JPWO2021019762A1 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

空気調和機の室内機は、筐体と、熱交換器と、送風機と、吹出口グリルと、制御部と、を備えている。吹出口グリルは、上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップと、各フラップを吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構と、各フラップを上下方向に回動させる回動機構と、を有している。制御部は、伸縮機構と回動機構を制御して、各フラップを個別に制御する。

Description

本発明は、筐体に設けた吹出口から吹き出される空気の吹出方向を調整する吹出口グリルを有する空気調和機の室内機に関するものである。

空気調和機は、冷媒配管を介して接続された室外機と室内機とを有しており、室外機と室内機との間で冷媒を循環させる構成である。室内機には、外郭を形成する筐体の内部に室内熱交換器と送風機が設けられている。筐体には、内部に空気を吸い込むための吸込口と、内部の空気を吹き出すための吹出口とが形成されている。吹出口には、吹出口から吹き出される空気の吹出方向を調整するフラップを備えた吹出口グリルが設けられている。

室内機は、送風機が回転することで室内の空気が吸込口から筐体の内部に吸い込まれる。筐体の内部に吸い込まれた空気は、室内熱交換器に向かって送風され、室内熱交換器で所定の温度に調整されて吹出口から室内に吹き出される。吹出口から室内に吹き出される空気の吹出方向は、フラップによって調整される。

例えば特許文献１に開示された空気調和機は、筐体の吹出口に、上下方向の風向きを偏向させる上下風向偏向板と、上下風向偏向板の後方側に配置され、左右方向の風向きを偏向させる左右風向偏向板とが設けられている。左右風向偏向板は、左右方向に回動する複数枚の主風向偏向板と、主風向偏向板にスライド可能に保持された複数枚の補助風向偏向板と、を有している。補助風向偏向板は、主風向偏向板の回動時に、主風向偏向板の回動に連動して前方へ延出する。この空気調和機は、主風向偏向板から補助風向偏向板を延出させて表面積を拡大させることで、風向偏向能力を向上させている。

特開２００８−２７５２５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された空気調和機は、筐体の内部の風路内であって、上下風向偏向板の後方側に左右風向偏向板が配置された構成なので、上下風向偏向板の存在が障害となって補助風向偏向板の可動幅が狭く、補助風向偏向板の表面積の拡大に制限がある。その上、複数枚の補助風向偏向板は、主風向偏向板と共に一律に同一方向に向くようにしか回動することができないため、吹出方向を自在に調整することができない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、フラップの表面積を十分に拡大することができ、且つ筐体に設けた吹出口から吹き出される空気の吹出方向を自在に調整することができ、風向偏向能力を向上させることができる、空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室内機は、吸込口と吹出口を有し、外郭を形成する筐体と、前記筐体の内部に設けられた熱交換器と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記熱交換器に通過させて前記吹出口から吹き出すように空気の流れを形成する送風機と、前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出される空気の吹出方向を調整する吹出口グリルと、前記吹出口グリルの吹出方向を制御する制御部と、を備え、前記吹出口グリルは、上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップと、前記各フラップを前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構と、前記各フラップを上下方向に回動させる回動機構と、を有し、前記制御部は、前記伸縮機構と前記回動機構を制御して、前記各フラップを個別に制御するものである。

本発明によれば、各フラップを吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構を有しているので、フラップの表面積を十分に拡大させることができる。また、伸縮機構と回動機構を制御して、各フラップを個別に制御するので、吹出方向を自在に調整することができる。よって、本発明に係る空気調和機の室内機は、風向偏向能力を向上させることができる。

実施の形態に係る空気調和機の構成を示した説明図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機を側面方向から示した内部構成図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルを側面方向から模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、フラップを前方へ向かって伸ばした状態を模式的に示した説明図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、上吹きとした状態を模式的に示した説明図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、下吹きとした状態を模式的に示した説明図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、ワイド吹きとした状態を模式的に示した説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態．
図１は、実施の形態に係る空気調和機の構成を示した説明図である。図２は、実施の形態に係る空気調和機の室内機を側面方向から示した内部構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１００の室内機２は、ガス冷媒配管と液冷媒配管から成る冷媒配管３を介して接続された室外機１と共に空気調和機１００を構成するものである。室外機１は、例えば外郭を形成する筐体１０の内部に、図示省略の圧縮機、流路切換手段、室外熱交換器、膨張機構及び送風機等を有している。室内機２は、例えば外郭を形成する筐体４の内部に、室内熱交換器５及び送風機６を有している。空気調和機１００の冷媒回路は、一例として圧縮機、流路切換手段、室外熱交換器、膨張機構及び室内熱交換器５を、ガス冷媒配管と液冷媒配管により順次に接続して、冷媒を循環させる構成である。

圧縮機は、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の状態にして吐出するものである。流路切換手段は、一例として四方弁であり、冷媒の流路を切り換える機能を有するものである。

室外熱交換器は、冷房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として機能し、膨張機構から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器は、送風機によって吸い込まれた室外空気と冷媒との間で熱交換し、熱交換後の空気を室外に排出する。

膨張機構は、冷媒回路内を流れる冷媒を減圧して膨張させるものであり、一例として開度が可変に制御される電子膨張弁で構成される。

室内機２は、図１に示すように、吊りボルト２０で室内の天井に吊り、天井内に設置された天埋形の室内機である。この室内機２は、図１及び図２に示すように、外郭を形成する筐体４と、室内熱交換器５と、送風機６と、吹出口グリル７と、を備えている。

筐体４は、図１及び図２に示すように、横長の略直方体形状である。筐体４には、前面側に室内に空気を吹き出す吹出口４ａが形成され、背面側に室内の空気を吸い込む吸込口４ｂが形成されている。吹出口４ａには、枠状の支持部材２２を介して吹出口グリル７が設けられている。吸込口４ｂには、塵埃等を除去するフィルタが設けられている。

筐体４の内部には、図２に示すように、吹出口４ａ側の空間Ａと吸込口４ｂ側の空間Ｂとに仕切る仕切部材４０が設けられている。仕切部材４０には、空間Ａと空間Ｂとを連通させる風路４ｃが形成されている。仕切部材４０は、吸込口４ｂから吸い込まれた一次空気と、吹出口４ａから吹き出される二次空気とがバイパスしないように仕切るために設けられている。吹出口４ａ側の空間Ａには、室内熱交換器５が配置されている。吸込口４ｂ側の空間Ｂには、送風機６が配置されている。

室内熱交換器５は、冷房運転時には蒸発器として機能し、膨張機構から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室内熱交換器５は、暖房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室内熱交換器５は、一例として冷媒配管を流れる冷媒とフィンを通過する空気との間で熱交換ができるようなプレートフィンアンドチューブ型熱交換器である。室内熱交換器５は、送風機によって吸い込まれた室内空気と冷媒との間で熱交換し、熱交換後の空気を室内に供給する。室内熱交換器５は、熱交換効率を高めるために、仕切部材４０の下部付近から筐体４の前面上部へ向かって斜めに配置されている。室内熱交換器５の下方には、ドレン水を受け止めるドレンパン５０が設けられている。

送風機６は、吸込口４ｂから吸い込んだ空気を室内熱交換器５に通過させて吹出口４ａから吹き出すように空気の流れを発生させるものである。送風機６は、図示省略の電動機によって駆動される。送風機６は、一例としてシロッコファンで構成されている。

室内機２は、制御部２１からの指令により電動機が駆動されると、送風機６が回転し、室内の空気が吸込口４ｂから筐体４の内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、フィルタを通過する過程で空気の塵埃等が濾過され、筐体４内に設けられた室内熱交換器５へ向かって送風される。室内熱交換器５を通過する過程で所定の温度に調整された空気は、吹出口４ａから室内に吹き出される。吹出口４ａから室内に吹き出される空気の吹出方向Ｘは、吹出口グリル７によって調整される。

図３は、実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルを側面方向から模式的に示した断面図である。図４は、実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、フラップを前方へ向かって伸ばした状態を模式的に示した説明図である。図５は、実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、上吹きとした状態を模式的に示した説明図である。図６は、実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、下吹きとした状態を模式的に示した説明図である。図７は、実施の形態に係る空気調和機の室内機の吹出口グリルであって、ワイド吹きとした状態を模式的に示した説明図である。

吹出口グリル７は、支持部材２２を介して吹出口４ａに取り付けられ、吹出口４ａから吹き出される空気の吹出方向Ｘを調整するものである。吹出口グリル７は、図１及び図３〜図７に示すように、左右方向に長い長方形状の枠体７１と、枠体７１の内部に設けられ、上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップ７０と、各フラップ７０を吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構８と、各フラップ７０を上下方向に回動させる回動機構９と、を有している。

枠体７１は、吹出口４ａに設けられた支持部材２２の内側に取り付けられる。フラップ７０は、図４に示すように、枠体７１に取り付けられた第１板部７ａと、第１板部７ａに対して吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動する第２板部７ｂと、第２板部７ｂに対して吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動する第３板部７ｃと、を有している。第１板部７ａ、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃの吹出方向Ｘの長さは、一例として２０ｍｍ程度である。フラップ７０は、図３に示すように、縮めると第１板部７ａ、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃが重なるように構成されている。

伸縮機構８は、図４に示すように、第１板部７ａに対して第２板部７ｂを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させる第１伸縮機構８０と、第２板部７ｂに対して第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させる第２伸縮機構８１と、制御部２１によって制御され、第１伸縮機構８０及び第２伸縮機構８１を駆動させる第１モータ部８２と、を有している。伸縮機構８は、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを移動させることで、フラップ７０を段階的に伸縮させる構成である。

第１伸縮機構８０は、第１板部７ａに組み込まれた第１ガイドレールと、第２板部７ｂに組み込まれ、第１ガイドレールに嵌る溝付き第１ガイド部と、第１ガイドレールに第１ガイド部をスライドさせるための可動部である第１ボールねじと、を有している。第１伸縮機構８０は、制御部２１によって第１モータ部８２を駆動させて第１ボールねじを可動させることで、第１ガイド部が第１ガイドレールをスライドし、第１板部７ａに対して第２板部７ｂを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させることができる。なお、第３板部７ｃは、第２板部７ｂの移動と共に第２板部７ｂが到達する位置まで移動する。

第２伸縮機構８１は、第２板部７ｂに組み込まれた第２ガイドレールと、第３板部７ｃに組み込まれ、第２ガイドレールに嵌る溝付き第２ガイド部と、第２ガイドレールに第２ガイド部をスライドさせるための可動部である第２ボールねじと、を有している。第２伸縮機構８１は、制御部２１によって第１モータ部８２を駆動させて第２ボールねじを可動させることで、第２ガイド部が第２ガイドレールをスライドし、第２板部７ｂに対して第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させることができる。

なお、伸縮機構８は、上記構成に限定されない。伸縮機構８は、第１板部７ａに対して第２板部７ｂを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させることができ、且つ第２板部７ｂに対して第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動させることができれば、他の形態でもよい。

回動機構９は、第３板部７ｃを第２板部７ｂに対して上下方向に回動させる蝶番と、制御部２１によって制御され、蝶番を駆動させる第２モータ部と、を有している。蝶番は、例えば吹出方向Ｘと直交する方向における第３板部７ｃ及び第２板部７ｂの両端部に取り付けられている。蝶番は、２枚の板材から成る第１板材及び第２板材と、２枚の板材の間に配置され、該２枚の板材を回動自在に繋ぐ軸部材と、を有している。第１板材は、第３板部７ｃに固定されている。第２板材は、第３板部７ｃに着脱自在に取り付けられている。第２板材は、第３板部７ｃが吹出方向Ｘへ向かって前方へ移動し終わると第３板部７ｃに固定され、後方へ移動する際にその固定状態が解除される。第２モータ部は、軸部材に接続されており、軸部材を介して第１板材を回動させる。第１板材が回動することで、第３板部７ｃを上下方向に回動させることができる。

なお、図示することは省略したが、上記構成の回動機構９を第２板部７ｂに設けて、第２板部７ｂを第１板部７ａに対して上下方向に回動させる構成としてもよい。また、上記構成の回動機構９を第１板部７ａに設けて、第１板部７ａを枠体７１に対して上下方向に回動させる構成としてもよい。なお、回動機構９を第１板部７ａに設ける場合には、第２板材を枠体７１に固定するものとする。

制御部２１は、例えば専用のハードウェア、又は記憶装置に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Pprocessing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう。）で構成されている。制御部２１は、例えば使用者によるリモコン操作によって、伸縮機構８と回動機構９を制御して、各フラップ７０を個別に制御する。

吹出口グリル７は、図５に示すように、伸縮機構８によって、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前方へ移動させ、且つ回動機構９によってすべてのフラップ７０の第３板部７ｃを上方向に回動させることで、吹出方向Ｘを上吹きとすることができる。また、吹出口グリル７は、図６に示すように、伸縮機構８によって、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前方へ移動させ、且つ回動機構９によってすべてのフラップ７０の第３板部７ｃを下方向に回動させることで、吹出方向Ｘを下吹きとすることができる。また、吹出口グリル７は、図７に示すように、伸縮機構８によって、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前方へ移動させ、且つ回動機構９によって上二段のフラップ７０の第３板部７ｃを上方向に回動させ、最下段のフラップ７０の第３板部７ｃを下方向に回動させることで、ワイド吹きとすることができる。なお、ワイド吹きは、回動機構９によって最上段のフラップ７０の第３板部７ｃを上方向に回動させ、下２段のフラップ７０の第３板部７ｃを下方向に回動させた構成でもよい。吹出口グリル７は、ワイド吹きによって前方へ吹き出される風量を多くすることができる。

なお、図示することは省略したが、吹出口グリル７は、回動機構９によって第３板部７ｃと共に第２板部７ｂ又は第１板部７ａを回動させてもよいし、第３板部７ｃを回動させることなく第２板部７ｂ及び第１板部７ａを回動させてもよい。また、第２板部７ｂのみ回動させたり、第１板部７ａのみを回動させたりしてもよい。要するに、第１板部７ａ、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃのうち、少なくとも１の板部を上下方向に回動させる。よって、吹出口グリル７は、伸縮機構８によって第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを移動させると共に、第３板部７ｃ、第２板部７ｂ及び第１板部７ａの回動を自由に組み合わせて、吹出方向Ｘ及び風量を自在に調整することができる。

以上のように、本実施の形態に係る空気調和機１００の室内機２は、吸込口４ｂと吹出口４ａを有し、外郭を形成する筐体４と、筐体４の内部に設けられ室内熱交換器５と、吸込口４ｂから吸い込んだ空気を室内熱交換器５に通過させて吹出口４ａから吹き出すように空気の流れを形成する送風機６と、を備えている。また、室内機２は、吹出口４ａに設けられ、吹出口４ａから吹き出される空気の吹出方向Ｘを調整する吹出口グリル７と、吹出口グリル７の吹出方向Ｘを制御する制御部２１と、を備えている。吹出口グリル７は、上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップ７０と、各フラップ７０を吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構８と、各フラップ７０を上下方向に回動させる回動機構９と、を有している。制御部２１は、伸縮機構８と回動機構９を制御して、各フラップ７０を個別に制御する。

具体的には、フラップ７０は、第１板部７ａと、第１板部７ａに対して吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動する第２板部７ｂと、第２板部７ｂに対して吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に移動する第３板部７ｃと、を有している。伸縮機構８は、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃを移動させることで、フラップ７０を伸縮させる構成である。また、回動機構９は、第１板部７ａ、第２板部７ｂ及び第３板部７ｃのうち、少なくとも１の板部を上下方向に回動させる。

つまり、本実施の形態に係る空気調和機１００の室内機２は、各フラップ７０を吹出口４ａから吹出方向Ｘへ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構８を有しているので、フラップ７０の表面積を十分に拡大させることができる。また、伸縮機構８と回動機構９を制御して、各フラップ７０を個別に制御するので、吹出方向Ｘを自在に調整することができる。よって、本実施の形態に係る空気調和機１００の室内機２は、風向偏向能力を向上させることができる。

以上に、空気調和機１００の室内機２を実施の形態に基づいて説明したが、空気調和機１００の室内機２は、上述した実施の形態の構成に限定されない。例えば、図示した室内機２の構成は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。要するに、空気調和機１００の室内機２は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

１ 室外機、２ 室内機、３ 冷媒配管、４ 筐体、４ａ 吹出口、４ｂ 吸込口、４ｃ 風路、５ 室内熱交換器、６ 送風機、７ 吹出口グリル、７ａ 第１板部、７ｂ 第２板部、７ｃ 第３板部、８ 伸縮機構、９ 回動機構、１０ 筐体、２０ 吊りボルト、２１ 制御部、２２ 支持部材、４０ 仕切部材、５０ ドレンパン、７０ フラップ、７１ 枠体、８０ 第１伸縮機構、８１ 第２伸縮機構、８２ 第１モータ部、１００ 空気調和機。

本発明に係る空気調和機の室内機は、吸込口と吹出口を有し、外郭を形成する筐体と、前記筐体の内部に設けられた熱交換器と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記熱交換器に通過させて前記吹出口から吹き出すように空気の流れを形成する送風機と、前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出される空気の吹出方向を調整する吹出口グリルと、前記吹出口グリルの吹出方向を制御する制御部と、を備え、前記吹出口グリルは、上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップと、前記各フラップを前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構と、前記各フラップを上下方向に回動させる回動機構と、を有し、前記フラップは、第１板部と、前記第１板部に対して前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に移動する第２板部と、を有し、前記伸縮機構は、前記第２板部を移動させることで、前記フラップを伸縮させる構成であり、前記回動機構は、前記伸縮機構によって移動させた前記第２板部を、前記第１板部に対して上下方向に回動させる構成であり、前記制御部は、前記伸縮機構と前記回動機構を制御して、前記各フラップを個別に制御するものである。

Claims (3)

1. 吸込口と吹出口を有し、外郭を形成する筐体と、
   前記筐体の内部に設けられた熱交換器と、
   前記吸込口から吸い込んだ空気を前記熱交換器に通過させて前記吹出口から吹き出すように空気の流れを形成する送風機と、
   前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出される空気の吹出方向を調整する吹出口グリルと、
   前記吹出口グリルの吹出方向を制御する制御部と、を備え、
   前記吹出口グリルは、
   上下方向に沿って間隔をあけて配置された複数枚のフラップと、
   前記各フラップを前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に伸縮させる伸縮機構と、
   前記各フラップを上下方向に回動させる回動機構と、を有し、
   前記制御部は、前記伸縮機構と前記回動機構を制御して、前記各フラップを個別に制御する、空気調和機の室内機。
2. 前記フラップは、
   第１板部と、
   前記第１板部に対して前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に移動する第２板部と、
   前記第２板部に対して前記吹出口から吹出方向へ向かって前後方向に移動する第３板部と、を有し、
   前記伸縮機構は、前記第２板部及び前記第３板部を移動させることで、前記フラップを伸縮させる構成である、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記回動機構は、前記第１板部、前記第２板部及び前記第３板部のうち、少なくとも１つの板部を上下方向に回動させる、請求項２に記載の空気調和機の室内機。

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