JP2003294303A - 風向調整板、案内板、室内機及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和装置の運転時において風向調整板の
前縁における気流の剥離を防止し、結露が生成すること
のない風向調整板と、これら風向調整板の近傍に備えら
れる案内板と、前記風向調整板及び案内板を有する整流
装置、室内機、空気調和装置とを提供することを目的と
する。 【解決手段】 風向調整板２００は、室内機の送風口２
０１中央部において、支点２０２として可動となるよう
に設置されている。風向調整版２００の中心線２０３は
上面側に凹であるため、中心線が直線であるときと比較
して、広がり角θ１が小となる。よって、風向調整板２
００の下面側を流れる気流の剥離は抑制され、室内にあ
る空気が風向調整板２００の近傍でよどむことはない。
従って、風向調整板２００の上面と下面との間に温度差
が生じることはなく、結露の生成を抑制することが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風向調整板、案内
板、室内機及び空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアーコンディショナーに代表される空
気調和装置において空気調和装置を起動した後、室内の
温度・湿度が一定に調節されるまでの間、送風口に設置
された風向調整板に結露が生じることがあった。結露は
凝集して結露水となり、風向調整板より落下し床や畳を
汚したり、人に不快感を与えるという問題が指摘されて
いた。従来、この結露の問題に対しては、風向調整板に
フェルトや起毛品を貼り付けて結露を生じにくくさせる
という検討が行われていた。さらに、凝縮水の落下を防
ぐため風向調整板そのものを吸収性の繊維によって作製
し、表面は風向調節できる程度に密とし、内面は結露水
が浸透できる程度に疎とするという検討が行われていた
（実開平６―３５８５３号公報）。しかし、実開平６―
３５８５３号公報に開示された発明は、表面組織と裏面
組織とを渡り糸で連結した構成であることから（段落
［０００５］）、合成樹脂や金属を成形して成る風向調
整板に比し、作成工程が複雑となる。また、繊維は気流
を透過するため風向の調整能力が劣るという問題点があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者らは、
かかる結露の生成は、風向調整板の前縁における気流の
剥離が原因であることを解明した。すなわち、図８に示
すように、通常空気調和装置の送風口１０１には、板状
の風向調整板１００が設置されている。送風口１０１よ
り室内１０２へと送られる冷風もしくは温風（気流１１
０）は、図面において上方より風向調整板１００へと送
られ、風向調整板１００によって風向が調整されること
となる。ここで、風向調整板１００の下面側における境
界層１０３では下面側表面における粘性摩擦によって気
流１１０の運動エネルギーが低下するため、風向調整板
１００の前縁１００aにおいて、具体的には速度勾配が
ゼロとなる点において、気流１１０は下面から剥離す
る。このように気流１１０の剥離が生じると、下面側の
表面近傍における室内気１１１がよどみ、気流１１０に
よって運び去られることはない。すなわち、送風口から
の空気が風向調整板の上面では表面近傍を流れ、下面で
は表面から離れて流れることとなる。従って、空気調和
装置によって室内の温度が一定となるまでの間、風向調
整板１００の上面側と下面側とには温度の異なる気体が
存在することとなる。具体的に冷房時を考えると、冷房
時には室内１０２に冷風を送ることとなるが、前述した
ように、風向調整板１００の前縁１００aにおいて気流
１１０が剥離すると、風向調整板１００の下面側には温
度の高い室内気１１１がよどむこととなる。このとき、
室内気１１１中に含まれる水蒸気は、冷風によって冷却
された風向調整板１００の表面において、凝縮液となっ
て付着するため、風向調整板１００の下面側に結露が生
じるのである。

【０００４】風向調整板の前縁における気流の剥離を防
止するための検討は、これまでにも行われている。特開
平１０―１７６８４７号公報には、風向調整板として中
心線が直線である翼形形状を採用し、前縁を鋸歯状構造
とする技術が開示されている。また、特開平５―９３５
３１号公報には、翼前縁部の丸みの略径と翼形の最大厚
さとを規定する検討が示されている。しかし、これら特
開平１０―１７６８４７号公報、特開平５―９３５３１
号公報に開示された発明は、気流の剥離によって生ずる
騒音の低減を目的としており、結露を防止するという課
題を解決する手段については何ら示唆されていない。

【０００５】本発明はかかる課題を解決し、空気調和装
置の運転時において風向調整板の前縁における気流の剥
離を防止し、結露が生成することのない風向調整板と、
これら風向調整板の近傍に備えられる案内板、室内機、
空気調和装置とを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下の手段を採用した。本発明は、下方
に送風される気流の風向を調整する風向調整板におい
て、前記風向調整板の前記気流の上流側前縁で、風向調
整板の板厚の中心線が、風向調整板上面側に凹となる曲
線であることを特徴とする。

【０００７】前縁側の中心線が上面側に凹となる曲線で
あるので、後述するように、中心線が直線であるときと
比較して広がり角θが小となる。よって、風向調整板の
下面側を流れる気流の剥離は抑制され、室内にある空気
が風向調整板へと巻き込まれることはない。

【０００８】ここで剥離とは、境界層内の流体が粘性摩
擦によって運動エネルギーを消費するために圧力の上昇
勾配に打ち勝つことができず、物体の表面から離れる現
象を言う（航空用語事典１５６頁 増補改訂版 航空情
報編集部編集 酣燈社）。

【０００９】本発明は、前記風向調整板において、前記
凹となる曲線は、風向調整板の湾曲深さと長手方向の比
が０．１−０．２であることを特徴とする。

【００１０】本発明は、風向調整板において、前記凹と
なる曲線部分が、前記前縁より前記風向調整板の長手方
向の長さの３０−７０％であることを特徴とする。

【００１１】本発明は、前記風向調整板において、送風
口に備えられるとともに、前記風向調整板の前記気流の
下流側後縁から前記風向調整板の前縁方向へ長手方向に
３０−７０％の部分に至る前記風向調整板の板厚の中心
線は、収納時に前記送風口底部の形状と一体を為すよう
に略直線とされていることを特徴とする。

【００１２】後縁側の中心線は、収納時に前記送風口の
底部の形状と一体を為すように略直線とされているの
で、風向調整板は収納時において送風口より室内側へと
突出することは無い。

【００１３】本発明は、前記記載の風向調整板におい
て、前記気流の上流側の板厚が厚い翼形形状であること
を特徴とする。

【００１４】前記翼形形状である風向調整板によって、
下方に送風される気流は整流され室内へと運ばれること
となる。これにより、風向調整板の下面近傍を流れる気
流の剥離は抑制される。

【００１５】本発明は、下方に送風される気流の風向を
調整する風向調整板の近傍に配置されるとともに前記気
流を整流する案内板において、前記風向調整板の下面近
傍における前記気流の剥離を防止するように配置されて
いることを特徴とする案内板。

【００１６】案内板を設置したことにより、下方に送風
される気流の送風方向と風向調整板とのなす広がり角θ
が小となるため、気流の剥離は効果的に抑制される。

【００１７】本発明は、板厚の中心線が直線である風向
調整板の近傍に配置されるとともに前記気流を整流する
案内板において、前記風向調整板の下面近傍における前
記気流の剥離を防止するように配置されていることを特
徴とする。

【００１８】本発明に記載する室内機は、前記風向調整
板又は前記案内板を備えてなることを特徴とする。

【００１９】かかる室内機によって、下方に送風される
気流の風向が調整され、室内へと送られることとなる。
室内機としては、壁掛け型や天井埋め込み型が知られて
いる。

【００２０】本発明に記載する室内機は、天井埋め込み
型とされていることを特徴とする。

【００２１】前記天井埋め込み型の室内機は、前記風向
調整板又は前記案内板を備えてなるため、風向調整板の
下面側を流れる気流の剥離は抑制される。また、前縁に
おける気流の圧力損失が小となる。さらに、風向調整板
は室内機の送風口に一体となって収納される。

【００２２】本発明に記載する空気調和装置は、前記室
内機を備えてなることを特徴とする。

【００２３】前記空気調和装置は前記室内機を備えてお
り、風向調整された気流は室内へと送られることとな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明の第一実
施形態を説明する。図１は、天井埋め込み型室内機２１
０の断面を示している。風向調整板２００は、室内機の
送風口２０１中央部において支点２０２として可動とな
るように設置されている。風向調整板の中心線２０３は
上面側２０５に凹であり、板厚は一定である。また、風
向調整板２２０は従来用いられていた形であり、中心線
２２０aは直線である。

【００２５】図１に示すように、広がり角、つまり風向
調整板の下面と鉛直線のなす角度は、従来型の風向調整
板における広がり角θ２より、本発明の第一実施形態に
おける広がり角θ１の方が小さい。また広がり角θ１
は、本形状のような長方形吹出口に対しては０−４０
°、好ましくは、０−１０°前後が好ましい。室内へと
送られることとなる冷風もしくは温風（気流２０４）
は、室内機内部から旋回流によって、下方に、風向調整
板へと送り出されることとなる。

【００２６】前述したように、鉛直下方に送風される気
流２０４は、風向調整板によって、図面において右方へ
と整流され、風向調整板の下面側の境界層において速度
エネルギーは低下するが、その低下の度合は、広がり角
θが大であるほど大きい。従って、本発明の風向調整板
２００における速度エネルギーの低下は、従来の風向調
整板２２０と比較して小となる。

【００２７】このように、本発明では、下面の境界層に
おける速度エネルギーの低下が抑制され、粘性摩擦に対
抗して速度勾配がゼロになることはなく、気流の剥離が
抑制されることとなる。すなわち、送風口からの空気は
風向調整板の両面で表面近傍を流れることになる。風向
調整板２００の下面における気流の剥離が抑制される
と、下面側において室内気がよどむことはなく、室内気
は気流２０４によって運び去られることとなるから、風
向調整板２００の上面側と下面側とにおいて、温度差が
生ずることはない。従って、本発明の第一実施形態によ
れば、空気調和装置の起動時において、風向調整板２０
０に結露が生ずることはないのである。また、風向調整
板２００の下面において気流の剥離が抑制されることに
より、風向調整板２００における圧力損失が小となる。
よって、一定量の気流を送風するために、気流の送風速
度を低下させることなく室内の広範囲に気流を送風する
ことが可能となる。

【００２８】図２は、天井埋め込み型室内機の断面を示
している。図２では、図１において用いた風向調整板に
代えて翼形形状の風向調整板３００を採用した。ここ
で、本発明に用いる翼形状の一実施形態を図３に示す。
翼形は、空気調和装置へと適用される送風機用としての
みならず、航空機翼やポンプ用としても開発されてお
り、多くは、Ｇｏｔｔｉｎｇｅｎ、ＮＧＴＥ、ＮＡＣＡ
などの研究機関によって開発されている（内部流れの力
学 １６１ページ、妹尾著、１９９５年、養賢堂発
行）。本発明に用いる翼形状は図３に示す通り、弦長が
６３ｍｍ、反り線は７ｍｍをとした。また、前縁から弦
長方向への距離ｘと、中心線に対し垂直に計測する翼厚
ｄとの関係は以下の表１に示したとおりである。

【表１】

【００２９】前述したように、図２に示した風向調整板
３００の下面側における気流の剥離は広がり角に相関す
るのであるが、風向調整板３００として翼形状を採用す
ると、板状体を用いた風向調整板（図２）より速度エネ
ルギーの減少が抑制されることとなる。このように風向
調整板３００に翼形形状を採用することにより、下面近
傍を流れる気流の剥離を効果的に抑制することが可能と
なる。

【００３０】［第二実施形態］図４は、本発明の第二実
施形態の概略を示す図である。図４は、天井埋め込み型
室内機の断面を示しており、風向調整板４００として翼
形形状を採用した。風向調整板は、室内機の送風口４０
１中央部において、支点４０２として可動となるように
設置されている。また、風向調整板の後縁部４０３は、
風向調整版が収納された際に室内機本体の送風口底部、
例えば、送風口下面壁部４１０の形状と一体となるよう
に、具体的には、側面視して室内機下面部にほぼ重なり
合うように、その中心線は略直線とされている。本実施
形態における風向調整板は、収納時に送風口下面壁部４
１０の形状と一体となることから、収納時においても室
内側へと突出することはない。従って、室内の雰囲気を
圧迫せずすっきりとした外観を保つことができる。

【００３１】［第三実施形態］本発明の第三実施形態に
ついて、図５を参照して説明する。図５は、天井埋め込
み型室内機の断面を示しており、風向調整板５００と案
内板５０１により構成されている。風向調整板の形状
は、翼形形状である。また、前記案内板５０１は平板形
状であり、送風口５１０の内壁で風向調整板５００の下
面側に設置されている。案内板５０１は風向調整板５０
０と同様に、気流の流れ方向に対して上流側、すなわち
前縁を支点５０２として可動となるように設置されてい
るが、収納時には送風口内壁と合体し一体となり、壁部
を構成することとなる。

【００３２】このように案内板５０１を設置することに
より、風向調整板５００の下面近傍を流れる気流が調整
板の後縁方向へと整流されることとなるため、前記風向
調整板の下面近傍における気流の剥離を効果的に抑制す
ることが可能となる。また、案内板は可動となるように
設置されているため、気流の風量や風向調整板の角度に
合わせて適切に整流することが可能となる。案内板と風
向調整板がなす角度θは、０−１０°前後が好ましい。

【００３３】図６は、翼形形状である風向調整板６００
と中心線が曲線となる案内板６０１とにより構成されて
いる。案内板の中心線を曲線とすることにより、風向調
整板の下面に沿って、下面近傍を流れる気流を後縁方向
へと整流することが可能となる。このように、中心線が
曲線となる案内板を用いることで、前記風向調整板の下
面近傍における気流の剥離を効果的に抑制することが可
能となる。なお、図5および図6における案内板は、いず
れも、前縁を支点として可動となるよう設置されている
が、たとえば、室内機と一体に成形して固定式とするこ
とも可能である。

【００３４】［第四実施形態］図7は、本発明の第四実
施形態の概略を示す図である。室内機７０１は、室外機
７０２と接続されており、室内の冷暖房を行う空気調和
装置を構成している。室内機は天井埋め込み型であり、
室内機の送風口には第一実施形態、第二実施形態に記載
した風向調整板と第三実施形態に記載した案内板とが設
置されている（図示せず）。このように、本発明におけ
る風向調整板と案内板とを空気調和装置の室内機に適用
したことにより、空気調和装置の運転時において風向調
整板に結露が生成することはないため、結露水が滴下し
て室内を汚すことはない。特に、空気調和装置を大型に
した場合には、例えば冷房時において冷風が一気に室内
へと送られることとなるが、このような場合でも、気流
の剥離が効果的に抑制されることとなるため、結露が生
ずることはないのである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下の特
有の効果を奏する。下方に送風される気流の風向を調整
する風向調整板において、前記風向調整板の前記気流の
上流側前縁で、風向調整板の板厚の中心線が、風向調整
板上面側に凹となる曲線としたことにより、室内にある
空気が風向調整板近傍でよどむことはない。従って、風
向調整板の両面において気体の温度差が生じることは無
く、風向調整板に結露の生成を防ぐことが可能となる。
また、結露水の落下により室内を汚したり、人に不快感
を与えたりすることもない。

【００３６】下方に送風される気流の風向を調整する風
向調整板において、前記風向調整板の前記気流の上流側
前縁で、風向調整板の板厚の中心線が、風向調整板上面
側に凹となる曲線としたことにより、前縁における圧力
損失を抑制することが可能となる。従って、かかる風向
調整板を用いると気流をより広範囲に送風することが容
易となることから、空気調和装置の冷暖房効率の向上に
寄与することが可能である。

【００３７】風向調整板において、送風口に備えられる
とともに、前記風向調整板の前記気流の下流側後縁から
前記風向調整板の前縁方向へ５０％の部分に至る前記風
向調整板の板厚の中心線は、収納時に前記送風口底部の
形状と一体を為すように略直線としたことにより、風向
調整板が室内側へと突出することはない。従って、室内
の雰囲気を圧迫することのない風向調整板の提供が可能
となる。

【００３８】風向調整板に前記翼形形状を採用すること
により、前縁において下面近傍を流れる気流の剥離を抑
制した風向調整板の提供が可能となる。

【００３９】下方に送風される気流の風向を調整する風
向調整板の近傍に配置され、前記気流を整流する案内板
において、前記風向調整板の下面近傍における前記気流
の剥離を防止するように配置することで、下面側の広が
り角θは小となるため前記気流の剥離が効果的に防止さ
れ、室内にある空気が風向調整板近傍でよどむことはな
い。すなわち、送風口からの空気が風向調整板の両面で
表面近傍を流れることとなる。従って、風向調整板の両
面において気体の温度差が生じることは無く、風向調整
板に結露は生じない。

【００４０】空気調和装置の室内機は、前記風向調整板
又は前記案内板を備えてなることにより、風向調整板の
前縁において気流が剥離することはなく、また、風向調
整板における圧力損失は低減されることとなる。従っ
て、空気調和装置の運転時においても結露が生じること
はない。また、気流をより広範囲に送風することが容易
となることから、空気調和装置の冷暖房効率の向上に寄
与することが可能である。

【００４１】天井埋め込み型室内機において、風向調整
板の前縁における気流の剥離が抑制され、また、風向調
整板による圧力損失は低減されることとなる。従って、
天井埋め込み型室内機において、運転時に結露が生ずる
ことはなく、結露水の滴下により室内を汚すことはな
い。

【００４２】前記室内機を備える空気調和装置におい
て、風向調整板の前縁における気流の剥離が抑制され、
また、風向調整板による圧力損失は低減されることとな
る。従って、室内の雰囲気を圧迫しない天井埋め込み型
室内機において、運転時に結露が生じず、また、広範囲
に風向を調整することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態に係る風向調整板を示
す側面図である。

【図２】 本発明の第一実施形態に係る翼形形状の風向
調整板を示す側面図である。

【図３】 本発明の風向調整板に用いる翼形形状の風向
調整板の断面図である。

【図４】 本発明の第二実施形態に係る風向調整板を示
す側面図である。

【図５】 本発明の第三実施形態に係る風向調整板を示
す側面図である。

【図６】 本発明の第三実施形態に係る風向調整板を示
す側面図である。

【図７】 本発明の第四実施形態に係る空気調和装置を
示す斜視図である。

【図８】 従来の風向調整板を示す側面図である。

【符号の説明】

２００、３００、４００、５００、６００ 風向調整板 ２０１、３０１、４０１、５１０ 送風口 ２０２、３０２、４０２、５０２、６０２ 支点 ２０３、３０３ 中心線 ４０３ 後縁部 ７０１ 室内機 ７０２ 室外機

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に送風される気流の風向を調整する
   風向調整板において、 前記風向調整板の前記気流の上流側前縁で、風向調整板
   の板厚の中心線が、風向調整板上面側に凹となる曲線で
   あることを特徴とする風向調整板。
2. 【請求項２】 請求項１記載の風向調整板において、 前記凹となる曲線は、風向調整板の湾曲深さと長手方向
   の比が０．１−０．２であることを特徴とする風向調整
   板。
3. 【請求項３】 請求項1記載の風向調整板において、 前記凹となる曲線部分が、前記前縁より前記風向調整板
   の長手方向の長さの３０−７０％であることを特徴とす
   る風向調整板。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一つに記載
   の風向調整板において、 送風口に備えられるとともに、前記風向調整板の前記気
   流の下流側後縁から前記風向調整板の前縁方向へ前記風
   向調整板の長手方向の長さの３０−７０％の部分に至る
   前記風向調整板の板厚の中心線は、収納時に前記送風口
   底部の形状と一体を為すように略直線とされていること
   を特徴とする風向調整板。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一つに記載
   の風向調整板において、 前記気流の上流側の板厚が厚い翼形形状であることを特
   徴とする風向調整板。
6. 【請求項６】 下方に送風される気流の風向を調整する
   前記風向調整板の近傍に配置されるとともに前記気流を
   整流する案内板において、 前記風向調整板の下面近傍における前記気流の剥離を防
   止するように配置されていることを特徴とする案内板。
7. 【請求項７】 板厚の中心線が直線である風向調整板の
   近傍に配置されるとともに前記気流を整流する案内板に
   おいて、 前記風向調整板の下面近傍における前記気流の剥離を防
   止するように配置されていることを特徴とする案内板。
8. 【請求項８】 請求項１から５のいずれか一つに記載の
   風向調整板と請求項６に記載の案内板とを備えてなるこ
   とを特徴とする、空気調和装置の室内機。
9. 【請求項９】 請求項８記載の室内機は、天井埋め込み
   型とされていることを特徴とする室内機。
10. 【請求項１０】 請求項８及び９のいずれかに記載の室
    内機を備えてなることを特徴とする空気調和装置。