特許 6188048 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6188048

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/02 20060101AFI20170821BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/02 A

   F24F11/02 S

   F24F11/02 102S

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-65651(P2012-65651)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-195032(P2013-195032A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年2月6日

【審判番号】不服2016-9476(P2016-9476/J1)

【審判請求日】2016年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】安冨 正直

【合議体】

【審判長】 田村 嘉章

【審判官】 窪田 治彦

【審判官】 井上 哲男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２６７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−５４５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１４８０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−８０７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１０１８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３２５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９２４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３７０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７１０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−９７７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９６６６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F24F11/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内機（３０）の下部に設けられた吹出口（３５）から吹き出される吹出空気を、部屋の天井面（Ｃ）に沿った気流にする天井吹きモードを実行可能な空気調和機であって、
圧縮機（２１）と、凝縮器（２４）と、膨張機構（２２）と、蒸発器（３３）と、が冷媒配管で接続されており、冷媒が循環する冷媒回路（１１）と、
熱交換された前記吹出空気の空気流れを形成するファン（３４）と、
空気の流れのそばにあってその流れの方向と異なる方向の面に沿った方向に流れようとする現象であるコアンダ効果を利用して前記吹出空気を自己の外側面（４２ａ）に沿った気流に変えるコアンダ羽根（４２）と、
前記室内機（３０）の前面部を構成し、吸込口がなく、且つ前記コアンダ羽根（４２）を収納可能な収容部（３７）が設けられている前面パネル（３１ｂ）と、
冷房運転において前記天井吹きモードを実行する場合に、前記吹出空気の温度を変更することで、前記天井面に沿った気流が前記天井面から剥がれる剥離位置を調整する制御部（６１）と、
を備え、
前記コアンダ羽根（４２）は、運転停止時には前記前面パネル（３１ｂ）に設けられた前記収容部（３７）に収容され、前記天井吹きモードにおいては回動することによって前記収容部（３７）から離れて、前記コアンダ羽根（４２）の後方端が前記吹出口（３５）の前方となる位置へ移動し、前記コアンダ羽根（４２）の前記外側面（４２ａ）の前方端における接線方向が前方上向きとなる姿勢を採り、前記吹出空気の方向を天井方向に変える、
空気調和機（１０）。

【請求項2】

前記制御部は、前記ファンの回転数及び／又は前記圧縮機の回転数を調整して、前記吹出空気の温度を変更することで、前記吹出口から前記剥離位置までの距離を変更する、
請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記制御部は、前記ファンを一定の回転数で回転させ、かつ、前記圧縮機の回転数を上げて、前記吹出空気の温度を下げることで、前記吹出口から前記剥離位置までの距離を短くする、
請求項２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記制御部は、前記ファンの回転数を下げ、かつ、前記圧縮機を一定の回転数で回転させて、前記吹出空気の温度を下げることで、前記吹出口から前記剥離位置までの距離を短くする、
請求項２に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記制御部は、前記蒸発器を通過する冷媒の蒸発温度の目標値である目標蒸発温度を調整することで、前記吹出空気の温度を変更する、
請求項１又は２に記載の空気調和機。

【請求項6】

前記部屋の所定エリア内における人の存在の有無を検知する人検知センサ（９１）、及び／又は、前記部屋における床面の温度を検知する床温度センサ（９２）を更に備え、
前記制御部は、前記人検知センサ、及び／又は、前記床温度センサの検知結果に基づいて、前記剥離位置を決定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吹出口から吹き出される吹出空気を、部屋の天井面に沿った気流にすることが可能な空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、吹出口から吹き出される吹出空気を、部屋の天井面に沿った気流にすることが可能な空気調和機がある。

【0003】

例えば、特許文献１（特開２００３−２３２５３１号公報）に開示されている空気調和機では、冷房運転時に、吹出空気を、横ルーバに沿った上向きの気流にすることで、部屋の天井に向かって誘導している。そして、天井に到達した気流は、天井面に沿った気流となり、室内機と対向する側壁へと向かう。その後、側壁へと到達した気流は、側壁面、床面の順に伝い、最終的に室内機に吸い込まれる。このように、この空気調和機では、部屋の天井面に沿った気流を形成することで、部屋内に気流を循環させている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、部屋の天井面に沿った気流を形成した場合、この気流は、コアンダ効果により、天井面から剥がれにくくなっている。このため、特に冷房運転時には、天井面に沿った気流を、室内機と対向する側壁等の吹出口から遠いエリアに導くことができる一方で、室内機周辺等の吹出口から近いエリアには導くことができず、部屋全体の快適性を損なうおそれがある。

【0005】

そこで、本発明の課題は、天井面に沿った気流が天井面から剥がれる位置を調整することで、部屋全体の快適性を図ることができる空気調和機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る空気調和機は、室内機の下部に設けられた吹出口から吹き出される吹出空気を、部屋の天井面に沿った気流にする天井吹きモードを実行可能な空気調和機であって、冷媒回路と、ファンと、コアンダ羽根と、前面パネルと、制御部と、を備える。冷媒回路には、圧縮機と、凝縮器と、膨張機構と、蒸発器と、が冷媒配管で接続されている。また、冷媒回路には、冷媒が循環する。ファンは、熱交換された吹出空気の空気流れを形成する。コアンダ羽根は、空気の流れのそばにあってその流れの方向と異なる方向の面に沿った方向に流れようとする現象であるコアンダ効果を利用して吹出空気を自己の外側面に沿った気流に変える。前面パネルは、室内機の前面部を構成し、吸込口がなく、且つコアンダ羽根を収納可能な収容部が設けられている。制御部は、冷房運転において、天井吹きモードを実行する場合に、吹出空気の温度を変更することで、天井面に沿った気流が天井面から剥がれる剥離位置を調整する。コアンダ羽根は、運転停止時には前面パネルに設けられた収容部に収容され、天井吹きモードにおいては回動することによって収容部から離れて、コアンダ羽根の後方端が吹出口の前方となる位置へ移動し、コアンダ羽根の外側面の前方端における接線方向が前方上向きとなる姿勢を採り、吹出空気の方向を天井方向に変える。

【0007】

本発明者は、吹出空気を部屋の天井面に沿った気流にする天井吹きモードを実行可能な空気調和機において、冷房運転時に天井吹きモードを実行したときに、天井面に沿った気流が天井面から剥離する剥離位置について検討したところ、吹出口から吹き出される吹出空気の温度を変更して、吹出空気の空気密度を変えることで、天井面に沿った気流の剥離位置を調整することができることを見出した。

【0008】

そこで、本発明の第１観点に係る空気調和機では、コアンダ羽根により吹出口から吹き出された吹出空気を自己の外側面に沿ったコアンダ気流にして天井面へと誘導する天井吹きモードを実現し、このコアンダ羽根を用いて天井面に沿った気流を形成する。そして、冷房運転において天井吹きモードを実行する場合に、吹出空気の温度を変更することで、天井面に沿った気流の剥離位置を調整している。この空気調和機では、剥離位置を調整することで、天井面に沿った気流を、吹出口から遠いエリアだけでなく、吹出口から近いエリアにも導くことができる。

【0009】

これによって、天井面に沿った気流が天井面から剥がれる位置を調整することで、部屋全体の快適性を図ることができる。

【0010】

本発明の第２観点に係る空気調和機は、第１観点の空気調和機において、制御部は、ファンの回転数及び／又は圧縮機の回転数を調整して、吹出空気の温度を変更することで、吹出口から剥離位置までの距離を変更する。この空気調和機では、ファンの回転数及び／又は圧縮機の回転数を調整することで、吹出空気の温度を変更し、この結果、吹出空気の空気密度を変えることができる。

【0011】

本発明の第３観点に係る空気調和機は、第２観点の空気調和機において、制御部は、ファンを一定の回転数で回転させ、かつ、圧縮機の回転数を上げて、吹出空気の温度を下げることで、吹出口から剥離位置までの距離を短くする。この空気調和機では、ファンを一定の回転数で回転させ、かつ、圧縮機の回転数を上げて、吹出空気の温度を下げることで、吹出空気の空気密度を上げている。この結果、吹出口から剥離位置までの距離を短くすることができる。これにより、天井面に沿った気流の剥離位置を吹出口に近づけることができるため、吹出空気を吹出口から近いエリアに導くことができる。

【0012】

本発明の第４観点に係る空気調和機は、第２観点に空気調和機において、制御部は、ファンの回転数を下げ、かつ、圧縮機を一定の回転数で回転させて、吹出空気の温度を下げることで、吹出口から剥離位置までの距離を短くする。この空気調和機では、ファンの回転数を下げ、かつ、圧縮機を一定の回転数で回転させて、吹出空気の温度を下げることで、吹出空気の空気密度を上げている。この結果、吹出口から剥離位置までの距離を短くすることができる。これにより、天井面に沿った気流の剥離位置を吹出口に近づけることができるため、吹出空気を吹出口から近いエリアに導くことができる。

【0013】

本発明の第５観点に係る空気調和機は、第１観点又は第２観点の空気調和機において、制御部は、蒸発器を通過する冷媒の蒸発温度の目標値である目標蒸発温度を調整することで、吹出空気の温度を変更する。この空気調和機では、冷媒の目標蒸発温度を調整することで、吹出空気の温度を変更し、この結果、吹出空気の空気密度を変えることができる。

【0014】

本発明の第６観点に係る空気調和機は、第１観点から第５観点のいずれかの空気調和機において、人検知センサ、及び／又は、床温度センサを更に備える。人検知センサは、部屋の所定エリア内における人の存在の有無を検知するものである。床温度センサは、部屋における床面の温度を検知するものである。また、制御部は、人検知センサ、及び／又は、床温度センサの検知結果に基づいて、剥離位置を決定する。このため、空気調和機が人検知センサを備えている場合には、剥離位置を、人検知センサが人の存在を検知したエリアに決定することで、発熱体である人が存在していないエリアよりも温度が高いと考えられるエリアに天井面に沿った気流を導くことができる。また、空気調和機が床温度センサを備えている場合には、剥離位置を、他のエリアよりも床面の温度が高いエリアに決定することで、床面の温度が他のエリアよりも高いと考えられるエリアに天井面に沿った気流を導くことができる。

【0015】

これによって、部屋内における温度ムラの発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の第１観点に係る空気調和機では、部屋全体の快適性を図ることができる。

【0017】

本発明の第２観点に係る空気調和機では、吹出空気の空気密度を変えることができる。

【0018】

本発明の第３観点に係る空気調和機では、吹出空気を吹出口から近いエリアに導くことができる。

【0019】

本発明の第４観点に係る空気調和機では、吹出空気を吹出口から近いエリアに導くことができる。

本発明の第５観点に係る空気調和機では、吹出空気の空気密度を変えることができる。

【0020】

本発明の第６観点に係る空気調和機では、部屋内における温度ムラの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る空気調和機の備える冷媒回路の概略図。

【図2】空気調和機の備える制御装置の制御ブロック図。

【図3】室内機の外観斜視図。

【図4】運転停止時の室内機の断面図。

【図5】運転時の室内機の断面図。

【図6】運転時の室内機の断面図。

【図7】天井面に沿った気流が天井面から剥離するエリアを説明するための図。

【図8】異なる設定温度に設定した場合の剥離位置を説明するための図。

【図9】変形例Ｂに係る空気調和機の備える制御装置の制御ブロック図。

【図10】変形例Ｂに係る空気調和機において、天井面に沿った気流が天井面から剥離するエリアを説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る空気調和機１０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。

【0023】

（１）空気調和機の全体構成
空気調和機１０は、室外機２０と、室内機３０と、制御装置６０（図２参照）と、を備えている。なお、本実施形態の空気調和機１０は、図１に示すように、１台の室外機２０と、１台の室内機３０とが冷媒配管によって並列に接続されているペア型の空気調和機である。また、この空気調和機１０は、冷房運転及び暖房運転を含む各種運転を行う。なお、本実施形態の空気調和機１０は、ペア型の空気調和機であるが、これに限定されず、１台の室外機２０に複数台の室内機３０が接続されたマルチ型の空気調和機であってもよい。

【0024】

また、この空気調和機１０では、室外機２０と室内機３０とが冷媒配管によって接続されることで、蒸気圧縮式の冷媒回路１１が構成されている。冷媒回路１１には、圧縮機２１と、室内熱交換器３３と、電動膨張弁２２と、室外熱交換器２４と、が順に接続されている。

【0025】

（２）詳細構成
（２−１）室外機
室外機２０は、室外に設置されており、図１に示すように、圧縮機２１、四路切替弁２３、アキュムレータ２５、室外熱交換器２４、室外ファン２８、及び、電動膨張弁２２等を内部に収納している。

【0026】

圧縮機２１は、回転数が可変なインバータ式の圧縮機であって、吸入したガス冷媒を圧縮するためのものである。

【0027】

電動膨張弁２２は、室内熱交換器３３と室外熱交換器２４との間の冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うための弁である。なお、本実施形態では、膨張機構として電動膨張弁２２が採用されているが、冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うことができる機構であれば膨張機構はこれに限定されない。

【0028】

室外熱交換器２４は、主に、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管から挿通される複数のフィンとから構成されている。室外熱交換器２４は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。また、室外熱交換器２４は、室外空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、室外ファン２８が室外熱交換器２４に接触する空気流れを生成することで、室外空気と室外熱交換器２４を流れる冷媒とを熱交換させることができる。

【0029】

室外ファン２８は、室外空気を室外機２０内に取り込み、室外熱交換器２４において冷媒と熱交換させた後に、室外機２０外に排出するためのファンである。なお、本実施形態における室外ファン２８は、ファンモータ２８ａによって駆動されるプロペラファンである。

【0030】

また、四路切替弁２３は、冷媒回路１１を流れる冷媒の流路を変更する切替機構を構成している。四路切替弁２３は、圧縮機２１の吐出部２１ａと室外熱交換器２４とを接続し、かつ、室内熱交換器３３と圧縮機２１の吸入部２１ｂとを接続する第１状態（図１の実線参照）と、圧縮機２１の吐出部２１ａと室内熱交換器３３と接続し、かつ、室外熱交換器２４と圧縮機２１の吸入部２１ｂとを接続する第２状態（図１の破線参照）とに切り替わることで、冷媒回路１１における冷媒の循環方向が可逆に構成されている。

【0031】

さらに、アキュムレータ２５は、液冷媒とガス冷媒とを分離するためのものであり、冷媒回路１１において、圧縮機２１の吸入部２１ｂと四路切替弁２３とを接続する冷媒配管に設けられている。

【0032】

（２−２）室内機
室内機３０は、部屋の側壁面等に設置される壁掛け型の室内機である。また、室内機３０は、室内熱交換器３３及び室内ファン３４を内部に収容している。

【0033】

室内熱交換器３３は、主に、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管から挿通される複数のフィンとから構成されている。室内熱交換器３３は、暖房運転時には、凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。また、室内熱交換器３３は、室内空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、室内ファン３４が室内熱交換器３３に接触する空気流れを生成することで、部屋内の空気と室内熱交換器３３を流れる冷媒とを熱交換させることができる。

【0034】

室内ファン３４は、部屋内の空気を室内機３０内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器３３との間で熱交換を行った後の空気を部屋内に吹き出させるためのファンである。なお、本実施形態における室内ファン３４は、回転駆動することによって、回転軸と交わる方向に空気流を生成するクロスフローファンである。

【0035】

（２−３）制御装置
制御装置６０は、図２に示すように、室外機２０及び室内機３０の備える各種機器と接続されており、リモートコントローラ８０を介したユーザーからの運転指令に基づいて、冷房運転及び暖房運転を含む各種運転に応じた各種機器の動作制御を行う。例えば、冷房運転を行う場合には、制御装置６０は、四路切替弁２３を第１状態に切り替えるとともに、圧縮機２１、室外ファン２８、室内ファン３４及び電動膨張弁２２を、ユーザーによって設定されている設定温度及び設定風量や部屋内の空気温度等に応じて駆動させる。一方で、暖房運転を行う場合には、制御装置６０は、四路切替弁２３を第２状態に切り替えるとともに、圧縮機２１、室外ファン２８、室内ファン３４及び電動膨張弁２２を、設定温度及び設定風量や部屋内の空気温度等に応じて駆動させる。

【0036】

また、制御装置６０は、後述する各種運転モードを実行可能な実行部６１を有している。

【0037】

（３）室内機の詳細構成
図３は、運転停止時の室内機３０の外観図である。図４は、運転停止時の室内機３０の断面図である。図５は、天井吹きモード実行時の室内機３０の断面図である。図６は、斜め方向から視た天井吹きモード実行時の室内機３０の断面図である。

【0038】

室内機３０は、本体ケーシング３１、室内熱交換器３３、室内ファン３４、水平羽根４１、及び、コアンダ羽根４２を備えている。

【0039】

本体ケーシング３１は、天面部３１ａ、前面パネル３１ｂ、背面板３１ｃ及び下部水平板３１ｄを有し、内部に室内熱交換器３３及び室内ファン３４を収納している。

【0040】

天面部３１ａは、本体ケーシング３１の上部に位置し、天面部３１ａの前部には、吸込口３９が設けられている。

【0041】

前面パネル３１ｂは室内機３０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３１ｂは、その上端が天面部３１ａ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。また、前面パネル３１ｂには、コアンダ羽根４２を収納可能な収容部３７が設けられている。

【0042】

室内熱交換器３３及び室内ファン３４は、底フレーム３６に取り付けられている。また、室内熱交換器３３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３４が位置している。

【0043】

また、本体ケーシング３１の下部には、吹出口３５が設けられている。吹出口３５は、本体ケーシング３１の長手方向を長辺とする長方形の開口である。吹出口３５は、吹出流路３８によって本体ケーシング３１の内部と繋がっている。吹出流路３８は、吹出口３５から底フレーム３６のスクロールに沿って形成されている。そして、部屋内の空気は、室内ファン３４の稼動によって吸込口３９、室内熱交換器３３を経て室内ファン３４に吸い込まれ、室内ファン３４から吹出流路３８を経て吹出口３５から吹き出される。

【0044】

さらに、吹出口３５近傍には、室内機３０の長手方向に長い板状の水平羽根４１が回動自在に取り付けられている。水平羽根４１は、モータ（図示せず）によって駆動して、傾斜角度が異なる複数の姿勢を採ることで、吹出口３５から吹き出される吹出空気の上下方向の流れを変更することができる。

【0045】

また、吹出口３５の近傍であって、水平羽根４１の上方には、コアンダ羽根４２が設けられている。コアンダ羽根４２は、室内機３０の長手方向に長い板状の部材である。なお、コアンダ羽根４２は、運転停止時には、前面パネル３１ｂに設けられた収容部３７に収容される。

【0046】

コアンダ羽根４２は、モータ（図示せず）によって駆動して、傾斜角度が異なる複数の姿勢を採ることが可能である。例えば、コアンダ羽根４２は、回動することによって収容部３７から離れて、図５に示すように、前端が後端よりも上方に傾斜した姿勢を採ったり、図５に示す状態からさらに回転して前端と後端とがほぼ水平となるような姿勢を採ったり、さらに回転して前端が後端よりも下方に傾斜した姿勢を採ったりする。

【0047】

（４）各種運転モードについて
次に、制御装置６０の有する実行部６１によって実行される各運転モードについて説明する。

【0048】

実行部６１によって実行される各運転モードには、通常吹きモードと、天井吹きモードと、下吹きモードと、が含まれる。なお、運転モードの選択は、ユーザーがリモートコントローラ８０等を介して行うことができるものとする。また、運転モードは、空気調和機１０で行われる各種運転に応じて、自動的に変更されるように制御することも可能である。

【0049】

（４−１）通常吹出モード
通常吹きモードでは、水平羽根４１のみを回動させて吹出空気の方向が調整される。具体的には、実行部６１が、水平羽根４１の内側面４１ｂが略水平になる位置まで水平羽根４１を回動させることで、吹出空気を、水平羽根４１の内側面４１ｂに沿った前方吹きの気流にしたり、水平羽根４１の内側面４１ｂを、水平よりも前下がりになるまで水平羽根４１を回動させることで、吹出空気を、水平羽根４１の内側面４１ｂに沿った前方下向きの気流にしたりする。

【0050】

（４−２）天井吹きモード
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」）。そして、天井吹きモードは、このコアンダ効果を利用したモードである。

【0051】

天井吹きモードでは、水平羽根４１及びコアンダ羽根４２を回動させて吹出空気の方向が調整される。具体的には、実行部６１は、水平羽根４１の内側面４１ｂが略水平になるまで水平羽根４１を回動させる。次に、実行部６１は、コアンダ羽根４２の外側面４２ａが前方上向きとなるまでコアンダ羽根４２を回動させる。これにより、水平羽根４１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４２の外側面４２ａに付着した流れとなり、外側面４２ａに沿ったコアンダ気流に変わる。したがって、水平羽根４１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４２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４２の外側面４２ａ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。そして、天井方向に吹き出された吹出空気は、コアンダ効果により、部屋の天井面に沿った気流になる。

【0052】

（４−３）下吹きモード
下吹きモードは、水平羽根４１の姿勢がスクロールの終端Ｆの接線Ｌ０よりも下向きになる場合に実行されるモードであって、水平羽根４１及びコアンダ羽根４２を回動させて吹出空気の方向が調整される。具体的には、下吹きモードでは、実行部６１が、水平羽根４１の内側面４１ｂが下向きなるまで水平羽根４１を回動させる。次に、実行部６１は、コアンダ羽根４２の外側面４２ａが下向きとなるまでコアンダ羽根４２を回動させる。これにより、吹出空気は、水平羽根４１とコアンダ羽根４２との間を通過し、下向きに吹き出される。

【0053】

（５）天井吹きモード実行時の各種機器の動作制御について
冷房運転が行われているときに、ユーザーによって「天井吹きモード」が選択された場合、実行部６１は、水平羽根４１及びコアンダ羽根４２を駆動させるだけでなく、天井面に沿った気流が天井面から剥離する剥離位置を調整するために、吹出口３５から吹き出される吹出空気の温度（以下、吹出温度という）を、所定時間毎に自動的に変更する。具体的には、実行部６１は、設定温度等に基づいて駆動している室内ファン３４の回転数及び圧縮機２１の回転数を、所定時間毎に調整することで、設定温度に基づいて決定されている吹出温度を所定温度だけ変更する。なお、実行部６１による吹出温度の所定時間毎の変更は、冷房運転を開始してから部屋内の平均温度が設定温度に達した後の期間（安定期）に行われるものとする。そして、実行部６１は、この安定期に、室内ファン３４の回転数を変えずに、圧縮機２１の回転数を上げることで、吹出温度を下げる制御を行う。

【0054】

なお、上記所定時間、すなわち、吹出温度を自動的に変更する時間の間隔は、机上計算やシミュレーション、実験等によって適宜決定されている。また、実行部６１による吹出温度の変更は、一定時間（例えば、１分間）だけ行われる。

【0055】

（６）天井面に沿う気流の天井面からの剥離位置と吹出温度との関係について
図７は、試験室内の所定エリアを示す図である。図８は、冷房運転時に天井吹きモードを実行した場合に、天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥離する剥離位置を説明するための図であって、（ａ）は、設定温度を２８度とした場合の剥離位置を示しており、（ｂ）は、設定温度を２０度とした場合の剥離位置を示している。なお、図７及び図８は、試験室内の側壁面Ｈａに設置した室内機３０について、冷房運転時に、天井吹きモードを実行させた結果である。

【0056】

吹出空気が部屋の天井方向に向かって吹き出されると、コアンダ効果により、部屋の天井面に沿った気流になる。そして、この気流は、コアンダ効果により、天井面Ｃから剥がれ難くなっているため、吹出口３５から離れた遠くのエリアまで気流を導くことができる。

【0057】

ここで、本発明者は、冷房運転時に、吹出空気を部屋の天井面Ｃに沿った気流にした場合の部屋内の温度分布を調査したところ、室内機３０周辺の吹出口３５から近いエリア（図７に示すエリアＡ１）の温度が、吹出口３５から遠いエリア（図７に示すエリアＡ２）の温度よりも高いという結果を得た。このことから、冷房運転時に、吹出空気を部屋の天井面Ｃに沿った気流にした場合、吹出口３５から近いエリアの温度が下がりにくいことが判明した。

【0058】

この結果から、本発明者は、天井面Ｃに沿った気流が形成される天井吹きモードの実行時に、天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥がれる剥離位置を室内機３０に近づけることができれば、室内機３０に近いエリアにも天井面Ｃから床面に向かう気流を導くことができるため、吹出口３５から近いエリアの温度も下げることができると考えた。

【0059】

そこで、まず、本発明者は、剥離位置を吹出口３５に近づける手段として、室内ファン３４の回転数を下げて、吹出空気の風量を少なくするという手段を考えた。そこで、本発明者は、室内ファン３４の回転数に応じて、天井面Ｃに沿った気流が天井から剥離する剥離位置が変化するか否かを検証した。この結果、室内ファン３４の回転数だけを下げても、天井面Ｃに沿った気流の剥離位置はほとんど変化しなかった。

【0060】

次に、本発明者は、剥離位置を室内機３０に近づける手段として、吹出温度を下げて、吹出空気の密度を上げるという手段を考えた。そこで、本発明者は、吹出温度に応じて、天井面Ｃに沿った気流が天井から剥離する剥離位置が変化するか否かを検証するために、異なる設定温度で冷房運転を行い、天井吹きモードを実行した。なお、異なる設定温度で冷房運転を行うことで検証を試みた理由は、冷房運転では、設定温度を変更することで、室内熱交換器３３を流れる冷媒の目標蒸発温度が変更され、この結果、吹出口３５から吹き出される吹出温度が変化するためである。

【0061】

そして、冷房運転において天井吹きモードを実行させる際に、設定温度を２８度に設定した場合と、設定温度を２０度に設定した場合とで、室内機３０の設置されている部屋の側壁面Ｈａから剥離位置までの距離を比較したところ、設定温度が２８度である場合には、側壁面Ｈａから剥離位置までの距離が、約５ｍであったのに対して、設定温度が２０度である場合には、側壁面Ｈａから剥離位置までの距離が、約４ｍであった（図８参照）。

【0062】

この結果から、吹出温度を下げることで、室内機３０が設置されている側壁面Ｈａから天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥がれる剥離位置までの距離を短くすることができることが明らかとなった。このことから、本発明者は、吹出温度を変更することで、天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥がれる剥離位置を調整できることを見出した。

【0063】

なお、室内ファン３４の回転数だけを下げても天井面Ｃに沿った気流の剥離位置が変化しなかった理由は、設定温度を変更しなければ、吹出温度が一定に保たれるように圧縮機２１の能力制御が自動的に行われるためであると考えられる。

【0064】

そして、本実施形態では、冷房運転時に天井吹きモードが実行される際の吹出温度を変更する手段として、室内ファン３４の回転数を一定にし、かつ、圧縮機２１の回転数を変更することにした。

【0065】

（７）特徴
（７−１）
冷房運転時に天井面Ｃに沿った気流が形成される場合、この天井面Ｃに沿った気流は、コアンダ効果により、天井面Ｃから剥がれ難くなっている。このため、室内機から遠いエリアには、天井面Ｃに沿った気流、すなわち、天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流が導かれるが、室内機から近いエリアには、天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流が導かれないために、室内機から近いエリアの空気が調和されにくくなり、この結果、部屋全体の快適性を損なうおそれがある。

【0066】

そこで、本発明者は、天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥がれる剥離位置について検討した結果、室内機３０が設置されている側壁面Ｈａから剥離位置までの距離は、吹出温度が低いほど短くなることを発見した。このことから、本発明者は、吹出温度を変更して、吹出空気の密度を変更することで、天井面Ｃに沿った気流が天井面Ｃから剥がれる剥離位置を調整できることを見出した。

【0067】

そして、本実施形態では、冷房運転が行われているときに、ユーザーによって「天井吹きモード」が選択された場合、実行部６１は、設定温度に基づいて決定されている吹出温度を自動的に変更することで、部屋の天井面Ｃに沿った気流の天井面Ｃからの剥離位置を調整している。このため、天井面Ｃに沿った気流を、天井面Ｃにおいて、特定の位置以外の位置からも剥離させることができるため、特定のエリア以外のエリアにも、天井面から床面へと向かう気流を導くことができる。したがって、部屋内の温度が安定している安定期となり吹出温度が高くなることで、天井面Ｃに沿った気流が吹出口３５から遠いエリアに導かれているときに、強制的に吹出温度を下げる制御が行われることで、天井面Ｃに沿った気流を、天井面Ｃにおいて、室内機３０に近い位置で天井面Ｃから剥離させることができるため、室内機３０、すなわち、吹出口３５から近いエリアに天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流を導くことができる。この結果、吹出口３５から近いエリアに、天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流を間欠的に導くことができるため、剥離距離が調整されない天井吹きモードでは空気が調和されにくい吹出口３５近傍のエリアの空気を調和することができる。

【0068】

これにより、この空気調和機１０では、部屋全体の快適性を図ることができている。

【0069】

（７−２）
本実施形態では、室内熱交換器３３における冷媒の目標蒸発温度を変更して吹出温度を変更する手段として、室内ファン３４の回転数を一定にし、かつ、圧縮機２１の回転数を変更している。この空気調和機１０では、室内ファン３４の回転数を一定にし、かつ、圧縮機２１の回転数を変更して、吹出温度を変更することで、剥離位置を調整している。

【0070】

（７−３）
本実施形態では、吹出温度を下げる場合には、室内ファン３４の回転数を変えずに、圧縮機２１の回転数を上げる制御が行われている。この空気調和機１０では、室内ファン３４の回転数を変えずに、圧縮機２１の回転数を上げて、吹出空気の空気密度を上げることで、吹出口３５から剥離位置までの距離を短くしている。これにより、天井面Ｃに沿った気流の剥離位置を吹出口３５に近づけることができている。

【0071】

（７−４）
本実施形態では、コアンダ羽根４２と水平羽根４１とが共同することで、吹出口３５から吹き出された吹出空気を、コアンダ羽根４２の外側面４２ａに沿ったコアンダ気流にして、天井面Ｃへと誘導している。このため、簡易な構成で、吹出空気を、天井面Ｃに沿った気流にすることができる。また、例えば、室内機３０の前面パネル３１ｂに沿うことで、吹出空気が、天井面Ｃに沿った気流になる場合と比較して、ショートサーキットが発生するおそれを低減することができる。

【0072】

（８）変形例
（８−１）変形例Ａ
上記実施形態では、室内熱交換器３３における冷媒の目標蒸発温度を変更して吹出温度を変更するために、室内ファン３４の回転数を一定にし、かつ、圧縮機２１の回転数を変更している。しかしながら、吹出温度を変更することができれば、冷媒の蒸発温度を調整する方法はこれに限定されない。

【0073】

例えば、実行部６１が、圧縮機２１の回転数を一定にし、かつ、室内ファン３４の回転数を変更する制御を行うことで、冷媒の目標蒸発温度を調整してもよい。具体的には、吹出温度を下げる場合には、圧縮機２１を一定の回転数で回転させ、かつ、室内ファン３４の回転数を下げる制御を行う。また、吹出温度を上げる場合には、圧縮機２１を一定の回転数で回転させ、室内ファン３４の回転数を上げる制御を行う。このような制御が行われても、室内熱交換器３３における冷媒の蒸発温度を調整することができるため、吹出温度を変更することができ、この結果、冷房運転時に天井吹きモードが実行される場合に、天井面Ｃに沿った気流が天井から剥離する剥離位置を調整することができる。

【0074】

（８−２）変形例Ｂ
図９は、変形例Ｂに係る空気調和機の備える制御装置１６０の制御ブロック図である。なお、図９では、上記実施形態と同様の構成の機器については、上記実施形態と同様の符号を付している。

【0075】

上記実施形態では、実行部６１による吹出温度の変更は、所定時間毎に行われている。このため、所定時間毎に剥離位置が変更されている。

【0076】

これに代えて、空気調和機が各種センサを備えている場合には、各種センサの検知結果に基づいて、剥離位置が決定されてもよい。

【0077】

以下には、空気調和機が、部屋の所定エリア内における人の存在の有無を検知する人検知センサ９１を備えている場合について説明する。空気調和機が人検知センサ９１を備えている場合には、冷房運転時に天井吹き気流が実行されるときに、人検知センサ９１によって人の存在が検知されたエリア内に天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流が導かれるように、或いは、人検知センサ９１によって人の存在が検知されたエリア以外のエリア内に天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流が導かれるように、実行部１６１が剥離位置を決定してもよい。なお、実行部１６１も、上記実施形態の実行部６１と同様に、吹出温度を変更する制御は、部屋内の温度が安定した安定期に行われるものとする。

【0078】

例えば、図１０に示すように、人検知センサ９１が、室内機１３０が設置されている側壁面Ｈａに対向する側壁面Ｈｂを含むエリアＡ４と、エリアＡ４よりも室内機１３０近傍のエリアＡ３と、における人の存在の有無を検知可能なセンサである場合には、人検知センサ９１によってエリアＡ３内で人の存在が検知されたときに、実行部１６１がエリアＡ３内に剥離位置を決定してもよい。この場合、部屋内の温度が安定している安定期となり吹出温度が高くなることで、天井面Ｃに沿った気流が吹出口３５から遠いエリアであるエリアＡ４に導かれている場合であって、吹出口３５から近いエリアであるエリアＡ３内で人の存在が検知された場合に、吹出空気の温度が下げられることで、エリアＡ３に天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流を導くことができる。この結果、発熱体である人が存在するために、エリアＡ４よりも温度が高くなると考えられるエリアＡ３の温度を積極的に下げることができる。これにより、部屋内の温度ムラの発生を抑制することができる。また、天井面Ｃから剥離した気流はエアシャワーのような気流となって床面へと向かう。このため、剥離位置が人の頭上になったとしても、吹出口３５から吹き出された気流が直接人に当たる場合と比較して、ドラフト感を抑えることができる。

【0079】

一方で、実行部１６１が、人検知センサ９１によってエリアＡ３内で人の存在が検知されたときに、実行部１６１がエリアＡ３以外のエリアに、すなわち、エリアＡ４内に天井から剥離した気流が向かうように剥離位置を決定する場合には、天井面Ｃに沿った気流がエリアＡ３内に居る人に当たりにくくなるため、部屋内に居る人に対してドラフト感を与えるおそれを低減することができる。

【0080】

また、空気調和機が、人検知センサ９１に代えて、或いは、人検知センサ９１に加えて、部屋における床面の温度を検知するサーモパイル等の床温度センサ９２を備えている場合には、冷房運転時に天井吹き気流が実行されるときに、床温度センサ９２によって床面温度が他のエリアよりも高いエリア内に、天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流が導かれるように、実行部１６１が剥離位置を決定してもよい。

【0081】

例えば、床温度センサ９２によって検知された床面の温度が、吹出口３５に近いエリアの方が吹出口３５から遠いエリアよりも高い場合に、実行部１６１が吹出口３５から近いエリア内に剥離位置を決定してもよい。この場合、部屋内の温度が安定している安定期となり吹出温度が高くなることで、天井面Ｃに沿った気流が吹出口３５から遠いエリアに導かれている場合であって、吹出口３５から近いエリアの床面の温度が高い場合に、吹出空気の温度が下げられることで、吹出口３５から近いエリアに天井面Ｃから剥離して床面へと向かう気流を導くことができる。この結果、吹出口３５に近いエリアの床面の温度を積極的に下げることができるため、部屋内の温度ムラの発生を抑制することができる。

【0082】

なお、上記実施形態では、設定温度に基づく吹出温度が一定時間だけ変更されることで、設定温度に基づく吹出温度に応じた剥離位置が一定時間だけ変更されているが、空気調和機が床温度センサ９２を備えている場合には、実行部１６１によって吹出温度が変更されて床面温度の高いエリアの温度が積極的に下げられた後、該エリアの床面温度が他のエリアと同等程度の温度になったときに、吹出温度の変更が解除されてもよい。これにより、一定時間だけ温度が積極的に下げられる場合と比較して、床面全体における床面温度の差がさらに小さくなるため、部屋内の温度ムラの発生をさらに抑制することができる。

【0083】

（８−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、室内機３０がコアンダ羽根４２を備えており、コアンダ羽根４２と水平羽根４１とが共同することで、吹出空気を天井面Ｃに沿った気流にする天井吹きモードが実行されている。しかしながら、吹出空気を天井面Ｃに沿った気流にすることができれば、室内機３０の構成はこれに限定されず、室内機３０がコアンダ羽根４２を備えていなくてもよい。

【0084】

（８−４）変形例Ｄ
上記実施形態の空気調和機１０は、暖房運転及び冷房運転を実行可能な空気調和装置であるため、冷媒回路１１には四路切替弁２３が接続さているが、冷房運転のみ実行可能な空気調和機であれば、冷媒回路に四路切替弁が接続されていなくてもよい。

【0085】

（８−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、実行部６１は、天井吹きモードを実行する際に、剥離距離が自動的に変更されるように、吹出温度を自動的に変更している。

【0086】

これに代えて、天井吹きモード実行時に、実行部６１によって吹出温度が自動的に変更されるか否かを、ユーザーが設定可能であってもよい。

【0087】

（８−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、実行部６１は、天井吹きモードを実行する際に、所定時間毎に吹出温度を所定温度だけ変更し、変更してから一定時間が経過すると吹出温度を変更する制御を解除する。このため、冷房運転時に、天井吹きモードが実行されると、所定時間毎に、一定時間だけ、設定温度に基づいて決定されている吹出温度が変更されることになる。これに代えて、実行部６１が、天井吹きモードを実行する際に、吹出温度を段階的に変更するようにしてもよい。吹出温度が段階的に変更されることで、天井面Ｃの様々な位置で、天井面Ｃに沿った気流を天井面Ｃから剥離させることができるため、部屋内の空気が攪拌されやすくなり、部屋内に温度ムラが生じるおそれを低減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明は、天井面に沿った気流が天井面から剥がれる位置を調整することで、部屋全体の快適性を図ることができるため、天井面に沿った気流を形成可能な空気調和機への適用が有効である。

【符号の説明】

【0089】

１０ 空気調和機
１１ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 電動膨張弁（膨張機構）
２４ 室外熱交換器（凝縮器）
３３ 室内熱交換器（蒸発器）
３４ 室内ファン（ファン）
３５ 吹出口
４２ コアンダ羽根
４２ａ 外側面（面）
６１ 実行部（制御部）
９１ 人検知センサ
９２ 床温度センサ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0090】

【特許文献1】特開２００３−２３２５３１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】