51から気流が剥離するのを抑制することができるので、吹出空気を上下方向に広げて、空調ムラを低減することができる。
図19は、上記第1気流制御モード時の室内機1の吹出空気の上下方向の広がりをシミュレーションした結果を示す。
室内機1の吹出空気は、上下方向に広がり、ユーザの上半身から下半身に渡って当たる。したがって、室内機1が暖房運転を行った場合、図20に示すように、ユーザの室内機1側の表面において温度が最も高い領域(図20の一番濃い色の領域)を大きくすることができる。
図21は、比較例の室内機1001の吹出空気の上下方向の広がりをシミュレーションした結果を示す。
比較例の室内機1001は、従来の第1,第2水平フラップを備えている点だけが、室内機1と異なる。また、水平面に対する従来の第1,第2水平フラップの傾斜角は、図19のシミュレーションのときと同様に設定されている。また、従来の第1,第2水平フラップの下翼面,上翼面は、それぞれ、湾曲面を含まず、平坦面となっている。
このような室内機1001の吹出空気は、上下方向に広がらず、ユーザの下半身にしか当たらない。したがって、室内機1001が暖房運転を行った場合、図22に示すように、ユーザの室内機1001側の表面において温度が最も高い領域(図22の一番濃い色の領域)は大きくならない。
図23は、室内機1の吹出空気の上下左右の広がりのイメージ図である。
室内機1の前方1mの場所では、吹出空気が、例えば、縦1.4m×横1.2mの領域を通過する。このとき、上記場所に置いた椅子に人が座った場合、図24の実線で示すように、人の各部に当たる吹出空気の風速のムラを低減することができる。しかも、人の各部に当たる吹出空気の風速を1m/s以下にすることができる。一方、比較例の室内機1001の運転だと、図24の点線で示すように、人の各部に当たる吹出空気の風速のムラが大きくなっている。また、人の膝下にあたる吹出空気の風速は1m/s前後にできても、人の胸元にあたる吹出空気の風速は2m/sを超えてしまっている。
このように、室内機1は、比較例の室内機1001に比べ、ユーザの各部に優しい風を略均等に送ることができる。
上記第1実施形態では、空気調和機は、1台の室内機1と1台の室外機2とを備えるペア型であったが、複数台の室内機1と1台の室外機2とを備えるマルチ型にしてもよい。
上記第1実施形態において、例えば、冷房運転時、除湿運転時または暖房運転時、制御装置100が、室内温度センサT5などからの信号に基づいて、第1気流制御モード、第2気流制御モード、第3気流制御モードおよび第4気流制御モードのうちの一つを適宜選択したり、それらのモード間の切り替えをしたりするようにしてもよい。
上記第1実施形態において、例えば、冷房運転時、除湿運転時または暖房運転時、ユーザが、第1気流制御モード、第2気流制御モード、第3気流制御モードおよび第4気流制御モードの中から所望のモードを例えばリモコンで選択できるようにしてもよい。
上記第1実施形態では、第1水平フラップ41と第2水平フラップ51との離間角度は、45°にしていたが、60°以外にしてもよい。このようにする場合、上記離間角度は、例えば、53°~60°の範囲内に入るようにする。
上記第1実施形態では、第1気流制御モード時、複数の垂直フラップ61のうち左端に配置される垂直フラップ61と、複数の垂直フラップ61のうち右端に配置される垂直フラップ61とに関して、上流側の間隔よりも下流側の間隔が広くなっていたが、それらの間隔が略同じになるようにしてもよい。要するに、第1気流制御モード時、吹出空気の左右方向に広げるための制御が行われてもよいし、吹出空気の左右方向に広げるための制御が行われなくてもよい。
〔第2実施形態〕
図25は、本開示の第2実施形態の空気調和機の制御ブロック図である。
上記空気調和機の室内機は、室内空間R内の人との距離を検出する人感センサ91を備えている。制御装置200は、人感センサ91の検出結果に基づいて、第1,第2水平フラップモータ73,74を制御する。
より詳しく説明すると、第3気流制御モード時、人感センサ91が検出した距離が所定距離(例えば1m)以下になると、制御装置200によって、第3気流制御モードを第1気流制御モードに切り替えられる。なお、上記距離は、例えば、室内機と人との間の前後方向の距離である。
上記構成の空気調和機では、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏する上、第3気流制御モードは、人感センサ91が検出した距離が所定距離以下になると、第1気流制御モードに切り替わるので、室内空間R内の人に室内機の吹出空気をタイミング良く直接当てることができる。
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第1,第2実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1,第2実施形態で記載した内容の一部を削除または置換したものを、本開示の一実施形態としてもよい。あるいは、上記第1実施形態の変形例と第2実施形態とを組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
1 室内機
2 室外機
10 室内ファン
11 圧縮機
12 四路切換弁
13 室外熱交換器
14 電動膨張弁
15 室内熱交換器
16 アキュムレータ
20 室外ファン
30 ケーシング
34 吹出口
41 第1水平フラップ
41c,51c 上翼面
41d,51d 下翼面
41e,41f,51e 湾曲面
51 第2水平フラップ
51f 第1湾曲面
51g 第2湾曲面
61 垂直フラップ
73 第1水平フラップモータ
74 第2水平フラップモータ
83 第1垂直フラップ群モータ
84 第2垂直フラップ群モータ
91 人感センサ
100,200 制御装置
G1 第1垂直フラップ群
G2 第2垂直フラップ群
L1,L2 連絡配管
RC 冷媒回路
θ1,θ2 傾斜角
W 壁面

Claims (7)

  1. 空調対象空間(R)に面する壁面(W)に取り付けられ、吹出口(34)を有するケーシング(30)と、
    上記ケーシング(30)内に配置され、上記吹出口(34)へ空気を送る送風ファン(10)と、
    上記吹出口(34)から上記空調対象空間(R)へ流れる吹出空気の上下方向の風向を調整する第1水平羽根(41)と、
    上記第1水平羽根(41)を駆動する第1駆動部(73)と、
    上記第1水平羽根(41)よりも上記壁面(W)側に配置されると共に、上記吹出空気の上下方向の風向を調整する第2水平羽根(51)と、
    上記第2水平羽根(51)を駆動する第2駆動部(74)と、
    上記送風ファン(10)および第1,第2駆動部(73,74)を制御する制御装置(100,200)と
    を備え、
    上記第1水平羽根(41)と上記第2水平羽根(51)との間隔は、上記吹出空気の流れの上流側よりも上記吹出空気の流れの下流側の方が広くなり、上記吹出空気は上記壁面(W)側とは反対側の斜め下方に流れると共に、上記吹出空気の一部が上記第1水平羽根(41)の下翼面(41d)に沿って流れ、かつ、上記吹出空気の他の一部が上記第2水平羽根(51)の上翼面(51c)に沿って流れる第1気流制御モードの運転が可能であり、
    上記第1水平羽根(41)の上記下翼面(41d)が、膨らむ湾曲面(41f)を含む一方、上記第2水平羽根(51)の上記上翼面(51c)が、膨らむ湾曲面(51e)を含み、
    上記第2水平羽根(51)は、上記吹出空気の流れの上流側に配置される第1端部(51a)と、上記吹出空気の流れの下流側に配置される第2端部(51b)とを有し、
    上記第2水平羽根(51)の上記上翼面(51c)の上記湾曲面(51e)は、上記上翼面(51c)の短手方向の中央部に設けられ、上記第2水平羽根(51)の第1端部(51a)と上記第2水平羽根(51b)の第2端部との間に位置することを特徴とする空調室内機(1)。
  2. 請求項1に記載の空調室内機(1)において、
    上記第2水平羽根(51)の上記下翼面(51d)は、上記第2水平羽根(51)の第2端部(51b)側で窪む湾曲面(51f)を含むことを特徴とする空調室内機(1)。
  3. 請求項1または2に記載の空調室内機(1)において、
    上記第1水平羽根(41)は、上記吹出空気の流れの上流側に配置される第1端部(41a)と、上記吹出空気の流れの下流側に配置される第2端部(41b)とを有し、
    上記第1水平羽根(41)の第1端部(41a)の厚さ方向の中心と上記第1水平羽根(41)の第2端部(41b)の厚さ方向の中心とを通る第1仮想面(V1)を定義とすると共に、上記第2水平羽根(51)の第1端部(51a)の厚さ方向の中心と上記第2水平羽根(51)の第2端部(41b)の厚さ方向の中心とを通る第2仮想面(V2)を定義した場合、水平面(H)に対する上記第1仮想面(V1)の傾斜角(θ1)と、上記水平面(H)に対する上記第2仮想面(V2)の傾斜角(θ2)との差を、上記第1水平羽根(41)と上記第2水平羽根(51)との離間角度としたとき、
    上記第1気流制御モード時、上記第1水平羽根(41)と上記第2水平羽根(51)との上記離間角度は、53°~60°の範囲内となることを特徴とする空調室内機(1)。
  4. 請求項1から3までのいずれか1つに記載の空調室内機(1)において、
    上記吹出空気が水平方向に沿って流れる第2気流制御モードの運転が可能であり、
    上記第1水平羽根(41)が水平面に対して成す角度(θ1)は、上記第2気流制御モード時より上記第1気流制御モード時の方が大きく、かつ、上記第2水平羽根(51)が水平面に対して成す角度(θ2)は、上記第2気流制御モード時より上記第1気流制御モード時の方が大きいことを特徴とする空調室内機(1)。
  5. 請求項1から4までのいずれか一項に記載の空調室内機(1)において、
    上記吹出空気の左右方向の風向を調整する複数の垂直羽根(61)を備え、
    上記第1気流制御モード時、上記複数の垂直羽根(61)のうちの一側方側の垂直羽根(61)は、上記吹出空気の流れの下流側の端部が上記吹出空気の流れの上流側の端部よりも一側方側に位置するように傾斜した姿勢をとり、
    上記複数の垂直羽根(61)のうちの他側方側の垂直羽根(61)は、上記吹出空気の流れの下流側の端部が上記吹出空気の流れの上流側の端部よりも他側方側に位置するように傾斜した姿勢をとることを特徴とする空調室内機(1)。
  6. 請求項1から5までのいずれか一項に記載の空調室内機(1)において、
    上記空調対象空間(R)内の人との距離を検出する人感センサ(91)を備え、
    上記吹出空気が上記壁面(W)に沿って下方に流れる第3気流制御モードの運転が可能であり、
    上記第3気流制御モード時、上記人感センサ(91)が検出した距離が所定距離以下になると、上記制御装置(200)によって、上記第3気流制御モードから上記第1気流制御モードに切り替えられることを特徴とする空調室内機(1)。
  7. 請求項1から6までのいずれか一項に記載の空調室内機(1)と、
    上記空調室内機(1)に冷媒配管(L1,L2)を介して接続された空調室外機(2)と
    を備えることを特徴とする空気調和機。
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