JP2004353910A

JP2004353910A - 空気吹出口および空気調和機用室内ユニット

Info

Publication number: JP2004353910A
Application number: JP2003150316A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sato; 誠司佐藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】屈曲したり湾曲した形状の吹出口であっても、連続した滑らかな吹出空気流の風向調整を可能ならしめる。
【解決手段】電圧を印加することにより伸び縮みするシート状の高分子材料で流路壁面１１ａ，１１ｂを形成し、前記高分子材料へ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流の方向を変更できるように構成している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、空気吹出口および空気調和機用室内ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気を吹き出す空気吹出口において、例えば、冷房運転時あるいは暖房運転時に最適な吹出空気流の方向が得られるように、空気吹出口内に設置したフラップ（風向板）の角度を変えることにより、吹出空気流を可変とするものが従来から知られている。
【０００３】
しかし、空気吹出口が直線状でなく、屈曲したり、湾曲したりしている場合には、一つのフラップでの風向調整が難しいところから、複数の直線状のフラップに分割し、それらを互いに接続する関節を設けて、複数のフラップを一つの駆動装置で角度変更を行うようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８０６４４号公報（段落番号「００３０」、図３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１に開示されている技術の場合、複数のフラップを接続している接続部である関節での気流の乱れが大きくなるなどするところから、滑らかで静音性に優れた吹出空気流を実現することが困難であった。また、空気吹出口の形状が、湾曲した形状であったり、円形形状であったりした場合、フラップは直線形状であるため、空気吹出口とフラップとの調和がとれないところから、意匠性が悪くなるという不具合もあった。
【０００６】
ところで、本願発明者は、ある種の高分子材料に電圧を印加すると、当該高分子材料が伸び縮みするという現象を知るに至った。このような高分子材料を用いて空気吹出口の流路壁面やフラップの一部を構成すれば風向調整時の動きが円滑に行うことができるとともに滑らかな吹出空気流が得られることに着目して本願発明を行うに至ったのである。
【０００７】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、屈曲したり湾曲した形状の吹出口であっても、連続した滑らかな吹出空気流の風向調整を可能ならしめることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、電圧を印加することにより伸び縮みするシート状の高分子材料で流路壁面１１ａ，１１ｂまたは（および）フラップ１２の一部を形成し、前記高分子材料へ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流の方向を変更できるように構成している。
【０００９】
上記のように構成したことにより、流路壁面１１ａ，１１ｂまたは（および）フラップ１２の一部を構成する高分子材料へ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流の方向を変更できる。従って、連続した滑らかな吹出空気流を吹き出すことができ、騒音の原因となる気流の乱れを生じることなく、吹出空気流の風向調整が可能となる。
【００１０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた空気吹出口において、前記高分子材料として、導電性高分子材料シートを採用することもでき、そのように構成した場合、電圧を印加することにより部分的に伸縮して変形することとなり、吹出空気流の風向調整が容易となる。
【００１１】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第２の手段を備えた空気吹出口において、前記導電性高分子材料シートにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られるようにすることもでき、そのように構成した場合、導電性高分子材料シートにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られることとなり、吹出空気流の風向調整の自由度が大幅に向上する。
【００１２】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第２又は第３の手段を備えた空気吹出口において、前記流路１１内部における上流端から下流端までの距離をＬ_０、上流端からの距離をＬ_１としたとき、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の伸縮量を同じにすることにより、吹出位置によらず吹出方向が同じになるようにすることもでき、そのように構成した場合、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の吹出方向が同じとなる吹出空気流の風向調整が得られる。
【００１３】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第２、第３又は第４の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂまたは（および）フラップ１２の形状を、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できるようにすることもでき、そのように構成した場合、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できることとなり、吹出角度の調整が容易となる。
【００１４】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂのうち吹出空気流の向きを傾けようとする方向にある互いに向き合った壁面の少なくとも一方を、流路に対して凸状の湾曲面により構成することもでき、そのように構成した場合、滑らかな吹出空気流が得られる。
【００１５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第７の手段として、上記第６の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂのうち互いに向き合った壁面の他方を、流路に対して凹状の湾曲面により構成することもでき、そのように構成した場合、より一層滑らかな吹出空気流が得られる。
【００１６】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第８の手段として、上記第４、第５、第６又は第７の手段を備えた空気吹出口において、前記導電性高分子材料シートを、複数本の棒状あるいは繊維状の導電性高分子材料を並べて配置することにより形成するとともに、その長手方向を吹出幅方向にとることもでき、そのように構成した場合、吹出幅方向に関して一様に吹出方向が変化する吹出空気流が得られる。
【００１７】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第９の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた空気吹出口において、前記流路１１の吹出口または（および）フラップ１２を円環形状とすることもでき、そのように構成した場合、円環形状の吹出口であっても、滑らかな吹出空気流の風向調整が可能となる。
【００１８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第１０の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８又は第９の手段を備えた空気吹出口において、前記シート状の高分子材料には、伸び縮みさせるときのみ電圧を印加させることもでき、そのように構成した場合、必要最小限の電力消費で吹出空気流の風向調整を行うことができる。
【００１９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第１１の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９又は第１０の手段を備えた空気吹出口において、前記シート状の高分子材料を、薄板状の弾性樹脂材料で挟み込むこともでき、そのように構成した場合、シート状の高分子材料を弾性樹脂材料により保護できることとなり、耐久性が向上する。
【００２０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第１２の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０又は第１１の手段を備えた空気吹出口１１を具備させて空気調和機用室内ユニットを構成することもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
この実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットは、図１に示すように、天井Ｃに形成された開口部３に臨むようにして配設される空気調和機本体１と、前記開口部３を覆うようにして配設される化粧パネル２とからなっており、天井埋込式室内機とされている。
【００２３】
前記空気調和機本体１は、本体ケーシング４内の中心部に配設された送風機（例えば、ターボファン）５と、該送風機５を囲繞するようにして配設された環状の熱交換器６とを備えており、該熱交換器６の外周側には、環状の調和空気通路７が形成されている。符号８は送風機５の吸込側に設けられたベルマウス、９は熱交換器６の下方に配設されたドレンパンである。
【００２４】
一方、前記化粧パネル２は、前記ベルマウス８に対向する空気吸込口１０と、前記調和空気通路７に対向する円環形状の空気吹出口１１（図２参照）とを備えて構成されている。
【００２５】
そして、送風機５の駆動により前記空気吸込口１０から吸い込まれた室内空気Ｗは、熱交換器６を通過する過程で該熱交換器６内を流れる冷媒との熱交換により冷却（冷房運転時）あるいは加熱（暖房運転時）され、調和空気通路７および空気吹出口１１を経て室内へ吹き出され、室内の冷房用あるいは暖房用に供されることとなっている。
【００２６】
ところで、上記空気吹出口１１から吹き出される調和空気Ｗの吹出方向は、冷房運転時と暖房運転時とで略水平あるいは下向きに調整するのが望ましいところから、従来の空気調和機用室内ユニットにおいては空気吹出口１１に風向調整用のフラップが設けられていたが、本実施の形態においては、フラップを省略し、空気吹出口１１の流路壁面（即ち、上壁面１１ａおよび下壁面１１ｂ）を、電圧を印加することにより伸び縮みするシート状の高分子材料（例えば、導電性高分子材料）で形成している。
【００２７】
前記上壁面１１ａは、上流端が化粧パネル２側の流路（即ち、空気吹出口１１の上流端）に固定された該流路に対して滑らかな凸状の湾曲面により構成される一方、前記下壁面１１ｂは、上流端が化粧パネル２側の流路（即ち、空気吹出口１１の上流端）固定された該流路に対して滑らかな凹状の湾曲面により構成されている。このようにすると、より一層滑らかな吹出空気流が得られる。
【００２８】
この導電性高分子材料シートは、図４に符号Ｋで示すように、複数本の棒状あるいは繊維状の導電性高分子材料を並べて配置することにより形成するとともに、その長手方向を吹出幅方向にとった形状（即ち、前記上壁面１１ａおよび下壁面１１ｂにおける出口側に環状）に設けられている。つまり、前記空気吹出口１１の流路内部における上流端から下流端までの距離をＬ_０、上流端から導電性高分子材料Ｋまでの距離をＬ_１としたとき、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の伸縮量が同じとなるようにしているのである。
【００２９】
上記導電性高分子材料Ｋは、図５に示すように、例えばポリアニリンのような導電性高分子からなる高分子膜Ｋ_１と電解液Ｋ_２とを隣接させ、前記高分子膜Ｋ_１側および電解液Ｋ_２側にそれぞれ電極Ｘ，Ｙを設けて構成されており、該電極Ｘ，Ｙは、切換スイッチＳを介して直流電源Ｖに接続されている。そして、前記切換スイッチＳの切換操作により、電極Ｘを直流電源Ｖの＋側あるいは−側に接続し、電極Ｙを直流電源Ｖの−側あるいは＋側に接続すると、電解液Ｋ_２から高分子膜Ｋ_１側へのイオンの移動あるいは高分子膜Ｋ_１側から電解液Ｋ_２へのイオンの移動が生じる。ここで、高分子膜Ｋ_１側へのイオンの移動が生じた場合には、導電性高分子材料Ｋは伸びるし、電解液Ｋ_２側へのイオンの移動が生じた場合には、導電性高分子材料Ｋは縮むこととなる。なお、この伸び・縮みの量は、導電性高分子材料Ｋに印加される電流量に比例する。ところで、図５に仮想線で示すように、導電性高分子材料Ｋを、薄板状の弾性樹脂材料（例えば、エラストマー）１３で挟み込むようにすることもできる。そのように構成した場合、導電性高分子材料Ｋが弾性樹脂材料１３によって保護されることとなり、耐久性が向上する。
【００３０】
上記のように構成したことにより、流路壁面（即ち、上壁面１１ａおよび下壁面１１ｂ）を構成する導電性高分子材料Ｋへ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流Ｗの方向を滑らかに変更できる。例えば、図４（イ）に示すように導電性高分子材料Ｋが縮むと、図３（イ）に示す下向き吹出となり、図４（ロ）に示すように導電性高分子材料Ｋが伸びると、図３（ロ）に示す略水平吹出となる。従って、連続した滑らかな吹出空気流Ｗを吹き出すことができ、騒音の原因となる気流の乱れを生じることなく、吹出空気流Ｗの風向調整が可能となる。また、導電性高分子材料シートＫの上流端部を流路の上流端に固定し、流路壁面（即ち、上壁面１１ａおよび下壁面１１ｂ）の形状を、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できるようにすることもできる。そのように構成した場合、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できることとなり、吹出角度の調整が容易となる。
【００３１】
ところで、導電性高分子材料シートＫにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られるようにすることもできる。そのように構成した場合、導電性高分子材料シートＫにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られることとなり、吹出空気流Ｗの風向調整の自由度が大幅に向上する。
【００３２】
また、上記導電性高分子材料Ｋには、伸び縮みさせるときのみ電圧を印加させるようにすることもできる。そのように構成した場合、必要最小限の電力消費で吹出空気流の風向調整を行うことができる。
【００３３】
なお、図６に示すように、空気吹出口１１に風向調整用のフラップ１２を設け、該フラップ１２の一部を、導電性高分子材料で構成するようにしてもよい。この場合も、流路壁面（即ち、上壁面１１ａおよび下壁面１１ｂ）を導電性高分子材料で構成した場合と同様に、フラップ１２の形状変更により、吹出空気流の風向調整を行うことができる。
【００３４】
上記実施の形態においては、空気調和機用室内ユニットの空気吹出口を例として説明したが、本願発明の空気吹出口は、空気が吹き出される形態を有するものであれば、どのような装置のものであっても適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明の第１の手段によれば、電圧を印加することにより伸び縮みするシート状の高分子材料で流路壁面１１ａ，１１ｂまたは（および）フラップ１２の一部を形成し、前記高分子材料へ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流の方向を変更できるように構成したので、連続した滑らかな吹出空気流を吹き出すことができ、騒音の原因となる気流の乱れを生じることなく、吹出空気流の風向調整が可能となるという効果がある。
【００３６】
本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた空気吹出口において、前記高分子材料として、導電性高分子材料シートを採用することもでき、そのように構成した場合、電圧を印加することにより部分的に伸縮して変形することとなり、吹出空気流の風向調整が容易となる。
【００３７】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第２の手段を備えた空気吹出口において、前記導電性高分子材料シートにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られるようにすることもでき、そのように構成した場合、導電性高分子材料シートにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られることとなり、吹出空気流の風向調整の自由度が大幅に向上する。
【００３８】
本願発明の第４の手段におけるように、上記第２又は第３の手段を備えた空気吹出口において、前記流路１１内部における上流端から下流端までの距離をＬ_０、上流端からの距離をＬ_１としたとき、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の伸縮量を同じにすることにより、吹出位置によらず吹出方向が同じになるようにすることもでき、そのように構成した場合、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の吹出方向が同じとなる吹出空気流の風向調整が得られる。
【００３９】
本願発明の第５の手段におけるように、上記第２、第３又は第４の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂまたは（および）フラップ１２の形状を、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できるようにすることもでき、そのように構成した場合、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できることとなり、吹出角度の調整が容易となる。
【００４０】
本願発明の第６の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂのうち吹出空気流の向きを傾けようとする方向にある互いに向き合った壁面の少なくとも一方を、流路に対して凸状の湾曲面により構成することもでき、そのように構成した場合、滑らかな吹出空気流が得られる。
【００４１】
本願発明の第７の手段におけるように、上記第６の手段を備えた空気吹出口において、前記流路壁面１１ａ，１１ｂのうち互いに向き合った壁面の他方を、流路に対して凹状の湾曲面により構成することもでき、そのように構成した場合、より一層滑らかな吹出空気流が得られる。
【００４２】
本願発明の第８の手段におけるように、上記第４、第５、第６又は第７の手段を備えた空気吹出口において、前記導電性高分子材料シートを、複数本の棒状あるいは繊維状の導電性高分子材料を並べて配置することにより形成するとともに、その長手方向を吹出幅方向にとることもでき、そのように構成した場合、吹出幅方向に関して一様に吹出方向が変化する吹出空気流が得られる。
【００４３】
本願発明の第９の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた空気吹出口において、前記流路１１の吹出口または（および）フラップ１２を円環形状とすることもでき、そのように構成した場合、円環形状の吹出口であっても、滑らかな吹出空気流の風向調整が可能となる。
【００４４】
本願発明の第１０の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８又は第９の手段を備えた空気吹出口において、前記シート状の高分子材料には、伸び縮みさせるときのみ電圧を印加させることもでき、そのように構成した場合、必要最小限の電力消費で吹出空気流の風向調整を行うことができる。
【００４５】
本願発明の第１１の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９又は第１０の手段を備えた空気吹出口において、前記シート状の高分子材料を、薄板状の弾性樹脂材料で挟み込むこともでき、そのように構成した場合、シート状の高分子材料を弾性樹脂材料により保護できることとなり、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットの縦断面図である。
【図２】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットの化粧パネルの斜視図である。
【図３】（イ）は本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットにおける下向き吹出状態にある空気吹出口を示す斜視図であり、（ロ）は本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットにおける略水平吹出状態にある空気吹出口を示す斜視図である。
【図４】（イ）は本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットにおける下向き吹出状態にある空気吹出口（上壁面および下壁面）を示す斜視図であり、（ロ）は本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットにおける略水平吹出状態にある空気吹出口（上壁面および下壁面）を示す斜視図である。
【図５】導電性高分子材料の概略構成を示す断面図である。
【図６】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室内ユニットの化粧パネルの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１は空気調和機本体、２は化粧パネル、５は送風機、６は熱交換器、１０は空気吸込口、１１は流路（空気吹出口）、１１ａは上壁面、１１ｂは下壁面、１２はフラップ。

Claims

電圧を印加することにより伸び縮みするシート状の高分子材料で流路壁面（１１ａ），（１１ｂ）または（および）フラップ（１２）の一部を形成し、前記高分子材料へ通電される電流の方向および電流量を制御することにより吹出空気流の方向を変更できるように構成したことを特徴とする空気吹出口。
前記高分子材料として、導電性高分子材料シートを採用したことを特徴とする前記請求項１記載の空気吹出口。
前記導電性高分子材料シートにおける各部位に異なった電圧を印加することにより、各部位毎に異なった変形が得られるようにしたことを特徴とする前記請求項２記載の空気吹出口。
前記流路（１１）内部における上流端から下流端までの距離をＬ_０、上流端からの距離をＬ_１としたとき、吹出幅方向において同じＬ_１／Ｌ_０となる箇所の伸縮量を同じにすることにより、吹出位置によらず吹出方向が同じになるようにしたことを特徴とする前記請求項２および３のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記流路壁面（１１ａ），（１１ｂ）または（および）フラップ（１２）の形状を、気流の上流側から下流側に向けて次第に伸縮量が大きくなるようにすることにより、下流端の吹出角度を変化できるようにしたことを特徴とする前記請求項２、３および４のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記流路壁面（１１ａ），（１１ｂ）のうち吹出空気流の向きを傾けようとする方向にある互いに向き合った壁面の少なくとも一方を、流路に対して凸状の湾曲面により構成したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記流路壁面（１１ａ），（１１ｂ）のうち互いに向き合った壁面の他方を、流路に対して凹状の湾曲面により構成したことを特徴とする前記請求項６記載の空気吹出口。
前記導電性高分子材料シートを、複数本の棒状あるいは繊維状の導電性高分子材料を並べて配置することにより形成するとともに、その長手方向を吹出幅方向にとったことを特徴とする前記請求項４、５、６および７のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記流路（１１）の吹出口または（および）フラップ（１２）を円環形状としたことを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記シート状の高分子材料には、伸び縮みさせるときのみ電圧を印加させることを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５、６、７、８および９のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記シート状の高分子材料を、薄板状の弾性樹脂材料で挟み込んだことを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９および１０のいずれか一項記載の空気吹出口。
前記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０および１１のいずれか一項記載の空気吹出口（１１）を備えて構成されたことを特徴とする空気調和機用室内ユニット。