JP2007120858A - 吹出口の風向制御装置及び空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】 吹出口から放出する気流をスムーズに偏向することができ、大きく偏向させた場合でも圧力損失が少なく風量の低下を抑制する吹出口の風向制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 この発明に係る吹出口の風向制御装置は、送風機の駆動により発生する風を吹出す吹出口に設けられ、吹出す風の方向を制御する吹出口の風向制御装置において、吹出口に設けられ、千鳥に配置された風上側風向板１と風下側風向板２とを有し、吹出口から吹出す風を偏向する場合に、風上側風向板１と風下側風向板２とでほぼ連続した一枚の風向板を形成し、風上側風向板１と風下側風向板２は吹出口における気流制御方向に回転する台座７に固定され、台座７は吹出口の風路壁に回転自在に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

この発明は、吹出口より排出された気流を偏向する風向板を具備する吹出口の風向制御装置及び空気調和機の室内機に関するものである。

１枚板の風向板を用いて吹出し空気を偏向しようとした場合、偏向角度が大きくなるにつれ、気流の曲がり圧力損失が大きくなるばかりでなく、隣の風向板との間隔が狭くなりより圧力損失が増加し、風量低下が生じる。これを抑制するために、種々の提案がなされている。

揺動可能に枢支された羽根体を空気の流れ方向に沿って前後に２分割してその分割部を節度機構を介して屈曲可能に接合し、一方の分割体を駆動源にリンク機構を介して連結し、全体として羽根体を自動揺動可能とする一方、他方の分割体をもう一方の分割体に対し手動ノブで屈曲操作可能とした空調吹出口の羽根構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、吹出口内に吹き出し方向とは直交する方向に沿って所定間隔をおいて複数のルーバーが配設され、各ルーバーを連結する操作杆が設けられた空気調和機の風向き変更装置において、各ルーバーはヒンジを介して互いに連結された前側ルーバー部と後側ルーバー部とを有し、各後側ルーバー部が吹出口に固定され、各前側ルーバー部どうしが操作杆により連結された空気調和機の風向き変更装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、吹き出される風の方向を変えるために吹出口に取り付けられる垂直羽根であって、垂直方向に延びる複数の厚肉部と複数の薄肉部が、吹出風の上流側から下流側へ交互に繰り返して設けられている垂直羽根が知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平２−２３００４８号公報 実登第３０３８８４３号公報 特開平９−２０３５５７号公報

従来の風向板は、送風機と吹出口との距離が離れていて吹出口風路が十分に確保でき、気流を制御する風向板の流入方向の寸法を大きく確保できる場合は、分割した風向板を千鳥状ではなく前後に構成することは可能であるが、送風機と吹出口との距離が十分に確保されない場合は、風向板の気流方向の寸法は小さくなるため、小さい風向板を風上側、風下側で分割し、前後に配置した場合は吹出した気流が曲がらないという課題があった。

また、風向板が小さい場合でも風向板の間隔を狭くすることで、気流を偏向することは可能になるが、風向板の数が増えるために圧力損失が増加し、吹出し風量の低下や送風機効率の悪化による省エネルギー性悪化、風向板の風切り音による騒音増加という課題があった。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、吹出口から放出する気流をスムーズに偏向することができ、大きく偏向させた場合でも圧力損失が少なく風量の低下を抑制する吹出口の風向制御装置及びその吹出口の風向制御装置を備えた空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

この発明に係る吹出口の風向制御装置は、送風機の駆動により発生する風を吹出す吹出口に設けられ、吹出す風の方向を制御する吹出口の風向制御装置において、吹出口に設けられ、千鳥に配置された風上側風向板と風下側風向板とを有し、吹出口から吹出す風を偏向する場合に、風上側風向板と風下側風向板とでほぼ連続した一枚の風向板を形成し、風上側風向板と風下側風向板は吹出口における気流制御方向に回転する台座に固定され、台座は吹出口の風路壁に回転自在に取り付けられていることを特徴とする。

この発明に係る吹出口の風向制御装置は、上記のように構成したので、吹出口から放出する気流をスムーズに偏向することができるため、大きく偏向させた場合でも圧力損失が少なく風量の低下を抑制し、省エネルギーの運転ができ、快適性が向上する。

実施の形態１．
図１乃至９は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和機の室内機の断面図、図２は真直ぐ気流を流す場合の吹出口構造図、図３は真直ぐ気流を流す場合の吹出口の一部拡大図、図４は左方向に気流を流す場合の吹出口構造図、図５は左方向に気流を流す場合の吹出口の拡大図、図６は風向板が回転可能な台座に固定された吹出口を示す図、図７は風向板を用いた空気調和機の風向偏向角度と圧力損失の関係を示す図、図８は風向板を用いた空気調和機の風向偏向角度と気流到達距離の関係を示す図、図９は風向板を用いた空気調和機の気流分布を示す図である。

図１に示すように、空気調和機の室内機１０は、内部に送風機１５を有し、この送風機１５を囲むように冷凍サイクルの熱交換器１４が前面及び背面に設けられている。送風機１５を運転することにより、室内の空気は、吸込口１１から空気調和機の室内機１０内部に入り、先ずエアフィルタ１２で塵埃等が除かれ、次に一部の空気が空気清浄装置１３で清浄化される。そして、空気清浄装置１３を通過した空気は熱交換器１４に導かれ、ここで冷凍サイクルの冷媒と熱交換する。調和空気は、吹出口１６へ送風され、上下風向板６や吹出口１６の風路壁１７に取り付けられた台座７に固定された風上側風向板１及び風下側風向板２で構成される左右風向板により風向が制御されて室内へ吹き出される。

本実施の形態の吹出口の風向制御装置は、送風機１５の駆動により発生する風を吹出す吹出口１６に設けられ、吹出す風の方向を制御する装置であり、吹出口１６に設けられ、千鳥状に配置された風上側風向板１と風下側風向板１とを有し、吹出口１６から吹出す風を偏向する場合に、風上側風向板１と風下側風向板２とでほぼ連続した一つの風向板を形成し、風上側風向板１と風下側風向板２は吹出口１６における気流制御方向に回転する台座７に固定され、台座７は吹出口１６の風路壁１７に回転自在に取り付けられているものである。

本実施の形態は、図２，３に示すように、左右風向板を風上側風向板１及び風下側風向板２に分割して構成し、風上側風向板１及び風下側風向板２が交互に千鳥状に配置されている点に特徴がある。風上側風向板１及び風下側風向板２は、それぞれが複数の風向板を有し、且つ複数の風向板はリンクして連動する。図２，３の例は、風上側風向板１と風下側風向板２を平行に配置し、吹出口１６からの吹出し気流を偏向しないで直進させる場合で、千鳥状に配置された風上側風向板１及び風下側風向板２の間を気流が流れる。

図４，５の例は、吹出口１６からの吹出し気流を偏向する場合で、風上側風向板１及び風下側風向板２は連動して動き、両者で擬似円弧形状の風向板を形成する。但し、擬似円弧形状でなくても、ほぼ連続したあたかもほぼ一枚の風向板を形成すればよい。図４，５は吹出し風を吹出口１６から左側に偏向する例を示しているが、風上側風向板１及び風下側風向板２を千鳥状に配置しているので、左側だけでなく、右側にも同様に偏向可能である。

このとき、風向板の偏向角度を、
風下側風向板２の偏向角度θ_２＞風上側風向板１の偏向角度θ_１
とすることで、送風機１５から吹出された気流は急激に角度をつけて偏向するのではなく、徐々に気流を偏向することでスムーズに気流を流し、気流を偏向するときに生じる圧力損失の増加を抑制することができる。

また、風向板の流れ方向の長さを、
風上側風向板１の流れ方向の長さＬ１＞風下側風向板２の流れ方向の長さＬ２
とすることで、風向板の間隔Ｌの狭い風下側風向板２部分を通過する距離が短くなるため、圧力損失の増加を抑制できる。

送風機１５と吹出口１６との距離が十分に確保されない場合は、吹出口１６の風路長さＡ（図１参照）も短くなり、風向板の気流方向の寸法が十分に確保できなくなるが、風向板を風上側風向板１と風下側風向板２に分割し、且つ千鳥状に配置することで、吹出口１６より吹出す気流を左右に偏向する場合、風向板をあたかも一枚の大きな擬似円弧形状となる風向板にすることができる。

さらに図６に示すように、吹出口１６の風路壁１７に固定された回転軸８を設け、風上側風向板１及び風下側風向板２を固定した台座７のほぼ中央部を回転軸８に嵌合し、台座７を気流制御方向に回転させることで、風向板の間隔Ｌ（特に間隔の狭い風下側風向板２の間隔）を狭くすることなく吹出し気流をスムーズに偏向することができる。図６（ａ）は台座７を回転しない場合、図６（ｂ）は台座７を反時計方向に回転して気流を左側に偏向する場合、図６（ｃ）は台座７を時計方向に回転して気流を右側に偏向する場合である。尚、回転軸８を台座７に固定し、風路壁１７に回転軸８に嵌合する嵌合孔を設けてもよい。また、図６のＢは吹出口１６の流れ方向の長さを示す。

以上のように、従来送風機１５と吹出口１６との距離が十分に確保されない場合は、風向板の気流方向の寸法は小さくなるため、小さくなった風向板を風上側、風下側で分割すると吹出した気流が偏向しないという課題があったが、風向板を１枚の大きな擬似円弧形状にし、且つ風向板を固定する台座７を回転可能にすることによって、図７に示すように従来の１枚の風向板に対し、気流を偏向するときに生じる圧力損失を低減することができ、結果として図８、９に示すように同一左右風向偏向角度αで考えた場合より遠くまで風を到達することができる。図９は居室を上から見たときの気流分布を従来と本発明（台座７固定及び台座７回転）で比較したものである。図９（ａ）は左右風向偏向角度αが、約７０゜の場合である。点線で示す従来の気流分布に比し、２点鎖線で示す本発明の台座７が固定のときの気流分布は広がり、さらに実線で示す本発明の台座７が可動のときの気流分布はさらに広がる。図９（ｂ）は左右風向偏向角度αが、約５０゜の場合である。風向板を固定する台座７を回転可能にすることによって、空気調和機の室内機１０から吹出す気流をより広範囲に届けることが可能となるため、居住空間の温度ムラを解消でき、且つ低騒音になり、大型リビングにおいても快適な生活空間を形成することが可能となる。

以上の説明では、空気調和機の室内機１０の吹出口１６に設けられる左右風向板を分割し、且つ千鳥状に配置したものを示したが、左右風向板に限定されるものではない。上下風向板に適用してもよいし、一つの任意の方向に吹出す風向板に適用してもよい。

以上、空気調和機の室内機１０を例に説明したが、本実施の形態の吹出口の風向制御装置は、空気調和機以外の、例えば、空気清浄機、カーエアコン、ダクト吹出口、換気装置、扇風機等に適用可能である。

実施の形態２．
図１０、１１は実施の形態２を示す図で、図１０は台座を２分割した吹出口構造図、図１１は台座を４分割した吹出口構造図である。
図１０に示すように、風向を制御する風上側風向板１と風下側風向板２は、２分割された台座７ａ、台座７ｂにそれぞれ千鳥状に配置されて固定されている。台座７ａ、台座７ｂは、それぞれ端部に回転軸８ａ、回転軸８ｂを有する。台座７ａは回転軸８ａを中心に、気流を偏向する場合反時計方向に回転する（図１０（ｂ））。また、台座７ｂは回転軸８ｂを中心に、気流を偏向する場合時計方向に回転する（図１０（ｃ））。

また、図１１に示すように、台座を４分割してもよい。風向を制御する風上側風向板１と風下側風向板２は、４分割された台座７ａ、台座７ｂ、台座７ｃ、台座７ｄにそれぞれ千鳥状に配置されて固定されている。台座７ａ、台座７ｂ、台座７ｃ、台座７ｄは、それぞれの端部が、吹出口１６の風路壁１７に固定された回転軸８ａ、回転軸８ｂ、回転軸８ｃ、回転軸８ｄに嵌合する。台座７ａ、台座７ｂは、それぞれ回転軸８ａ、回転軸８ｂを中心に、気流を偏向する場合反時計方向に回転する（図１１（ｂ））。また、台座７ｃ、台座７ｄは、それぞれ回転軸８ｃ、回転軸８ｄを中心に、気流を偏向する場合時計方向に回転する（図１１（ｃ））。

次に動作について説明する。
このように構成された風向板は、送風機１５と吹出口１６との距離が十分に確保されず、吹出口１６の風路長さＡ（図１参照）も短くなり風向板の気流方向の寸法が十分に確保できない構成においても風上側風向板１と風下側風向板２に分割し、かつ千鳥状に配置することで、吹出口１６より吹出す気流を左右に偏向する場合、風向板はあたかも一枚の大きな擬似円弧形状となる風向板にすることができる。

さらに図１０、１１に示すように、風向板の角度を大きくするにつれ風向板の間隔Ｌが狭くなるという課題を、風向板を固定した台座を長手方向で分割して台座７ａ、台座７ｂ、台座７ｃ、台座７ｄとし、その端部に回転可能な回転軸８ａ、回転軸８ｂ、回転軸８ｃ、回転軸８ｄを設け、台座７ａ、台座７ｂ、台座７ｃ、台座７ｄを吹出し方向に回転させることで風向板の間隔Ｌを狭くすることなく吹出し気流をスムーズに偏向することができる。

また、台座を複数個に分割することで、吹出口１６の流れ方向の長さＢを小さくすることができるため｛Ｂ（分割なし）＞Ｂａ（２分割）＞Ｂｂ（４分割）｝、送風機１５と吹出口１６との距離が十分に確保されず、吹出口１６の風路長さＡも短くなり風向板の気流方向の寸法が十分に確保できない構成においても吹出し気流をスムーズに偏向することができる。

以上のように、従来、送風機１５と吹出口１６との距離が十分に確保されない場合は、風向板の気流方向の寸法は小さくなるため、小さくなった風向板を風上側、風下側で分割した場合では吹出した気流が曲がらないという課題があったが、風向板を１枚の大きな擬似円弧形状にし台座を回転可能にすることによって、図７に示すように従来の１枚の風向板に対し、気流を偏向するときに生じる圧力損失を低減することができ、結果として図８、９に示すように同一偏向角度で考えた場合より遠くまで風を到達することができる。このように空気調和機から吹出す気流をより広範囲に届けることが可能となるため、居住空間の温度ムラを解消でき、且つ低騒音になり、大型リビングにおいても快適な生活空間を形成することが可能となる。

実施の形態３．
図１２は実施の形態３を示す図で、空気調和機の室内機の一部を示す斜視図である。
図１２に示すように、空気調和機の室内機１０の吹出口１６に、吹出し気流の上下方向の向きを制御する上下風向板が設けられている。上下風向板は、右側の上下風向板６ａ、左側の上下風向板６ｂに分割されている。実施の形態１又は実施の形態２の左右風向板と、上下風向板が組み合わされている。

次に動作について説明する。
このように構成された上下風向板は、空気調和機の室内機１０の長手方向で、右側の上下風向板６ａ、左側の上下風向板６ｂに分割され、左右風向を制御する実施の形態１の左右風向板も同様に長手方向で分割し、且つ分割した風向板が独立した動作を可能にすることで、様々な風向に気流を吹き分けることが可能になる。

例えば、使用者により部屋の形状は異なるが、異なる部屋の形状にあった気流を吹出すことができる。また、空気調和機の室内機１０の向かって右側に居る人が風にあたりたい場合、左側の上下風向板６ｂは上向きに右側の上下風向板６ａは下吹きにすることで空気調和機の室内機１０の左右で異なる気流を届けることができ、さらに左右方向に実施の形態１または実施の形態２の左右風向板を取り入れることで広範囲に気流を届けることが可能になるため、多くの人が快適に過ごせる室内空間を提供することができる。

実施の形態１を示す図で、空気調和機の室内機の断面図である。 実施の形態１を示す図で、真直ぐ気流を流す場合の吹出口構造図である。 実施の形態１を示す図で、真直ぐ気流を流す場合の吹出口の一部拡大図である。 実施の形態１を示す図で、左方向に気流を流す場合の吹出口構造図である。 実施の形態１を示す図で、左方向に気流を流す場合の吹出口の一部拡大図である。 実施の形態１を示す図で、風向板が回転可能な台座に固定された吹出口を示す図である。 実施の形態１を示す図で、風向板を用いた空気調和機の風向偏向角度と圧力損失の関係を示す図である。 実施の形態１を示す図で、風向板を用いた空気調和機の風向偏向角度と気流到達距離の関係を示す図である。 実施の形態１を示す図で、風向板を用いた空気調和機の気流分布を示す図である。 実施の形態２を示す図で、台座を２分割した吹出口構造図である。 実施の形態２を示す図で、台座を４分割した吹出口構造図である。 実施の形態３を示す図で、空気調和機の室内機の一部を示す斜視図である。

符号の説明

１ 風上側風向板、２ 風下側風向板、６ 上下風向板、６ａ 右側の上下風向板、６ｂ 左側の上下風向板、７ 台座、７ａ 台座、７ｂ 台座、７ｃ 台座、７ｄ 台座、８ａ 回転軸、８ｂ 回転軸、８ｃ 回転軸、８ｄ 回転軸、１０ 空気調和機の室内機、１１ 吸込口、１２ エアフィルタ、１３ 空気清浄装置、１４ 熱交換器、１５ 送風機、１６ 吹出口、１７ 風路壁。

Claims (7)

1. 送風機の駆動により発生する風を吹出す吹出口に設けられ、吹出す風の方向を制御する吹出口の風向制御装置において、
   前記吹出口に設けられ、千鳥状に配置された風上側風向板と風下側風向板とを有し、該吹出口から吹出す風を偏向する場合に、前記風上側風向板と前記風下側風向板とでほぼ連続した一枚の風向板を形成し、前記風上側風向板と前記風下側風向板は前記吹出口における気流制御方向に回転する台座に固定され、該台座は前記吹出口の風路壁に回転自在に取り付けられていることを特徴とする吹出口の風向制御装置。
2. 前記吹出口の風路壁に回転軸を設け、該回転軸に前記台座を嵌合させたことを特徴とする請求項１記載の吹出口の風向制御装置。
3. 前記台座を複数個に分割し、分割された各台座の端部に嵌合する回転軸を前記吹出口の風路壁に設けたことを特徴とする請求項１記載の吹出口の風向制御装置。
4. 前記風下側風向板の流れ方向の長さを、前記風上側風向板の流れ方向の長さより短くしたことを特徴とする請求項１記載の吹出口の風向制御装置。
5. 前記風下側風向板の偏向角度θ_２を、前記風上側風向板の偏向角度θ_１より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の吹出口の風向制御装置。
6. 送風機を運転することにより、吸込口から室内空気を吸込み、熱交換器で冷媒と熱交換した後、吹出口から室内へ吹出す空気調和機の室内機において、
   前記吹出口に請求項１乃至５のいずれかに記載の吹出口の風向制御装置を備えたことを特徴とする空気調和機の室内機。
7. 送風機を運転することにより、吸込口から室内空気を吸込み、熱交換器で冷媒と熱交換した後、吹出口から室内へ吹出す空気調和機の室内機において、
   左右方向に複数に分割され、吹出し気流を上下方向に制御する上下風向板と、
   吹出し気流を左右方向に制御し、請求項１乃至５のいずれかに記載の吹出口の風向制御装置を用いた左右風向板とを備えたことを特徴とする空気調和機の室内機。

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