(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第2角度組合せ姿勢における前記コアンダ羽根(32)及び前記水平羽根(31)のいずれか一方の先端と他方の近接面とが最も近接する位置が、前記吹出口(15)よりも前記吹出空気の下流側にある、
請求項1に記載の空調室内機(10)。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0026】
(1)空調室内機10の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る運転停止時の空調室内機10の断面図である。また、
図2Aは、運転時の空調室内機10の断面斜視図である。
図1及び
図2Aにおいて、空調室内機10は壁掛けタイプであり、本体ケーシング11、室内熱交換器13、室内ファン14、底フレーム16、及び制御部40が搭載されている。
【0027】
本体ケーシング11は、天面部11a、前面パネル11b、背面板11c及び下部水平板11dを有し、内部に室内熱交換器13、室内ファン14、底フレーム16、及び制御部40を収納している。
【0028】
天面部11aは、本体ケーシング11の上部に位置し、天面部11aの前部には、吸込口(図示せず)が設けられている。
【0029】
前面パネル11bは本体ケーシング11の前面部を構成しており、吸込口がないフラットな形状を成している。また、前面パネル11bは、その上端が天面部11aに回動自在に支持され、ヒンジ式に動作することができる。
【0030】
室内熱交換器13及び室内ファン14は、底フレーム16に取り付けられている。室内熱交換器13は、通過する空気との間で熱交換を行う。また、室内熱交換器13は、側面視において両端が下方に向いて屈曲する逆V字状の形状を成し、その下方に室内ファン14が位置する。室内ファン14は、クロスフローファンであり、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器13に当てて通過させた後、室内に吹き出す。
【0031】
本体ケーシング11の下部には、吹出口15が設けられている。吹出口15には、吹出口15から吹き出される吹出空気の方向を変更する風向調整羽根31が回動自在に取り付けられている。風向調整羽根31は、モータ(図示せず)によって駆動され、吹出空気の方向を変更するだけでなく、吹出口15を開閉することもできる。風向調整羽根31は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。
【0032】
また、吹出口15の近傍にはコアンダ羽根32が設けられている。コアンダ羽根32は、モータ(図示せず)によって駆動され、前後方向に傾斜した姿勢をとることが可能であり、運転停止時に前面パネル11bに設けられた収容部130に収容される。コアンダ羽根32は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。
【0033】
また、吹出口15は、吹出流路18によって本体ケーシング11の内部と繋がっている。吹出流路18は、吹出口15から底フレーム16のスクロール17に沿って形成されている。
【0034】
室内空気は、室内ファン14の稼動によって吸込口、室内熱交換器13を経て室内ファン14に吸い込まれ、室内ファン14から吹出流路18を経て吹出口15から吹き出される。
【0035】
制御部40は、本体ケーシング11を前面パネル11bから視て室内熱交換器13及び室内ファン14の右側方に位置しており、室内ファン14の回転数制御、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の動作制御を行う。
【0036】
また、天面部11aと室内熱交換器13との間にはフィルタ清掃装置70が配置されており、フィルタに付着した塵埃を自動で除去することができる。
【0037】
(2)詳細構成
(2−1)前面パネル11b
図1に示すように、前面パネル11bは本体ケーシング11の上部前方からなだらかな円弧曲面を描きながら下部水平板11dの前方エッジに向かって延びている。前面パネル11bの下部に本体ケーシング11の内側に向かって窪んだ領域がある。この領域の窪み深さはコアンダ羽根32の厚み寸法に合うように設定されており、コアンダ羽根32が収容される収容部130を成している。収容部130の表面もなだらかな円弧曲面である。
【0038】
(2−2)吹出口15
図1及び
図2Aに示すように、吹出口15は、本体ケーシング11の下部に設けられており、横方向(
図1紙面と直交する方向)を長辺とする長方形の開口である。吹出口15の下端は下部水平板11dの前方エッジに近接しており、吹出口15の下端と上端とを結ぶ仮想面は前方上向きに傾斜している。
【0039】
図2Bは、空調室内機10の吹出口15周辺の断面斜視図である。また、
図2Cは、空調室内機10のコアンダ羽根32を含む吹出口15周辺の断面斜視図である。
図2Bにおいて、吹出口15は、形成壁115によって形成されている。形成壁115は、上壁111、下壁112、及び左右の側壁113,114で構成されている。そして、
図2Cにおいて、コアンダ羽根32の後端322と、形成壁115の上壁111との間に隙間Cが形成されている。
【0040】
(2−3)スクロール17
スクロール17は、室内ファン14に対峙するように湾曲した隔壁であり、底フレーム16の一部である。スクロール17の終端Fは、吹出口15の周縁近傍まで到達している。吹出流路18を通る空気は、スクロール17に沿って進み、スクロール17の終端Fの接線方向に送られる。したがって、吹出口15に風向調整羽根31がなければ、吹出口15から吹き出される吹出空気の風向は、スクロール17の終端Fの接線L0に概ね沿った方向である。
【0041】
(2−4)垂直風向調整板20
垂直風向調整板20は、
図1及び
図2Aに示すように、複数の羽根片201と、複数の羽根片201を連結する連結棒203を有している。また、垂直風向調整板20は、吹出流路18において、風向調整羽根31よりも室内ファン14近傍に配置されている。
【0042】
複数枚の羽根片201は、連結棒203が吹出口15の長手方向に沿って水平往復移動することによって、その長手方向に対して垂直な状態を中心に左右に揺動する。なお、連結棒203は、モータ(図示せず)によって水平往復移動する。
【0043】
(2−5)風向調整羽根31
風向調整羽根31は、
図1及び
図2Aに示すように、円弧状の部材である。風向調整羽根31は、凸状の外側湾曲面を含む外側面31aと、凹状の内側湾曲面を含む内側面31bを有している。
【0044】
風向調整羽根31は、吹出口15を塞ぐことができる程度の面積を有している。風向調整羽根31が吹出口15を閉じた状態において、その外側面31aは前面パネル11bの曲面の延長上にあるような外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。また、風向調整羽根31の内側面31b(
図2A参照)も、外面にほぼ平行な円弧曲面を成している。
【0045】
風向調整羽根31は、下端部に回動軸311を有している。回動軸311は、吹出口15の下端近傍で、本体ケーシング11に固定されているステッピングモータ(図示せず)の回転軸に連結されている。
【0046】
回動軸311が
図1正面視反時計方向に回動することによって、風向調整羽根31の上端が吹出口15の上壁111側から遠ざかるように動作して吹出口15を開ける。逆に、回動軸311が
図1正面視時計方向に回動することによって、風向調整羽根31の上端が吹出口15の上壁111側へ近づくように動作して吹出口15を閉じる。
【0047】
風向調整羽根31が吹出口15を開けている状態において、吹出口15から吹き出された吹出空気は、風向調整羽根31の内側面31bに概ね沿って流れる。すなわち、スクロール17の終端Fの接線方向に概ね沿って吹き出された吹出空気は、その風向が風向調整羽根31によってやや上向きに変更される。
【0048】
(2−6)コアンダ羽根32
コアンダ羽根32は、
図1及び
図2Aに示すように、円弧状の部材である。コアンダ羽根32は、凸状の外側湾曲面を含む外側面32aと、凹状の内側湾曲面を含む内側面32bを有している。
【0049】
コアンダ羽根32は、空調運転が停止している間や後述する通常吹出モードでの運転では収容部130に収納されている。コアンダ羽根32は回動することによって収容部130から離れる。コアンダ羽根32の回動軸321は、収容部130の下端近傍で且つ本体ケーシング11の内側の位置(吹出流路18上壁の上方の位置)に設けられており、コアンダ羽根32の下端部と回動軸321とは所定の間隔を保って連結されている。それゆえ、回動軸321が回動してコアンダ羽根32が収容部130から離れるほど、コアンダ羽根32の下端の高さ位置は低くなるように回転する。また、コアンダ羽根32が回転して開いたときの傾斜は本体ケーシング11の前面部の傾斜よりも緩やかである。
【0050】
本実施形態では、収容部130は、送風路の外に設けられており、収容時にコアンダ羽根32の全体が送風路の外側に収容される。かかる構造に代えて、コアンダ羽根32の一部のみが送風路の外側に収容され、残りが送風路内(たとえば、送風経路の上壁部)に収容されるようにしてもよい。
【0051】
また、コアンダ羽根32は
図1正面視反時計方向に回動することによって、コアンダ羽根32の上端および下端ともに円弧を描きながら収容部130から離れるが、そのとき、コアンダ羽根32の上端と吹出口15より上方の収容部130との最短距離は、下端と収容部130との最短距離より大きい。すなわち、コアンダ羽根32は前方に行くにしたがって本体ケーシング11の前面部から離れるような姿勢に制御される。そして、コアンダ羽根32が
図1正面視時計方向に回動することによって、コアンダ羽根32は収容部130に近づき、最終的に収容部130に収容される。コアンダ羽根32の運転状態の姿勢としては、収容部130に収納された状態、回転して前方上向きに傾斜した姿勢、さらに回転してほぼ水平な姿勢、さらに回転して前方下向きに傾斜した姿勢がある。
【0052】
コアンダ羽根32が収容部130に収容された状態で、コアンダ羽根32の外側面32aの外側湾曲面32aaは前面パネル11bのなだらかな円弧曲面の延長上にあるような外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。また、コアンダ羽根32の内側面32bの内側湾曲面32bbは、収容部130の表面に沿うような円弧曲面に仕上げられている。言い換えれば、収容部130は、コアンダ羽根32の外側面32aが本体ケーシング11の前面部よりも出っ張ることもなく見栄えよくするために、コアンダ羽根32の内側面32bの形状に沿うように凹状に形成されている。
【0053】
また、コアンダ羽根32の長手方向の寸法は、風向調整羽根31の長手方向の寸法以上となるように設定されている。この理由は風向調整羽根31で風向調節された吹出空気すべてをコアンダ羽根32で受けるためであり、その目的はコアンダ羽根32の側方からの吹出空気がショートサーキットすることを防止することである。
【0054】
(2−7)フィルタ清掃装置70
フィルタ清掃装置70は、少なくともフィルタ71と、フィルタ駆動ローラー73と、ブラシ75と、ダストボックス77とを含んでいる。フィルタ71は、フィルタ駆動ローラー73の回転によって、所定の環状軌道に沿って周回することができる。ブラシ75は、フィルタ清掃用のブラシであり、フィルタ71に付着した塵埃を掻き落すため、フィルタ71を挟んでフィルタ駆動ローラー73と対向している。ダストボックス77は、ブラシ75がフィルタ71から掻き落した塵埃を溜める。
【0055】
制御部40は、空調室内機10の運転時間をカウントしており、前回のフィルタ清掃運転からの累積運転時間が所定時間(例えば、18時間)に到達したとき、ブラシ75を回転させながら、フィルタ71を所定回数(例えば、1回)だけ周回させる。
【0056】
その間、ブラシ75とフィルタ71とが相対移動するので、ブラシ75の毛材がフィルタ71の網目に入り込んで、その網目につまった塵埃を掻き出す。その塵埃は、ブラシ75が配置されているダストボックス77内に溜まる。
【0057】
(3)吹出空気の方向制御
本実施形態の空調室内機は、吹出空気の方向を制御する手段として、風向調整羽根31のみを回動させて吹出空気の方向を調整する通常吹出モードと、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32を回動させてコアンダ効果によって吹出空気をコアンダ羽根32の外側面32aに沿わせたコアンダ気流にするコアンダ効果利用モードと、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32それぞれの先端を前方下向きにして吹出空気を下方に導く下吹きモードを有している。
【0058】
風向調整羽根31及びコアンダ羽根32は、上記各モードにおいて空気の吹出方向ごとに姿勢が変化するので、各姿勢について
図3A〜
図3Gを参照しながら説明する。なお、吹出方向の選択は、ユーザーがリモコン等を介して行なうことができるものとする。また、モードの変更や吹出方向は自動的に変更されるように制御することも可能である。
【0059】
(3−1)通常吹出モード
通常吹出モードは、風向調整羽根31のみを回動させて吹出空気の方向を調整するモードであり、「通常前吹き」と「通常前方下吹き」とを含む。
【0060】
(3−1−1)通常前吹き
図3Aは、吹出空気が通常前吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Aにおいて、ユーザーが「通常前吹き」を選択したとき、制御部40は風向調整羽根31の内側面31bが略水平になる位置まで風向調整羽根31を回動させる。なお、本願実施形態のように風向調整羽根31の内側面31bが円弧曲面をなしている場合は、内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が略水平になるまで風向調整羽根31を回動させる。その結果、吹出空気は、前吹き状態となる。
【0061】
(3−1−2)通常前方下吹き
図3Bは、吹出空気が通常前方下吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Bにおいて、ユーザーは吹出方向を「通常前吹き」よりも下方に向けたいとき、「通常前方下吹き」を選択すればよい。
【0062】
このとき、制御部40は、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が水平よりも前下がりになるまで風向調整羽根31を回動させる。その結果、吹出空気は、前方下吹き状態となる。
【0063】
(3−2)コアンダ効果利用モード
コアンダ(効果)とは、気体や液体の流れのそばに壁があると、流れの方向と壁の方向とが異なっていても、壁面に沿った方向に流れようとする現象である(朝倉書店「法則の辞典」)。コアンダ利用モードは、このコアンダ効果を利用した「コアンダ気流前方吹き」および「コアンダ気流天井吹き」を含む。
【0064】
また、吹出空気の方向およびコアンダ気流の方向については、基準位置の取り方次第で定義の方法が異なるので、以下に一例を示す。但し、それに限定されるものではない。
図4Aは、吹出空気の方向およびコアンダ気流の方向を示す概念図である。
図4Aにおいて、コアンダ羽根32の外側面32a側にコアンダ効果を生じさせるには、風向調整羽根31によって変更された吹出空気の方向(D1)の傾斜がコアンダ羽根32の姿勢(傾斜)に近くなる必要がある。両者が離れすぎているとコアンダ効果が生じない。そのため、本コアンダ効果利用モードでは、コアンダ羽根32と風向調整羽根31とが所定の開き角度以下になる必要があり、両羽根31,32がその範囲内を成すようにして、上記の関係が成立するようにしている。これにより、
図4Aに示すように、吹出空気の風向が風向調整羽根31によってD1に変更された後、さらにコアンダ効果によりD2に変更される。
【0065】
また、本実施形態のコアンダ効果利用モードでは、コアンダ羽根32が風向調整羽根31の前方(吹出の下流側)かつ上方の位置あるのが好ましい。
【0066】
また、風向調整羽根31とコアンダ羽根32との開き角度についても、基準位置の取り方次第で定義の方法が異なるので、以下に一例を示す。但し、それに限定されるものではない。
図4Bは、風向調整羽根31とコアンダ羽根32との開き角度の一例を表す概念図である。
図4Bにおいて、風向調整羽根31の内側面31bの前後端を結ぶ直線と水平線との角度を風向調整羽根31の傾斜角θ1とし、コアンダ羽根32の外側面32aの前後端を結ぶ直線と水平線との角度をコアンダ羽根32の傾斜角θ2としたとき、風向調整羽根31とコアンダ羽根32との開き角度θ=θ2−θ1である。なお、θ1及びθ2は絶対値ではなく、
図4B正面視において水平線よりも下方となる場合は負の値である。
【0067】
「コアンダ気流前方吹き」および「コアンダ気流天井吹き」ともに、風向調整羽根31およびコアンダ羽根32は、スクロール17の終端Fの接線とコアンダ羽根32とが成す内角(
図5A及び
図5B)が、スクロール17の終端Fの接線と風向調整羽根31とが成す内角よりも大きい、という条件を満たす姿勢をとるのが好ましい。
【0068】
図5Aは、コアンダ気流前方吹き時のスクロール17の終端Fの接線L0とコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2とが成す内角R2と、スクロール17の終端Fの接線L0と風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1とが成す内角R1との比較図である。
図5Bは、コアンダ気流天井吹き時のスクロール17の終端Fの接線L0とコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2とが成す内角R2と、スクロール17の終端Fの接線L0と風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1とが成す内角R1との比較図である。
【0069】
また、
図5Aに示すように、コアンダ効果利用モードにおけるコアンダ羽根32では、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2がほぼ水平で、コアンダ羽根32の前端および後端が吹出口15の形成壁115の上壁111よりも下方に位置するとき、コアンダ羽根32の後端と吹出口15の形成壁115の上壁111との隙間が小さいので、コアンダ羽根32の内側面32b上を通過する気流の量は少なく、コアンダ気流の水平方向への誘導が阻害される可能性は小さい。
【0070】
また、
図5Bに示すように、コアンダ効果利用モードにおけるコアンダ羽根32では、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2が水平より前方上向で、吹出口15よりも外側上方に位置する。その結果、コアンダ気流はより遠方に到達する上に、コアンダ羽根32の内側面32b上を通過する強い気流の発生は抑制され、コアンダ気流の上方への誘導が阻害されにくい。
【0071】
また、コアンダ羽根32の後端部の高さ位置は運転停止時よりも低くなっているので、上流側でのコアンダ効果によるコアンダ気流が生成し易い。
【0072】
(3−2−1)コアンダ気流前方吹き
図3Cは、コアンダ気流前方吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Cにおいて、「コアンダ気流前方吹き」が選択されたとき、制御部40は、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が水平よりも前下がりになるまで風向調整羽根31を回動させる。
【0073】
次に、制御部40は、コアンダ羽根32の外側面32aが略水平になる位置までコアンダ羽根32を回動させる。なお、本願実施形態のようにコアンダ羽根32の外側面32aが円弧曲面をなしている場合は、外側面32aの外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2が略水平になるまでコアンダ羽根32を回動させる。つまり、
図5Aに示すように、接線L0と接線L2とが成す内角R2は、接線L0と接線L1とが成す内角R1よりも大きくなる。
【0074】
風向調整羽根31で前方下吹きに調整された吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側面32aに付着した流れとなり、この外側面32aに沿ったコアンダ気流に変わる。
【0075】
したがって、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1方向が前方下吹きであっても、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向が水平であるので、吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向、すなわち水平方向に吹き出される。
【0076】
このように、コアンダ羽根32が本体ケーシング11の前面部から離れて傾斜が緩やかになり、吹出空気が前面パネル11bよりも前方でコアンダ効果を受け易くなる。その結果、風向調整羽根31で風向調節された吹出空気が前方下吹きであっても、コアンダ効果によって水平吹きの空気となる。
【0077】
(3−2−2)コアンダ気流天井吹き
図3Dは、コアンダ気流天井吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Dにおいて、「コアンダ気流天井吹き」が選択されたとき、制御部40は風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が水平になるまで風向調整羽根31を回動させる。
【0078】
次に、制御部40は、外側面32aの外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2が前方上向きとなるまでコアンダ羽根32を回動させる。つまり、
図5Bに示すように、接線L0と接線L2とが成す内角R2は、接線L0と接線L1とが成す内角R1よりも大きくなる。風向調整羽根31で水平吹きに調整された吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側面32aに付着した流れとなり、この外側面32aに沿ったコアンダ気流に変わる。
【0079】
したがって、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1方向が前方吹きであっても、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向が前方上吹きであるので、吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向、すなわち天井方向に吹き出される。コアンダ羽根32の先端部は吹出口15より外側に突出しているので、コアンダ気流はより遠方に到達する。さらに、コアンダ羽根32の先端部は吹出口15よりも上方に位置しているので、コアンダ羽根32の内側面32b上を通過する強い気流の発生は抑制され、コアンダ気流の上方への誘導が阻害されにくい。
【0080】
このように、コアンダ羽根32が本体ケーシング11の前面部から離れて傾斜が緩やかになり、吹出空気が前面パネル11bよりも前方でコアンダ効果を受け易くなる。その結果、風向調整羽根31で風向調節された吹出空気が前方吹きであっても、コアンダ効果によって上向きの空気となる。
【0081】
なお、コアンダ羽根32の長手方向の寸法は、風向調整羽根31の長手方向の寸法以上である。それゆえ、風向調整羽根31で風向調節された吹出空気すべてをコアンダ羽根32で受けることができ、コアンダ羽根32の側方から吹出空気がショートサーキットすることが防止されるという効果も奏している。
【0082】
(3−3)通常下吹きモード
図3Eは、下吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Eにおいて、「下吹き」が選択されたとき、制御部40は風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線が下向きなるまで風向調整羽根31を回動させる。
【0083】
次に、制御部40は、外側湾曲面32aaの前方端E2における接線が下向きとなるまでコアンダ羽根32を回動させる。その結果、吹出空気は、風向調整羽根31とコアンダ羽根32との間を通過し、下向きに吹き出される。
【0084】
特に、風向調整羽根31がスクロール17の終端部の接線角度より下向きになったときでも、制御部40が下吹きモードを実行することによって、コアンダ羽根32の外側面32aに当てて下向きの気流を生成することができる。
【0085】
(3−4)横吹きモード
(3−4−1)第1横吹き
横吹きモードでは、制御部40は風向調整羽根31の前端部と、コアンダ羽根32の前端部とが近接するように風向調整羽根31及びコアンダ羽根32を回動させる。
【0086】
図3Fは、第1横吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Fにおいて、「第1横吹き」が選択されたとき、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とが略三角形を成すようにそれぞれの前端部を最短になるまで接近させる。なお、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32それぞれの前端部が最も近接する位置は、吹出口15よりも吹出空気の下流側である。
【0087】
風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の前端部とが近接した状態では、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とに挟まれた空間が後方から前方に向って狭くなるので、吹出空気が後方から前方に進行するときの通風抵抗は大きくなり、この空間に入った吹出空気は抵抗の小さい方向へ、即ち、側方へ流れ易くなる。その結果、吹出空気の横吹きが実現する。
【0088】
ところで、コアンダ羽根32の回動軸321は、収容部130の下端近傍で且つ吹出流路18上壁の上方の位置に設けられ、コアンダ羽根32の後端と回動軸321とは所定の間隔を保って連結されているので、回動軸321が回動してコアンダ羽根32が収容部130から離れるほど、コアンダ羽根32の後端322の高さ位置は低くなり、吹出口15の上壁111との隙間Cが広がる。
【0089】
特に、第1横吹き時は、コアンダ羽根32の後端322と吹出口15の上壁111との隙間Cが拡大するので、吹出空気は隙間Cを通ってコアンダ羽根32の内側面32bに沿う下向きの流れと、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とに挟まれた空間を通って横に向う流れとが同時に生じる。つまり、下方吹きと横吹きとが同時に行われる。
【0090】
(3−4−2)第2横吹き
また、風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の前端部とは必ずしも近接している必要はなく、風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の外側面32aとの最短距離が所定値以内に収めることによっても横吹きが可能である。
【0091】
図3Gは、第2横吹き時の風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の側面図である。
図3Gにおいて、第2横吹き時、風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の外側面32aとの最短距離が15mm以内に収まるように、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の姿勢が調整される。なお、風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の外側面32aとが最も近接する位置は、吹出口15よりも吹出空気の下流側である。
【0092】
第2横吹き時、コアンダ羽根32は第1横吹き時よりも前端部を上方に持ち上げた姿勢となるので、隙間Cを通過した吹出空気は隙間Cからコアンダ羽根32の内側面32bに沿って流れる前方下向きの流れとなる。
【0093】
また、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とに挟まれた空間に入った吹出空気は、通風抵抗の小さい方向へ、即ち、側方へ流れる。その結果、吹出空気の前方下吹きと、横吹きが実現する。
【0094】
(4)動作
上記のような吹出空気の方向制御を利用した空調室内機の動作について、以下、図面を参照しながら説明する。
【0095】
(4−1)コアンダ風向設定
(4−1−1)コアンダ羽根32の第1姿勢
図6Aは、コアンダ羽根32が第1姿勢をとるときのコアンダ気流の風向を示す空調室内機設置空間の側面図である。
図6Aにおいて、空調室内機10は室内側壁の上方に設置されている。コアンダ羽根32は、収容部130に収納されている状態(以後、第1姿勢とよぶ)である。コアンダ羽根32が第1姿勢のときに風向調整羽根31の姿勢を水平よりも上向きにすることによって、風向調整羽根31の内側面31bで風向調整された吹出空気がその内側面31bを離れた後、コアンダ羽根32の外側面32aに引っ張られるように方向を変え、第1コアンダ気流となってコアンダ羽根32の外側面32aおよび前面パネル11bに沿うように流れる。
【0096】
ここで、ユーザーがコアンダ気流を選択する方法について説明する。
図7Aは、制御部40とリモコン50との関係を示すブロック図である。
図7Aにおいて、リモコン50は赤外線信号を無線で送信する。リモコン50には、風向を切り換えるための切換手段を有している。具体的には、ユーザーが風向を選択できるように、風向選択メニューを表示する表示部52と、各風向選択メニューを指定するためのカーソル52aを有している。
【0097】
先ず、ユーザーは、表示部52に表示されたメニューの中から「コアンダ風向設定」をカーソル52aで選択する。なお、リモコン50によるメニューの選択および確定するための技術は広く公開されているので詳細な説明は省略する。
【0098】
図7Bは、「コアンダ風向設定」メニューの下位メニューを表した表示部52の正面図である。
図7Bにおいて、「コアンダ風向設定」メニューの下位メニューには、第1〜第5コアンダ角度が予め準備されており、カーソル52aで第1コアンダ角度を指定して確定することによって、コアンダ羽根32は
図6Aに示す第1姿勢をとり、第1コアンダ角度に応じた第1の向きのコアンダ気流が発生する。
【0099】
(4−1−2)コアンダ羽根32の第2姿勢および第3姿勢
次に、
図6Bは、コアンダ羽根32が第2姿勢をとるときのコアンダ気流の風向を示す空調室内機設置空間の側面図である。
図6Bにおけるコアンダ羽根32の第2姿勢は、
図7Bにおいてカーソル52aで第2コアンダ角度を指定し確定することによって成し得る。コアンダ羽根32が第2姿勢のときに発生するコアンダ気流は、「(3−2−2)コアンダ気流天井吹き」の段で説明したコアンダ気流に相当する。第2コアンダ角度が選択されたとき、
図3Dに示すように、制御部40は風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が水平になるまで風向調整羽根31を回動させ、次に、外側面32aの外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2が前方上向きとなるまでコアンダ羽根32を回動させる。したがって、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1方向が前方吹きであっても、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向が前方上吹きであるので、吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向、すなわち天井方向に吹き出される。
【0100】
なお、一旦、コアンダ気流が発生すると、風向調整羽根31を動かさずにコアンダ羽根32の角度のみを変動させてコアンダ気流の風向を調整することができる。例えば、
図8Aは、コアンダ羽根32が第3姿勢のときの風向調整羽根31とコアンダ羽根32の側面図である。
図8Aにおいて、コアンダ羽根32の第3姿勢は第2姿勢よりも下向きである。なお、
図8Aでは、比較のために第2姿勢のコアンダ羽根32を2点鎖線で、第3姿勢のコアンダ羽根32を実線で描いている。
【0101】
第2姿勢でコアンダ気流が確実に発生し、且つ、風向調整羽根31の姿勢が変わらないとすれば、第2姿勢よりも下向きである第3姿勢でコアンダ気流がコアンダ羽根32の外側面32aから剥離しないことは明らかである。このように、コアンダ気流天井吹きを実施したいときは、
図7Bにおいてカーソル52aで第2コアンダ角度、若しくは第3コアンダ角度を選択することによって成し得る。
【0102】
本実施形態では、コアンダ羽根32の第2姿勢および第3姿勢は、調和空気を遠方に飛ばしたいときに選択されることを想定している。例えば、吹出口15から天井までの高さ距離、および吹出口15からその対面壁までの対面距離がともに大きい場合は、コアンダ羽根32の姿勢は第2姿勢が好ましい。他方、吹出口15から天井までの高さ距離は小さいが、吹出口15からその対面壁までの対面距離が大きい場合などはコアンダ羽根32の姿勢は第3姿勢が好ましい。このようにユーザーは、リモコン50を介して室内空間の大きさに応じてコアンダ羽根32の姿勢を選択することができるので、使い勝手がよい上に、調和空気を空調対象空間に均一に行き渡らせることが可能となる。
【0103】
(4−1−3)コアンダ羽根32の第4姿勢および第5姿勢
さらに、
図6Cは、コアンダ羽根32が第4姿勢をとるときのコアンダ気流の風向を示す空調室内機設置空間の側面図である。
図6Cにおけるコアンダ羽根32の第4姿勢は、
図7Bにおいてカーソル52aで第4コアンダ角度を指定し確定することによって成し得る。コアンダ羽根32が第4姿勢のときに発生するコアンダ気流は、「(3−2−1)コアンダ気流前方吹き」の段で説明したコアンダ気流に相当する。第4コアンダ角度が選択されたとき、
図3Cに示すように、制御部40は、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1が水平よりも前下がりになるまで風向調整羽根31を回動させ、次に、外側面32aの外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2が略水平になる位置までコアンダ羽根32を回動させる。したがって、風向調整羽根31の内側湾曲面31bbの前方端E1における接線L1方向が前方下吹きであっても、コアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向が水平であるので、吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダ羽根32の外側湾曲面32aaの前方端E2における接線L2方向、すなわち水平方向に吹き出される。
【0104】
なお、一旦、コアンダ気流が発生すると、風向調整羽根31を動かさずにコアンダ羽根32の角度のみを変動させてコアンダ気流の風向を調整することができる。例えば、
図8Bは、コアンダ羽根32が第5姿勢のときの風向調整羽根31とコアンダ羽根32の側面図である。
図8Bにおいて、コアンダ羽根32の第5姿勢は第4姿勢よりも下向きである。なお、
図8Bでは、比較のために第4姿勢のコアンダ羽根32を2点鎖線で、第5姿勢のコアンダ羽根32を実線で描いている。
【0105】
第4姿勢でコアンダ気流が確実に発生し、且つ、風向調整羽根31の姿勢が変わらないとすれば、第4姿勢よりも下向きである第5姿勢でコアンダ気流がコアンダ羽根32の外側面32aから剥離しないことは明らかである。このように、コアンダ気流前方吹きを実施したいときは、
図7Bにおいてカーソル52aで第4コアンダ角度、若しくは第5コアンダ角度を選択することによって成し得る。
【0106】
なお、上記の説明で明らかなように、コアンダ羽根32の第1姿勢、第2姿勢および第4姿勢それぞれに対して風向調整羽根31の姿勢が異なる。言い換えると、コアンダ羽根32によるコアンダ気流は、風向調整羽根31の姿勢とコアンダ羽根32の姿勢との組み合わせによって如何なる方向にも仕向けることができる。
【0107】
以上のように、コアンダ羽根32の第1姿勢から第5姿勢は、コアンダ気流を利用する時のコアンダ羽根32及び風向調整羽根31それぞれの角度を組み合わせることによってコアンダ気流を発生させており、以後、これらの姿勢を第1角度組合せ姿勢とよぶ。
【0108】
(4−2)横吹き風向設定
(4−2−1)第1横吹き姿勢
図6Dは、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とが第1横吹き姿勢をとるときの吹出空気の方向を示す空調室内機設置空間の側面図である。
図7Cは、「風向設定」メニューの下位メニューを表した表示部52の正面図である。
図7Cにおいて、「風向設定」メニューの下位メニューには、[通常前吹き]、[通常前方下吹き]、[第1横吹き]、及び[第2横吹き]が予め準備されており、ユーザーはカーソル52aで任意の項目を指定して確定する。
【0109】
図7Cにおいて、[第1横吹き]が選択されたとき、
図3Fに示すように、制御部40は風向調整羽根31とコアンダ羽根32とが略三角形を成すようにそれぞれの前端部を接近させる。このときの風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の姿勢が第1横吹き姿勢である。第1横吹き姿勢によって、吹出空気はコアンダ羽根32の内側面32bに沿う下向きの流れ(下吹き)と、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とに挟まれた空間を通って横に向う流れ(横吹き)とが同時に行われる。
【0110】
(4−2−2)第2横吹き姿勢
図6Eは、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とが第2横吹き姿勢をとるときの吹出空気の方向を示す空調室内機設置空間の側面図である。
図7Cにおいて、[第2横吹き]が選択されたとき、
図3Gに示すように、制御部40は風向調整羽根31の前端部とコアンダ羽根32の外側面32aとの最短距離が15mm以内に収まるように、風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の姿勢を調整する。このときの風向調整羽根31及びコアンダ羽根32の姿勢が第2横吹き姿勢である。
【0111】
第2横吹き時、吹出空気はコアンダ羽根32の内側面32bに沿って流れる前方下向きの流れ(前方下吹き)と、風向調整羽根31とコアンダ羽根32とに挟まれた空間に入った後に側方へ流れる横吹きが同時に行われる。
【0112】
以上のように、第1横吹き姿勢および第2横吹き姿勢は少なくとも横吹きを実現しており、上記第1角度組合せ姿勢と区別して、第2角度組合せ姿勢とよぶ。
【0113】
(5)特徴
(5−1)
空調室内機10では、制御部40が、水平面に対する風向調整羽根31およびコアンダ羽根32それぞれの角度を組み合わせた複数の角度組合せ姿勢を使って、吹出空気の方向を調整する。第1角度組合せ姿勢では、コアンダ気流を利用する時のコアンダ羽根32および風向調整羽根31それぞれの角度が組み合わせられ、コアンダ効果利用モードにおけるコアンダ羽根32の第1姿勢から第5姿勢を実現している。
【0114】
(5−2)
また、第2角度組合せ姿勢では、コアンダ羽根32および風向調整羽根31それぞれの先端を最短まで近接させる第1横吹き姿勢、コアンダ羽根32および風向調整羽根31のいずれか一方の先端と他方の近接面との距離が15mm以内に収められる第2横吹き姿勢を実現している。コアンダ羽根32と風向調整羽根31とに挟まれた空間は後方から前方に向って狭くなり通風抵抗が大きくなるので、この空間に入った吹出空気は側方へ流れ易くなる。その結果、吹出空気の横吹きが可能となる。
【0115】
(5−3)
また、第2角度組合せ姿勢におけるコアンダ羽根32および風向調整羽根31のいずれか一方の先端と他方の近接面とが最も近接する位置が、吹出口15よりも吹出空気の下流側にある。それゆえ、コアンダ羽根32と風向調整羽根31とに挟まれた空間内で側方に方向転換した吹出空気が確実に側方に吹き出される。
【0116】
(5−4)
空調室内機10では、本体ケーシング11に吹出口15を形成する上壁111、下壁112、及び左右の側壁113,114から成る形成壁115が設けられており、吹出空気の一部はコアンダ羽根32の後端322と上壁111との隙間からコアンダ羽根32の上側面32aに沿って流れる。それゆえ、吹出空気の前方および側方への同時吹き、或いは、下方および側方への同時吹きが実現される。なお、吹出空気の半分以上の空気量がコアンダ羽根32および風向調整羽根31に挟まれた空間の側方から吹出される。