WO2012073511A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2012073511A1
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blade
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井上　雄二
杉尾　孝
輝夫 藤社
高橋　正敏
裕介 河野
正春 海老原
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パナソニック株式会社
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    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
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    • F24F1/0011—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by air outlets
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    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0057—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted in or on a wall

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner in which an indoor unit is provided with a wind direction changing blade that changes the direction of air blown from a blowout port, and performs air conditioning operation by controlling the wind direction changing blade, and in particular, air blown from the blowout port It is related with the shape of the right-and-left wind direction change blade
  • wing which changes the direction of left and right.
  • a conventional air conditioner is provided with a wind direction changing blade that changes the direction of the air blown from the air outlet of the indoor unit, and the wind direction changing blade changes the direction of the air blown from the air outlet up and down. It is comprised by the up-and-down wind direction change blade
  • the left and right wind direction changing blades are usually composed of a plurality of blades, and when the air conditioner is stopped, the left and right wind direction changing blades are covered with the up and down air direction changing blades etc. and are housed in the indoor unit main body. Sometimes, the air blown from the air outlet is changed to the left and right by being inclined at a desired angle by a remote controller (remote control device) for controlling the indoor unit.
  • a remote controller remote control device
  • the change performance of the right and left wind direction changing blades is larger as the blade area is larger, but inside the indoor unit, a ventilation path is formed downstream of the fan for taking indoor air into the indoor unit. Since the left and right wind direction changing blades are swingably accommodated, the shape of the left and right wind direction changing blades is restricted by the shape of the ventilation path or surrounding members.
  • the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and it is possible to enlarge the blade area by increasing the length of the left and right wind direction changing blades and improve the right and left wind direction changing performance. It aims to provide an air conditioner that can be used.
  • the present invention provides an indoor unit with a fan for taking in indoor air and a wind direction changing blade for changing the direction of the air blown from the air outlet, and controlling the wind direction changing blade.
  • An air conditioner that performs air conditioning operation, and the wind direction changing blade has a plurality of left and right wind direction changing blades that change the direction of the air blown from the outlet to the left and right, and the length in the depth direction of the left and right wind direction changing blades Is set longer than the length in the depth direction of the front wall of the ventilation path formed on the downstream side of the fan.
  • operation is protruded from the front of the upper blade
  • the length in the depth direction of the right and left wind direction changing blades is set longer than the length in the depth direction of the front wall of the ventilation path, so that the space between the front wall and the rear wall of the ventilation path It is possible to change the blowing wind passing through the left and right wind direction changing blades without any leakage. Furthermore, when the air conditioner is in operation, the left and right wind direction changing blades can freely change the left and right blowing air without interfering with the up and down wind direction changing blades while the up and down wind direction changing blades are open. Therefore, in the air conditioner, the left and right wind direction changing performance can be improved.
  • FIG. 1 The longitudinal cross-sectional view of the depth direction of the indoor unit which comprises the air conditioner which concerns on this invention
  • Schematic diagram of the indoor unit in FIG. Sectional view along line III-III in FIG. Sectional view along line IV-IV in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. Sectional view along line IV-IV in Fig. 2 when both side walls of the blowout outlet expand toward the downstream side Enlarged view of the upper and lower blades when the air conditioner is stopped
  • Schematic diagram of indoor unit during air conditioner operation Schematic of indoor unit when air conditioner is stopped Sectional view along line XX in FIG.
  • FIG. 1 Sectional view along line XI-XI in FIG. Graph showing left and right blade left / right change performance Another graph showing left and right blade change performance Enlarged view of the left and right side walls combining multiple straight sections and multiple arc shapes
  • the front view of the indoor unit which has a side wall of FIG. Front view of the indoor unit when the side wall is formed with a single arc shape Front view of the indoor unit when the side wall is formed with one straight line shape
  • the present invention is an air conditioner in which an indoor unit is provided with a fan for taking in indoor air and a wind direction changing blade that changes the direction of the air blown out from the outlet, and the air direction operation is performed by controlling the wind direction changing blade.
  • the wind direction change vane has a plurality of left and right wind direction change vanes that change the direction of the air blown from the outlet to the left and right, and the length of the left and right wind direction change vanes in the depth direction is formed on the downstream side of the fan It is set longer than the length in the depth direction of the front wall of the ventilated passage.
  • operation is protruded from the front of the upper blade
  • the left and right wind direction changing blades can freely change the left and right of the blowing air without interfering with the up and down wind direction changing blades, with the up and down wind direction changing blades open.
  • the right and left wind direction changing performance can be improved.
  • the ratio of the area of the right and left wind direction changing blades to the area of the ventilation path along the blade surface of the right and left wind direction changing blades that passes through the upstream edge of the front wall and is surrounded by a straight line parallel to the first straight line is 70 It is preferable to set larger than%.
  • the wind direction changing blade has an up and down air direction changing blade that changes the direction of the air blown out from the outlet
  • the up and down air direction changing blade is an upper blade and a lower blade located below the upper blade
  • the upper edge of the upper blade on the swing fulcrum side is arranged close to the downstream edge of the front wall of the air passage, and the edge of the lower blade on the rocking fulcrum side is passed through the rear wall of the air passage. It is preferable to arrange in close proximity to the downstream edge portion.
  • the right and left wind direction changing blades are tilted, and then the outlet is controlled to be closed by the up and down air direction changing blades.
  • the right and left wind direction changing blades may be composed of two sets of blades that are independently controlled, and may be inclined so that the tip portions of the two sets of blades open when the air conditioner stops.
  • An air conditioner used in a general home is usually composed of an outdoor unit and an indoor unit connected to each other by refrigerant piping, and FIG. 1 shows the indoor unit of the air conditioner according to the present invention.
  • the indoor unit has a main body 2 and a movable front panel (hereinafter simply referred to as a front panel) 4 that can freely open and close the front opening 2a of the main body 2.
  • a front panel hereinafter simply referred to as a front panel
  • FIG. 1 shows a state in which the front panel 4 closes the front opening 2a.
  • a heat exchanger 6 for exchanging the indoor air taken in from the front opening 2 a and the top opening 2 b with the heat exchanger 6 and blowing it into the room, Opening and closing the air outlet 10 for blowing the exchanged air into the room and changing the air blowing direction up and down, and changing the air blowing direction up and down (hereinafter simply referred to as “upper and lower blades”) 12 and changing the air blowing direction to the left and right Left and right wind direction changing blades (hereinafter simply referred to as “left and right blades”) 14 are provided, and the front opening 2 a and the upper opening are provided between the front opening 2 a and the upper opening 2 b and the heat exchanger 6.
  • a filter 16 is provided for removing dust contained in the room air taken in from 2b.
  • the upper and lower blades 12 are a lower blade 18 that opens and closes the air outlet 10, and an upper blade 20 that is provided above the lower blade 18 and controls the blowing direction of the air blown from the air outlet 10 in cooperation with the lower blade 18. It consists of The lower blade 18 is connected to a drive shaft 22, while the upper blade 20 is connected to a drive shaft 24.
  • the drive shafts 22 and 24 are connected to a drive source (not shown) such as a drive motor.
  • the left and right blades 14 are composed of a pair of blades 14a located on the left side when viewed from the front of the indoor unit and a pair of blades 14b located on the right side.
  • the blades 14a or 14b are composed of a plurality of (for example, four) blades.
  • Each pair of blades 14 a and 14 b is connected to a separate drive source (for example, drive motor) 26, and is independently controlled by the drive source 26.
  • the upper and lower blades 12 are controlled to open to open the air outlet 10 and the fan 8 is driven, so that the indoor air passes through the front opening 2a and the upper opening 2b. Is incorporated into the interior.
  • the taken indoor air exchanges heat with the heat exchanger 6, passes through the fan 8, passes through the ventilation path 28 formed on the downstream side of the fan 8, and is blown out from the outlet 10.
  • the blowing direction of the air from the blower outlet 10 is controlled by the upper and lower blades 12 and the left and right blades 14, and the vertical angle of the upper and lower blades 12 and the angle of the left and right blades 14 are controlled by a remote controller that controls the indoor unit ( Controlled by a remote control device).
  • the ventilation path 28 located on the upstream side of the blower outlet 10 includes a rear guider 30 which is a rear wall of the ventilation path 28 located on the downstream side of the fan 8 and a ventilation path located on the downstream side of the fan and facing the rear guider 30.
  • the stabilizer 32 is a front wall of 28 and both side walls 34 (see FIG. 3) of the main body 2.
  • stabilizer located near the downstream of the fan 8 and stabilizes the vortex generated near the front of the fan 8, and is located downstream of the stabilizer and conveyed by the fan 8. Although it can also be divided into the front wall portion of the diffuser responsible for air pressure recovery, these are collectively referred to as “stabilizer” in the present specification.
  • front panel 4 has been described as being movable, it may be fixed.
  • FIG. 2 is a schematic view of the indoor unit shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. It is.
  • FIG. 3 is a view of the upper blade 20 viewed from the front of the indoor unit when the lower blade 18 opens the air outlet 10.
  • the upper blade 20 is substantially T-shaped when viewed from the front. Presents.
  • the lateral width of the upper blade 20 is not constant, and the narrow portion 20a connected to the drive shaft 24 and located between the side walls 34 (the air outlet 10) of the main body 2 and the narrow portion 20a when the air conditioner is stopped. And a wide portion 20b that is located above and covers the main body 2 above the outlet 10.
  • the lateral width (the length in the left-right direction) of the narrow portion 20 a is set slightly shorter than the lateral width of the outlet 10, and the lateral width of the wide portion 20 b is set longer than the lateral width of the outlet 10.
  • the lateral width of the lower blade 18 is not constant, and the narrow portion 18a that is connected to the drive shaft 22 and is located between the side walls 34 (the air outlet 10) of the main body 2 and the air outlet 10 when the air conditioner is stopped. And a wide portion 18b for covering.
  • the lateral width (the length in the left-right direction) of the narrow portion 18 a is set slightly shorter than the lateral width of the outlet 10, and the lateral width of the wide portion 18 b is set longer than the lateral width of the outlet 10.
  • the shape is set so that the lower blade 18 covers all of the outlet 10 when the air conditioner is stopped. It is also possible to set the shape so as to cover a part of.
  • the front surface of the lower blade 18 and the upper blade 20 in a state where the air outlet 10 is covered with the lower blade 18 and the main body 2 above the air outlet 10 is covered with the upper blade 20 is a “design surface”.
  • the widths of the lower blade 18 and the upper blade 20 (the wide portions 18b and 20b) protruding forward from the design surface are inside the design surface. That is, it is expanded from the width of the part (the narrow portions 18a, 20a).
  • the blowing air is sandwiched between the upper and lower blades 12 (the lower blade 18 and the upper blade 20) and the left and right side walls 34 and is changed without leaking up and down, left and right, While being blown out from the blower outlet 10, on the outside of the blower outlet 10, the left and right side walls 34 of the blower outlet 10 even if the blown air changed to the left and right is blown further left and right than the left and right ends of the blower outlet 10.
  • the upper and lower and left and right changing directions can be maintained without being diffused by the upper and lower blades 12 extended outward.
  • the effect of maintaining the upward / downward change direction of the blowing air is greater as the horizontal width of the upper and lower blades 12 is longer, but the horizontal widths of the wide portions 18b and 20b are set to be approximately equal to the horizontal width of the main body 2 in consideration of the design of the indoor unit. It is preferable to do this.
  • the air heated inside the indoor unit tends to rise upward from the outlet 10, but this movement is controlled by the upper blade 20, and the lateral width of the upper blade 20 is further expanded. , Leakage of warm air upward is prevented.
  • FIGS. 5 and 6 show a case where the left and right side walls 34 of the air outlet 10 to which the drive shafts 22 and 24 of the upper and lower blades 12 are attached are substantially parallel to each other, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the diffuser when the diffuser is formed so that the left and right side walls 34 of the outlet 10 expand linearly or curvedly toward the downstream side, the diffuser of the side wall 34 and the left and right end portions of the upper and lower blades 12
  • the width of the narrow portion 18a of the lower blade 18 and the width of the narrow portion 20a of the upper blade 20 are gradually set so as to gradually increase toward the downstream side so that the gap therebetween does not widen toward the downstream side.
  • the length of the lower blade 18 and the upper blade 20 in the depth direction is increased so that the lower blade 18 and the upper blade 20 partially overlap in the depth direction.
  • the upward and downward changing performance can be improved.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the upper and lower blades 12 when the air conditioner is stopped.
  • the shape of the facing portion (tip portion) of the lower blade 18 is formed on the outer surface of the narrow portion 20 a of the upper blade 20, the shape of the facing portion (tip portion) of the lower blade 18 is formed.
  • the recessed portion 20c having a complementary shape is formed, and when the air conditioner is stopped, the facing portion of the lower blade 18 is disposed close to the recessed portion 20c of the upper blade 20 so that there is no step in the overlapping portion (the design surface is the surface). 1)
  • the appearance of the indoor unit is improved when the air conditioner is stopped.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of the indoor unit during operation of the air conditioner
  • FIG. 9 shows a schematic diagram of the indoor unit when the air conditioner is stopped.
  • 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 8
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
  • the length of the left and right blades 14 is set to be longer than the length of the stabilizer 32, and the blowing air passing through the ventilation path 28 sandwiched between the rear guider 30 and the stabilizer 32 does not leak. It is changed by the left and right blades 14.
  • the downstream edge of the stabilizer 32 is A and the upstream edge is A ′ when viewed from the air flow through the ventilation path 28, and the downstream edge.
  • the distance from the portion A to the upstream edge A ′ is L
  • the length of the left and right blades 14 along a line passing through the tip B and parallel to the stabilizer 32 when the left and right blades 14 face the front is simply set to be longer than the length L of the rear guider 30, and as shown in FIG. 8 and FIG. Projects forward.
  • the end edge of the upper blade 20 on the swing fulcrum (drive shaft 24) side is disposed close to the downstream edge A of the stabilizer 32, and the lower blade 18 swings.
  • the end of the moving fulcrum (drive shaft 22) side is located close to the downstream end C of the rear guider 30, and when the two upper and lower blades 12 (the upper blade 20 and the lower blade 18) are opened, By sandwiching the downstream end of the left and right blades 14 in close proximity to the upstream edge, the blowout air passing through the ventilation path 28 sandwiched between the rear guider 30 and the stabilizer 32 is exhausted. It can be passed between the blades 12 and can be changed downward while maintaining the left-right changed state of the blown-out air.
  • FIGS. 12 and 13 show the left / right change performance of the left and right blades 14 and represent the ratio of the left / right change angle of the blown air to the change angle of the left and right blades 14.
  • the left and right changing performance is 30% and 50%, respectively, and when the length of the left and right blades 14 is L,
  • the left / right changing performance is 90%, and it can be seen that it is preferable to set the length of the left and right blades 14 longer than the length L of the rear guider 30.
  • L 'shown in the graph of FIG. 12 has shown the length of the right-and-left blade
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 13 is such that the left and right blades 14 face the front, with the downstream edge of the rear guider 30 as C as viewed from the air flow through the ventilation path 28.
  • the area of the left and right blades 14 relative to the area of the ventilation path 28 along the blade surface of the left and right blades 14 surrounded by a straight line passing through A and C and a straight line parallel to the straight line passing through A ′ and A and C
  • the ratio (hereinafter simply referred to as “the area ratio of the left and right blades 14”) is shown.
  • the area ratio of the left and right blades 14 is 20% and 30%, the left and right changing performance is 30% and 50%, respectively.
  • the area ratio of 14 is 70%
  • the left / right changing performance is 90%, and it is understood that the area ratio of the left and right blades 14 is preferably set to be larger than 70%.
  • the length of the left and right blades 14 in the depth direction is made as long as possible, and a minimum clearance that does not interfere with surrounding members (rear guider 30, stabilizer 32, etc.) is provided.
  • the area ratio of the left and right blades 14 is set larger than 70%.
  • tip part B protrudes ahead from a design surface when the left-right blades 14 face the front, when the upper and lower blades 12 are closed in this state when the operation of the air conditioner is stopped, the upper and lower blades 12 Interferes with the left and right blades 14.
  • the left pair of blades 14 a is inclined to the left side, and at the same time, the right pair of blades After tilting 14b to the right (after tilting so that the tips of the two pairs of blades 14a and 14b open), the upper and lower blades 12 and left and right are controlled by closing the air outlet 10 with the upper and lower blades 12. Interference with the blades 14 is avoided.
  • the left and right blades 14 are inclined and then the outlet 10 is controlled to be closed by the upper and lower blades 12.
  • the left and right blades 14 can be accommodated in the main body 2.
  • the left pair of blades 14a is inclined to the left side
  • the right pair of blades 14b is inclined to the right side.
  • 14a and 14b may be inclined in the same direction.
  • left and right blades 14 may be constituted by a plurality of blades controlled simultaneously instead of the two pairs of blades 14a and 14b controlled independently.
  • the “side wall shape of the air outlet 10” here is a cross section (a cross section substantially perpendicular to the design surface) along the surface of the lower blade 18 in a state where the lower blade 18 is most downward, and left and right of the air outlet 10.
  • the shape of the side wall 34 when viewed from the front means the shape of the left and right side walls 34 in the cross section along the line IV-IV in FIG. 2, and the cross section parallel to the cross section has the same shape. Presents.
  • the left and right side walls 34 have a cross-sectional shape that extends outward toward the air outlet 10 in the ventilation path 28, and the cross-sectional shape is a plurality of straight lines toward the air outlet 10 as shown in FIG. 14.
  • the portions 36 and 40 and a plurality of arc shapes 38 and 42 are combined.
  • each of the left and right side walls 34 is formed on the immediately downstream side of the fan 8, and a straight portion 36 that is substantially orthogonal to the rotation center axis of the fan 8 and a straight portion that extends outward.
  • An arc part 38 formed on the downstream side of 36 and connected to the straight line part 36; a linear part 40 formed on the downstream side of the arc part 38 so as to spread outward; and a straight part 40 connected to the arc part 38; It has a circular arc part 42 formed on the downstream side and connected to the straight line part 40, and the circular arc part 42 is connected to a straight line part 46 at the lower front of the main body 2.
  • the flow of the blown air flowing through the left and right side walls 34 does not weaken in the ventilation path 28a, and further changes greatly to the left and right while maintaining the strength of the flow even after being blown out from the air outlet 10. Will be blown out.
  • substantially contact means that the distance from the center of curvature of the arc portion 42 to the straight portion 46 is equal to the radius of curvature of the arc portion 42 or slightly smaller than the radius of curvature of the arc portion 42. Means.
  • the flow blown out from the outlet 10 into the open space is easily separated from the side wall 34, but the curvature radius (for example, R45) of the arc portion 42 on the downstream side is changed to the curvature radius (for example, R45) of the arc portion 38 on the upstream side. If it is set to be larger than R10), the Coanda effect is improved, and the flow blown out from the blowout port 10 to the open space becomes difficult to peel off from the side wall 34.
  • the ventilation path 28a between the left and right blades 14 and the straight portion 40 is set so as to be somewhat narrowed toward the downstream side, and narrowed toward the downstream side.
  • the increased flow rate of the blown air is attached to the arc portion 42 and the straight portion 46 by the Coanda effect and further flows along the front surface of the main body 2.
  • the air conditioner according to the present invention can increase the blade area by increasing the length of the right and left wind direction changing blades to improve the changing performance, various air conditioners including those used in general households It is useful as an air conditioner.

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Abstract

　空気調和機の室内機に設けられ、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根１４の奥行き方向の長さを、ファン８の下流側に形成された通風路２８の前部壁３２の奥行き方向の長さより長く設定する。左右風向変更羽根の長さを長くすることにより羽根面積を拡大して左右風向の変更性能を向上させることができる。

Description

空気調和機
　本発明は、室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機に関し、特に吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根の形状に関する。
　従来の空気調和機には、室内機の吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根が設けられており、風向変更羽根は、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根とで構成されている。
　左右風向変更羽根は、通常複数枚の羽根で構成され、空気調和機の停止時には左右風向変更羽根は上下風向変更羽根等で覆われて室内機本体内に収容されており、空気調和機の運転時には、室内機を制御するリモコン（遠隔操作装置）により所望の角度に傾斜させて吹出口から吹き出される風を左右に変更している。
　また、左右風向変更羽根を構成する複数枚の羽根を、左右それぞれ一組の羽根毎に独立して制御するものも提案されており、吹出口から吹き出された風を部屋の広範囲に届くようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５－７９６９０号公報
　左右風向変更羽根の変更性能は羽根面積が大きいほど大きいが、室内機の内部には、室内空気を室内機に取り入れるためのファンの下流側に通風路が形成されており、この通風路内に左右風向変更羽根は揺動自在に収容されていることから、左右風向変更羽根の形状は、通風路の形状あるいは周囲の部材により制約を受ける。
　すなわち、左右風向変更羽根を上流側に長くして通風路の前部壁（スタビライザ）を超えてファンに近づけても変更性能は余り向上せず、左右風向変更羽根を下流側に長くして通風路の前部壁より前方に延長すると、空気調和機の停止時に吹出口を覆う上下風向変更羽根等と干渉することから、通風路における左右風向変更羽根の占める長さあるいは面積が比較的小さく、十分な左右風向の変更性能が得られないという問題がある。
　本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、左右風向変更羽根の長さを長くすることにより羽根面積を拡大して左右風向の変更性能を向上させることができる空気調和機を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明は、室内機に、室内空気を取り入れるためのファンと、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、風向変更羽根が、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する複数の左右風向変更羽根を有し、左右風向変更羽根の奥行き方向の長さを、ファンの下流側に形成された通風路の前部壁の奥行き方向の長さより長く設定したものである。
　また、空気調和機運転時に左右風向変更羽根が正面を向いたときの左右風向変更羽根の先端部を、空気調和機停止時における上下風向変更羽根の上羽根と下羽根の前面より突出させている。
　本発明に係る空気調和機は、左右風向変更羽根の奥行き方向の長さを、通風路の前部壁の奥行き方向の長さより長く設定したので、通風路の前部壁と後部壁との間を通過する吹き出し風をもれなく左右風向変更羽根で変更することができる。さらに、空気調和機の運転時は、上下風向変更羽根が開いた状態で、左右風向変更羽根は、上下風向変更羽根と干渉することなく吹き出し風の左右変更を自由に行うことができる。したがって、空気調和機において、左右の風向変更性能を向上させることができる。
　本発明のこれらの態様と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
本発明に係る空気調和機を構成する室内機の奥行き方向の縦断面図 図１の室内機の概略図 図２の線III-IIIに沿った断面図 図２の線IV-IVに沿った断面図 吹出口の両側壁が下流側に向かって拡開している場合の図２の線III-IIIに沿った断面図 吹出口の両側壁が下流側に向かって拡開している場合の図２の線IV-IVに沿った断面図 空気調和機停止時の上下羽根の拡大図 空気調和機運転時の室内機の概略図 空気調和機停止時の室内機の概略図 図８の線X-Xに沿った断面図 図９の線XI-XIに沿った断面図 左右羽根の左右変更性能を示すグラフ 左右羽根の左右変更性能を示す別のグラフ 複数の直線部と複数の円弧形状を組み合わせた左右の側壁の拡大図 図１４の側壁を有する室内機の正面図 一つの円弧形状で側壁を形成した場合の室内機の正面図 一つの直線形状で側壁を形成した場合の室内機の正面図
　本発明は、室内機に、室内空気を取り入れるためのファンと、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、風向変更羽根が、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する複数の左右風向変更羽根を有し、左右風向変更羽根の奥行き方向の長さを、ファンの下流側に形成された通風路の前部壁の奥行き方向の長さより長く設定したものである。
　これにより、通風路の前部壁と後部壁との間を通過する吹き出し風をもれなく左右風向変更羽根で変更することができ、変更性能を向上することができる。
　また、空気調和機運転時に左右風向変更羽根が正面を向いたときの左右風向変更羽根の先端部を、空気調和機停止時における上下風向変更羽根の上羽根と下羽根の前面より突出させている。
　これにより、空気調和機の運転時は、上下風向変更羽根が開いた状態で、左右風向変更羽根は、上下風向変更羽根と干渉することなく吹き出し風の左右変更を自由に行うことができるとともに、左右の風向変更性能を向上させることができる。
　また、左右風向変更羽根が正面を向いたときに、通風路の前部壁の下流側の端縁部と通風路の後部壁の下流側の端縁部を通る第１の直線と、通風路の前部壁の上流側の端縁部を通り第１の直線に平行な直線に囲まれた左右風向変更羽根の羽根面に沿った通風路の面積に対する左右風向変更羽根の面積の割合を７０％より大きく設定することが好ましい。
　さらに、風向変更羽根が、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根を有し、上下風向変更羽根が、上羽根と、この上羽根の下方に位置する下羽根とで構成され、上羽根の揺動支点側の端縁部を通風路の前部壁の下流側端縁部に近接配置し、下羽根の揺動支点側の端縁部を通風路の後部壁の下流側端縁部に近接配置するのが好ましい。
　これにより、通風路の前部壁と後部壁との間を通過し左右風向変更羽根で変更された吹き出し風をもれなく上羽根と下羽根の間を通過させることができ、吹き出し風の左右変更状態を維持したまま、上下に変更することができる。
　また、空気調和機の停止時に、左右風向変更羽根を傾斜させた後、吹出口を上下風向変更羽根で閉じるように制御している。
　これにより、左右風向変更羽根は上下風向変更羽根と干渉することなく室内機本体内に収納される。
　また、左右風向変更羽根を、それぞれ独立して制御される二組の羽根で構成し、空気調和機の停止時に、二組の羽根の先端部が開くように傾斜させるようにしても良い。
　（実施の形態）
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　一般家庭で使用される空気調和機は、通常冷媒配管で互いに接続された室外機と室内機とで構成されており、図１は本発明に係る空気調和機の室内機を示している。
　室内機は、本体２と、本体２の前面開口部２ａを開閉自在の可動前面パネル（以下、単に前面パネルという。）４を有しており、空気調和機停止時は、前面パネル４は本体２に密着して前面開口部２ａを閉じているのに対し、空気調和機運転時は、前面パネル４は本体２から離反する方向に移動して前面開口部２ａを開放する。なお、図１は前面パネル４が前面開口部２ａを閉じた状態を示している。
　また、本体２の内部には、熱交換器６と、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂから取り入れられた室内空気を熱交換器６で熱交換して室内に吹き出すためのファン８と、熱交換した空気を室内に吹き出す吹出口１０を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根（以下、単に「上下羽根」という。）１２と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根（以下、単に「左右羽根」という。）１４とを備えており、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂと熱交換器６との間には、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂから取り入れられた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ１６が設けられている。
　上下羽根１２は、吹出口１０を開閉する下羽根１８と、下羽根１８の上方に設けられ下羽根１８と協働して吹出口１０から吹き出された空気の吹き出し方向を制御する上羽根２０とで構成されている。また、下羽根１８は駆動軸２２に連結される一方、上羽根２０は駆動軸２４に連結され、各駆動軸２２，２４は駆動モータ等の駆動源（図示せず）に連結されている。
　図１０及び図１１に示されるように、左右羽根１４は、室内機の正面から見て左側に位置する一組の羽根１４ａと、右側に位置する一組の羽根１４ｂとで構成され、一組の羽根１４ａあるいは１４ｂは複数枚（例えば、４枚）の羽根で構成されている。また、各組の羽根１４ａ，１４ｂはそれぞれ別々の駆動源（例えば、駆動モータ）２６に連結され、駆動源２６により独立して制御される。
　空気調和機が運転を開始すると、上下羽根１２は開制御されて吹出口１０を開放し、ファン８が駆動されることで、室内空気は前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂを介して室内機の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は熱交換器６で熱交換を行い、ファン８を通過して、ファン８の下流側に形成された通風路２８を通過し吹出口１０より吹き出される。
　また、吹出口１０からの空気の吹き出し方向は、上下羽根１２及び左右羽根１４により制御され、上下羽根１２の上下方向の角度及び左右羽根１４の左右方向の角度は、室内機を制御するリモコン（遠隔操作装置）により制御される。
　さらに、吹出口１０の上流側に位置する通風路２８は、ファン８の下流側に位置する通風路２８の後部壁であるリアガイダ３０と、ファンの下流側に位置しリアガイダ３０に対向する通風路２８の前部壁であるスタビライザ３２と、本体２の両側壁３４（図３参照）とで形成されている。
　なお、上述した用語「スタビライザ」は、ファン８の下流近傍に位置し、ファン８の前部付近に発生する渦を安定化させるスタビライザと、このスタビライザの下流側に位置しファン８により搬送される空気の圧力回復を担うディフューザの前部壁部分に分けることもできるが、本願明細書では、これらを総称して「スタビライザ」という。
　また、前面パネル４は可動式として説明したが、固定式のものであってもよい。
＜上下羽根１２の形状＞
　ここで、上下羽根１２の形状について詳述する。
　図２は図１に示される室内機の概略図を示しており、図３は図２の線III-IIIに沿った断面図で、図４は図２の線IV-IVに沿った断面図である。
　図３は、下羽根１８が吹出口１０を開放したときに上羽根２０を室内機の前方から見た図で、空気調和機停止時には上羽根２０は、前方から見て略Ｔ字状の形状を呈している。
　すなわち、上羽根２０の横幅は一定ではなく、駆動軸２４に連結され本体２の両側壁３４の間（吹出口１０）に位置する幅狭部２０ａと、空気調和機停止時に幅狭部２０ａの上方に位置し吹出口１０の上方の本体２を覆う幅広部２０ｂとを備えている。幅狭部２０ａの横幅（左右方向の長さ）は、吹出口１０の横幅より僅かに短く設定され、幅広部２０ｂの横幅は、吹出口１０の横幅より長く設定されている。
　同様に、下羽根１８の横幅も一定ではなく、駆動軸２２に連結され本体２の両側壁３４の間（吹出口１０）に位置する幅狭部１８ａと、空気調和機停止時に吹出口１０を覆う幅広部１８ｂとを備えている。幅狭部１８ａの横幅（左右方向の長さ）は、吹出口１０の横幅より僅かに短く設定され、幅広部１８ｂの横幅は、吹出口１０の横幅より長く設定されている。
　なお、図１及び図３においては、空気調和機停止時に下羽根１８で吹出口１０のすべてを覆うように形状設定しているが、必ずしも吹出口１０のすべてを覆う必要はなく、吹出口１０の一部を覆うように形状設定することもできる。
　ここで、空気調和機停止時に、吹出口１０を下羽根１８で覆い、吹出口１０の上方の本体２を上羽根２０で覆った状態における下羽根１８及び上羽根２０の前面を「デザイン面」と定義すると、空気調和機の運転時に上下羽根１２が開いた状態では、デザイン面より前方に突出する下羽根１８及び上羽根２０の部位（幅広部１８ｂ，２０ｂ）の幅がデザイン面より内側の部位（幅狭部１８ａ，２０ａ）の幅より拡大されていることになる。
　このように設定することで、吹出口１０の内側では、吹き出し風が、上下羽根１２（下羽根１８と上羽根２０）と左右の側壁３４に挟まれ、上下左右に漏れることなく変更されて、吹出口１０より吹き出される一方、吹出口１０の外側では、左右に変更された吹き出し風が吹出口１０の左右の端部よりもさらに左右に吹き出されても、吹出口１０の左右の側壁３４よりも外側に延長された上下羽根１２により拡散することなく、上下及び左右の変更方向を維持することができる。
　吹き出し風の上下の変更方向を維持する効果は、上下羽根１２の横幅が長いほど大きいが、室内機のデザイン等を考慮して、幅広部１８ｂ，２０ｂの横幅は本体２の横幅に略等しく設定するのが好ましい。
　特に暖房時においては、室内機の内部で暖められた空気は吹出口１０から上方に浮き上がろうとするが、この動きは上羽根２０により制御され、さらに上羽根２０の横幅を拡大したことで、暖気の上方への漏れが防止される。
　なお、図３及び図４は、上下羽根１２の駆動軸２２，２４が取り付けられる吹出口１０の左右の側壁３４が互いに略平行な場合を示しているが、図５及び図６に示されるように、吹出口１０の左右の側壁３４が下流側に向かって直線的あるいは曲線的に拡開するようにディフューザが形成されている場合、側壁３４のディフューザと上下羽根１２の左右の端部との間の隙間が下流側に向かって広がらないように、下羽根１８の幅狭部１８ａ及び上羽根２０の幅狭部２０ａの横幅が下流側に向かって徐々に長くなるように形状設定される。
　このように形状設定することで、左右羽根１４で左右に変更された吹き出し風が側壁３４のディフューザに沿って左右に吹き出される際に、上下羽根１２と側壁３４との隙間からの上方あるいは下方への漏れが低減し、上下あるいは左右の変更性能を向上させることができる。
　また、図１に示されるように、空気調和機の停止時には、下羽根１８と上羽根２０の奥行き方向の一部が重なり合うように、下羽根１８と上羽根２０の奥行き方向の長さを長くすることで上方及び下方の変更性能を向上させることができる。
　図７は空気調和機停止時の上下羽根１２の拡大図で、図７に示されるように、上羽根２０の幅狭部２０ａの外面には、下羽根１８の対向部（先端部）の形状と相補形状の凹部２０ｃが形成されており、空気調和機停止時には、上羽根２０の凹部２０ｃに下羽根１８の対向部が近接配置されることで、重なり部分に段差がなくなり（デザイン面が面一）、空気調和機停止時の室内機の外観が向上する。
＜左右羽根１４の形状＞
　図８は空気調和機運転時の室内機の概略図を示しており、図９は空気調和機停止時の室内機の概略図を示している。また、図１０は図８の線X-Xに沿った断面図であり、図１１は図９の線XI-XIに沿った断面図である。
　図８に示されるように、左右羽根１４は、その長手方向の長さがスタビライザ３２の長さより長く設定されており、リアガイダ３０とスタビライザ３２で挟まれた通風路２８を通過する吹き出し風はもれなく左右羽根１４により変更される。
　さらに詳述すると、図８の断面において、通風路２８を流れる空気の流れから見て、スタビライザ３２の下流側の端縁部をＡ、上流側の端縁部をＡ’とし、下流側端縁部Ａから上流側端縁部Ａ’までの距離をＬとすると、左右羽根１４が正面を向いたときにその先端部Ｂを通りスタビライザ３２に平行な線に沿った左右羽根１４の長さ（以下、単に「左右羽根１４の長さ」という。）はリアガイダ３０の長さＬより長く設定されており、図８及び図１０に示されるように、左右羽根１４の先端部Ｂはデザイン面より前方に突出している。
　すなわち、図１あるいは図８に示されるように、上羽根２０の揺動支点（駆動軸２４）側の端縁部はスタビライザ３２の下流側端縁部Ａに近接配置され、下羽根１８の揺動支点（駆動軸２２）側の端縁部はリアガイダ３０の下流側端縁部Ｃに近接配置されており、２枚の上下羽根１２（上羽根２０と下羽根１８）が開いたときに、その上流側の端縁部に左右羽根１４の下流側の端部を近接させた状態で挟み込むことにより、リアガイダ３０とスタビライザ３２で挟まれた通風路２８を通過する吹き出し風をもれなく２枚の上下羽根１２の間を通過させることができ、吹き出し風の左右変更状態を維持したまま、下向きに変更させることができる。
　図１２及び図１３は左右羽根１４の左右変更性能を示しており、左右羽根１４の変更角度に対する吹き出し風の左右変更角度の割合を表したものである。
　図１２のグラフに示されるように、左右羽根１４の長さがＬ／３、Ｌ／２のとき、左右変更性能はそれぞれ３０％、５０％で、左右羽根１４の長さがＬのとき、左右変更性能は９０％となっており、左右羽根１４の長さをリアガイダ３０の長さＬより長く設定するのが好ましいことが分かる。なお、図１２のグラフに示したＬ’は、スタビライザ３２の上流側端縁部Ａ’より上流側に延びる左右羽根１４の長さを示しており（図８参照）、図１２のグラフは、スタビライザ３２の上流側端縁部Ａ’より上流側に左右羽根１４を延ばしても、左右変更性能はあまり向上しないことを示している。
　また、図８の断面において、通風路２８を流れる空気の流れから見て、リアガイダ３０の下流側の端縁部をＣとして、図１３のグラフの横軸は、左右羽根１４が正面を向いたときに、ＡとＣを通る直線と、Ａ’を通りＡとＣを通る直線に平行な直線に囲まれた左右羽根１４の羽根面に沿った通風路２８の面積に対する左右羽根１４の面積の割合（以下、単に「左右羽根１４の面積率」という。）を示しており、左右羽根１４の面積率が２０％、３０％のとき、左右変更性能はそれぞれ３０％、５０％で、左右羽根１４の面積率が７０％のとき、左右変更性能は９０％となっており、左右羽根１４の面積率を７０％より大きく設定するのが好ましいことが分かる。
　本実施の形態においては、左右羽根１４の形状を決定するに際し、左右羽根１４の奥行き方向の長さをできるだけ長くし、周囲の部材（リアガイダ３０、スタビライザ３２等）と干渉しないだけの最小クリアランスを確保することで、左右羽根１４の面積率を７０％より大きく設定している。
　なお、左右羽根１４は、正面を向いたときにその先端部Ｂがデザイン面より前方に突出することから、空気調和機の運転停止時、このままの状態で上下羽根１２を閉じると、上下羽根１２は左右羽根１４と干渉する。
　そこで、本発明においては、空気調和機の運転停止時には、図１１に示されるように、左右羽根１４のうち、左側の一組の羽根１４ａを左側に傾斜させると同時に、右側の一組の羽根１４ｂを右側に傾斜させた後（二組の羽根１４ａ，１４ｂの先端部が開くように傾斜させた後）、吹出口１０を上下羽根１２で閉じるように制御することで、上下羽根１２と左右羽根１４の干渉を回避している。
　すなわち、空気調和機の運転時は、上下羽根１２が開いた状態で、通風路２８内の流れ方向に長い左右羽根１４は、上下羽根１２と干渉することなく吹き出し風の左右変更を自由に行うことができるばかりでなく、左右の風向変更性能を向上させることができ、空気調和機の停止時には、左右羽根１４を傾斜させた後、吹出口１０を上下羽根１２で閉じるように制御することで、左右羽根１４を本体２内に収納することができる。
　なお、上記実施の形態においては、空気調和機の停止時に、左側の一組の羽根１４ａを左側に傾斜させ、右側の一組の羽根１４ｂを右側に傾斜させるようにしたが、二組の羽根１４ａ，１４ｂを同じ方向に傾斜させるようにしてもよい。
　また、左右羽根１４を、独立して制御される二組の羽根１４ａ，１４ｂに代えて、同時に制御される複数の羽根で構成することもできる。
＜吹出口１０の側壁形状＞
　ここでいう「吹出口１０の側壁形状」とは、下羽根１８を最も下向きにした状態における下羽根１８の面に沿った断面（デザイン面に略垂直な断面）で、吹出口１０の左右の側壁３４を正面から見た場合の形状のことで、略図２の線IV-IVに沿った断面における左右の側壁３４の形状のことを意味しており、前記断面に平行な断面は同じ形状を呈している。
　左右の側壁３４は、通風路２８内において、吹出口１０に向かって外側方向に広がる断面形状を有し、その断面形状は、図１４に示されるように、吹出口１０に向かって複数の直線部３６，４０と複数の円弧形状３８，４２を組み合わせたものとなっている。
　図１４を参照しながらさらに詳述すると、左右の側壁３４の各々は、ファン８の直ぐ下流側に形成されファン８の回転中心軸に略直交する直線部３６と、外側に広がるように直線部３６の下流側に形成され直線部３６とつながる円弧部３８と、外側に広がるように円弧部３８の下流側に形成され円弧部３８とつながる直線部４０と、外側に広がるように直線部４０の下流側に形成され直線部４０とつながる円弧部４２とを有し、円弧部４２は、本体２の前面下部の直線部４６とつながっている。
　図１６に示されるように、略平面形状の左右羽根１４と対向する側壁３４を一つの円弧形状とした場合、側壁３４と最外側の左右羽根１４との間の通風路２８ａに局部的な狭窄部４４が生じ、通風路２８ａの幅が、上流側から狭窄部４４に向かって徐々に狭くなり、さらに狭窄部４４から下流側に向かって徐々に広くなることから、通風抵抗が大きくなる。
　これに対し、図１４及び図１５の形状は、ファン８から吹き出された風が左右に傾斜した左右羽根１４と側壁３４の直線部４０の間の閉鎖空間を通過する際、左右羽根１４と側壁３４との間の通風路２８ａが局部的に狭まることがないため、左右羽根１４と側壁３４との間で左右に変更された吹き出し風の通風抵抗を低減することができる。
　さらに、図１７に示されるように、左右羽根１４と対向する側壁３４を一つの直線形状とした場合、吹出口１０から開放空間に吹き出し風が吹き出される際、吹出口１０から吹き出された風は壁面から剥離することになり、物体に沿って流れの向きが変わる、所謂「コアンダ効果」は期待できない。
　これに対し、図１４及び図１５の形状の場合、直線部４０の下流側の吹出口１０から開放空間に吹き出し風が吹き出される際、側壁３４から本体２の前面の左右端部に至るまで吹き出し風が壁面から剥離することなく左右真横に吹き出されるため、左右の壁際方向に沿った気流を生成することができ、コアンダ効果を高めることができる。
　したがって、左右の側壁３４を流れる吹き出し風は、通風路２８ａ内でその流れが弱まることがなく、さらに、吹出口１０から吹き出された後も、その流れの強さを維持したまま左右により大きく変更されて吹き出すことになる。
　また、図１４に示されるように、直線部４０の上流側に外側に広がる円弧部３８を設けることで、ファン８から前方に吹き出された風が外側に広がる側壁３４の直線部４０に沿う方向へ誘導され、左右羽根１４と側壁３４の直線部４０との間への流れがよりスムーズになるばかりでなく、下流側の円弧部４２の終端が本体２前面の直線部４６と略接するように形状設定することで、吹き出し風の流れが本体２前面により沿って流れるようになる。
　なお、ここでいう「略接する」とは、円弧部４２の曲率中心から直線部４６までの距離が、円弧部４２の曲率半径に等しいか、あるいは、円弧部４２の曲率半径より僅かに小さいことを意味している。
　さらに、吹出口１０から開放空間に吹き出される流れは、側壁３４から剥離しやすいが、下流側の円弧部４２の曲率半径（例えば、Ｒ４５）を上流側の円弧部３８の曲率半径（例えば、Ｒ１０）よりも大きく設定すると、コアンダ効果が向上し、吹出口１０から開放空間に吹き出される流れは、側壁３４から剥離しにくくなる。
　加えて、左右羽根１４を最も傾斜させた場合、左右羽根１４と直線部４０の間の通風路２８ａは下流側に向かって多少狭まるように形状設定されており、下流側に向かって狭まることで増速した吹き出し風の流れがコアンダ効果により円弧部４２と直線部４６に付着し、さらに本体２前面に沿って流れることになる。
　なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　２０１０年１１月３０日に出願された日本国特許出願Ｎｏ．２０１０－２６７３５７号の明細書、図面、及び特許請求の範囲の開示内容は、全体として参照されて本明細書の中に取り入れられるものである。
　本発明に係る空気調和機は、左右風向変更羽根の長さを長くすることにより羽根面積を拡大して変更性能を向上させることができるので、一般家庭で使用される空気調和機を含む様々な空気調和機として有用である。

Claims (5)

  1. 　室内機に、室内空気を取り入れるためのファンと、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、該風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、
    　前記風向変更羽根が、前記吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する複数の左右風向変更羽根を有し、該左右風向変更羽根の奥行き方向の長さを、前記ファンの下流側に形成された通風路の前部壁の奥行き方向の長さより長く設定し、空気調和機運転時に前記左右風向変更羽根が正面を向いたときの前記左右風向変更羽根の先端部を、空気調和機停止時における前記上下風向変更羽根の前記上羽根と前記下羽根の前面より突出させた、空気調和機。
  2. 　前記左右風向変更羽根が正面を向いたときに、前記通風路の前部壁の下流側の端縁部と前記通風路の後部壁の下流側の端縁部を通る第１の直線と、前記通風路の前部壁の上流側の端縁部を通り前記第１の直線に平行な直線に囲まれた前記左右風向変更羽根の羽根面に沿った前記通風路の面積に対する前記左右風向変更羽根の面積の割合を７０％より大きく設定した、請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記風向変更羽根が、前記吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根を有し、該上下風向変更羽根が、上羽根と、該上羽根の下方に位置する下羽根とで構成され、前記上羽根の揺動支点側の端縁部を前記通風路の前部壁の下流側端縁部に近接配置し、前記下羽根の揺動支点側の端縁部を前記通風路の後部壁の下流側端縁部に近接配置した、請求項１あるいは２に記載の空気調和機。
  4. 　空気調和機の停止時に、前記左右風向変更羽根を傾斜させた後、前記吹出口を前記上下風向変更羽根で閉じるように制御する、請求項３に記載の空気調和機。
  5. 　上記左右風向変更羽根を、それぞれ独立して制御される二組の羽根で構成し、空気調和機の停止時に、前記二組の羽根の先端部が開くように傾斜させる、請求項４に記載の空気調和機。
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