JP2013133963A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内の温度コントロールを精細に行うことができる空気調和機を提供する。また、上下風向変更羽根の前縁形状の抵抗を小さくして送風性能の悪化を抑制する。
【解決手段】室内機２の吹出口１０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１２が、吹出口１０の近傍に回動自在に設けられた第１の羽根１８及び第２の羽根２０を備え、第２の羽根２０が、第１の羽根１８に対して並列に位置する並列位置と直列に連結される直列位置とに移動可能に構成され、少なくとも吹出口１０から空気を供給する目標地点までの距離が長いときには直列位置に移動し、その他の場合には並列位置に移動するように構成される。また、第１の羽根１８の上流側端部の横断面形状を第１の羽根の回動軸における翼厚回転自在する軸部分を短径とし、長径を短径の１．４倍から３．４倍にした楕円の一部からなる形状または非対称翼形状とする。
【選択図】図１６

Description

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、当該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上下に変更する上下風向変更羽根の構造に関するものである。

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いる。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。

従来の上下風向変更羽根の構成としては、例えば、特許文献１（特開２０１０−６０２２３号公報）に開示されたものが知られている。

特許文献１には、空気調和機の運転時に空気調和機の吹出口から吹き出される空気の向きを大きく変更するとともに、空気調和機の停止時には空気調和機本体をコンパクトにすることを目的として、上下風向変更羽根を３つの羽根で構成したものが開示されている。

具体的には、特許文献１の上下風向変更羽根は、風の流れ方向の上流側に位置する第１の羽根と、風の流れ方向の下流側に位置し、第１の羽根に２本のリンクにより連結された第２の羽根と、第２の羽根に取り付けられた第３の羽根とで構成されている。

第１及び第２の羽根は、それぞれ定位置で固定された回動軸を中心として回動することにより、互いに直列に連結された位置と、互いに回動方向に離れた位置とに移動可能に構成されている。

第３の羽根は、第１及び第２の羽根が互いに回動方向に離れて位置するときに、それらの間を風が通り抜けるのを防止するように設けられている。

特開２０１０−６０２２３号公報

例えば、冷房時においては、室内の上部空間と下部空間の温度をなるべく均一にすることが使用者にとって快適であると考えられている。このため、従来の空気調和機では、冷房時において、冷風が天井面に沿って供給されるように上下風向変更羽根の角度を調整する。

しかしながら、冷房する室内が広い場合には、室内機が設置された壁面と対向する壁面まで冷風が届かず、温度ムラが発生しやすくなる。冷
風をより遠くまで届かせるには、上下風向変更羽根の長さを長くすることが有効であると考えられる。上下風向変更羽根の長さを長くすることによって、空気の整流効果が高くなるからである。

しかしながら、上下風向変更羽根の長さを長くすると、風向の制御は良い方向に向かう
が、吹出口から吹き出される空気を一方向にのみ集中させる制御になってしまい、このような風向制御では、室内全体の温度を快適なものにコントロールできるとは限らない。

特許文献１の空気調和機では、第１の羽根と第２の羽根とが直列に連結されたとき、上下風向変更羽根の見かけ上の長さが短くなる。また、第１の羽根と第２の羽根とを互いに離したとき、それらの間を風が通り抜けないように第３の羽根が設けられているので、上下風向変更羽根の見かけ上の長さが長くなる。すなわち、特許文献１の上下風向変更羽根は、見かけ上の長さを伸縮することができるように構成されている。

しかしながら、特許文献１の上下風向変更羽根は、吹出口から吹き出される空気の向きを大きく変更したいときに伸長し、コンパクトに収納したいときに収縮するように構成されたものである。また、特許文献１の上下風向変更羽根は、それ単独で空気を整流するものではなく、当該上下風向変更羽根よりも風の下流側に設けられた導風パネルと協働して空気を所定の一方向に整流するものである。

また、特許文献１の上下風向変更羽根は、上下風向変更羽根の上流側の端部で生じる通風抵抗により、吹出口から吹き出される空気の向きを滑らかに変更できず、送風性能が悪化する。従って、特許文献１の上下風向変更羽根では、室内の温度コントロールを精細に行うことができない。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、吹き出す空気を一方向あるいは二方向に制御し、室内の温度コントロールを精細に行うことができる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機に、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設け、当該上下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、
前記上下風向変更羽根は、前記吹出口の近傍に回動自在に設けられた第１及び第２の羽根を備え、
前記第２の羽根は、前記第１の羽根に対して並列に位置する並列位置と直列に連結される直列位置とに移動可能に構成され、少なくとも前記吹出口から前記空気を供給する目標地点までの距離が長い場合には前記直列位置に移動し、その他の場合には前記並列位置に移動するように構成されている。また、上下風向変更羽根の上流側の端部形状を、吹出口から吹き出される空気の通風抵抗が小さくなるような、楕円翼または上下非対称翼に形成する。

本発明の空気調和機によれば、前記構成を有することにより、室内の温度コントロールを精細に行うことができる。

本発明の実施の形態にかかる空気調和機が備える室内機の縦断面図 図１の室内機を一部切り欠いて示す斜視図 上羽根が並列位置に位置する状態を示す概略図 図３に示す状態から上羽根と下羽根が略平行な状態を維持したままま同じ角度回動した状態を示す概略図 図３に示す状態から上羽根が下羽根に近づいた状態を示す概略図 図５に示す状態から上羽根と下羽根が略平行な状態を維持したままま同じ角度回動した状態を示す概略図 図５に示す状態から上羽根が下羽根にさらに近づいた状態を示す概略図 図７に示す状態から上羽根と下羽根が略平行な状態を維持したままま同じ角度回動した状態を示す概略図 上羽根が下羽根と直列位置に位置する状態を示す概略図 冷房時において上下風向変更羽根が図９に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 冷房時において上下風向変更羽根が図５に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 冷房時において上下風向変更羽根が図７に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 暖房時において上下風向変更羽根が図４に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 暖房時において上下風向変更羽根が図６に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 暖房時において上下風向変更羽根が図８に示す状態にあるときに吹出口から吹き出される空気の流れを示す説明図 上羽根と下羽根が略平行な状態で下羽根の上流側端部を楕円翼とした際の概略図 下羽根の上流側端部を楕円翼とした場合における、長短径比と圧力差の関係を示す特性図 下羽根の上流側端部を非対称翼とした場合の部分拡大図 下羽根の上流側端部を非対称翼とした場合の部分拡大図 上羽根と下羽根が略平行な状態で下羽根の上流側端部を上側非対称翼とした際の概略図 上羽根の上流側端部を非対称翼とした場合の部分拡大図 上羽根の上流側端部を非対称翼とした場合の部分拡大図 上羽根と下羽根が略平行な状態で下羽根の上流に左右羽根を配置した概略図 下羽根と連結桟の距離Ｄと連結桟の幅Ｂとの比（Ｄ／Ｂ）と圧力差の関係を示す特性図

本発明の空気調和機は、室内機に、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設け、当該上下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、前記上下風向変更羽根は、前記吹出口の近傍に回動自在に設けられた第１及び第２の羽根を備え、前記第２の羽根は、前記第１の羽根に対して並列に位置する並列位置と直列に連結される直列位置とに移動可能に構成され、少なくとも前記吹出口から前記空気を供給する目標地点までの距離が長い場合には前記直列位置に移動し、その他の場合には前記並列位置に移動するように構成されるものである。

本発明の空気調和機によれば、上下風向変更羽根が第１及び第２の羽根を備え、少なくとも吹出口から空気を供給する目標地点までの距離が長いときには第１及び第２の羽根を直列に連結して上下風向変更羽根の見かけ上の長さを長くする一方、その他の場合には第１の羽根と第２の羽根とを並列に位置させて上下風向変更羽根の見かけ上の長さを短くするように構成されているので、室内の温度コントロールを精細に行うことができる。

また、本発明の空気調和機は、前記第２の羽根が、冷房時であって室内の天井面に沿う気流を発生させる場合には前記直列位置に移動し、暖房時には前記並列位置に移動するように構成されるものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第１の羽根の回動軸が、前記吹出口の下端部の近傍で回動自在に固定され、前記第２の羽根の回動軸は、前記第１の羽根に対して近づく又は離れるように移動可能に構成されるものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第１の羽根の上流側端部の横断面形状が、前記第１の羽根の回動軸における翼厚を短径とし、長径が前記短径の１．４倍から３．４倍とした楕円の一部からなる形状であるものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第１の羽根の回動軸の中心が前記第１の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回動軸と前記第１の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの上側を通る非対称翼としたものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第１の羽根の回動軸の中心が前記第１の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回動軸と前記第１の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの下側を通る非対称翼としたものである
また、本発明の空気調和機は、前記第２の羽根の上流側端部の横断面形状が、前記第２の羽根の回動軸における翼厚を短径とした楕円の一部からなる形状であるものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第２の羽根の回動軸の中心が前記第２の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回転軸と前記第２の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの上側を通る非対称翼としたものである。

また、本発明の空気調和機は、前記第２の羽根の回動軸の中心が前記第２の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回動軸と前記第２の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの下側を通る非対称翼としたものである。

また、本発明の空気調和機は、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左右風向変更羽根を稼動するための連結桟を有し、前記連結桟は前記上下風向変更羽根の上流側に配置され、前記第１の羽根の上流側端点と前記連結桟の下流側端点との距離をＤとして、前記連結桟の幅をＢとした場合の比（Ｄ／Ｂ）が、３．５以下としたものである。

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。なお、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。

（実施の形態１）
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いる。図１は、本発明の実施の形態にかか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を開閉自在に塞ぐ可動式の前面パネル４とを備えている。

空気調和機の運転停止時において、前面パネル４は、本体２に密着して前面開口部２ａを閉じるように設けられている。一方、空気調和機の空調運転時において、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を開放するように設けられている
。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。

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１４とが設けられている。また、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂと熱交換機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。

上下風向変更羽根１２は、第１の羽根の一例である下羽根１８と、下羽根１８の上方に設けられた第２の羽根の一例である上羽根２０とを備えている。上下風向変更羽根１２は、下羽根１８と上羽根２０とを協働させて、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ように構成されている。また、下羽根１８は、回動軸２２を中心として回動自在に設けられている。上羽根２０は、後述するリンクアーム３６ａ，３６ｂによって下羽根１８と略平行に保たれた状態で自由に下羽根１８に対して近接・離間できるように設けられている。

左右風向変更羽根１４は、例えば、室内機の正面から見て左側に位置する一組の羽根と、右側に位置する一組の羽根とで構成されている。各一組の羽根は、複数枚（例えば、４枚）の羽根で構成されている。また、各一組の羽根は、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。

空気調和機が空調運転を開始すると、上下風向変更羽根１２が開制御されて吹出口１０が開放される。この状態でファン８が駆動されることで、室内空気が前面開口部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で熱交換が行われ、ファン８を通過し、ファン８の下流側に形成された通風路２８を通過して、吹出口１０より吹き出される。

吹出口１０からの空気の吹き出し方向は、上下風向変更羽根１２及び左右風向変更羽根１４により制御される。上下風向変更羽根１２及び左右風向変更羽根１４の角度調整などの動作は、室内機を制御する制御装置（図示せず）により制御される。

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リアガイダ３０と、ファン８の下流側に位置しリアガイダ３０に対向するスタビライザ３２と、本体２の両側壁（図示せず）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の上側を構成する壁部分に分けることもできるが、ここでは、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には、図２に示すように、人の活動量を検知する活動量検知装置の一例として人感センサユニット３４が設けられている。

ここで、「人の活動量」とは、人の動きの度合いを示す概念であり、例えば、「安静」、「活動量大」、「活動量小」などの複数の活動量レベルに分類されるものである。「安静」とは、例えば、ソファでくつろいでいるときのようなほとんど活動がない場合をいう。「活動量大」とは、掃除しているときやアイロン掛けをしているときのような頻繁に活動している場合をいう。「活動量小」とは、食事をしているときのような多少活動してい
る場合をいう。人感センサユニット３４としては、特に限定されるものではなく、従来公知のもの（例えば、特開２００８−２１５７６４号公報等参照）を使用することができる。

次に、上下風向変更羽根１２の構成について、さらに詳しく説明する。図３〜図９は、上下風向変更羽根１２の構成を示す概略図である。なお、図３〜図９においては、スタビライザ３２の前端部とリアガイダ３０の前端部とを結ぶ仮想曲線で吹出口１０の位置を示している。

上下風向変更羽根１２は、上述したように、下羽根１８と上羽根２０とを備えている。下羽根１８と上羽根２０とは、吹出口１０の近傍に回動自在に設けられている。より具体的には、下羽根１８の回動軸２２は、吹出口１０の下端部１０ａの近傍に設けられ、定位置で固定されている。一方、上羽根２０の回動軸２４は、定位置では固定されず、下羽根１８に対して相対的に近接・離間するように移動可能に設けられている。

即ち、下羽根１８と上羽根２０とは、略平行な状態を維持するように連結されている。本実施の形態では、下羽根１８と上羽根２０とは、それぞれ一対のリンクアーム３６ａ，３６ｂに枢動可能に連結され、これにより、４節リンク機構が構成されている。一方のリンクアーム３６ａは、下羽根１８の回動軸２２と上羽根２０の回動軸２４とに枢動可能に連結されている。他方のリンクアーム３６ｂは、下羽根１８の回動軸２２から風の流れ方向の下流側に離れた部分と、上羽根２０の回動軸２４から風の流れ方向の下流側に離れた部分とに枢動可能に連結されている。

なお、「略平行な状態」とは、下羽根１８と上羽根２０とが完全に平行な状態のみならず、巨視的に見て概ね平行な状態も含むことを意味する。下羽根１８及び上羽根２０として、直線形状や同一の厚さを有するものだけでなく、湾曲していたり、段差部が設けられたものを使用することができるからである。

また、下羽根１８の回動軸２２には、下羽根１８を回動させる駆動モータ等の角度調整用の駆動源３８が連結されている。駆動源３８の駆動力により下羽根１８が回動軸２２を中心として回動することによって、当該下羽根２２の回動動作にリンクして上羽根２０が下羽根１８に対して略平行な状態を維持しつつ回動軸２４を中心として回動する。これにより、図３及び図４若しくは図５及び図６若しくは図７及び図８に示すように、下羽根１８及び上羽根２０の両方の角度が調整される。より具体的には、下羽根１８が回動軸２２を中心として矢印Ａ１方向に回動することにより、上羽根２０が回動軸２４を中心としてＡ１方向に回動する。一方、下羽根１８が回動軸２２を中心として矢印Ａ１方向とは反対方向に回動することにより、上羽根２０が回動軸２４を中心としてＡ１方向と反対方向に回動する。下羽根１８及び上羽根２０の両方の角度を調整することにより、吹出口１０から吹き出される空気の向きが調整される。

また、下羽根１８の回動軸２２と同軸上には、リンクアーム３６ａを回動させる駆動モータ等の間隔調整用の駆動源４０が配置されている。駆動源４０の駆動力によりリンクアーム３６ａが回動軸２２を中心として回動することによって、当該リンクアーム３６ａの回動動作にリンクしてリンクアーム３６ｂが回動する。これにより、図３、図５、図７に示すように、上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に対して近づく又は離れるように移動する。より具体的には、リンクアーム３６ａが回動軸２２を中心として矢印Ａ２方向に回動することにより、上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に対して近づくように移動する。一方、リンクアーム３６ａが回動軸２２を中心として矢印Ａ２方向とは反対方向に回動することにより、上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に対して離れるように移動する。

図３に示す状態から図５に示す状態まで上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に近づくことにより、下羽根１８と上羽根２０との間隔が狭くなり、上羽根２０とスタビライザ３２との間隔が広がる。これにより、吹出口１０から吹き出される空気が二方向（例えば、上部空間と下部空間）に向かうように分配される。

また、図５に示す状態から図７に示す状態まで上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に近づくことにより、下羽根１８と上羽根２０との間隔がさらに狭くなり、上羽根２０とスタビライザ３２との間隔がさらに広がる。これにより、下羽根１８と上羽根２０との間を通過する空気の風量が小さくなり、上羽根２０とスタビライザ３２との間を通過する空気の風量が大きくなる。

上述のように、上羽根２０の回動軸２４が下羽根１８に対して近づける又は離れるように移動することによって、下羽根１８と上羽根２０との間を通過する空気の風量と、上羽根２０とスタビライザ３２との間を通過する空気の風量とが調整される。

また、駆動源４０の駆動力によりリンクアーム３６ａ，３６ｂが回動するとき、上羽根２０の上流側端部２０ａは、吹出口１０を示す仮想曲線に対して風の流れ方向の上流側又は下流側に移動する。図３〜６に示す状態のとき、上羽根２０の上流側端部２０ａは、吹出口１０を示す仮想曲線に対して風の流れ方向の上流側に位置する。例えば図３に示す状態から図７に示す状態までリンクアーム３６ａ，３６ｂが回動することにより、上羽根２０の上流側端部２０ａは、吹出口１０を示す仮想曲線に対して風の流れ方向の上流側から下流側に移動する。

この時、上羽根２０の上流側端部２０ａから、スタビライザ３２及び下羽根１８へのそれぞれに対する距離の割合が変化し、この割合に応じてスタビライザ３２の上側の壁面に略平行に吹き出す風量と、上羽根および下羽根に略平行に吹き出す風量との割合を自在に変動させ、快適な空調空間を実現することが出来る。

また、図３〜図９に示すように、上羽根２０は、空調運転時において、下羽根１８に対して並列に位置する並列位置Ｂ１と直列に連結される直列位置Ｂ２とに移動可能に構成されている。上羽根２０の並列位置Ｂ１と直列位置Ｂ２との間の移動は、駆動源４０の駆動力によりリンクアーム３６ａが回動軸２２を中心として回動することによって行われる。

図９に示すように、上羽根２０が直列位置Ｂ２に移動したとき、上下風向変更羽根１２の見かけ上の長さが最大になる。これにより、吹出口１０から吹き出される空気をより遠くまで供給することができる。なお、図９に示す状態において、上羽根２０の上流側端部２０ａは、吹出口１０を示す仮想曲線よりも風の流れ方向の下流側に位置している。

なお、上羽根２０が直列位置Ｂ２に移動したとき、下羽根１８の表面と上羽根２０の表面とは、面一であることが好ましい。これにより、整流効果が増大し吹出口１０から吹き出される空気の流れを妨げず、当該空気の整流効果を向上させることができる。また、下羽根１８及び上羽根２０の裏面側についても面一であること好ましい。これにより、デザイン性を向上させることができるとともに、僅かながらも前記空気の整流効果を向上させることができる。また、下羽根１８には、一対のリンクアーム３６ａ，３６ｂを収容する凹部（図示せず）が形成されることが好ましい。

また、上羽根２０が直列位置Ｂ２に移動したとき、上羽根２０の後端部と下羽根１８の前端部とが重なるように構成されることが好ましい。また、この場合、図９に示すように、下羽根１８の前端部には、上羽根２０の後端部を受け入れる段差部１８ａが設けられることがさらに好ましい。これにより、上羽根２０の後端部と下羽根１８の前端部との間か
ら吹出口１０から吹き出される空気が漏れて、当該空気の整流効果が低下することを抑えることができる。また、上羽根２０の後端部と下羽根１８の前端部とが重なるように構成することで、上羽根２０を長くしても同じ収容スペースで収容することができるので、上羽根２０を長くすることが可能になる。

なお、前記では、リンクアーム３６ａ，３６ｂの回動により上羽根２０が移動することを説明するために、上羽根２０の上流側端部２０ａの位置に着目して説明したが、上流側端部２０ａは、必ずしも吹出口１０を示す仮想曲線を通過するように設けられる必要はない。また、この場合、上羽根２０の回動軸２４が、吹出口１０を示す仮想曲線に対して風の流れ方向の上流側又は下流側に移動するように構成されてもよい。

次に、空調運転時の上下風向変更羽根１２の好ましい制御動作について説明する。

冷房時においては、活動量レベルが「安静」に近い場合ほど、室内の上部空間と下部空間の温度をなるべく均一にし、なお且つ冷風を体に直接当てないようにすることが使用者にとって快適であると考えられている。（例えば、活動量レベルが「安静」の場合には、室内の上部空間と下部空間の温度差を約０℃、さらに室内の上部空間と下部空間の風速は気流感を感じない風速でいずれも約０．２ｍ／ｓ以下にすると、使用者が快適に感じることが知られている。）このため、冷房時においては、図９に示すように、上羽根２０が直列位置Ｂ２に移動するように駆動源３８及び駆動源４０を制御することが好ましい。これにより、上下風向変更羽根１２の見かけ上の長さが最大になり、空気の整流効果が向上する。 冷房時において室内機の内部で冷やされた空気（冷風）は、暖かい空気より重いため吹出口１０から床面に向けて下降しようとするが、上下風向変更羽根１２の見かけ上の長さが長くなることにより、当該空気の向きを天井面に沿う方向に変更することができる。これにより、図１０に示すように、吹出口１０から吹き出される空気（冷風）を天井面に沿って室内機が設置される壁面と対向する壁面まで供給することができ、室内の上部空間と下部空間の温度をより均一にすることができるとともに、使用者には冷風が直接当たらないようにすることができる。

また、冷房時であっても、室内の温度が高い冷房初期の場合や、活動量レベルが「活動量大」に近い場合ほど、使用者が暑く感じやすい状況であるため、冷風の一部を使用者の上半身に直接当てて体感温度を下げる方が、使用者にとって快適であると考えられる（例えば、活動量レベルが「活動量大」の場合には、室内の上部空間を下部空間よりも約１℃低くなるように温度差をつけ、さらに室内の上部空間は適度な気流感を感じる風速約０．５ｍ／ｓ前後にすると、使用者が快適に感じることを本発明者らは見出した。）。このため、冷房初期や「活動量大」の場合においては、図５又は図７に示す位置に上羽根２０が移動するように駆動源３８及び駆動源４０を制御することが好ましい。これにより、図１１又は図１２に示すように、吹出口１０から吹き出される空気を天井面に沿う方向と使用者に向かう方向の二方向に分配することができる。

また、暖房時においては、使用者の足元の温度が高いことが使用者にとって快適であると考えられている。このため、暖房時においては、図４に示すように、上羽根２０が並列位置Ｂ１に移動し且つ、上下風向変更羽根の角度が下向きになるように駆動源３８及び駆動源４０を制御することが好ましい。暖房時において室内機の内部で温められた空気（温風）は、吹出口１０から上方に浮き上がろうとするが、上羽根２０が並列位置Ｂ１に移動し且つ、上下風向変更羽根の角度を下向きにすることにより、当該吹き出される殆どの空気の向きを下方に変更することができる。これにより、図１３に示すように、吹出口１０から吹き出される空気（温風）を床面に向けて供給することができ、使用者の足元の温度を高くすることができる。

また、暖房時において、省エネルギー性を考慮すると、温風を天井面及び床面を含む壁面全体に循環させ、室内を効率良く温めることが好ましいと考えられる。この場合、図６又は図８に示す位置に上羽根２０が広い角度で且つ、下羽根１８との距離が広い範囲で移動するように駆動源３８及び駆動源４０を制御することが好ましい。これにより、図１４又は図１５に示すように、吹出口１０から吹き出される空気を天井面に沿う方向と使用者の足元に向かう方向の二方向に分配することができ、室内を効率良く温めて省エネルギー性の高い暖房を実現することができる。

なお、上羽根２０を直列位置Ｂ２に移動させるのは、冷房時に限定されものではなく、暖房時であってもよい。また、上羽根２０を並列位置Ｂ１に移動させるのは、暖房時に限定されものではなく、冷房時であってもよい。すなわち、吹出口１０から空気を供給する目標地点までの距離が長いときに上羽根２０を直列位置Ｂ２に移動させ、吹出口１０から空気を供給する目標地点までの距離が短いときに上羽根２０を並列位置Ｂ１に移動させればよい。

また、安静時や活動時などの使用者の状況に応じて、使用者が快適と感じる室内の上部空間と下部空間の温度差が異なる。このため、人感センサユニット３４の検知信号に基づいて下羽根１８と上羽根２０との間隔を調整することが好ましい。図３、図５、図７に示すように、下羽根１８と上羽根２０との間隔を調整することにより、吹出口１０から吹き出される空気を二方向（例えば、上部空間と下部空間）に向けるように分配し、当該分配する空気の風量を調整することができる。これにより、上部空間と下部空間の温度差を所望の値にコントロールすることが可能になる。

以上、本実施の形態によれば、上下風向変更羽根１２が下羽根１８及び上羽根２０を備え、少なくとも吹出口１０から空気を供給する目標地点までの距離が長い場合には下羽根１８及び上羽根２０を直列に連結して上下風向変更羽根１２の見かけ上の長さを長くする一方、その他の場合には下羽根１８と上羽根２０とを並列に位置させて上下風向変更羽根１２の見かけ上の長さを短くするように構成されているので、室内の温度コントロールを精細に行うことができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記実施の形態では、下羽根１８の回動軸２２が定位置で固定され、上羽根２０の回動軸２４が移動可能に構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上羽根２０と下羽根１８とが所定の距離を保ち、リンクアーム３６ａ，３６ｂが枢動することなく固定された状態で上羽根２０と下羽根１８とが相対位置を保ったまま、回動軸２２を中心に回動させるようにしてもよい。

また、上羽根２０の回動軸２４が定位置で固定され、下羽根１８の回動軸２２が移動可能に構成されてもよい。すなわち、下羽根１８と上羽根２０のいずれか一方が定位置で固定され、下羽根１８と上羽根２０のいずれか他方が移動可能に構成されていればよい。

また、前記実施の形態では、下羽根１８と上羽根２０とを一対のリンクアーム３６ａ，３６ｂにより略平行な状態を維持するように連結したが、本発明はこれに限定されない。例えば、下羽根１８と上羽根２０とをジャッキのような部材で連結してもよい。

また、前記実施の形態では、上羽根２０が下羽根１８の前方に移動して互いに直列に連結されるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上羽根２０が下羽根１８の後方に移動して互いに直列に連結されるようにしてもよい。

次に、下羽根１８および上羽根２０の上流側端部の形状について説明する。

図１６は、下羽根１８の上流側端部の形状を示す概略図である。下羽根１８の回動軸２２は下羽根１８のキャンバーライン上に配設されている。

ここで下羽根１８の上流側端部の横断面形状は、回動軸２２における肉厚を短径Ｍ１とした楕円の一部の形状に形成されている。

かかる構成により、下羽根１８の上流側端部が無衝突流れに近い状況を形成して、その周辺を通過する空気の流れ場において最小抵抗を呈する。よって下羽根１８の上流側端部での剥離が抑制され、円滑な流れ場を形成して送風性能が向上する。

図１７は、楕円形状に形成した下羽根１８の上流側端部において、長径Ｌ１と短径Ｍ１の比と圧力差の関係を数値解析により求めた結果を示している。解析条件は、風量（１７ｍ３／ｍｉｎ）、回転数（１３００ｒｐｍ）と設定している。図１７から、長短径比（＝長径Ｌ１／短径Ｍ１）が１．４以上３．４以下の時に安定して、高い圧力差が得られていることがわかる。すなわち、長短径比が１．４未満であれば、下羽根１８の上流側端部が円形に近くなり、前縁剥離を発生させて、送風性能の劣化に繋がる。

また、長短径比が３．４より大きくなれば、下羽根の先端が送風路の中に大きく入り込むような位置関係になり、通風抵抗が増加して、送風性能の劣化に繋がる。よって、長径Ｌ１は短径Ｍ１の１．４倍〜３．４倍の間であることが望ましい。

なお、下羽根１８の上流側端部の形状は、図１８に示すように、冷房時などで上向きの風量が多く求められる場合は、回動軸と下羽根１８の上流側端点とを結んだ直線Ｓ１が、下羽根１８のキャンバーラインＣ１の下側を通る、非対称翼として形成してもよい。

また、下羽根１８の上流側端部の形状は、図１９に示すように、暖房時などで下向きの風量が多く求められる場合は、回動軸と下羽根１８の上流側端点とを結んだ直線Ｓ１が、下羽根のキャンバーラインＣ１の上側を通る、非対称翼として形成してもよい。このように、下羽根１８の上流側端部の形状を、下羽根１８の上面側または下面側の肉厚が厚くなるような非対称翼にすることにより、上向き風量強化または下向き風量強化などの用途に対応すると同時に、通風抵抗を減少させて送風性能を向上させることができる。

図２０は、上羽根２０の上流側端部を、上羽根２０のキャンバーライン上に設けられた回動軸２４での肉厚を短径Ｍ２とした、楕円形状に形成した場合を示している。

かかる構成により、上羽根２０の上流側端部が無衝突流れに近い状況を形成して、その周辺を通過する空気の流れ場において最小抵抗を呈する。よって下羽根１８の上流側端部での剥離が抑制され、円滑な流れ場を形成して送風性能が向上する。

なお、上羽根２０の上流側端部の形状は、図２１に示すように、冷房時などで上向きの風量が多く求められる場合は、回動軸と上羽根２０の上流側端点を結んだ直線Ｓ２が、上羽根２０のキャンバーラインＣ２の下側を通る、非対称翼として形成してもよい。また、上羽根２０の上流側端部の形状は、図２２に示すように、暖房時などで下向きの風量が多く求められる場合は、回動軸と上羽根２０の上流側端点を結んだ直線Ｓ２が、上羽根２０のキャンバーラインＣ２の上側を通る、非対称翼として形成してもよい。

このように、上羽根２０の上流側端部の形状を、上羽根２０の上面側または下面側の肉厚が厚くなるような非対称翼にすることにより、上向き強化または下向き強化などの用途に対応すると同時に、通風抵抗を減少させて送風性能を向上させることができる。

次に、左右の風向を変更する左右風向変更羽根４２を配置した場合の、左右風向変更羽根４２を駆動させるための連結桟４４と下羽根１８の位置関係について説明する。

図２３に示すように、左右の風向を変更する左右風向変更羽根４２を通風路上に配置する場合、左右風向変更羽を駆動させるための連結桟４４を下羽根の直上流に配置するようにする。かかる構成にすることにより、連結桟４４から下羽根１８への空気流が安定し、通風抵抗を減少させることで風量性能を向上させることができる。

ここで、上流とは、下羽根１８と連結桟４４とが風の流れに並行にほぼ一直線に並ぶように配置され、ファンからの流れの流線が大きな折れ曲がりや乱れが無いように構成にすることを意味するが、連結桟４４の通風路２８における高さ方向の位置は、左右風向変更羽根４２が通風路２８の下側で回転支持される場合、通風路２８の中央より下方に配置されていれば、上述した効果を得ることができる。

図２４は、下羽根１８の上流端と連結桟４４の下流端の距離をＤとし、解析条件として風量（１７ｍ３／ｍｉｎ）、ファン回転数（１３００ｒｐｍ）とした場合に、連結桟４４の幅Ｂと距離Ｄの比（Ｄ／Ｂ）と、圧力差の関係を数値解析により求めたものである。図２４から、Ｄ／Ｂが３．５以下であれば、高い圧力差が得られていることがわかる。すなわち、距離Ｄが大きくなると連結桟４４の下流で発生する後流渦が下羽根１８に衝突して送風性能が劣化する。また、距離Ｄが大きくなると、連結桟４４の位置が上流に移動することになり、上流側に設けられた送風機に近く、風速の速い領域で空気流と連結桟４４が衝突し抵抗が大きくなる。よって、連結桟の幅Ｂと距離Ｄの比（Ｄ／Ｂ）は３．５以下であることが望ましい。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、室内の温度コントロールを精細に行うことができるので、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。

２ 室内機本体
２ａ 前面開口部
２ｂ 上面開口部
４ 前面パネル
６ 室内熱交換器
８ ファン
１０ 吐出口
１２ 上下風向変更羽根
１４ 左右風向変更羽根
１６ フィルタ
１８ 下羽根
１８ａ 段差部
２０ 上羽根
２２ 回動軸
２２ａ 回動軸中心
２４ 回動軸
２４ａ 回動軸中心
２６ 駆動源
２８ 通風路
３０ リアガイダ
３２ スタビライザ
３４ 人感センサユニット
３６ａ，３６ｂ リンクアーム
３８ 駆動源（角度調整用駆動源）
４０ 駆動源（間隔調整用駆動源）
４２ 左右風向変更羽根
４４ 連結桟

Claims (10)

1. 室内機に、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設け、当該上下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、
   前記上下風向変更羽根は、前記吹出口の近傍に回動自在に設けられた第１及び第２の羽根を備え、
   前記第２の羽根は、前記第１の羽根に対して並列に位置する並列位置と直列に連結される直列位置とに移動可能に構成され、少なくとも前記吹出口から前記空気を供給する目標地点までの距離が長い場合には前記直列位置に移動し、その他の場合には前記並列位置に移動する、空気調和機。
2. 前記第２の羽根は、冷房時であって室内の天井面に沿う気流を発生させる場合には前記直列位置に移動し、暖房時には前記並列位置に移動する、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第１の羽根の回動軸は、前記吹出口の下端部の近傍で回動自在に固定され、
   前記第２の羽根の回動軸は、前記第１の羽根に対して近づく又は離れるように移動可能に構成されている、請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記第１の羽根の上流側端部の横断面形状は、前記第１の羽根の回動軸における翼厚を短径とし、長径を前記短径の１．４倍から３．４倍とした楕円の一部からなる形状である請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 前記第１の羽根は、前記第１の羽根の回動軸の中心が前記第１の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回動軸と前記第１の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの上側を通る非対称翼である請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記第１の羽根は、前記第１の羽根の回動軸の中心が前記第１の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回動軸と前記第１の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの下側を通る非対称翼である請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。
7. 前記第２の羽根の上流側端部の横断面形状は、前記第２の羽根の回動軸における翼厚を短径とした楕円の一部からなる形状である請求項１から６のいずれか一項に記載の空気調和機。
8. 前記第２の羽根は、前記第２の羽根の回動軸の中心が前記第２の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回転軸と前記第２の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの上側を通る非対称翼である請求項１から６のいずれか一項に記載の空気調和機。
9. 前記第２の羽根は、前記第２の羽根の回動軸の中心が前記第２の羽根のキャンバーライン上に配設され、前記回動軸に垂直な断面において、前記回転軸と前記第２の羽根の上流側端点とを結んだ線分が、前記キャンバーラインの下側を通る非対称翼である請求項１から６のいずれか一項に記載の空気調和機。
10. 前記空気調和機は、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左右風向変更羽根を稼動するための連結桟を有し、前記連結桟は前記上下風向変更羽根の上流側に配置され、前記第１の羽根の上流側端点と前記連結桟の下流側端点との距離をＤとして、前記連結桟の空気の流れに沿った幅をＢとした場合の比（Ｄ／Ｂ）が、３．５以下であるこ
    とを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の空気調和機。