JP2012225643A - 空調室内機 - Google Patents
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Abstract
【課題】吹出口の後方に隣接する吸込口が設けられている空調室内機において、ショートサーキットの発生を防止する空調室内機を提供する。
【解決手段】空調室内機2では、吹出口19から第1吸込口21へ直に流れようとする空気の通路上(A位置)に開閉板311が存在するので、空気の流れが開閉板311によって第1吸込口21から遠ざかる方向へ偏向される。なお、開閉板311のA位置は、開閉板311の端部と、底フレーム17の下端とが近接して、吹出口19と底フレーム17の下端との間に実質的に隙間ができない位置である。吹出口19から第1吸込口21に至る経路のうち、空調空気の最も吸込まれ易い経路は、底フレーム17の下端を撫ぜるように流れる経路であるので、その底フレーム17の下端との隙間ができないようにすることで、空調空気が第1吸込口21に吸込まれることが抑制される。
【選択図】図5
【解決手段】空調室内機2では、吹出口19から第1吸込口21へ直に流れようとする空気の通路上(A位置)に開閉板311が存在するので、空気の流れが開閉板311によって第1吸込口21から遠ざかる方向へ偏向される。なお、開閉板311のA位置は、開閉板311の端部と、底フレーム17の下端とが近接して、吹出口19と底フレーム17の下端との間に実質的に隙間ができない位置である。吹出口19から第1吸込口21に至る経路のうち、空調空気の最も吸込まれ易い経路は、底フレーム17の下端を撫ぜるように流れる経路であるので、その底フレーム17の下端との隙間ができないようにすることで、空調空気が第1吸込口21に吸込まれることが抑制される。
【選択図】図5
Description
本発明は、空調室内機に関する。
特許文献1(特開2001−116346号公報)には、本体の前面上部および上面に上部吸込口を、本体の底面に下部吸込口を有している空調室内機が開示されている。上部吸込口にはフラップが、下部吸込口には開閉板が回動自在に取り付けられている。また、下部吸込口から吸い込まれた空気の通風路には空気清浄ユニットが装着されている。特許文献1によれば、開閉板は、通常の運転中は下部吸込口を全開にし、運転停止中や電気式集塵機のクリーニングなどのメンテナンスを行う場合などには必要に応じて下部吸込口を閉じる。
一般的な空調室内機では、吸込口は吹出口よりも上部に位置しており、例えば冷房時、吹出口から空気調和後の空気を水平或いはやや斜め上方に吹き出し、吹出口よりも上部に位置する吸込口から空調対象空間の空気を吸い込むので、空調対象空間では空気のよどみが発生する。
これに対し、特許文献1に開示されている空調室内機では、下部吸込口は吹出口の後方に隣接しており、冷房時、吹出口の後方に配置された下部吸込口から空気を吸い込むことによって、空気のよどみの発生を抑制することができる。
その反面、吹出口から吹き出された空調空気が直に下部吸込口に吸込まれる現象、いわゆるショートサーキットが生じる可能性が高く、ショートサーキットは、能力低下を招くので回避されなければならない。
本発明の課題は、吹出口の後方に隣接する吸込口が設けられている空調室内機において、ショートサーキットの発生を防止する空調室内機を提供することにある。
本発明の第1観点に係る空調室内機は、壁掛け型の空調室内機であって、本体ケーシングと、開閉部材と、駆動機構と、フラップと、フラップ駆動機構とを備えている。本体ケーシングは、吹出口と、その吹出口よりも壁側に位置する下部吸込口とを有している。開閉部材は、下部吸込口を開閉する。駆動機構は、開閉部材を移動させる。フラップは、吹出口から吹出される空気の吹き出し角度を調節する。フラップ駆動機構は、フラップを駆動する。また、開閉部材は、下部吸込口を開いたとき、吹出口から下部吸込口に向う空気の流れを遮る位置まで移動する。開閉部材が下部吸込口を開いた開位置には、フラップとの間に実質的に隙間ができない位置が含まれる。
この空調室内機では、吹出口から下部吸込口へ直に流れようとする空気の通路上に開閉部材が存在するので、空気の流れが開閉部材によって下部吸込口から遠ざかる方向へ偏向される。また、吹出口から空気が吹き出されている間、フラップと吹出口周縁との隙間から下部吸込口に空気が吸込まれる可能性があるので、その隙間から下部吸込口に向かう空気の通路上に開閉部材を移動させて通路を遮ることによって、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第2観点に係る空調室内機は、第1観点に係る空調室内機であって、開閉部材の開位置には、吹出口と下部吸込口とを仕切る隔壁の外側端との間に実質的に隙間ができない位置が含まれる。
この空調室内機では、吹出口から下部吸込口に至る経路のうち、吹き出し空気の最も吸込まれ易い経路は、吹出口と下部吸込口とを仕切る隔壁の外側端を越えて下部吸込口に流れる経路であるので、その隔壁の外側端との隙間ができないようにすることで、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第3観点に係る空調室内機は、第2観点に係る空調室内機であって、開閉部材の実質的に隙間ができない位置では、下部吸込口に最も近い側の開閉部材の端部と、隔壁の外側端とが近接している。この空調室内機では、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第4観点に係る空調室内機は、第1観点に係る空調室内機であって、開閉部材の実質的に隙間ができない位置では、吹出口と下部吸込口とを仕切る隔壁の外側端と開閉部材の一端とが近接し、フラップの縁と開閉部材の他端とが近接している。
この空調室内機では、吹出口から空気が吹き出されている間、フラップの縁と隔壁の外側端との間に隙間があくので、そこから下部吸込口に空気が吸込まれる可能性がある。その隙間を塞ぐ位置に開閉部材を移動させることによって、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第5観点に係る空調室内機は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空調室内機であって、開閉部材が、隔壁の壁面の延長面上、若しくはその延長面と平行な面上にあるような姿勢をとる。
この空調室内機では、たとえ吹き出される空調空気の風量が小さく勢いが無い場合であっても、空調空気は開閉部材に沿って下部前方へ進むので、空調空気が第1吸込口に直に吸込まれる現象が抑制される。
本発明の第6観点に係る空調室内機は、第2観点に係る空調室内機であって、吹出口からの空気の吹き出し角度が、開閉部材が下部吸込口を開いたときに調節される。この空調室内機では、下部吸込口が開いたときは、下部吸込口から遠ざかる方向へ空気が吹き出されるように吹き出し角度が調節されるので、ショートサーキットが抑制される。
本発明の第1観点または第5観点に係る空調室内機では、吹出口から吸込口へ直に流れようとする空気の通路上に開閉部材が存在するので、空気の流れが開閉部材によって偏向される。また、フラップと吹出口周縁との隙間から下部吸込口に向かう空気の通路上に開閉部材を移動させて通路を遮ることによって、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第2観点または第3観点に係る空調室内機では、吹出口から下部吸込口に至る経路のうち、吹き出し空気の最も吸込まれ易い経路は、吹出口と下部吸込口とを仕切る隔壁の外側端を越えて下部吸込口に流れる経路であるので、その隔壁の外側端との隙間ができないようにすることで、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第4観点に係る空調室内機では、吹出口から空気が吹き出されている間、フラップの縁と隔壁の外側端との間に隙間があくので、そこから下部吸込口に空気が吸込まれる可能性がある。その隙間を塞ぐ位置に開閉部材を移動させることによって、吹き出し空気が下部吸込口に吸込まれることが抑制される。
本発明の第6観点に係る空調室内機では、下部吸込口が開いたときは、下部吸込口から遠ざかる方向へ空気が吹き出されるように吹き出し角度が調節されるので、ショートサーキットが抑制される。
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。
(1)空調室内機の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図である。図1において、空調室内機2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15、底フレーム17、フィルタ25及び制御部41が搭載されている。
図1は、本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図である。図1において、空調室内機2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15、底フレーム17、フィルタ25及び制御部41が搭載されている。
本体ケーシング11は、前面グリル11a、前面パネル11b及び背面板11cによって立体空間を形成し、その立体空間内に室内熱交換器13、室内ファン15、底フレーム17、フィルタ25、及び制御部41が収まっている。前面パネル11bは、前面グリル11aの前面を覆っており、上端が前面グリル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。また、本体ケーシング11は、取付板11dを介して壁に装着される。
室内熱交換器13及び室内ファン15は、底フレーム17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15が位置する。室内ファン15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。
本体ケーシング11の下面部には、吹出口19が設けられている。吹出口19には、吹出口19から吹き出される空気を案内するフラップ291が回動自在に取り付けられている。フラップ291は、モータ(図示せず)によって駆動し、空気の吹出方向を変更するだけでなく、吹出口19を開閉することもできる。吹出口19は、吹出流路18によって本体ケーシング11の内部と繋がっており、吹出流路18は吹出口19から底フレーム17に沿って形成されている。
さらに本体ケーシング11の下面部には、第1吸込口21が吹出口19よりも壁側に設けられている。第1吸込口21は、吸込流路16によって本体ケーシング11の内部と繋がっており、吸込流路16は第1吸込口21から底フレーム17に沿って形成されている。つまり、吸込流路16は、底フレーム17を挟んで吹出流路18と隣接している。
第1吸込口21近傍の室内空気は、室内ファン15の稼動によって第1吸込口21、吸込流路16、フィルタ25及び室内熱交換器13を経て室内ファン15に吸い込まれ、室内ファン15から吹出流路18を経て吹出口19から吹き出される。
本体ケーシング11の前面グリル11aと室内熱交換器13との間にはフィルタ25が配置されている。フィルタ25は、室内熱交換器13に向って流入してくる空気に含まれる塵埃を除去する。
本体ケーシング11の前面グリル11aの前上部には、第2吸込口22が設けられている。第2吸込口22近傍の室内空気は、室内ファン15の稼動によって第2吸込口22、フィルタ25及び室内熱交換器13を経て室内ファン15に吸い込まれ、室内ファン15から吹出流路18を経て吹出口19から吹き出される。
制御部41は、本体ケーシング11の前方部分に収まっており、室内ファン15の回転数制御、吹出口19の開度調節、第1吸込口21の開度調節、及び第2吸込口22の開度調節のための指令を行う。
(2)詳細構成
(2−1)吹出口19及び吹出口開閉機構29
図2は、図1に記載の吹出口および第1吸込口の拡大側面図である。図2において、吹出口19は、吹出口開閉機構29によって開閉される。吹出口開閉機構29は、フラップ291、支軸292およびフラップ駆動モータ293を含む。
(2−1)吹出口19及び吹出口開閉機構29
図2は、図1に記載の吹出口および第1吸込口の拡大側面図である。図2において、吹出口19は、吹出口開閉機構29によって開閉される。吹出口開閉機構29は、フラップ291、支軸292およびフラップ駆動モータ293を含む。
フラップ291は、その断面形状が吹出口19の外側に張り出すように湾曲する円弧状の板であり、幅方向の一端が底フレーム17の下端に近接している。フラップ291は回動可能である。
支軸292は、フラップ291が回動するための軸であって、回動の仮想中心軸と交差する本体ケーシング11の側壁に支持されている。
フラップ駆動モータ293は、ステッピングモータ若しくは減速ギア機構を内蔵したステッピングモータであって、その回転軸は支軸292に連結されている。フラップ291が吹出口19に収まっている状態を原点位置としたとき、フラップ駆動モータ293は印加されるパルス数に応じて回転軸を回転させ、フラップ291が吹出口19を開ける方向に回転する。
(2−2)第1吸込口21
第1吸込口21は、底フレーム17の下端と背面板11cの下端との間に位置している。図1に示すように、第1吸込口21は、吸込流路16の入口の一部であって、背面板11cの下端から底フレーム17の下端に向って所定幅を有する開口である。
第1吸込口21は、底フレーム17の下端と背面板11cの下端との間に位置している。図1に示すように、第1吸込口21は、吸込流路16の入口の一部であって、背面板11cの下端から底フレーム17の下端に向って所定幅を有する開口である。
吸込流路16の入口のうち第1吸込口21と底フレーム17の下端との間は、遮蔽板33で覆われている。なぜなら、吸込流路16と吹出流路18とは底フレーム17を隔てて隣接しており、吹き出し空気の一部が底フレーム17の下端を撫ぜるように通過して吸込流路16の入口へ進入する可能性があり、それを防止するためである。遮蔽板33を配置することによって、吸込流路16の実質的な入口を第1吸込口21まで遠ざけることができる。
(2―3)第1吸込口開閉機構31
第1吸込口21には、第1吸込口開閉機構31が設置されている。第1吸込口開閉機構31は、開閉板311と、ヒンジ312、リンク313および駆動モータ314を含む。
第1吸込口21には、第1吸込口開閉機構31が設置されている。第1吸込口開閉機構31は、開閉板311と、ヒンジ312、リンク313および駆動モータ314を含む。
開閉板311は、第1吸込口21の開口に嵌り込んで第1吸込口21を塞ぐことができる大きさである。開閉板311は回動可能であり、その回動の仮想中心軸は底フレーム17と遮蔽板33とのコーナー近傍に位置する。
ヒンジ312は、開閉板311の回動する支点であって、回動の仮想中心軸と交差する本体ケーシング11の壁に設けられている。ヒンジ312と開閉板311とはリンク313によって連結されている。
リンク313が開閉板311とともに回動するときに遮蔽板33と干渉しないように、遮蔽板33側にリンク313が通る軌道に沿ってスリットのような逃し部(図示せず)が形成されている。
駆動モータ314は、ステッピングモータ若しくは減速ギア機構を内蔵したステッピングモータであって、その回転軸はヒンジ312に連結されている。開閉板311が第1吸込口21に収まっている状態を原点位置としたとき、駆動モータ314は印加されるパルス数に応じて回転軸を回転させ、開閉板311が第1吸込口21を開ける方向に回転する。
(2−4)第2吸込口22と第2吸込口開閉機構32
図3は、図1に記載の第2吸込口の拡大側面図である。図3において、第2吸込口22は、前面グリル11aのうち前面パネル11bの上端と対峙する位置から天面中央にわたって設けられている。また、第2吸込口22は、第2吸込口開閉機構32によって開閉される。第2吸込口開閉機構32は、スライド開閉板322、ピニオンギア324、ピニオン駆動モータ325及びガイド326を含む。
図3は、図1に記載の第2吸込口の拡大側面図である。図3において、第2吸込口22は、前面グリル11aのうち前面パネル11bの上端と対峙する位置から天面中央にわたって設けられている。また、第2吸込口22は、第2吸込口開閉機構32によって開閉される。第2吸込口開閉機構32は、スライド開閉板322、ピニオンギア324、ピニオン駆動モータ325及びガイド326を含む。
スライド開閉板322は、湾曲可能な樹脂製の板であり、フィルタ25(図1参照)と対峙する面の両端にラックギア323が形成されている。また、そのラックギア323と噛み合うピニオンギア324が、スライド開閉板322の下方に配置されている。ピニオンギア324は、本体ケーシング11の側壁に回転自在に支持されている。
ピニオン駆動モータ325は、ステッピングモータ若しくは減速ギア機構を内蔵したステッピングモータであって、その回転軸はピニオンギア324の中心軸に連結されている。スライド開閉板322が第2吸込口22を閉じている状態を原点位置としたとき、ピニオン駆動モータ325は印加されるパルス数に応じて回転軸を回転させ、第2吸込口22を開ける方向にスライド開閉板322を滑り移動させる。
本体ケーシング11の側壁には、スライド開閉板322が滑り移動する際の軌道を形成するガイド326が設けられている。なお、図3では、スライド開閉板322とガイド326との区別ができるように、ガイド326を2点鎖線で描いている。
(3)動作
図4は、運転中の空調室内機の断面図である。図4において、第1吸込口21および第2吸込口22は開状態である。なお、本実施形態に係る空調室内機では、室内ファン15にクロスフローファンが採用されているので、空気流は第2吸込口22から吹出口19へ流れる空気流が主流であり、第1吸込口21だけを開にしても空気の吸い込みはほとんどない。したがって、第1吸込口21の開のときは第2吸込口22が開になっていることが前提である。
図4は、運転中の空調室内機の断面図である。図4において、第1吸込口21および第2吸込口22は開状態である。なお、本実施形態に係る空調室内機では、室内ファン15にクロスフローファンが採用されているので、空気流は第2吸込口22から吹出口19へ流れる空気流が主流であり、第1吸込口21だけを開にしても空気の吸い込みはほとんどない。したがって、第1吸込口21の開のときは第2吸込口22が開になっていることが前提である。
(3−1)開閉板311による第1吸込口21の開閉動作
図4に示すように、第1吸込口21が所定の開位置のとき、開閉板311の一端が底フレーム17の下端に近接し、開閉板311が底フレーム17の壁の延長面上にあるような形態をとる。ここで、説明の便宜上、図1に示す開閉板311の位置を閉位置、図4に示す開閉板311の開位置をA位置とよぶ。
図4に示すように、第1吸込口21が所定の開位置のとき、開閉板311の一端が底フレーム17の下端に近接し、開閉板311が底フレーム17の壁の延長面上にあるような形態をとる。ここで、説明の便宜上、図1に示す開閉板311の位置を閉位置、図4に示す開閉板311の開位置をA位置とよぶ。
底フレーム17の壁面は、室内ファン15から出される空調された空気(以後、空調空気とよぶ)を下部前方へ徐々に偏向するような曲面であるので、空調空気は吹出口19を出るまでは底フレーム17のへ壁面に沿って進行する。
吹出口19に到達した空調空気の吹き出し方向は、フラップ291によって上下方向に可変され、具体的には、吹出口19の鉛直下方から吹出口19の水平前方までの範囲で可変される。但し、実際に吹き出し方向が制御される空調空気は、フラップ291の凹面側を通る空調空気が対象であり、凸面側を通る空調空気は底フレーム17の曲面に沿って吹きだされる。したがって、吹き出される空調空気の風量が小さく勢いが無い場合は、後方の第1吸込口21に直に吸込まれる可能性がある。
しかし、開閉板311の一端が底フレーム17の下端に実質的に隙間ができないほど近接し、開閉板311が底フレーム17の壁面の延長面上にあるような、若しくはその延長面と平行な面上にあるような形態をとるので、たとえ吹き出される空調空気の風量が小さく勢いが無い場合であっても、空調空気は開閉板311に沿って下部前方へ進む。
上記のとおり、開閉板311は、A位置において、吹出口19から吹き出される空調空気の方向を制御しながら、その空調空気が第1吸込口21に直に吸込まれる現象(いわゆるショートサーキット)を抑制する。
(3−2)開閉板311による第1吸込口21の開度調節
開閉板311の開位置は、A位置(図4に示す開位置)に限定されるものではなく、第1吸込口21からの吸い込み量を制限するような開位置で静止することもできる。
開閉板311の開位置は、A位置(図4に示す開位置)に限定されるものではなく、第1吸込口21からの吸い込み量を制限するような開位置で静止することもできる。
図5は、各開位置で停止した開閉板周辺の側面図である。図5において、開閉板311は、閉位置からA位置の間の任意の位置で停止することができる。説明の便宜上、開閉板311が閉位置から時計方向に60°回動した開位置をB位置、閉位置から時計方向に30°回動した開位置をC位置とする。C位置では、第1吸込口21から吸い込まれる空気がB位置よりも制限される。
(3−2−1)冷房運転時の第1吸込口21の開度調節
従来、空調室内機では、冷房運転時、吹出口から空気調和後の空気を水平或いはやや斜め上方に吹き出し、吹出口よりも上部に位置する吸込口から空調対象空間の空気を吸い込むので、空調対象空間では空気のよどみが発生しやすかった。
従来、空調室内機では、冷房運転時、吹出口から空気調和後の空気を水平或いはやや斜め上方に吹き出し、吹出口よりも上部に位置する吸込口から空調対象空間の空気を吸い込むので、空調対象空間では空気のよどみが発生しやすかった。
他方、空気のよどみを防止する理想的な空気の流れは、吹出口19から水平或いはやや斜め上方に吹き出た空調空気が、空調対象空間の天井、壁、床、壁に沿って対流し、第1吸込口21から吸い込まれるような流れ(以後、理想流れとよぶ)であるが、これまで、ショートサーキットを懸念して実現できていなかった。
しかし、冷房運転時、設定温度Tsと空調対象空間の温度Trとの差(Ts−Tr)が所定値以上になると、吹き出し空気の風量が大きくなり、吹出口19から出た空調空気の勢いが、第1吸込口21の吸い込み力を上回るので、ショートサーキットは生じ難い。それゆえ、Ts−Trが所定値以上になっているときは、開閉板311をB位置やC位置に移動して、第1吸込口21の開度を調節しながら、空調空気の理想流れを実現することができる。
なお、本実施形態の空調室内機では、設定温度Tsと空調対象空間の温度Trとの差が所定値未満のときは、吹き出し空気は下向きで風量も小さく、ショートサーキットが生じ易いので、開閉板311は閉位置となり、第1吸込口21が閉じられる。
(3−2−2)暖房運転時の第1吸込口21の開度調節
通常、暖房運転時は、加熱された空調空気を下向きに吹き出し、空調対象空間の床、壁、天井に沿って対流し、前上部の吸込口から吸い込まれるような流れである。本実施形態では、第2吸込口22が従来の前上部の吸込口に相当するので、第1吸込口21を閉じたままで、従来の空調空気の流れが実現できている。
通常、暖房運転時は、加熱された空調空気を下向きに吹き出し、空調対象空間の床、壁、天井に沿って対流し、前上部の吸込口から吸い込まれるような流れである。本実施形態では、第2吸込口22が従来の前上部の吸込口に相当するので、第1吸込口21を閉じたままで、従来の空調空気の流れが実現できている。
また、空調空気が下向きに吹き出されているときに、第1吸込口21を開けることはショートサーキットを招くので、第1吸込口21を閉じたままの状態に維持することが好ましい。
しかし、暖房能力を上げたいときに、第2吸込口22だけでは十分な量の吸い込み空気が得られない場合、第1吸込口21の開度を調節して吸い込み空気量を増大させる必要がある。
その際、設定温度Tsと空調対象空間の温度Trとの差(Ts−Tr)が所定値以上になると、吹き出し空気の風量が大きくなり、吹出口19から出た空調空気の勢いが、第1吸込口21からの吸い込み力を上回るので、ショートサーキットは生じ難い。
それゆえ、Ts−Trが所定値以上になっているときは、開閉板311をB位置やC位置に移動して、第1吸込口21の開度を調節し、暖房能力を上げることができる。
(3−2−3)吹き出し角度に応じた第1吸込口21の開度調節
この他、制御部41は、第1吸込口21の開度を吹き出し角度に応じて調節することができる。例えば、第1吸込口21は吹出口19の後方に位置するので、吹出口19から吹き出される空調空気の吹き出し角度が下向き最下限に近づくほど、開閉板311の位置を閉位置に近づくように回動させて第1吸込口21の開度を小さくするようにしてもよい。
この他、制御部41は、第1吸込口21の開度を吹き出し角度に応じて調節することができる。例えば、第1吸込口21は吹出口19の後方に位置するので、吹出口19から吹き出される空調空気の吹き出し角度が下向き最下限に近づくほど、開閉板311の位置を閉位置に近づくように回動させて第1吸込口21の開度を小さくするようにしてもよい。
ある時点で、吹出口19から吹き出される空調空気の吹き出しが水平吹出であり、開閉板311の位置が図5におけるB位置であった場合、フラップ291が鉛直下方に近づくにつれて、制御部41は開閉板311の位置をC位置、若しくはC位置と閉位置との間に移動させる。
(3−2−4)能力に応じた第1吸込口21の開度調節
また、制御部41は、第1吸込口21の開度を空調室内機への要求能力に応じて調節することができる。一般に、吹出口19から吹き出される空調空気に勢いがあるとき、空調空気は第1吸込口21に吸い込まれ難い。吹き出される空調空気に勢いがあるのは、風量が大きいときであって、通常、空調対象空間の空調負荷が大きく、能力が必要とされるときである。したがって、必要能力に応じて、第1吸込口21の開度調節することが好ましい。
また、制御部41は、第1吸込口21の開度を空調室内機への要求能力に応じて調節することができる。一般に、吹出口19から吹き出される空調空気に勢いがあるとき、空調空気は第1吸込口21に吸い込まれ難い。吹き出される空調空気に勢いがあるのは、風量が大きいときであって、通常、空調対象空間の空調負荷が大きく、能力が必要とされるときである。したがって、必要能力に応じて、第1吸込口21の開度調節することが好ましい。
例えば、暖房運転時、ユーザーが設定温度を高めたとき、空調室内機には設定温度の上昇分に応じた能力が要求され、室外機側のインバータ圧縮機(図示せず)などの運転周波数が上昇するとともに室内ファン15の回転も上昇し、吸い込み空気の量も増加する。このとき、第2吸込口22からの吸い込み空気の量だけでは足りない場合、第1吸込口21の開度を調節して、不足している吸い込み空気を補う。
吸い込み空気を補う量が大きいほど、吹出口19から吹き出される空調空気の風量も大きく勢いがあるので、第1吸込口21の開度を大きくしてもショートサーキットは起こり難い。
換言すれば、吸い込み空気を補う量が小さいほど、吹出口19から吹き出される空調空気の風量も小さく勢いがないが、第1吸込口21の開度も小さくなるので吸い込む勢いも小さくなり、ショートサーキットが起こり難い。
上記のように、必要とされる能力に応じて第1吸込口21の開度を調節する方法を採用することによって、例えば、制御部41は、室内ファン15の回転数に応じて開閉板311の回動量を制御すればよく、制御上の観点から開度調節がし易い。
(3−2−5)設置条件に応じた第1吸込口21の開度調節
さらに、制御部41は、開閉板311の回動範囲を制限して第1吸込口21の開度調節範囲を特定範囲内に抑える開度選択手段を有している。例えば、第1吸込口21の下方に近接したカーテンレールがあって物理的に開閉できないとき、或いは、カーテンの窓側からの空気を吸い込みたくないとき、予め、開閉のモードを選択し記憶させておくことによって、第1吸込口21の開度を制限することができる。
さらに、制御部41は、開閉板311の回動範囲を制限して第1吸込口21の開度調節範囲を特定範囲内に抑える開度選択手段を有している。例えば、第1吸込口21の下方に近接したカーテンレールがあって物理的に開閉できないとき、或いは、カーテンの窓側からの空気を吸い込みたくないとき、予め、開閉のモードを選択し記憶させておくことによって、第1吸込口21の開度を制限することができる。
なお、実質的に、開閉板311が図5におけるA位置への移動を制限されるので、(3−2−1)の項で説明したような、吹出口19から吹き出される空調空気の方向を制御することはできなくなる。そこで、制御部41は、開度選択手段で選択された範囲に基づいて開閉板311の動作を制御しながら、フラップ291の動作を制御してショーとサーキットの回避を図る。具体的には、空調空気を下吹き出しするようなフラップ291の姿勢は避けられる。
(3−3)スライド開閉板322による第2吸込口22の開度調節
本実施形態に係る空調室内機では、空気流は第2吸込口22から吹出口19へ流れる空気流が主流であり、第1吸込口21の開のときは第2吸込口22が開になっていることが前提であったが、第2吸込口22の開度調節は許容される(但し、閉状態を除く)。
本実施形態に係る空調室内機では、空気流は第2吸込口22から吹出口19へ流れる空気流が主流であり、第1吸込口21の開のときは第2吸込口22が開になっていることが前提であったが、第2吸込口22の開度調節は許容される(但し、閉状態を除く)。
例えば、開閉板311がA位置にあって、空調空気のショートカットも起こらず理想的な空気の流れで安定しているような状態では、吸い込み空気の量を制限したいときに開閉板311を回動させて第1吸込口21の開度を絞るよりも、第2吸込口22のスライド開閉板322を閉方向に移動させて第2吸込口22の開度を絞るほうが、空気の流れの安定状態を乱すことなく、吸い込み空気の量を制限することができる。
なお、空調室内機2が運転を停止している間、スライド開閉板322は、第2吸込口22を開けたままにするために、本体ケーシング11の天面より下側に収納されている。なぜなら、第2吸込口22が天井面と対峙している部分は停止時に埃が堆積するので、仮にスライド開閉板322が閉じている場合、スライド開閉板322が開くときにその上面に堆積した埃がかきとられて本体ケーシング11内側に入り込む可能性があり、それを防止するためである。運転停止時でもスライド開閉板322を開けておくことによって、埃はフィルタ上に堆積するので、埃が本体ケーシング11内部に入り込むことは抑制される。
また、スライド開閉板322は第2吸込口22を開けている間、本体ケーシング11の天面より下側に収納されるので、本体ケーシング11の天面から露出している状態よりも埃が堆積し難く、閉方向に移動するときの振動で埃が床側へ落下するような事態も抑制される。
(4)特徴
(4−1)
空調室内機2では、吹出口19から第1吸込口21へ直に流れようとする空気の通路上(A位置)に開閉板311が存在するので、空気の流れが開閉板311によって第1吸込口21から遠ざかる方向へ偏向される。その結果、ショートサーキットの発生が抑制される。
(4−1)
空調室内機2では、吹出口19から第1吸込口21へ直に流れようとする空気の通路上(A位置)に開閉板311が存在するので、空気の流れが開閉板311によって第1吸込口21から遠ざかる方向へ偏向される。その結果、ショートサーキットの発生が抑制される。
(4−2)
開閉板311のA位置は、開閉板311の端部と、底フレーム17の下端とが近接して、吹出口19と底フレーム17の下端との間に実質的に隙間ができない位置である。吹出口19から第1吸込口21に至る経路のうち、空調空気の最も吸込まれ易い経路は、底フレーム17の下端を撫ぜるように流れる経路であるので、その底フレーム17の下端との隙間ができないようにすることで、空調空気が第1吸込口21に吸込まれることが抑制される。
開閉板311のA位置は、開閉板311の端部と、底フレーム17の下端とが近接して、吹出口19と底フレーム17の下端との間に実質的に隙間ができない位置である。吹出口19から第1吸込口21に至る経路のうち、空調空気の最も吸込まれ易い経路は、底フレーム17の下端を撫ぜるように流れる経路であるので、その底フレーム17の下端との隙間ができないようにすることで、空調空気が第1吸込口21に吸込まれることが抑制される。
(4−3)
空調室内機2では、第1吸込口21が開いたときは、吹出口19から吹き出される空調空気は、第1吸込口21から遠ざかる方向へ吹き出されるように吹き出し角度が調節されるので、ショートサーキットが抑制される。
空調室内機2では、第1吸込口21が開いたときは、吹出口19から吹き出される空調空気は、第1吸込口21から遠ざかる方向へ吹き出されるように吹き出し角度が調節されるので、ショートサーキットが抑制される。
(5)変形例
(5−1)第1変形例
図6は、第1変形例に係る空調室内機の断面図である。上記実施形態とは、吹出口開閉機構29のうちフラップ291の動作機構が異なる。図6において、第1変形例では、上記実施形態の支軸292に相当するものがなく、替わってレバー295によって上記実施形態におけるフラップ291の開位置よりも前方に押し出される。それゆえ、フラップ291の縁と底フレーム17の下端との間に隙間ができる。
(5−1)第1変形例
図6は、第1変形例に係る空調室内機の断面図である。上記実施形態とは、吹出口開閉機構29のうちフラップ291の動作機構が異なる。図6において、第1変形例では、上記実施形態の支軸292に相当するものがなく、替わってレバー295によって上記実施形態におけるフラップ291の開位置よりも前方に押し出される。それゆえ、フラップ291の縁と底フレーム17の下端との間に隙間ができる。
しかし、開閉板311は、A位置(図5参照)まで移動することによって、一端が底フレーム17の下端と近接し、他端がフラップ291の縁とが近接する。その結果、吹出口19から空調空気が吹き出されている間、フラップ291の縁と底フレーム17の下端との間にできた隙間が、開閉板311によって実質的に塞がれるので、吹き出された空調空気が第1吸込口21に吸込まれることが抑制される。
なお、第1変形例に係る空調室内機では、フラップ291と開閉板311とが直列に並んで1つの大きなフラップとして機能するので、空調空気の吹き出し方向が安定する。
(5−2)第2変形例
図7は、第2変形例に係る空調室内機の断面図である。上記実施形態とは、第1吸込口開閉機構31のうち開閉板311の動作機構が異なる。図7において、第2変形例では、上記実施形態のヒンジ312及びリンク313に相当するものがなく、開閉板311は、ガイド315に沿って滑り移動する。滑り移動の原理は、第2吸込口22のスライド開閉板322の滑り移動と原理と同様であり、開閉板311に予めラックギアが形成されており、そのラックギアと噛み合うピニオンギアをステッピングモータ若しくは減速ギア機構を内蔵したステッピングモータで駆動することによって、開閉板311が滑り移動する。
図7は、第2変形例に係る空調室内機の断面図である。上記実施形態とは、第1吸込口開閉機構31のうち開閉板311の動作機構が異なる。図7において、第2変形例では、上記実施形態のヒンジ312及びリンク313に相当するものがなく、開閉板311は、ガイド315に沿って滑り移動する。滑り移動の原理は、第2吸込口22のスライド開閉板322の滑り移動と原理と同様であり、開閉板311に予めラックギアが形成されており、そのラックギアと噛み合うピニオンギアをステッピングモータ若しくは減速ギア機構を内蔵したステッピングモータで駆動することによって、開閉板311が滑り移動する。
なお、第2変形例に係る空調室内機では、例えば、第1吸込口21の下方に近接したカーテンレールがあっても、物理的に開閉できないような事態が回避される。それゆえ、上記実施形態のような、開度選択手段によって開閉板311の開閉のモードを選択し記憶させておく必要は無い。
(5−3)第3変形例
図8Aは、第3変形例に係る空調室内機の閉じられた第1吸込口周辺の断面図である。また、図8Bは、第3変形例に係る空調室内機の開かれた第1吸込口周辺の断面図である。図8Aにおいて、第1吸込口21には、第1吸込口開閉機構31が設置されている。第1吸込口開閉機構31は、回動式の開閉板311と、その開閉板311を回動させる駆動モータ(図示せず)を含む。
図8Aは、第3変形例に係る空調室内機の閉じられた第1吸込口周辺の断面図である。また、図8Bは、第3変形例に係る空調室内機の開かれた第1吸込口周辺の断面図である。図8Aにおいて、第1吸込口21には、第1吸込口開閉機構31が設置されている。第1吸込口開閉機構31は、回動式の開閉板311と、その開閉板311を回動させる駆動モータ(図示せず)を含む。
開閉板311は、第1吸込口21の開口に嵌り込んで第1吸込口21を塞ぐことができる大きさである。開閉板311の回動軸317は第1吸込口21の長手方向両端部の上方に位置している。開閉板311と回動軸317とは、ヒンジリンク319とで連結されている。
また、開閉板311が第1吸込口21を閉じる閉位置において、回動軸317は開閉板311の上方で且つ開閉板311の幅方向の中央よりも吹出口19寄りに位置している。それゆえ、回動軸317が図8AにおいてCW方向に90°回動することによって、開閉板311は、その外面が第1吸込口21の前方縁部に近接した鉛直姿勢となる。
その結果、図8Bに示すように、開閉板311は第1吸込口21から鉛直下方へ僅かに突出した状態となる。その突出寸法は、開閉板311の幅方向寸法の半分以下が好ましい。なぜなら、空調室内機2の取り付け位置がカーテンレールの真上にある場合、開閉板311の突出寸法が長過ぎるとカーテンレールと干渉するからである。
また、吹出口19から第1吸込口21の方向に流れ出た気流は、遮蔽板33の表面に沿って流れるので(図8Bの矢印AIR参照)、たとえ開閉板311の突出寸法が幅方向寸法の半分以下であっても、その気流を十分遮断することができる。よって、ショートカットは防止される。
以上のように、本発明によれば吹出口の後方に吸込口を隣接させても、吹き出し空気が直に吸込まれることが抑制されるので、壁掛け式の空調室内機に有用である。
2 空調室内機
11 本体ケーシング
17 底フレーム(隔壁)
19 吹出口
21 第1吸込口(下部吸込口)
29 吹出口開閉機構(フラップ駆動機構)
31 第1吸込口開閉機構(駆動機構)
291 フラップ
311 開閉部材
11 本体ケーシング
17 底フレーム(隔壁)
19 吹出口
21 第1吸込口(下部吸込口)
29 吹出口開閉機構(フラップ駆動機構)
31 第1吸込口開閉機構(駆動機構)
291 フラップ
311 開閉部材
Claims (6)
- 壁掛け型の空調室内機であって、
吹出口(19)と、前記吹出口(19)よりも壁側に位置する下部吸込口(21)とを有する本体ケーシング(11)と、
前記下部吸込口(21)を開閉する開閉部材(311)と、
前記開閉部材(311)を移動させる駆動機構(31)と、
前記吹出口(19)から吹出される空気の吹き出し角度を調節するフラップ(291)と、
前記フラップ(291)を駆動するフラップ駆動機構(29)と、
を備え、
前記開閉部材(311)は、前記下部吸込口(21)を開いたとき、前記吹出口(19)から前記下部吸込口(21)に向う空気の流れを遮る位置まで移動し、
前記開閉部材(311)が前記下部吸込口(21)を開いた開位置には、前記フラップ(291)との間に実質的に隙間ができない位置が含まれる、
空調室内機(2)。 - 前記開閉部材(311)の開位置には、前記吹出口(19)と前記下部吸込口(21)とを仕切る隔壁(17)の外側端との間に実質的に隙間ができない位置が含まれる、
請求項1に記載の空調室内機(2)。 - 前記開閉部材(311)の前記実質的に隙間ができない位置では、前記下部吸込口(21)に最も近い側の前記開閉部材(311)の端部と、前記隔壁(17)の外側端とが近接している、
請求項2に記載の空調室内機(2)。 - 前記開閉部材(311)の前記実質的に隙間ができない位置では、前記吹出口(19)と前記下部吸込口(21)とを仕切る隔壁(17)の外側端と前記開閉部材(311)の一端とが近接し、前記フラップ(291)の縁と前記開閉部材(311)の他端とが近接している、
請求項1に記載の空調室内機。 - 前記開閉部材(311)が、前記隔壁(17)の壁面の延長面上、若しくはその延長面と平行な面上にあるような姿勢をとる、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の空調室内機(2) - 前記吹出口(19)からの空気の吹き出し角度は、前記開閉部材(311)が前記下部吸込口(21)を開いたときに調節される、
請求項2に記載の空調室内機(2)。
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