(57)【要約】  空気調和機の室内機は、吸込口（２）および吹出口（３）が形成されたケーシング（４）と、空調対象空間から吸い込まれる空気が冷媒と熱交換する負荷側熱交換器（６）と、空調対象空間から吸い込む空気を負荷側熱交換器に供給するクロスフローファン（７）と、モータ（３２）とを有し、クロスフローファンは、モータと接続されるシャフトと、シャフトが正回転するとき、空調対象空間から吸込口を介して空気を吸い込む第１の羽根車（１０）と、シャフトが逆回転するとき、空調対象空間から吹出口を介して空気を吸い込む第２の羽根車（２０）と、正回転するシャフトの回転力を第１の羽根車に伝達し、シャフトが逆回転するとき空転する第１のクラッチ（１２）と、逆回転するシャフトの回転力を第２の羽根車に伝達し、シャフトが正回転するとき空転する第２のクラッチ（２２）とを有するものである。
2020012525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口および吹出口が形成されたケーシングと、  空調対象空間から吸い込まれる空気が冷媒と熱交換する負荷側熱交換器と、  前記空調対象空間から吸い込む空気を前記負荷側熱交換器に供給するクロスフローファンと、  前記クロスフローファンを駆動するモータと、を有し、  前記クロスフローファンは、  前記モータと接続されるシャフトと、  前記ケーシング内に形成された風路に配置され、前記シャフトが正回転するとき、前記空調対象空間から前記吸込口を介して空気を吸い込む第１の羽根車と、  前記風路に配置され、前記シャフトが前記正回転とは反対の逆回転をするとき、前記空調対象空間から前記吹出口を介して空気を吸い込む第２の羽根車と、  前記第１の羽根車に設けられ、前記正回転する前記シャフトの回転力を前記第１の羽根車に伝達し、前記シャフトが前記逆回転するとき空転する第１のクラッチと、  前記第２の羽根車に設けられ、前記逆回転する前記シャフトの回転力を前記第２の羽根車に伝達し、前記シャフトが前記正回転するとき空転する第２のクラッチと、  を有する空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記第１の羽根車は複数の正回転羽根車を有し、  前記第２の羽根車は複数の逆回転羽根車を有し、  前記正回転羽根車および前記逆回転羽根車は前記シャフトに沿って交互に配置されている、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
【請求項３】
前記複数の正回転羽根車の前記シャフトに平行な方向の長さの合計は、前記複数の逆回転羽根車の前記シャフトに平行な方向の長さの合計よりも長い、請求項２に記載の空気調和機の室内機。
【請求項４】
前記モータの回転方向を指示する回転方向指示信号が入力されると、前記回転方向指示信号にしたがって前記モータの回転方向を切り替えるリモートコントローラをさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【請求項５】
前記モータを制御するモータ制御手段をさらに有し、  前記モータ制御手段は、  前記空気調和機の起動の指示が入力されると、前記モータを前記逆回転させた後、決められた条件にしたがって前記モータの回転方向を前記逆回転から前記正回転に切り替える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【請求項６】
前記室内機は壁に取り付けられる壁掛形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【請求項７】
前記室内機は天井から吊り下げられる天井吊下形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、空調対象空間を空気調和する空気調和機の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、空気調和機は、風向板の角度を調節して気流の方向を決定し、ファンの回転速度を調節して気流の速度を決定する。このような空気調和機は、通常、吸込口から吹出口に向かう気流を室内機の内部に発生させるため、室内機内の気流の方向は一定である。【０００３】  冷房運転における設定温度付近および除湿運転において、冷風が下降する性質を利用して、気流の方向を逆転させることで、冷風が直接使用者の身体に当たることを防ぎ、室内の上方の空気から冷却する空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、気流の方向を逆転させることで、フィルタ掃除中に室内熱交換器に塵埃が付着することを防ぐ空気調和機が知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００４】  特許文献１および２は、気流の方向を逆転できるようにすることで得られる利点を開示している。しかし、単にクロスフローファンを逆回転しても、気流の方向を逆転させることはできない。これに対し、気流方向を逆転できる装置が提案されている（例えば、特許文献３および４参照）。【０００５】  特許文献３には、１つのクロスフローファンに２種類の風路を設けることにより、気流の方向を切り替える送風装置が開示されている。この送風装置は、クロスフローファンの正回転および逆回転のそれぞれの専用風路を設ける必要があるため、各専用風路が狭くなってしまう。【０００６】  特許文献４には、アウタロータとアウタロータの内部にアウタロータよりも小さいインナロータとが設けられたクロスフローファンを有する循環装置が開示されている。アウタロータの羽根とインナロータの羽根とは向きが異なり、インナロータはアウタロータより一回り小さい。クロスフローファンは、アウタロータおよびインナロータが同軸に設けられた二重円筒の構成である。このクロスフローファンは、モータが正回転時にアウタロータが回転し、モータが逆回転時にインナロータが回転することで、気流の方向を切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８１３４４号公報
【特許文献２】特開２０１７−４８９４９号公報
【特許文献３】特開２０１６−１６８８６３号公報
【特許文献４】特開平９−２８２５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  特許文献４に開示された循環装置は、正回転および逆回転の風路は共通であるが、クロスフローファンの構造に起因して、適切な風量を得ることができない。以下に、具体的に説明する。クロスフローファンの気流は円筒内部を通過するため、アウタロータが正回転する際、円筒内のインナロータが気流の障害物となり、気流が阻害され風量が低下することが考えられる。また、インナロータは、周囲がアウタロータの羽根に囲われているため、逆回転時に気流が阻害され、風量が低下すると考えられる。そのため、必要な風量を得ようとすると、通常のクロスフローファンよりも高い回転数でモータを回転させる必要があり、消費電力量が高くなってしまう。【０００９】  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、気流の方向を逆転しても効率よく気流を発生させる空気調和機の室内機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明に係る空気調和機の室内機は、吸込口および吹出口が形成されたケーシングと、空調対象空間から吸い込まれる空気が冷媒と熱交換する負荷側熱交換器と、前記空調対象空間から吸い込む空気を前記負荷側熱交換器に供給するクロスフローファンと、前記クロスフローファンを駆動するモータと、を有し、前記クロスフローファンは、前記モータと接続されるシャフトと、前記ケーシング内に形成された風路に配置され、前記シャフトが正回転するとき、前記空調対象空間から前記吸込口を介して空気を吸い込む第１の羽根車と、前記風路に配置され、前記シャフトが前記正回転とは反対の逆回転をするとき、前記空調対象空間から前記吹出口を介して空気を吸い込む第２の羽根車と、前記第１の羽根車に設けられ、前記正回転する前記シャフトの回転力を前記第１の羽根車に伝達し、前記シャフトが前記逆回転するとき空転する第１のクラッチと、前記第２の羽根車に設けられ、前記逆回転する前記シャフトの回転力を前記第２の羽根車に伝達し、前記シャフトが前記正回転するとき空転する第２のクラッチと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】  本発明によれば、単一の風路において、気流の乱れが抑制され、風量を損なうことなく気流の方向を逆転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示した室内機の内部を側面から見たときの拡大透視図である。
【図３】図１に示した室内機およびユーザが操作するリモートコントローラのブロック図である。
【図４】図３に示した制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】比較例１の羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。
【図６】図５に示す支持円板の構成を示す拡大図である。
【図７】比較例２の羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。
【図８】図７に示す支持円板の構成を示す拡大図である。
【図９】図２に示した羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示した正回転羽根車および逆回転羽根車の一構成例を示す拡大図である。
【図１１】図１０に示した正回転羽根車の支持円板の構成を示す拡大図である。
【図１２】図１０に示した逆回転羽根車の支持円板の構成を示す拡大図である。
【図１３】図１０に示した第１のクラッチの構成を示す拡大図である。
【図１４】図１０に示した第２のクラッチの構成を示す拡大図である。
【図１５】図９に示した羽根車が正回転した場合を説明するための外観斜視図である。
【図１６】図９に示した羽根車が逆回転した場合を説明するための外観斜視図である。
【図１７】図４に示した制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】実施の形態１．  本実施の形態１の空気調和機の室内機の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。図２は、図１に示した室内機の内部を側面から見たときの拡大透視図である。図１および図２では、空調調和機の室内機の一例を模式的に示しており、本実施の形態１の室内機は図１および図２に示す構成に限定されない。本実施の形態１では、空気調和機の室内機が壁に取り付けられる壁掛形の場合で説明するが、室内機は天井から吊り下げられる天井吊下形であってもよい。
【００１４】  図１に示すように、室内機１は、空気の吸込口２および空気の吹出口３が形成されたケーシング４を有する。図１に示す構成例では、ケーシング４の上側（Ｚ軸矢印方向）に吸込口２が設けられ、ケーシング４の下側（Ｚ軸矢印方向と反対側）に吹出口３が設けられている。図２に示すように、室内機１のケーシング４には、空調対象空間となる室内から吸い込まれる空気と冷媒が熱交換する負荷側熱交換器６と、室内から空気を吸い込んで、吸い込んだ空気を負荷側熱交換器６に供給するクロスフローファン７とが設けられている。クロスフローファン７は羽根車８を有する。また、図１に示すように、吹出口３には、クロスフローファン７が吹き出す空気の風向を調節する風向板５が設けられている。
【００１５】  図２に示すように、ケーシング４内には、吸込口２から吹出口３に至る風路９が形成されている。図２では風向板５が吹出口３を塞いでいる状態を示しているが、空気調和機の運転開始時に風向板５が開いて、吹出口３が開放される。吸込口２から吹出口３に至る風路９に沿って、負荷側熱交換器６およびクロスフローファン７が順に配置されている。図２の風路９が示す破線矢印は、羽根車８が正回転した場合に発生する気流の方向を示す。空気調和機の運転中、羽根車８が正回転で駆動することで、吸込口２から負荷側熱交換器６および羽根車８を経由して吹出口３へと空気の流れが作られる。
【００１６】  なお、本実施の形態１の空気調和機は、図１に示す負荷側熱交換器６が冷媒配管を介して接続される室外機を有しているが、室外機を図に示すことを省略している。また、本実施の形態１では、室外機の構成についての詳細な説明を省略する。室外機は、図に示さないが、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷媒が外気と熱交換する熱源側熱交換器と、冷媒を減圧して膨張される膨張弁とを有する。図に示さない膨張弁は、室内機１に設けられていてもよい。
【００１７】  図３は、図１に示した室内機およびユーザが操作するリモートコントローラのブロック図である。本実施の形態１の空気調和機は、ユーザが空気調和機を操作するためのリモートコントローラ７０を有する。リモートコントローラ７０は、ユーザが空気調和機に対して運転の指示および設定温度を入力するための操作部７１と、表示部７２と、室内機１に指示信号を送信する送信部７３と、制御部７４とを有する。制御部７４は、プログラムを記憶するメモリ７５と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７６とを有する。表示部７２は、暖房運転および冷房運転等の運転モードと、設定温度とを表示する。リモートコントローラ７０に図に示さない温度センサが設けられていてもよい。この場合、表示部７２は、温度センサが検出する室温を表示してもよい。指示信号は、例えば、運転モードの指示、起動の指示、風向の指示、および設定温度などを示す信号である。
【００１８】  室内機１は、リモートコントローラ７０から指示信号を受信する受信部６１と、羽根車８を駆動させるモータ３２と、指示信号にしたがってモータ３２および風向板５を制御する制御装置６０とを有する。制御装置６０は、プログラムを記憶するメモリ６２と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ６３とを有する。送信部７３と受信部６１は無線通信で信号を送受信する。無線通信は、例えば、赤外線通信である。
【００１９】  図４は、図３に示した制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図３に示したＣＰＵ６３がプログラムを実行することで、図４に示す風向制御手段６４、モータ制御手段６５およびタイマー６６が室内機１に構成される。風向制御手段６４は、受信部６１が送信部７３から受信する指示信号にしたがって、風向板５の向きを調節する。タイマー６６は、モータ制御手段６５の指示にしたがって時間を計測する。モータ制御手段６５は、受信部６１が送信部７３から受信する指示信号にしたがってモータ３２の回転方向および回転数等を制御する。なお、本実施の形態１では、リモートコントローラ７０と制御装置６０とが無線で通信する場合で説明するが、有線で通信してもよい。
【００２０】  次に、本実施の形態１におけるクロスフローファン７の羽根車８の構成を説明する前に、比較例１および２の羽根車の構成を説明する。
【００２１】  図５は、比較例１の羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。図６は、図５に示す支持円板の構成を示す拡大図である。図５に示すように、比較例１の羽根車１００は、複数の単位羽根車１１０が回転軸３００に沿って配置された構成である。単位羽根車１１０は、支持円板１１３と、複数の羽根板１１５とを有する。図６に示すように、複数の羽根板１１５は、支持円板１１３の外周に沿って、羽根板１１５の面が外周円の接線を基準に一定の角度で傾いた状態で取り付けられている。
【００２２】  図６では、羽根車１００が回転することで発生する気流の方向を説明するために、ガイドウォール３１１および３１２が複数の羽根板１１５の周囲に設けられている場合を示す。図５の実線矢印で示すように羽根車１００が回転軸３００を中心に正回転すると、図６に示す実線矢印の方向に支持円板１１３が回転する。支持円板１１３が回転すると、図６の破線矢印に示すように、支持円板１１３の上側（Ｚ軸矢印方向）から下側（Ｚ軸矢印と反対方向）に空気の流れが発生する。
【００２３】  図７は、比較例２の羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。図８は、図７に示す支持円板の構成を示す拡大図である。図８も、図６と同様に、ガイドウォール３１１および３１２が設けられている場合を示す。図７に示すように、比較例２の羽根車２００は、複数の単位羽根車２１０が回転軸３００に沿って配置された構成である。単位羽根車２１０は、支持円板２１３と、複数の羽根板２１５とを有する。図８に示すように、複数の羽根板２１５は、支持円板２１３の外周に沿って、羽根板２１５の面が外周円の接線を基準に一定の角度で傾いた状態で取り付けられている。図８および図６を対比すると、図８に示す羽根板２１５の傾斜方向は、図６に示した羽根板１１５の傾斜方向とは反対方向である。
【００２４】  図７の実線矢印で示すように羽根車１００が回転軸３００を中心に正回転とは反対の逆回転をすると、図８に示す実線矢印の方向に支持円板２１３が回転する。支持円板２１３が回転すると、図８の破線矢印に示すように、支持円板２１３の下側（Ｚ軸矢印と反対方向）から上側（Ｚ軸矢印方向）に空気の流れが発生する。
【００２５】  図１に示した構成において、室内と室内機１との循環流れの向きは、クロスフローファン７の気流で発生する循環渦の向きと位置とによって決まる。この循環渦の形成はクロスフローファン７の羽根形状と、クロスフローファン７の周囲の形状によって決定される。図５に示した羽根車１００を逆回転させても、循環渦が発生せず気流自体が発生しない。そのため、羽根車１００とは羽根板の傾斜方向を反対向きにした羽根車２００を逆回転させる。これにより、室内機１に発生させる循環渦の向きを変更させ、羽根車１００が生成する気流と反対方向の気流を発生させることができる。図５に示した羽根車１００が正回転用の羽根車として機能し、図７に示した羽根車２００が逆回転用の羽根車として機能する。
【００２６】  次に、本実施の形態１のクロスフローファン７の羽根車８の構成を説明する。図９は、図２に示した羽根車の一構成例を示す外観斜視図である。羽根車８は、第１の羽根車１０と、第２の羽根車２０と、モータ３２に接続されるシャフト３０とを有する。図９では、羽根車８の内部にシャフト３０を示すことを省略している。
【００２７】  図９に示すように、第１の羽根車１０は複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄを有する。第２の羽根車２０は複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃを有する。正回転羽根車１０ａ〜１０ｄは、図５を参照して説明した正回転用の羽根車として機能する。逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃは、図７を参照して説明した逆回転用の羽根車として機能する。複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄと複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃはシャフト３０の平行な方向（Ｘ軸矢印方向）に沿って、正回転羽根車と逆回転羽根車とが交互に配置されている。
【００２８】  正回転羽根車１０ａ〜１０ｄの各羽根車について、シャフト３０と平行な方向（Ｘ軸矢印方向）の長さをＬ１とする。逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃの各羽根車について、シャフト３０と平行な方向の長さをＬ２とする。正回転羽根車１０ａ〜１０ｄの各羽根車の長さＬ１の合計ＬＢ１は、ＬＢ１＝４×Ｌ１で表される。また、逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃの各羽根車の長さＬ２の合計ＬＢ２は、ＬＢ２＝３×Ｌ２で表される。ＬＢ１＞ＬＢ２の関係であることが望ましい。
【００２９】  図１０は、図９に示した正回転羽根車および逆回転羽根車の一構成例を示す拡大図である。図９および図１０に示すように、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄの各羽根車は、支持円板１１と、第１のクラッチ１２と、複数の羽根板１３とを有する。逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃの各羽根車は、支持円板２１と、第２のクラッチ２２と、複数の羽根板２３とを有する。
【００３０】  図１１は、図１０に示した正回転羽根車の支持円板の構成を示す拡大図である。図１１では、正回転羽根車１０ａが回転することで発生する気流の方向を説明するために、ガイドウォール３５および３６が複数の羽根板１３の周囲に設けられている場合を示す。図１１に示す実線矢印の方向に支持円板１１が回転すると、図１１の破線矢印に示すように、支持円板１１の上側（Ｚ軸矢印方向）から下側（Ｚ軸矢印と反対方向）に空気の流れが発生する。
【００３１】  図１２は、図１０に示した逆回転羽根車の支持円板の構成を示す拡大図である。図１２も、図１１と同様に、ガイドウォール３５および３６が設けられている場合を示す。図１２に示す実線矢印の方向に支持円板２１が回転すると、図１２の破線矢印に示すように、支持円板２１の下側（Ｚ軸矢印と反対方向）から上側（Ｚ軸矢印方向）に空気の流れが発生する。
【００３２】  本実施の形態１の空気調和機の室内機１は、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄおよび逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃを備えた一連のクロスフローファン７に、回転方向を変更できるモータ３２を接続することで、ケーシング４内で気流の方向を逆転する。クロスフローファン７の羽根形状であれば、どちらの向きに回転させた場合でも、ケーシング４内に、羽根形状に応じた向きの気流を発生させることができる。
【００３３】  ただし、シャフト３０が正回転する場合、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄが正回転して気流を発生するが、逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃは正回転しても気流発生に関わらない。また、シャフト３０が逆回転する場合、逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃが逆回転して気流を発生するが、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄは逆回転しても気流発生に関わらない。このように、気流発生に関わらない羽根車も回転すると、ケーシング内の気流を乱し、気流を阻害してしまうおそれがある。そのため、気流発生に関わらない羽根車は、動作させない方が望ましい。
【００３４】  そこで、本実施の形態１のクロスフローファン７では、図９および図１０に示したように、第１のクラッチ１２が第１の羽根車１０に設けられ、第２のクラッチ２２が第２の羽根車２０に設けられている。第１のクラッチ１２は、正回転する場合に歯がかみ合ってシャフト３０の回転力を第１の羽根車１０に伝達し、逆回転する場合は空転する一方向クラッチである。第２のクラッチ２２は、逆回転する場合に歯がかみ合ってシャフト３０の回転力を第２の羽根車２０に伝達し、正回転する場合は空転する一方向クラッチである。図１３は、図１０に示した第１のクラッチの構成を示す拡大図である。
【００３５】  図１３に示すように、第１のクラッチ１２は、円板形状であり、外郭部９０ａの内輪８１との間に複数の隙間８２が形成されたカム板８３ａと、複数のローラ８４と、複数のバネ８５とを有する。外郭部９０ａには、図１１に示した複数の羽根板１３が接続されている。複数の隙間８２の各隙間８２には、ローラ８４およびバネ８５が設けられている。バネ８５の一方の端部はカム板８３ａに接続され、他方の端部はローラ８４に接続されている。カム板８３ａの中央には、図１０に示したシャフト３０が接続されるシャフト穴８６が設けられている。
【００３６】  図１３に示す第１のクラッチ１２の動作を簡単に説明する。図１０に示したシャフト３０が正回転すると、カム板８３ａが図１３に示す矢印方向に回転する。カム板８３ａが回転するとバネ８５が縮んで弾性力が発生する。バネ８５の弾性力がローラ８４を隙間８２に押しつける。行き場のなくなったローラ８４はカム板８３ａおよび内輪８１を押す。その結果、複数のローラ８４の各ローラ８４が内輪８１を介して外郭部９０ａを押すことで、第１のクラッチ１２に回転力が生じ、第１のクラッチ１２は図１３に示す矢印方向に回転する。第１のクラッチ１２の回転に伴って、図１０に示した正回転羽根車１０ａが正回転する。このようにして、第１のクラッチ１２は、シャフト３０が正回転する場合、シャフト３０の回転力を正回転羽根車１０ａに伝達することで、正回転羽根車１０ａを正回転させる。
【００３７】  一方、図１０に示したシャフト３０が逆回転（矢印と反対方向に回転）すると、バネ８５が伸び、ローラ８４に対して弾性力が働かない。その結果、カム板８３ａだけがシャフト３０と一緒に回転し、第１のクラッチ１２の外郭部９０ａは回転しない。このようにして、第１のクラッチ１２は、シャフト３０が逆回転する場合、シャフト３０の回転力を正回転羽根車１０ａに伝達しないので、正回転羽根車１０ａを回転させない。
【００３８】  図１４は、図１０に示した第２のクラッチの構成を示す拡大図である。図１４に示すように、第２のクラッチ２２は、円板形状であり、外郭部９０ｂの内輪８１との間に複数の隙間８２が形成されたカム板８３ｂと、複数のローラ８４と、複数のバネ８５とを有する。外郭部９０ｂには、図１２に示した複数の羽根板２３が接続されている。複数の隙間８２の各隙間８２には、ローラ８４およびバネ８５が設けられている。バネ８５の一方の端部はカム板８３ｂに接続され、他方の端部はローラ８４に接続されている。カム板８３ｂの中央には、図１０に示したシャフト３０が接続されるシャフト穴８６が設けられている。
【００３９】  図１４に示す第２のクラッチ２２の動作については、図１３を参照して説明した第１のクラッチ１２の回転方向と反対方向に回転することを除いて同様になるため、その詳細な説明を省略する。第２のクラッチ２２は、シャフト３０が逆回転する場合、シャフト３０の回転力を逆回転羽根車２０ａに伝達することで、逆回転羽根車２０ａを逆回転させる。一方、第２のクラッチ２２は、シャフト３０が正回転する場合、シャフト３０の回転力を逆回転羽根車２０ａに伝達しないので、逆回転羽根車２０ａを回転させない。
【００４０】  図１３および図１４を参照して説明したように、シャフト３０が正回転および逆回転のいずれの方向に回転しても、第１のクラッチ１２および第２のクラッチ２２が一方向クラッチとして機能するため、気流発生に関わらない羽根車が回転しない。そのため、ケーシング内の気流を乱すことを抑制し、効率よく目的の気流を発生させることができる。
【００４１】  次に、図７に示したクロスフローファン７の羽根車８の動作を説明する。図１５は、図９に示した羽根車が正回転した場合を説明するための外観斜視図である。図１５に示すように、シャフト３０が正回転すると、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄが実線矢印に示すように正回転するが、逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃは回転しない。逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃが空転することで、気流の乱れが抑制され、図１１の破線矢印に示した気流が効率よく発生する。
【００４２】  図１６は、図９に示した羽根車が逆回転した場合を説明するための外観斜視図である。図１６に示すように、シャフト３０が逆回転すると、逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃが実線矢印に示すように逆回転するが、正回転羽根車１０ａ〜１０ｄは回転しない。正回転羽根車１０ａ〜１０ｄが空転することで、気流の乱れが抑制され、図１２の破線矢印に示した気流が効率よく発生する。気流の方向を逆転しても、風量が損なうことを抑制できる。
【００４３】  図１５および図１６を参照すると、複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄと複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃはシャフト３０の平行な方向（Ｘ軸矢印方向）に沿って、正回転羽根車と逆回転羽根車とが交互に配置されている。この場合、シャフト３０が正回転する場合、クロスフローファン７は、吸込口２からより均等に室内の空気を吸い込み、吹出口３からより均等に空気を室内に吹き出すことができる。また、シャフト３０が逆回転する場合、クロスフローファン７は、吹出口３からより均等に室内の空気を吸い込み、吸込口２からより均等に空気を室内に吹き出すことができる。
【００４４】  また、図９を参照して説明したように、ＬＢ１＞ＬＢ２の関係である場合、クロスフローファン７は、正回転のときに、逆回転のときよりも多くの空気を冷媒と熱交換させ、熱交換後の空気を室内に供給できる。
【００４５】  次に、本実施の形態１において、室内機１が気流の方向を切り替える制御を説明する。ここでは、空気調和機が暖房運転を行う場合で説明する。また、モータ３２の回転方向の切り替えの設定時間ｔｓｅｔをメモリ６２が記憶している。設定時間ｔｓｅｔは、例えば、３分である。図１７は、図４に示した制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】  モータ制御手段６５は、運転起動の指示の信号を受信部６１から受信するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。モータ制御手段６５は、暖房運転起動の指示の信号を受信部６１から受信すると、モータ３２を起動してクロスフローファン７を逆回転させる（ステップＳ１０２）。モータ制御手段６５は、タイマー６６を起動し、空気調和機の起動からの経過時間ｔを計測させる。モータ制御手段６５は、経過時間ｔが設定時間ｔｓｅｔに到達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。経過時間ｔが設定時間ｔｓｅｔに到達すると、モータ３２の回転方向を切り替えることで、クロスフローファン７の回転方向を逆回転から正回転に切り替える（ステップＳ１０４）。
【００４７】  図１７に示した手順によれば、空気調和機が起動した後、設定時間ｔｓｅｔまでは吹出口３から負荷側熱交換器６を経由して吸込口２に流れる気流が発生するので、吸込口２付近の空気が暖められる。経過時間ｔが設定時間ｔｓｅｔに到達すると、吸込口２から負荷側熱交換器６を経由して吹出口３に流れる気流に切り替わるので、吸込口２付近で暖められた空気が負荷側熱交換器６で冷媒から吸熱してさらに温度が上昇する。その結果、室内機１は、冷たい空気を吹出口３から吹き出すことを抑制するだけでなく、より暖かい空気を吹出口３から室内に供給することができる。
【００４８】  図１７を参照して、暖房運転の場合を説明したが、冷房運転の場合にも暖房運転の場合と同様な効果が得られる。具体的には、室内機１は、暑い空気を吹出口３から吹き出すことを抑制し、より冷却された空気を吹出口３から室内に供給することができる。
【００４９】  図１７を参照して、経過時間ｔが設定時間ｔｓｅｔに到達する条件を満たすと、モータ制御手段６５がモータ３２の回転方向を切り替える場合を説明したが、モータ３２の回転方向を切り替える条件は経過時間ｔの場合に限らない。例えば、吸込口２に図に示さない吸込空気温度センサが設けられていてもよい。この場合、モータ制御手段６５は、吸込空気温度センサの検出値が決められた温度と一致する条件を満たすと、モータ３２の回転方向を切り替えてもよい。例えば、暖房運転の場合、吸込口２付近の空気の温度が決められた温度まで上昇した後、気流の方向を切り替えることで、起動時に冷たい空気を室内に吹き出すことを抑制し、暖かい空気を室内に供給することができる。
【００５０】  また、図１７を参照して、モータ制御手段６５がモータ３２の回転方向を切り替える制御を行う場合を説明したが、ユーザがリモートコントローラ７０を操作して、モータ３２の回転方向を切り替えてもよい。リモートコントローラ７０の制御部７４は、操作部７１を介してモータ３２の回転方向を指示する回転方向指示信号が入力されると、回転方向指示信号を、送信部７３を介して室内機１に送信する。受信部６１は回転方向指示信号をリモートコントローラ７０から受信すると、回転方向指示信号を制御装置６０に送信する。制御装置６０のモータ制御手段６５は、受信部６１から回転方向指示信号を受信すると、回転方向指示信号にしたがってモータ３２の回転方向を切り替える。
【００５１】  例えば、ユーザは、空気調和機に暖房運転を開始させたとき、モータ３２の回転方向を逆回転にする指示を操作部７１に入力し、一定時間経過後に、モータ３２の回転方向を正回転にする指示を操作部７１に入力することが考えられる。一定時間は、例えば、１〜５分である。この場合、吸込口２付近の空気が暖まってからクロスフローファン７が逆回転から正回転に切り替わるので、ユーザに暖かい空気が供給される。
【００５２】  なお、本実施の形態１では、第１の羽根車１０が複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄを有し、第２の羽根車２０が複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃを有する場合で説明したが、正回転羽根車および逆回転羽根車がそれぞれ１つであってもよい。例えば、第１の羽根車１０は正回転羽根車１０ａ〜１０ｄがシャフト３０に沿って積層された構成であり、第２の羽根車２０は逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃがシャフト３０に沿って積層された構成であってもよい。
【００５３】  また、第１の羽根車１０および第２の羽根車２０のシャフト３０方向の長さの割合の比が、４対３の場合で説明したが、長さの割合の比は４対３に限らない。第１の羽根車１０および第２の羽根車２０のシャフト３０方向の長さの割合の比が、例えば、１０対１であってもよい。また、正回転羽根車と逆回転羽根車とが交互に配置される場合を示しているが、交互でなくてもよい。
【００５４】  本実施の形態１の室内機１のクロスフローファン７は、正回転時に吸込口２から空気を吸い込む第１の羽根車１０と、逆回転時に吹出口３から空気を吸い込む第２の羽根車２０と、上記２つの羽根車の一方を回転方向に応じて空転させる２つのクラッチを有する。２つのクラッチのうち、一方の第１のクラッチ１２は、第１の羽根車１０に設けられ、正回転するシャフト３０の回転力を第１の羽根車１０に伝達し、シャフト３０が逆回転するとき空転する。２つのクラッチのうち、他方の第２のクラッチ２２は、第２の羽根車２０に設けられ、逆回転するシャフト３０の回転力を第２の羽根車２０に伝達し、シャフト３０が正回転するとき空転する。
【００５５】  本実施の形態１によれば、シャフト３０の正回転時には正回転用の第１の羽根車１０が回転し、逆回転用の第２の羽根車２０は空転する。一方、シャフト３０の逆回転時には逆回転用の第２の羽根車２０が回転し、正回転用の第１の羽根車１０は空転する。そのため、１つの吸込口２と１つの吹出口３との間に形成される単一の風路において、気流の乱れを抑制し、風量を損なうことなく気流の方向を逆転させることができる。その結果、方向の異なる気流を効率よく発生させることができる。
【００５６】  また、本実施の形態１では、羽根車８の内部および外部に気流の障害物となるものが設けられていないので、風量を損なう要因を取り除くことができ、モータ３２の回転方向を切り替えるだけで、風量を損なうことなく気流の向きを変更することができる。さらに、本実施の形態１では、単一の風路で気流方向を逆転できるので、方向の異なる気流毎に専用風路を設ける必要がない。
【００５７】  本実施の形態１において、第１の羽根車１０は複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄを有し、第２の羽根車２０は複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃを有し、正回転羽根車および逆回転羽根車はシャフト３０に沿って交互に配置されていてもよい。この場合、クロスフローファン７は、羽根車８が正回転および逆回転のどちらの方向に回転しても、空気を室内より均等に吸い込み、熱交換後の空気をより均等に室内に吹き出すことができる。
【００５８】  本実施の形態１において、複数の正回転羽根車１０ａ〜１０ｄのシャフト３０に平行な方向の長さの合計ＬＢ１は複数の逆回転羽根車２０ａ〜２０ｃのシャフト３０に平行な方向の長さの合計ＬＢ２よりも長くてもよい。この場合、クロスフローファン７は、正回転のときに、逆回転のときよりも多くの空気を冷媒と熱交換させ、熱交換後の空気を室内に供給できる。
【００５９】  本実施の形態１の室内機１は、モータ３２の回転方向を指示する回転方向指示信号が入力されると、回転方向指示信号にしたがってモータ３２の回転方向を切り替えるリモートコントローラ７０を有していてもよい。ユーザは、例えば、暖房運転開始時に冷たい風があたると感じたら、リモートコントローラ７０を操作してクロスフローファン７を逆回転させる。その後、一定時間が経過したら、ユーザはリモートコントローラ７０を操作してクロスフローファン７を正回転させる。一定時間は、例えば、１〜５分である。吸込口２付近の空気が暖まってからクロスフローファン７が逆回転から正回転に切り替わるので、ユーザに暖かい空気が供給される。ユーザによる、モータ３２の回転方向の切り替えは、暖房運転に限らず、冷房運転の場合であってもよい。
【００６０】  本実施の形態１の室内機１は、モータ制御手段６５が空気調和機の起動の指示が入力されると、モータ３２を逆回転させた後、モータ３２の回転方向を逆回転から正回転に切り替えてもよい。例えば、空気調和機が暖房運転を開始する際、吸込口２付近の空気が暖まってからクロスフローファン７が逆回転から正回転に自動的に切り替わる。ユーザがリモートコントローラ７０を操作してモータ３２の回転方向を切り替えなくても、室内機１は、空気調和機の起動時に冷たい風を室内に供給することを防ぐことができる。モータ制御手段６５による、モータ３２の回転方向の切り替えは、暖房運転に限らず、冷房運転の場合であってもよい。
【符号の説明】
【００６１】  １  室内機、２  吸込口、３  吹出口、４  ケーシング、５  風向板、６  負荷側熱交換器、７  クロスフローファン、８  羽根車、９  風路、１０  第１の羽根車、１０ａ〜１０ｄ  正回転羽根車、１１  支持円板、１２  第１のクラッチ、１３  羽根板、２０  第２の羽根車、２０ａ〜２０ｃ  逆回転羽根車、２１  支持円板、２２  第２のクラッチ、２３  羽根板、３０  シャフト、３２  モータ、３５、３６  ガイドウォール、６０  制御装置、６１  受信部、６２  メモリ、６３  ＣＰＵ、６４  風向制御手段、６５  モータ制御手段、６６  タイマー、７０  リモートコントローラ、７１  操作部、７２  表示部、７３  送信部、７４  制御部、７５  メモリ、７６  ＣＰＵ、８１  内輪、８２  隙間、８３ａ、８３ｂ  カム板、８４  ローラ、８５  バネ、８６  シャフト穴、９０ａ、９０ｂ  外郭部、１００  羽根車、１１０  単位羽根車、１１３  支持円板、１１５  羽根板、２００  羽根車、２１０  単位羽根車、２１３  支持円板、２１５  羽根板、３００  回転軸、３１１、３１２  ガイドウォール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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