JP6233369B2 - 空調室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空調室内機に関する。

一般に、空気調和機における吹出空気の風向は、吹出口に設けられた板状の風向調整部材で調整される。例えば、特許文献１（特開２００５−１６４０６８号公報）に記載の空気調和機では、吹出口に配された風向可変部（３つの風向調整部材を含む）が、吹出空気の方向を前方水平方向から後方下方に亘って変更している。

しかしながら、上記特許文献１に記載の空気調和機では、風向調整部材が冷房運転の姿勢時、即ち、水平姿勢時に通風路内に介在するので、風向調整部材の上端を境に吹出空気が風向調整部材の両面に沿って流れ、当該上端が通風抵抗となる。つまり、風向調整部材自体が抵抗体となり、ファンの消費電力を上昇させ、省エネ性能を低下させる。

本発明の課題は、冷房運転時の吹出空気を斜め下方に吹き出す風向モードにおいて、風向調整部材自体が通風抵抗となることを抑制する、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、空調対象空間の側壁に設置され、吹出口から吹き出される吹出空気を水平方向に対して斜め下向きの気流に変更する所定風向モードを含む風向設定機能を有する、壁掛け式の空調室内機であって、第１風向調整部材と、可動部材とを備えている。第１風向調整部材は、吹出空気の上下の風向を調整する。可動部材は、冷房運転時における所定風向モードのどの風向のときでも、吹出口の上面と第１風向調整部材との隙間を通るバイパス気流を阻む阻止姿勢をとる。

この空調室内機では、可動部材が、所定の風向モードのときに、吹出口の上面と第１風向調整部材との隙間を通る気流を阻む姿勢をとることによって、第１風向調整部材の上端を境に吹出空気が第１風向調整部材の両面に沿って流れることを防止するので、第１風向調整部材の上端は通風抵抗にならない。その結果、「ファンの消費電力上昇、省エネ性能の低下」が防止される。

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、可動部材が、使用されないときは、所定位置で待機姿勢をとる。また、可動部材が、使用されるときには、所定位置から移動して阻止姿勢をとる。

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観点に係る空調室内機であって、収容部をさらに備えている。収容部は、吹出口の上面を成す壁の内側に向かって窪み、可動部材を収容する。可動部材は、使用されないときは収容部に収容される待機姿勢をとり、使用されるときには収容部から移動して阻止姿勢をとる。

この空調室内機では、可動部材が使用されないときは、可動部材は収容部に収容されるので、通風抵抗にならない。

本発明の第４観点に係る空調室内機は、第３観点に係る空調室内機であって、収容部のうちの可動部材の後端が収容される部分が、常に第１風向調整部材の後端よりも吹出空気の流れの上流側に位置している。可動部材は、阻止姿勢においても、自己の後端を収容部に残す。

この空調室内機では、阻止姿勢のときに、可動部材全体が収容部から離れると吹出口の上面と可動部材との隙間から吹出空気がバイパスするが、可動部材の後端が収容部に残ることによって、吹出口の上面と可動部材との隙間から吹出空気がバイパスことは防止される。

本発明の第５観点に係る空調室内機は、第３観点又は第４観点に係る空調室内機であって、可動部材が、待機姿勢から回動動作により移動して阻止姿勢に変わる。

この空調室内機は、可動部材が使用されないとき、可動部材は収容部に収容され、可動部材が通風抵抗となることは防止される。

本発明の第６観点に係る空調室内機は、第３観点又は第４観点に係る空調室内機であって、可動部材が、待機姿勢から第１風向調整部材の後端側に向かって滑り移動して阻止姿勢に変わる。

この空調室内機では、可動部材が使用されないとき、可動部材は収容部に収容され、可動部材が通風抵抗となることは防止される。

本発明の第７観点に係る空調室内機は、第１観点又は第２観点に係る空調室内機であって、第１風向調整部材及び可動部材を水平方向前方から視たときの可動部材の前端部が、第１風向調整部材よりも吹出空気の流れの上流側で且つ第１風向調整部材の後端面より鉛直下方で、第１風向調整部材の後端部と重なっている。

この空調室内機では、第１風向調整部材、可動部材及び両者の隙間の位置関係は、吹出空気の流れの上流側から視て、可動部材、当該隙間、第１風向調整部材の順で並ぶ関係となり、当該隙間がその上流側の可動部材によって隠れる。可動部材に案内された空気は、勢い、当該隙間に廻らずに第１風向調整部材の上流側面に流れる。その結果、当該隙間があったとしても空調空気がその隙間へバイパスすることは防止される。

本発明の第８観点に係る空調室内機は、第１観点又は第２観点に係る空調室内機であって、第１風向調整部材が、自己の片面を成す第１面を有し、吹出空気をその第１面のみで所定方向へ案内する。

この空調室内機では、吹出空気が第１風向調整部材の第１面のみを流れるので、効率よく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

本発明の第９観点に係る空調室内機は、第８観点に係る空調室内機であって、第２風向調整部材をさらに備えている。第２風向調整部材は、第１風向調整部材よりも側壁寄りに位置している。第２風向調整部材は、第１風向調整部材の第１面に対峙する第２面を有し、その第２面のみで吹出空気を所定の方向へ案内する。

この空調室内機では、第２風向調整部材の第２面の反対側に吹出空気が流れないので、効率のよく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

本発明の第１観点又は第２観点に係る空調室内機では、可動部材が、所定の風向モードのときに、吹出口の上面と第１風向調整部材との隙間を通る気流を阻む姿勢をとることによって、第１風向調整部材の上端を境に吹出空気が第１風向調整部材の両面に沿って流れることを防止するので、第１風向調整部材の上端は通風抵抗にならない。その結果、「ファンの消費電力上昇、省エネ性能の低下」が防止される。

本発明の第３観点に係る空調室内機では、可動部材が使用されないときは、可動部材は収容部に収容されるので、通風抵抗にならない。

本発明の第４観点に係る空調室内機では、阻止姿勢のときに、可動部材全体が収容部から離れると吹出口の上面と可動部材との隙間から吹出空気がバイパスするが、可動部材の後端が収容部に残ることによって、吹出口の上面と可動部材との隙間から吹出空気がバイパスすることは防止される。

本発明の第５観点又は第６観点に係る空調室内機では、可動部材が使用されないとき、可動部材は収容部に収容され、可動部材が通風抵抗となることは防止される。

本発明の第７観点に係る空調室内機では、第１風向調整部材、可動部材及び両者の隙間の位置関係が、吹出空気の流れの上流側から視て、可動部材、当該隙間、第１風向調整部材の順で並ぶ関係となり、当該隙間がその上流側の可動部材によって隠れる。可動部材に案内された空気は、勢い、当該隙間に廻らずに第１風向調整部材の上流側面に流れる。その結果、当該隙間があったとしても空調空気がその隙間へバイパスすることは防止される。

本発明の第８観点に係る空調室内機では、吹出空気が第１風向調整部材の第１面のみを流れるので、効率よく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

本発明の第９観点に係る空調室内機では、第２風向調整部材の第２面の反対側に吹出空気が流れないので、効率のよく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

本発明の一実施形態に係る運転時の空調室内機の斜視図。 図１における空調室内機の断面図。 図２における前フラップ及び後フラップの拡大断面図。 運転停止時の空調室内機の断面図。 サブ前フラップを利用する前方下向き気流モード時の空調室内機の断面図。 図５における前フラップ、サブ前フラップ及び後フラップの拡大断面図。 サブ前フラップを利用しない前方下向き気流モード時の空調室内機の部分断面図。 サーキュレーション気流モード時の空調室内機の部分断面図。 中間気流モード時の空調室内機の部分断面図。 第１変形例に係る空調室内機の前フラップ、サブ前フラップ及び後フラップの拡大断面図。 第２変形例に係る空調室内機の前フラップ、サブ前フラップ及び後フラップの拡大断面図。 第３変形例に係る空調室内機の前フラップ、サブ前フラップ及び後フラップの拡大断面図。 後フラップと吹出口との位置関係を示す当該後フラップ近傍の断面図。

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１０の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る運転時の空調室内機１０の斜視図である。また、図２は、図１における空調室内機１０の断面図である。図１及び図２において、空調室内機１０は壁掛けタイプである。なお、図１及び図２ともに風向モードは、吹出空気を空調室内機１０が設置される側壁の下部へ向ける後方下向き気流モードに設定されている。

空調室内機１０には、本体ケーシング１１、室内熱交換器１３、室内ファン１４、フレーム１７、及び制御部５０が搭載されている。

本体ケーシング１１は、天面部１１ａ、前面パネル１１ｂ、背面板１１ｃ、傾斜下面部１１ｄ及び水平下面部１１ｅを有し、内部に室内熱交換器１３、室内ファン１４、フレーム１７、及び制御部５０を収納している。

天面部１１ａは、本体ケーシング１１の上部に位置し、天面部１１ａの前部から後部にかけて吸込口（図示せず）が設けられている。

前面パネル１１ｂは室内機の前面部を構成しており、吸込口がないフラットな形状或いは曲率の大きい湾曲形状を成している。また、前面パネル１１ｂは、その上端が天面部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。

室内熱交換器１３及び室内ファン１４は、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、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の下部には、吹出口１５が設けられている。吹出口１５には、吹出口１５から吹き出される吹出空気の方向を変更する後フラップ４０が回動自在に取り付けられている。後フラップ４０は、モータ（図示せず）によって駆動し、吹出空気の方向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。後フラップ４０は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。

また、吹出口１５の近傍には前フラップ３１が設けられている。前フラップ３１は、モータ（図示せず）によって前後方向に傾斜した姿勢をとることが可能であり、運転停止時には前面パネル１１ｂの下端と吹出口１５との間の傾斜下面部１１ｄに設けられた収容部１３０に収容される。前フラップ３１は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。

前フラップ３１よりも吹出空気の流れの上流側には、サブ前フラップ３２が回動可能に配置されている。本実施形態では、前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０が後方下向き気流を生成する。なお、前フラップ３１とサブ前フラップ３２を総称して前フラップ群３０とよぶ。

また、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、フレーム１７の上スクロール１７１及び下スクロール１７２に挟まれた風路である。

室内空気は、室内ファン１４の稼動によって吸込口、室内熱交換器１３を経て室内ファン１４に吸い込まれ、室内ファン１４から吹出流路１８を経て吹出口１５から吹き出される。

制御部５０は、前ドレンパン６１と吹出口形成壁１６の上隔壁１６１との間に設けられた空間に配置されている。制御部５０は、室内ファン１４の回転数制御、後フラップ４０及び前フラップ群３０の動作制御を行う。

前ドレンパン６１は、室内熱交換器１３の前方下部の下方に位置し、室内熱交換器１３の前部で発生する結露水を受ける。

（２）詳細構成
以下の説明において、各部材の「前端、後端」という表現については、当該部材が鉛直姿勢或いは鉛直姿勢に近づく姿勢をとった場合には、便宜上、「下端、上端」に言い換えて表現する。

（２−１）本体ケーシング１１
図１に示すように、本体ケーシング１１は、後方から前方に向かって緩やかに下方傾斜する天面部１１ａを有している。天面部１１ａには吸込口（図示せず）が設けられている。

本体ケーシング１１の前面部は、前面パネル１１ｂによって構成されている。前面パネル１１ｂは本体ケーシング１１の前方上部からなだらかな円弧曲面を描きながら前方下部に至る。

本体ケーシング１１の下部前側は、前面パネル１１ｂの下端と吹出口１５の上端とを繋ぐ傾斜下面部１１ｄで構成されている。傾斜下面部１１ｄは、本体ケーシング１１の内側に向かって窪む領域が形成されている。この領域の窪み深さは前フラップ３１の厚み寸法に合うように設定されており、前フラップ３１が収容される収容部１３０を成している。収容部１３０の表面もなだらかな円弧曲面である。

本体ケーシング１１の下部後側は、吹出口１５の後端側から背面下部に延びる水平下面部１１ｅで構成されている。

（２−２）吹出口１５
図２に示すように、吹出口１５は、本体ケーシング１１の下部に形成されており、横方向（図２紙面と直交する方向）を長辺とする長方形の開口である。吹出口１５は、吹出口形成壁１６によって輪郭が形成されている。

吹出口形成壁１６は、吹出口１５の上面を形成する上隔壁１６１と、吹出口１５の下面を形成する下隔壁１６２を含んでいる。上隔壁１６１には、吹出口１５の前端位置から鉛直下方に突出する前リブ１５ａが設けられている。

前リブ１５ａを挟んで上隔壁１６１と反対側（前リブ１５ａの前方）に収容部隔壁１３１が配置されている。収容部隔壁１３１は、収容部１３０の上面を形成する壁である。上隔壁１６１と前リブ１５ａと収容部隔壁１３１とは一体に成形されている。

また、下隔壁１６２には、吹出口１５の後端位置から鉛直下方に突出する後リブ１５ｂが設けられている。下隔壁１６２と後リブ１５ｂとは一体に成形されている。

（２−３）フレーム１７
フレーム１７は、室内ファン１４に対峙するように湾曲した隔壁である。フレーム１７は、上スクロール１７１と下スクロール１７２とを含んでいる。上スクロール１７１の終端の接線方向に、吹出口形成壁１６の上隔壁１６１が隣接している。また、下スクロール１７２の終端の接線方向に、吹出口形成壁１６の下隔壁１６２が隣接している。

吹出流路１８を通る空気は、上スクロール１７１及び下スクロール１７２に沿って進み、それらの終端の接線方向に送られた後、吹出口形成壁１６の上隔壁１６１と下隔壁１６２に沿って進み、吹出口１５から吹き出される。

（２−４）垂直風向調整板２０
垂直風向調整板２０は、吹出口１５の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に沿って配置された複数の羽根片２０１を有している。垂直風向調整板２０は、吹出流路１８において、後フラップ４０よりも室内ファン１４に近い位置に配置されている。複数枚の羽根片２０１は、吹出口１５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。

（２−５）前フラップ３１
図３は、図２における前フラップ３１及び後フラップ４０の拡大断面図である。また、図４は、運転停止時の空調室内機の断面図である。図３及び図４において、前フラップ３１は、空調運転が停止している間は収容部１３０に収容されている。

前フラップ３１は回動することによって収容部１３０から離れる。前フラップ３１の回動軸は、吹出口形成壁１６の上隔壁１６１の前リブ１５ａの下方に設定されており、前フラップ３１の後端と回動軸とは所定の間隔を保って連結されている。それゆえ、前フラップ３１が回動して収容部１３０から離れるほど、前フラップ３１の後端の高さ位置は低くなるように回転する。

前フラップ３１は、図４正面視反時計方向に回動することによって、前フラップ３１の前端および後端ともに円弧を描きながら収容部１３０から離れる。また、前フラップ３１は、図２正面視時計方向に回動することによって、前フラップ３１は収容部１３０に近づき、最終的に収容部１３０に収容される。

前フラップ３１の運転状態の姿勢としては、収容部１３０に収容された姿勢（図４参照）、回転して前方上向きに傾斜した姿勢、さらに回転してほぼ水平な姿勢、さらに回転して前方下向きに傾斜した姿勢、さらに回転して後方下向きに傾斜した姿勢（図２，３参照）がある。

前フラップ３１は、収容部１３０に収容された姿勢のときに外側の面を成す第１面３１ａと、内側の面を成す第２面３１ｂとを有している。第１面３１ａ及び第２面３１ｂは、前フラップ３１が図３の後方下向きに傾斜した姿勢をとったときには、それぞれ後面及び前面を成す。

第１面３１ａには、図３に示すように前フラップ３１の厚み方向に寸法が小さくなる窪み部３１１が設けられている。窪み部３１１は、前フラップ３１の中央から視て回動軸寄りに位置している。

また、前フラップ３１の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）の寸法は、後フラップ４０の長手方向の寸法と同じ又はそれ以上となるように設定されている。その理由は、例えば風向が上向きの場合に、後フラップ４０で風向調節された吹出空気すべてを前フラップ３１で受けるためであり、その作用・効果は前フラップ３１の側方からの吹出空気がショートサーキットすることを防止することである。

（２−６）サブ前フラップ３２
サブ前フラップ３２は、前フラップ３１よりも吹出空気の流れの上流側に位置する板状の部材である。サブ前フラップ３２は前フラップ３１よりも小さいが、サブ前フラップ３２は吹出流路１８を通った空気を前フラップ３１の第１面３１ａへ導くに十分な大きさに設定されている。

サブ前フラップ３２は、使用されないときには吹出口形成壁１６の上隔壁１６１に設けられた収容部１６ａに収容されている。サブ前フラップ３２は、収容部１６ａに収容された姿勢のときに下側の面を成す第１面３２ａと、上側の面を成す第２面３２ｂとを有している。第１面３２ａ及び第２面３２ｂは、サブ前フラップ３２が図３の姿勢をとったときには、それぞれ後面及び前面を成す。

収容部１６ａは、吹出口形成壁１６の上隔壁１６１を厚み方向に窪ませることによって形成される。収容部１６ａの深さは、サブ前フラップ３２を収容した際にサブ前フラップ３２の第１面３２ａが上隔壁１６１の面よりも流路側へ突出しないように設定されている。

また、サブ前フラップ３２は、使用されるとき、回動によって収容部１６ａから移動して上隔壁１６１の面よりも流路側へ突出する。サブ前フラップ３２の回動軸は、収容部１６ａの上流側端部の下方に設定されている。

例えば、図３に示すように前フラップ３１が後方下向きに傾斜した姿勢をとったときには、サブ前フラップ３２は自己の先端が前フラップ３１の窪み部３１１に入り込むように回動する。このとき、サブ前フラップ３２全体が収容部１６ａから離れると上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間から吹出空気がバイパスするので、それを防止するためにサブ前フラップ３２の後端が収容部１６ａに残り、上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間の拡大を抑制している。

この後、サブ前フラップ３２の第１面３２ａと前フラップ３１の第１面３１ａとが気流ガイド面３０ａを成し、後フラップ４０と共に側壁の下部に向かう気流を生成する。

（２−７）後フラップ４０
後フラップ４０は、図４に示すように吹出口１５を塞ぐことができる程度の面積を有している。後フラップ４０は、吹出口１５を閉じた姿勢のときに外側の面を成す第１面４０ａと、内側の面を成す第２面４０ｂとを有している。第１面４０ａ及び第２面４０ｂは、後フラップ４０が図３の後方下向きに傾斜した姿勢をとったときには、それぞれ後面及び前面を成す。

第１面４０ａは、意匠性を重視して外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。これに対し、第２面４０ｂは、平面４０ｂａと湾曲面４０ｂｂとを含んでおり、図３に示すように、後フラップ４０の上端から下端に向かって平面４０ｂａ及び湾曲面４０ｂｂの順に配置されている。また、図３において湾曲面４０ｂｂは、半径２００ｍｍ以上の前側に膨らむ湾曲面である。

後フラップ４０の回動軸は、吹出口形成壁１６の下隔壁１６２の後リブ１５ｂに隣接する位置に設定されている。後フラップ４０が、回動軸回りに図４正面視反時計方向に回動することによって、後フラップ４０が吹出口１５の前端から遠ざかるように動作して吹出口１５を開ける。逆に、後フラップ４０が、回動軸回りに図２正面視時計方向に回動することによって、後フラップ４０が吹出口１５の前端へ近づくように動作して吹出口１５を閉じる。

後フラップ４０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、後フラップ４０の第２面４０ｂに概ね沿って流れる。

（３）吹出空気の方向制御
本実施形態の空調室内機は、吹出空気の方向を制御する手段として、風向モードごとに前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０の姿勢を変えて吹出空気の方向を調整している。以下、各風向モードについて図面を参照しながら説明する。なお、各風向モードは、自動的に変更されるように制御されることも、ユーザーによってリモコン等を介して選択されることもできる。

（３−１）後方下向き気流モード
後方下向き気流モードは、吹出空気を空調室内機１０が設置されている側壁の下部に向けるモードである。後方下向き気流モードでは、吹出空気は、側壁の下部から床面に至り、床面に沿いながら対向する側壁に向かって流れる。この気流は、居住者に直に当たらず空気の流れを感じさせ難いことから「無感気流」ともいう。

後方下向き気流モードでは、前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０は図１〜図３に示した姿勢をとる。図３で言えば、サブ前フラップ３２は自己の下端を上端より前側に位置させて垂直面に対して角度α（０〜１０°）だけ傾斜させる。

また、前フラップ３１は自己の下端を上端よりも側壁側に位置させて垂直面に対して角度β（０〜２０°）だけ傾斜する。これによって、サブ前フラップ３２の第１面３２ａと前フラップ３１の第１面３１ａとが前側に膨出する凸形状の気流ガイド面３０ａを形成する。

このときの前フラップ３１の下端は、［吹出口１５の後端位置から鉛直下方に突出する後リブ１５ｂ］の先端の高さ位置よりも下方に位置する。後リブ１５ｂの先端は、吹出口１５の最下端である。

一方、後フラップ４０は自己の下端を上端よりも側壁側に位置させて第２面４０ｂを垂直面に対して傾斜させる。具体的には図３に示すように、後リブ１５ｂの先端に後フラップ４０の第１面（４０ａ）が接触、若しくは近接するまで後フラップ４０が傾斜する。

本実施形態では、後フラップ４０と後リブ１５ｂとの隙間が一定値（５ｍｍ）以下になっているので、その隙間を空気が流れるときの通風抵抗が増大しており、吹出空気はその隙間を避けてもっと広い通路である気流ガイド面３０ａと第２面４０ｂとで挟まれた風路空間に流れる。

したがって、吹出空気は、気流ガイド面３０ａと第２面４０ｂとで挟まれた風路空間を通過する。その際、サブ前フラップ３２に案内された吹出空気がそれよりも大きい前フラップ３１に沿う。前フラップ３１は自己の下端を上端よりも側壁側に位置させ垂直面に対して傾斜しているので、吹出空気を水平よりも９０°以上下向きの側壁下部へ導くことができる。

また、気流ガイド面３０ａと第２面４０ｂとで挟まれた風路空間を通過する吹出空気は、後リブ１５ｂの先端（吹出口１５の最下端）の高さ位置より下方に到達するまで、前方への拡散を前フラップ３１に阻止された状態で当該風路空間に沿って進む。吹出空気は、当該風路空間を離れる際には後フラップ４０の第２面４０ｂに沿った気流となっているので、側壁の下部に向かう気流が十分に生成される。

さらに、吹出空気は後フラップ４０の第２面４０ｂの平面４０ｂａ及び湾曲面４０ｂｂの順に沿って流れる。湾曲面４０ｂｂは、コアンダ効果を発揮し易いように半径２００ｍｍ以上に設定されているので、吹出空気は平面４０ｂａに沿った下向き気流になった後にコアンダ効果によって湾曲面４０ｂｂに引き寄せられて側壁の下部に向かう気流となる。

以上にように、前フラップ３１及びサブ前フラップ３２による前フラップ群３０と後フラップ４０とが相互に作用することによって、側壁の下部に向かう後方下向き気流（無感気流）が容易に生成される。

（３−２）前方下向き気流モード
前方下向き気流モードでは、サブ前フラップ３２を利用するモードと利用しないモードのいずれかが自動的に又はユーザーにより選択される。

（３−２−１）サブ前フラップ３２を利用するモード
図５は、サブ前フラップ３２を利用する前方下向き気流モード時の空調室内機１０の断面図である。また図６は、図５における前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０の拡大断面図である。

図５及び図６において、先ず、前フラップ３１が回動して、前フラップ３１の第１面３１ａが水平よりも所定角度ｘ１だけ下向きに傾斜する姿勢をとる。なお、第１面３１ａが円弧面のため角度の基準がとり難い場合には、図６に示すよう、第１面３１ａの両端を結ぶ線を角度の基準としてもよい。

また、サブ前フラップ３２も回動して、サブ前フラップ３２の第１面３２ａが水平よりも所定角度ｙ１だけ下向きに傾斜する姿勢をとる。このとき、サブ前フラップ３２全体が収容部１６ａから離れると上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間から吹出空気がバイパスするので、それを防止するためにサブ前フラップ３２の後端が収容部１６ａに残り、上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間の拡大を抑制している。

さらに、後フラップ４０も回動して、後フラップ４０の第２面４０ｂの平面４０ｂａが水平よりも所定角度ｚ１だけ下向きに傾斜する姿勢をとる。

図６に示すように、前フラップ３１及びサブ前フラップ３２を水平方向前方から視たとき、サブ前フラップ３２の前端部は、前フラップ３１よりも吹出空気の流れの上流側で且つ前フラップ３１の後端面より鉛直下方で、前フラップ３１の後端部と寸法Ｌだけ重なっている。

前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び両者の隙間の位置関係は、吹出空気の流れの上流側から視て、サブ前フラップ３２、当該隙間、前フラップ３１の順で並ぶ関係となり、当該隙間がその上流側のサブ前フラップ３２によって隠れるので、吹出流路１８を通過してサブ前フラップ３２の第１面３２ａに案内された空気は、勢い、当該隙間に廻らずに前フラップ３１の第１面３１ａに流れる。その結果、当該隙間があったとしても空調空気がその隙間へバイパスすることは防止される。

上記のように、サブ前フラップ３２を利用する前方下向き気流モードでは、サブ前フラップ３２が上隔壁１６１と前フラップ３１との隙間を通る気流を阻む姿勢をとり、前フラップ３１の上端を境に吹出空気が前フラップ３１の両面に沿って流れることを防止するので、前フラップ３１の上端が通風抵抗にならない。その結果、室内ファン１４の消費電力上昇、省エネ性能の低下が防止される。

また、サブ前フラップ３２を利用する前方下向き気流モードは、特に冷房運転における前方下向きの吹出空気を発生させる際に有用である。なぜなら、冷却された空気が前フラップ３１の第２面３１ｂ側へ流れないので、結露防止という効果を奏するからである。

本実施形態では、冷房運転において、上向きの気流を発生させる場合を除き、サブ前フラップ３２を使用している。

（３−２−２）サブ前フラップ３２を利用しないモード
図７は、サブ前フラップ３２を利用しない前方下向き気流モード時の空調室内機１０の断面図である。図７において、サブ前フラップ３２は収容部１６ａに収容されており、サブ前フラップ３２の第１面３２ａは、隣接する上隔壁１６１の延長面上に沿っており、上隔壁１６１に沿った空気の流れを妨げない。

サブ前フラップ３２を利用しない前方下向き気流モードでは、サブ前フラップ３２自身は通風抵抗にならない。しかし、サブ前フラップ３２が上隔壁１６１と前フラップ３１との隙間を通る気流を阻止できないので、前フラップ３１の上端が通風抵抗になることは否めない。

（３−３）前方気流モード
前方気流モードでは、吹出空気を前方へ勢い良く送り出すサーキュレーション気流モードと、吹出空気を厚く前方へ送り出す中間気流モードが自動的に又はユーザーにより選択される。

（３−３−１）サーキュレーション気流モード
図８は、サーキュレーション気流モード時の空調室内機１０の部分断面図である。図８において、前フラップ３１は水平姿勢、或いは前端を水平前方に向ける姿勢をとっている。サブ前フラップ３２は、収容部１６ａに収容されている。後フラップ４０は、第２面４０ｂの平面４０ｂａが吹出口形成壁１６の下隔壁１６２の終端の接線の延長上に沿う傾斜姿勢をとっている。下隔壁１６２も下スクロール１７２の終端の接線の延長上に沿うように傾斜しているので、あたかも下スクロール１７２、下隔壁１６２及び平面４０ｂａが１つのスクロール壁を形成しているように並び、空気の流れは妨げられることなく後フラップ４０の第２面４０ｂ上に導かれる。

サーキュレーション気流モードでは、前フラップ３１の第１面３１ａと後フラップ４０の第２面４０ｂとの間隔が狭いので、吹出空気は絞られて流速が増し、勢い良く前方に送りだされ、空調対象空間の空気を攪拌する。その結果、空調対象空間の空気のよどみを解消することができる。

（３−３−２）中間気流モード
図９は、中間気流モード時の空調室内機１０の部分断面図である。図９において、前フラップ３１は前端を水平よりも上に向ける姿勢をとっている。サブ前フラップ３２は、収容部１６ａに収容されている。後フラップ４０は、第２面４０ｂの平面４０ｂａが前方下向きに傾斜する姿勢をとっている。

一見、吹出空気は後フラップ４０の平面４０ｂａに沿って前方下向きに流れるようにも思えるが、吹出口１５を出た吹出空気はコアンダ効果によって前フラップ３１の第１面３１ａに引き寄せられて水平及び水平よりもやや上向きの気流となって送り出される。

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」）。

図９において、前フラップ３１の第１面３１ａにコアンダ効果を生じさせるには、前フラップ３１と後フラップ４０とが所定の開き角度以下になる必要がある。両者の位置関係については、出願人によって平成２３年９月３０日に出願された特許文献（特開２０１３−７６５３０）に開示されているので、ここでは説明を省略する。

（４）特徴
（４−１）
空調室内機１０では、サブ前フラップ３２が、冷房運転時の吹出空気を斜め下方に吹き出す風向モードのときに、吹出口形成壁１６の上隔壁１６１と前フラップ３１との隙間を通る気流を阻む姿勢をとることによって、前フラップ３１の上端を境に吹出空気が前フラップ３１の両面に沿って流れることを防止するので、前フラップ３１の上端は通風抵抗にならない。その結果、「ファンの消費電力上昇、省エネ性能の低下」が防止される。

（４−２）
空調室内機１０では、サブ前フラップ３２が使用されないときは、サブ前フラップ３２は収容部１６ａに収容されるので、通風抵抗にならない。

（４−３）
空調室内機１０では、阻止姿勢のときに、サブ前フラップ３２全体が収容部１６ａから離れると吹出口形成壁１６の上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間から吹出空気がバイパスするので、サブ前フラップ３２の後端が収容部１６ａに残ることによって、上隔壁１６１とサブ前フラップ３２との隙間から吹出空気がバイパスことは防止される。

（４−４）
空調室内機１０では、サブ前フラップ３２が使用されないとき、サブ前フラップ３２は収容部１６ａに収容されるので、サブ前フラップ３２が通風抵抗となることは防止される。

（４−５）
空調室内機１０では、前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び両者の隙間の位置関係は、吹出空気の流れの上流側から視て、サブ前フラップ３２、当該隙間、前フラップ３１の順で並ぶ関係となり、当該隙間がその上流側のサブ前フラップ３２によって隠れる。そのため、サブ前フラップ３２に案内された空気は、勢い、当該隙間に廻らずに前フラップ３１の第１面３１ａに流れる。その結果、当該隙間があったとしても空調空気がその隙間へバイパスすることは防止される。

（４−６）
空調室内機１０では、吹出空気が前フラップ３１の第１面３１ａのみを流れるので、効率よく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

（４−７）
空調室内機１０では、後フラップ４０の第２面４０ｂの反対側に吹出空気が流れないので、効率のよく風向調整が行われ、とりわけ、斜め下向きの風向が容易に実現される。

（５）変形例
（５−１）第１変形例
上記実施形態では、図３に示すように、前フラップ３１の第１面３１ａに窪み部３１１を設けて、サブ前フラップ３２の下端部分がその窪み部３１１に入り込む構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、サブ前フラップ３２側に窪み部を設けてもよい。

図１０は、第１変形例に係る空調室内機１０の前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０の拡大断面図である。図１０において、サブ前フラップ３２の第２面３２ｂ側から厚み方向にその寸法が小さくなる窪み部３２１が形成されている。

第１変形例では、風向モードが後方下向き気流モードのときに、前フラップ３１とサブ前フラップ３２とが重なる姿勢となるが、その際、前フラップ３１の第１面３１ａの上端コーナー部がサブ前フラップ３２の窪み部３２１に嵌り込むので、前フラップ３１の第１面３１ａとサブ前フラップ３２の第１面３２ａとの間に生じる段差が小さくなり、気流の乱れを抑制する。

（５−２）第２変形例
また、図３に示す実施形態、及び図１０に示す第１変形例では、サブ前フラップ３２の下端部分が前フラップ３１の第１面３１ａ側から重なっている。しかし、これに限定されるものではなく、サブ前フラップ３２の下端部分が前フラップ３１の第２面３１ｂ側から重なってもよい。

図１１は、第２変形例に係る空調室内機１０の前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０の拡大断面図である。図１１において、サブ前フラップ３２は、図３及び図１０に記載のものと比較してその位置が前方へ移動している。それに伴い、収容部１６ａの位置及び形状も変更されている。

サブ前フラップ３２は、後端側に設定された回動軸を中心に図１１正面視で反時計方向に回動することによって、サブ前フラップ３２の下端部分が前フラップ３１の第２面３１ｂ側から重なる。

サブ前フラップ３２の重なり部を除く第１面３２ａと前フラップ３１の第１面３１ａとは前方に凸の気流ガイド面３０ａを形成するので、吹出空気はサブ前フラップ３２の第１面３２ａで前方下向きに偏向された直後に前フラップ３１の第１面３１ａによって後方下向きに偏向される。

その結果、吹出空気は、気流ガイド面３０ａと後フラップ４０の第２面４０ｂとで挟まれた風路空間を流れて後方下向き気流になる。

（５−３）第３変形例
上記実施形態では、図６に示すように、サブ前フラップ３２は吹出口形成壁１６の上隔壁１６１に設けられた凹状の収容部１６ａに収容され、回動により流路に突出する構成とした。しかし、これに限定されるものではなく直線移動により流路に突出する構成であってもよい。

図１２は、第３変形例に係る空調室内機１０の前フラップ３１、サブ前フラップ３２及び後フラップ４０の拡大断面図である。図１２において、上隔壁１６１にはサブ前フラップ３２を貫通させて奥に収容する空間である収容部１６ａが形成されている。

また、サブ前フラップ３２は、エラストマなどの弾性材で成形されており、柔軟性を有している。サブ前フラップ３２の第１面３２ａのうちの収容部１６ａの奥側に位置する部分は、ピニオンギア３３と噛み合うラック３２ｃが形成されており、ピニオンギア３３をモータ（図示せず）で駆動することで、サブ前フラップ３２を収容部１６ａから出し入れすることができる。

サブ前フラップ３２は、使用されないときは自己の前端が上隔壁１６１に隠れる程度まで収容部１６ａ内に入り込む。そして、サブ前フラップ３２が使用される前方下向き気流モードのときに直線移動により流路内に突出する。

なお、サブ前フラップ３２は回動タイプではないので、後方下向き気流モードにおける前フラップ３１の上端とサブ前フラップ３２の下端との重なりを如何に実現するかが課題となる。しかし、その課題については、以下の動作制御によって解決される。

先ず、後方下向き気流モードに切り換えられる前に、前フラップ３１及びサブ前フラップ３２は図１２に示す前方下向き気流モードの姿勢をとる。そして、その姿勢から前フラップ３１のみが後方下向き気流モードの姿勢へ移動することによって、前フラップ３１の上端がサブ前フラップ３２の下端を押しながら移動するので、弾性材で成形されて柔軟性のあるサブ前フラップ３２は前フラップ３１の動きに従って移動し、両者の姿勢は後方下向き気流モードの姿勢となる。

（６）その他
図１３は、後フラップ４０と吹出口１５との位置関係を示す当該後フラップ４０近傍の断面図である。図１３において、後フラップ４０の上端は半径Ｄ２の円弧を成しており、その円弧中心と後フラップ４０の回動中心とが略一致している。

後フラップ４０は、回動によって自己の下端（水平姿勢のときは前端）を水平前方から後方下向きへ移動させる。回動時、後フラップ４０の上端の円弧面は、吹出口１５の後端位置から鉛直下方に突出する後リブ１５ｂと一定の隙間Ｄ１を保っている。本実施形態では、この隙間Ｄ１は５ｍｍ以下に設定されている。

後フラップ４０の上端を通過する吹出空気は、隙間Ｄ１を流れようとしても通風抵抗が他の通風路に比べて大きすぎるので、隙間Ｄ１を通過せずに上端から第２面４０ｂ側へ流れる。

上記の通り、隙間Ｄ１が一定値以下に設定されているので、吹出空気が隙間Ｄ１を通って第１面４０ａ側に流れることはない。そのため、本実施形態では後フラップ４０の第１面４０ａを、風向制御に関与させることなく、本体ケーシング１１の意匠の一部として扱うことができる。

１０ 空調室内機
１５ 吹出口
１６ａ 収容部
３１ 前フラップ（第１風向調整部材）
３１ａ 第１面
３２ サブ前フラップ（可動部材）
４０ 後フラップ（第２風向調整部材）
４０ｂ 第２面

特開２００５−１６４０６８号公報

Claims (9)

1. 空調対象空間の側壁に設置され、吹出口（１５）から吹き出される吹出空気を水平方向に対して斜め下向きの気流に変更する所定風向モードを含む風向設定機能を有する、壁掛け式の空調室内機であって、
   前記吹出空気の上下の風向を調整する第１風向調整部材（３１）と、
   冷房運転時における前記所定風向モードのどの風向のときでも、前記吹出口（１５）の上面と前記第１風向調整部材（３１）との隙間を通るバイパス気流を阻む阻止姿勢をとる可動部材（３２）と、
   を備える、
   空調室内機（１０）。
2. 前記可動部材（３２）は、
   使用されないときは、所定位置で待機姿勢をとり、
   使用されるときには、前記所定位置から移動して前記阻止姿勢をとる、
   請求項１に記載の空調室内機（１０）。
3. 前記吹出口（１５）の前記上面を成す壁の内側に向かって窪み、前記可動部材（３２）を収容する収容部（１６ａ）をさらに備え、
   前記可動部材（３２）は、
   使用されないときは、前記収容部（１６ａ）に収容される待機姿勢をとり、
   使用されるときには、前記収容部（１６ａ）から移動して前記阻止姿勢をとる、
   請求項１又は請求項２に記載の空調室内機（１０）。
4. 前記収容部（１６ａ）のうちの前記可動部材（３２）の後端が収容される部分は、常に前記第１風向調整部材（３１）の後端よりも前記吹出空気の流れの上流側に位置し、
   前記可動部材（３２）は、前記阻止姿勢においても、自己の後端を前記収容部（１６ａ）に残す、
   請求項３に記載の空調室内機（１０）。
5. 前記可動部材（３２）は、前記待機姿勢から回動動作により移動して前記阻止姿勢に変わる、
   請求項３又は請求項４に記載の空調室内機（１０）。
6. 前記可動部材（３２）は、前記待機姿勢から前記第１風向調整部材（３１）の後端側に向かって滑り移動して前記阻止姿勢に変わる、
   請求項３又は請求項４に記載の空調室内機（１０）。
7. 前記第１風向調整部材（３１）及び前記可動部材（３２）を水平方向前方から視たときの前記可動部材（３２）の前端部は、前記第１風向調整部材（３１）よりも前記吹出空気の流れの上流側で且つ前記第１風向調整部材（３１）の後端面より鉛直下方で、前記第１風向調整部材（３１）の後端部と重なっている、
   請求項１又は請求項２に記載の空調室内機（１０）。
8. 前記第１風向調整部材（３１）は、自己の片面を成す第１面（３１ａ）を有し、前記吹出空気を前記第１面（３１ａ）のみで所定方向へ案内する、
   請求項１又は請求項２に記載の空調室内機（１０）。
9. 前記第１風向調整部材（３１）よりも前記側壁寄りに位置する第２風向調整部材（４０）をさらに備え、
   前記第２風向調整部材（４０）は、前記第１風向調整部材（３１）の前記第１面（３１ａ）に対峙する第２面（４０ｂ）を有し、前記第２面（４０ｂ）のみで前記吹出空気を所定の方向へ案内する、
   請求項８に記載の空調室内機（１０）。
   

Images