JP7159431B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 平成３０年１１月２８日～令和１年１１月２５日 東芝コンシューママーケティング株式会社等に販売 平成３１年４月５日～令和１年１１月２５日 東芝コンシューママーケティング株式会社等に販売 平成３１年４月２５日～令和１年１１月２５日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｏｓｈｉｂａ－ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｌｉｖｉｎｇ／ａｉｒ＿ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ／ｐｉｃｋｕｐ／ｆ＿ｓｅｒｉｅｓ／ａｉｒ＿ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ．ｈｔｍｌに掲載 平成３１年４月５日～令和１年１０月１日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｏｓｈｉｂａ－ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｕｐｐｏｒｔ／ｃａｔａｌｏｇ／に掲載 令和１年１０月１日～令和１年１１月２５日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｏｓｈｉｂａ－ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｕｐｐｏｒｔ／ｃａｔａｌｏｇ／に掲載

本発明は、空気調和機の室内機に関する。

地球の温暖化に伴い、近年は今まで経験したことがない激しい気象現象が発生している。特に、３０℃以上の暑い真夏日の期間が長く続くことから、初夏（６月初め）から秋口（１０月終わり）にかけて空気調和機（所謂クーラー又はエアコン）の使用が欠かせなくなって来ている。ところが、空気調和機の室内機から吹き出される冷風や温風の流速が大きい気流が人体に当たることで、不快を感じる人が増えている。この不快感を抑制するため、人体の位置を避けて、室内機内の熱交換器周囲を流れた気流を流す機構を有する空気調和機が多数提案されている(例えば、特許文献１、特許文献２)。

特許第３３９２６４４号公報 特許第６４２１６６７号公報

人体の位置を避けて気流を流す場合、熱交換器周囲を流れて温度を調整された気流が人体周囲に届きにくくなるため、人体周囲を所定の設定温度に到達させるのに長時間を要することが課題であった。また、人が複数いた場合には、各人体を避けて気流を流すことが困難であった。さらに、人体に気流が当たりにくくする場合、気流のにおいに気づきにくく、フィルターの汚れに気づきにくくなるという課題もあった。

本発明は、上記した課題を解決しようとするものであって、吹出される気流により人が不快に感じることを抑制できる空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

実施形態の空気調和機の室内機は、内部を流れる冷媒との熱交換により周囲を流れる空気を加熱または冷却する熱交換器と、前記空気に気流を形成させるファンと、前記ファンよりも下流側において、前記気流が通過可能な複数の流路に区画する１つ以上の風向板と、前記複数の流路のうち少なくとも１つ以上の流路に配置され、当該流路を塞いだ状態と塞いでいない状態とに変換可能な板状構造体と、人感センサーと、を備え、前記板状構造体は、板厚方向に貫通する複数の貫通孔を備え、前記人感センサーから取得した情報に基づいて、前記複数の流路のうち少なくとも１つ以上の流路が前記板状構造体により塞がれるとともに、残りの流路が前記板状構造体により塞がれずに気流が通過する動作モードを制御する。

実施形態に係る室内機の概略断面図である。 実施形態に係る室内機の前面パネルを開いた状態を示す図である。 実施形態に係る板状構造体の詳細な構成を示す図である。 実施形態に係る板状構造体の取り付け形状を示す図である。 実施形態に係る板状構造体によるジェット気流の吹出しの原理を示す図である。 実施形態に係る板状構造体による効果を評価した１分後の温度分布を示す図である。 実施形態に係る室内機の動作を制御する制御回路を示すブロック図である。 実施形態に係る動作開始前の上ルーバー、下ルーバー、および板状構造体の初期位置を示す図である。 実施形態に係る動作開始時の上ルーバーと下ルーバーを開けた状態を示す図である。 実施形態に係る上ルーバー、下ルーバー、および板状構造体を開けた状態を示す図である。 実施形態に係る上ルーバーと板状構造体を接近させた状態を示す図である。 実施形態に係るリモコン装置の特定（「快適」）ボタンの操作を行った時の室内機の動作を示すフローチャートである。 実施形態に係るリモコン装置とランプ表示の表示例を示す図である。 実施形態に係る制御部による快適運転機能の構成を示すブロック図である。 図１４に示した新気流運転の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る室内機の概略の断面図を示している。実際の空気調和機は、室内機に室外機が接続されて動作するが、ここでは室内機のみを示す。室内機１０は、筐体２０、熱交換器３０、フィルター４０、フィルター掃除機構５０、横流ファン６０、上ルーバー７０、下ルーバー８０、板状構造体９０等から構成されている。なお、上ルーバー７０および下ルーバー８０が本発明における風向板に相当する。

室内機１０は、上下方向の寸法に対して左右方向の寸法が長い横長状をなす筐体２０の内部に、熱交換器３０、フィルター４０、フィルター掃除機構５０、横流ファン６０等を備えて構成されている。また、筐体２０の上部手前には、室内の空気を筐体内に吸い込むための空気吸込み口２０ａが設けられている。また、筐体２０の下部には、筐体内に吸い込まれた空気が熱交換機３０を介して温度調整され、横流ファン６０により室内に吹き出すための空気吹出し口１００が形成されている。空気吹出し口１００は、上ルーバー７０、下ルーバー８０により開閉可能に構成されている。これにより、筐体２０の傾斜面と上ルーバー７０との間には上側流路が形成され、上ルーバー７０と下ルーバー８０の間には、下側流路が形成される。そして、板状構造体９０は、上側流路の風を拡散させて、後述するような「ジェット気流」を生成するために設けられる、例えば合成樹脂から成る板状部材である。この筐体２０は、図示しない室内の壁面に取り付けられる。なお、図１では、右側が壁面側であり、左側が室内側である。

筐体２０の内部には、空気吸込み口２０ａから空気吹出し口１００にわたって通風路が形成されている。この通風路に、熱交換器３０及び横流ファン６０が配置されている。横流ファン６０は、図１の長手方向、つまり左右方向に沿う回転軸６０ａを中心として回転可能に設けられている。室内機１０は、通風路内において横流ファン６０を回転させることにより、室内の空気を空気吸込み口２０ａから吸い込み、空気吹出し口１００から吹き出すように送風する。空気吸込み口２０ａから吸い込まれた空気は、通風路内を流れる過程で熱交換器３０によって熱交換され、周知の暖房運転時では温風として、周知の冷房運転時では冷風として空気吹出し口１００から室内に吹き出される。

上ルーバー７０と下ルーバー８０は、空気吹出し口１００に開閉可能に設けられる。上ルーバー７０は上側流路を開閉し、下ルーバー８０は下側流路を開閉する。空気吹出し口１００から吹出される風を拡散させる板状構造体９０は、上ルーバー７０の近くの筐体２０内に収納可能に取り付けられる。上ルーバー７０、下ルーバー８０、および板状構造体９０は、回動軸を有し、後述するモータにより開閉制御される。フィルター掃除機構５０は、板状構造体９０および熱交換器３０よりも前方であって、筐体２０の内側に配置され、利用者のボタン操作に応じて、フィルター４０に付着したゴミ等の付着物をクリーニングする。即ち、筐体２０に流入する空気は、フィルター４０を通ることで、空気中のホコリやカビ胞子などの微粒子がフィルター上に捕捉される。このフィルター４０をフィルター掃除機構５０で定期的に掃除することで、人がホコリやカビ胞子の増大に伴う気流のにおいに気づかなかったとしても、フィルター４０を清潔に保つことができる。

図２は、室内機１０の前面パネルを開いた状態を示す図である。図１で示した構成以外に、空気吹出し口１００の上ルーバーの上側には、左右風向ルーバー１１０が設けられている。また、自動運転ボタン１２０が空清ユニット１３０の中央付近に設けられている。また、空清ユニット１３０の下側にはフィルターをクリーニングした際の付着物を収納するダストボックス１４０が設けられている。図２では、板状構造体９０は、筐体の奥側に収納された状態（閉じられた状態、換言すると上側流路を塞いでいない状態）を示している。

図３は、実施形態に係る板状構造体９０の詳細な構成を示す図である。板状構造体９０は、小さな貫通孔がたくさん空いた板状のパーツである。図３（ａ）に示すように、板状構造体９０は、胴体部９０ａと取り付け側部９０ｂとで構成されている。胴体部９０ａの長手方向は、図２の空気吹出し口１００の横方向の長さとほぼ同じ長さ（例えば、約６７０ｍｍ程度）を有し、短手方向は空気吹出し口１００の上側流路の縦方向の最大開口幅よりも短い長さ（例えば、約２５ｍｍ程度）を有している。また胴体部９０ａの厚さは、十分な強度を備えるように所定の厚さ（例えば、約４．５ｍｍ）を有している。取り付け側部９０ｂは、板状構造体９０の長手方向の取付側であり、胴体部９０ａより少し太い幅を有している。取り付け側部９０ｂの端部（例えば、右側）には、モータの駆動軸が挿入される孔が形成されている。

図３（ｂ）に示すように、板状構造体９０の胴体９０ａには、ジェット気流を吹出すことが可能なように多数の貫通孔９０ｃが設けられている。実施形態では、長手方向に３列の貫通孔９０ｃが千鳥状に配列（整列）されて設けられている。この多数の貫通孔９０ｃにより板状構造体９０を通過する気流を、細かく分散させることができる。すなわち、板状構造体９０で空気吹出し口１００の上側流路を塞いだとしても、細かなジェット気流の吹出しが可能となる。また、図３（ｃ）に示すように、各貫通孔９０ｃの孔は、表側および裏側の外側の孔径９０ｅが中央（内側）の孔径９０ｄより大きい孔となっている。例えば、表裏側の孔径は３～５ｍｍに形成され、中央側の孔径は表裏側の孔径の５０％～９０％程度の大きさに形成されている。言い換えると、胴体９０ａの表側および裏側は円錐形状の貫通孔９０ｃが形成されている。このように、気流の入口側と出口側（吹出し側）の孔径９０ｅを中央（内側）の孔径９０ｄより大きくすることで、空気吹出し口１００から吹出す気流をより拡散させることができる。なお、貫通孔９０ｃの形状は、丸孔のほか、角孔やスリット状の孔でも構わない。また、貫通孔９０ｃの配列は、３列に限られず、さらに千鳥状の配列にも限られない。

図４は、実施形態に係る板状構造体９０の取り付け形状を示す図である。図４（ａ）は、上ルーバー７０、下ルーバー８０、および板状構造体９０を開けた状態の正面図である。図４（ｂ）は、上ルーバー７０、下ルーバー８０、および板状構造体９０を開いた状態（換言すると上側流路を塞いだ状態）の横側から見た図である。正面中央部には、温冷熱センサー１５０、明るさサーチセンサー１６０が設けられている。図４から明らかなように、板状構造体９０が開いた状態では、空気吹出し口１００の上側流路を板状構造体９０によって塞がれ、多数の貫通孔から細かなジェット気流が吹出される使用状態が形成される。

図５は、実施形態に係る板状構造体９０によるジェット気流の吹出し原理を示す図である。板状構造体９０が作動すると、図５（ｂ）のように、空気吹出し口１００の上側流路を塞ぐ形になり、貫通孔９０ｃを通して出る風がジェット状の気流に変化する。即ち、図５（ａ）に示すように、横流ファン６０によって吹出された気流は、上ルーバー７０から板状構造体９０に向けて吹出されると、多数の小さな貫通孔９０ｃを通過することで、細かな「ジェット気流」が生成される。そして、多数の小さな貫通孔９０ｃを通過することで、気流の流速は早くなる。その結果、周囲の空気を巻き込む性質が発揮されて、ジェット内の空気をかき混ぜる性質（作用）が発生する。一方、下ルーバー８０側には板状構造体９０が設けられていないので、通常の風（冷風又は温風）が吹出される。

その結果、図５（ｂ）に示すように、ジェット気流が下ルーバー８０から吹出される下側の気流を引き込み、かき混ぜ作用によって風の固まりを砕くことで、人が体感しにくい風に変化することが分かった。その砕かれた柔らかい風が人体に注がれることになるので、ユーザ（利用者）は快適な空調環境を得ることができる。

図６は、板状構造体９０による効果を評価したもので、室内機を動作（冷房運転）させて１分後の温度分布を示している。図６（ａ）は、板状構造体９０が無い場合の温度分布を示し、右側は板状構造体９０を設けた場合の温度分布を示している。図６（ｂ）の板状構造体９０を設けた場合の温度分布では、図６（ａ）の温度分布に比べ、低温部分（白い部分）が上下に広がっていることが分かる。即ち、図６（ａ）では、室内機から所定距離の位置において、局所的に冷風があたり、部分的に低温になり易い一方、図６（ｂ）では、広範囲に冷風があたり、部分的に低温になり過ぎることを抑制できると言える。これにより、人が冷えすぎて不快に感じることを抑制しつつ、温度を所定の設定温度に到達させ易くすることができる。

図７は、実施形態に係る室内機１０の動作を制御する制御回路の構成を示す図である。制御回路２００は、制御部（室内機１０を制御する機能（アプリケーション）を組み込んだマイクロプロセッサで構成される）２１０によって装置全体の動作が制御される。制御部２１０は、上下風向板モータ駆動回路２２０、板状構造体モータ駆動回路２３０、ファンモータ駆動回路２４０、タイマー２５０、リモコン装置２７０の受信部２６０等と接続されており、これらの装置を制御する。なお、図７には実施形態に関係しない他の構成要素については、省略している。

温冷熱センサー１５０は、室内機１０が据付けられる室内の壁や床を含む構造物の輻射温度や、人体の表面温度の値を測定するセンサーであり、例えば、輻射温度計から構成される。明るさサーチセンサー１６０は、室内機１０が据付けられる室内の明るさの値を測定するセンサーである。温度センサー１７０は、室内機１０が据付けられる室内の温度を測定するセンサーである。湿度センサー１８０は、室内機１０が据付けられる室内の湿度を測定するセンサーである。

自動運転時には、運転開始から所定時間したならば温冷熱センサー１５０による不在検知が作動する。制御部２１０は、温冷熱センサー１５０を用いて人体の表面温度（体表温度とも言う）、および輻射温度を検知すると、検知した表面温度、輻射温度に加え室温、温度、風量のパラメータを併せて、室内に居る人体の快適度を複数段階（例えば、寒いレベルから暑いレベルまで８段階）にリアルタイムで判定する。そして、制御部２１０は、過去の運転状況の蓄積データ等を参照して、運転モード、温度、風量等をＡＩ制御して快適な環境を利用者に提供するよう運転する。また制御部２１０は、温冷熱センサー１５０により不在検知した場合、時間経過に応じて段階的に運転能力を下げて運転する。また制御部２１０は、温冷熱センサー１５０により人体（発熱体）を検知した場合、元の運転に切り替えて運転する。さらに、制御部２１０は、明るさサーチセンサー１６０により室内の明るさを検知し、夏は暗くなると省エネ冷房運転、冬の昼間の明るいときは省エネ暖房運転を自動で実施することができる。

上下風向板モータ駆動回路２２０は、上ルーバー７０を開閉するモータＭ１、および下ルーバー８０を開閉するモータＭ２の駆動回路である。板状構造体モータ駆動回路２３０は、板状構造体９０を開閉するモータＭ３の駆動回路である。ファンモータ駆動回路２４０は、横流ファン６０を回転するモータＦＭの駆動回路である。タイマー２５０は、各種動作の時刻を計数する時計である。受信部２６０は、制御部２１０がリモコン装置２７０からの赤外線信号を受信する通信装置である。なお、制御部２１０は、各種表示ランプ２８０によって室内機１０の動作状況を表示している。

実施形態では、リモコン装置２７０に快適運転を操作する特定（例えば、「快適」）ボタン２７０ａと、停止ボタン２７０ｂが設けられている。この「快適」ボタン２７０ａをユーザ（利用者）が操作すると、各センサー１５０～１８０の１つ又は複数の測定値に基づいて快適運転が開始され、その快適運転の１つとして、制御部２１０は板状構造体９０を開けて上側流路を塞ぐ動作を実行する。これにより、図５に示した柔らかい風が人体に注がれることになるので、ユーザに快適な空調環境を提供できる。

図８は、室内機１０を動作させる前の上ルーバー７０、下ルーバー８０、および板状構造体９０の初期位置を示す図である。図９は、上ルーバー７０と下ルーバー８０を所定の開位置まで開けて、空気吹出し口１００を形成した図である。図１０は、板状構造体９０を所定の開位置まで開けた状態を示す図である。図１１は、上ルーバー７０を板状構造体９０に向けて移動した状態を示す図である。図１２は、リモコン装置２７０の特定（「快適」）ボタン２７０ａの操作を行った時の室内機の動作を示すフローチャートである。図１３は、リモコン装置２７０とランプ表示の表示例を示す図である。図１４は、制御部２１０による快適運転機能の構成を示すブロック図である。図１５は、図１４の動作を示すフローチャートである。

以下、図１乃至図１５を参照して、実施形態に係る空調システム及び室内機の動作を説明する。
まず図８に示すように、動作開始前の初期位置では、室内機１０の上ルーバー７０、下ルーバー８０、および板状構造体９０は、共に閉じられた状態で位置する。なお、板状構造体９０が閉じられた状態では、筐体内の収納部９０ｆに収納されて、上側流路の気流の流れを妨げることがないように位置決めされている。つまり、板状構造体９０は、筐体２０の上ルーバー７０の上面に形成されている収納部９０ｆに、板状構造体９０と上ルーバー７０の羽部とが対峙した状態で収められている。

そして、リモコン装置２７０から電源ＯＮの赤外線信号を室内機１０の受信部２６０に向けて送信すると、室内機１０の電源が入り、動作が開始する。制御部２１０は、上下風向板モータ駆動回路２２０を介してモータＭ１，Ｍ２を駆動して、図９に示すように、上ルーバー７０と下ルーバー８０を所定の開位置まで開けて、空気吹出し口１００を形成する。このとき、板状構造体９０は、まだ閉じられた状態にある。上ルーバー７０と下ルーバー８０を開位置まで開き終えたタイミングで、制御部２１０は、ファンモータ駆動回路２４０を介して横流ファン６０を回転駆動する。

横流ファン６０の回転駆動により、筐体２０の空気吸込み口２０ａおよびフィルター４０を介して筐体外部から空気が筐体内部に流入し、熱交換器３０の周囲を流れる。熱交換器３０は、内部を流れる冷媒により加熱もしくは冷却されているため、熱交換器３０の周囲を流れる空気も加熱もしくは冷却される。この加熱もしくは冷却された空気は、筐体２０および上ルーバー７０と下ルーバー８０により区切られた２つの流路を通って、筐体の外の任意の場所に向かって気流として流れる。従って、図９に示した動作状態は、通常の室内機１０の使用形態（第１の動作モード）である。図９に示した動作状態において、制御部２１０は、リモコン装置２７０の操作に応じて上ルーバー７０および下ルーバー８０の角度を任意に設定できる。板状構造体９０で上側流路を塞がない場合（第１の動作モード）は、気流に対する抵抗が小さくなるため、より多い空気流量を流したい場合や、ファンの消費電力を節約したい場合に有効となる。

図９に示した通常の動作状態において、ユーザがリモコン装置２７０の特定（「快適」）ボタン２７０ａを操作すると、制御部２１０は図１２に示すフローチャートに示す動作を開始する。まず制御部２１０は、「快適」ボタン２７０ａの操作に応じて、受信部２６０を介してリモコン装置２７０からの赤外線信号を受信し、「快適」ボタン２７０ａの信号か否かを判断する（Ｓ１００）。制御部２１０は、「快適」ボタン２７０ａの赤外線信号を受信したと判断した場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、温冷熱センサー１５０、明るさサーチセンサー１６０、温度センサー１７０、湿度センサー１８０等から得られる値に基づいて、ユーザにとって快適と感じられる風を発生するように室内機１０を動作させる（Ｓ１１０）。即ち、Ｓ１１０の快適運転にあっては、人体の表面温度、周りの輻射温度、室温、湿度、昼夜などを総合的に判断して、その状況に応じて快適な運転を提供するものであるので、その運転内容は室内機１０の設定に任せられる。

そして制御部２１０は、快適運転の一つとして、板状構造体９０を開いた運転とするか否かを判断する（Ｓ１２０）。制御部２１０は、板状構造体９０を開いた運転と判断した場合、後述する図１０、図１１に示すように、板状構造体９０を開けて上側流路を塞いで、ジェット気流を発生させてマイルドな風が送風されるようにする（Ｓ１３０）。即ち、図１１に示す運転は、新気流運転（すなわち、第２の動作モード）となる。上記Ｓ１００で、「快適」ボタンの信号を受信しない場合（Ｓ１００のＮｏ）、制御部２１０はリモコン装置２７０からの指定条件で室内機１０を運転する（Ｓ１４０）。Ｓ１４０で、リモコン装置２７０からの指定条件で室内機１０を運転している間に、ユーザによって「快適」ボタン２７０ａが押された場合（Ｓ１５０のＹｅｓ）、上記したＳ１１０－Ｓ１２０－Ｓ１３０が実行される。

一方、Ｓ１２０で板状構造体９０を開いた運転（すなわち、第２の動作モード）としない場合（Ｓ１２０のＮｏ）、引き続き人体の表面温度、周りの輻射温度、室温、湿度、昼夜などを総合的に判断して行う快適運転を継続し、「停止」ボタン２７０ｂが押されると、その快適運転を停止する（Ｓ１６０）。また、Ｓ１５０で「快適」ボタン２７０ａが押されない場合（Ｓ１５０のＮｏ）は、リモコン装置２７０からの指定条件での通常運転を継続し、「停止」ボタン２７０ｂが押されると、その通常運転を停止する（Ｓ１６０）。なお、制御部２１０は、「快適」ボタン２７０ａの信号を受信して新気流運転とした場合、図１３に示すように、表示ランプ２８０に「新気流運転マーク」２８０ａを表示して、ユーザに使用状態を報知する。

上記Ｓ１３０においては、制御部２１０は、板状構造体モータ駆動回路２３０を介してモータＭ３を駆動する。すると、図１０に示すように、板状構造体９０を所定の開位置（ほぼ垂直位置）まで開ける。この時、板状構造体９０と上ルーバー７０との間には隙間３００が生じている。次に、制御部２１０は、上下風向板モータ駆動回路２２０を介してモータＭ１を駆動して、図１１に示すように、上ルーバー７０を上方に向けて少し回動移動させて（持ち上げて）、板状構造体９０と上ルーバー７０との間の隙間３００が小さくなる位置に位置決めする。これにより、図５に示したような「ジェット気流」が発生できる状態（新気流運転）に設定することができる。なお、板状構造体９０と上ルーバー７０との間の隙間３００は、全部塞ぐものであっても構わない。すなわち、上側流路を塞いだ状態において、板状構造体９０と上ルーバー７０との間の隙間３００は、吹き出す気流の減速の程度、又は流量に応じて適宜に設定できる。従って、図１１に示した新気流運転は、快適な空調環境を提供する使用形態（第２の動作モード）となる。

新気流運転においては、風量／上下および左右のルーバーの風向は自動設定にて動作することが好ましいが、風量／風向を設定できるようにしても構わない。また、新気流運転を解除したい場合は、「停止」ボタン２７０ｂを押すことで解除できるが、新気流運転が設定時間（例えば、６０分）を経過すると自動的に快適運転に戻るようにしても構わない。

このように実施形態では、「快適」ボタン２７０ａを操作に基づく快適運転の一つとして、新気流運転が実行される。すると、上側流路を遮るように貫通孔９０ｃが設けられた板状構造体９０が配置される。これにより、上側流路に流入した空気は板状構造体９０の流路が小さい貫通孔９０ｃを通って流れることになり、流速が増大したジェット状の噴流状の流れとなる。この噴流状の流れ（ジェット気流）は、貫通孔９０ｃの面積や数を変化させることで、下流側の広がり具合や、減衰の程度を調整することができる。

そして、図５で説明したように、下側の流路を流出した気流は、通常の空調機と気流と同様になるが、板状構造体９０の貫通孔９０ｃを調整して、上側流路から流出したジェット気流の流れを拡大させて下側の流路を流れる気流と混合させることで、下側流路から流出した気流の減衰の程度を調整することができる。すなわち、板状構造体９０の貫通孔９０ｃを調整することで、上側流路からの気流および下側流路からの気流の両方の減衰の程度を調整することができる。そして、人体に当たる恐れがある距離において、十分減衰して流速が低下するように貫通孔９０ｃを設計配置すれば、人体に当たる際の不快感を低減させることができる。これにより、部屋の中に複数の人が居た場合でも、特定の人だけではなく、全員に通常の気流が当たることを抑制でき、不快感を覚える人の数を低減できる。また、下側流路により気流の流量を確保でき、所定の設定温度に到達させ難くなることを抑制できる。さらに、人体に気流が当たりにくくする場合と比べて、気流のにおいに気づき易くなり、フィルターの汚れに気づき易くなる。なお、第２の動作モードは、冷房運転時および暖房運転時の両方で作動させることもできるが、特に冷房運転時に不快感を覚える人が多いため、冷房運転時のみで作動させるようにしても良い。

実施形態の空調システムによれば、ユーザのリモコン装置２７０からの操作により、快適な風を得ることができる。特に、図１１に示す新気流運転の場合は、室内機の板状構造体９０で塞がれた上側流路に流入した空気は、板状構造体９０に設けられた貫通孔９０ｃを通ることでジェット気流となる。ジェット気流の流れは、広がりや減衰の程度を貫通孔９０ｃの大きさや数により調整できるため、板状構造体９０が設けられていない流路を通る気流と干渉するような広がりとすれば、横流ファン６０によって発生される気流を人体に当たる前に減衰させることができる。

このように、ジェット気流の流れとすることにより、気流を周囲の空気との混合を促進して意図的に減衰させることで、人体に気流を向けた場合も、人体に気流が到達する際には、十分流速が落ちた気流にすることができる。

図１４は、図１２のＳ１２０で板状構造体９０を開ける新気流運転と判断する制御部２１０の機能構成を示すブロック図である。制御部２１０は、測定値取得部４００、パラメータ取得部４１０、算出部４２０、判定部４３０、モータ駆動回路４４０を備える。測定値取得部４００は、温冷熱センサー１５０、明るさサーチセンサー１６０、湿度センサー１７０、湿度センサー１８０から、室内機１０が据付けられる室内の壁や床を含む構造物の輻射温度、人体の表面温度、温度、湿度、明るさ等の測定値を取得する。パラメータ取得部４１０は、室内機１０に設定された測定値に対する目標設定値等を取得する。算出部４２０は、後述する快適指数を算出する。判定部４３０は、室内機１０の利用者が快適であるか不快であるかを判定する。判定部４３０は、その判定に応じて板状構造体モータ駆動回路２３０やファンモータ駆動回路２４０等を含むモータ駆動回路４４０を動作させる。

図１５は、図１４に示した新気流運転の動作を示すフローチャートである。
まず、測定値取得部４００が、温冷熱センサー１５０で測定した室内機１０が据付けられる室内の壁や床を含む構造物の輻射温度の値や、室内に居る人体の表面温度の値を取得する。同時に、明るさサーチセンサー１６０で測定した室内機１０の周囲の明るさの値、温度センサー１７０で測定した室内機１０の周囲の環境温度の値、湿度センサー１８０で測定した室内機１０の周囲の環境湿度の値、それぞれを取得する（Ｓ２００）。なお、温冷熱センサー１５０、明るさサーチセンサー１６０、湿度センサー１７０、湿度センサー１８０を、以後センサー群と総称する。

次に、パラメータ取得部４１０は、室内機１０から流れる空気の加熱と冷却のどちらを行っているかを示すモード設定値、測定値に応じて快適を提供する室温の目標設定値、測定値に応じて快適を提供する気流の風量の目標設定値等のパラメータを取得する（Ｓ２１０）。なお、これらの設定値を、以後パラメータ群と総称する。

次に、算出部４２０は、測定値取得部４００が取得した測定値と、パラメータ取得部４１０が取得したパラメータ群とに基づいて、快適指数を算出する（Ｓ２２０）。

ここで快適指数について説明する。快適指数は、室内機１０の利用者の快適さを示す値として、例えば、室内に居る人体の表面温度の測定値と、その測定値に応じて快適を提供する室温のパラメータとの差から算出される。また、快適指数は、室内に居る人体の表面温度の測定値、および室内機１０が据付けられる室内の壁や床を含む構造物の輻射温度の測定値と、２つの測定値に応じて快適を提供する室温のパラメータとの差から算出しても構わない。また、快適指数は、室内に居る人体の表面温度の測定値、室内機１０が据付けられる室内の壁や床を含む構造物の輻射温度の測定値と、および室内の明るさの測定値と、３つの測定値に応じて快適を提供する室温のパラメータとの差から算出しても構わない。さらに、パラメータは、室内の温度や湿度を加味して総合的評価された値である。つまり、パラメータは、１つの測定値だけではなく、複数の測定値から総合的評価された値であっても構わない。更に、過去から蓄積した設定値データや、利用者の利用環境等を加味して総合的評価された値であっても構わない。

次に、判定部４３０は、快適指数について、室内機１０の利用者が快適であるか不快であるかを判定するために予め設定されている閾値（快適閾値）を超えているかどうかを判定する（Ｓ２３０）。

快適指数が快適閾値を超えている場合（Ｓ２３０のＹｅｓ）、判定部４３０はモータ駆動回路４４０を介して板状構造体９０が上側流路を塞いでマイルドな風を送る（第２の動作モード）ように板状構造体モータ駆動回路２３０を動作させる（Ｓ２４０）。例えば、人体の表面温度が低い場合、気流による不快感の低減を優先して、第２の動作モードで運転することができる。

一方、快適指数が快適閾値を超えていない場合（Ｓ２３０のＮｏ）、モータ駆動回路４４０は、板状構造体９０が閉じられた状態（第１の動作モード）となるように板状構造体モータ駆動回路２３０を動作させる（Ｓ２５０）。例えば、人体の表面温度が高い場合、温度を下げることを優先して、第１の動作モードで運転する。

このように、室内機１０が据付けられる室内の人体の表面温度等から、利用者が快適であるか否かを判定することによって、室内機１０の気流が当たって不快と感じていると判定した場合は、第２の動作モードとする。これにより、気流に対する抵抗を小さくしてファンの消費電力を節約できる。減衰させたマイルドな気流が人体に当たることで、利用者に不快感を低減させることができる。

実施形態の変形例として、板状構造体９０の設置位置を変更させる機構としては、板状構造体９０を回転軸で保持し、その回転軸をモータのような回転機構に接続する構造としたが、他の折り畳み機構であってもよい。また、上記の実施形態では、快適運転において、快適指数に基づいて動作モードを変更可能にしたが、これには限られない。例えば、温冷熱センサー１５０を人感センサーとして機能させ、人の有無の感知により、動作モードを変更することもできる。具体的には、人がいないと判断された場合には、第２の動作モードの運転を中止し、省エネモードの運転を実行する構成を採用することができる。

ところで、上記の実施形態では、２つのルーバー（上ルーバー７０および下ルーバー８０）により、流路が上側流路と下側流路に区画されたが、これには限られない。例えば、下側に流路を形成するルーバーを設けずに、流路の途中に１つのルーバーを設けることで当該流路を２つに分割することもできる。また、上記の実施形態では、空気吹出し口１００が上側流路と下側流路との２つの流路に分割されたが、これには限られない。例えば、空気吹出し口を３つ以上の流路に分割することができる。この場合、少なくとも１つ以上の流路を開閉可能に板状構造体が配置される。すなわち、複数の流路を備え、これらの流路のうち少なくとも１つ以上の流路に、流路を塞いだ状態と塞いでいない状態とに変換可能な板状構造体を配置して、複数の流路のうち少なくとも１つ以上の流路を板状構造体により塞ぐとともに、板状構造体の有無に関わらず、残りの流路を板状構造体により塞がずに気流が通過できるモードを備えていればよい。これにより、板状構造体により塞がれた流路を通過した気流と、板状構造体により塞がれていない流路を通過した気流とを混合することができ、ジェット気流を発生させることができる。その結果、気流の流速を減衰させることができ、人が不快に感じることを抑制できる。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…室内機、 ２０…筐体、 ２０ａ…空気吸込み口、
３０…熱交換器、 ４０…フィルター、 ５０…フィルター掃除機構、
６０…横流ファン、 ６０ａ…回転軸、 ７０…上ルーバー、 ８０…下ルーバー、
９０…板状構造体、 ９０ａ…胴体部、 ９０ｂ…取り付け側部、 ９０ｃ…貫通孔、
９０ｄ…外側の孔径、 ９０ｅ…中央（内側）の孔径、 ９０ｆ…収納部、
１００…空気吹出し口、 １１０…左右風向ルーバー、 １２０…自動運転ボタン、
１３０…空清ユニット、 １４０…ダストボックス、
１５０…温冷熱センサー、 １６０…明るさサーチセンサー、
１７０…湿度センサー、 １８０…湿度センサー、 ２００…制御回路、
２１０…制御部、 ２２０…上下風向板モータ駆動回路、
２３０…板状構造体モータ駆動回路、 ２４０…ファンモータ駆動回路、
２５０…タイマー、 ２６０…受信部、 ２７０…リモコン装置、
２７０ａ…特定（「快適」）ボタン、 ２７０ｂ…停止ボタン、
２８０…各種表示ランプ、 ２８０ａ…新気流運転マーク、
３００…隙間、 ４００…測定値取得部、 ４１０…パラメータ取得部４１０、
４２０…算出部、 ４３０…判定部、 ４４０…モータ駆動回路

Claims (3)

1. 内部を流れる冷媒との熱交換により周囲を流れる空気を加熱または冷却する熱交換器と、
   前記空気に気流を形成させるファンと、
   前記ファンよりも下流側において、前記気流が通過可能な複数の流路に区画する１つ以上の風向板と、
   前記複数の流路のうち少なくとも１つ以上の流路に配置され、当該流路を塞いだ状態と塞いでいない状態とに変換可能な板状構造体と、
   人感センサーと、
   を備え、
   前記板状構造体は、板厚方向に貫通する複数の貫通孔を備え、
   前記人感センサーから取得した情報に基づいて、前記複数の流路のうち少なくとも１つ以上の流路が前記板状構造体により塞がれるとともに、残りの流路が前記板状構造体により塞がれずに気流が通過する動作モードを制御することを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記人感センサーによって人を感知し、
   当該感知結果に基づいて、前記動作モードを実行または停止することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記人感センサーによって人がいないことを感知した場合、前記動作モードを停止することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機の室内機。

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