JP2015218977A - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】羽根部の負圧側において気流の向きを効果的に変えることができる空気調和装置の室内機を提供すること。
【解決手段】空気調和装置の室内機１０は、送風ファン１２と、室内機１０が室内に設置された状態において、送風ファン１２が発生させた気流の向きを上方または下方に変化させ、短手方向において上方に凸となるよう湾曲している第１の羽根部１３と、を備え、第１の羽根部１３の表面には、気流に縦渦が生じるように気流を調整する調整領域１３ａが形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和装置の室内機に関する。

空気調和機の室内機では、室内空気が送風機により誘引され、空気吸込み口から吸い込まれる。そして、吸い込まれた室内空気は、熱交換器による熱交換によって温度が調節され、空調風として空気吹き出し口から吹き出される。

従来の室内機には、空調風の気流の向きを上方または下方に変更するための羽根を有するものがある。また、気流を遠くまで到達させるため、羽根に多数の窪みが設けられたものもある（特許文献１を参照）。

図１は、特許文献１に示された室内機１の構成を示す断面図である。図１に示すように、この室内機１は、熱交換器２、送風機３、気流の向きを上方または下方に変更する第１の羽根部４、５、気流の向きを右方または左方に変更する第２の羽根部６、および、気流の吹き出し口７を有する。

図２は、図１に示した第１の羽根部４および第２の羽根部６の拡大図である。図２に示すように、第１の羽根部４および第２の羽根部６には、上述したように多数の窪み８が設けられている。この室内機１では、気流の向きを大きく下方に変えようとする場合、第２の羽根部４の傾斜角度が大きくされる（図１の点線を参照）。

特開２００３−６５５９１号公報

しかしながら、上述したような従来技術では、羽根部の傾斜角度を大きくし、気流の向きを変えようとすると、羽根部から気流が剥離しやすくなり、羽根部の負圧側における気流の向きを効果的に変えることが難しくなる。

図３は、第１の羽根部４における気流９の剥離について説明する模式図である。図３に示すように、送風機３の回転により発生した気流９は、第１の羽根部４の端部４ａに接するものの、第１の羽根部４が平板状であるため、気流９が羽根部４の表面から剥離してしまう。そのため、たとえ第１の羽根部４の傾斜角度を大きくしたとしても、第１の羽根部４の負圧側では、気流９の向きが変わりにくい。

本発明は、羽根部の負圧側において気流の向きを効果的に変えることができる空気調和装置の室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置の室内機は、送風ファンと、室内機が室内に設置された状態において、送風ファンが発生させた気流の向きを上方または下方に変化させ、短手方向において上方に凸となるよう湾曲している羽根部と、を備え、羽根部の表面には、気流に縦渦が生じるように気流を調整する調整領域が形成されている。

本発明によれば、羽根部の負圧側において気流の向きを効果的に変えることができる。

特許文献１に示された室内機の構成を示す断面図 図１に示した第１の羽根部および第２の羽根部の拡大図 第１の羽根における気流の剥離について説明する模式図 本発明の実施形態１に係る空気調和装置の室内機の一例を示す断面図 図４に示す第１の羽根部の拡大斜視図 湾曲した第１の羽根部により生じる効果について説明する図 調整領域により生じる効果について説明する図 調整領域を上側から見た平面図 図８に示す調整領域の断面図 凸状に突き出た調整領域による縦渦の発生について説明する概念図 調整領域の形状の他の例を示す図 本発明の実施形態２に係る調整領域の一例を示す断面図 凹状に窪んだ調整領域による縦渦の発生について説明する概念図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施形態１）
図４は、本発明の実施形態１に係る空気調和装置の室内機１０の一例を示す断面図である。図５は、図４に示す第１の羽根部１３の拡大斜視図である。

図４に示すように、この室内機１０は、熱交換器１１、送風機１２、室内機１０が室内に設置された状態において、気流１６の向きを上方または下方に変更する第１の羽根部１３、気流１６の向きを右方または左方に変更する第２の羽根部１４、および、気流１６の吹き出し口１５を有する。

また、図４、および、図５に示されるように、第１の羽根部１３の表面には、気流１６に縦渦が生じるように気流１６を調整する凸状の調整領域１３ａが複数形成されている。調整領域１３ａは、渦発生器としての機能を有する領域である。また、第１の羽根部１３は、短手方向において上方に凸となるよう湾曲している。

図６は、湾曲した第１の羽根部１３により生じる効果について説明する図である。図６に示すように、第１の羽根部１３が上方に凸となるように湾曲していると、第１の羽根部１３の負圧側の表面に沿って気流１６が流れるようになる。これにより、たとえ第１の羽根部１３の傾斜角度が大きくなったとしても、気流１６の向きを効果的に変化させることができる。

また、図７は、調整領域１３ａにより生じる効果について説明する図である。調整領域１３ａがあることにより縦渦１７が生じると、その縦渦１７は第１の羽根部１３の表面に付着するようになる。そのため、たとえ第１の羽根部１３の傾斜角度が大きくなったとしても、気流１６の向きをさらに効果的に変化させることができる。

また、このような調整領域１３ａを形成することにより、第１の羽根部１３をあまり湾曲させなくとも、気流１６の向きを効果的に変化させることができる。第１の羽根部１３を湾曲させると、通風抵抗が大きくなってしまうため、第１の羽根部１３に調整領域１３ａを形成することはこの点においても有利である。

ここで、調整領域１３ａの形状の一例について、図８、図９を用いてさらに詳しく説明する。図８は、調整領域１３ａを上側から見た平面図であり、図９は、図８に示す調整領域１３ａの断面図である。

ここで、図９（ａ）は、Ａ−Ａ’線を含み、稜線１３ｄに垂直な平面で調整領域１３ａを切断した断面図である。図９（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’線を含み、稜線１３ｄに垂直な平面で調整領域１３ａを切断した断面図である。図９（ｃ）は、Ｃ−Ｃ’線を含み、稜線１３ｄに垂直な平面で調整領域１３ａを切断した断面図である。

図８に示すように、調整領域１３ａは、気流１６の上流側に面する第１の面１３ｂと、第１の面１３ｂに連結され、気流１６の下流側に面する第２の面１３ｃとを有する。

そして、第１の面１３ｂと第２の面１３ｃの連結により生じる稜線１３ｄの端点１３ｅ、１３ｆは、稜線１３ｄの中心１３ｇよりも気流１６の下流側に位置する。なお、図８の例では、稜線１３ｄは弓状の形状をしている。

さらに、稜線１３ｄに垂直な平面で切断した場合の切断面における第１の面１３ｂおよび第２の面１３ｃの高さについて、図８、図９を用いてさらに詳しく説明する。

図８に示した稜線１３ｄに垂直な各平面で切断した場合の各切断面について考える。各切断面においては、第１の面１３ｂと各切断面との交線Ｌ１の２つの端点のうち、稜線１３ｄに属さない端点と、第２の面１３ｃと各切断面との交線Ｌ２の２つの端点のうち、稜線１３ｄに属さない端点とを結ぶ直線（図９では、この直線を、Ａ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、および、Ｃ−Ｃ’線としている。）が想定される。

そして、調整領域１３ａは、稜線１３ｄに属する点から下ろした垂線１３ｈの長さが、稜線１３ｄに属する点以外の交線Ｌ１、Ｌ２に属する各点から上記直線に下ろした垂線１３ｉの長さよりも長くなるように形成される。なお、第１の面１３ｂは、上に凸の面であり、第２の平面１３ｃは、下に凸の面であることが好ましい。

調整領域１３ａをこのような形状とすることにより、縦渦１７が生じるようになり、たとえ第１の羽根部１３の傾斜角度が大きくなったとしても、第１の羽根部１３の負圧側の気流１６の向きをさらに効果的に変化させることができる。この点について、以下に詳しく説明する。

図１０は、凸状に突き出た調整領域１３ａによる縦渦１７の発生について説明する概念図である。図１０に示す調整領域１３ａは、矢印の方向から気流１６を受けると、縦渦１７を発生させるような構造になっている。

具体的には、この調整領域１３ａ付近では、第１の面１３ｂに沿って稜線１３ｄに向かって流れる気流１６が発生する。第２の面１３ｃは、稜線１３ｄから気流１６の下流方向へといくに従い、突出量が小さくなるため、稜線１３ｄよりも下流側において縦渦１７が発生する。

このようにして発生した縦渦１７は、第１の羽根部１３の表面に付着するようになる。そのため、たとえ第１の羽根部１３の傾斜角度が大きくなったとしても、第１の羽根部１３の負圧側の気流１６の向きを効果的に変化させることができる。

なお、気流１６の向きをより効果的に変化させるためには、調整領域１３ａを、図５に示した第１の羽根部１３の前縁に近接するように配置することが好ましい。

また、稜線１３ｄの形状は、図８に示すように、気流１６の向きに関して左右対称となる形状とされる。これにより、稜線１３ｄの両端部において生じる縦渦１７が互いに干渉し、気流１６の直進性を増すことができる。その結果、気流１６をより遠くまで到達させることができる。

ここで、調整領域１３ａの形状は、図８、９等に示した形状に限定されるものではなく、他の形状としてもよい。

図１１は、調整領域１３ａの形状の他の例を示す図である。この調整領域１３ａは、稜線１３ｄが直線である点が、図１０に示した調整領域１３ａと異なる。このような調整領域１３ａであっても、縦渦１７を発生させることができる。その結果、気流１６を第１の羽根部１３の表面に付着させることができ、気流１６の向きを効果的に変化させることができる。

また、図１１に示した形状以外でも、稜線１３ｄの形状をＶ字状にしてもよいし、コの字状にしてもよい。これらの場合も、図９（ａ）〜（ｃ）で説明した場合と同様に、稜線１３ｄに属する点から前述の直線に下ろした垂線１３ｈの長さが、稜線１３ｄに属する点以外の交線Ｌ１、Ｌ２に属する各点から上記直線に下ろした垂線１３ｉの長さよりも長くなるように調整領域１３ａが形成される。その結果、図１０、図１１に示した調整領域１３ａと同様の効果を得ることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、調整領域１３ａの形状が凸状である場合について説明したが、調整領域の形状が凹状であってもよい。そこで実施形態２では、調整領域の形状が凹状である場合について説明する。

図１２は、本発明の実施形態２に係る調整領域２０の一例を示す断面図である。また、図１３は、凹状に窪んだ調整領域２０による縦渦１７の発生について説明する概念図である。

なお、調整領域２０の平面図は、図８に示した調整領域１３ａの平面図と同様のものとなる。図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）にはそれぞれ、図８に示したＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線を含み、図１３に示した谷線２０ｃに垂直な平面で調整領域２０を切断した断面図を示している。

図１２、図１３に示すように、調整領域２０は、気流１６の上流側に位置する第１の面２０ａと、第１の面２０ａに連結され、気流１６の下流側に位置する第２の面２０ｂとを有する。そして、第１の面２０ａと第２の面２０ｂの連結により谷線２０ｃが形成される。

ここで、図１２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、谷線２０ｃに垂直な各平面で切断した場合の各切断面について考える。この場合、第１の面２０ａと各切断面との交線Ｌ３の２つの端点のうち、谷線２０ｃに属さない端点と、第２の面２０ｂと各切断面との交線Ｌ４の２つの端点のうち、谷線２０ｃに属さない端点とを結ぶ直線（図１２では、この直線を、Ａ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、および、Ｃ−Ｃ’線としている。）が想定される。

そして、調整領域２０は、谷線２０ｃに属する点から下ろした垂線２０ｄの長さが、谷線２０に属する点以外の交線Ｌ３、Ｌ４に属する点から上記直線に下ろした垂線２０ｅの長さよりも長くなるように形成される。なお、第１の面２０ａは、下に凸の面であり、第２の平面２０ｂは、上に凸の面であることが好ましい。

調整領域２０をこのような形状にすると、調整領域２０付近で、第１の面２０ａに沿って谷線２０ｃに向かって流れる気流１６が発生する。そして、第２の面２０ｂは、谷線２０ｃから気流１６の下流方向へといくに従い、突出量が大きくなるため、谷線２０ｃよりも下流側において縦渦１７が発生する。

図１３に示すように、このようにして発生した縦渦１７は、第１の羽根部１３の表面に付着するようになる。そのため、たとえ第１の羽根部１３の傾斜角度が大きくなったとしても、第１の羽根部１３の負圧側の気流１６の向きを効果的に変化させることができる。

なお、凹状の調整領域２０の形状は図１２、１３等に示した形状に限定されない。例えば、調整領域２０の谷線２０ｃの形状は、直線状、Ｖ字状、あるいは、コの字状であってもよい。

これらの形状であっても、図１２（ａ）〜（ｃ）で説明した場合と同様に、谷線２０ｃに属する点から前述の直線に下ろした垂線２０ｄの長さが、谷線２０ｃに属する点以外の交線Ｌ３、Ｌ４に属する点から上記直線に下ろした垂線２０ｅの長さよりも長くなるように調整領域２０が形成される。

このような調整領域２０であっても、縦渦１７を発生させることができ、その結果、気流１６を第１の羽根部１３の表面に付着させることができ、気流１６の向きを効果的に変化させることができる。

本発明に係る空気調和装置の室内機は、気流の向きを上方または下方に変更する羽根部を有する室内機に用いるのに好適である。

１，１０ 室内機
２，１１ 熱交換器
３，１２ 送風機
４，５，１３ 第１の羽根部
４ａ 第１の羽根部の端部
６，１４ 第２の羽根部
７，１５ 気流の吹き出し口
８ 窪み
９，１６ 気流
１３ａ，２０ 調整領域
１３ｂ，２０ａ 第１の面
１３ｃ，２０ｂ 第２の面
１３ｄ 稜線
２０ｃ 谷線
１３ｅ，１３ｆ 端点
１３ｇ 稜線の中心
１３ｈ，１３ｉ，２０ｄ，２０ｅ 垂線
１７ 縦渦

Claims (5)

1. 空気調和装置の室内機であって、
   送風ファンと、
   前記室内機が室内に設置された状態において、前記送風ファンが発生させた気流の向きを上方または下方に変化させ、短手方向において上方に凸となるよう湾曲している羽根部と、
   を備え、
   前記羽根部の表面には、前記気流に縦渦が生じるように前記気流を調整する調整領域が形成されている室内機。
2. 前記調整領域の形状は、凸状である請求項１に記載の室内機。
3. 前記調整領域は、
   前記気流の上流側に面する第１の面と、前記第１の面に連結され、前記気流の下流側に面する第２の面とを有し、
   前記第１の面と前記第２の面の連結により生じる稜線の端点は、前記稜線の中心よりも前記気流の下流側に位置し、
   前記稜線に垂直な各平面で切断した場合の各切断面において、前記第１の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記稜線に属さない端点と、前記第２の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記稜線に属さない端点とを結ぶ直線に、前記稜線に属する点から下ろした垂線の長さは、前記稜線に属する点以外の前記第１の面と各切断面との交線に属する各点、および、前記稜線に属する点以外の前記第２の面と各切断面との交線に属する各点から前記直線に下ろした垂線の長さよりも長い、
   請求項２に記載の室内機。
4. 前記調整領域の形状は、凹状である請求項１に記載の室内機。
5. 前記調整領域は、
   前記気流の上流側に面する第１の面と、前記第１の面に連結され、前記気流の下流側に面する第２の面とを有し、
   前記第１の面と前記第２の面の連結により生じる谷線の端点は、前記谷線の中心よりも前記気流の下流側に位置し、
   前記谷線に垂直な各平面で切断した場合の各切断面において、前記第１の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記谷線に属さない端点と、前記第２の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記谷線に属さない端点とを結ぶ直線に、前記谷線に属する点から下ろした垂線の長さは、前記谷線に属する点以外の前記第１の面と各切断面との交線に属する各点、および、前記谷線に属する点以外の前記第２の面と各切断面との交線に属する各点から前記直線に下ろした垂線の長さよりも長い、
   請求項４に記載の室内機。

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