(57)【要約】【課題】熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、冷風と温風を吹き分けることができる空気調和機を提供する。【解決手段】室内ファン１１から吹出口２４までの吹出通路２３が単一通路であって、かつ、吹出通路２３内に仕切り部材がない空気調和機であって、制御装置は、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、第２前面熱交換部６Ｂが蒸発器となって第１前面熱交換部６Ａと背面熱交換部５が凝縮器となるように、冷媒流路制御部を制御すると共に、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、第１,第２水平フラップ３１,３２および第１,第２垂直フラップ３３,３４を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面熱交換部(６Ａ,６Ｂ)と背面熱交換部(５)を有する逆Ｖ字形状の熱交換器(３０)と、
上記熱交換器(３０)の冷媒流路を制御する冷媒流路制御部(２,４,７)と、
上記熱交換器(３０)の下流側に配置され、上記熱交換器(３０)を介して吸い込んだ空気を吹出通路(２３)を介して吹出口(２４)から吹き出す横流ファン(１１)と、
上記吹出口(２４)に設けられ、上記横流ファン(１１)からの空気流の風向を制御する風向制御部(３１〜３４)と、
上記冷媒流路制御部(２,４,７)と上記横流ファン(１１)と上記風向制御部(３１〜３４)を制御する制御装置(１０)と
を備え、
上記横流ファン(１１)から上記吹出口(２４)までの上記吹出通路(２３)が単一通路であって、かつ、上記吹出通路(２３)内に仕切り部材がなく、
上記制御装置(１０)は、上記熱交換器(３０)の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器(３０)の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記前面熱交換部(６Ａ,６Ｂ)の少なくとも下側または上記背面熱交換部(５)の少なくとも下側が蒸発器となって他の部分が凝縮器となるように、上記冷媒流路制御部(２,４,７)を制御すると共に、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、上記風向制御部(３１〜３４)を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記熱交換器(３０)の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器(３０)の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記前面熱交換部(６Ａ,６Ｂ)の下側が上記蒸発器となることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機において、
上記熱交換器(３０)の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器(３０)の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記熱交換器(３０)の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重ならないことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１または２に記載の空気調和機において、
上記熱交換器(３０)の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器(３０)の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記熱交換器(３０)の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重なることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項４に記載の空気調和機において、
上記熱交換器(３０)の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重なる部分において、上記熱交換器(３０)の上記蒸発器となる部分が上記凝縮器となる部分よりも風通過方向の上流側に配置されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記風向制御部は、上記吹出口(２４)に配置された垂直フラップ(３３,３４)を有し、
上記風向制御部の上記垂直フラップ(３３,３４)によって、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、上記室内の右側または左側に吹き出し、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出風向が緩やかに制御されて上記室内の右側または左側に吹き出すことを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記風向制御部は、上記吹出口(２４)に配置された垂直フラップ(３３,３４)を有し、
上記垂直フラップ(３３,３４)により、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分および下側成分を、左右の異なる方向に吹き出すことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項７に記載の空気調和機において、
上記垂直フラップ(３３,３４)が上下２段構造または複数段構造であることを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記風向制御部は、上記吹出口(２４)に配置された水平フラップ(３１,３２)を有し、
上記風向制御部の上記水平フラップ(３１,３２)によって、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、上記室内の上側または下側の一方に吹き出し、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて上記室内の上側または下側の局所空間に吹き出すことを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記風向制御部は、上記吹出口(２４)に配置された複数枚の水平フラップ(３１,３２)を有し、
上記水平フラップ(３１,３２)により、上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分および下側成分を、上下の異なる方向に吹き出すことを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の空気調和機において、
上記吹出通路(２３)内の空気流の上側成分を、上記室内の前方側の局所空間に吹き出し、上記吹出通路(２３)内の空気流の下側成分を、上記室内の足元側の局所空間に吹き出すことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機としては、上部熱交換器を凝縮器とし、下部熱交換器を蒸発器として用いて、送風ファンにより上部熱交換器,下部熱交換器を介して吸い込まれた空気を吹出通路を介して吹出口から吹き出すことにより除湿運転を行うものがある(例えば、特開平７−２２９６３５号公報(特許文献１)参照)。この空気調和機では、吹出通路を上下に仕切る仕切体を吹出通路内に設けることによって、下部熱交換器により冷却された冷風を室内上方に吹き出し、上部熱交換器により温められた温風を室内下方に吹き出すことによって、人に冷風感を与えずに頭寒足熱の空調を行う。
【０００３】
しかしながら、上記空気調和機では、吹出通路内に設けられた仕切体の上面が冷却される一方で仕切体の下面が温められるため、仕切体に結露が生じて室内に結露水が吹き出すという問題がある。
【特許文献１】特開平７−２２９６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の課題は、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、冷風と温風を吹き分けることができる空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の空気調和機は、
前面熱交換部と背面熱交換部を有する逆Ｖ字形状の熱交換器と、
上記熱交換器の冷媒流路を制御する冷媒流路制御部と、
上記熱交換器の下流側に配置され、上記熱交換器を介して吸い込んだ空気を吹出通路を介して吹出口から吹き出す横流ファンと、
上記吹出口に設けられ、上記横流ファンからの空気流の風向を制御する風向制御部と、
上記冷媒流路制御部と上記横流ファンと上記風向制御部を制御する制御装置と
を備え、
上記横流ファンから上記吹出口までの上記吹出通路が単一通路であって、かつ、上記吹出通路内に仕切り部材がなく、
上記制御装置は、上記熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記前面熱交換部の少なくとも下側または上記背面熱交換部の少なくとも下側が蒸発器となって他の部分が凝縮器となるように、上記冷媒流路制御部を制御すると共に、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、上記風向制御部を制御することを特徴とする。
【０００６】
上記構成の空気調和機によれば、上記前面熱交換部と背面熱交換部を有する逆Ｖ字形状の熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、前面熱交換部の少なくとも下側が蒸発器となって他の部分が凝縮器となるように、制御装置により冷媒流路制御部を制御する。このとき、横流ファンから吹出口までが単一通路の吹出通路内に仕切り部材がなくとも、前面熱交換部の少なくとも下側の蒸発器により冷却された冷気が吹出通路内の上側を通過する一方、熱交換器の他の部分の凝縮器により温められた暖気が吹出通路内の下側を通過して、吹出口からそれぞれ吹き出す。
【０００７】
または、上記背面熱交換部の少なくとも下側が蒸発器となって他の部分が凝縮器となるように、制御装置により冷媒流路制御部を制御する。このとき、横流ファンから吹出口までが単一通路の吹出通路内に仕切り部材がなくとも、背面熱交換部の少なくとも下側の蒸発器により冷却された冷気が吹出通路内の下側を通過する一方、熱交換器の他の部分の凝縮器により温められた暖気が吹出通路内の上側を通過して、吹出口からそれぞれ吹き出す。
【０００８】
こうして吹出口から混合されずに吹き出す冷気と暖気を利用して、単一通路である吹出通路内に仕切り部材を設けることなく、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、制御装置により風向制御部を制御することによって、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、冷風と温風を吹き分けることができる。
【０００９】
また、一実施形態の空気調和機では、上記熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記前面熱交換部の下側が上記蒸発器となる。
【００１０】
上記実施形態によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、前面熱交換部の下側が蒸発器となることによって、制御装置により風向制御部を制御して、例えば、室内の足元側の局所空間を暖房し、室内の前方側の局所空間を冷房したり、室内の足元を温風で暖房すると同時に温風の上側に冷風を重ねて吹き出すことにより、吹き出し温風の舞い上がりを効果的に防止したりできる。
【００１１】
また、一実施形態の空気調和機では、上記熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記熱交換器の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重ならない。
【００１２】
上記実施形態によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重ならないようにすることによって、冷気と暖気の混合を最小限にして、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００１３】
また、一実施形態の空気調和機では、上記熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に上記熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、上記熱交換器の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重なる。
【００１４】
上記実施形態によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なることによって、吹出通路内の冷気と暖気との間に中間層(冷気と暖気の中間温度)ができて、冷気と暖気が中間層で分離されるので、冷気と暖気の混合を抑制して、吹出通路内の結露を効果的に防止できる。
【００１５】
また、一実施形態の空気調和機では、上記熱交換器の上記蒸発器となる部分と上記凝縮器となる部分が風通過方向に重なる部分において、上記熱交換器の上記蒸発器となる部分が上記凝縮器となる部分よりも風通過方向の上流側に配置されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なる部分において、熱交換器の蒸発器となる部分が凝縮器となる部分よりも風通過方向の上流側に配置されることによって、室内から吸い込まれる空気が蒸発器により先に効果的に除湿されるので、吹出通路内の冷気と暖気との間に除湿された空気が中間層として流れ、冷気と暖気が中間層で分離されることと相俟って空気調和機内の結露を抑制できる。
【００１７】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記風向制御部は、上記吹出口に配置された垂直フラップを有し、
上記風向制御部の上記垂直フラップによって、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、上記室内の右側または左側に吹き出し、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出風向が緩やかに制御されて上記室内の右側または左側に吹き出す。
【００１８】
上記実施形態によれば、熱交換器の蒸発器により冷却された冷気が吹出通路内の上側または下側の一方を通過し、熱交換器の他の部分の凝縮器により温められた暖気が吹出通路内の上側または下側の他方を通過するとき、吹出口に配置された風向制御部の垂直フラップによって、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、室内の右側または左側に吹き出し、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて室内の右側または左側に吹き出す。このように、吹出口に配置された風向制御部の垂直フラップにより、室内の右側または左側を冷房または暖房の一方を行うと同時に室内の他の局所空間を冷房または暖房の他方を行うことが可能となる。
【００１９】
例えば、吹出空気のうちの下側半分を、上側半分よりも左右方向に大きく変化させたり、吹出空気のうちの上側半分を、下側半分よりも左右方向に大きく変化させたりできる垂直フラップを使用する。上側半分よりも左右方向に大きく変化させる具体的な構成例としては、吹出通路の壁と、垂直フラップの羽根の間にできる上下の隙間を、下側の隙間よりも上側の隙間を大きくする。あるいは、垂直フラップの羽根の下側の幅を、上側の幅より長くする。また、下側半分よりも左右方向に大きく変化させる具体的な構成例としては、吹出通路の壁と、垂直フラップの羽根の間にできる上下の隙間を、上側の隙間よりも下側の隙間を大きくする。あるいは、垂直フラップの羽根の上側の幅を、下側の幅より長くする。このような構成にすることにより、１段構造の垂直フラップを使用しても、冷気と暖気とを、ある程度左右方向に吹き分けることができる。
【００２０】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記風向制御部は、上記吹出口に配置された垂直フラップを有し、
上記垂直フラップにより、上記吹出通路内の空気流の上側成分および下側成分を、左右の異なる方向に吹き出す。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記吹出口に配置された垂直フラップにより、上記吹出通路内の空気流の上側成分および下側成分を、左右の異なる方向に吹き出すことによって、室内の右側または左側の一方の局所空間を暖房すると同時に室内の右側または左側の他方の局所空間を冷房することができる。
【００２２】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記垂直フラップが上下２段構造または複数段構造である。
【００２３】
上記実施形態によれば、上下２段構造の垂直フラップを用いた場合、熱交換器の蒸発器により冷却された冷気が吹出通路内の上側または下側の一方を通過し、熱交換器の他の部分の凝縮器により温められた暖気が吹出通路内の上側または下側の他方を通過するとき、上側の垂直フラップにより吹出通路内の空気流の上側成分を、室内の右側または左側の一方の局所空間に吹き出し、下側の垂直フラップにより吹出通路内の空気流の下側成分を、室内の右側または左側の他方の局所空間に吹き出す。このように、吹出口に配置された風向制御部の上下２段構造の垂直フラップにより、室内の右側または左側の一方の局所空間を暖房すると同時に室内の右側または左側の他方の局所空間を冷房することができる。なお、上下２段構造の垂直フラップは、上下が分割された構造に限らず、上側と下側が異なる方向に向く機能を有していれば上下が繋がっていても良い。例えば、垂直フラップを弾性材料などの屈曲性を有する材質で構成することにより、上下を分割することなく、吹出通路内の空気流の上側成分と下側成分を異なる方向に向けることができる。また、複数段構造の垂直フラップを用いた場合は、より細かい局所空間の空調が可能となる。
【００２４】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記風向制御部は、上記吹出口に配置された水平フラップを有し、
上記風向制御部の上記水平フラップによって、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、上記室内の上側または下側の一方に吹き出し、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、上記吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて上記室内の上側または下側の局所空間に吹き出す。
【００２５】
上記実施形態によれば、熱交換器の蒸発器により冷却された冷気が吹出通路内の上側または下側の一方を通過し、熱交換器の他の部分の凝縮器により温められた暖気が吹出通路内の上側または下側の他方を通過するとき、吹出口に配置された風向制御部の水平フラップにより、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、室内の上側または下側の一方に吹き出し、吹出通路内の空気流の下側成分は、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて室内の上側または下側に吹き出す。このように、吹出口に配置された風向制御部の水平フラップにより、室内の上側または下側の一方を冷房または暖房の一方を行うと同時に他方の側を冷房または暖房の他方を行うことが可能となる。
【００２６】
例えば、下吹にした場合、吹出通路内の上側を通過する空気は、下側を通過する空気よりも上側に吹出されたり、上吹にした場合、吹出通路内の下側を通過する空気は、上側を通過する空気よりも下側に吹出されたりできる水平フラップを使用する。下吹にした場合、吹出通路内の上側を通過する空気は、下側を通過する空気よりも上側に吹出されるようにする。具体的な構成例としては、水平フラップを下吹き位置にした場合、水平フラップの上側と、吹出通路内(上壁面)に隙間がある(吹出空気が上から漏れる)。あるいは、上吹にした場合、吹出通路内の下側を通過する空気は、上側を通過する空気よりも下側に吹出されるようにする。具体的な構成例としては、水平フラップを上吹き位置にした場合、水平フラップと、吹出通路内(下壁面)に隙間がある(吹出空気が下から漏れる)。
【００２７】
このような構成にすることにより、複数枚の複数枚の水平フラップを使用しなくても、吹出空気のうちの下側半分と、上側半分とを、ある程度上下方向に吹き分けることができる。
【００２８】
なお、冷房暖房同時運転時の水平フラップの位置は、通常の冷房運転や、暖房運転の位置をそのまま使用してもよいが、通常の冷房運転時よりも、水平フラップと吹出風路内(下壁面)との隙間を大きくしたり、通常の暖房運転時よりも、水平フラップと吹出風路内(上壁面)との隙間を大きくしたりして、冷房暖房同時運転の水平フラップ位置を設けてもよい。
【００２９】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記風向制御部は、上記吹出口に配置された複数枚の水平フラップを有し、
上記水平フラップにより、上記吹出通路内の空気流の上側成分および下側成分を、上下の異なる方向に吹き出す。
【００３０】
上記実施形態によれば、例えば、上記風向制御部は、吹出口に配置された２枚の水平フラップを有し、風向制御部の一方の水平フラップにより吹出通路内の空気流の上側成分を、室内の前方側の局所空間に吹き出し、他方の水平フラップにより吹出通路内の空気流の下側成分を、室内の足元側の局所空間に吹き出すことによって、冷風と温風を確実に吹き分けることができる。この場合、水平フラップが２枚の場合だけでなく、複数枚でもよいし、可動ディフュザーなどを併用してもよい。ここで、可動ディフュザーとは、吹出通路を構成する上部壁面の出口側または下部壁面の出口側の少なくとも一部が上下方向に可動することによって、吹出口から吹き出す空気を上下方向に制御する風路構成である。
【００３１】
また、一実施形態の空気調和機では、
上記吹出通路内の空気流の上側成分を、上記室内の前方側の局所空間に吹き出し、上記吹出通路内の空気流の下側成分を、上記室内の足元側の局所空間に吹き出す。
【００３２】
上記実施形態によれば、吹出通路内の空気流の上側成分を、室内の前方側の局所空間に吹き出して冷房または暖房の一方を行い、吹出通路内の空気流の下側成分を、室内の足元側の局所空間に吹き出して冷房または暖房の他方を行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上より明らかなように、この発明の空気調和機によれば、前面熱交換部と背面熱交換部を有する逆Ｖ字形状の熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、吹出口から混合されずに吹き出す冷気と暖気を利用して、単一通路である吹出通路内に仕切り部材を設けることなく、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、制御装置により風向制御部を制御することによって、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００３４】
また、一実施形態の空気調和機によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、前面熱交換部の下側が蒸発器となることによって、制御装置により風向制御部を制御して、室内の足元側の局所空間を暖房し、室内の前方側の局所空間を冷房したり、室内の足元を温風で暖房すると同時に温風の上側に冷風を重ねて吹き出すことにより、吹き出し温風の舞い上がりを効果的に防止したりできる。
【００３５】
また、一実施形態の空気調和機によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重ならないようにすることによって、冷気と暖気の混合を最小限にして、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００３６】
また、一実施形態の空気調和機によれば、熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なることによって、吹出通路内の冷気と暖気との間にできる中間層(冷気と暖気の中間温度)により冷気と暖気が分離されるので、冷気と暖気の混合を抑制でき、吹出通路内の結露を効果的に防止することができる。
【００３７】
また、一実施形態の空気調和機によれば、熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なる部分において、熱交換器の蒸発器となる部分が凝縮器となる部分よりも風通過方向の上流側に配置されることによって、室内から吸い込まれる空気が蒸発器により先に効果的に除湿されるので、吹出通路内の冷気と暖気との間に除湿された空気が中間層として流れ、冷気と暖気が中間層で分離されることと相俟って空気調和機内の結露を抑制することができる。
【００３８】
また、一実施形態の空気調和機によれば、吹出口に配置された風向制御部の垂直フラップにより、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、室内の右側または左側に吹き出し、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の他方は、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて室内の右側または左側に吹き出すことによって、室内の右側または左側の一方を暖房すると同時に室内の他方の側を冷房することができる。
【００３９】
また、一実施形態の空気調和機によれば、上記吹出口に配置された垂直フラップにより、上記吹出通路内の空気流の上側成分および下側成分を、左右の異なる方向に吹き出すことによって、室内の右側または左側の一方の局所空間を暖房すると同時に室内の右側または左側の他方の局所空間を冷房することができる。
【００４０】
また、一実施形態の空気調和機によれば、吹出口に配置された風向制御部の上下２段構造または複数段構造の垂直フラップにより、室内の右側または左側の一方の局所空間を暖房すると同時に室内の右側または左側の他方の局所空間を冷房することができる。
【００４１】
また、一実施形態の空気調和機によれば、吹出口に配置された風向制御部の水平フラップにより、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方を、室内の上側または下側の一方に吹き出し、吹出通路内の空気流の下側成分は、吹出通路内の空気流の上側成分または下側成分の一方よりも吹出方向が緩やかに制御されて室内の上側または下側に吹き出すことによって、吹出口に配置された風向制御部の水平フラップにより、室内の上側または下側の一方を冷房または暖房の一方を行うと同時に他方の側を冷房または暖房の他方を行うことができる。
【００４２】
また、一実施形態の空気調和機によれば、風向制御部は、吹出口に配置された例えば２枚の水平フラップを有し、風向制御部の一方の水平フラップにより吹出通路内の空気流の上側成分を、室内の前方側の局所空間に吹き出し、他方の水平フラップにより吹出通路内の空気流の下側成分を、室内の足元側の局所空間に吹き出すことによって、冷風と温風を確実に吹き分けることができる。
【００４３】
また、一実施形態の空気調和機によれば、吹出通路内の空気流の上側成分を、室内の前方側の局所空間に吹き出して冷房または暖房の一方を行い、吹出通路内の空気流の下側成分を、室内の足元側の局所空間に吹き出して冷房または暖房の他方を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４５】
図１はこの発明の実施の一形態の空気調和機の冷媒回路を示しており、この空気調和機は、図１に示すように、圧縮機１と、上記圧縮機１の吐出側に接続された四路切換弁２と、上記四路切換弁２の一端に一端が接続された室外熱交換器３と、上記室外熱交換器３の他端に一端が接続された電動膨張弁４と、上記電動膨張弁４の他端に一端が接続された第２前面熱交換部６Ｂと、上記第２前面熱交換部６Ｂの他端に一端が接続され、閉動作で絞り状態となる電磁弁７と、上記電磁弁７の他端に一端が接続された第１前面熱交換部６Ａと、上記第１前面熱交換部６Ａの他端に一端が接続され、他端が四路切換弁２に接続された背面熱交換部５とを備えている。また、上記空気調和機は、背面熱交換部５と第１前面熱交換部６Ａと第２前面熱交換部６Ｂ近傍に配置された室内ファン１１と、室外熱交換器３近傍に配置された室外ファン１２と、圧縮機１,四路切換弁２,電動膨張弁４,電磁弁７,室内ファン１１および室外ファン１２などを制御する制御装置１０とを備えている。上記四路切換弁２と電動膨張弁４と電磁弁７で冷媒流路制御部を構成している。
【００４６】
上記圧縮機１と四路切換弁２と室外熱交換器３と電動膨張弁４と室外ファン１２と制御装置１０で室外機を構成し、背面熱交換部５と第１前面熱交換部６Ａと第２前面熱交換部６Ｂと電磁弁７と室内ファン１１で室内機を構成している。
【００４７】
上記構成の空気調和機において、冷房運転時は、電動膨張弁４を絞り状態とし、電磁弁７を全開状態とし、四路切換弁２を点線の位置に切り換えて、圧縮機１を運転する。そうして、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器３で凝縮して電動膨張弁４により減圧された後、室内熱交換器(５,６Ａ,６Ｂ)で蒸発して四路切換弁２を介して圧縮機１の吸込側に戻る。
【００４８】
一方、暖房運転時は、電動膨張弁４を絞り状態とし、電磁弁７を全開状態とし、四路切換弁２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１を運転する。そうして、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒は、室内熱交換器(５,６Ａ,６Ｂ)で凝縮して電動膨張弁４により減圧された後、室外熱交換器３で蒸発して四路切換弁２を介して圧縮機１の吸込側に戻る。
【００４９】
そして、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モードの一例としての冷房暖房同時運転では、電動膨張弁４を全開状態とし、電磁弁７を絞り状態とし、四路切換弁２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１を運転する。そうして、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒は、背面熱交換部５および第１前面熱交換部６Ａで凝縮して電磁弁７により減圧された後、第２前面熱交換部６Ｂと室外熱交換器３で蒸発して四路切換弁２を介して圧縮機１の吸込側に戻る。これにより、第２前面熱交換部６Ｂは蒸発器として吸込空気を冷却し、背面熱交換部５および第１前面熱交換部６Ａを凝縮器として吸込空気を暖める。
【００５０】
なお、冷房暖房同時運転は、冷房運転時の冷凍サイクルで行ってもよい。この場合、電動膨張弁４を全開状態とし、電磁弁７を絞り状態とし、四路切換弁２を点線の位置に切り換えて、圧縮機１を運転する。そうして、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器３と第２前面熱交換部６Ｂで凝縮して電磁弁７により減圧された後、第１前面熱交換部６Ａおよび背面熱交換部５で蒸発して四路切換弁２を介して圧縮機１の吸込側に戻る。これにより、第２前面熱交換部６Ｂは凝縮器として吸込空気を暖め、背面熱交換部５および第１前面熱交換部６Ａを蒸発器として吸込空気を冷却する。
【００５１】
図２は上記空気調和機の冷房暖房同時運転の室内機の断面図を示しており、この室内機は、図２に示すように、背面側が壁面に取り付けられる底フレーム２１とその底フレーム２１に取り付けられた前面パネル２２とを有するケーシング２０を備えている。また、室内機は、ケーシング２０内に配置され、第１,第２前面熱交換部６Ａ,６Ｂと背面熱交換部５とを有する逆Ｖ字形状の室内熱交換器３０と、その室内熱交換器３０の下流側に配置された室内ファン１１とを備えている。上記室内ファン１１に横流ファンを用いている。
【００５２】
また、上記ケーシング２０の下側に吹出口２４を設け、室内ファン１１から吹出口２４までの間に単一通路である吹出通路２３を設けている。上記吹出通路２３内には仕切り部材がない。上記室内ファン１１により室内熱交換器３０を介して吸い込んだ空気を吹出通路２３を介して吹出口２４から吹き出す。
【００５３】
また、上記ケーシング２０の吹出口２４に、第１,第２水平フラップ３１,３２を配置すると共に、第１,第２水平フラップ３１,３２よりも上流側に上下２段構造の第１,第２垂直フラップ３３,３４を配置している。この第１,第２垂直フラップ３３,３４は、吹出通路２３内に支持部３６を介して取り付けられている。上記第１,第２水平フラップ３１,３２と上下２段構造の第１,第２垂直フラップ３３,３４で風向制御部を構成している。上記第１,第２水平フラップ３１,３２および第１,第２垂直フラップ３３,３４は、図示しない駆動部により夫々回動する。
【００５４】
ここで、第１水平フラップ３１は、室内の前方の局所空間に吹出風向が向くように回動する一方、第２水平フラップ３２は、室内の足元の局所空間に吹出風向が向くように回動する。
【００５５】
この場合、第１,第２水平フラップ３１,３２により室内の前方側の局所空間を冷房すると同時に室内の足元側の局所空間を暖房することができる。また、第１,第２垂直フラップ３３,３４は、空調したい方向に向ければよく、例えば、本体正面を特に空調したいときは、正面方向に吹出風向が向くように、第１,第２垂直フラップ３３,３４を正面方向に向ければよい。
【００５６】
図３は上記室内機の空気流のシミュレーション結果を示しており、図３において、矢印は風向を表している。なお、図３では、図を見やすくするために各要部の参照番号は右側の模式図に付している。
【００５７】
図３に示すように、前面側から室内熱交換器３０を介して室内ファン１１により吸い込まれた空気は、室内ファン１１を横切って吹出通路２３を介して吹出口２４から前方かつ斜め下方に向かって吹き出す(図２参照)。ここで、第２前面熱交換部６Ｂにより冷却された冷気は、吹出通路２３内の上側を流れてそのまま吹き出すと共に、第１前面熱交換部６Ａと背面熱交換部５により温められた暖気は、吹出通路２３内の下側を流れてそのまま吹き出す。つまり、冷気と暖気は殆ど混合されることなく吹出口２４から吹き出す。
【００５８】
このように、単一通路である吹出通路２３内に仕切り部材を設けることなく、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００５９】
また、図４は足元暖房運転時の室内機の断面図を示している。なお、図４に示す室内機では、第１,第２水平フラップ３１,３２を除いて他の動作は、図２,図３に示す冷房暖房同時運転とほぼ同じである。
【００６０】
図４に示すように、第１,第２水平フラップ３１,３２は、吹出風向が足元の下方に向くように回動し、第１,第２垂直フラップ３３,３４は、正面方向に吹出風向が向くように左右どちらの向きにも回動していない。
【００６１】
これにより、第１,第２水平フラップ３１,３２により足元に吹き出した暖気により室内の足元を暖房すると同時に温風の上側に冷風を重ねて吹き出すことにより、吹き出し温風の舞い上がりを効果的に防止する。
【００６２】
また、図５Ａは室内の左側の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の断面図を示している。なお、図５Ａに示す室内機では、第１,第２水平フラップ３１,３２および第１,第２垂直フラップ３３,３４を除いて他の動作は、図２,図３に示す冷房暖房同時運転とほぼ同じである。
【００６３】
図５Ａに示すように、第１水平フラップ３１は、室内の前方の局所空間に吹出風向が向くように回動する一方、第２水平フラップ３２は、室内の前方の局所空間に吹出風向が向くように回動している。また、上側の第１垂直フラップ３３は、前方から室内機に向かって左側に吹出風向が向くように回動する一方、下側の第２垂直フラップ３４は、前方から室内機に向かって右側に吹出風向が向くように回動する。
【００６４】
これにより、図５Ｂに示すように、前方から室内機に向かって左側の局所空間を冷房すると共に、前方から室内機に向かって右側の局所空間を暖房する冷房暖房同時運転を実現できる。
【００６５】
また、図６Ａは室内の前方の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の断面図を示している。なお、図６Ａに示す室内機では、第１,第２垂直フラップ３３,３４を除いて他の動作は、図２,図３に示す冷房暖房同時運転とほぼ同じである。
【００６６】
図６Ａに示すように、第１水平フラップ３１は、室内の前方の局所空間に吹出風向が向くように回動する一方、第２水平フラップ３２は、室内の足元の局所空間に吹出風向が向くように回動している。また、上側の第１垂直フラップ３３は、正面に向かって左側に吹出風向が向くように回動する一方、下側の第２垂直フラップ３４は、正面から向かって右側に吹出風向が向くように回動する。
【００６７】
これにより、図６Ｂに示すように、室内の正面前方の局所空間を冷房すると共に、室内の正面に向かって右側かつ足元側に近い局所空間を暖房する頭寒足熱の冷房暖房同時運転を実現できる。
【００６８】
なお、室内の正面前方の局所空間を冷房すると共に、室内の正面に向かって左右いずれか一方の側かつ足元側に近い局所空間を暖房するような場合、上側の第１垂直フラップ３３はなくてもよい。
【００６９】
上記構成の空気調和機によれば、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、混合されずに吹出口２４から吹き出す冷気と暖気を利用して、単一通路である吹出通路２３内に仕切り部材を設けることなく、室内の局所空間を暖房すると同時に他の局所空間を冷房するように、制御装置１０により風向制御部(３１〜３４)を制御することによって、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００７０】
また、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モード(冷房暖房同時運転,足元暖房運転)において、第２前面熱交換部６Ｂが蒸発器となることによって、制御装置１０により風向制御部(３１〜３４)を制御して、室内の足元側の局所空間を暖房し、室内の前方側の局所空間を冷房したり、室内の足元を温風で暖房すると同時に温風の上側に冷風を重ねて吹き出すことにより、吹き出し温風の舞い上がりを効果的に防止したりできる。
【００７１】
また、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モード(冷房暖房同時運転,足元暖房運転)において、室内熱交換器３０の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重ならないようにして、冷気と暖気の混合を最小限にして、冷風と温風を吹き分けることができる。
【００７２】
また、上側の第１垂直フラップ３３により吹出通路２３内の空気流の上側成分を、室内の右側または左側の一方の局所空間に吹き出し、下側の第２垂直フラップ３４により吹出通路２３内の空気流の下側成分を、室内の右側または左側の他方の局所空間に吹き出すことにより、室内の右側または左側の一方の局所空間を暖房すると同時に室内の右側または左側の他方の局所空間を冷房することができる。
【００７３】
また、吹出口２４に配置された風向制御部の第１水平フラップ３１により、吹出通路２３内の空気流の上側成分を、室内の前方側の局所空間に吹き出し、第２水平フラップ３２により吹出通路２３内の空気流の下側成分を、室内の足元側の局所空間に吹き出すことによって、室内の前方側の局所空間または足元側の局所空間の一方を暖房すると同時に他方の局所空間を冷房することができる。
【００７４】
上記実施の形態では、第２前面熱交換部６Ｂを蒸発器とし、背面熱交換部５および第１前面熱交換部６Ａを凝縮器としたが、室内熱交換器の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器の他部を凝縮器として用いる運転モードにおいて、前面熱交換部の少なくとも下側または背面熱交換部の少なくとも下側が蒸発器となって他の部分が凝縮器となるようにしたものであればよい。
【００７５】
例えば、第１前面熱交換部６Ａと第２前面熱交換部６Ｂを蒸発器として、背面熱交換部５を凝縮器としてもよい。この場合の室内機の空気流のシミュレーション結果を図７に示している。なお、図７では、図を見やすくするために各要部の参照番号は右側の模式図に付している。
【００７６】
図７に示すように、第１前面熱交換部６Ａと第２前面熱交換部６Ｂにより冷却された冷気は、吹出通路２３内の上側を流れてそのまま吹き出すと共に、背面熱交換部５により温められた暖気は、吹出通路２３内の下側を流れて、冷気と暖気は殆ど混合されることなく吹出口２４から吹き出す。
【００７７】
ここで、第２前面熱交換部６Ｂを凝縮器とし、背面熱交換部５および第１前面熱交換部６Ａを蒸発器として、冷気と暖気を入れ替えてもよい。
【００７８】
あるいは、第１前面熱交換部６Ａを、蒸発器の部分と凝縮器の部分が風通過方向に重ね合わされた中間とし、第２前面熱交換部６Ｂを蒸発器とし、背面熱交換部５を凝縮器としてもよい。この場合の室内機の空気流のシミュレーション結果を図８に示している。なお、図８では、図を見やすくするために各要部の参照番号は右側の模式図に付している。
【００７９】
図８に示すように、第２前面熱交換部６Ｂにより冷却された冷気は、吹出通路２３内の上側を流れると共に、背面熱交換部５により温められた暖気は、吹出通路２３内の下側を流れ、さらに第１前面熱交換部６Ａにより冷却後に温められた空気は、冷気と暖気の間を流れて、この中間の空気流により冷気と暖気が確実に隔てられて殆ど混合されることなく吹出口２４から吹き出し、結露の発生を抑制して露付を防止できる(図２参照)。
【００８０】
ここで、第２前面熱交換部６Ｂを凝縮器とし、背面熱交換部５を蒸発器として、冷気と暖気を入れ替えてもよい。
【００８１】
このように、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モード(冷房暖房同時運転,足元暖房運転)において、室内熱交換器３０の第１前面熱交換部６Ａで蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なることによって、吹出通路２３内の冷気と暖気との間に中間層(冷気と暖気の中間温度)ができて、冷気と暖気が中間層で分離されるので、冷気と暖気の混合を効果的に抑制することができる。なお、室内熱交換器の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なる領域は、第１前面熱交換部などの熱交換器の上側部分に限らない。
【００８２】
また、室内熱交換器３０の蒸発器となる部分と凝縮器となる部分が風通過方向に重なる第１前面熱交換部６Ａにおいて、室内熱交換器３０の蒸発器となる部分が凝縮器となる部分よりも風通過方向の上流側に配置されることによって、室内から吸い込まれる空気が蒸発器により先に効果的に除湿されるので、吹出通路２３内の冷気と暖気との間に除湿された空気が中間層として流れ、冷気と暖気が中間層で分離されることと相俟って空気調和機内の結露を抑制することができる。
【００８３】
また、上記実施の形態では、室内熱交換器３０の一部を蒸発器として用いると共に室内熱交換器３０の他部を凝縮器として用いる運転モードは、冷房暖房同時運転や足元暖房運転に限らず、冷房運転時と同じ冷凍サイクルによる再熱除湿運転や逆サイクルによる再熱除湿運転などでもよい。
【００８４】
従来の再熱除湿運転では、あくまで除湿を目的にしており、生暖かいかまたは冷たい空気を人に当てないように、上向きに吹き出す制御をしているのに対して、この発明の空気調和機では、室内に結露水が吹き出すのを防止しつつ、室内の異なる局所空間に冷風と温風を吹き分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態の空気調和機の冷媒回路を示す図である。
【図２】図２は上記空気調和機の冷房暖房同時運転時の室内機の断面図である。
【図３】図３は上記室内機の空気流のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】図４は足元暖房運転時の室内機の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは室内の左側の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは室内の左側の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の正面模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは室内の前方の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは室内の前方の局所空間を冷房すると共に右側の局所空間を暖房するときの室内機の正面模式図である。
【図７】図７は第１,第２前面熱交換部を蒸発器とし、背面熱交換部を凝縮器としたときの室内機の空気流のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】図８は第２前面熱交換部を蒸発器とし、第１前面熱交換部を風通過方向に重ね合わせた蒸発器,凝縮器とし、背面熱交換部を凝縮器としたときの室内機の空気流のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…圧縮機
２…四路切換弁
３…室外熱交換器
４…電動膨張弁
５…背面熱交換部
６Ａ…第１前面熱交換部
６Ｂ…第２前面熱交換部
７…電磁弁
１０…制御装置
１１…室内ファン
１２…室外ファン
２０…ケーシング
２１…底フレーム
２２…前面パネル
２３…吹出通路
２４…吹出口
３０…室内熱交換器
３１…第１水平フラップ
３２…第２水平フラップ
３３…第１垂直フラップ
３４…第２垂直フラップ
３６…支持部
【図１】
2009085574.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2009085574.tif 000007
【図６Ａ】
2009085574.tif 000008
【図６Ｂ】
2009085574.tif 000009
【図３】
2009085574.tif 000010
【図７】
2009085574.tif 000011
【図８】
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