JP5754429B2 - 空調室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空調室内機に関する。

従来より、吹出空気の風向を調整することで室内の空気を攪拌し、室内の温度ムラを解消するような空調室内機がある。

例えば、特許文献１（特開２００９−５８２２０号公報）に開示されている空気調和機の室内機は、壁掛け型の室内機であって、冷房時に、吹出空気（冷気）を、天井面に向かって吹き出させて、天井面、室内機の設置されている壁面に対向する壁面、床面の順に循環する気流を形成することで、室内全体の空気を攪拌して室内の温度ムラを解消している。

ところで、暖気は室内の上部に溜まるという性質がある。このため、暖房時には、吹出空気（暖気）が天井近傍に溜まってしまい、室内の温度ムラが生じやすいという問題がある。

そこで、本発明の課題は、暖房時における室内の温度ムラを解消することができ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、フラップと、制御部と、を備える。フラップは、所定の姿勢を採ることで、吹出口から吹き出される吹出空気の上下方向の風向を変更する。制御部は、フラップに、下吹き姿勢と上吹き姿勢とを採らせることが可能である。フラップが下吹き姿勢を採ることで、吹出空気が室内の床面に向かって吹き出される。フラップが上吹き姿勢を採ることで、吹出空気が室内の天井面に向かって吹き出される。また、制御部は、暖房時に風向自動モードを実行する場合には、フラップに、下吹き姿勢を採らせた後に、一時的に上吹き姿勢を採らせる自動切替制御を行う。なお、風向自動モードは、吹出空気の風向を自動的に調整するモードである。そして、制御部は、暖房時に風向自動モードの実行を開始する際には、室内の温度に応じてフラップに下吹き姿勢又は上吹き姿勢のいずれかの姿勢を採らせる。

本発明の第１観点に係る空調室内機では、暖房時に風向自動モードが実行される場合には、フラップが、下吹き姿勢を採った後に、一時的に上吹き姿勢を採るように、その姿勢が切り替えられる。このため、フラップが下吹き姿勢を採って暖気が室内の床面に向かって吹き出されることで、室内の床面近傍の空気が暖められた後に、フラップが上吹き姿勢を採って暖気が一時的に室内の天井面に向かって吹き出されることで、天井近傍に溜まった暖気を室内の下部へと導くことができる。このように、フラップが一時的に上吹き姿勢を採ることで、室内全体の空気を攪拌することができ、天井近傍に暖気が溜まりにくくなる。

これによって、暖房時における室内の温度ムラを解消することができる。

本発明の第２観点に係る空調室内機は、第１観点の空調室内機において、フラップは、第１フラップと、第２フラップと、を有する。第１フラップは、吹出口近傍に配置される。第２フラップは、第１フラップと共同して、吹出空気を第２フラップの下面に沿ったコアンダ気流にする。また、上吹き姿勢では、コアンダ気流を利用して、吹出空気を室内の天井面へと向かわせる。この空調室内機では、第１フラップと第２フラップとを用いて、吹出空気を天井面へと向かわせることができる。

本発明の第３観点に係る空調室内機は、第１観点又は第２観点の空調室内機において、制御部は、自動切替制御において、室内の温度が安定した後に、フラップを下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替える。このため、室内の温度が安定していない状態であるにもかかわらず、フラップの姿勢が下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられて、室内の床面近傍の空気が積極的に暖められないことで、床面近傍が暖まらないおそれを低減することができる。

本発明の第４観点に係る空調室内機は、第１観点から第３観点の空調室内機において、制御部は、自動切替制御において、室内の温度と設定温度との差に応じてフラップを下吹き姿勢から上吹き姿勢に切替える。この空調室内機では、自動切替制御において、室内の温度と設定温度との差に応じてフラップが下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられる。

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観点の空調室内機において、制御部は、自動切替制御において、圧縮機の運転周波数に応じてフラップを下吹き姿勢から上吹き姿勢に切替える。この空調室内機では、自動切替制御において、圧縮機の運転周波数に応じてフラップが下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられる。

本発明の第６観点に係る空調室内機は、第１観点又は第２観点の空調室内機において、制御部は、自動切替制御において、所定時間毎に、フラップを下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替える。この空調室内機では、フラップの姿勢が所定時間毎に下吹き姿勢から上吹き姿勢に切替られることで、定期的に室内全体の空気を攪拌することができ、室内の温度ムラを解消することができる。

本発明の第７観点に係る空調室内機は、第１観点から第６観点のいずれかの空調室内機において、吹出口から吹き出される吹出空気の風量を変更可能なファンを備える。また、制御部は、フラップに上吹き姿勢を採らせる場合には、吹出空気が室内全体を循環する循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように風量を調整する。

本発明の第７観点に係る空調室内機では、吹出空気が天井面に向かって吹き出される場合には、循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように風量が調整されている。このため、風量不足によって循環気流が形成できないおそれを低減することができる。

本発明の第８観点に係る空調室内機は、第１観点から第７観点のいずれかの空調室内機において、自動切替制御が行われている場合には、フラップが上吹き姿勢を採っているときの吹出空気の温度は、フラップが下吹き姿勢を採っているときの吹出空気の温度よりも低い。この空調室内機では、天井面に向かって吹き出される吹出空気の温度が、床面に向かって吹き出される吹出空気の温度よりも低いため、天井近傍に暖気が溜まるおそれを低減することができる。

本発明の第９観点に係る空調室内機は、第１観点から第３観点の空調室内機において、制御部は、自動切替制御において、外気温度に応じてフラップの姿勢を切り替える。このため、室内温度が外気温度の影響を受けて変動するような状況であっても、ユーザの快適性を損なうおそれを低減することができる。

本発明の第１観点に係る空調室内機では、暖房時における室内の温度ムラを解消することができる。

本発明の第２観点に係る空調室内機では、第１フラップと第２フラップとを用いて、吹出空気を天井面へと向かわせることができる。

本発明の第３観点に係る空調室内機では、床面近傍が暖まらないおそれを低減することができる。

本発明の第４観点に係る空調室内機では、自動切替制御において、室内の温度と設定温度との差に応じてフラップが下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられる。

本発明の第５観点に係る空調室内機では、自動切替制御において、圧縮機の運転周波数に応じてフラップが下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられる。

本発明の第６観点に係る空調室内機では、定期的に室内全体の空気を攪拌することができ、室内の温度ムラを解消することができる。

本発明の第７観点に係る空調室内機では、風量不足によって循環気流が形成できないおそれを低減することができる。

本発明の第８観点に係る空調室内機では、天井近傍に暖気が溜まるおそれを低減することができる。

本発明の第９観点に係る空調室内機では、ユーザの快適性を損なうおそれを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図。 本発明の一実施形態に係る空調室内機の断面図。 水平吹きモード実行時の水平フラップの姿勢及びコアンダフラップの姿勢を示す図。 上吹きモード実行時の水平フラップの姿勢及びコアンダフラップの姿勢を示す図。 前方下吹きモード実行時の水平フラップの姿勢及びコアンダフラップの姿勢を示す図。 下吹きモード実行時の水平フラップの姿勢及びコアンダフラップの姿勢を示す図。 空調室内機の備える制御装置の制御ブロック図。 変形例Ｂに係る空調室内機の備える制御装置の制御ブロック図。

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）空調室内機の全体構成
図１は、運転停止時の空調室内機１０の断面図である。図２は、運転時の空調室内機１０の断面図である。

空調室内機１０は、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の空調室内機であり、本体ケーシング１１、室内熱交換器１３、室内ファン１４及び制御装置６０を備えている。

本体ケーシング１１は、内部に室内熱交換器１３、室内ファン１４及び制御装置６０を収納している。また、本体ケーシング１１には、本体ケーシング１１内に室内の空気を吸い込むための吸込口１９が設けられている。さらに、本体ケーシング１１の下部には、吹出口１５が設けられている。

室内熱交換器１３及び室内ファン１４は、底フレーム１６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１４が位置する。

室内ファン１４は、クロスフローファンであり、吸込口１９を介して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、吹出口１５から室内へと吹き出す。なお、室内ファン１４は、回転数に応じて、吹出口１５から吹き出される吹出空気の風量を変更可能である。

また、吹出口１５には、吹出口１５から吹き出される吹出空気の上下方向の風向を変更可能な水平フラップ３１が回動自在に取り付けられている。水平フラップ３１は、モータ（図示せず）によって駆動して、傾斜角度の異なる複数の姿勢を採ることで、吹出空気の上下方向の流れを変更するだけでなく、吹出口１５を開閉することもできる。また、吹出口１５の近傍であって、水平フラップ３１の上方には、水平フラップ３１と共同して吹出空気の上下方向の風向を変更可能なコアンダフラップ３２が設けられている。コアンダフラップ３２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できる。

なお、吹出口１５は、吹出流路１８によって本体ケーシング１１の内部と繋がっている。吹出流路１８は、吹出口１５から底フレーム１６のスクロール面に沿って形成されている。そして、吹出流路１８には、吹出口１５から吹き出される吹出空気の左右方向の風向を変更可能な垂直フラップ２０が配置されている。垂直フラップ２０は、複数枚の羽根片が連結棒で連結された構成を有しており、連結棒が本体ケーシング１１の長手方向に沿って水平往復移動することによって、その長手方向に対して垂直な状態を中心に左右に揺動する。なお、連結棒は、モータ（図示せず）によって水平往復移動する。

制御装置６０は、室内ファン１４の回転数の制御や水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の角度の制御を行う。また、制御装置６０は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の角度を制御して水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２に所定の姿勢を採らせることで、吹出空気を室内の床面に向かって吹き出させたり、吹出空気を室内の天井面に向かって吹き出させたりすることができる。

なお、空調室内機１０の具体的な構成は、上記のものに限定されるものではなく、吹出口から吹き出される吹出空気を、室内の床面に吹き出させたり、室内の天井面に吹き出させたりすることができる空調室内機であれば、他の機器構成であってもよい。

（２）詳細構成
（２−１）ケーシング
本体ケーシング１１は、天面部１１ａ、前面パネル１１ｂ、背面板１１ｃ及び下部水平板１１ｄを有している。天面部１１ａは、本体ケーシング１１の上部に位置しており、吸込口１９は、天面部１１ａの前部に設けられている。

前面パネル１１ｂは、空調室内機１０の前面部を構成しており、本体ケーシング１１の上部前方からなだらかな円弧曲面を描きながら下部水平板１１ｄの前端部に向かって延びている。なお、前面パネル１１ｂは、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１１ｂの下部には、本体ケーシング１１の内側に向かって窪んだ領域がある。この領域の窪み深さはコアンダフラップ３２の厚み寸法に合うように設定されており、コアンダフラップ３２が収容される収容部１２を構成している。なお、収容部１２の表面もなだらかな円弧曲面である。

また、本体ケーシング１１の下部に形成されている吹出口１５は、本体ケーシング１１の長手方向を長辺とする長方形の開口である。なお、吹出口１５の後端部は下部水平板１１ｄの前端部に接しており、吹出口１５の後端部と吹出口１５の前端部とを結ぶ仮想面は前方上向きに傾斜している。

（２−２）水平フラップ
水平フラップ３１は、空調室内機１０の長手方向に長い板状の部材であって、吹出口１５を塞ぐことができる程度の面積を有している。また、水平フラップ３１が吹出口１５を閉じた状態において、その外側面３１ａは、前面パネル１１ｂの曲面の延長上にあるような外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。そして、水平フラップ３１の内側面３１ｂは、外側面３１ａにほぼ平行な円弧曲面を成している。なお、本実施形態では、水平フラップ３１の内側面３１ｂが円弧曲面を成しているが、水平フラップ３１の内側面が平面であってもよい。

水平フラップ３１は、後端部に回動軸３７を有している。回動軸３７は、吹出口１５の後端部近傍で、本体ケーシング１１に固定されているモータ（図示せず）の回転軸に連結されている。

また、水平フラップ３１が吹出口１５を開けている状態において、吹出口１５から吹き出された吹出空気は、水平フラップ３１の内側面３１ｂに概ね沿って流れる。特に、水平フラップ３１の内側面３１ｂがスクロール面の終端Ｆの接線Ｌ０よりも上側にある場合には、スクロール面の終端Ｆの接線Ｌ０方向に概ね沿って吹き出された吹出空気は、その風向が、水平フラップ３１によって上向きに変更される。

なお、水平フラップ３１は、図３Ａや図３Ｂに示すように、水平フラップ３１の内側面３１ｂが略水平になるように回動した姿勢（以下、水平吹き姿勢という）、図３Ｃに示すように、さらに回動して前方下向きに傾斜した姿勢（以下、前方下吹き姿勢という）、及び、図３Ｄに示すように、さらに下向きに傾斜した姿勢（以下、下吹き姿勢という）を採ることができる。

（２−３）コアンダフラップ
コアンダフラップ３２は、空調室内機１０の長手方向に長い板状の部材である。また、コアンダフラップ３２の外側面３２ａは、コアンダフラップ３２が収容部１２に収容された状態で、前面パネル１１ｂのなだらかな円弧曲面の延長上にあるような外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。なお、コアンダフラップ３２は、空調室内機１０の運転が停止している場合には、収容部１２に収納されている。

また、コアンダフラップ３２は、回動することによって収容部１２から離れて、前後方向に傾斜した姿勢を採る。コアンダフラップ３２の回動軸３８は、収容部１２の下端近傍で且つ本体ケーシング１１の内側の位置（吹出流路１８上壁の上方の位置）に設けられており、コアンダフラップ３２の下端部と回動軸３８とは所定の間隔を保って連結されている。そして、回動軸３８が回動してコアンダフラップ３２の上端部が前面パネル１１ｂの収容部１２から離れるほど、コアンダフラップ３２の下端部の高さ位置は低くなる。また、コアンダフラップ３２が回動して開いたときの傾斜は、前面パネル１１ｂの傾斜よりも緩やかである。

なお、コアンダフラップ３２は、図３Ａ及び図３Ｃに示すように、収容部１２に収納された姿勢の他に、図３Ｂに示すように、回動して前方上向きに傾斜した姿勢（以下、上吹き姿勢という）や、図３Ｄに示すように、さらに回動して前方下向きに傾斜した姿勢（以下、下吹き姿勢という）などを採ることができる。

（２−４）制御装置
制御装置６０は、図４に示すように、空調室内機１０の備える各種部材と接続されている。また、制御装置６０は、リモートコントローラ８０を介してユーザから各種設定指示を受け付けることができ、受け付けたユーザからの設定指示に基づいて各種部材の動作制御を行う。なお、本実施形態の制御装置６０は、本体ケーシング１１を前面パネル１１ｂ側から視た場合に、室内熱交換器１３及び室内ファン１４の右側方に位置している。

また、ユーザは、リモートコントローラ８０により、運転の開始／停止、目標温度となる設定温度の設定、及び、風量の設定の他に、「運転モード」の設定や「上下風向」の設定等を行うことができる。なお、「運転モード」の設定とは、空調室内機１０の運転内容を設定することであり、本実施形態では、ユーザは、「運転モード」として、冷房、除湿、暖房、加湿、送風及び自動等の各種運転モードを設定可能である。そして、制御装置６０は、ユーザによって設定された「運転モード」に応じて、各種運転モードを実行する。

さらに、制御装置６０は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の角度を制御して水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２に所定の姿勢を採らせることで、吹出空気の風向を調整する風向制御部６１を備えている。

風向制御部６１は、ユーザによるリモートコントローラ８０を介した「上下風向」の設定に応じた風向となるように、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の動作制御を行う。なお、「上下風向」の設定とは、吹出空気の上下の風向を設定することであり、本実施形態では、ユーザは、「上下風向」として、通常吹きモード、上吹きモード、下吹きモード、自然風向モード、及び、風向自動モードのうちのいずれかの上下風向モードを選択し、設定することができる。

（２−４−１）通常吹きモード
「上下風向」が通常吹きモードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１のみを回動させて吹出空気の風向を調整し、通常吹きモードを実行する。なお、通常吹きモードでは、ユーザは、さらに、水平吹きモードと前方下吹きモードとを選択可能であり、「上下風向」が水平吹きモードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１に水平吹き姿勢を採らせる。具体的には、風向制御部６１は、図３Ａに示すように、水平フラップ３１の内側面３１ｂが略水平になる位置まで水平フラップ３１を回動させて、吹出空気を水平フラップ３１の内側面３１ｂに沿った前方に吹き出させる。また、「上下風向」が前方下吹きモードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１に前方下吹き姿勢を採らせる。具体的には、風向制御部６１は、図３Ｃに示すように、水平フラップ３１の内側面３１ｂが水平よりも前下がりになるまで水平フラップ３１を回動させることで、吹出空気を水平フラップ３１の内側面３１ｂに沿った前方下向きに吹き出させる。このように、通常吹きモードが実行されることで、吹出空気は、前方に、或いは、前方下向きに吹き出される。

（２−４−２）上吹きモード
「上下風向」が上吹きモードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２を回動させて吹出空気の風向を調整し、上吹きモードを実行する。なお、本実施形態では、ユーザは、「運転モード」を冷房、除湿、又は、送風に設定しているときのみ、「上下風向」を上吹きモードに設定可能であるものとする。

ここで、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、上吹きモードでは、このコアンダ効果が利用されており、吹出空気をコアンダフラップ３２の外側面３２ａに沿ったコアンダ気流にしている。

ところで、コアンダフラップ３２の外側面３２ａ側にコアンダ効果を生じさせるためには、水平フラップ３１によって変更された吹出空気の風向がコアンダフラップ３２に向かう必要がある。そして、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２が離れすぎていると、コアンダフラップ３２の外側面３２ａ側にコアンダ効果を生じさせることができない。このため、コアンダフラップ３２の外側面３２ａ側にコアンダ効果を生じさせるためには、水平フラップ３１とコアンダフラップ３２とが所定の開き角度以下になる必要がある。したがって、上吹きモードでは、水平フラップ３１とコアンダフラップ３２との成す角度が所定の開き角度以下の範囲内となるように、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の角度（姿勢）を設定し、上記の関係が成立するようにしている。

そして、本実施形態の上吹きモードでは、風向制御部６１は、水平フラップ３１に水平吹き姿勢を採らせるとともに、コアンダフラップ３２に上吹き姿勢を採らせる。具体的には、風向制御部６１は、まず、水平フラップ３１の内側面３１ｂが略水平になるまで水平フラップ３１を回動させる。次に、風向制御部６１は、コアンダフラップ３２の外側面３２ａが前方上向きになるまでコアンダフラップ３２を回動させる（図３Ｂ参照）。これにより、水平フラップ３１で略水平方向の風向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フラップ３２の外側面３２ａに付着した流れとなり、外側面３２ａに沿ったコアンダ気流に変わる。したがって、水平フラップ３１の前方端Ｅ１における接線Ｌ１方向が水平方向であっても、コアンダフラップ３２の前方端Ｅ２における接線Ｌ２方向が斜め上方向であるので、吹出空気は、コアンダ効果によってコアンダフラップ３２の外側面３２ａ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、室内の天井面に沿った気流になり、天井面、空調室内機１０の設置されている壁面に対向する壁面、床面の順に室内全体を循環する循環気流が形成される。

（２−４−３）下吹きモード
「上下風向」が下吹きモードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２を回動させて吹出空気の風向を調整し、下吹きモードを実行する。なお、下吹きモードは、水平フラップ３１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、風向制御部６１は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２に下吹き姿勢を採らせる。具体的には、風向制御部６１は、まず、水平フラップ３１の内側面３１ｂが下向きなるまで水平フラップ３１を回動させる。次に、風向制御部６１は、コアンダフラップ３２の外側面３２ａが下向きになるまでコアンダフラップ３２を回動させる（図３Ｄ参照）。これにより、吹出空気は、水平フラップ３１とコアンダフラップ３２との間を通過し、下向きに、すなわち、床面に向かって吹き出されて、室内の床面へと向かう。

（２−４−４）自然風向モード
自然風向モードは、いわゆるオートルーバー機能によって風向を調整するモードであって、吹出空気を人体に当てる動作と当てない動作との繰り返し手段として利用される。

そして、「上下風向」が自然風向モードに設定されると、風向制御部６１は、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２を回動させて吹出空気の風向を調整し、自然風向モードを実行する。

なお、本実施形態の自然風向モードでは、突然に風が人体に当たるような自然界の風の形態に近づけるために、コアンダ気流を利用している。より詳しくは、自然風向モードでは、水平フラップ３１及び／又はコアンダフラップ３２が、それぞれ不規則な周期でスイングし、コアンダ気流を発生させたり、コアンダ気流を発生させずに水平フラップ３１の内側面３１ｂに沿った気流にしたりする。これにより、コアンダ気流の発生と消滅とが不規則に繰り返されることで、人体に突然当たる風が作られる。なお、本実施形態では、ユーザは、「運転モード」を冷房に設定しているときのみ、「上下風向」を自然風向モードに設定可能であるものとする。

（２−４−５）風向自動モード
風向自動モードは、吹出空気の風向を自動的に調整するモードであって、設定されている「運転モード」に応じて風向が自動的に切り替えられる。

そして、「上下風向」が風向自動モードに設定されると、風向制御部６１は、設定されている「運転モード」に応じて、上吹きモード、下吹きモード及び自然風向モードから所定の上下風向モードを選択し、選択した上下風向モードを実行する。

なお、本実施形態では、ユーザは、「運転モード」を送風に設定しているとき以外であれば、「上下風向」を風向自動モードに設定可能であるものとする。また、本実施形態では、「運転モード」が加湿に設定されている場合には、「上下風向」が風向自動モードに設定されていても、上吹きモードのみが実行されるものとする。

例えば、「運転モード」が冷房や除湿に設定されている場合には、風向制御部６１は、上吹きモード及び自然風向モードを選択する。そして、風向制御部６１は、所定の条件が満たされた場合に、上吹きモードと自然風向モードとを切り替える。したがって、「運転モード」が冷房又は除湿に設定されており、「上下風向」が風向自動モードに設定されている場合には、上吹きモードと自然風向モードとが交互に実行されることになる。

また、例えば、「運転モード」が暖房に設定されている場合には、風向制御部６１は、上吹きモード及び下吹きモードを選択する。そして、風向制御部６１は、所定の条件が満たされた場合に、上吹きモードと下吹きモードとを切り替える。したがって、「運転モード」が暖房に設定されており、「上下風向」が風向自動モードに設定されている場合には、上吹きモードと下吹きモードとが交互に実行されることになる。

なお、本実施形態では、「上下風向」が風向自動モードに設定されると、風向制御部６１は、「運転モード」が冷房に設定されている場合には、上吹きモードから実行を開始し、「運転モード」が暖房に設定されている場合には、室内温度に応じて下吹きモード又は上吹きモードのいずれかを選択し、選択したモードから実行を開始するものとする。

また、下吹きモード或いは自然風向モードと上吹きモードとが切り替えられる所定の条件としては、例えば、室内の環境に関する条件や空気調和機の動作状況に関する条件等が挙げられる。

そして、本実施形態では、「運転モード」が冷房の場合には、サーモオフ状態が一定時間（０分以上の所定時間）以上継続しているという第１冷房時切替条件、又は、室内温度と設定温度との差が所定温度以下となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第２冷房時切替条件のいずれかの条件が満たされたときに、上吹きモードから自然風向モードに切り替えられる。また、「運転モード」が冷房の場合には、室内温度と設定温度との差が所定温度以上となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第３冷房時切替条件が満たされたときに、自然風向モードから上吹きモードに切り替えられる。

ここで、本実施形態では、「運転モード」が冷房に設定されており、「上下風向」が風向自動モードに設定されている場合には、上吹きモードから実行されるため、冷房時には、循環気流によって室内温度を安定させた後に、ユーザに吹出空気が当たる自然風向モードに切り替えられることになる。これにより、自然風向モードの実行時に吹出空気がユーザに当たっても、ユーザに不快感を与えるおそれを低減することができる。

また、「運転モード」が暖房の場合には、室内温度と設定温度との差が所定温度以下となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しており、かつ、圧縮機の運転周波数が所定周波数以下となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第１暖房時切替条件、又は、サーモオン状態からサーモオフ状態に切り替わってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第２暖房時切替条件のいずれかの条件が満たされたときに、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられる。そして、「運転モード」が暖房の場合には、上吹きモードに切り替えられてから所定時間（デフォルトとして１分）が経過したという第３暖房時切替条件が満たされたときに、上吹きモードから下吹きモードに切り替えられる。

なお、第３暖房時切替条件の所定時間は０（０秒を除く）から３０分の範囲内で変更可能であるが、循環気流を形成して室内の空気を攪拌するためには、所定時間が３０秒以上５分以下の範囲内で設定されていることが好ましい。

（３）暖房時における風向自動モード実行時の風向制御
制御装置６０がユーザから「上下風向」の設定として風向自動モードの設定指示を受け付けたとき、風向制御部６１は、「運転モード」が暖房に設定されている場合には、現在の室内温度と設定温度との差が所定温度以下であるか否かを判断し、判断結果に基づいて上吹きモード又は下吹きモードのいずれかのモードを実行する。

現在の室内温度と設定温度との差が所定温度以下である場合には、水平フラップ３１に水平吹き姿勢を採らせ、かつ、コアンダフラップ３２に上吹き姿勢を採らせることで、上吹きモードを実行する。これにより、吹出空気が室内の天井面に向かって吹き出されることで、室内の天井近傍に溜まっている暖気と床面近傍の空気とを攪拌することができる。

一方で、現在の室内温度と設定温度との差が所定温度より大きい場合には、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２に下吹き姿勢を採らせることで、下吹きモードを実行する。これにより、吹出空気が床面に向かって吹き出されるため、床面近傍の空気を積極的に暖めることができる。

そして、風向制御部６１は、第１暖房時切替条件又は第２暖房時切替条件のいずれかの条件が満たされたときに、すなわち、室内温度と設定温度との差が所定温度以下となってから一定時間以上経過し、かつ、圧縮機の運転周波数が所定周波数以下となってから一定時間以上経過したか、或いは、サーモオン状態からサーモオフ状態に切り替わってから一定時間以上経過したときに、上下風向モードを下吹きモードから上吹きモードに切り替え、一時的に上吹きモードを実行する。これにより、水平フラップ３１の姿勢が下吹き姿勢から水平吹き姿勢に切り替えられ、かつ、コアンダフラップ３２の姿勢が下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられることで、吹出空気が一時的に室内の天井面に向かって吹き出されるため、室内の天井近傍に溜まっている暖気と床面近傍の空気とを攪拌することができる。

また、風向制御部６１は、第３暖房時切替条件が満たされたとき、すなわち、上吹きモードに切り替えられてから所定時間が経過したときに、上下風向モードを上吹きモードから下吹きモードに切り替え、一定時間以上下吹きモードを実行する。これにより、水平フラップ３１の姿勢が水平吹き姿勢から下吹き姿勢に切り替えられ、かつ、コアンダフラップ３２の姿勢が上吹き姿勢から下吹き姿勢に切り替えられて、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の姿勢（下吹き姿勢）が一定時間以上維持されるため、吹出空気が一定時間以上床面に向かって吹き出されて、床面近傍の空気を積極的に暖めることができる。

このように、風向制御部６１は、暖房時に風向自動モードを実行する場合には、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２に一定時間以上下吹き姿勢を採らせた後に、一時的に水平フラップ３１に水平吹き姿勢を採らせ、かつ、コアンダフラップ３２に上吹き姿勢を採らせる制御（自動切替制御）を行っている。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、暖房時に風向自動モードが実行される場合には、一時的に、水平フラップ３１の姿勢が下吹き姿勢から水平吹き姿勢に切り替えられ、かつ、コアンダフラップ３２の姿勢が下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられている。このため、暖気が一時的に室内の天井面に向かって吹き出されるため、床面近傍の空気と、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２が下吹き姿勢を採っていたときに室内の天井近傍に溜また暖気とを攪拌することができる。このように、室内全体の空気を攪拌することで、暖房時における室内の温度ムラを解消することができている。

また、本実施形態では、一定時間以上、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２が下吹き姿勢を採ることで、一定時間以上暖気が室内の床面に向かって吹き出されるため、室内の空気が攪拌される前に、室内の床面近傍の空気を積極的に暖めることができている。

（４−２）
本実施形態では、水平フラップ３１に水平吹き姿勢を採らせ、コアンダフラップ３２に上吹き姿勢を採らせることで、吹出空気を、コアンダフラップ３２の外側面３２ａに沿ったコアンダ気流にして、天井面へと誘導している。この空調室内機１０では、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２を利用して、吹出空気を室内の天井面に向かって吹き出させることで、循環気流を形成することができている。

（４−３）
暖房時に吹出空気が天井面に向かって吹き出され続けると、床面近傍の空気が積極的に暖められないために、床面近傍の空気の温度が下がってしまい、ユーザに不快感を与えるおそれがある。

そこで、本実施形態では、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられてから所定時間（設定変更されていなければ、１分）が経過すると、上吹きモードから下吹きモードに切り替えられる。言い換えると、所定時間だけ継続して、吹出空気を天井面に向かって吹き出させている。そして、所定時間は、０（０秒を除く）から３０分の範囲内で変更可能である。すなわち、この空調室内機１０では、暖房時に風向自動モードが実行される場合には、水平フラップ３１の姿勢が水平吹き姿勢を採っており、かつ、コアンダフラップ３２が上吹き姿勢を採っている時間は、０秒より長く、３０分以下である。このように、吹出空気が天井面に向かって吹き出される時間が最大でも３０分以下であるため、室内の床面近傍の空気が積極的に暖められないことで、床面近傍の空気の温度が下がりすぎるおそれを低減することができている。

（４−４）
本実施形態では、室内温度と設定温度との差が所定温度以下となってから一定時間以上経過しており、かつ、圧縮機の運転周波数が所定周波数以下となってから一定時間以上経過しているという第１暖房時切替条件、又は、サーモオン状態からサーモオフ状態に切り替わってから一定時間以上経過しているという第２暖房時切替条件のいずれかの条件が満たされたとき、すなわち、室内の温度が安定した後に、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられて、吹出空気が天井面に向かって吹き出されている。したがって、室内の温度が安定しなければ、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられないため、床面近傍の空気の温度が上がっていないにもかかわらず、床面近傍の空気が積極的に暖められなくなるおそれを低減することができている。

（４−５）
吹出空気の温度が高い状態で上吹きモードを実行すると、吹出口１５から吹き出された暖気がそのまま天井に溜まってしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、圧縮機の運転周波数が所定周波数以下となってから一定時間以上経過している場合、又は、サーモオン状態からサーモオフ状態に切り替わってから一定時間以上経過している場合に、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられる。このため、上吹きモードが実行されているときの吹出空気の温度は、下吹きモードが実行されているときの吹出空気の温度よりも低くなる。したがって、この空調室内機１０では、天井面に向かって吹き出される吹出空気の温度が、床面に向かって吹き出される吹出空気の温度よりも低いため、天井近傍に暖気が溜まるおそれを低減することができている。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、吹出空気の風向を循環気流が形成される風向にするために、水平フラップ３１とコアンダフラップ３２とが利用されている。しかしながら、吹出空気の風向を循環気流が形成される風向にすることができれば、空調室内機１０の構成はこれに限定されない。例えば、水平フラップ３１だけで、吹出空気の風向を循環気流が形成される風向にすることができるのであれば、空調室内機１０がコアンダフラップ３２を備えていなくてもよい。

また、上記実施形態では、上吹きモード実行時の水平フラップ３１の姿勢及びコアンダフラップ３２の姿勢は、予め設定されている。これに代えて、水平フラップ３１とコアンダフラップ３２との成す角度が所定の開き角度以下の範囲内であれば、水平フラップ３１の姿勢及びコアンダフラップ３２の姿勢を変更可能であってもよい。これにより、空調室内機１０が設置されている室内の形状や天井の障害物等に応じた循環気流を形成することができる。

さらに、上吹きモード実行時の水平フラップ３１の姿勢及びコアンダフラップ３２の姿勢が、運転モードに応じて異なっていてもよく、例えば、リモートコントローラ８０により変更可能であってもよい。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、吹出空気を天井面に向かって吹き出させる上吹きモード実行時には、風量制御が行われていない。しかしながら、吹出空気を天井面に向かって吹き出させたとしても、吹出空気の風量が少ない場合には、吹出空気が室内の隅まで届かず、室内全体を循環する循環気流が形成できないことがある。

そこで、上下風向モードが上吹きモードに切り替えられると、循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように風量が調整されてもよい。

例えば、図５に示すように、制御装置６０が、風向制御部６１の他に、室内ファン１４の回転数を制御することで吹出空気の風量を調整する風量制御部１６２を備えている場合について説明する。なお、本変形例に係る空調室内機１０の構成は、制御装置６０が風量制御部１６２を備えていること以外は上記実施形態と同様の構成であるため、以下では風量制御部１６２についてのみ説明する。

風量制御部１６２は、ユーザによるリモートコントローラ８０を介した「風量」の設定に応じた風量となるように、決定した風量値に応じて室内ファン１４の動作制御を行う。なお、「風量」の設定とは、吹出空気の風量を設定することであり、本変形例では、ユーザは、「風量」として、風量固定及び風量自動のいずれかを選択し、設定することができる。

「風量」が風量固定に設定されると、風量制御部１６２は、設定された所定風量に対応する設定値に風量値を決定し、決定した風量値に対応する回転数となるように室内ファン１４を制御する。また、風量固定では、所定風量として、風量の大きい順に、風量Ｈ、風量Ｍ、風量Ｌを選択可能であり、風量制御部１６２は、選択され設定された所定風量に対応する設定値に風量値を決定する。

また、「風量」が風量自動に設定されると、風量制御部１６２は、室内の環境に応じて、風量Ｈ、風量Ｍ又は風量Ｌのいずれかの風量に対応する設定値を選択し、選択した設定値に風量値を決定する。例えば、室内温度と設定温度との差が大きい場合には、風量制御部１６２は、風量Ｈに対応する設定値を選択し、室内温度と設定温度との差が小さくなるに従って、風量Ｍ、風量Ｌに対応する設定値を選択する。

さらに、風量制御部１６２は、風向制御部６１によって上下風向モードが上吹きモードに切り替えられると、循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように、風量値を決定する。なお、ユーザが「上下風向」を上吹きモード又は風向自動モードに設定している場合に、風向制御部６１によって上下風向モードが上吹きモードに切り替えられる。また、本変形例における循環気流を形成するために必要な最低風量に対応する設定値は、風量Ｍに対応する設定値と等しいものとする。

そして、「風量」が風量Ｌに設定されている場合に、上下風向モードが上吹きモードに切り替わると、風量制御部１６２は、風量Ｍに対応する設定値以上の値となるように、風量Ｌに対応する設定値に補正値を加算して、風量値を決定する。

なお、暖房時に風向自動モードが実行される場合、すなわち、ユーザが「運転モード」を暖房に設定し、「上下風向」を風向自動モードに設定している場合であって、「風量」を風量Ｌに設定している場合には、上下風向モードが下吹きモードから上吹きモードに切り替わると、風量制御部１６２は、風量Ｌに対応する設定値に補正値を加算して風量値を決定し、風量を調整する。一方で、ユーザが「運転モード」を暖房に設定し、「上下風向」を風向自動モードに設定し、「風量」を風量Ｌに設定している場合に、上下風向モードが上吹きモードから下吹きモードに切り替わると、風量制御部１６２は、ユーザによって設定された「風量」である風量Ｌに対応する設定値を選択し、選択した設定値に風量値を決定して、風量を調整する。

これにより、ユーザによって「風量」が風量Ｌに設定されても、上吹きモードが実行されている間は、風量Ｍ以上の風量に調整されるため、循環気流を形成するために必要な最低風量を確保することができるとともに、下吹きモードが実行されている間は、ユーザによって設定された風量（風量Ｌ）に調整することができる。

また、「風量」が風量自動に設定されている場合には、風量制御部１６２は、上下風向モードが上吹きモードに切り替えられると、室内温度及び設定温度に応じて、風量Ｈ又は風量Ｍのいずれかの風量に対応する設定値を選択し、選択した設定値に風量値を決定する。

なお、暖房時に風向自動モードが実行される場合、すなわち、ユーザが「運転モード」を暖房に設定し、「上下風向」を風向自動モードに設定している場合であって、「風量」を風量自動に設定している場合には、上下風向モードが下吹きモードから上吹きモードに切り替わると、風量制御部１６２は、室内温度及び設定温度に応じて、風量Ｈ又は風量Ｍのいずれかの風量に対応する設定値を選択し、選択した設定値に風量値を決定して、風量を調整する。一方で、ユーザが「運転モード」を暖房に設定し、「上下風向」を風向自動モードに設定し、「風量」を風量自動に設定している場合に、上下風向モードが上吹きモードから下吹きモードに切り替わると、風量制御部１６２は、室内温度及び設定温度に応じて、風量Ｈ、風量Ｍ又は風量Ｌに対応する設定値を選択し、選択した設定値に風量値を決定して、風量を調整する。

これにより、上吹きモードが実行されている間は、風量Ｍ以上の風量に調整されるため、循環気流を形成するために必要な最低風量を確保することができるとともに、下吹きモードが実行されている間は、室内温度及び設定温度に応じた所定風量（風量Ｈ、風量Ｍ又は風量Ｌ）に調整することができる。

このように、上下風向モードが上吹きモードに切り替えられると、循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように風量が調整されるため、風量が不足することによって循環気流が形成できないおそれを低減することができる。

さらに、風量が大きくなると吹出空気の温度が下がるため、上吹きモードの実行時に風量が大きくなるように調整された場合には、下吹きモードの実行時よりも吹出空気の温度が下がることになる。この場合、天井面に向かって吹き出される吹出空気の温度が、床面に向かって吹き出される吹出空気の温度よりも低くなるため、天井近傍に暖気が溜まるおそれを更に低減することができる。

なお、循環気流を形成するための最低風量が確保されるように風量が調整されるタイミングは、下吹きモードから上吹きモードに切り替わっている時、すなわち、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の回動と同時であってもよく、下吹きモードから上吹きモードに切り替わった後、すなわち、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の回動が完了した後であってもよい。なお、下吹きモードから上吹きモードに切り替わっている時に風量が調整されると、吹出空気がユーザに吹き付ける可能性があるため、風量が調整されるタイミングは、下吹きモードから上吹きモードに切り替わった後の方が好ましい。

また、本変形例では、サーモオン状態であるかサーモオフ状態であるかにかかわらず、上下風向モードが上吹きモードに切り替わると、循環気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように風量が調整される。これにより、サーモオフ状態であっても循環気流を形成することができる。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、「運転モード」が暖房の場合には、室内温度と設定温度との差が所定温度以下となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しており、かつ、圧縮機の運転周波数が所定周波数以下となってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第１暖房時切替条件、又は、サーモオン状態からサーモオフ状態に切り替わってから一定時間（０分以上の所定時間）以上経過しているという第２暖房時切替条件のいずれかの条件が満たされたときに、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられ、上吹きモードに切り替えられてから所定時間（デフォルトとして１分）が経過したという第３暖房時切替条件が満たされたときに、上吹きモードから下吹きモードに切り替えられている。

ところで、暖房時の室内温度は、外気の影響を受けて変動することがある。例えば、外気温度が低い場合には、外気の影響で室内温度が低下しやすくなる。また、暖気は室内の天井近傍に溜まる性質があるため、外気温度が低い場合には、特に床面近傍の空気の温度が低下しやすくなる。このため、外気温度が低い場合に、室内の温度ムラを解消するために吹出空気が天井面に向けて吹き出されると、吹出空気によって室内の床面近傍の空気が積極的に暖められないことで、室内の床面近傍の空気の温度が急速に低下して、室内に居るユーザの快適性を損なうおそれがある。

そこで、上記実施形態の暖房時切替条件に、外気温度に関する条件が更に含まれていてもよい。

例えば、第１暖房時切替条件及び第２暖房時切替条件に外気温度が所定温度よりも高いという条件が含まれている場合には、外気温度が所定温度以下であれば、第１暖房時切替条件及び第２暖房時切替条件のいずれの条件も満たさないことになり、「上下風向」が風向自動モードに設定されていても、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられない。この結果、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２が下吹き姿勢を採り続けるため、吹出空気によって床面近傍の空気が積極的に暖められ続けることで、外気の影響で室内の床面付近の温度が急激に下がるおそれを低減することができる。

また、例えば、第３暖房時切替条件の所定時間が外気温度に応じて段階的に異なっており、外気温度が低いほど所定時間が短くなるように設定されている場合には、下吹きモードから上吹きモードに切り替わったとしても、外気温度が低いほど上吹きモードの実行されている時間が短くなる。この結果、吹出空気によって床面近傍の空気が積極的に暖められない時間を減らすことができ、外気の影響で室内の床面付近の温度が急激に下がるおそれを低減することができる。

このように、外気温度に応じて水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２の姿勢が切り替えられることで、室内温度が外気温度の影響を受けて変動するような状況であっても、ユーザの快適性を損なうおそれを低減することができる。

（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、第１暖房時切替条件、又は、第２暖房時切替条件のいずれかの条件が満たされたときに、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられている。

これに代えて、所定時間毎に、下吹きモードから上吹きモードに切り替えられてもよい。この場合、水平フラップ３１及びコアンダフラップ３２が下吹き姿勢を採っている状態が所定時間継続すると、水平フラップ３１の姿勢が下吹き姿勢から水平吹き姿勢に切り替えられ、コアンダフラップ３２の姿勢が下吹き姿勢から上吹き姿勢に切り替えられるため、所定時間毎に、吹出空気を天井面に向かって吹き出させることができる。

これによって、定期的に室内全体の空気を攪拌することができるため、室内の温度ムラを解消することができる。

本発明は、暖房時における室内の温度ムラを解消することができる空調室内機に関する発明であり、暖房を行う空調室内機への適用が有効である。

１０ 空調室内機
１４ 室内ファン（ファン）
１５ 吹出口
３１ 水平フラップ（フラップ／第１フラップ）
３２ コアンダフラップ（フラップ／第２フラップ）
３２ａ 外側面（下面）
６０ 制御装置（制御部）

特開２００９−５８２２０号公報

Claims (9)

1. 所定の姿勢を採ることで、吹出口（１５）から吹き出される吹出空気の上下方向の風向を変更するフラップ（３１，３２）と、
   前記吹出空気が室内の床面に向かって吹き出される下吹き姿勢と、前記吹出空気が前記室内の天井面に向かって吹き出される上吹き姿勢と、を前記フラップに採らせることが可能な制御部（６０）と、
   を備え、
   前記制御部は、
   暖房時に前記吹出空気の風向を自動的に調整する風向自動モードを実行する場合には、前記フラップに、前記下吹き姿勢を採らせた後に、一時的に前記上吹き姿勢を採らせる自動切替制御を行い、
   暖房時に前記風向自動モードの実行を開始する際には、前記室内の温度に応じて前記フラップに前記下吹き姿勢又は前記上吹き姿勢のいずれかの姿勢を採らせる、
   空調室内機（１０）。
2. 前記フラップは、
   前記吹出口近傍に配置される第１フラップ（３１）と、
   前記第１フラップと共同して、前記吹出空気を下面（３２ａ）に沿ったコアンダ気流にする第２フラップ（３２）と、
   を有し、
   前記上吹き姿勢では、前記コアンダ気流を利用して、前記吹出空気を前記室内の天井面へと向かわせる、
   請求項１に記載の空調室内機。
3. 前記制御部は、前記自動切替制御において、前記室内の温度が安定した後に、前記フラップを前記下吹き姿勢から前記上吹き姿勢に切替える、
   請求項１又は２に記載の空調室内機。
4. 前記制御部は、前記自動切替制御において、前記室内の温度と設定温度との差に応じて前記フラップを前記下吹き姿勢から前記上吹き姿勢に切替える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の空調室内機。
5. 前記制御部は、前記自動切替制御において、圧縮機の運転周波数に応じて前記フラップを前記下吹き姿勢から前記上吹き姿勢に切替える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空調室内機。
6. 前記制御部は、前記自動切替制御において、所定時間毎に、前記フラップを前記下吹き姿勢から前記上吹き姿勢に切替える、
   請求項１又は２に記載の空調室内機。
7. 前記吹出口から吹き出される前記吹出空気の風量を変更可能なファン（１４）、
   を備え、
   前記制御部は、前記フラップに前記上吹き姿勢を採らせる場合には、前記吹出空気が前記室内全体を循環する気流を形成するために必要な最低風量が確保されるように前記風量を調整する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の空調室内機。
8. 前記自動切替制御が行われている場合には、前記フラップが前記上吹き姿勢を採っているときの前記吹出空気の温度は、前記フラップが前記下吹き姿勢を採っているときの前記吹出空気の温度よりも低い、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の空調室内機。
9. 前記制御部は、前記自動切替制御において、外気温度に応じて前記フラップの姿勢を切替える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の空調室内機。

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