(57)【要約】【課題】送風効率を向上して省エネルギー化を図ることのできる空気調和機を提供する。【解決手段】回転方向前方が凹面に湾曲した複数の翼４１を放射状に有して筐体２内に横設されるクロスフローファン４と、クロスフローファン４を囲んで配置されるとともに少なくとも一部に冷媒管３ｂが３列以上並設される熱交換器３と、上部案内面２８ａと下部案内面２８ｂとを有してクロスフローファン４から送出される空気を室内に吹き出す吹出し通風路２８とを備え、翼４１は翼弦長Ｍに対する最大キャンバーＮの比Ｎ／Ｍを０．１５５〜０．２２にし、上部案内面２８ａの後端２８ｃから前端までの沿面距離Ｘと、上部案内面２８ａの後端２８ｃに接した鉛直線Ｖと下部案内面２８ｂとの交点２８ｄから下部案内面２８ａの前端までの沿面距離Ｙと、の平均値から成る風路長をクロスフローファン４の直径Ｄの１．６倍以上にした。【選択図】図１
2009121731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向前方が凹面に湾曲した複数の翼を放射状に有して筐体内に横設されるクロスフローファンと、
前記クロスフローファンを囲んで配置されるとともに少なくとも一部に冷媒管が３列以上並設される熱交換器と、
前記クロスフローファンの前方に配されて前後に延びる上部案内面と、前記クロスフローファンの後方から下方に延びて前記上部案内面に対向する下部案内面とに上下を囲まれて前記クロスフローファンから送出される空気を室内に吹き出す吹出し通風路と、
を備え、前記翼は翼弦長に対する最大キャンバーの比が０．１５５〜０．２２であり、
前記上部案内面の後端から前端までの沿面距離と、前記上部案内面の後端に接した鉛直線と前記下部案内面との交点から前記下部案内面の前端までの沿面距離と、の平均値から成る風路長が前記クロスフローファンの直径の１．６倍以上であることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記クロスフローファンから送出される空気が流通して前記筐体内部と一体の送出ダクトと、前記送出ダクトの下壁の前端に配された向きを可変の風路延長板とを設け、前記下部案内面の後部が前記下壁から成るとともに、前記下部案内面の前部が前記風路延長板から成ることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記送出ダクトの前方上部に向きを可変の風向板を設け、前記風路延長板及び前記風向板を略鉛直下方に向けて配置するとともに前記風向板の一端を前記送出ダクトの上壁に近接し、前記上部案内面の後部が前記上壁から成るとともに、前記上部案内面の前部が前記風向板から成ることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記クロスフローファンから送出される空気が流通して前記筐体内部と一体の送出ダクトと、前記送出ダクトの前方上部に配されて向きを可変の風路延長板を設け、前記上部案内面の後部が前記送出ダクトの上壁から成るとともに、前記上部案内面の前部は前記上壁に連続して配置される前記風路延長板から成ることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記熱交換器に面して配される集塵フィルターを定期的に清掃するフィルター清掃部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吹出し通風路を流通する気流の向きを可変する風向板を設け、前記風向板によって斜め上方に空気を吹出すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吹出し通風路を流通する気流を上下方向に異なる向きに可変する第１、第２風向板を左右に分割して設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロスフローファンを有する空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は従来の空気調和機の室内機の側面断面図を示している。室内機１は背面２２に懸架部（不図示）を有して室内の壁面に取付けられる筐体２を有している。筐体２の前面及び上面は装飾処理が施された外装パネル２１により覆われる。外装パネル２１の上面及び前面には吸込口２４が設けられる。
【０００３】
筐体２内には回転軸が水平なクロスフローファン４が横設される。クロスフローファン４は回転方向前方が凹面に湾曲した軸方向に延びる複数の翼（不図示）が放射状に設けられる。クロスフローファン４の上方にはクロスフローファン４の前方及び後方を囲む熱交換器３が配される。熱交換器３は複数のモジュール３ａを連結して屈曲した所謂λ型に形成され、各モジュール３ａには２列に並設された冷媒管（不図示）が配される。
【０００４】
熱交換器３と吸込口２４との間には集塵フィルター５が配される。集塵フィルター５により吸込口２４から筐体２内に流入した空気中の塵埃が捕集される。
【０００５】
筐体２はクロスフローファン４のファンケーシングを成し、クロスフローファン４から送出された空気が流通する送出ダクト２３を一体に形成する。送出ダクト２３は互いに対向する上壁２３ａ及び下壁２３ｂにより囲まれ、屈曲して筐体２の前方下部に吹出口２５を開口する。送出ダクト２３の下壁２３ｂはクロスフローファン４の後方から下方に延びてスクロール形状に形成される。
【０００６】
送出ダクト２３の上壁２３ａはクロスフローファン４の前方に配されて前後に延びて形成される。上壁２３ａの後端にはクロスフローファン４に対向して下方が後方に傾斜するスタビライザ部２６が設けられる。スタビライザ部２６によってクロスフローファン４によって形成される渦の位置が安定する。
【０００７】
送出ダクト２３内には吹出口２５の近傍に縦ルーバ６１及び横ルーバ６２が配される。縦ルーバ６１は回動自在に設けられ、吹出口２５から吹き出される空気の左右方向の風向を可変する。横ルーバ６２は回動自在に設けられ、吹出口２５から吹き出される空気の上下方向の風向を可変する。
【０００８】
熱交換器３は室外機（不図示）に設けた圧縮機（不図示）に連結され、圧縮機の駆動により冷媒管を冷媒が流通して冷凍サイクルが運転される。冷凍サイクルの低温側または高温側に配された熱交換器３と熱交換した空気がクロスフローファン４によって室内に送出される。これにより、冷房運転または暖房運転が行われる。
【０００９】
図１４はクロスフローファン４のファン特性及び空気流路の送風抵抗曲線を示している。縦軸及び横軸はそれぞれ静圧及び流量を示し、図中、Ｆ０がファン特性、Ｒ０が送風抵抗曲線を示している。送風抵抗曲線は静圧をＰとして流量をＱとすると、Ｐ＝αＱ2で表わされる。αは送風抵抗曲線の係数である。
【００１０】
同図によるとファン特性Ｆ０はサージ領域Ｓ０を有し、動作点Ａ０はサージ領域Ｓ０よりも流量が多い側に設定される。動作点Ａ０の近傍の流量の空気を送出して室内の空気調和が行われる。
【００１１】
一方、冷暖房の最大能力を大きくするために、熱交換器３の冷媒管を２列から例えば３列に増やして熱交換量を増加させるような空気調和機が知られている。この時、送風抵抗曲線の係数αが大きくなるため、送風抵抗曲線が図１４のＲ１に示すように急峻に立ち上がる。これにより、ファン特性Ｆ０のサージ領域Ｓ０に動作点Ａ０’が形成される。サージ領域Ｓ０に動作点Ａ０’が配されると翼の回りでの空気の流れの剥離が著しく大きくなる。このため、静圧Ｐが低下してクロスフローファン４の出力が低下する。
【００１２】
この問題を解決するために翼の湾曲を小さくするとファン特性が図１４のＦ１に示すようになり、サージ領域Ｓ１が流量の小さい側に配置される。これにより、動作点Ａ１をサージ領域Ｓ１よりも流量の多い側に形成してクロスフローファン４の出力を向上することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２６３３８１号公報（第５頁−第１５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−２８０２８８号公報（第２頁−第４頁、第１図）
【特許文献３】特開２００１−１９３９５６号公報（第２頁−第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
近年、空気調和機の省エネルギー化のニーズが高く、冷暖房能力を高く維持して従来よりも更に送風効率の高い空気調和機が求められる。
【００１５】
本発明は、送風効率を向上して省エネルギー化を図ることのできる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、
回転方向前方が凹面に湾曲した複数の翼を放射状に有して筐体内に横設されるクロスフローファンと、
前記クロスフローファンを囲んで配置されるとともに少なくとも一部に冷媒管が３列以上並設される熱交換器と、
前記クロスフローファンの前方に配されて前後に延びる上部案内面と、前記クロスフローファンの後方から下方に延びて前記上部案内面に対向する下部案内面とを上下を囲まれて前記クロスフローファンから送出される空気を室内に吹き出す吹出し通風路と、
を備え、前記翼は翼弦長に対する最大キャンバーの比が０．１５５〜０．２２であり、
前記上部案内面の後端から前端までの沿面距離と、前記上部案内面の後端に接した鉛直線と前記下部案内面との交点から前記下部案内面の前端までの沿面距離と、の平均値から成る風路長が前記クロスフローファンの直径の１．６倍以上であることを特徴としている。
【００１７】
この構成によると、クロスフローファンの駆動によって軸方向に延びた複数の翼が回転し、筐体内に流入した室内の空気が熱交換器と熱交換する。熱交換後の空気はクロスフローファンの下流の吹出し通風路を流通して室内に吹き出される。吹出し通風路は筐体に一体のダクトにより形成してもよく、ダクトの先端を延長する可動の板状部材を設けてもよい。
【００１８】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記クロスフローファンから送出される空気が流通して前記筐体内部と一体の送出ダクトと、前記送出ダクトの下壁の前端に配された向きを可変の風路延長板とを設け、前記下部案内面の後部が前記下壁から成るとともに、前記下部案内面の前部が前記風路延長板から成ることを特徴としている。
【００１９】
この構成によると、熱交換後の空気は筐体と一体に形成してクロスフローファンの下流に配された送出ダクトを流通する。送出ダクトの下壁の前端には回動等によって向きが可変の風路延長板が設けられる。風路延長板が送出ダクトの下壁に連続して吹出し通風路の風路長が延長される。
【００２０】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記送出ダクトの前方上部に向きを可変の風向板を設け、前記風路延長板及び前記風向板を略鉛直下方に向けて配置するとともに前記風向板の一端を前記送出ダクトの上壁に近接し、前記上部案内面の後部が前記上壁から成るとともに、前記上部案内面の前部が前記風向板から成ることを特徴としている。
【００２１】
この構成によると、送出ダクトを流通する空気は略鉛直下方に向けた風路延長板及び風向板に沿って真下方向に導かれる。この時、風向板の一端が送出ダクトの上壁に近設して吹出し通風路の風路長が延長される。
【００２２】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記クロスフローファンから送出される空気が流通して前記筐体内部と一体の送出ダクトと、前記送出ダクトの前方上部に配されて向きを可変の風路延長板を設け、前記上部案内面の後部が前記送出ダクトの上壁から成るとともに、前記上部案内面の前部は前記上壁に連続して配置される前記風路延長板から成ることを特徴としている。
【００２３】
この構成によると、熱交換後の空気は筐体と一体に形成されるとともにクロスフローファンの下流に配された送出ダクトを流通する。送出ダクトの前方上部には回動等によって向きが可変の風路延長板が設けられる。風路延長板を送出ダクトの上壁に連続して配置することにより、吹出し通風路の風路長が延長される。風路延長板を上壁に取り付けてもよく、所定角度で上壁に近接する風向板により形成してもよい。
【００２４】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記熱交換器に面して配される集塵フィルターを定期的に清掃するフィルター清掃部を備えたことを特徴としている。この構成によると、筐体内に流入する空気は集塵フィルターにより集塵され、塵埃を除去された空気が熱交換器と熱交換してクロスフローファンを通過する。集塵フィルターに捕集された塵埃はフィルター清掃部によって定期的に除去され、集塵フィルターの通気抵抗が所定の範囲に維持される。
【００２５】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記吹出し通風路を流通する気流の向きを可変する風向板を設け、前記風向板によって斜め上方に空気を吹出すことを特徴としている。
【００２６】
また本発明は、上記構成の空気調和機において、前記吹出し通風路を流通する気流を上下方向に異なる向きに可変する第１、第２風向板を左右に分割して設けたことを特徴としている。この構成によると、例えば、吹出し通風路を流通する左側の気流は第１風向板によって斜め上方に送出され、右側の気流は第２風向板によって斜め下方に送出される。第１、第２風向板を同じ向きに配置してもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、熱交換器の少なくとも一部が３列以上の冷媒管を有する場合にクロスフローファンの翼の翼弦長に対する最大キャンバーの比が０．１５５〜０．２２であり、吹出し通風路の上部案内面の後端よりも前方の風路長がクロスフローファンの直径の１．６倍以上であるので、空気調和機の送風効率を向上することができる。これにより、空気調和機の動作点を従来と同じにしてクロスフローファンの回転数を低下させることや、空気調和機の動作点を流量の大きい側にして圧縮機の停止期間を長くすることができる。従って、空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
また本発明によると、吹出し通風路の下部案内面が筐体と一体の送出ダクトの下壁と風路延長板とから成るので、上部案内面の後端よりも前方の風路長を容易に長くすることができる。また、風路延長板により所望の方向へ空気を導くことができるとともに、送出ダクトの前面を閉じて不使用時の空気調和機の美感を向上することができる。
【００２９】
また本発明によると、風路延長板を略鉛直下方に向けて配置し、送出ダクトの上壁に近接する風向板を略鉛直下方に向けて配置するので、空気を下方に導いて暖房運転時に床面を容易に暖めることができる。また、吹出し通風路が屈曲して圧力損失が大きくなっても、上部案内面の後端よりも前方の風路長を長くして空気調和機の送風効率を向上することができる。
【００３０】
また本発明によると、吹出し通風路の上部案内面が筐体と一体の送出ダクトの上壁と風路延長板とから成るので、上部案内面の後端よりも前方の風路長を容易に長くすることができる。また、風路延長板により所望の方向へ空気を導くことができる。
【００３１】
また本発明によると、集塵フィルターを定期的に清掃するフィルター清掃部を備えたので、集塵フィルターの通気抵抗が所定の範囲に維持される。従って、流路の圧力損失増加によって動作点がサージ領域に形成されることを防止し、クロスフローファンの出力を高く維持することができる。
【００３２】
また本発明によると、吹出し通風路を流通する気流の向きを可変する風向板によって斜め上方に空気を吹出すので、気流が屈曲して圧力損失が大きくなっても、上部案内面の後端よりも前方の風路長を長くして空気調和機の送風効率を向上することができる。
【００３３】
また本発明によると、吹出し通風路を流通する気流を上下方向に異なる向きに可変する第１、第２風向板を左右に分割して設けたので、吹出し通風路の一方が屈曲して圧力損失が大きくなっても、送風効率を向上することができる。従って、左右の風量差を小さくして室内を均一に空気調和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図１３に示す従来例と同一の部分は同一の符号を付している。図１は第１実施形態の空気調和機の室内機の側面断面図を示している。室内機１は背面２２に懸架部（不図示）を有して室内の壁面に取付けられる筐体２を有している。筐体２の前面及び上面は装飾処理が施された外装パネル２１により覆われる。外装パネル２１により室内機１の美感が向上される。外装パネル２１の上面には吸込口２４が設けられる。外装パネル２１の前面に吸込口２４を設けてもよい。
【００３５】
筐体２内には回転軸が水平なクロスフローファン４が横設される。クロスフローファン４は矢印Ｂ方向に回転し、回転方向前方が凹面に湾曲した複数の翼４１が放射状に設けられる。
【００３６】
クロスフローファン４の上方にはクロスフローファン４の前方及び後方を囲む熱交換器３が配される。熱交換器３は複数のモジュール３ａを連結して屈曲した所謂λ型に形成され、各モジュール３ａには３列に並設された直径５ｍｍまたは７ｍｍの冷媒管３ｂが配される。
【００３７】
熱交換器３は室外機（不図示）に設けた圧縮機（不図示）に連結され、圧縮機の駆動により冷媒管３ｂを冷媒が流通して冷凍サイクルが運転される。冷凍サイクルの低温側または高温側に配された熱交換器３と熱交換した空気がクロスフローファン４によって室内に送出される。
【００３８】
熱交換器３と吸込口２４との間には集塵フィルター５が配される。集塵フィルター５により吸込口２４から筐体２内に流入した空気中の塵埃が捕集される。
【００３９】
筐体２はクロスフローファン４のファンケーシングを成し、クロスフローファン４から送出された空気が流通する送出ダクト２３を一体に形成する。送出ダクト２３は互いに対向する上壁２３ａ及び下壁２３ｂにより上下を囲まれ、屈曲して筐体２の前方下部に吹出口２５を開口する。
【００４０】
送出ダクト２３の下壁２３ｂはクロスフローファン４の後方から下方に延びたスクロール形状に形成される。送出ダクト２３の上壁２３ａはクロスフローファン４の前方に配されて前後に延びて形成される。上壁２３ａの後端にはクロスフローファン４に対向して下方が後方に傾斜するスタビライザ部２６が設けられる。スタビライザ部２６によってクロスフローファン４によって形成される渦の位置を安定させる。
【００４１】
送出ダクト２３内には吹出口２５の近傍に縦ルーバ６１及び横ルーバ６２（風向板）が配される。縦ルーバ６１は左右に回動自在に設けられ、吹出口２５から吹き出される空気の左右方向の風向を可変する。横ルーバ６２は上下に回動自在に設けられ、吹出口２５から吹き出される空気の上下方向の風向を可変する。
【００４２】
送出ダクト２３の下壁２３ａの前端には風路延長板７が回動自在に設けられる。送出ダクト２３、風路延長板７及び横ルーバ６２によってクロスフローファン４から送出される空気を室内に吹き出す吹出し通風路２８が形成される。吹出し通風路２８は空気を案内する上部案内面２８ａ及び下部案内面２８ｂにより上下が囲まれる。
【００４３】
即ち、同図に示すように横ルーバ６２を前方が下方になるように傾斜して配置して風路延長板７を下壁２３ａに沿って配置すると、前方下方に空気が吹き出される。これにより、室内中央に向けて冷気または暖気が吹き出されて冷房運転や暖房運転が行われる。この時、吹出し通風路２８の上部案内面２８ａは送出ダクト２３の上壁２３ａから成り、下部案内面２８ｂは送出ダクト２３の下壁２３ｂ及び風路延長板７から成る。
【００４４】
また、図２に示すように、横ルーバ６２及び風路延長板７を略鉛直下方に向けて配置することにより、略真下方向に空気が吹き出される。これにより、暖房運転時に床面を暖めることができる。この時、吹出し通風路２８の上部案内面２８ａは送出ダクト２３の上壁２３ａ及び上壁２３ａに一端が近接する横ルーバ６２から成る。下部案内面２８ｂは送出ダクト２３の下壁２３ｂ及び風路延長板７から成る。
【００４５】
尚、空気調和機の不使用時には図３に示すように風路延長板７によって吹出口２５が閉じられる。これにより、室内機１の美感を向上することができる。
【００４６】
図４はクロスフローファン４の翼４１の断面形状を示している。翼４１は回転方向前方の正圧面４２が凹面で後方の負圧面４３が凸面に形成され、翼型中心線Ｃが湾曲する。また、翼４１の前端４５と後端４６とを結ぶ翼弦４７の翼弦長Ｍに対する最大キャンバーＮの比Ｎ／Ｍ（以下、「湾曲度」という）が０．１５５〜０．２２になっている。
【００４７】
図５は吹出口２５近傍の詳細図を示している。吹出し通風路２８は上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌ（以下、単に「風路長Ｌ」という場合がある。）がクロスフローファン４の直径Ｄ（図１参照）の１．６倍以上になっている。風路長Ｌは、上部案内面２８ａの後端２８ｃから前端までの沿面距離Ｘ（＝Ｘ１＋Ｘ２）と、上部案内面２８ａの後端２８ｃに接した鉛直線Ｖと下部案内面２８ｂとの交点２８ｄから下部案内面２８ｂの前端までの沿面距離Ｙと、の平均値（＝（Ｘ＋Ｙ）／２）から成る。
【００４８】
吹出し通風路２８は上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方で気流が直線状になり、流路損失が低減される。従って、吹出し通風路２８は上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方に、流路損失を低減するディフューザを構成する。このため、上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌを長くするとディフューザ効果によって流路損失が大きく低減され、送風効率が向上する。
【００４９】
図６は本実施形態の空気調和機の送風効率と翼４１の湾曲度との関係を示している。縦軸は送風効率（単位：％）であり、横軸は湾曲度である。熱交換器３の冷媒管３ｂは３列であり、送風抵抗曲線の係数αは０．２３４になっている。図中、Ｇ１は風路長Ｌが１．６Ｄである。Ｇ２は前述の図１３に示す従来例と同様の流路の場合を示し、風路長Ｌが０．８Ｄである。送風効率はＧ２の最大値を１００％としている。また、Ｇ１’はＧ１からディフューザ効果による送風効率の向上分を差し引いた換算値を示している。
【００５０】
尚、送風効率は送風に係わるエネルギーの出力と入力との比（［出力］／［入力］）を示し、［動圧（流れのエネルギー）］／［消費電力］により得られる。また、ディフューザ効果による送風効率の向上分は、吹出し通風路２８における動圧（流れのエネルギー）の損失をディフューザの圧力回復効果によって回避される分を示す。
【００５１】
従って、上記の換算値は流れのエネルギー全体のうち上記回復によるエネルギーの比率分を差し引いた残りのエネルギーの比率分の値になっている。即ち、Ｇ１での送風効率を［流れのエネルギー全体］／［消費電力］とすると、Ｇ１´では［ディフューザによって回復したエネルギー以外の流れのエネルギー］／［消費電力］である。
【００５２】
図７は熱交換器３の冷媒管３ｂが２列の場合の空気調和機の送風効率と翼４１の湾曲度との関係を示している。縦軸は送風効率（単位：％）であり、横軸は翼４１の湾曲度である。送風抵抗曲線の係数αは０．０９８になっている。図中、Ｇ３は本実施形態と同様に風路長Ｌが１．６Ｄである。Ｇ４は前述の図１３に示す従来例を示し、風路長Ｌが０．８Ｄである。送風効率はＧ４の最大値を１００％として記載している。また、Ｇ３’はＧ３からディフューザ効果による送風効率の向上分を差し引いた換算値を示している。
【００５３】
図７によると、熱交換器３の冷媒管３ｂが２列の場合は流路の圧力損失が小さく、送風抵抗曲線の係数αが小さくなる。流路の圧力損失が低いと翼４１の湾曲度を大きくしても負圧面４３での空気の流れの剥離が発生しにくい。このため、湾曲度が大きい領域まで送風効率の低下が抑制され、送風効率が最大となる湾曲度は風路長Ｌが１．６Ｄ（Ｇ３）の場合と０．８Ｄの場合（Ｇ４）とで略同じ値になる。
【００５４】
一方、図６によると、熱交換器３の冷媒管３ｂが３列の場合は流路の圧力損失が大きく、送風抵抗曲線の係数αが大きくなる。このため、風路長Ｌが０．８Ｄの場合（Ｇ２）は湾曲度を大きくすると翼４１の負圧面４３で空気の流れの剥離が発生する。これにより、送風効率が最大となる湾曲度は０．１６７になっている。
【００５５】
これに対して、風路長Ｌが１．６Ｄの場合（Ｇ１）は翼４１の湾曲度が大きい領域まで送風効率が低下せず、負圧面４３での空気の流れの剥離が抑制されている。これにより、送風効率が最大となる湾曲度は０．１９７になっている。
【００５６】
従って、風路長Ｌを１．６Ｄとして翼４１の湾曲度を０．１５５〜０．２２の範囲にすることにより、従来（Ｇ２）よりも送風効率を向上することができる。尚、翼４１の湾曲度を０．１８〜０．２１の範囲にするとより望ましい。
【００５７】
図８は本実施形態の空気調和機のクロスフローファン４のファン特性及び空気流路の送風抵抗曲線を示している。縦軸及び横軸はそれぞれ静圧及び流量を示している。送風抵抗曲線Ｒ１及びファン特性Ｆ１は前述の図１４と同一である。また、ファン特性Ｆ２は風路長Ｌが１．６Ｄ、湾曲度が０．１９７の場合を示している。ファン特性Ｆ３は風路長Ｌが１．６Ｄ、湾曲度が０．１５５の場合を示している。
【００５８】
本実施形態は風路長Ｌが長いためディフューザ効果によってファン特性Ｆ２、Ｆ３を有する。上記の通り図６のＧ１に示すように翼４１の湾極度を０．２２まで大きくしても、サージ領域Ｓ２、Ｓ３よりも流量の大きい側に動作点Ａ２、Ａ３が形成される。この時、風路長Ｌが０．８Ｄ（ファン特性Ｆ１）の従来の空気調和機の動作点Ａ１よりも動作点Ａ２、Ａ３は流量の大きい側に形成される。従って、本実施形態の送風効率が向上している。
【００５９】
また、ファン特性Ｆ２（湾曲度：０．１９７）の場合は動作点Ａ２がファン特性Ｆ３（湾曲度：０．１５５）の動作点Ａ３よりも流量が大きい側に形成される。このため、前述の図６で示した通り送風効率は向上する。一方、サージ領域Ｓ２のピークと動作点Ａ２との流量差Ｅは送風抵抗曲線Ｒ１の変動に対する余裕度になり、ファン特性Ｆ３の場合の方がファン特性Ｆ２の場合よりも余裕度が大きい。
【００６０】
送風抵抗曲線Ｒ１の変動は集塵フィルター５の目詰まり、横ルーバ６２の向き、風路延長板７の向き等によって係数αが変動することにより生じる。従って、図６に示す最大の送風効率に近い送風効率が得られる湾曲度で送風抵抗曲線Ｒ１の変動量に応じた流量差Ｅを確保できる翼４１を選択するとよい。
【００６１】
図９は送風効率が最大となる湾曲度と上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌとの関係を示す図である。縦軸は送風効率が最大となる湾曲度であり、横軸は風路長Ｌである。風路量Ｌはクロスフローファン４の直径Ｄに対する比で示している。同図によると、風路長Ｌが１．６Ｄ以上で送風効率が最大となる湾曲度が収束する。
【００６２】
即ち、風路長Ｌが１．６Ｄ以上になると、翼４１の負圧面４３での空気の流れの剥離が充分抑制されている。従って、上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌをクロスフローファン４の１．６倍以上にすることによって空気の流れの剥離がなく高い送風効率を得ることができる。尚、上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌをクロスフローファン４の１．６〜１．７倍にすると、筐体２の容積効率を低下させずに送風効率を向上できるのでより望ましい。
【００６３】
前述の図２に示すように略真下方向に空気を吹き出す場合には吹出し通風路２８が屈曲するため圧力損失が更に大きくなる。この時、吹出し通風路２８の上部案内面２８ａの後部は送出ダクト２３の上壁２３ａから成り、前部は上壁２３ａに近接して配された横ルーバ６２により形成される。
【００６４】
このため、上部案内面２８ａの後端２８ｃから前端までの沿面距離Ｘは上部案内面２８ａの後端２８ｃから横ルーバ６２の近接する点までの沿面距離Ｘ３＋Ｘ２（図４参照）と、横ルーバ６２の近接する点から横ルーバの先端までの沿面距離Ｘ４との和になる。即ち、Ｘ＝Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４となる。
【００６５】
また、下部案内面２８ｂは送出ダクト２３の下壁２３ｂ及び風路延長板７から成る。このため、上部案内面２８ａの後端２８ｃに接した鉛直線Ｖと下部案内面２８ｂとの交点２８ｄから下部案内面２８ｂの前端までの沿面距離Ｙは、交点２８ｄから送出ダクト２３の前端までの沿面距離Ｙ１と、風路延長板７の沿面距離Ｙ２との和になる。即ち、Ｙ＝Ｙ１＋Ｙ２となる。
【００６６】
吹出し通風路２８の屈曲により流路の圧力損失が大きくなるため、サージ領域Ｓ２に動作点Ａ２が形成されないように翼４１の湾曲度が選択される。この時、上記と同様に翼４１の湾曲度を大きくしても負圧面４３での空気の流れの剥離が抑制される。
【００６７】
本実施形態によると、熱交換器３が３列の冷媒管３ｂを有して流路の圧力損失が大きい場合にクロスフローファン４の翼４１の翼弦長Ｍに対する最大キャンバーＮの比Ｎ／Ｍが０．１５５〜０．２２であり、吹出し通風路２８の上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌがクロスフローファン４の直径Ｄの１．６倍以上であるので、空気調和機の送風効率を向上することができる。これにより、空気調和機の動作点を従来と同じにしてクロスフローファン４の回転数を低下させることや、空気調和機の動作点を流量の大きい側にして圧縮機の停止期間を長くすることができる。従って、空気調和機の省エネルギー化を図ることができる。
【００６８】
尚、熱交換器３の一部の冷媒管３ｂが３列であってもよく、冷媒管３ｂが４列以上並設されていてもよい。
【００６９】
また、吹出し通風路２８の下部案内面２８ｂが筐体２と一体の送出ダクト２３の下壁２３ｂと風路延長板７とから成るので、上部案内面２８の後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌを容易に長くすることができる。また、風路延長板７により所望の方向へ空気を導くことができるとともに、送出ダクト２３の前面を閉じて不使用時の空気調和機の美感を向上することができる。
【００７０】
また、風路延長板７を略鉛直下方に向けて配置し、送出ダクト２３の上壁２３ａに近接する横ルーバ６２（風向板）を略鉛直下方に向けて配置するので、空気を下方に導いて暖房運転時に床面を容易に暖めることができる。また、吹出し通風路２８が屈曲して圧力損失が大きくなっても、上部案内面２８の後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌを長くして空気調和機の送風効率を向上することができる。
【００７１】
尚、風路延長板７を送出ダクト２３の上壁２３ａに設けてもよい。これにより、吹出し通風路２８の上部案内面２８ａが送出ダクト２３の上壁２３ａと風路延長板７とから成る。従って、上部案内面２８の後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌを容易に長くすることができる。また、風路延長板７により所望の方向へ空気を導くことができる。
【００７２】
本実施形態において、熱交換器３は冷媒管３ｂが５ｍｍ菅及び７ｍｍ菅の一方または両方で構成されることを想定している。但し、さらに大能力の空気調和機（例えば冷房能力６ｋＷｈクラス以上）においては、圧縮機乃至熱交換器３を循環する冷媒量を多くする必要性がある。このため、より径の大きい２分管もしくは３分菅を２列にして熱交換器が構成されることがある。
【００７３】
このような２分管や３分菅で構成される熱交換器においては、菅径の増大に伴う流路断面積の縮小により冷媒管が２列であっても送風抵抗が極めて大きくなる。このため、５ｍｍ菅や７ｍｍ菅を３列にした熱交換器と同等以上の通風抵抗が生じる。従って、２分管や３分菅が２列の熱交換器を備えた大能力の空気調和機においても本実施形態の風路長及び翼形状を適用することにより、同様もしくはより高い効果を奏することができる。
【００７４】
次に、図１０は第２実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は集塵フィルター５を定期的に清掃するフィルター清掃部９が設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００７５】
フィルター清掃部９は外装パネル２１に取り付けられ、外装パネル２１に沿って可動する。フィルター清掃部９の一面は集塵フィルター５に当接し、外装パネル２１に沿って移動する際に集塵フィルター５と摺動して塵埃を除去する。フィルター清掃部９を定期的に駆動することによって集塵フィルター５の目詰まりが所定量以下に維持される。
【００７６】
これにより、集塵フィルター５の通気抵抗が所定の範囲に維持される。従って、流路の圧力損失増加によって動作点Ａ２がサージ領域Ｓ２に形成されることを防止し、クロスフローファン４の出力を高く維持することができる。
【００７７】
また、集塵フィルター５の目詰まりによる通気抵抗が所定の範囲に維持されることから、設計時点において通気抵抗の最大値を予め見積もることができる。このため、従来においては動作点とサージ領域のピークとの流量差を充分な余裕を持って設定していたものが、本実施形態では動作点とサージ領域のピークとの流量差をあらかじめ設計時点で考慮できる。このため、前述の図８のファン特性Ｆ２のように風路長Ｌを長くした上でかつ翼４１の湾曲度を許容限度まで大きくし、サージの恐れなく送風効率を最大限高めることができる。
【００７８】
また、集塵フィルター５はフィルター清掃部９により清掃されるため網目を細かくしてもよい。この時、流路の圧力損失が大きくなるが、風路長Ｌ及び翼４１の湾曲度を前述の範囲にすることによって送風効率を向上できる。
【００７９】
次に、図１１は第３実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に対して風路延長板７（図１参照）が省かれ、送出ダクト２３の下壁２３ｂが長く形成される。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００８０】
風路延長板７が省かれるため、クロスフローファン４から送出される空気を室内に吹き出す吹出し通風路２８の下部案内面２８ｂは送出ダクト２３の下壁２３ｂから成っている。そして、送出ダクト２３の下壁２３ｂを長く形成して上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌをクロスフローファン４の直径Ｄの１．６倍以上にしている。
【００８１】
横ルーバ６２は先端を上方に向けて配置することができ、斜め上方に空気を吹出すことができる。この時、気流が屈曲して圧力損失が大きくなっても、上部案内面２８ａの後端２８ｃよりも前方の風路長Ｌを長くして翼４１の湾曲度を前述の範囲にすることにより、空気調和機の送風効率を向上することができる。
【００８２】
次に、図１２は第４実施形態の空気調和機の室内機を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は吹出口２５から上下方向に異なる向きに風向を可変する横ルーバ６２ａ、６２ｂが左右に分割して設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００８３】
横ルーバ６２ａ、６２ｂ（第１、第２風向板）はそれぞれを回転駆動する駆動モータ（不図示）が設けられる。これにより、例えば、横ルーバ６２ａによって吹出口２５の左部から正面に空気が吹き出され、横ルーバ６２ｂによって吹出口２５の右部から下方に空気が吹き出される。
【００８４】
この時、下方に空気を吹き出す右側では流路が屈曲して圧力損失が大きくなるため、吹出口２５の左右で風量の差が大きくなる。しかし、風路長Ｌ及び翼４１の湾曲度を前述の範囲にすることによって送風効率を向上できる。従って、左右の風量差を小さくして室内を均一に空気調和することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によると、クロスフローファンを有する空気調和機に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図
【図２】本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の下方送出時を示す側面断面図
【図３】本発明の第１実施形態の空気調和機の不使用時の室内機を示す側面断面図
【図４】本発明の第１実施形態の空気調和機のクロスフローファンの翼を示す側面断面図
【図５】本発明の第１実施形態の空気調和機の室内機の吹出口近傍の詳細を示す側面断面図
【図６】本発明の第１実施形態の空気調和機の送風効率と翼の湾曲度との関係を示す図
【図７】熱交換器の冷媒管が２列の空気調和機の送風効率と翼の湾曲度との関係を示す図
【図８】本発明の第１実施形態の空気調和機の静圧と流量との関係を示す図
【図９】本発明の第１実施形態の空気調和機の送風効率最大時の翼の湾曲度と風路長との関係を示す図
【図１０】本発明の第２実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図
【図１１】本発明の第３実施形態の空気調和機の室内機を示す側面断面図
【図１２】本発明の第４実施形態の空気調和機の室内機を示す斜視図
【図１３】従来の空気調和機を示す側面断面図
【図１４】従来の空気調和機の静圧と流量との関係を示す図
【符号の説明】
【００８７】
１    室内機
２    筐体
３    熱交換器
３ａ  モジュール
３ｂ  冷媒管
４    クロスフローファン
５    集塵フィルター
７    風路延長板
９    フィルター清掃部
２３    送出ダクト
２３ａ  上壁
２３ｂ  下壁
２４    吸込口
２５    吹出口
２６    スタビライザ部
２８    吹き出し通風路
２８ａ  上部案内面
２８ｂ  下部案内面
４１    翼
６１    縦ルーバ
６２、６２ａ、６２ｂ  横ルーバ
【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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