JP6545293B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関し、特に、吹出風の方向を上下方向に調整する風向板に関する。

従来の空気調和機の室内機は、吸込口から吹出口に至る空気流路に配置された送風ファンと、送風ファンの周囲に配置された熱交換器とを備えている。そして、吹出口から吹き出す気流の方向を室内機の前方から下方に自在に制御しつつ、冷房運転中に結露しないように対策された吹出風の方向を上下に調整する風向板を備えている。

例えば、特許文献１に開示されている空気調和機の室内機によれば、筐体の下部に吹出口を備えている。吹出口には、吹出風の方向を上下に調整する２枚の風向板が備えられており、運転停止時には吹出口を２枚の上下風向板で覆うように構成されている。そして、運転時には、上下風向板が下方向へ開くことにより、吹出口が開き、前方向又は下方向に送風される。

特開２０１４−１７８０７２号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術によれば、空気調和機の室内機の冷房運転時に、送風ファンから吹き出される吹出風を、例えば水平方向に流すためには、吹出風の方向を上下に調整する２枚の風向板を水平に向ける必要がある。この時、２枚の風向板は、吹出口の出口でそれぞれの回転軸を中心にして回動する。また、各上下風向板に結露が生じないように、各上下風向板の表裏両面に沿って吹出風を流すため、２枚の風向板を吹出口の開口の範囲内に配置する必要がある。よって、吹出口の開口部の内側で２枚の風向板が水平に向けられた時に、吹出口が絞られてしまう。これにより、風路抵抗が大きくなり、吹出風の風量が低下し、空気調和機の空調能力が低下してしまうという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、意図する方向に吹出風を向けながら、吹出口の開口面積を確保し、吹出風の方向を上下に調整する２枚の風向板の結露を抑制する空気調和機の室内機を提供するものである。

本発明に係る空気調和機の室内機は、背面側が室内の壁面に取り付けられる筐体と、前記筐体に設けられた吸込口と、前記筐体に設けられた吹出口と、前記吸込口から前記吹出口に至る風路に配置された室内熱交換器及び室内送風機と、前記吹出口に回動可能に配置され、前記吹出口の下部で前記吹出口から吹き出される吹出風の吹出流路を形成し、前記吹出風の方向を上下に変更する上下風向板と、前記上下風向板より前記筐体の前面側に位置し、前記吹出口の下端から下部に突出した位置で前記吹出流路を形成し、前記吹出風の方向を上下に変更する上下風向補助板と、を備え、前記上下風向板は、前記吹出流路側に位置し前記吹出風の流れを案内する上流側ガイド面と、前記吹出流路側に位置し前記上流側ガイド面よりも前記吹出流路の下流側かつ前記吹出流路の外側に配置され、前記吹出風の流れを案内する下流側ガイド面と、を備え、前記上下風向補助板において前記吹出流路の上流側に位置する上流側端部は、前記下流側ガイド面よりも前記吹出流路の内側に位置し、かつ前記下流側ガイド面において前記吹出流路の下流側の端部である下流側ガイド面先端部よりも上流側に位置する。

本発明によれば、空気調和機の冷房運転時に、上下風向補助板の上流側端部は、下流側ガイド面よりも吹出流路の内側に配置され、かつ上下風向補助板と下流側ガイド面とは重なり合って配置される。これにより、吹出風は、上下風向板のガイド面と上下風向補助板とが連なって形成された吹出流路により案内されて、筐体の前面方向に吹き出される。これにより、吹出風の風路抵抗を抑制することができる。また、筐体前方方向に吹き出される吹出風の主流以外にも、吹出風の一部は、上下風向板のガイド面と下流側ガイド面とに沿って流れ、その下流側にある上下風向補助板の吹出風の吹出流路側でない面の表面にも沿って流れる。そのため、上下風向補助板の両面に吹出風が流れ、暖かく湿った室内空気が上下風向補助板の下側面に触れることが無いため、結露を抑制する効果が得られる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路を示した概略図である。 本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の斜視図である。 図２の室内機の長手方向に垂直な断面を表した説明図である。 図２の室内機の運転状態における長手方向に垂直な断面を表した説明図である。 図１の室内機の吹出口構成部の外観を示す図である。 図４の吹出口周辺の拡大図である。 図４の室内機に対し上下風向板の板状部の形状を変更した比較例の断面を表した説明図である。 図７の吹出口２２周辺の拡大図である。 図８に対し上下風向板の角度を変更した状態を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。各図において、同一の符号を付した機器等については、同一の又はこれに相当する機器を表すものであって、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１.
＜空気調和機１の冷媒回路１３の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機１の冷媒回路を示した概略図である。図１に示されるように、空気調和機１は、室内機２と室外機３とがガス側連絡配管１１及び液側連絡配管１２により互いに接続されており、これにより冷媒回路１３が構成されている。室内機２は、室内熱交換器４を内部に備えており、室内熱交換器４に室内機２の外部につながる冷媒配管が接続されている。室外機３は、内部に四方切換弁９と、圧縮機８と、室外熱交換器６と、膨張弁１０とが備えられており、冷媒配管により接続されている。以上のように、冷媒回路１３は、室内熱交換器４、四方切換弁９、圧縮機８、室外熱交換器６、膨張弁１０が冷媒配管により接続され、冷凍サイクルを構成している。また、室内熱交換器４の近傍には、室内送風機５が配置されており、室外熱交換器６の近傍には、室外送風機７が設置されている。

＜室外機３の構成＞
室外機３の内部において、膨張弁１０と室外熱交換器６と四方切換弁９とは冷媒配管により直列に接続されている。四方切換弁９は、室外熱交換器６、圧縮機８の吸入口及び吐出口、ガス側連絡配管１１に続く冷媒配管に接続されている。四方切換弁９は、吐出口及び吸入口の接続先を切り替えることにより、暖房運転と冷房運転を切り替えることができる。図１において実線で示される四方切換弁９の経路の場合は、ガス側連絡配管１１につながる冷媒配管と圧縮機８の吸入口とが接続され、圧縮機８の吐出口と室外熱交換器６とが接続される。この時、空気調和機１は冷房運転を行う。一方、図１において破線で示される四方切換弁９の経路の場合は、室外熱交換器６と圧縮機８の吸入口とが接続され、圧縮機の吐出口とガス側連絡配管１１につながる冷媒配管とが接続される。この時、空気調和機１は暖房運転を行う。

＜室内機２の構成＞
図２は、本発明の実施の形態１における空気調和機１の室内機２の斜視図である。図３は、図２の室内機２の長手方向に垂直な断面を表した説明図である。図４は、図２の室内機２の運転状態における長手方向に垂直な断面を表した説明図である。なお、図３は、室内機２が運転停止状態における説明図である。図２において、天井面Ｔは、室内機２が設置された室内の天井面である。壁面Ｋは、室内機２が設置されている壁面である。室内機２において、壁面Ｋ側にある面を室内機２の背面とする。室内機２の外観を構成する面において、背面と対向する反対側の面を前面と呼ぶ。室内機２の天井面Ｔ側にある面を天面とし、室内機２の外観を構成する面において、天面と対向する反対側の面を下面とし、図２の右側の側面を右側面とし、右側面と対向する反対側の面を左側面とする。また、室内機２の内部部品についても同様の説明をする。

図２に示されるように、室内機２は、横長の直方体状に形成された筐体６０を有する。筐体６０は、前面を前面パネル６３、左右側面を側面パネル６４、背面を背面パネル６５で覆われている。前面パネル６３は、壁面Ｋと平行に構成されており、吸込口２１となっている凹部が形成されている他は、天面から下面にわたって平らな１つの平面となっている。また、前面パネル６３の下端６３ａは、筐体６０の下面の前面側の端部を構成している。下面は背面パネル６５と、下面パネル６６と、上下風向板２７で覆われる。天面は天面パネル６８で覆われており、天面パネル６８は格子状の開口部を備え、これが吸込口２１ａとなる。前面パネル６３の筐体６０の高さ方向の中央付近にもスリットが形成されており、吸込口２１ｂとなっている。下面パネル６６は、室内の床面に平行になっている。なお、室内機２の筐体６０は、横長の直方体状に限定されず、空気を吸い込むための吸込口２１と、空気を吹き出すための吹出口２２がそれぞれ一箇所以上設けられている箱状であれば、図２の形状のみに限定されない。吸込口の位置や形状は必要とする風量やデザインに応じて、天面だけに設けても良いし、前面だけに設けても良い。また、吹出口２２についても、筐体６０の真下方向に開口している形態に限定されず、筐体６０の前面側に向いて斜めに開口されていても良い。

ただし、図２に示された実施の形態１の室内機２のように、室内機２を横長の直方体状とし、かつ吹出口２２を筐体６０の下面のみに設け、吹出口を前面パネル側に寄せて配置した場合は、運転停止時の室内機２を前面から見た時に吹出口２２が見えず、意匠性を向上させることができる。さらに、運転時、空気を吹出す角度を下向きに向け易くなり、空気を床面まで到達させることができる。

図３に示されるように、筐体６０の内部には、図示されていないモータの駆動によって空気の流れを生じさせる室内送風機５が収納されている。室内送風機５の天面側及び前面側の周囲は室内熱交換器４が配置されている。室内送風機５の下側には吹出口２２につながる風路４０が形成されている。吹出口２２の前面壁２２ｂには、風路４０の吹出口２２に至る手前に、左右の風向を調整するために左右風向板３０が設置されている。吹出口２２には上下の風向を調整するための上下風向板２７及び上下風向補助板３１がそれぞれ設けられている。また、室内熱交換器４の上流にはフィルター３７が配置され、室内熱交換器４の下にはドレンパン３８を配置し、室内熱交換器４で発生する凝縮水を回収する。

＜風路４０及び吹出口２２＞
風路４０は、背面側にある背面壁２２ａと前面側にある前面壁２２ｂとを備える。背面壁２２ａは、室内送風機５の背面側から下方向に向けて延び、室内送風機５の下側へ回り込むように形成され、吹出口２２に至る。つまり、背面壁２２ａは、室内送風機５の背面側から前面方向に向かって斜面を形成し、背面壁２２ａの終端２２ａｂが、下面パネル６６の内部側に接して位置している。

一方、吹出口２２の前面壁２２ｂは、その起点２２ｂａが室内送風機５の直下の前面寄りに位置しており、そこから前面側へ向けて斜め下方向に延び吹出口２２に至る。前面壁２２ｂの終端２２ｂｂ、つまり、吹出口２２側の端部は、室内機２の前面パネル６３の下端６３ａのすぐ裏側に位置する。

図５は、図１の室内機２の吹出口構成部の外観を示す図である。図５は、吹出口構成部から上下風向板２７、上下風向補助板３１を外した状態の外観図であり、室内機２の下面側から見た状態の図である。吹出口２２には、複数の左右風向板３０が設置されている。複数の左右風向板３０は、左右風向板連結棒７２、連結部７６、左右風向板駆動用モータ連結棒７５によって、左右風向板駆動用モータ５４と連結されている。左右風向板駆動用モータ５４は、回転により、左右風向板連結棒７２を左右に移動させ、左右風向板３０の向きを変更することができる。上下風向板駆動用モータ５１は、上下風向板２７を回動させる。上下風向補助板駆動用モータ５３は、上下風向補助板３１を駆動させる。上下風向板２７と上下風向補助板３１とは、それぞれ個別のモータにより独立した回転動作を行うことができる。

＜上下風向板２７＞
上下風向板２７は、回転軸３２ａに取り付けられており、回転軸３２ａを中心に回動可能に支持されている。回転軸３２ａは、吹出口２２の背面側に位置し、吹出口２２の背面壁２２ａの近傍に配置されており、背面壁２２ａの終端２２ａｂから隙間２９をもって配置されている。また、回転軸３２ａは、吹出口２２の内部に配置されている。運転時においては吹出口２２の下方向に上下風向板２７が開き、吹出風は吹出口２２と隙間２９の両方から吹き出すことになる。上下風向板２７と吹出口２２の内部の前面壁２２ｂとは対向して配置され、対向するその間の空間は吹出風の主流Ｆ１の吹出流路となる。上下風向板２７は、吹出口２２の長手方向に沿って延びる板状部２７ａとその板状の部分から凸している支持部材３２を備えている。支持部材３２は、回転軸３２ａに取り付けられている。上下風向板２７は、支持部材３２を介して板状部２７ａを上下方向に動かし、吹出口２２から吹出される空気の風向を上下方向に変更する。図４に示されるように、上下風向板２７は、運転時には回転軸３３を中心に下側に回転し、吹出口２２を開けるとともに、回転する角度が調整され、吹き出される風の上下方向を調整する。吹出口２２から吹き出す吹出風を主流Ｆ１と呼び、隙間２９から吹き出す吹出風を副流Ｆ２と呼ぶ。上下風向板２７が開いた時、上下風向板２７は、吹出口２２の下部において吹出風の主流Ｆ１をガイドする。

上下風向板２７の板状部２７ａの吹出風の主流Ｆ１側の面は、吹出風を案内する２つの面を有し、吹出流路を形成している。吹出風を案内する２つの面は、それぞれ、吹出風の主流Ｆ１の上流側に配置されている面を上流側ガイド面２６ａと、上流側ガイド面２６ａに対し下流側に配置されている面を下流側ガイド面２６ｂと呼ぶ。下流側ガイド面２６ｂは、上流側ガイド面２６ａに対し、吹出流路の外側に配置されている。上下風向板２７は、上流側ガイド面２６ａと下流側ガイド面２６ｂとの間に段差２８が形成されている。段差２８は、例えば、斜面又は曲面又はこれらの組み合わせにより、なだらかな面に形成されている。実施の形態１においては、段差２８は、上流側ガイド面２６ａに沿って流れる吹出風を表面からはく離させずに下流側ガイド面２６ｂに導けるように曲率の大きい曲面を接続してＳ字形状に形成されている。段差２８は、板状部２７ａの中央より風下側に配置されている。また、上下風向板２７は、先端にテーパー面２５を有する。テーパー面２５は、上下風向板２７において吹出風の主流Ｆ１側の面にあり、下流側ガイド面２６ｂとなだらかに接続されている。実施の形態１においては、下流側ガイド面２６ｂとテーパー面２５とは、曲面により接続されている。なお、実施の形態１において上流側ガイド面２６ａ及び下流側ガイド面２６ｂは、平面として表されているが、吹出風を案内できれば曲面であっても良い。

図３に示されている室内機２は運転停止状態であり、上下風向板２７は、吹出口２２を覆うように構成されている。上下風向板２７の板状部２７ａの先端部は、室内機２の運転停止状態においては、吹出口２２の開口部の前面側の端、つまり前面壁２２ｂの終端２２ｂｂに届くように構成されている。上下風向板２７の板状部２７ａは、吹出口２２を閉じて、内部が視認できないように構成されている。また、上下風向板２７の回動の中心となる回転軸３２ａは、運転停止状態においては板状部２７ａの上部に配置されている。

この上下風向板２７は、図５に示される上下風向板駆動用モータ５１が駆動されることによって、回転軸３２ａを中心に上側構造当たり（全閉状態）から下側構造当たり（全開状態）までの範囲を回動できるようになっている。上下風向板２７の先端は、回転軸３２ａを中心として、円軌道を描いて回動する。

＜上下風向補助板３１＞
吹出口２２の前面側であり上下風向板２７に対し上方に、前面壁２２ｂが位置している。前面壁２２ｂの空気流路側の面の近傍に上下風向補助板３１を回転させる回転軸３３が配置されている。回転軸３３は、吹出口２２の開口部から筐体内部側に入った位置に配置されており、上下風向板２７が吹出口２２を覆った時にはその上部に位置する。上下風向補助板３１の板状部３１ａは、回転軸から回転半径方向に延びる腕部３４の先端に設けられている。上下風向補助板３１は、回転軸３３の周りの回転方向に沿った方向に板状部３１ａの面を略平行にするように設置されている。つまり、上下風向補助板３１の板状部３１ａは回転軸３３の方に面を向けている。

上下風向補助板３１は、回転軸３３の回りを筐体６０の前後方向に回動することができる。図３に示される様に、上下風向補助板３１は、運転停止状態では吹出口２２の内部に収納されており、板状部３１ａは端部を下方に向けて、風路４０の一部を塞ぐよう収納されているが、図４に示される様に、運転状態においては吹出口２２の下端から下部に突出した位置に板状部３１ａの全体を突出させて、板状部３１ａが略水平になるように位置させることができる。また、上下風向補助板３１は、その板状部３１ａが吹出口２２の長手方向、つまり室内機２の左右方向に沿って伸びており、吹出口２２から吹き出される吹出風の主流Ｆ１の上下方向の風向を変更することができる。上下風向補助板３１の板状部３１ａは、上下風向板２７の板状部２７ａとともに吹出流路を形成する。なお、実施の形態１において、上下風向補助板３１の板状部３１ａは、曲面を有する板状に形成されているが、吹出風を案内できれば平板状であっても良い。

この上下風向補助板３１は、図５に示される上下風向補助板駆動用モータ５３が駆動されることによって、回転軸３３を中心に、図３に示されているような収納状態である後側構造当たり状態から前側構造当たり状態までの範囲を回動できるようになっている。前側構造当たり状態は、図４に示されている上下風向補助板３１の位置から更に前側に回動されて、腕部３４が前面壁２２ｂの終端２２ｂｂに当たる状態である。上下風向補助板３１の先端は、回転軸３３を中心として、円軌道を描いて回動する。

＜上下風向板２７と上下風向補助板３１との位置関係＞
図３及び図４に示される様に、上下風向補助板３１の回転軸３３は、吹出口２２内部の前側に位置し、上下風向板２７の回転軸３２ａは、吹出口２２内部の背面側に位置する。図３に示される様に、運転停止状態において、上下風向板２７は、その板状部２７ａを水平にし、吹出口２２を覆う。また、上下風向補助板３１は、その板状部３１ａを背面側に移動させ、上下風向補助板３１の全体が吹出口２２の内部に納まる。運転停止状態においては、上下風向補助板３１は、上下風向板２７の上部に配置され、回転軸３３は、上下風向板２７の先端側の上部に位置する。また、上下風向補助板３１の板状部３１ａは、上下風向板２７の回転軸３２ａの前側で、上下風向板２７の板状部２７ａの上部に位置する。運転停止状態において、上記の様に上下風向板２７と上下風向補助板３１は、吹出口２２に収納されることから、室内の埃が堆積することが無い。

上記の運転停止状態から、上下風向板２７は、先端を筐体６０の前面側から背面側に向けて回動させて、吹出口２２が開いた状態になる。上下風向補助板３１は、上下風向補助板３１の回転する円軌道と交差しない位置まで上下風向板２７が回動してから、先端を筐体６０の背面側から前面側に向けて回動させる。上下風向板２７の回転する軌道と上下風向補助板３１の回転する軌道は、互いに交わるため、吹出口２２の開閉動作や風向を変更する場合には、互いに接触しないように作動させる必要がある。だが、このように構成することにより、２枚の風向板を狭いスペースに納めつつ、吹出風を上下方向に自由に調節することができ、また室内機２の運転時は吹出流路を大きく取ることも可能になる。

＜実施の形態１の室内機２の空気の流れ＞
以下に、図３及び図４に基づき室内機２内の空気の流れを説明する。図４に示された吸込口２１ａ及び吸込口２１ｂの近傍に示された矢印Ａは、吸込口から室内機２内に取り込まれる空気の流れを示す。室内機２の天面及び前面に配置されている吸込口２１から吸いこまれた空気は、室内熱交換器４を通過する際に室内熱交換器４の内部を流れる冷媒と熱交換される。室内熱交換器４を通過する空気は、空気調和機１が冷房運転であれば、冷やされ、暖房運転であれば、温められる。室内熱交換器４を通過し冷媒と熱交換された調和空気は、室内送風機５に至る。室内送風機５の内部、もしくは室内送風機５と背面パネル６５との隙間を通過した空気は、風路４０を通過し、左右風向板３０により左右方向の調整がされる。左右風向板３０を通過した空気は、吹出口２２に設置された上下風向板２７及び上下風向補助板３１に沿って、吹出口２２から室内機２の前方又は下方に向かって吹き出される。

室内機２が運転状態の時には、上下風向板２７は、吹出口２２の開口の下端の近傍に配置されている回転軸３２ａの周りに回動し、吹出口２２の下方に先端を移動させ、先端を室内機２の斜め下方向に向けている。その板状部２７ａは、回転軸３２ａから近い位置に配置されているため、上下風向板２７が回動して吹出口２２が開けられた状態でも、板状部２７ａの上流側端部２７ａａは、吹出口２２の開口部に位置している。そのため、上下風向板２７の板状部２７ａは、吹出口２２の開口部を起点として筐体６０の斜め下方向に突出している状態になっている。上下風向補助板３１は、図３に示されている吹出口２２内に収納された状態から、吹出口２２の開口の下端の近傍に配置されている回転軸３３の周りに回動し、吹出口２２から下方に突出し、吹出風を案内する板状部３１ａが略水平状態になるように配置されている。上下風向補助板３１は、その板状部３１ａが回転軸３３から離れた位置に設けられているため、所定の角度回動させると板状部３１ａの上流側端部３１ａａ及び下流側端部３１ａｂが吹出口２２の開口部から突出した位置に移動する。このように構成されていることにより、上下風向補助板３１の板状部３１ａは、上下風向板２７の先端付近の筐体６０前面側に位置することができる。つまり、上下風向板２７の板状部２７ａが吹出流路の上流側に位置し、上下風向補助板３１の板状部３１ａが吹出流路の下流側に位置して吹出口２２の開口部から連なって配置され吹出流路を形成する。吹出風は、上下風向板２７及び上下風向補助板３１により案内されて、筐体６０の前面側に向けて吹き出すことになる。なお、板状部３１ａは、吹出口２２から突出して、吹出口２２内部の風路の前面壁２２ｂの終端２２ｂｂとの距離が大きいほど、吹出流路の面積が大きくなり、水平方向の気流を形成する際の風路抵抗を少なくすることができる。

上下風向板２７は、図４に示される角度だけでなく、図３のように吹出口２２を塞ぐ状態から真下方向に先端を向けた状態までのそれぞれの角度に停止させることができる。上下風向補助板３１も、図３のように吹出口２２内部に収納された状態から図４に示されている略水平の状態までのそれぞれの角度に回動させることができる。上下風向板２７及び上下風向補助板３１が上記の様に回動可能に設けられていることにより、運転時において、空気を吹き出す角度を下向きに向けられるだけでなく、前側にも向けることができる。図４に示された上下風向板２７及び上下風向補助板３１の位置の場合は、室内機２は前方向吹きの状態である。吹出風の主流Ｆ１は、上下風向板２７の上流側ガイド面２６ａ、下流側ガイド面２６ｂ、及び上下風向補助板３１の板状部３１ａに案内され、室内機２の前面方向へ吹き出される。

図６は、図４の吹出口２２周辺の拡大図である。上下風向板２７の板状部２７ａは、水平方向と角度γを成して開かれている。吹出風は、左右風向板３０を通過した後、上下風向板２７の上側の面、すなわち運転停止時に筐体内部の方向に向いた面に案内されて風向が変わる主流Ｆ１と、背面壁２２ａの終端２２ａｂと上下風向板２７の回転軸３２ａの周辺部との隙間２９からでる副流Ｆ２に分かれる。副流Ｆ２は、隙間２９から室内機２外へ出た後、コアンダ効果により上下風向板２７の外側の面、すなわち運転停止時には吹出口２２を塞いで意匠面となる側の面に沿って流れる。一方、主流Ｆ１は、上下風向板２７の上流側ガイド面２６ａに当たり、上流側ガイド面２６ａ及び下流側ガイド面２６ｂの表面に沿った方向に流れが変更される。流れ方向が変更された主流Ｆ１は、略水平に向けられた上下風向補助板３１の板状部３１ａ上を通過して室内機２の前面方向に吹き出される。ここで、上下風向板２７の下流側ガイド面２６ｂと上下風向補助板３１の板状部３１ａとは、上下風向板２７の先端が向いている方向に吹出風が流れ込むように、隙間５０を設けて配置されている。上下風向板２７の表面に沿って流れる主流Ｆ１の一部は、下流側ガイド面２６ｂを沿って流れた後に副流Ｇ１となって隙間５０へと流れ込む。隙間５０へ流れ込んだ副流Ｇ１は、コアンダ効果により上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側の面、すなわち回転軸３３を向いてない側の面に沿って流れる。

この時、上下風向補助板３１の板状部３１ａの上流側端部３１ａａは、下流側ガイド面２６ｂの下流側の端部である下流側ガイド面先端部２６ｂｂよりも上流側に位置する。つまり、上下風向補助板３１の板状部３１ａと下流側ガイド面２６ｂとは、吹出風の流れ方向に図６に示される寸法Ｂだけ重なり合っている。また、上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側の面は、上流側端部３１ａａにおいて接線が下流側ガイド面２６ｂと略平行になっている。このように構成されることにより、隙間５０へ流れ込んだ副流Ｇ１は、上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側面に沿って流れやすくなる。また、上下風向補助板３１の板状部３１ａの上流側端部３１ａａは、上流側ガイド面２６ａを吹出流路の下流方向に延長した仮想面上に位置する。このように構成されることにより、吹出風の主流Ｆ１は、上下風向板２７と上下風向補助板３１とにより形成される吹出流路を流れ、隙間５０に必要以上の流量の副流Ｇ１が流れないようになっている。

上記の様に副流Ｆ２及び副流Ｇ１は、上下風向板２７及び上下風向補助板３１の主流Ｆ１に面する側の面と反対側の面を流れ、上下風向板２７の板状部２７ａと上下風向補助板３１の板状部３１ａの両面にある空気に温度差が生じないようにすることができる。つまり、空気調和機の室内機２が冷房運転を行っている際に、上下風向板２７の板状部２７ａ及び上下風向補助板３１の板状部３１ａに暖かく湿った室内空気８３が接触するのを抑えることができるため、上下風向板２７及び上下風向補助板３１に結露が生じるのを抑制できる。

＜比較例における室内機２の空気の流れ＞
図７は、図４の室内機２に対し上下風向板２７の板状部２７ａの形状を変更した比較例の断面を表した説明図である。図８は、図７の吹出口２２周辺の拡大図である。図７及び図８に示された比較例においては、実施の形態１の室内機２に対して上下風向板２７の板状部２７ａの形状のみが異なる。図７に示されるように、比較例における上下風向板１２７は、吹出風の主流Ｆ１側にガイド面１２６とテーパー面１２５を有する。テーパー面１２５は、上下風向板１２７の先端側にあり、ガイド面１２６となだらかに接続されている。なお、上下風向板１２７は、実施の形態１と異なり、下流側ガイド面２６ｂ及び段差２８を有していない。実施の形態１と同様に室内熱交換器４を通過し調和された空気は、風路４０を通過し、左右風向板３０により左右方向の調整がされる。左右風向板３０を通過した空気は、吹出口２２に設置された上下風向板１２７及び上下風向補助板３１に沿って、吹出口２２から室内機２の前方又は下方に向かって吹き出される。

室内機２が運転状態の時には、実施の形態１と同様に、上下風向板１２７は、回転軸３２ａの周りに回動し、吹出口２２の下方に先端を移動させる。上下風向補助板３１も、実施の形態１と同様に、吹出口２２内に収納された状態から、回転軸３３の周りに回動し、吹出口２２から下方に突出し、吹出風を案内する板状部３１ａが略水平状態、つまり下流側端部３１ａｂと上流側端部３１ａａとを結んだ直線が略水平になるように移動される。吹出風は、上下風向板１２７及び上下風向補助板３１により案内されて、筐体６０の前面側に向けて吹き出すことになる。図７に示された上下風向板２７及び上下風向補助板３１の位置の場合は、前方向吹きの状態である。吹出風の主流Ｆ１は、上下風向板１２７のガイド面１２６、及び上下風向補助板３１の板状部３１ａに案内され、室内機２の前面方向へ吹き出される。

図８に示される様に、吹出風は、左右風向板３０を通過した後、上下風向板１２７の上側の面、すなわち運転停止時に筐体内部の方向に向いた面であるガイド面１２６に案内されて風向が変わる主流Ｆ１と、背面壁２２ａの終端２２ａｂと上下風向板１２７の回転軸３２ａの周辺部との隙間２９から流れ出る副流Ｆ２に分かれる。副流Ｆ２は、隙間２９から室内機２外へ出た後、コアンダ効果により上下風向板１２７の外側の面、すなわち運転停止時には意匠面となる側の面に沿って流れる。主流Ｆ１は、上下風向板１２７のガイド面１２６に当たり、ガイド面１２６の表面に沿った方向に流れが変更される。流れ方向が変更された主流Ｆ１は、略水平に向けられた上下風向補助板３１の板状部３１ａ上を通過して室内機２の前面方向に吹き出される。ここで、上下風向板１２７のテーパー面１２５と上下風向補助板３１の板状部３１ａとは、主流Ｆ１の一部の空気が流れ込むように、隙間１５０ａを設けて配置されている。しかし、図８においては、上下風向補助板３１の板状部３１ａの上流側端部３１ａａは、上下風向板のガイド面１２６を吹出流路の下流方向に延長させた仮想面上に位置するようにされているため、隙間１５０ａは狭くなっている。これにより、隙間１５０ａから流れ出る副流Ｇ２が少なくなる。また、テーパー面１２５と上下風向補助板３１の板状部の３１ａとにより形成される風路は、上流側から下流側にかけて拡大する形状になっており、副流Ｇ２が上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側の面に沿って流れにくい。これにより、暖かく湿った室内空気８３が、冷房運転時に吹出風により冷却されている上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側の面に接触しやすくなり、結露が発生しやすくなる。

図９は、図８に対し上下風向板２７の角度を変更した状態を示す図である。図９は、図８に対し、上下風向板１２７が下方向に開かれている。上下風向板１２７と水平方向とが成す角度は、図８においては角度α、図９においては角度βとなっている。角度αと角度βとは、α＜βの関係になっている。図９に示される上下風向板１２７と上下風向補助板３１の位置関係においては、隙間１５０ｂは図８における隙間１５０ａよりも大きくなっており、図８の状態と比較して隙間１５０ｂから流れ出る副流Ｇ３の風量が大きくなる。これにより、室内空気８３が上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側の面に接触しようとするのを抑制できるため、上下風向補助板３１に発生する結露を抑制できる。しかし、上下風向補助板３１の板状部３１ａの上流側端部３１ａａは、上下風向板のガイド面１２６を吹出流路の下流方向に延長させた仮想面上に位置していない。これにより、副流Ｇ３は、流量が大きいだけでなく、上下風向板１２７の角度βに近い角度で室内に吹き出されるため、室内に存在する人に直接接触する。主流Ｆ１とは異なる副流Ｇ３が室内に流れることにより、副流Ｇ３に接触した人はドラフト感を感じ、不具合の原因となる。

なお、実施の形態１における、上下風向板２７は、図６に示されている運転状態において、水平方向と成す角度が角度γになっている。この角度γは、上記の図８の角度αと等しい角度である。よって、図６に示されている運転状態では、上下風向板２７の角度は、図９に示される比較例における上下風向板１２７の角度βよりも小さく設定されていることから、副流Ｇ１は、室内にいる人に接触しにくいため、室内の人が感じるドラフト感を抑制することができる。

＜実施の形態の効果＞
上記の様に、図７〜図９に示された上下風向板１２７の形状の場合、副流Ｇ３の流量を室内にいる人に対し影響を与えない程度にしつつ、コアンダ効果によって上下風向補助板３１の下側の面に沿って吹出風を流すのは困難である。よって、実施の形態１において、空気調和機１の室内機２は、背面側が室内の壁面Ｋに取り付けられる筐体６０と、筐体６０に設けられた吸込口２１と、筐体６０に設けられた吹出口２２と、吸込口２１から吹出口２２に至る風路に配置された室内熱交換器４及び室内送風機５と、吹出口２２に回動可能に配置され、吹出口２２の下端から下部に突出した位置で吹出口２２から吹き出される吹出風の吹出流路を形成し、吹出風の方向を上下に変更する上下風向板２７と、吹出口２２において、上下風向板２７より筐体６０の前面側に位置し、吹出口２２の下部で吹出流路を形成し、吹出風の方向を上下に変更する上下風向補助板３１と、を備える。上下風向板２７は、吹出流路側に位置し吹出風の流れを案内する上流側ガイド面２６ａと、吹出流路側に位置し上流側ガイド面２６ａよりも吹出流路の下流側かつ吹出流路の外側に配置され、吹出風の流れを案内する下流側ガイド面２６ｂと、を備え、上下風向補助板３１において吹出流路の上流側に位置する上流側端部３１ａａは、下流側ガイド面２６ｂよりも吹出流路の内側に位置し、かつ下流側ガイド面２６ｂにおいて吹出流路の下流側の端部である下流側ガイド面先端部２６ｂｂよりも上流側に位置する。
このように構成されることにより、空気調和機１の室内機２は、風路抵抗を抑えながら意図する方向に吹出風の主流Ｆ１を向けることができ、また、上下風向補助板３１の下側の面に吹出風の一部を流すことができる。また、下流側ガイド面２６ｂと上下風向補助板３１が、重なって位置しているため、下流側ガイド面２６ｂと上下風向補助板３１との隙間５０に流れる副流Ｇ１は、コアンダ効果により上下風向補助板３１の下側の面に沿って流れやすくなっている。そのため、空気調和機１が冷房運転時においても、室内空気８３が冷却された上下風向補助板３１に接触することが無いため、上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側面に発生する結露を抑制することができる。また、隙間５０に流す風量を多くしなくても、上下風向補助板３１の下側面に副流Ｇ１を流すことができるため、室内にいる人がドラフト感を感じるのを抑制することができる。

実施の形態１の空気調和機１の室内機２において、上下風向補助板３１は、吹出流路側の上流側端部３１ａａが、上下風向板２７の上流側ガイド面２６ａを吹出風の流れの下流側に延長した仮想面上に位置する。また、上下風向補助板３１の上流側端部３１ａａは、上流側ガイド面２６ａと、吹出流路の下流側に所定の距離を持って位置されている。さらに、下流側ガイド面２６ｂと上流側ガイド面２６ａとの間は、曲面により接続されている。
このように構成されることにより、上記の効果に加えて、上流側ガイド面２６ａによって案内された吹出風の主流Ｆ１は、上下風向補助板３１の板状部３１ａにより意図する方向に吹き出される。そして、上流側ガイド面２６ａの表面に付着して流れる吹出風がそのまま段差２８から下流側ガイド面２６ｂに付着して流れるため、流量を必要以上に多くすることなく、効率的に上下風向補助板３１の下側面に副流Ｇ１を流すことができる。これにより、室内にいる人がドラフト感を感じるのを抑制することができる。

実施の形態１の空気調和機１の室内機２において、上下風向補助板３１の上流側端部３１ａａは、吹出流路に沿った方向の接線が、下流側ガイド面２６ｂと平行である。また、上下風向補助板３１は、下流側ガイド面２６ｂとの間に所定の距離を持って配置される。
このように構成されることにより、下流側ガイド面２６ｂと上下風向補助板３１との隙間５０に流れる副流Ｇ１は、コアンダ効果により、さらに上下風向補助板３１の下側の面に沿って流れやすくなっている。そのため、上下風向補助板３１の板状部３１ａの下側面に発生する結露を抑制する効果を更に向上させることができる。

実施の形態１の空気調和機１の室内機２において、上下風向補助板３１の吹出流路の下流側に位置する下流側端部３１ａｂは、筐体前面方向に向けられる。このように構成されることにより、上記の効果を、吹出風の主流Ｆ１が正面方向に水平に吹き出される状態においても得ることができる。

実施の形態１の空気調和機１の室内機２において、上下風向板２７及び上下風向補助板３１は、回動する中心となる回転軸３２ａ、３３が吹出口２２の内部に配置され上下風向補助板３１は、吹出風を案内し吹出流路を形成する板状部３１ａを備え、板状部３１ａは、吹出口２２の下部に突出して位置する。また、上下風向補助板３１は、運転停止時に吹出口２２内部に収納される。また、上下風向板２７は、運転停止時に吹出口２２を覆う。さらに、吹出口２２は、筐体６０の下面に開口され、上下風向補助板３１は、吹出口から突出している。
このように構成されることにより、筐体６０が直方体で下面に吹出口２２が開口された空気調和機１において、上記に述べた効果を得ることができる。特に上下風向補助板３１の板状部３１ａを吹出口２２から突出させて位置することにより、吹出流路を大きく取ることができるため、風路抵抗を更に低減させる効果が得られる。

１ 空気調和機、２ 室内機、３ 室外機、４ 室内熱交換器、５ 室内送風機、６ 室外熱交換器、７ 室外送風機、８ 圧縮機、９ 四方切換弁、１０ 膨張弁、１１ ガス側連絡配管、１２ 液側連絡配管、１３ 冷媒回路、２１ 吸込口、２１ａ 吸込口、２１ｂ 吸込口、２２ 吹出口、２２ａ 背面壁、２２ａｂ 終端、２２ｂ 前面壁、２２ｂａ 起点、２２ｂｂ 終端、２５ テーパー面、２６ａ 上流側ガイド面、２６ｂ 下流側ガイド面、２６ｂｂ 下流側ガイド面先端部、２７ 上下風向板、２７ａ 板状部、２７ａａ 上流側端部、２８ 段差、２９ 隙間 ３０ 左右風向板、３１ 上下風向補助板、３１ａ 板状部、３１ａａ 上流側端部、３１ａｂ 下流側端部、３２ 支持部材、３２ａ 回転軸、３３ 回転軸、３４ 腕部、３７ フィルター、３８ ドレンパン、４０ 風路、５０ 隙間、５１ 上下風向板駆動用モータ、５３ 上下風向補助板駆動用モータ、５４ 左右風向板駆動用モータ、６０ 筐体、６３ 前面パネル、６３ａ 下端、６４ 側面パネル、６５ 背面パネル、６６ 下面パネル、６８ 天面パネル、７２ 左右風向板連結棒、７５ 左右風向板駆動用モータ連結棒、７６ 連結部、８３ 室内空気、１２５ テーパー面、１２６ ガイド面、１２７ 上下風向板、１５０ 隙間、１５０ａ 隙間、１５０ｂ 隙間、Ａ 矢印、Ｂ 寸法、Ｆ１ 主流、Ｆ２ 副流、Ｇ１ 副流、Ｇ２ 副流、Ｇ３ 副流、Ｋ 壁面、Ｔ 天井面、α 角度、β 角度、γ 角度。

Claims (11)

1. 背面側が室内の壁面に取り付けられる筐体と、
   前記筐体に設けられた吸込口と、
   前記筐体に設けられた吹出口と、
   前記吸込口から前記吹出口に至る風路に配置された室内熱交換器及び室内送風機と、
   前記吹出口に回動可能に配置され、吹出風の方向を上下に変更する上下風向板と、
   前記吹出口の下方に突出した位置で前記吹出風の方向を上下に変更する上下風向補助板と、を備え、
   前記上下風向板は、
   前記吹出風の流れを案内する上流側ガイド面と、
   前記上流側ガイド面よりも前記吹出風の下流側かつ下に配置され、前記吹出風の流れを案内する下流側ガイド面と、
   前記上流側ガイド面と前記下流側ガイド面との間に形成される段差と、を備え、
   前記吹出風が前記筐体の前方向に吹き出している状態において、
   前記上下風向板は、
   前記吹出口の下方に開き、前記吹出風の吹出流路を形成し、
   前記上下風向補助板は、
   前記上下風向板より前記筐体の前面側に位置し、前記上下風向板と共に前記吹出流路を形成し、
   前記上下風向補助板において前記吹出流路の上流側に位置する上流側端部は、
   前記下流側ガイド面よりも上に位置し、かつ前記下流側ガイド面の先端よりも上流側に位置し、かつ前記段差よりも下流側に位置する、空気調和機の室内機。
2. 前記上下風向補助板は、
   前記上流側端部が、
   前記上下風向板の前記上流側ガイド面を前記吹出風の流れの下流側に延長した仮想面上に位置する、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記上流側端部は、
   前記上流側ガイド面と、前記吹出流路の下流側に所定の距離を持って位置されている、請求項１又は２に記載の空気調和機の室内機。
4. 前記下流側ガイド面と前記上流側ガイド面との間は、
   曲面により接続されている、請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
5. 前記上下風向補助板の前記上流側端部は、
   前記吹出流路に沿った方向の接線が、前記下流側ガイド面と平行である、請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
6. 前記上下風向補助板は、
   前記下流側ガイド面との間に所定の距離を持って配置される、請求項１〜５の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
7. 前記上下風向補助板の前記吹出流路の下流側に位置する下流側端部は、
   前記筐体の前面方向に向けられる、請求項１〜６の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
8. 前記上下風向板及び前記上下風向補助板は、
   回動する中心となる回転軸が前記吹出口の内部に配置され、
   前記上下風向補助板は、
   前記吹出風を案内し前記吹出流路を形成する板状部を備え、
   該板状部は、
   前記吹出口より下方に突出して位置する、請求項１〜７の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
9. 前記上下風向補助板は、
   運転停止時に前記吹出口の内部に収納される、請求項１〜８の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
10. 前記上下風向板は、
    運転停止時に前記吹出口を覆う、請求項１〜９の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
11. 前記吹出口は、
    前記筐体の下面に開口され、
    前記上下風向補助板は、
    前記吹出口から突出している、請求項１〜１０の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。

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