(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
[A]第1実施形態(
図1〜
図4)
図1は、第1実施形態に係る空気調和機の室内ユニットを示す概略側断面図である。この
図1に示す空気調和機の室内ユニット10は、天井1に吊り下げられる天井吊り型の室内ユニットである。そして、この室内ユニット10は、直方体形状のケーシング11と、このケーシング11内の中央位置に配置された送風機12と、ケーシング11内で送風機12の周囲を囲うように設置された熱交換器13と、を有して構成される。ケーシング11に吸込口14及び吹出口15が開口して形成される。また、熱交換器13は、ドレン受け19を介してケーシング11に支持される。
【0012】
吸込口14は、ケーシング11の底面16に形成され、送風機12の回転駆動時に室内の空気をケーシング11内に吸い込む。この吸い込まれた空気は、約90度屈曲して熱交換器13へ流れる。また、吹出口15は、ケーシング11の4つの側面17の全てに、各熱交換器13に対応して形成され、ケーシング11内に吸い込まれ熱交換器13により熱交換された空気を室内へ吹き出す。このケーシング11内での空気の流れを、
図1に矢印Aで示す。吹出口15がケーシング11の側面17の全てに設けられたことで、熱交換された空気が室内ユニット10周囲の互いに直交する4方向へ吹き出される。
【0013】
各吹出口15は、ケーシング11の側面17の高さ方向に複数、例えば5つ連続して配置された吹出口エレメント15A、15B、15C、15D及び15Eにより構成される。そして、これらの吹出口エレメント15A〜15Eのそれぞれに、吹出口変更手段としての回転ルーバ18が配設される。吹出口エレメント15A〜15Eのそれぞれの回転ルーバ18が回転してケーシング11の側面17に対し平行位置になることで、吹出口エレメント15A〜15Eのそれぞれは閉状態となる。また、吹出口エレメント15A〜15Eのそれぞれの回転ルーバ18が回転してケーシング11の側面17に対し垂直位置になることで、吹出口エレメント15A〜15Eのそれぞれは開状態になる。
【0014】
従って、回転ルーバ18は、開状態とすべき吹出口エレメント15A〜15Eの数を変更することで、吹出口15の開口面積を変更し、開状態とすべき吹出口エレメント15A〜15Eの位置を変更することで、吹出口15の開口位置を変更する。このように、吹出口15は回転ルーバ18により、その開口面積及び開口位置が変更される。尚、吹出口エレメント15A〜15Eの各開口面積は異なるものであってもよいが、本実施形態では同一に設定されている。
【0015】
具体的には、
図2(A)に示すように、熱交換器13の高さに対し例えば1/2よりも下側に位置する吹出口エレメント15D及び15Eを開状態とすることで、吹出口15から吹き出される空気は、矢印A1に示すように下向きの風向となる。また、
図2(B)に示すように、吹出口15における中央及び下側に位置する吹出口エレメント15C及び15Dを開状態とすることで、吹出口15から吹き出される空気は、矢印A2に示すように斜め下向きの風向となる。
【0016】
更に、
図2(C)に示すように、吹出口15における天井1に最も近い最上位置の吹出口エレメント15Aのみを開状態とすることで、吹出口15から吹き出される空気は、矢印A3に示すように水平向きの風向になると共に、吹出口15の開口面積が
図2(A)及び(B)の場合に比べて約1/2となる。ここで、吹出速度=風量/吹出口面積であることから、
図2(C)の場合には、吹出口15から吹き出される空気の吹出速度が増大して、吹き出される空気の到達距離が長くなる。
【0017】
更に、吹出口15の開口面積を変更する例を
図3に示す。この
図3では、吹出口15は吹出口エレメント15A〜15Dにより構成されている。
図3(A)は、吹出口15の最下位置の吹出口エレメント15Dのみを開状態として、空気を下向きに吹出速度大で吹き出す例であり、その流動状況を符号P1で示す。また、
図3(B)は、吹出口15の最上位置の吹出口エレメント15Aのみを開状態として、空気を水平向きに吹出速度大で吹き出す例であり、その流動状況を符号P2に示す。空調を実施したい空間領域が大空間であったり、風速を体感させたい場合には、吹出口エレメント15A〜15Dのいずれか1つを開状態として吹出口15の開口面積を縮小することで、吹出口15から吹き出される空気の吹出速度を増大させて、大空間に均一な空調を実現する。
【0018】
また、
図3(C)は、吹出口エレメント15A〜15Dの全てを開状態として、空気を水平向きに吹出速度小で吹き出す例であり、その流動状況を符号P3で示す。空調を実施したい空間領域が小空間であったり、風速を体感させたくない場合には、吹出口エレメント15A〜15Dの複数または全てを開状態として吹出口15の開口面積を拡大することで、吹出口15から吹き出される空気の吹出速度を減少させて、室内ユニット10付近の小空間に空調を実現する。
【0019】
以上のように構成されたことから、本第1実施形態によれば、次の効果(1)及び(2)を奏する。
(1)回転ルーバ18を回転することで、開状態とする吹出口エレメント15A〜15Eの数の変更して、吹出口15の開口面積を変更するので、室内ユニット10の熱交換器13により熱交換されて吹出口15から吹き出される空気の吹出速度を制御できる。従って、空調を実施したい空間領域が大空間である場合などでは、吹出口15の開口面積を縮小させて空気の吹出速度を増大させることで、大空間に均一な空調を実現できる。また、空調を実施したい空間領域が小空間である場合などでは、吹出口15の開口面積を拡大させて空気の吹出速度を減少させることで、室内ユニット10付近の小空間を効果的に空調できる。これらの結果、空調を実施したい空間領域に応じて、無駄なく最適な空調を実現できる。
【0020】
(2)回転ルーバ18を回転することで、開状態とする吹出口エレメント15A〜15Eの位置を変更して、吹出口15の開口位置を変更するので、吹出口15から吹き出される空気の風向を制御できる。このように、室内ユニット10の吹出口15の所望位置から空気が吹き出されることで、快適性を向上させることができる。
【0021】
なお、
図4に示す室内ユニット20のように、ケーシング11における側面17の内側に、吹出口15に対して昇降し且つ開口21を備えたスライダ22を設け、このスライダ22を昇降させるようにしてもよい。このスライダ22の上端及び下端には、可撓性の遮蔽部材23が設けられている。スライダ22を昇降させることで、開口21の位置が変更され、これに応じて吹出口15の開口位置が変更されるので、吹出口15から吹き出される空気の向き(風向)を制御できる。従って、この室内ユニット20においても、上記効果(2)と同様な効果を奏する。
【0022】
[B]第2実施形態(
図5、
図6)
図5は、第2実施形態に係る空気調和機の室内ユニットを示し、(A)は概略側断面図、(B)は
図5(A)のV矢視図である。この第2実施形態における空気調和機の室内ユニット30は、天井1内に埋め込まれる天井埋込型の室内ユニットである。そして、この室内ユニット30は、直方体形状のケーシング本体31と、このケーシング本体31の下部に設置される正面視ロ字形状の化粧パネル32と、この化粧パネル32の内側に昇降可能に配置され、中央に吸込口34を備えた吸込口パネル33と、ケーシング本体31内の中央位置に配置された送風機35と、ケーシング本体31内で送風機35の周囲を囲うように設置された熱交換器36と、を有して構成される。
【0023】
化粧パネル32の内周面37と吸込口パネル33の外周に形成された後述の傾斜面41とに囲まれて吹出口38が形成される。従って、ケーシング本体31、化粧パネル32及び吸込口パネル33により、本実施形態のケーシング39が構成される。また、吸込口34は、複数の格子からなる吸込グリルとして構成される。更に、熱交換器36の下部にドレン受け40が配置されている。
【0024】
送風機35の回転駆動により、室内の空気が吸込口34からケーシング本体31内に吸い込まれる。この吸い込まれた空気は約90度に屈曲されて送風機35から熱交換器36へ流れ、この熱交換器36にて熱交換される。熱交換器36にて熱交換された空気は、約90度に屈曲されてケーシング本体31の側面に沿って流れ、吹出口38から室内へ吹き出される。吹出口38が吸込口パネル33と化粧パネル32の周囲に形成されることで、熱交換器36にて熱交換された空気は、室内ユニット30周囲の互いに直交する4方向へ吹き出される。
【0025】
吹出口38を形成する傾斜面41は、吸込口パネル33の外周に斜め下方へ傾斜して形成される。これにより、熱交換器36にて熱交換された空気は、傾斜面41に沿って流れて吹出口38から吹き出される。吸込口パネル33が
図6(A)及び(B)に示すように昇降することで傾斜面41の位置が変化し、吹出口38から吹き出される空気が水平向き(
図6(A))または真下向き(
図6(B))に流れることで、傾斜面41が風向板として機能する。
【0026】
上述のように吸込口パネル33を昇降させる昇降機構42は、例えばラック、ピニオン及び電動モータを有して構成され、吹出口38の面積を変更する吹出口変更手段である。つまり、昇降機構42により吸込口パネル33が下降すると、
図6(B)に示すように吹出口38の開口面積が拡大し、吹出口38から吹出速度の小さな空気が真下向きに吹き出される。また、昇降機構42により吸込口パネル38が上昇すると、
図6(A)に示すように吹出口38の開口面積が縮小し、吹出口38から吹出速度の大きな空気が水平向きに吹き出される。
【0027】
昇降機構42により吸込口パネル33が更に上昇すると、吸込口パネル33の傾斜面41が化粧パネル32の内周縁43に接触して、吹出口38が隙間なく閉塞される。これにより、化粧パネル32と吸込口パネル33との間に隙間がなくなる。
【0028】
以上のように構成されたことから、本第2実施形態によれば、昇降機構42が吸込口パネル33を昇降させることで、吹出口38の開口面積が変更されると共に、吹出口38から吹き出される空気の向きも変更されるので、第1実施形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏する。その他、本第2実施形態では、次の効果(3)及び(4)を奏する。
【0029】
(3)吸込口パネル33の外周に形成された傾斜面41が風向板の機能を果たし、風向板108(
図1033)が存在しなくなることから、化粧パネル32及び吸込口パネル33の清掃を容易化できる。
【0030】
(4)吸込口パネル33の上昇によって、この吸込口パネル33の傾斜面41が化粧パネル32の内周縁43と接触したときには、吹出口38が隙間なく閉塞されることになるので、この吹出口38の閉塞時に従来のような風向板と化粧パネルと間に生じる隙間が生じない。
【0031】
従って、例えば冷房運転停止時に吹出口38が上述のように閉塞されても、隙間が生じないため、室内の空気が隙間を通ってケーシング本体31内へ流入しなくなり、このケーシング本体31内の温度上昇が抑制される。この結果、ドレン受け40に貯溜されたドレン水の蒸発(再蒸発)を抑制でき、しかもドレン水が蒸発した空気が隙間109を通って室内へ流れることもないので、室内の湿度環境を好適に維持できる。更に、冷房運転再開時には、水分の少ない空気を冷却することになるので、空気中の水分の凝縮に必要なエネルギーを抑制できる。
【0032】
[C]第3実施形態(
図7〜
図10)
図7は、第3実施形態に係る空気調和機の室内ユニットを示す正面図である。また、
図8は、
図7の室内ユニットを示す側面図である。本第3実施形態における空気調和機の室内ユニット50は、天井1に吊り下げられる天井吊り型の室内ユニットである。そして、この室内ユニット50は、直方体形状のケーシング51と、このケーシング51内の後方に設置された送風機52と、ケーシング11内の前方に傾斜して設置された熱交換器53と、ケーシング11内の最後方に設置され制御装置55を備えた電気部品箱54と、を有して構成される。
【0033】
送風機52はシロッコファンであり、ファンケーシング56により覆われる。また、ケーシング11内には、前後を区画する仕切板57が設置されている。この仕切板57により、ケーシング11の内部空間は、送風機52、ファンケーシング56及び電気部品箱54を有する吸込側空間58と、熱交換器53を有する吹出側空間59とに区画される。ケーシング11の底面には吸込口60が、吸込側空間58に連通して形成されている。また、吹出側空間59内におけるケーシング11の底面内側には、熱交換器53の下方にドレンパン61が設置される。
【0034】
更に、ケーシング11には、正面に正面吹出口62が、左側面に左側面吹出口63が、右側面に右側面吹出口64が、それぞれ吹出側空間59に連通して開口される。正面吹出口62にはフロントフラップ65が配設され、このフロントフラップ65は、上下方向に回動自在に枢支される。このフロントフラップ65がフロントフラップ用モータ66により上下方向に回動することで、正面吹出口62が開閉される。
【0035】
また、側面視におけるフロントフラップ65と熱交換器63との間で、且つ正面視における正面吹出口62の下方領域に対応する位置に、複数枚のルーバ67及び68が、ケーシング51の幅方向に配列される。これらのルーバ67及び68は、正面視左側の複数枚が左ルーバ67であり、正面視右側の複数枚が右ルーバ68である。これらの左ルーバ67及び右ルーバ68は共に、左右方向に回動自在に枢支される。
【0036】
複数枚(例えば4枚)の左ルーバ67は、連結棒69を介して左ルーバ用モータ70に連結され、この左ルーバ用モータ70の駆動により左、右いずれかの方向に向きを変える。また、複数枚(例えば4枚)の右ルーバ68は、連結棒71を介して右ルーバ用モータ72に連結され、この右ルーバ用モータ72の駆動により左、右のいずれかの方向に向きを変える。
【0037】
更に、ケーシング11の左側面吹出口63、右側面吹出口64のそれぞれには、左サイドフラップ73、右サイドフラップ74が配設される。このうち右サイドフラップ74は、軸心O周りに回動自在に枢支され、右サイドフラップ用モータ76の駆動により右側面吹出口64を開または閉状態に設定する。左サイドフラップ73も同様に、左サイドフラップ用モータ75の駆動により左側面吹出口63を開または閉状態に設定する。
【0038】
これらの左サイドフラップ73及び右サイドフラップ74は、フロントフラップ65が正面吹出口62を開状態に設定した状態下で、左サイドフラップ73が左側面吹出口63を、右サイドフラップ74が右側面吹出口64をそれぞれ開または閉状態に設定することで、室内ユニット50の吹出口62、63、64の開口面積を変更する吹出口変更手段として機能する。
【0039】
ここで、フロントフラップ用モータ66、左ルーバ用モータ70、右ルーバ用モータ72、左サイドフラップ用モータ75及び右サイドフラップ用モータ76の各モータ、並びに送風機52は、制御装置55によってそれぞれ独立して制御される。
【0040】
制御装置55により送風機52が回転駆動され、フロントフラップ65の動作により正面吹出口62が開状態に操作されると、室内の空気は、吸込口60からケーシング51の吸込側空間58内に吸い込まれ、送風機52により吹出側空間59内へ吐出される。この吹出側空間59内に吐出された空気は、熱交換器53にて熱交換された後に正面吹出口62から室内へ吹き出される。
【0041】
送風機52が回転し且つ正面吹出口62が開状態にある上述の運転中に、
図9に示すように左サイドフラップ73と右サイドフラップ74の少なくとも一方、
図9では右サイドフラップ74が右サイドフラップ用モータ76(
図8)の駆動により開状態に操作され、これに対応して右ルーバ用モータ72(
図7)が駆動されて、右ルーバ68が右向きに方向変換されると、この右ルーバ68は、正面吹出口62から吹き出される前の熱交換された空気の一部を、開状態に設定された右側面吹出口64へ向けて流し、この右側面吹出口64から室内へ吹き出させる。このときには、開状態の正面吹出口62からも、熱交換された空気が吹き出されている。
【0042】
左サイドフラップ用モータ75(
図8)が駆動されて左サイドフラップ73により左側面吹出口63が開状態に操作される場合には、左ルーバ用モータ70(
図7)の駆動により左ルーバ67が左向きに方向変換されて、正面吹出口62から吹き出される前の熱交換された空気の一部が、開操作された左側面吹出口63から吹き出される。このときにも、開操作された正面吹出口62から、熱交換された空気が吹き出されている。
【0043】
右側面吹出口64からの空気の吹き出しを停止したいときには、右サイドフラップ用モータ76を駆動して右サイドフラップ74により右側面吹出口64を閉状態とし、且つ右ルーバ用モータ72を駆動して右ルーバ68を元位置に戻すことで、開状態の正面吹出口62のみから、熱交換された空気を吹き出させる。同様に、左側面吹出口63からの空気の吹き出しを停止したいときには、左サイドフラップ用モータ75を駆動して左サイドフラップ73により左側面吹出口63を閉状態とし、且つ左ルーバ用モータ70を駆動して左ルーバ67を元位置に戻すことで、開状態の正面吹出口62のみから、熱交換された空気を吹き出させる。
【0044】
以上のように構成されたことから、本第3実施形態によれば、正面吹出口62の開状態下で、左側面吹出口63が左サイドフラップ73により、右側面吹出口64が右サイドフラップ74によりそれぞれ開または閉状態に設定されることで、室内ユニット50における吹出口62、63、64の開口面積が変更されると共に、吹出口から吹き出される空気の向きも変更される。このため、第1実施形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏し、特に空調すべき空間領域の温度を均一化できる。
【0045】
なお、
図10に示すように、左サイドフラップ73、右サイドフラップ74のそれぞれに代えて左側面吹出口カバー81、右側面吹出口カバー82を用い、左サイドフラップ用モータ75、右サイドフラップ用モータ76、連結棒69、左ルーバ用モータ70、連結棒71及び右ルーバ用モータ72を省略した室内ユニット80であってもよい。この室内ユニット80では、左側面吹出口カバー81及び右側面吹出口カバー82は吹出口変更手段として機能し、手動操作により、左側面吹出口カバー81が左側面吹出口63を、右側面吹出口カバー82が右側面吹出口64をそれぞれ開または閉状態に設定する。更に、左ルーバ67及び右ルーバ68も、手動操作により、それぞれ任意の枚数の向きが変更される。
【0046】
例えば、正面吹出口62と共に右側面吹出口64からも熱交換された空気を吹き出させる場合には、手動操作により右側面吹出口カバー82を取り除いて右側面吹出口64を開状態とし、任意の枚数の右ルーバ68を手動操作により右側面吹出口64側へ向ける。正面吹出口62からのみ空気を吹き出させるように変更する場合には、手動操作で右側面吹出口64に右側面吹出口カバー82を装着して右側面吹出口64を閉状態とし、右ルーバ68を元位置に戻す。この室内ユニット80の場合には、室内ユニット50の効果を安価に実現できる。
【0047】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0048】
例えば、第3実施形態の室内ユニット50において、左ルーバ67と左サイドフラップ73を連結棒で連結して、左ルーバ用モータ70と左サイドフラップ用モータ75のいずれか一方を省略し、同様に、右ルーバ68と右サイドフラップ74とを連結棒で連結して、右ルーバ用モータ72と右サイドフラップ用モータ76のいずれか一方を省略してもよい。このように構成することで、左ルーバ用モータ70と左サイドフラップ用モータ75のいずれか1個で、左ルーバ67と左サイドフラップ73とを同期して動作させ、また、右ルーバ用モータ72と右サイドフラップ用モータ76のいずれ1個で、右ルーバ68と右サイドフラップ74とを同期して動作させることができるので、部品点数が減少してコストを低減できる。