JPH08178338A - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低騒音、高効率で、しかも多様な制御が可能
な、１吸込み口・２吹出し口・２ファン構造を採用した
空気調和装置の室内機を提供する。 【構成】室内空気を吸込むための１つの吸込み口２と、
この吸込み口２を介して吸込まれた室内空気を吸込み口
２より上方位置および下方位置からそれぞれ吹出させる
上部吹出し口３および下部吹出し口４と、吸込み口２と
上部吹出し口３との間に設けられた上部ファン９と、吸
込み口２と下部吹出し口４との間に設けられた下部ファ
ン１０と、吸込み口２から吸込まれた室内空気を上部フ
ァン９を経由して上部吹出し口３に至る流路と下部ファ
ン１０を経由して下部吹出し口４に至る流路とに仕切っ
て案内するとともに仕切り位置を可変に設けられた仕切
板１１と、この仕切板１１の仕切り位置を運転形態に応
動して可変する仕切り位置制御手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の室内機
に係り、特に１つの吸込み口から吸込んだ室内空気を上
部ファンおよび下部ファンを使って上部吹出し口および
下部吹出し口から吹出すようにした室内機に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、空気調和装置の室内機
は、室内空気の吸込み・吹出し構造から種々のタイプに
分類される。これらのタイプの中に、１吸込み口・２吹
出し口・２ファン構造を採用した室外機がある。この室
内機は、１つの吸込み口から吸込んだ室内空気を熱交換
器に接触させた後に、上部ファンおよび下部ファンを使
って上部吹出し口および下部吹出し口から吹出させるよ
うに構成されている。このタイプの室内機は、吹出し口
を一つしか持たない室内機に比べて、室内の温度むらを
緩和させるための制御が行える利点を備えている。

【０００３】しかしながら、１吸込み口・２吹出し口・
２ファン構造を採用した従来の室内機にあっては、次の
ような問題があった。すなわち、この種の室内機にあっ
ては、熱交換器に接触させた後の室内空気を単に上部フ
ァンおよび下部ファンで二方向に分けて上部吹出し口お
よび下部吹出し口から吹出させるようにしているので、
上部ファンと下部ファンとの間に流路を横切るように空
気のよどみ領域が形成され易く、このよどみ領域に起因
する流体損失で風量の減少が生じるばかりか、流体騒音
を引き起こす問題があった。加えて、上部ファンおよび
下部ファンが風量を確保するために互いに引き合い、こ
れによってファンモータの入力増大を招き、効率が悪い
という問題もあった。さらに、上部ファンおよび下部フ
ァンの回転数を変えて、風量に極端な差を付けようとす
ると、風量の小さい方の流れが不安定になる問題があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、１吸込み
口・２吹出し口・２ファン構造を採用した従来の室内機
にあっては、騒音を抑えることが困難であるばかりか、
効率が悪く、しかも風量設定時の安定性に欠ける問題が
あった。

【０００５】そこで本発明は、低騒音、高効率で、しか
も多様な制御が可能な、１吸込み口・２吹出し口・２フ
ァン構造を採用した空気調和装置の室内機を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る空気調和装置の室内機は、室内空気を
吸込むための１つの吸込み口と、この吸込み口を介して
吸込まれた室内空気を上記吸込み口より上方位置および
下方位置からそれぞれ吹出させる上部吹出し口および下
部吹出し口と、前記吸込み口と前記上部吹出し口との間
に設けられた上部ファンと、前記吸込み口と前記下部吹
出し口との間に設けられた下部ファンと、前記吸込み口
から吸込まれた室内空気を前記上部ファンを経由して前
記上部吹出し口に至る流路と前記下部ファンを経由して
前記下部吹出し口に至る流路とに仕切って案内するとと
もに仕切り位置を可変に設けられた仕切り機構と、この
仕切り機構の仕切り位置を運転形態に応動して可変する
仕切り位置制御手段とを備えている。

【０００７】なお、仕切り位置制御手段は、前記上部吹
出し口および前記下部吹出し口からの吹出し風量比が設
定されたときに前記吸込み口の面積を上記風量比に分割
する位置、前記上部吹出し口および前記下部吹出し口か
らの吹出し風量比が設定されたときに前記上部ファンお
よび前記下部ファンの合計した駆動入力を最小とする位
置、前記上部吹出し口および前記下部吹出し口からの吹
出し風量比が設定されたときに騒音を最小とする位置、
前記上部ファンおよび前記下部ファンの回転数が設定さ
れたときに合計した風量を最大とする位置の少なくとも
１つの条件を満たす位置へ前記仕切り機構を位置させる
ものであることが望ましい。

【０００８】

【作用】吸込み口から吸込まれた室内空気は、仕切り機
構によって仕切られた２つの独立した流路、すなわち上
部ファンを経由して上部吹出し口に至る流路と下部ファ
ンを経由して下部吹出し口に至る流路とに流れる。

【０００９】したがって、上部ファンと下部ファンとの
間の流体的な干渉をなくすことができ、同時によどみ領
域の発生もなくすことができるので、流体損失を減少さ
せることができ、低騒音化および高効率化が可能とな
る。

【００１０】また、仕切り位置制御手段の作用によっ
て、運転形態に対する最適な位置に仕切り機構を位置さ
せることができるので、より低騒音化およびより高効率
化を実現することが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る空気調和装置の室
内機を一部切欠した斜視図が示されている。

【００１２】同図において、１は前後方向には偏平で、
上下方向には比較的長く、外形が角柱状に形成された筐
体を示している。筐体１の前面壁で上部および下部を除
いた部分には室内空気を吸込むための吸込み口２が形成
されており、この吸込み口２には塵埃をトラップするた
めのフィルタが装着されている。

【００１３】筐体１の前面壁で吸込み口２より上方位置
および吸込み口２より下方位置には上部吹出し口３およ
び下部吹出し口４が形成されている。そして、これら上
部吹出し口３および下部吹出し口４には吹出し方向を可
変するためのルーバ５がそれぞれ設けられている。

【００１４】一方、筐体１内で吸込み口２の背面側位置
には熱交換器６が設けられている。熱交換器６の上・下
端部には、それぞれ上部ファンノーズ７および下部ファ
ンノーズ８が設けられている。そして、筐体１内で上部
ファンノーズ７および下部ファンノーズ８の側方位置に
は横流ファンで構成された上部ファン９および下部ファ
ン１０が設けられている。

【００１５】筐体１内で熱交換器６の背面側に形成され
た空間には、仕切板１１が上下方向に移動自在に配置さ
れている。仕切板１１は、断面がたとえば三角形状で、
頂部を熱交換器６の背面に近接させ得る高さに形成さ
れ、かつ水平方向の長さが熱交換器６の横幅とほぼ同程
度に形成されている。

【００１６】仕切板１１の底部には、図２に示すよう
に、支持ピン１２が複数突設されており、これら支持ピ
ンは１２は筐体１の後面壁内側に設けられたファンケー
シング１３に上下方向に形成されているスリットを通し
て筐体１の後面壁とファンケーシング１３との間に配置
されたベルト式の駆動機構１４に連結されている。

【００１７】駆動機構１４は、軸心線を水平にして上下
に配置されたローラ１５，１６と、これらローラ１５，
１６に支持される関係に上下方向に張設された無端ベル
ト１７と、ローラ１６を駆動するモータ１８とで構成さ
れている。そして、無端ベルト１７に支持具を介して前
述した支持ピン１２が固定されている。

【００１８】上記関係に仕切板１１を設けることによっ
て、図２に示すように、吸込み口２から吸込まれた室内
空気を上部ファン９を経由して上部吹出し口３へ向かう
流れ１９と、下部ファン１０を経由して下部吹出し口４
へ向かう流れ２０とに完全に分離することができるよう
にしている。また、モータ１８を駆動することによっ
て、熱交換器６の高さ範囲内で仕切板１９を図２中実線
矢印２１で示すように上下方向に移動させることがで
き、これによって２つの流路の風量分配を任意に設定で
きるようにし、さらに図３に示すように、いずれか一方
の流路を完全に閉じることもできるようにしている。

【００１９】図４には、この室内機に組込まれた制御装
置３１のブロック構成図が示されている。この制御装置
３１はマイクロプロセッサ等で構成された制御装置本体
３２を備えている。制御装置本体３２は、操作盤あるい
はリモートコントローラ３３に設けられた選択スイッチ
の操作によって運転形態が選択されると、この運転形態
に応じた制御プログラムおよび制御データをメモリ装置
３４から読み出し、必要に応じて室内温度センサ３５の
出力を監視しながらモータ１８を駆動する仕切板駆動回
路３６，上部ファンモータ駆動回路３７，下部ファンモ
ータ駆動回路３８を後述する関係に制御する。

【００２０】なお、リモートコントローラ３３には、起
動停止スイッチ３９、上部吹出し口３からのみ吹出させ
る選択スイッチ４０、下部吹出し口４からのみ吹出させ
る選択スイッチ４１、上下から吹出させる上下選択スイ
ッチ４２、上下から吹出させる条件で自動運転を選択す
るスイッチ４３、自動運転下で入力最小運転を選択する
スイッチ４４、自動運転下で騒音最小運転を選択するス
イッチ４５、自動運転下で風量最大運転を選択するスイ
ッチ４６、自動運転下で安眠運転を選択するスイッチ４
７、上下から吹出させる条件で手動運転を選択するスイ
ッチ４８、手動運転下で強風運転を選択するスイッチ４
９、手動運転下で弱風運転を選択するスイッチ５０、手
動運転下で微風運転を選択するスイッチ５１、手動運転
下でしずか運転を選択するスイッチ５２が設けられてい
る。

【００２１】ここで、この制御装置３１のメモリ装置３
４から読み出される制御データについて説明する。前述
のように、この室内機では仕切板１１を設け、この仕切
板１１の位置を可変できるようにしているので、図５
(b) に示すように、上部ファン９および下部ファン１０
の回転数を一定にした条件で、両ファン間を等分したＡ
＝Ｂの位置に仕切板１１を位置させると、吸込み口２の
面積を２分することができるので、上部ファン９の風量
を５に、下部ファン１０の風量を５に設定できる。ま
た、上部ファン９および下部ファン１０の回転数を一定
にした条件で、上部ファン９の風量を６に、下部ファン
１０の風量を４に設定するには、図５(a) に示すよう
に、Ａ′：Ｂ′＝６：４となる位置に仕切板１１を移動
させればよい。同様に、上部ファン９の風量を４に、下
部ファン１０の風量を６に設定するには、図５(c) に示
すように、Ａ″：Ｂ″＝４：６となる位置に仕切板１１
を移動させればよい。メモリ装置３４内には、上部ファ
ン９および下部ファン１０の回転数を一定にした条件下
での風量比と仕切板１１の位置との関係を示すデータが
読出し可能に格納されている。

【００２２】上記のように、風量比と仕切板１１の位置
とを設定しても、上部ファン９の入力と下部ファン１０
の入力とを合計した入力が最小になるとは限らない。そ
こで、流量比を確保し、かつ合計入力が最小となるデー
タもメモリ装置３４内に格納されている。

【００２３】すなわち、図６(b) 中に実線で示すよう
に、上部ファン９の風量を４に、下部ファン１０の風量
を６に設定した場合、最小総モータ入力が得られる仕切
板１１の位置はｘで示す位置となる。また、図６(b) 中
に破線で示すように、上部ファン９の風量を６に、下部
ファン１０の風量を４に設定した場合、最小総モータ入
力が得られる仕切板１１の位置はｙで示す位置となる。
この最小総モータ入力データは、風量比と、上部・下部
ファン９，１０の回転数と、仕切板１１の位置とを関係
づけたデータとなる。このデータがメモリ装置３４に格
納されている。

【００２４】また、上記のように関係づけても、騒音が
最小になるとは限らない。そこで、流量比を確保し、か
つ騒音が最小となるデータもメモリ装置３４内に格納さ
れている。

【００２５】すなわち、図７(b) 中に実線で示すよう
に、上部ファン９の風量を４に、下部ファン１０の風量
を６に設定した場合、最小騒音が得られる仕切板１１の
位置はｘ′で示す位置となる。また、図７(b) 中に破線
で示すように、上部ファン９の風量を６に、下部ファン
１０の風量を４に設定した場合、最小騒音が得られる仕
切板１１の位置はｙ′で示す位置となる。この最小騒音
データは、風量比と、上部・下部ファン９，１０の回転
数と、仕切板１１の位置とを関係づけたデータとなる。
このデータがメモリ装置３４に格納されている。

【００２６】一方、最大総風量となる仕切板１１の位置
データもメモリ装置３４内に格納されている。すなわ
ち、図８(b) 中に実線で示すように、上部ファン９の回
転数を1000に、下部ファン１０の回転数を1000に設定し
た場合、最大総風量が得られる仕切板１１の位置はｘ″
で示す位置となる。また、図８(b) 中に破線で示すよう
に、上部ファン９の回転数を1200に、下部ファン１０の
回転数を800 に設定した場合、最大総風量が得られる仕
切板１１の位置はｙ″で示す位置となる。この最大総風
量データは、上部・下部ファン９，１０の回転数と、仕
切板１１の位置とを関係づけたデータとなる。このデー
タもメモリ装置３４に格納されている。

【００２７】リモートコントローラ３３の各スイッチ４
０〜５２を使って運転モードが選択され、起動スイッチ
３９が操作されると、制御装置本体３２は選択された運
転モードに適合した制御データと制御プログラムとをメ
モリ装置３４から読出し、これらを使って仕切板駆動回
路３６、上部ファンモータ駆動回路３７、下部ファンモ
ータ駆動回路３８を制御する。

【００２８】図９から図１１には、起動指令が与えられ
た時点から目標状態に落ち着くまでに辿る上部ファン
９、下部ファン１０、仕切板１１の制御形態の一例が示
されている。

【００２９】たとえば、上下吹出しモードを選択すると
ともに自動風量切換えモードを選択し、かつ安眠モード
を選択する場合には、スイッチ４２，４３，４７を順に
操作した後、起動スイッチ３９を操作すればよい。この
場合には最終的に、図１１に示されるように、上部ファ
ン９の風量が２、下部ファン１０の風量が２で、最小騒
音位置に仕切板１１が位置した状態で運転されることに
なる。

【００３０】このように、吸込み口２から吸込まれた室
内空気を、上部ファン９を経由して上部吹出し口３に至
る流路と、下部ファン１０を経由して下部吹出し口４に
至る流路とに完全に仕切って流す仕切板１１を設けてい
る。

【００３１】したがって、上部ファン９と下部ファン１
０との間の流体的な干渉をなくすことができ、同時によ
どみ領域もなくすことができるので、流体損失を減少さ
せることができ、低騒音化および高効率化を図ることが
できる。

【００３２】図１２には仕切板を設けた場合と設けない
場合とにおける回転数−総モータ入力特性の測定結果が
示されている。また、図１３には仕切板を設けた場合と
設けない場合とにおける総風量−騒音特性の測定結果が
示されている。これらの図から判るように、仕切板１１
を設けることによって、低騒音化および高効率化を図る
ことができる。

【００３３】また、本実施に係る室内機では、運転形態
に応じて仕切板１１の位置を制御するようにしているの
で、運転条件に最適な位置に仕切板１１を位置させるこ
とができ、より低騒音化およびより高効率化を図ること
ができる。

【００３４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。上記実施例では、断面が三角形状に形
成された仕切板１１を設けているが、この形状の仕切板
に限らず、図１４に示すように、ゴムや布で形成された
変形可能な帯状物６１の裏面側にローラ６２を当てが
い、このローラ６２を駆動機構６３で上下方向に移動さ
せことによって仕切板１１と全く同じ機能を発揮させる
ようにしてもよい。また、選択された時だけ熱交換器６
側に向けて起立する複数の仕切板を設けてもよい。ま
た、仕切板の形状も図１５に示すように平板状のもので
あってもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸込み口から吸込まれた室内空気を、上部ファンを経由
して上部吹出し口に至る流路と、下部ファンを経由して
下部吹出しに至る流路とに完全に仕切って流す仕切り機
構を設けているので、上部ファンと下部ファンとの間の
流体的な干渉や、よどみ領域の発生をなくすることがで
き、これによって流体損失を減少させることができの
で、低騒音化および高効率化を達成できる。また、運転
条件に対応させて最適な位置に仕切り機構を位置させる
ことができるので、より低騒音化およびより高効率化を
実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る室内機を一部切欠して
示す斜視図

【図２】同室内機に組込まれた仕切板駆動機構の構成を
説明するための図

【図３】仕切板で片方の流路を閉塞した状態を示す図

【図４】同室内機に組込まれた制御装置のブロック構成
図

【図５】同室内機で用いる風量比データを説明するため
の図

【図６】同室内機で用いる風量比と最小入力との関係デ
ータを説明するための図

【図７】同室内機で用いる風量比と最小騒音との関係デ
ータを説明するための図

【図８】同室内機で用いる回転数と総風量との関係デー
タを説明するための図

【図９】同室内機における上部ファン、下部ファン、仕
切板の制御形態の一例を示す図

【図１０】同室内機における上部ファン、下部ファン、
仕切板の制御形態の一例を示す図

【図１１】同室内機における上部ファン、下部ファン、
仕切板の制御形態の一例を示す図

【図１２】仕切板を設けた場合と設けない場合との入力
特性を比較して示す図

【図１３】仕切板を設けた場合と設けない場合との騒音
特性を比較して示す図

【図１４】仕切り機構の変形例を説明するための図

【図１５】仕切板の変形例を示す斜視図

【符号の説明】

１…筐体 ２…吸込み口 ３…上部吹出し口 ４…下部吹出し口 ５…ルーバ ６…熱交換器 ７…上部ファンノーズ ８…下部ファンノ
ーズ ９…上部ファン １０…下部ファン １１，１１ａ…仕切板 １４…仕切板の駆
動機構 １８…モータ ３１…制御装置 ３２…制御装置本体 ３３…リモートコ
ントローラ ３４…メモリ装置 ３５…室内温度セ
ンサ ３６…仕切板駆動回路 ３７…上部ファン
モータ駆動回路 ３８…下部ファンモータ駆動回路 ３９…起動停止ス
イッチ ４０〜５２…選択スイッチ ６１…帯状物 ６２…ローラ ６３…駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 康弘 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 小井戸 哲也 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 空井 愛 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内空気を吸込むための１つの吸込み口
   と、この吸込み口を介して吸込まれた室内空気を上記吸
   込み口より上方位置および下方位置からそれぞれ吹出さ
   せる上部吹出し口および下部吹出し口と、前記吸込み口
   と前記上部吹出し口との間に設けられた上部ファンと、
   前記吸込み口と前記下部吹出し口との間に設けられた下
   部ファンと、前記吸込み口から吸込まれた室内空気を前
   記上部ファンを経由して前記上部吹出し口に至る流路と
   前記下部ファンを経由して前記下部吹出し口に至る流路
   とに仕切って案内するとともに仕切り位置を可変に設け
   られた仕切り機構と、この仕切り機構の仕切り位置を運
   転形態に応動して可変する仕切り位置制御手段とを具備
   してなることを特徴とする空気調和装置の室内機。
2. 【請求項２】前記仕切り位置制御手段は、前記上部吹出
   し口および前記下部吹出し口からの吹出し風量比が設定
   されたときに前記吸込み口の面積を上記風量比に分割す
   る位置、前記上部吹出し口および前記下部吹出し口から
   の吹出し風量比が設定されたときに前記上部ファンおよ
   び前記下部ファンの合計した駆動入力を最小とする位
   置、前記上部吹出し口および前記下部吹出し口からの吹
   出し風量比が設定されたときに騒音を最小とする位置、
   前記上部ファンおよび前記下部ファンの回転数が設定さ
   れたときに合計した風量を最大とする位置の少なくとも
   １つの条件を満たす位置へ前記仕切り機構を位置させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室内
   機。