JP5268668B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、一台のクロスフローファンを使用する空気調和機にもかかわらず、左右に複数に分割された吹出口の気流を独立して制御が可能であり、部屋にいる複数の人の夫々に快適な気流を提供することができる空気調和機に関する。尚、気流とは、空気調和機から吹き出される風向、風量及び温度が制御された調和空気をいう。

従来、３分割された上下風向制御板及び上下風向制御板に対応して３分割された左右風向制御板を備え、これらの上下風向制御板及び左右風向制御板を用いて調和空気の風向を制御して、吹出口から吹き出す空気調和機が提案されている。具体的には、中央以外の２枚の上下風向制御板は吹出口を閉口する方向に設定し、左右風向制御板は吹出し流を中央に絞り込む方向に設定することで、吹出口の中央の吹出し気流の風速を高めて部屋にいる人の快適性を向上することができるというものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１５３４２８号公報

従来の空気調和機は、３分割された上下風向制御板及び左右風向制御板を備え、これらの上下風向制御板及び左右風向制御板を用いて吹き出される調和空気の風向を制御しているだけであるから、分割された各吹出口において、調和空気の吹き出し気流の風向はそれぞれ制御できても、それぞれの風量まで制御することができないという課題があった。

例えば、部屋に複数の人がいて、夫々の人が存在する位置が異なる場合、複数の人それぞれが要求する気流を吹き分けることができないという課題があった。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、部屋にいる複数の人のそれぞれに、快適な気流を提供することができる空調調和機を得ることを目的とする。

この発明に係る空気調和機は、当該空気調和機の外郭を構成し、室内空気を吸い込む吸込口と、調和空気を吹き出す吹出口とを有する筐体と、
筐体内に設けられ、室内空気を吸引すると共に調和空気を吹き出すクロスフローファンと、
クロスフローファンが形成する風路内に配置され、吸引した室内空気を調和し調和空気を生成する熱交換器と、
吹出口に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に制御する上下風向制御板と、
吹出口に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風向を左右方向に制御する左右風向制御板と、
クロスフローファンと左右風向制御板との間の風路に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風量を制御する左右に複数に分割された風量制御板と、を備えたものである。

また、この発明に係る空気調和機は、当該空気調和機の外郭を構成し、室内空気を吸い込む吸込口と、調和空気を吹き出す吹出口とを有する筐体と、
筐体内に設けられ、室内空気を吸引すると共に調和空気を吹き出すクロスフローファンと、
クロスフローファンが形成する風路内に配置され、吸引した室内空気を調和し調和空気を生成する熱交換器と、
吹出口に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に制御する上下風向制御板と、
吹出口に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風向を左右方向に制御する左右風向制御板と、
筐体の背面側に設けられ、吸込口から吸い込まれた室内空気を取り込み、その取り込んだ室内空気がクロスフローファンの下流側にて調和空気と合流するように風路に開口する室内空気通風路と、を備えたものである。

この発明に係る空気調和機は、クロスフローファンと左右風向制御板との間の風路に設けられ、吹出口から吹き出す気流の風量を制御する左右に複数に分割された風量制御板を備えた構成とした、もしくは、筐体の背面側に設けられ、吸込口から吸い込まれた室内空気を取り込み、その取り込んだ室内空気がクロスフローファンの下流側にて調和空気と合流するように風路に開口する室内空気通風路と、を備えたので、部屋のそれぞれの狙った人に、快適な気流を提供することができるという効果を奏する。

実施の形態１を示す図で、空気調和機１の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、風量制御板１１を風量制御板収納部１５に収納した状態の空気調和機１の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、風量制御板１１の拡大断面図。 実施の形態１を示す図で、リアガイダ７に風量制御板１１が取り付けられた状態を示す斜視図。 実施の形態１を示す図で、上下風向制御板９、左右風向制御板１０及び風量制御板１１の配置を示す概念図。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の背面の斜視図。 実施の形態１を示す図で、風量制御板１１の回動角度θを示す図。 実施の形態１を示す図で、風量制御板１１の回動角度θと吹出し風量との関係を示す図。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の風量制御板１１の使用例１の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は部屋の床面を見た図）。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の風量制御板１１の使用例２の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は部屋の床面を見た図）。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の風量制御板１１の使用例３の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は部屋の床面を見た図）。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の風量制御板１１の使用例４の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は部屋の床面を見た図）。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１の風量制御板１１の使用例４の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は部屋の床面を見た図）。 比較のために示すで、風量制御板１１を備えない空気調和機１００の下吹き時の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｄ）は部屋の床面を見た図）。 実施の形態２を示す図で、空気調和機１の縦断面図。 実施の形態２を示す図で、図１５のＸ部の拡大図。 実施の形態２を示す図で、変形例１の空気調和機１の縦断面図。

実施の形態１．
図１乃至図１３は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和機１の縦断面図、図２は風量制御板１１を風量制御板収納部１５に収納した状態の空気調和機１の縦断面図、図３は風量制御板１１の拡大断面図、図４はリアガイダ７に風量制御板１１が取り付けられた状態を示す斜視図、図５は上下風向制御板９、左右風向制御板１０及び風量制御板１１の配置を示す概念図、図６は空気調和機１の背面の斜視図、図７は風量制御板１１の回動角度θを示す図、図８は風量制御板１１の回動角度θと吹き出し風量との関係を示す図、図９は空気調和機１の風量制御板１１の使用例１の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は空気調和機１から部屋の床面を見た図）、図１０は空気調和機１の風量制御板１１の使用例２の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は空気調和機１から部屋の床面を見た図）、図１１は空気調和機１の風量制御板１１の使用例３の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は空気調和機１から部屋の床面を見た図）、図１２及び図１３は空気調和機１の風量制御板１１の使用例４の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｅ）は空気調和機１から部屋の床面を見た図）である。

図１４は比較のために示す図で、風量制御板１１を備えていない空気調和機１００の下吹き時の気流を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は部屋を空気調和機１の前方から見た図、（ｄ）は空気調和機１００から部屋の床面を見た図）である。

本実施の形態の空気調和機１は、室内機と室外機とを備えるセパレート形の空気調和機であり、特に室内機の構成に特徴がある。以下、室内機について説明を行い、室外機については言及しない。空気調和機は、室内機を指すものとする。

具体的な説明に入る前に、本実施の形態の概要を説明する。部屋に複数の人が存在し、且つ複数の人の位置が異なる場合を想定する。空気調和機１から吹き出される調和空気に対する要求は、人様々である。従来の空気調和機では、上下風向制御板及び左右風向制御板の制御により調和空気の風向は制御できるが、各吹出口における風向と風量を独立に変えることはできない。そのため、調和空気の風向の制御により一応部屋に存在する人に調和空気が到達するが、風量に対する人夫々の要求を満たすことはできなかった。

調和空気の風量に対する人夫々の要求を満たすためには、複数の吹出口を設け、複数の吹出口から異なる風量の調和空気を吹き出すことが必要となる。

それを実現する方法として、例えば、複数の吹出口に対応して複数のクロスフローファンを設けることが考えられるが、ファンモータの台数が増えることや、空気調和機の内部構成が複雑化するため、好ましい方法とは言えない。

本実施の形態の空気調和機１は、１台のクロスフローファンを使用するにもかかわらず、クロスフローファンと上下風向制御板及び左右風向制御板との間に風量制御板を設けることにより、複数の吹出口から異なる風量の調和空気を吹き出すことを可能とするものである。

クロスフローファンは、その近傍の下流側に風路を狭める部材が存在すると、風路が完全に塞がれていなくても、狭められた部位より下流側へ風が流れ難いという性質がある。本実施の形態の空気調和機１は、この性質を利用して、風量制御板をクロスフローファンと上下風向制御板及び左右風向制御板との間に設けることにより、複数の吹出口から異なる風量の調和空気を吹出すことを可能とする。

本実施の形態でいう左右は、空気調和機１を正面から見たときの左右である。

図１において、空気調和機１は、筐体２０と、筐体２０内に設置され、室内空気を吸引すると共に吸引した空気を室内に吹き出すクロスフローファン５と、クロスフローファン５が形成する風路内に配置され、吸引した室内空気を調和して調和空気を生成する熱交換器４と、吸引した空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルター３と、調和空気の吹き出し風向を制御する上下風向制御板９及び左右風向制御板１０と、クロスフローファン５の風量を制御する風量制御板１１と、を少なくとも備える。以下、各構成部材について個別に説明する。

筐体２０は、両端面（図示しない）が塞がれた筒状であって、天面（図中、上側）の一部が開口し、該開口部が室内空気を吸い込む吸込口２を形成している。そして、吸込口２から吸い込まれた室内空気は熱交換器４で冷媒と熱交換して調和空気となり、筐体２０の底面（図中、下側）の一部が開口して形成される吹出口８からこの調和空気が吹き出される。筐体２０の前面（図中、左側）は開口し、該開口部を開閉する前面パネル２１が設置されている。なお、背面（図中、右側）は塞がれている。

クロスフローファン５は、筐体２０の側面視で中央部よりやや下方に配置され、吸込口２から吹出口８に至る風路内に設置される。クロスフローファン５と吹出口８との間の吹出側風路は、スタビライザー６とリアガイダ７と筐体２０の両端面とにより形成される。クロスフローファン５は、図示しないモータにより回転駆動される。

吹出口８には、吹出口８から吹き出す気流（調和空気の気流）の風向を上下方向に制御する、上下風向制御板９及び左右方向に制御する左右風向制御板１０を備える。上下風向制御板９及び左右風向制御板１０は、左右に二つに分割され、夫々独立に回動制御することが可能である。但し、左右二つに限定されない。複数であればよい。

熱交換器４は、前面側下部に位置する前面側下部熱交換器４ａと、前面側上部に位置する前面側上部熱交換器４ｂと、背面側に位置する背面側熱交換器４ｃとから構成される。熱交換器４は、吸込口２とクロスフローファン５との間にクロスフローファン５を取り囲むように配置され、吸込口２より吸い込まれた室内空気を調和（冷却、加熱、除湿等）して、調和空気を生成する。また、前面側下部熱交換器４ａはスタビライザー６よりも上側に配置される。スタビライザー６の吹出側風路と反対側の前面側下部熱交換器４ａ側は、熱交換器４で生じる結露水（ドレン水）を受ける露受け部（ドレンパン）になっている。

なお、図中、熱交換器４はクロスフローファン５の天面側及び前面側を取り囲むように配置されているが、この実施の形態は、該配置形態に限定されるものではなく、例えば、背面側熱交換器４ｃを備えていなくてもよい。

また、図１に示すようにフィルター３は、筐体２０の吸込口２と熱交換器４との間の吸込口２側に沿って吸込口２の全面を覆うように配置され、図示しないフィルター自動清掃装置が前面側下部熱交換器４ａと前面パネル２１との間に設置される。

クロスフローファン５の風量を制御する風量制御板１１は、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０に対応して左右に二つに分割されている。風量制御板１１も、左右二つに限定されない。上下風向制御板９及び左右風向制御板１０に対応して、複数であればよい。

一枚の風量制御板１１は、全体が略長方形の平板状である。複数の、この実施の形態では２枚の、風量制御板１１の長手方向が、空気調和機１の左右方向（正面から見て）に略一致するよう長さであり、それぞれの風量制御板１１が筐体２０に回動可能に取り付けられる。

また、風量制御板１１の側面視の吹き出し方向の長さＬ（図３参照）は、風量制御板１１が上下方向に回動した際に左右風向制御板１０と接触しない長さであり、かつ上下に回動させて風量が制御することができる長さである。

図１に示す例では、風量制御板１１は、長手方向（空気調和機１の左右方向）の両端部に回転軸（図示せず）を備える。その回転軸がクロスフローファン５下流側の吹出側風路のリアガイダ７で、上下方向に回動可能に軸支されている。

後述するが、風量制御板１１の筐体２０への取付位置は、クロスフローファン５と上下風向制御板９及び左右風向制御板１０との間で、それらと干渉しない箇所ならば何処でもよい。

また、図１の例では、風量制御板１１は上下方向に回動可能に筐体２０（リアガイダ７）で軸支されているが、スライドする形態でもよい。この点についても、後述する。

風量制御板１１を用いて風量を制御しない時は、風量制御板１１はリアガイダ７に形成された凹部である風量制御板収納部１５に収納される。

図２に示すように、風量制御板１１は、リアガイダ７に風量制御板収納部１５に収納された状態で、リアガイダ７とともに滑らかな吹出側風路を形成するような断面形状になっている。

即ち、図３に示すように、風量制御板１１の断面形状は、リアガイダ７側の裏面１１ｄがリアガイダ７側に若干凸形状で、風路側の表面１１ｃが風路側に対して若干凹形状となる円弧になっている。この円弧は、風量制御板１１がリアガイダ７の風量制御板収納部１５に収納された状態で、リアガイダ７の円弧に滑らかにつながる。これにより、風量制御板１１がリアガイダ７の風量制御板収納部１５に収納された状態で、吹出側風路における通風抵抗にならないようにすることができる。

風量制御板１１がリアガイダ７の風量制御板収納部１５に収納された状態を、風量制御板１１が「収納されている」とし、風量制御板１１が風量制御板収納部１５から吹出側風路の方に回動して調和空気の流れを抑制する方向に動いた場合を風量制御板１１が「風路に回動している」と定義する。

なお、風量制御板１１は、風量制御板収納部１５に収納されている状態において、吹出側風路に突出せず、調和空気の流れを阻害しない構造であれば、リアガイダ７の背面方向にくぼんで風量制御板収納部１５に収納されてもよい。ただし、風量制御板１１が風量制御板収納部１５に収納されている状態で、吹出側風路に面して風量制御板収納部１５のくぼみ（凹部）があると、そこを通過して流れる調和空気に渦が生じる可能性もあるため、風量制御板収納部１５に収納されている状態においては、できる限り、風量制御板１１の風路側の表面１１ｃが、リアガイダ７と滑らかにつながるように構成して、吹出側風路に突出することなく、かつ、リアガイダ７の吹出側風路に面する部位に風量制御板収納部１５のくぼみができない（凹まない）状態にすることが望ましい。

図４、図５により、上下風向制御板９、左右風向制御板１０及び風量制御板１１の配置を説明する。

図４に示すように、風量制御板１１は、調和空気の左右の吹き出し風量をそれぞれ独立に制御できるように風量制御板（左）１１ａと風量制御板（右）１１ｂとに分割されている。風量制御板（左）１１ａは、風量制御板（右）１１ｂよりも左右方向の長さが長い。これは、空気調和機１の略中央部で風量制御板１１を分割すると、空気調和機１の右側端部に電気品収納部（図示せず）が存在するため、風量制御板（右）１１ｂが風量制御板（左）１１ａよりも短くなるからである。但し、これは一例であって、この形態に限定されるものではない。

図５に上下風向制御板９、左右風向制御板１０及び風量制御板１１の配置を模式的に示す。図５に示すように、上下風向制御板９は、空気調和機１の左右方向に、上下風向制御板（左）９ａと上下風向制御板（右）９ｂとに、空気調和機１の略中央部で分割されている。

また、左右風向制御板１０も、空気調和機１の左右方向に、左右風向制御板（左）１０ａと左右風向制御板（右）１０ｂとに、空気調和機１の略中央部で分割されている。

図５に示す矢印は、調和空気の流れを示している。図５では、左右風向制御板（左）１０ａが左に向き、左右風向制御板（右）１０ｂが右に向いているため、調和空気は左右に吹き分けられる。

図５では、上下風向制御板９、左右風向制御板１０及び風量制御板１１は、それぞれの左右の長さが同一としているが、実際は図４の風量制御板１１のように、左右で長さが異なる。

風量制御板１１を用いて調和空気の流れを遮断する場合、従来のように上下風向制御板９及び左右風向制御板１０にて調和空気の流れを遮断する場合と異なり、スタビライザー６とリアガイダ７と筐体２０の両端面とにより形成される吹出側風路を、図１のように完全に塞がない場合でも、吹出口８側へ調和空気が吹き出さないようにすることができる。

これは、風量制御板１１を吹出側風路に回動させることで、スタビライザー６と風量制御板１１との間に形成される流路の通風抵抗が大きくなり、クロスフローファン５に近いところで風路が閉じられるため、吸込口２から吸い込まれた室内空気は、クロスフローファン５内にとどまり、スタビライザー６と風量制御板１１との間の流路から吹き出ないためである。すなわち、スタビライザー６と風量制御板１１との間の流路の通風抵抗より、クロスフローファン５内を循環する抵抗の方が小さいため、クロスフローファン５内にとどまって、スタビライザー６と風量制御板１１との間の流路から吹き出ないのである。

風量制御板１１は、図６に示すように、リアガイダ７の背面で、空気調和機１の左右端部付近に位置する左右２つのステッピングモータ１２ａ，１２ｂにより、リンク機構を用いて左右それぞれ独立に駆動させることができる。

風量制御板１１の回動範囲は、リアガイダ７上の風量制御板収納部１５に収納された状態から回転体であるクロスフローファン５に接触しない範囲とする。

図７に示すように、風量制御板１１の回動位置を、風量制御板収納部１５からの回動角度θ［°］で表す。

また、風量制御板１１の先端１１ｅ（図３参照）とスタビライザー６との間の流路の距離（幅）をｗとする。

次に動作について説明する。このように構成された空気調和機１においては、クロスフローファン５がファンモータにより駆動されて回転すると、空気調和機１の外部の室内空気が吸込口２から吸引される。吸込口２から吸引された室内空気は、熱交換器４で冷凍サイクルの冷媒と熱交換を行い、調和される。室内空気は冷媒により、冷房運転時は冷却、暖房運転時は加熱される。

熱交換器４で冷媒と熱交換された調和空気は、スタビライザー６及びリアガイダ７の間を通り、風量制御板１１、左右風向制御板１０及び上下風向制御板９により風量と風向が制御され、吹出口８より空気調和機１の外部（室内）へと吹き出される。

風量制御板１１は、回転軸がクロスフローファン５下流の吹出側風路のリアガイダ７上に設けられ、上下方向に回動可能に軸支されている。そのため、風量制御板１１を吹出側風路に回動させることで、風量制御板１１から下流側への調和空気の吹出しを遮断もしくは制限して吹出口８からの風量を制御することができる。

また、図４、図５に示すように、調和空気の左右の吹出し風量をそれぞれ独立に制御できるように風量制御板（左）１１ａと風量制御板（右）１１ｂとに分割されて取り付けられている。そのため、風量制御板（左）１１ａ及び風量制御板（右）１１ｂの回動角度θをそれぞれ設定することで、調和空気の左右の吹出し風量をそれぞれに制御することができる。

風量制御板１１を吹出側風路に回動したときの、風量制御板１１の回動角度θ［°］と調和空気の吹出し風量比［％］との関係の一例を図８に示す。ここで、調和空気の吹き出し風量比［％］とは、風量制御板１１を完全に風量制御板収納部１５に収納したとき（θ＝０）の調和空気の吹き出し風量に対する、風量制御板１１をθだけ回動させたときの調和空気の吹き出し風量の比［％］をいう。

図８に示すように、風量制御板１１を吹出側風路に回動させることにより、風量制御板１１の回動角度θが大きくなるにつれ、調和空気の吹出し風量比は徐々に小さくなる。風量制御板１１の回動角度θが６０°付近で、調和空気の吹き出し風量比が約５［％］となる。図７はこのときの状態に略等しい。スタビライザー６と風量制御板１１との間は距離ｗだけ離れていて、吹出口８に連通する風路（流路）が存在するにもかかわらず、吹出口８へ向かう調和空気はほとんどなくなる。

このように、風量制御板１１をクロスフローファン５と、左右風向制御板１０及び上下風向制御板９との間に設けることにより、左右風向制御板１０及び上下風向制御板９による調和空気の吹き出し風向の制御に加えて、調和空気の吹き出し風量も制御が可能となる。

調和空気の吹き出し風向及び風量の両方の制御ができるので、従来は実現できなかった部屋にいる複数の人のそれぞれに、快適な気流を提供することが可能となる。

その具体的な例を、以下に説明する。先ず、使用例１として、窓際や人の往来のある場所（ドア付近）など部屋の位置によって室内温度が異なる場合を想定する。

図９は空気調和機１の風量制御板１１の使用例１の気流を示す模式図である。部屋には、人Ａと人Ｂとの二人が存在する。そして、人Ａは壁際の熱の出入りが少ない場所にいる。また、人Ｂは窓際や人の往来のある場所など熱の出入りが多い場所にいる。

部屋における人Ａと人Ｂとの存在位置の検出は、空気調和機１の前面の略中央部の吹出口８付近に配置される赤外線センサー３０を走査させて行う。

壁際の熱の出入りが少ない場所にいる人Ａには、窓際や人の往来のある場所など熱の出入りが多い場所にいる人Ｂよりも調和空気の風量を少なくする。

壁際の熱の出入りが少ない場所は温度の変化が緩やかであるから、熱の出入りが多い場所に比べれば調和空気の風量は少なくしてよい。

窓際や人の往来のある場所など熱の出入りが多い場所にいる人Ｂには、壁際の熱の出入りが少ない場所にいる人Ａよりも調和空気の風量を多くする。

壁際の熱の出入りが少ない場所にいる人Ａへの調和空気の風量を少なくするには、図９（ｂ）に示すように、風量制御板（左）１１ａを所定角度θだけ吹出側風路へ回動させる。これにより、吹出口８の左側から吹き出される気流Ａは、風量制御板（左）１１ａが所定角度θだけ吹出側風路に回動しているため、風量制御板（左）１１ａが風量制御板収納部１５に収納されている状態よりも風量を少なくすることができる

窓際や人の往来のある場所など熱の出入りが多い場所にいる人Ｂには、吹出口８の左側から吹き出される気流Ａよりも風量の多い気流Ｂを吹き出す。

図９（ｃ）に示す例では、風量制御板（右）１１ｂは、風量制御板収納部１５に収納されているので、風量は最大である。

尚、気流Ａ、及び気流Ｂの風向は、赤外線センサー３０が検出する人Ａ及び人Ｂの位置の情報に基づいて、図示しない制御装置（マイクロコンピュータを搭載している）が、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０の駆動部（図示せず）に制御信号を送信することで制御される。同様に、左右の風量制御板（左）１１ａ、風量制御板（右）１１ｂのそれぞれの回動（回動せずも含む）も、この制御装置により制御される。

次に、使用例２として、空気調和機１から部屋に存在する人までの距離がそれぞれ異なり、空気調和機１の近くにいる人と、空気調和機１から遠くにいる人とが存在する場合を想定する。

図１０は空気調和機１の風量制御板１１の使用例２の気流を示す模式図である。部屋には、人Ａと人Ｂとの二人が存在する。そして、人Ａは空気調和機１の近くにいる。また、人Ｂは空気調和機１から遠く離れた位置にいる。

この場合も、部屋における人Ａと人Ｂとの存在位置の検出は、空気調和機１の前面の略中央部の吹出口８付近に配置される赤外線センサー３０を走査させて行う。

空気調和機１の近くにいる人Ａには、空気調和機１から遠くにいる人Ｂよりも調和空気の風量を少なくしてもよい。

空気調和機１から遠くにいる人Ｂまで気流を届かせるには、一定以上の風量が必要となる。

空気調和機１の近くにいる人Ａへの調和空気の風量を少なくするには、図１０（ｂ）に示すように、風量制御板（左）１１ａを所定角度θだけ吹出側風路へ回動させる。これにより、吹出口８の左側から吹き出される気流Ａは、風量制御板（左）１１ａが所定角度θだけ吹出側風路に回動しているため、風量制御板（左）１１ａが風量制御板収納部１５に収納されている状態よりも風量を少なくすることができる。

空気調和機１から遠くにいる人Ｂには、吹出口８の左側から吹き出される気流Ａよりも風量の多い気流Ｂを吹き出す。

図１０（ｃ）に示すように、風量制御板（右）１１ｂは、風量制御板収納部１５に収納されているので、風量は最大である。また、空気調和機１から遠くにいる人Ｂまで気流を届かせるために、気流Ｂの風量を多くするとともに、上下風向制御板（右）９ｂを上下風向制御板（左）９ａよりも上向きとする（図１０（ａ））。

この場合も、気流Ａ、及び気流Ｂの風向は、赤外線センサー３０が検出する人Ａ及び人Ｂの位置の情報に基づいて、図示しない制御装置が、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０の駆動部（図示せず）に制御信号を送信することで制御される。

即ち、上下風向制御板（左）９ａは下向き、左右風向制御板（左）１０ａは左向きに制御装置により制御される。また、上下風向制御板（右）９ｂはやや上向き、左右風向制御板（右）１０ｂは右向きに制御装置により制御される。

同様に、左右の風量制御板（左）１１ａ、風量制御板（右）１１ｂのそれぞれの回動（回動せずも含む）も、制御装置により制御される。

暖房運転時に人の足元である部屋の床面を暖める場合、暖気を床面まで到達させるために一定以上の風量が必要である。しかしながら、風量制御板１１のない従来の空気調和機１００（図１４参照）では、クロスフローファン５の回転数にて風量を制御しているが、図１４に示すように人の足元に気流Ｄを到達させようとすると風量が多すぎて広範囲を空調してしまい、風量を少なくすると気流Ｄが床面まで届かない。左右風向制御板１０などによって縮流して風速を上げたとしても風量が足りないため、熱量が足りなく人の足元である部屋の床面が暖まらないという課題があった。

図１１は空気調和機１の風量制御板１１の使用例３の気流を示す模式図である。部屋には、一人が存在する。そして、暖房運転時にその人の足元である部屋の床面付近に集中的に気流を吹き出す場合である。

図１１（ｂ）に示すように、風量制御板（左）１１ａを、クロスフローファン５からの調和空気が風量制御板（左）１１ａの下流側に吹き出さないような角度θで吹出側風路へ回動させる。

従って、上下風向制御板９が図１１（ａ）に示すように開いていても、調和空気は吹出口８の左側から（上下風向制御板（左）９ａ側から）は吹き出されない。

図１１（ｃ）に示すように、風量制御板（右）１１ｂは、風量制御板収納部１５に収納されているので、風量は最大である。

このとき、吹出口８の右側のみから吹き出される調和空気の風速は、吹出口８全体（両側）から吹き出される場合と同一ある。

また、風量制御板（左）１１ａで気流が遮断された側の熱交換器４（正面から見て左側）では、室内空気と冷媒との熱交換が行われないため、冷媒の温度が上昇する（暖房運転時）。

従って、風量制御板収納部１５に収納されている風量制御板（右）１１ｂに対応する熱交換器４（正面から見て右側）の温度も上昇する。

そのため、吹出口８の右側から吹き出される気流Ｂの温度を（暖房運転時）、例えば、比較例の図１４の気流Ｄの温度よりも上昇させることができ、狙った場所（人の足元である部屋の床面付近）を素早く暖めることができる。

図１１（ｄ）、図１１（ｅ）の人の足元である部屋の床面に破線で示す楕円は、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）の気流Ｄが届くエリアを示している。また、その内側のそれよりも小さく描かれている楕円は、気流Ｂが届くエリアを示している。さらに、図１４の気流Ｄが届くエリアと図１１の気流Ｂが届くエリアの色の濃度の差は、気流の温度の違いを示している。色の濃い方が、温度が高い。

図１１と図１４とを比較すれば解るように、図１１に示す風量制御板１１の使用例３では、風量制御板１１を使用しない図１４の気流Ｄよりも気流Ｂが絞られ、かつ気流Ｂの温度が高くなる。

この狙った場所を、集中的に素早く暖める運転を「スポット暖房」と定義する。

尚、図１１では、風量制御板（左）１１ａをクロスフローファン５からの調和空気が風量制御板（左）１１ａの下流側に吹き出さないような角度θで吹出側風路へ回動させ、風量制御板（右）１１ｂは風量制御板収納部１５に収納するようにしたが、その反対でもよい。

図１２は空気調和機１の風量制御板１１の使用例４の気流を示す模式図である。

図１１に示す使用例３のように風量制御板（左）１１ａを閉じて風路の片側から風を出さないようにすると、熱交換器４の片側（風量制御板（左）１１ａに対応する部分）で、室内空気と冷媒との熱交換が行われない。そのため、冷凍サイクルの高圧が高くなって圧縮機の消費電力が多くなり、効率の悪い運転となるという新たな課題が生じる。

図１２に示す使用例４は、そのような課題を解決するもので、効率の良い運転を行うために、図１２（ｂ）に示すように、風量制御板（左）１１ａを少し開いて少量の気流Ａが出るようにする。風量制御板（左）１１ａの回動角度θを約５０°とする。なお、参考までに図１１（ｂ）に示す風量制御板（左）１１ａの回動角度θは約６０°である。

そして、図１２（ａ）に示すように、上下風向制御板（左）９ａを閉じ、左右風向制御板（左）１０ａを吹出口８の右側に向ける。

また、図１２（ｃ）に示すように、風量制御板（右）１１ｂは、風量制御板収納部１５に収納されているので、風量（気流Ｂ）は最大である。

このようにすることにより、図１２（ａ）に示すように、吹出口８の右側から、気流Ｂに気流Ａが合流した気流Ｃが吹き出される。

図１２（ｄ）、図１２（ｅ）の人の足元である部屋の床面に破線で示す楕円は、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）の気流Ｄが届くエリアを示している。また、その内側のそれよりも小さく描かれている楕円は、気流Ｃが届くエリアを示している。さらに、図１４の気流Ｄが届くエリアと図１１の気流Ｃが届くエリアの色の濃度の差は、気流の温度の違いを示している。色の濃い方が、温度が高い。

風量制御板１１ａを少し開いて少量の気流Ａが出るようにすることにより、熱交換器４の略全体で室内空気と冷媒との熱交換が行われるので、図１１に示す使用例３よりも、冷凍サイクルの高圧は低くなり、効率が良い圧縮機の運転が可能となる。

熱交換器４が熱交換する熱量Ｊが一定のとき、熱交換器４を通過する風量Ｑと、熱交換器を通過したことによる調和空気の温度変化ΔＴは反比例の関係であり、風量Ｑが少ないと温度変化ΔＴは大きくなる。すなわち、図１２（ａ）の少量の気流Ａの温度は気流Ｄ（図１４）の温度よりも高くなる。また、風量制御板（左）１１ａで気流を制限したことにより、熱交換器４における室内空気と冷媒との熱交換は少ないため、冷媒の温度は上昇し、風量制御板収納部１５に収納されている風量制御板（右）１１ｂに対応する熱交換器４（正面から見て右側）の温度も上昇するので、気流Ｃの温度は、気流Ｄ（図１４）の温度よりも高くなる。

そこで、風量制御板１１の制御は図１２のままで、室外機のインバータで駆動される圧縮機（図示せず）の運転周波数を下げることにより、空気調和機１の能力（ここでは、暖房能力）を下げて気流Ｃの温度を、気流Ｄ（図１４）の温度と略同等にすることができる（図１３参照）。

図１４の風量制御板１１を使用しないものに比べ、狙った位置にいる人の床面温度はそのままで、エリアを絞って空調することができる。

このとき、運転周波数が低下したことによって圧縮機の消費電力が低減し、またクロスフローファン５の風量が低下することで、クロスフローファン５を駆動するファンモータの負荷が減り、ファンモータの消費電力も低減することで省エネ運転になる。図１３に示すエリアを絞り、圧縮機の運転周波数を下げた省エネ運転を、「スポット省エネ暖房」と定義する。

以上の説明では、風量制御板１１をリアガイダ７上に設け、風量制御板１１が上下方向に回動可能にリアガイダ７で軸支されるように構成して、制御装置により風量制御板１１の回動角度を制御（回動させないも含む）したが、図示はしないがリアガイダ７より水平方向または鉛直方向（どの方向でもよい）に風量制御板１１がスライドする構成にしてもよく、風量制御板１１を使用して風量を制御したいときには、スライド移動させて吹出側風路に風量制御板１１が突出するように構成する。このような構成によっても、制御装置が風量制御板１１のスライド量を制御して、スライド移動させた風量制御板１１の先端とスタビライザー６との間の流路の距離（幅）を制御することで、風量を遮断したり、制限したり、すなわち適度な風量比にする、など風量の制御を行うことができる。

また、風量制御板１１を、スタビライザー６側に設けるように構成してもよく、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０の動作に影響しないように構成することによって、同様の動作を行わせることができる。

さらに、以上の説明では、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０が左右に分割され独立に回動可能なものを例としたが、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０が左右に分割されていない場合でも、風量制御板１１を使用することにより、上記の「スポット暖房」は可能である。

即ち、図１１に示す「スポット暖房」の場合、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０は、気流Ｂの制御に関係していないからである。

上下風向制御板９のみ左右に分割されていない場合は「スポット省エネ暖房」は可能である。

即ち、図１３に示す「スポット省エネ暖房」の場合、上下風向制御板（左）９ａは開いていても、左右風向制御板（左）１０ａを吹出口８の右側に向けることにより、図１３に示す気流Ｃと略同等の気流を生成できるからである。要するに、上下風向制御板９が左右に分割されていなくても、左右風向制御板１０が左右に分割されていて、それぞれ独立して制御できるものであればよい。

実施の形態２．
図１５乃至図１７は実施の形態２を示す図で、図１５は空気調和機５０の縦断面図、図１６は図１５のＸ部の拡大図、図１７は変形例１の空気調和機６０の縦断面図である。

図１５に示す空気調和機５０は、筐体２０の背面側に、吸込口２から吸い込まれ、フィルター３を通過した室内空気を取り込み、その取り込んだ室内空気がクロスフローファン５の下流側にて調和空気と合流するように吹出側風路に開口する室内空気通風路１３を備える。ここで吹出側風路とは、実施の形態１と同じく、クロスフローファン５と吹出口８との間の風路で、スタビライザー６とリアガイダ７と筐体２０の両端面とにより形成されるものである。

室内空気通風路１３を通る室内空気は熱交換器４を通過しない。室内空気通風路１３の流入口は、フィルター３は通過するが、熱交換器４を通過しない室内空気が流入する位置に開口させる。そのため、室内空気通風路１３を通る室内空気の温度は変化しない。冷房運転時であれば調和空気の温度よりも高く、暖房運転時であれば調和空気の温度よりも低い。

従って、クロスフローファン５の下流側にて調和空気に合流することにより、調和空気の温度を変化させることができる。冷房運転時であれば調和空気の温度を上げ、暖房運転時であれば調和空気の温度を下げるように作用する。

室内空気通風路１３は、流出口としてクロスフローファン５の下流側にて吹出側風路に開口しているが、その流出口の近傍には、風路との連通を開閉する機能を有する開閉扉４０を備える（図１６を参照）。

開閉扉４０は、室内空気通風路１３の内部に設け、開閉に伴って、開閉扉４０が吹出側風路に突出しないような構成にしている。調和空気の通風抵抗とならないようにするためである。

室内空気通風路１３は、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０に対応して、左右に複数に分割されている。

尚、図１５に示す空気調和機５０は、風量制御板１１を備えていない。空気調和機１のその他の構成は、図１に示す空気調和機１と同様であるので、説明は省略する。

室内空気通風路１３は、例えば、部屋の温度にムラがある場合に、その温度ムラを解消するために使用する。即ち、壁際などの温度の変化が少ないエリアには、室内空気通風路１３の開閉扉４０を開いて調和空気に室内空気を混合した気流を送る。また、窓際とかドア付近の温度の変化があるエリアには、室内空気通風路１３の開閉扉４０を閉じて調和空気を送る。

また、例えば部屋に二人の人が存在する場合に、二人の暑さや寒さに対する感覚が異なる、もしくは、一方の人は空調されているこの部屋にずっと滞在していたが、他方の人は屋外からこの部屋に入ってきたばかりであり、空気調和機５０に要求する吹き出し気流が各人で異なる場合などに、各人に異なる温度の気流を送ることができる。

開閉扉４０が開いていると、吹出側風路を流れる調和空気に室内空気通風路１３内の室内空気が引っ張られて風路に流出する。これにより室内空気通風路１３内を、空気調和機５０の上部に位置する流入口から吹出側風路に面して開口する流出口に向けての室内空気の流れが生じ、熱交換器４を通過していない室内空気が吹出側風路の調和空気と連続的に合流する。

上下風向制御板９及び左右風向制御板１０による気流の風向の制御に加えて、開閉扉４０を備える室内空気通風路１３を設けることにより、気流の温度の制御も可能となる。開閉扉４０の開閉量を制御することで、調和空気に合流する熱交換器４を通過していない室内空気の量を制御することが可能であり、これにより吹き出し気流の温度をきめ細かく、しかも左右別々に調整することができる。

図１６に示す開閉扉４０は、回動して室内空気通風路１３の流出口の開口面積を変化させ、室内空気通風路１３を流れる室内空気の流量を調整する（閉じて室内空気を流通させないを含む）ものだが、スライド移動して流出口の開口面積を変化させるように構成してもよい。この場合もスライド量を制御して、吹出側風路の調和空気に合流する熱交換器４を通過していない室内空気の量を制御し、吹き出し気流の温度を調整する。

また、開閉扉４０を室内空気通風路１３の流出口に設けずに、室内空気通風路１３の流入口や流入口と流出口の間に設けてもよい。

図１７に示す変形例１の空気調和機６０は、開閉扉４０を備える室内空気通風路１３の他に、実施の形態１で説明した風量制御板１１を設けたものである。

変形例１の空気調和機６０は、実施の形態１で述べた機能に加えて、気流の温度も制御が可能となる。

即ち、上下風向制御板９及び左右風向制御板１０による気流の風向の制御、風量制御板１１による気流の風量の制御、及び開閉扉４０を備える室内空気通風路１３による気流の温度の制御が可能となる。

一台のクロスフローファン５を使用する空気調和機１にもかかわらず、左右に複数に分割された吹出口８の気流を独立して制御が可能であり、部屋にいる複数の人の夫々に、風向、風量及び温度が制御された快適な調和空気（気流）を提供することができる。

１ 空気調和機、２ 吸込口、３ フィルター、４ 熱交換器、４ａ 前面側下部熱交換器、４ｂ 前面側上部熱交換器、４ｃ 背面側熱交換器、５ クロスフローファン、６ スタビライザー、７ リアガイダ、８ 吹出口、９ 上下風向制御板、９ａ 上下風向制御板（左）、９ｂ 上下風向制御板（右）、１０ 左右風向制御板、１０ａ 左右風向制御板（左）、１０ｂ 左右風向制御板（右）、１１ 風量制御板、１１ａ 風量制御板（左）、１１ｂ 風量制御板（右）、１１ｃ 表面、１１ｄ 裏面、１１ｅ 先端、１２ａ ステッピングモータ、１２ｂ ステッピングモータ、１３ 室内空気通風路、１５ 風量制御板収納部、２０ 筐体、２１ 前面パネル、３０ 赤外線センサー、４０ 開閉扉、５０ 空気調和機、６０ 空気調和機、１００ 空気調和機。

Claims (11)

1. 室内に設置される空気調和機において、
   前記空気調和機の外郭を構成し、室内空気を吸い込む吸込口と、調和空気を吹き出す吹出口と、スタビライザーと、リアガイダとが設けられた筐体であって、前記吸込口から前記吹出口に至る風路の一部として、前記スタビライザーと前記リアガイダと左右の両端部とにより吹出側風路を形成する筐体と、
   前記筐体内に設けられ、前記室内空気を吸引するとともに前記調和空気を前記吹出側風路に吹き出すクロスフローファンと、
   前記吸込口から前記吹出口に至る風路内に配置され、前記クロスフローファンが吸引した前記室内空気を調和して前記調和空気を生成する熱交換器と、
   前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出す気流の風向を上下方向に制御する上下風向制御板と、
   前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出す気流の風向を左右方向に制御する左右風向制御板と、
   前記クロスフローファンと前記左右風向制御板との間で前記スタビライザー又は前記リアガイダに回動可能又はスライド可能に設けられ、前記吹出口から吹き出す気流の風量を制御する風量制御板であって、左右に複数に分割され、全体の左右方向の長さが前記筐体の左右の両端部間の距離に略一致する風量制御板と
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 複数に分割された前記風量制御板のそれぞれの回動角度又はスライド量を前記風量制御板ごとに設定する制御装置
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御装置は、室内にいる人の位置を検出し、複数に分割された前記風量制御板のうち、検出した人の位置に対応する前記風量制御板の回動角度又はスライド量を、検出した人の位置に応じて設定することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記スタビライザー又は前記リアガイダには、前記風量制御板を収納するための凹部が設けられ、
   前記制御装置は、検出した人の位置が窓際又はドア付近であれば、検出した人の位置に対応する前記風量制御板を前記凹部に収納し、検出した人の位置が窓際又はドア付近でなければ、検出した人の位置に対応する前記風量制御板を前記吹出側風路に突出させることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記スタビライザー又は前記リアガイダには、前記風量制御板を収納するための凹部が設けられ、
   前記制御装置は、検出した人の位置が前記空気調和機から遠ければ、検出した人の位置に対応する前記風量制御板を前記凹部に収納し、検出した人の位置が前記空気調和機に近ければ、検出した人の位置に対応する前記風量制御板を前記吹出側風路に突出させることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
6. 前記スタビライザー又は前記リアガイダには、前記風量制御板を収納するための凹部が設けられ、
   前記制御装置は、前記空気調和機の暖房運転時に、複数に分割された前記風量制御板のうち、いずれか１つの前記風量制御板を前記凹部に収納し、他の前記風量制御板を前記吹出側風路に突出させることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
7. 前記制御装置は、前記空気調和機の暖房運転時に、前記他の前記風量制御板の回動角度又はスライド量を、前記調和空気が前記他の前記風量制御板の下流側に吹き出さない回動角度又はスライド量に設定することを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
8. 前記スタビライザー又は前記リアガイダには、前記風量制御板を収納するための凹部が設けられ、
   前記風量制御板は、前記凹部に収納された状態で前記吹出側風路側の面が前記スタビライザー又は前記リアガイダの前記吹出側風路側の面とともに滑らかな曲面を形成するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
9. 前記上下風向制御板は、左右に前記風量制御板と同じ複数に分割されたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 前記筐体の背面側には、前記吸込口から吸い込まれた前記室内空気を取り込み、その取り込んだ室内空気が前記クロスフローファンの下流側にて前記調和空気と合流するように前記吹出側風路に開口する室内空気通風路が設けられたことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の空気調和機。
11. 前記室内空気通風路内に設けられ、前記室内空気通風路の前記吹出側風路に開口する部分を開閉する開閉扉
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の空気調和機。