JP3903626B2 - 空気調和機の整流機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の吹出風路において整流作用を用いた空気調和機の吹出口への結露防止構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9に示すように一般に空気調和機の吹出風は、吹出口から吹き出されるに際し、調和空気が吹出口に至る吹出風路内で上下風向調整ベーンや左右風向調整ベーンの影響により圧損が生じる。また、調和空気の吹出風を作り出す役割を持つクロスフローファンの回転数が減少すると吹出風は、気流の乱れや風量低下が生じる。これによりその先に位置する上下風向調整ベーンに沿って吹出風が流れず、隔離してしまい結露を生じてしまう。従来は、こういった現象を減少・防止する為に吹出口構造に対して、図10の断面図に示すジャンプ台1や図11断面図に示すジャマ板2を取りつけ対処していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和機の吹出口に生じる結露現象への対応としては、吹出口付近にジャンプ台1又はジャマ板2を取り付けていた。このうちジャンプ台1は、吹出風路背壁を形成するユニットボックス3のケーシングに対して流れる吹出風の主流進行方向を変える事で上下風向調整ベーン4に吹出風を這わせ、吹出風で冷やされた上下風向調整ベーン4に対し外気の接触を減少させ結露を防止する事や、吹出風を作るクロスフローファン22の回転数が減少する事で風量低下が生じ、吹出口19近辺に乱流を生じて結露を生じる事をジャンプ台1で吹出風の主流進行方向を一定方向に向けさせ乱流を抑制する事を目的とした技術である。
【0004】
しかし、この場合、ジャンプ台1は、吹出風に直接接しているので冷気で冷やされ、外気が接触するジャンプ台端面5に対して結露を生じる。従って、この端面に対し植毛テープなど保水性のある部材を取り付ける必要が生じる。
【0005】
他方、ジャマ板2は、吹出口19の吹き出し面積を減少させる事で、部分的に風量を増加させ上下風向調整ベーン4の結露が生じている部分に対して、より吹出風を流し這わせるもので、吹出風の剥離を減少させるジャンプ台1と同様、結露を減少させる事を目的とした技術である。
しかし、この場合、図11のように吹出風18を増加する代わりに吹出風17を減少させてしまう事から吹出口上方より外気が吹出口構造に流れ込み、吹出風に直接接しているジャマ板2は冷気によって冷やされているので、ジャマ板端面6上に対して結露を生じてしまう。この場合もジャンプ台1と同様植毛テープなど保水性のある部材取り付ける必要性が生じる。
【0006】
このように従来技術では結果として、空気調和機の吹出口に対する結露現象を減少・防止する事はできるが、そのために別の部分に対して結露を生じさせてしまい植毛テープのような保水性のある部材を取り付ける必要や、従来技術を新部品として取り付ける必要があり、部品点数の増加といった問題が発生していた。本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で整流が行なえる空気調和機の整流機構を得ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和機の整流機構は、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、最外の左右風向調整ベーンと吹出風路の最外郭となる壁面との間に備えたものである。
【0008】
また、この発明に係る空気調和機の整流機構は、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、吹出風路背面壁に備えたものである。
【0009】
また、この発明に係る空気調和機の整流機構は、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に調和空気が吹出口に至る吹出風路内の調和空気の流れ方向に貫通した風路が形成された整流機構を、吹出風路内にあって、吹出ノズルの中央に備えたものである。
【0010】
また、前記整流機構に風量調整部材を設けたものである。
【0011】
また、前記整流機構を吹出風の主流に対して平行に位置させたものである。
【0012】
また、前記整流機構を左右風向調整ベーンの取り付け構造体であるガイドベーンベースに設けたものである。
【0013】
また、前記整流機構を吹出風を生成する送風機のユニットボックスに設けたものである。
【0014】
また、前記整流機構を吹出ノズルの中央支持部に設けたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明に係わる空気調和機の整流機構の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0017】
実施の形態1.
図1は、この発明による空気調和機の吹出口に位置する上下風向調整ベーン露付き防止機構を示す断面図、図2は図1の拡大正面図、図3は図1の拡大斜視図である。また図4は、図3の機構に対して風量調整部材を取り付けた一例である。図において、23は室内から吸い込まれる室内空気と図示しない冷凍サイクルによる冷媒との間で熱交換を行ない、冷房又は暖房を行なう熱交換器、19は熱交換器23で空気調和された調和空気の室内への吹出口で、空気調和機本体(室内ユニット)のユニットボックス3に取り付けられたノズル上枠構成部材8と、ユニットボックス3の下側壁部分20とにより画定されている。22は室内から熱交換器23を経て吹出口へ至る空気流を生成する送風機で、ここではクロスフローファンが用いられる。
【0018】
7はノズル上枠構成部材8に取付部9によって取り付けられた合成樹脂製のガイドベーンベース、10はガイドベーンベース7の左右端に設けられ吹出風の圧損を最小限にするために吹出風の主流に対して平行な位置になるように一体成形された整流ボックスである。ユニットボックス3によって形成されるクロスフローファン22から吹出口19に至る風路は熱交換器23によって熱交換された調和空気が通過する吹出風路を構成し、整流ボックス10は整流機構に相当する。
【0019】
ガイドベーンベース7には左右風向ベーン21が所定間隔に取り付けられ、連結部材24によってそれぞれが連結されるとともに図示しないモータ等によって左右方向にスイング駆動される。整流ボックス10は最外郭の左右風向ベーン21と吹出風路との間の風路壁近傍に設けられており、その箇所は左右風向ベーン21の向きによっては調和空気の流量が減少するような箇所である。
【0020】
ガイドベーンベース7には、風量調整のために網状の風量調整部材を取り付けるための取付部11が一体成形されている。図4は風量調整部材を取付けた状態を示す斜視図で、図において28は所定の通過抵抗を発生する網状の風量調整部材で、吹出口19に対し上流側、下流側何れに取り付けてもよく、同様の効果が得られるが、ここでは下流側に取り付けている。風量調整部材28はその網の目の細かさを変える等により通過抵抗を変えることが可能で、必要に応じて適当な通過抵抗の網を選択し取り付ければ良い。
【0021】
次に動作について説明する。例えば左右風向ベーン21が左を向いた場合、吹出風路の右側は調和空気の流れが減少し、吹出口19から室内空気が流入するため結露が発生しやすくなるが、本実施の形態の構成によれば吹出風路の右側に設けられた整流ボックス10により整流ボックス10内を左右風向ベーン21に影響されない一定の風量の調和空気が流れ、この流れが吹出風路の壁面に沿って流れるよう確保されるため、吹出風路における吹出口19側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止するので結露が発生しない。
【0022】
尚、本実施の形態では整流ボックス10がガイドベーンベース7と一体に樹脂成形されているため、吹出風を整流する際の整流機構に関する部品点数を削減できる。また、整流ボックス10は吹出風の中に位置し、外気に接触しないので結露箇所にならない。したがって、従来技術で生じた植毛などの特別な結露防止構造が不要で部品点数の増加を防げる。この結果、整流ボックス10は、従来技術で必要とした植毛テープのような保水性を持った部材を抹消できるといった部品点数の削減を可能とし、リサイクル等の解体処理時に植毛テープと整流機構との分別を行なうような作業の手間を省く事が可能になる。
【0023】
実施の形態2.
図5はこの発明による空気調和機の吹出口に位置する上下風向調整ベーンの結露防止構造を示しす断面図、図6は図5の斜視図である。尚、図5に於いて、図1、2、3に対応する部分は図1、2、3に示した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。図において、12は調和空気の吹出風路背面壁を構成するユニットボックス3に一体成形された中空構造の整流機構であるジャンプ台ボックス、4は図示しないモータによって駆動され上下方向に可動する上下風向調整ベーンである。
【0024】
この中空構造をしたジャンプ台ボックス12は、吹出風路下流で吹出口19付近に位置する上下風向調整ベーン4に沿って吹出風が流れる位置で、上下風向調整ベーン4の位置によっては調和空気の流量が減少するような箇所に存在しており、ユニットボックス3の強度に耐えうる範囲内で中空構造を成形している。
【0025】
また、この中空構造をしたジャンプ台ボックス12には、実施の形態1と同様に中空構造内を通過する吹出風の風量を調整するための網状の風量調整部材26を取り付けるための取付部13が一体成形されている。この風量調整に用いる網状の風量調整部材26は吹出口に対し上流・下流部にどちらに取り付けても同様の効果が得られるが本実施の形態では上流側に取り付けられる。
【0026】
次に動作について説明する。例えば上下風向調整ベーン4が上を向いた場合、吹出風路の下側は調和空気の流れが減少し、吹出口19から室内空気が流入するため結露が発生しやすくなるが、本実施の形態の構成によれば吹出風路の下側に設けられたジャンプ台ボックス12によりジャンプ台ボックス12の中空構造内を上下風向調整ベーン4の向きに影響されない一定の風量の調和空気が流れ、この流れが吹出風路の背壁面に沿って流れるよう確保されるため、吹出風路における吹出口19側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止するので結露が発生しない。
【0027】
このように中空構造をしたジャンプ台ボックス12は、従来技術で生じていた結露箇所において中空になっていることから、外気に触れることがなく、さらに風路上の面積が小さく押さえられているので、ジャンプ台ボックス12自体が新たな結露箇所にならない。したがって、従来技術で生じた植毛等の部品点数の増加を防げる。
【0028】
また、ジャンプ台ボックス12は、従来技術で必要とした植毛テープのような保水性を持った部材を抹消できるといった部品点数の削減を可能とし、リサイクル等の解体処理時に植毛テープと整流機構との分別のための作業の手間を省く事が可能である。
【0029】
実施の形態3.
図7はこの発明による空気調和機の吹出口に位置する上下風向調整ベーン結露防止構造を示ず断面図、図8は図7の概念図である。尚、図7、8に於いて、図1、2、3に対応する部分は図1、2、3に示した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。図において、14はノズル上枠構成部材8に存在するノズル中央指示部、15はノズル中央指示部14に一体成形された中央整流ボックスで、吹出風路内の調和空気の流れ方向に貫通した中空構造の整流機構となっている。
【0030】
中央整流ボックス15は、吹出風の圧損量を最小限にするために吹出風の主流に対して平行な位置にある。また、中央整流ボックス15は、左右風向ベーンが異なる方向を向く事で生じる乱流の発生箇所に位置している。
【0031】
次に動作について説明する。例えば左右風向ベーン21がノズル中央指示部14を境に左側が左方向に、右側が右方向に向いた場合、ノズル中央指示部14付近は調和空気の流れが減少し、吹出口19から室内空気が流入するため結露が発生しやすくなるが、本実施の形態の構成によればノズル中央指示部14に設けられた中央整流ボックス15により中央整流ボックス15の中空構造内を左右風向ベーン21の向きに影響されない一定の風量の調和空気が流れるため、吹出風路における吹出口19側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止するので結露が発生しない。
【0032】
さらに、中央整流ボックス15は、吹出風の中に位置し、外気に接触しないので、整流させる為に生じる結露箇所にならず従来技術で生じた部品点数の増加を防げる。
また、この中央整流ボックス15は、実施の形態1と同様に中空構造内を通過する吹出風を調整するための網状の部材を取り付けるための取付部16が一体成形されている。この風量調整に用いる網状の風量調整部材27は吹出口に対し上流・下流部に取り付けても同様の効果が得られるが、本実施の形態では下流側に取り付けられる。
【0033】
中央整流ボックス15は、ノズル上枠構成部材8と一体成形されているため吹出口中央付近の吹出風を整流するにために部品点数を増やすことがない。
また、中央整流ボックス15は、従来技術で必要とした植毛テープのような保水性を持った部材を抹消できるといった部品点数の削減を可能とし、リサイクル等の解体処理時に植毛テープと整流機構とを分別する作業の手間を省く事が可能である。
【0034】
なお、上記実施の形態1から3はこれらを組み合わせて実施することが可能であり、例えは実施の形態1から3全てを備えた空気調和機とすることもできる。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるが如く、この発明によれば、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、最外の左右風向調整ベーンと吹出風路の最外郭となる壁面との間に備えたので、左右風向調整ベーンが左右どちらか一方の方向を向いた場合でも、この整流機構内を左右風向調整ベーンに影響されない一定の風量の調和空気が流れ、この流れが吹出風路の壁面に沿って流れるよう確保されるため、吹出風路における吹出口側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止でき、そのため結露が発生しない。
【0036】
また、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、吹出風路背面壁に備えたので、上下風向調整ベーンが上を向いた場合でも、この整流機構内を上下風向調整ベーンの向きに影響されない一定の風量の調和空気が流れ、この流れが吹出風路の背壁面に沿って流れるよう確保されるため、吹出風路における吹出口側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止でき、そのため結露が発生しない。
【0037】
また、調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に調和空気が吹出口に至る吹出風路内の調和空気の流れ方向に貫通した風路が形成された整流機構を、吹出風路内にあって、吹出ノズルの中央に備えたので、左右風向調整ベーンが吹出ノズルの中央を境に左側が左方向に、右側が右方向に向いた場合でも、この整流機構内を左右風向調整ベーンに影響されない一定の風量の調和空気が流れるため、、吹出風路における吹出口側からの室内空気の流入やそれによる乱流の発生を防止でき、そのため結露が発生しない。
【0038】
また、前記整流機構に風量調整部材を設けたので、整流機構によって整流される風量を適度に調節することができる効果が得られる。
【0039】
また、前記整流機構を吹出風の主流に対して平行に位置させたので、整流機構が新たな風路抵抗となったり、乱流発生の原因となってひいては結露を発生させたりすることなく円滑な整流ができる効果が得られる。
【0040】
また、前記整流機構を左右風向調整ベーンの取り付け構造体であるガイドベーンベースに設けたので、整流機構のための新たな結露防止構造を付加することなく整流できる効果が得られる。
【0041】
また、前記整流機構を吹出風を生成する送風機のユニットボックスに設けたので、吹出風がユニットボックスから剥離することで起きる乱流の発生や結露を防止でき、整流機構のための新たな結露防止構造を付加することなく整流できる効果が得られる。
【0042】
また、前記整流機構を吹出ノズルの中央支持部に設けたので、風向がそれぞれ異なる方向に向けられた場合にその境界で起きる乱流の発生を防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における空気調和機の整流機構を示す断面図である。
【図2】 この発明の実施の形態1における空気調和機の整流機構を示す拡大正面図である。
【図3】 この発明の実施の形態1における空気調和機の整流機構を示す拡大斜視図である。
【図4】 この発明の実施の形態1における空気調和機の整流機構に風量調整部材を取り付けた拡大斜視図である。
【図5】 この発明の実施の形態2における空気調和機の整流機構を示す断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態2における空気調和機の整流機構を示したボックス斜視図である。
【図7】 この発明の実施の形態3における空気調和機の整流機構を示す断面図である。
【図8】 この発明の実施の形態3における空気調和機の整流機構を示す正面図及び部品図である。
【図9】 従来の基本的な空気調和機を示す断面図である。
【図10】 従来における空気調和機の吹出口への結露防止機構(ジャンプ台仕様)を示す断面図である。
【図11】 従来における空気調和機の吹出口への結露防止機構(ジャマ板台仕様)を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ジャンプ台、 2 ジャマ板、 3 ユニットボックス、 4 上下風向調整ベーン、 5 ジャンプ台端面、 6 ジャマ板端面、 7 ガイドベーンベース、 8 ノズル上枠構成部材、 9 取り付け部、 10 整流ボックス、11 取り付け部、 12 ジャンプ台ボックス、 13 取り付け部、 14 ノズル中央支持部、 15 中央整流ボックス、 16 取り付け部、 17 吹出風、 18吹出風、 19 吹出口、 20 ユニットボックスの下側壁部分、 21 左右風向調整ベーン、 22 クロスフローファン、 23 熱交換器、 24 連結部材、 25 植毛テープ、 26、27、28 風量調整部材。
Claims (8)
- 調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、最外の左右風向調整ベーンと吹出風路の最外郭となる壁面との間に備えたことを特徴とする空気調和機の整流機構。
- 調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に風路が形成された整流機構を、調和空気が吹出口に至る吹出風路内にあって、吹出風路背面壁に備えたことを特徴とする空気調和機の整流機構。
- 調和空気を一定の流れ方向へ向けて整流して供給するよう内側に前記調和空気が吹出口に至る吹出風路内の前記調和空気の流れ方向に貫通した風路が形成された整流機構を、前記吹出風路内にあって、吹出ノズルの中央に備えたことを特徴とする空気調和機の整流機構。
- 前記整流機構に風量調整部材を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の空気調和機の整流機構。
- 前記整流機構を吹出風の主流に対して平行に位置させたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の空気調和機の整流機構。
- 前記整流機構を前記左右風向調整ベーンの取り付け構造体であるガイドベーンベースに設けたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の整流機構。
- 前記整流機構を吹出風を生成する送風機のユニットボックスに設けたことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機の整流機構。
- 前記整流機構を前記吹出ノズルの中央支持部に設けたことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機の整流機構。
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