(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、
２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（７２）と、
室内へ送風される前記空気を案内するフラップ（５４，５８）と、
前記フラップ（５４，５８）の向きと前記超音波発生器（７２）の向きとを変える方向変更手段（９）と、
を備える空気調和機。
【請求項２】
前記超音波発生器（７２）は、前記フラップ（５４，５８）に取り付けられている、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、
２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（７２）と、
前記超音波を２以上の方向へ反射する反射体（１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、を備える空気調和機。
【請求項４】
前記反射体（１２ｃ，１２ｄ）は、
前記超音波を反射する反射板（１２０ｃ，１２０ｄ）と、
前記反射板（１２０ｃ，１２０ｄ）の向きを変える反射板方向変更手段（９，１３）と、
を有する、
請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記反射板（１２０ｄ）は、室内へ送風される前記空気を案内するフラップ（５４，５８）であり、
前記反射板方向変更手段は、前記空気の送風方向を変えるために前記フラップ（５４，５８）の向きを変えるフラップ方向変更手段（９）である、
請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記反射体（１２ｃ）は、
反射板（１２０ｃ）で構成される複数の面を有する多面体(１４ｃ)と、
前記多面体を回動させる回動手段（１３）と、
を有する、
請求項３に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、調和された空気を室内へ送風することにより居住者の快適感を向上させている。例えば、エアコンでは、冷風や温風を室内へ送風することにより室内の温度を居住者にとって快適な温度に保つことができる。また、空気清浄機では、導入した空気から塵や埃などの異物を除去した清浄空気を室内へ送風することにより、室内の空気を清浄に保ち居住者の快適感を向上させている。さらに、近年では、調湿機能、脱臭機能、マイナスイオン発生機能などを備えた空気調和機が登場し、室内を居住者にとって快適なものにしている。
【０００３】
ところで、近年、人間の可聴音域である約２０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲を越える高周波成分を含んだ音には、それを除外した音に比べて、人間の快適感を向上させる効果（ハイパーソニック・エフェクト）があるという報告がされている（大橋ら、「ハイパーソニック・エフェクトについて」、電子情報通信学会技術研究報告、ｓｐ９６−１１２（１９９７−０２）、参照）。ここでは、２６ｋＨｚを超える高周波成分は、それ単独では人間に音として聞こえないにもかかわらず、それを含んだ音は、それを除外した音に比べて、脳波α波ポテンシャルを統計的に有意に増大させるとともに、共存する可聴音をより快適に感受させる効果を持つことが見出されている。α波は、人間が目を閉じ安静にリラックスしているとき等に増大する脳波であることが知られており、ハイパーソニック・エフェクトにより人間の快適感が向上すると考えられている。
【０００４】
このような、２０ｋＨｚ以上の人間の可聴音域を越える高周波成分を含んだ音は、自然環境に多く含まれているが、コンクリート等に囲まれた室内の空間ではほとんど存在しない。従って、上述した空気調和機による空気調和の対象となる室内空間においては、そのような音はほとんど存在せず、ハイパーソニック・エフェクトによる快適感の向上は、ほとんど期待できない。
【０００５】
そこで本願出願人は、先に出願した特願２００２−０８９１４９号特許出願において示されている空気調和機を案出している。
この出願にかかる空気調和機は、２０ｋＨｚ以上の超音波を発生させる超音波発生器を備える空気調和機である。このような空気調和機により超音波を室内に発生させれば、居住者の快適感をさらに向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような空気調和機を用いて超音波を室内へ発信する場合、超音波を室内の広い範囲に拡散させることが望ましい。超音波が室内の広い範囲に拡散すれば、居住者が室内のどのような場所にいても、居住者に超音波を十分に到達させることができる。これにより、居住者の位置による影響を低減し、より安定して居住者の快適感を向上させることができる。
【０００７】
しかし、超音波は強い指向性を有しているため、拡散しにくいという性質がある。したがって、空気調和機に超音波発生器を備え付けて超音波を発生させたとしても、超音波が十分に拡散せず、居住者の位置によっては超音波が十分に到達しないこともありうる。
本発明の課題は、超音波を拡散させることができる空気調和機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気調和機は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、超音波発生器と、フラップと、方向変更手段とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。フラップは、室内へ送風される空気を案内する。方向変更手段は、フラップの向きと超音波発生器の向きとを変える。
【０００９】
この空気調和機では、フラップの向きを変える方向変更手段が、超音波発生器の向きも変えることができる。このため、超音波発生器は、１つの方向だけではなく、他の方向へも超音波を発信することができる。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項２に記載の空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機であって、超音波発生器はフラップに取り付けられている。
【００１０】
この空気調和機では、超音波発生器がフラップに取り付けられているため、フラップの向きの変更に伴って超音波発生器の向きも変わる。このため、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項３に記載の空気調和機は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、超音波発生器と反射体とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。反射体は、超音波を２以上の方向へ反射する。
【００１１】
この空気調和機では、超音波発生器が超音波を発信すると、反射体が超音波を２以上の方向へと反射する。このため、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項４に記載の空気調和機は、請求項３に記載の空気調和機であって、反射体は、反射板と反射板方向変更手段とを有する。反射板は超音波を反射する。反射板方向変更手段は、反射板の向きを変える。
【００１２】
この空気調和機では、反射板方向変更手段が反射板の向きを変える。このため、反射体は、超音波発生器から発信された超音波を２以上の方向へ反射することができる。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項５に記載の空気調和機は、請求項４に記載の空気調和機であって、反射板は、室内へ送風される空気を案内するフラップであり、反射板方向変更手段は、空気の送風方向を変えるためにフラップの向きを変えるフラップ方向変更手段である。
【００１３】
空気調和機には、フラップ方向変更手段によりフラップの向きを変えて空気の送風方向を変えることができるものがある。このような空気調和機は、室内の広い範囲に調和空気を出すことができ、居住者の快適感を向上させることができる。
本発明にかかる空気調和機では、このような向きが変わるフラップが超音波を反射する。このため、フラップの向きが変更されることにより、超音波発生器から発信された超音波が２以上の方向へ反射する。これにより、この空気調和機は、超音波を拡散させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の空気調和機は、請求項３に記載の空気調和機であって、反射体は、反射板で構成される複数の面を有する多面体と、多面体を回動させる回動手段とを有する。
この空気調和機では、多面体が回動することにより、多面体の面を構成する反射板がその向きを変える。このため、超音波発生器から発信された超音波は２以上の方向へと反射される。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
〈空気調和機の構成〉
図１に、本発明の第１実施形態が採用された空気調和機１を示す。
この空気調和機１は、冷暖房や調湿が行われた調和空気を室内へ送風し、室内の空気の調和を行う装置である。
【００１６】
空気調和機１は、室内の壁面等に取り付けられる室内機２ａと、室外に設置される室外機３とを備えている。室外機３には、室外熱交換器（図示せず）、圧縮機や室外機制御部等の電装品３１（図３参照）等が室外機ケーシング３０に収納されている。また、室外機３と室内機２ａとは、冷媒配管４により接続されている。
【００１７】
室内機２ａの外観を図２に、制御ブロック図を図３に示す。
室内機２ａは、主として、室内機ケーシング５ａ、室内熱交換器や室内ファン（図示せず）、室内ファンを駆動するファンモータ６、超音波発生装置７、制御部８およびフラップ用モータ９とを備えている。
室内熱交換器は、室内機ケーシング５ａの内部に収容されており、室外熱交換器と冷媒配管４で接続されることにより冷媒回路を構成している。
【００１８】
室内ファンは、ファンモータ６により駆動され、後述する吸込み口５２から室内の空気を吸い込み、熱交換器で熱交換された空気を吹出し口５３から室内へと送る。
室内機ケーシング５ａは、主として、室内機２ａの前方正面から上面、下面および側面を覆う前面パネル５０ａと、後方に位置する底フレーム５１とから構成されている。
【００１９】
前面パネル５０ａは、吸込み口５２、吹出し口５３および垂直フラップ５４を有している。
吸込み口５２は、前面パネル５０ａの上面に設けられた多数のスリット状の開口である。この吸込み口５２を通って、室内の空気が室内機ケーシング５ａ内に取り込まれる。
【００２０】
吹出し口５３は、前面パネル５０ａの前面下部に室内機ケーシング５ａのほぼ全幅に亘って設けられた横長の開口である。吹出し口５３からは、調和された空気が吹出す。
垂直フラップ５４は、吹出し口５３に横方向に並んで配置されており、室内へ送風される調和空気を案内する。垂直フラップ５４は、フラップ用モータ９に図示しないレバー部材を介して連結されており、連動して垂直軸回りに回動することができる。これにより、室内機２ａは、吹出し口５３から送風される調和空気の向きを変えることができる。
【００２１】
超音波発生装置７は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる装置である。超音波発生装置７は、図３に示すように、主として、超音波用マイコン７０、増幅器７１および超音波発生素子７２により構成されている。
超音波用マイコン７０は、２０ｋＨｚ以上の超音波周波数の信号を発振する発振回路７００を有する。また、超音波用マイコン７０は、制御部８とコネクタ８０により接続されており、制御部８から超音波機能のオン・オフの制御を受ける。
【００２２】
増幅器７１は、超音波用マイコン７０と接続されており、超音波用マイコン７０から入力された超音波周波数の信号の電圧を増幅して出力する。
超音波発生素子７２は、増幅器７１により増幅された信号を超音波に変換する。超音波発生素子７２は、発音体に交流電圧を印加することにより発音体を振動させ、音波を発生させる素子である。この超音波発生素子７２に、超音波周波数の電圧を印加すると、発音体が超音波周波数で振動して超音波が発生する。
【００２３】
図２のIV−IV断面の一部を図４に示す。
ここでは、超音波発生素子７２が、複数の垂直フラップ５４の１つに取り付けられている。超音波発生素子７２は、垂直フラップ５４の室内に面するほうの一端に、超音波を発信する方向が室内へ向くように取り付けられている。
【００２４】
なお、図４では、超音波発生素子７２は、中央の垂直フラップ５４に取り付けられているが、複数の垂直フラップ５４のいずれに取り付けられてもよい。
制御部８は、図３に示すように、ファンモータ６、フラップ用モータ９、室温センサや湿度センサなどの各種のセンサ１０、入力ポート１１および室外機３内の電装品３１などと接続され、空気調和機１の冷暖房や調湿などの空気調和機能の制御を行う。また、制御部８は、フラップ用モータ９を制御することにより、垂直フラップ５４の向きを制御することができる。さらに、制御部８は、入力ポート１１を介してリモコンからの制御信号を受信する。リモコンからの制御信号としては、冷暖房のオン・オフ、温度設定、湿度設定、風向設定、超音波機能のオン・オフなどを制御する信号がある。
【００２５】
フラップ用モータ９は、室内機ケーシング５ａに収容されており、垂直フラップ５４を連結するレバー部材を駆動することにより垂直フラップ５４を回動させる。フラップ用モータ９は、周期的に回転方向を変えることにより、垂直フラップ５４を図２の左右方向にスイングさせる。これにより、フラップ用モータ９は、垂直フラップ５４とともに超音波発生素子７２の向きを変える（図４の破線矢印Ａ１，Ａ２参照）。
【００２６】
〈特徴〉
この空気調和機１では、調和空気の送風方向を変えるためにフラップ用モータ９が垂直フラップ５４を垂直軸５４０回りに回動させる（図４の破線参照。なお、破線の垂直フラップ５４は回動後の垂直フラップ５４を示す。）。超音波発生素子７２は、垂直フラップ５４の一端に取り付けられているため、超音波発生素子７２の向きが垂直フラップ５４の回動に伴って変わる。そして、垂直フラップ５４が回動する間、超音波発生素子７２から超音波が発信され続けると、広い範囲に超音波が拡散する。このため、この空気調和機１は、室内に超音波を拡散させることができる。そして、拡散された超音波は部屋の隅々まで行き渡り、居住者の快適感がハイパーソニック・エフェクトにより向上する。
【００２７】
なお、上記の超音波発生素子７２は、垂直フラップ５４に取り付けられているが、垂直フラップ５４とは別に超音波発生素子７２をフラップ用モータ９により回動させても上記の効果が得られる。
また、超音波発生素子７２ではなく、超音波発生装置７ごと垂直フラップ５４に取り付けてその向きを変えてもよい。
【００２８】
［第２実施形態］
〈構成〉
本発明の第２実施形態が採用された空気調和機の室内機２ｂを図５に示す。
この室内機２ｂでは、超音波発信口５６が、室内機ケーシング５ｂの前面パネル５０ｂの下方右側端に設けられている。この超音波発信口５６は、室内へ向けて発信される超音波が通る開口である。
【００２９】
図５のVI−VI断面の一部を図６に示す。
室内機２ｂは、図６に示すように、超音波発生素子７２と反射体１２ｂとを有している。超音波発生素子７２と反射体１２ｂとは、室内機ケーシング５ｂの内部に収容されており、超音波発信口５６に対向する位置に設けられている。
【００３０】
超音波発生素子７２は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる素子であり、第１実施形態にかかる超音波発生素子７２と同様の素子である。超音波発生素子７２は、超音波を発信する方向を超音波発信口５６に向けて配置されている。
反射体１２ｂは、第１反射板１２０ｂおよび第２反射板１２１ｂにより構成されている。第１反射板１２０ｂは、２枚の平板からなり、超音波発生素子７２と超音波発信口５６との間に設けられている。この第１反射板１２０ｂは、超音波発生素子７２から発信された超音波の進行方向と垂直な方向に対して角度をつけて配置され、かつ、超音波発生素子７２の中心線に対して対称に配置されている。第２反射板１２１ｂは、第１反射板１２０ｂの超音波発生素子７２側の垂直方向にそれぞれ配置されており、第１反射板１２０ｂで反射された超音波を超音波発信口５６へ向けて反射する。
【００３１】
他の構成については、第１実施形態にかかる空気調和機１と同様である。
〈特徴〉
この空気調和機では、超音波発生素子７２から発信された超音波は、まず第１反射板１２０ｂにより２方向（図６の破線矢印Ａ３，Ａ４）へ反射される。２方向へ分かれた超音波は、それぞれ第２反射板１２１ｂによりさらに超音波発信口５６へ向けて反射される（破線矢印Ａ５，Ａ６）。このように、超音波発生素子７２から発信された超音波は、反射体１２ｂにより２つの方向へ反射される。このため、この空気調和機は、室内の広い範囲に超音波を拡散させることができる。
【００３２】
なお、反射体１２ｂを構成する反射板を増やすことにより、さらに多くの方向へと超音波を反射させても良い。
［第３実施形態］
〈構成〉
第３実施形態にかかる空気調和機は、図７に示すように、超音波発生素子７２と、図６の反射体１２ｂに代わる反射体１２ｃを有している。
【００３３】
反射体１２ｃは、超音波を多方向に反射する装置であり、反射部材１４ｃと反射部材用モータ１３（図８参照）とを有している。
反射部材１４ｃは、８枚の反射板１２０ｃで構成される側面を有する８角柱であり、中心軸１４０ｃを中心に回動可能である。反射部材１４ｃは、側面が超音波発信口５６に対向するように配置されている。
【００３４】
反射部材用モータ１３は反射部材１４ｃを中心軸１４０ｃ回りに回動させる。反射部材用モータ１３は、図８に示すように、制御部８と接続されており、回転数を変化させることができる。
超音波発生素子７２は、反射部材１４ｃの側方に配置されており、反射部材１４ｃの側面に向けて超音波を発信する。
【００３５】
〈特徴〉
この空気調和機では、超音波発生素子７２から発信された超音波が、反射部材１４ｃの反射板１２０ｃの１つにより反射され超音波発信口５６から室内へ発信される（破線矢印Ａ７）。この反射板１２０ｃは、反射部材１４ｃの中心軸１４０ｃを中心に回転することにより（図中の矢印Ａ８）、超音波を反射する向きを変える。反射板１２０ｃがさらに回動し、超音波発生素子７２に対向する位置から去ると、次の反射板１２０ｃが超音波発生素子７２に対向する位置に回動してくる。そして、再び、超音波を反射する。
【００３６】
このように、この空気調和機では、反射部材１４ｃが回動することにより、超音波を広い範囲に拡散することができる。
また、制御部８が反射部材用モータ１３の回転数を変化させることにより、超音波にゆらぎを与えることができる。これにより、ゆらぎ効果により、居住者の快適感をさらに向上させることができる。
【００３７】
なお、反射部材１４ｃは８角柱に限られず、複数の反射板を有する多面体であれば、上記と同様の効果が得られる。
［第４実施形態］
〈構成〉
本発明の第４実施形態にかかる空気調和機の室内機２ｄを図９に示す。この室内機２ｄは、反射体１２ｄと超音波発生素子７２とを備えている。
【００３８】
図９のＸ−Ｘ断面の一部を図１０に示す。
反射体１２ｄは、超音波を多方向に反射する装置であり、反射板１２０ｄとフラップ用モータ９（図３参照）により構成されている。
反射板１２０ｄは、垂直フラップ５４の１つであり、側面で超音波を反射することができる。反射板１２０ｄは、室内機２ｄの前面に向かって左端に設けられている。
【００３９】
超音波発生素子７２は、反射板１２０ｄの側方に設けられており、反射板１２０ｄに向けて超音波を発信する。
他の部分については、第１実施形態にかかる空気調和機１と同様である。
〈特徴〉
この空気調和機は、調和空気の送風方向を変えるために垂直フラップ５４をフラップ用モータ９により垂直軸回りに回動させる。すなわち、垂直フラップ５４は、図９の左右方向にスイングする。室内機２ｄでは、垂直フラップ５４の１つが反射板１２０ｄとなっているので、反射板１２０ｄも左右方向にスイングし、その向きを変える。このため、反射体１２ｄは、超音波発生素子７２から発信された超音波をさまざまな方向（図１０の破線矢印Ａ９，Ａ１０参照）へ反射することができる。これにより、この空気調和機は、垂直フラップ５４のスイングを利用して広い範囲に超音波を拡散させることができる。
【００４０】
なお、反射板１２０ｄは、室内へ送風される空気を案内する機能を有するものでもよく、室内へ送風される空気を案内する機能を有せず超音波の反射のみを行うものであっても良い。
［他の実施形態］
第１実施形態および第４実施形態にかかる空気調和機の室内機２ａ，２ｄでは、垂直フラップ５４が利用されているが、図１１に示す室内機２ｅのような上下方向にスイングする水平フラップ５８を有する室内機であれば、垂直フラップ５４に変えて水平フラップ５８を利用しても良い。すなわち、水平フラップ５８に超音波発生素子７２を取り付けたり、水平フラップ５８の側面を反射板として、超音波を反射させたりしても良い。この場合も上記の各実施形態にかかる空気調和機と同様の効果が得られる。
【００４１】
また、本発明が採用される空気調和機は、冷暖房や調湿を行う空気調和機に限らず、例えば、室内空気から塵や埃を除去する空気清浄機であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に記載の空気調和機では、フラップの向きを変える方向変更手段が、超音波発生器の向きも変えることができる。このため、超音波発生器は、１つの方向だけではなく、他の方向へも超音波を発信することができる。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
【００４３】
請求項２に記載の空気調和機では、超音波発生器がフラップに取り付けられているため、フラップの向きの変更に伴って超音波発生器の向きも変わる。このため、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項３に記載の空気調和機では、超音波発生器が超音波を発信すると、反射体が超音波を２以上の方向へと反射する。このため、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
【００４４】
請求項４に記載の空気調和機では、反射板方向変更手段が反射板の向きを変える。このため、反射体は、超音波発生器から発信された超音波を２以上の方向へ反射することができる。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
請求項５に記載の空気調和機では、このような向きが変わるフラップが超音波を反射する。このため、フラップの向きが変更されることにより、超音波発生器から発信された超音波が２以上の方向へ反射する。これにより、この空気調和機は、超音波を拡散させることができる。
【００４５】
請求項６に記載の空気調和機では、多面体が回動することにより、多面体の面を構成する反射板がその向きを変える。このため、超音波発生器から発信された超音波は２以上の方向へと反射される。これにより、この空気調和機は超音波を拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和機の外観図。
【図２】第１実施形態にかかる空気調和機の室内機の外観図。
【図３】第１実施形態にかかる空気調和機の制御ブロック図。
【図４】室内機のIV−IV断面の一部を示す図。
【図５】第２実施形態にかかる空気調和機の室内機の外観図。
【図６】室内機のVI−VI断面の一部を示す図。
【図７】第３実施形態にかかる反射体の図。
【図８】第３実施形態にかかる空気調和機の制御ブロック図。
【図９】第４実施形態にかかる空気調和機の室内機の外観図。
【図１０】室内機のＸ−Ｘ断面の一部を示す図。
【図１１】他の実施形態にかかる空気調和機の室内機の外観図。
【符号の説明】
９                        フラップ用モータ（方向変更手段、反射板方向変更手段、フラップ方向変更手段）
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ    反射体
１３                      反射部材用モータ（回動手段）
１４ｃ                    反射部材（多面体）
５４                      垂直フラップ（フラップ）
５８                      水平フラップ（フラップ）
７２                      超音波発生素子（超音波発生器）
１２０ｂ                  第１反射板（反射板）
１２１ｂ                  第２反射板（反射板）
１２０ｃ，１２０ｄ        反射板
【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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