JP4698262B2 - 空気調和機の室内機の風向調整装置 - Google Patents

Description

この発明は空気調和機の室内機の吹出口に設けられ、吹出気流を偏向する風向調整装置に関するものである。

従来の空気調和機の風向調整装置は、左右ベーンは流れ方向に前後２分割され（上流側の左右ベーン、下流側の左右ベーン）、それぞれ回転軸をもつ。下流側の左右ベーンには作用軸があり、作用軸は連結棒に連結され隣の左右ベーンと連動している。作用軸には連動アームに回動可能に連結され、連動アームは左右ベーンに固定接続されている。連結棒の端はクランクを介してモータアームと連結され左右ベーン用モータの回転運動を連結棒に伝えている。連結棒が動くと、半径ｍで左右ベーンが回転する。半径ｍは左右ベーンの回転軸と作用軸の距離である。この運動は連動アームによって上流側の左右ベーンに伝えられるが、この時の左右ベーンは半径ｋで回転する。作用軸の流れと垂直方向の移動量ｎが一定で、ｍ＜ｋであるので、回転角度は下流側の左右ベーンの方が上流側の左右ベーンよりも大きい。回転角度比は、ｋ、ｍ、ｎを変化させることで任意に決められる。（例えば、特許文献１参照。）。
また、吹出グリルの口部に風向を変更する左右フラップを設け、この左右フラップを左右メインフラップと左右サブフラップとで構成し、左右サブフラップは左右メインフラップの位置に対し吹出グリルの側面部に軸支し、左右メインフラップを回動するモータの駆動力を連結棒により駆動力半伝達装置に伝え、この駆動力半伝達装置により左右フラップが吹出グリル中央方向に傾いている場合には左右メインフラップと左右サブフラップとを連動して回動させる空気調和機の風向調整装置もある（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１１−１７３６５２号公報（第５頁、第１７図） 特開平１０−１４８３５８号公報（第２頁、第１図）

特許文献１では、常に上流側の左右ベーンが下流側の左右ベーンの圧力面側に位置してしまうため、下流側の左右ベーンで負圧面剥離が生じ、騒音悪化や風量低下の原因となる。また、負圧面の剥離渦により室内空気が引き込まれるため、冷房運転時にはベーン負圧面側空気が多湿となり、ベーン負圧面側に結露が生じる可能性があるという問題点があった。
また、特許文献２では、冷房運転時に左右サブフラップの圧力面側空気と負圧面側空気に大きな温度差が生じることから、圧力面側の冷たい空気によって冷やされた左右サブフラップにより、負圧面側の湿った空気も冷やされ、左右サブフラップが結露する可能性があるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、騒音悪化や風量低下を低減し、かつ左右ベーンの結露を防止する空気調和機の風向調整装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る空気調和機の室内機の風向調整装置は、風路の吹出口に設けられ、回転軸により回動可能に立設された上流側分割ガイドベーンと、上流側分割ガイドベーンの下流側に隣接するように設けられ、回転軸により回動可能に立設されてなる下流側分割ガイドベーンが、吹出口の長手方向に複数並列配設されたガイドベーンと、一方が上流側分割ガイドベーンに固定され、他方が下流側分割ガイドベーンに連結作用軸を介して回動自在に接続される連動アームと、下流側分割ガイドベーンに回動自在に接続され、下流側分割ガイドベーン及び上流側分割ガイドベーンを回動するガイドベーン回動手段と、を有し、ガイドベーンが、ガイドベーン回動手段により回動され、吹出気流を吹出口の長手方向に偏向するとき、ガイドベーン回動手段は、下流側分割ガイドベーンを、その正面位置に対する所定の回動角である食違角βで回動し、その回動によって連動アームを介して上流側分割ガイドベーンを、連結作用軸を軸として、その正面位置に対する所定の回動角である食違角α（α＜β）で連動して回動し、上流側分割ガイドベーンの下流側の少なくとも一部が、隣接する下流側分割ガイドベーンの負圧面側に延設しているものである。

この発明の空気調和機の室内機の風向調整装置は、風路の吹出口に設けられ、回転軸により回動可能に立設された上流側分割ガイドベーンと、上流側分割ガイドベーンの下流側に隣接するように設けられ、回転軸により回動可能に立設されてなる下流側分割ガイドベーンが、吹出口の長手方向に複数並列配設されたガイドベーンと、一方が上流側分割ガイドベーンに固定され、他方が下流側分割ガイドベーンに連結作用軸を介して回動自在に接続される連動アームと、下流側分割ガイドベーンに回動自在に接続され、下流側分割ガイドベーン及び上流側分割ガイドベーンを回動するガイドベーン回動手段と、を有し、ガイドベーンが、ガイドベーン回動手段により回動され、吹出気流を吹出口の長手方向に偏向するとき、ガイドベーン回動手段は、下流側分割ガイドベーンを、その正面位置に対する所定の回動角である食違角βで回動し、その回動によって連動アームを介して上流側分割ガイドベーンを、連結作用軸を軸として、その正面位置に対する所定の回動角である食違角α（α＜β）で連動して回動し、上流側分割ガイドベーンの下流側の少なくとも一部が、隣接する下流側分割ガイドベーンの負圧面側に延設しているので、下流側の分割ベーンに気流の負圧面剥離が生じず、騒音発生や風量低下が防止できる。また、冷房運転時に、負圧面の剥離渦により室内空気が引き込まれ、下流側の分割ベーンの負圧面に結露が生じるのを防止できる。

実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１における風向調整装置に係る図であり、図１は空気調和機の室内機の断面図であり、風向調整装置の断面図も兼ねている。図２は風向調整装置の回動図、図３は風向調整装置の模式図、図４は風向調整装置の空気の流れを示す図である。図２から図４は、図１のＡ側から風向調整装置を見た図である。
図１において、空気調和機の室内機１０のファン１３が回転すると、気流Ｆは吸込口１４や天面グリル１５から吸い込まれ、フィルタ１６と熱交換器１７を経てファン１３、風路１１を通り、吹出口１８から室内へと吹き出される。ガイドベーン１（下流側の分割ガイドベーン１ａ、上流側の分割ガイドベーン１ｂ）は、吹出ノズル１２（吹出口１８）の長手方向に複数並列配設され、ガイドベーン１が回転軸２（下流側回転軸２ａ、上流側回転軸２ｂ）を中心に回動することにより吹出気流は吹出口１８の長手方向に偏向される。
図１、図３において、ガイドベーン１は上流側（上流側の分割ガイドベーン１ｂ）から下流側（下流側の分割ガイドベーン１ａ）に２分割され、それぞれの回転軸２ｂ、２ａにより回動可能に立設される。下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａは、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設けられ、また、回転軸２ａ、２ｂは風路１１に沿う吹出気流方向に直列に配置されている。このとき、下流側の分割ガイドベーン１ａには回動用作用軸３、連結用作用軸４があり、回動用作用軸３は連結棒５に連結され、隣接するガイドベーン１と連動している。連結用作用軸４には連動アーム６に回動可能に連結され、連動アーム６は上流側ガイドベーン１ｂに固定接続されている。連結棒５の端はクランク７を介してモータアーム８と連結されガイドベーン用モータ９の回転運動を連結棒５に伝えている。クランク７を下流側の分割ガイドベーン１ａもしくは上流側の分割ガイドベーン１ｂに連結しても良い。
ここで、連結棒５、クランク７、モータアーム８及びガイドベーン用モータ９等がガイドベーン回動手段を形成する。

次に動作について説明する。図２、図３はガイドベーン用モータ９が駆動したときのガイドベーン１の回動の様子を示している。ガイドベーン用モータ９が駆動し、連結棒５が動くと、回転軸２ａを中心として下流側の分割ガイドベーン１ａが回動する。ｍは、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａと連結用作用軸４の距離である。この運動は連動アーム６によって上流側の分割ガイドベーン１ｂに伝えられ、上流側の分割ガイドベーン１ｂは回転軸２ｂを中心として回動する。ｋは、上流側の分割ガイドベーン１ｂの回転軸２ｂと連結用作用軸４の距離である。また、αは上流側の分割ガイドベーン１ｂの回動角度であり、上流側の分割ガイドベーン群１ｂ、１ｂ、…から成る平板翼列の食違角である。βは下流側の分割ガイドベーン１ａの回動角度であり、下流側の分割ガイドベーン群１ａ、１ａ、…から成る平板翼列の食違角である。気流流れと垂直方向の作用軸移動量ｎが一定で、ｍ＜ｋであるので、ｎ／ｋ＜ｎ／ｍよりｓｉｎα＜ｓｉｎβとなり、０°＜α＜９０°、０°＜β＜９０°であるからα＜βとなる。つまり、回動角度は下流側の分割ガイドベーン１ａの方が上流側の分割ガイドベーン１ｂよりも大きい。回動角度比は、ｋ、ｍを変化させることで任意に決められる。
また、ガイドベーン用モータ９が図２（ｂ）と反対方向に回動すれば図２（ｃ）の如く、ガイドベーン１（１ａ、１ｂ）も反対方向に回動する。ガイドベーン１（１ａ、１ｂ）が右方向に回動したときも左方向に回動したときも、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側は常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなり、また、ガイドベーン１（１ａ、１ｂ）が正面方向を向く（風路１１に沿う吹出気流方向を向く）ときは（回動しないとき）、ガイドベーン１ａ、１ｂは風路方向に一直線に配列することとなる。

図４（ａ）は、本実施の形態の風向調整装置による風向分布図であり、レイノルズ数が１×１０⁴の時の状態を示している。代表長さを下流側の分割ガイドベーン１ａと上流側の分割ガイドベーン１ｂの長さの和としている。レイノルズ数が２×１０³から５×１０⁴の範囲で、図４に示す流れの状態となる。図４（ａ）では、両ガイドベーン１ａ、１ｂが回動して気流Ｄを曲げるとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置するので、上流側の分割ガイドベーン１ｂの圧力面側に沿って流れる気流の一部が下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に流れ込む。したがって下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面に沿う流れが存在し、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離Ｅを小さくすることができる。
ここで、図４（ｂ）は、従来のガイドベーンの局所的な風向分布図であり、上流側ガイドベーンが下流側ガイドベーンの圧力面側に位置している。そのため、図４（ａ）の場合と異なり、気流Ｄは上流側ガイドベーン１ｂの圧力面側から下流側ガイドベーン１ａの圧力面側へと流れ、下流側ガイドベーン１ａの負圧面側に流れ込む気流は存在しない。したがって、ガイドベーンの負圧面に大きな剥離Ｅが生じている。図４（ａ）と図４（ｂ）の比較によれば、本実施の形態の風向調整装置は負圧面剥離を大きく低減する効果があることがわかる。

以上のように、ガイドベーン１を上流側から下流側へと２分割して上流側の分割ガイドベーン１ｂ、下流側の分割ガイドベーン１ａとして配列し、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａを、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設け、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置することにより、ガイドベーン１が回動したとき上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなる。よって、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離を小さくすることができる。また、気流を正面に吹き出す場合はガイドベーン１ａ、１ｂが一直線上に並ぶために、正面吹出しのときでも実質風路が狭くならず、風量低下を防ぐことができる。そのため、負圧面剥離に伴う騒音悪化や風量低下を低減し、かつ冷房運転時のガイドベーン１への結露を防止することができるので、使用者が快適に空気調和機を利用できるようになる。
なお、送風運転や暖房運転の場合、負圧面剥離が発生しても結露水は発生しないが、風量低下防止や騒音悪化防止の効果を同じように得ることができる。
なお、ここではガイドベーンを２分割としたが、同様の機構により３つ以上に分割しても同じ効果が得られる。

本風向調整装置は、ガイドベーン１のうち、上流側の分割ガイドベーン１ｂは、隣接下流側の分割ガイドベーン１ａに設けた連結用作用軸４に回動可能に結合され、ガイドベーン１が、ガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、吹出気流を吹出口１８の長手方向に偏向するとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂは、連結用作用軸４により回動するとともに、回転軸２ｂにより回動するので、上流側の分割ガイドベーン１ｂは、常にその下流側を上流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に延設することができる。

また、本風向調整装置は、ガイドベーン１が、ガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、吹出気流を吹出口１８の長手方向に偏向するとき、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａを、上流側の分割ガイドベーン１ｂの回転軌跡の内部に配置するので、同じく、上流側の分割ガイドベーン１ｂは、常にその下流側を上流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に延設することができる。

実施の形態２．
図５から図６はこの発明の実施の形態２における風向調整装置に係る図であり、図５は空気調和機の室内機の断面図、図６は風向調整装置の回動図であり、図５のＡ側から風向調整装置を見た図である。
図５において、空気調和機の室内機１０のファン１３が回転すると、気流Ｆは吸込口１４や天面グリル１５から吸い込まれ、フィルタ１６と熱交換器１７を経てファン１３、風路１１を通り、吹出口１８から室内へと吹き出される。ガイドベーン１（下流側の分割ガイドベーン１ａ、上流側の分割ガイドベーン１ｂ）は吹出ノズル１２（吹出口１８）に吹出口の長手方向に複数並列配設され、ガイドベーン１が回転軸２（下流側回転軸２ａ、上流側回転軸２ｂ）を中心に回動することにより吹出気流は吹出口１８の長手方向に偏向される。
図５、図６において、ガイドベーン１は上流側（上流側の分割ガイドベーン１ｂ）から下流側（下流側の分割ガイドベーン１ａ）に２分割されて配列され、それぞれ回転軸２ｂ、２ａにより回動可能に立設される。下流側ガイドベーン１ａの回転軸２ａは、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設けられ、また、回転軸２ａ、２ｂは風路１１に沿う吹出気流方向に直列に配置されている。このとき、両ガイドベーン１ａ、１ｂにはそれぞれ回動用作用軸３ａ、３ｂがあり、回動用作用軸３ａ、３ｂは、それぞれ連結棒５ａ、５ｂに連結され隣のガイドベーンと連動している。連結棒５ａ、５ｂの端は、それぞれクランク７ａ、７ｂを介してモータアーム８ａ、８ｂと連結されガイドベーン用モータ９ａ、９ｂの回転運動を連結棒に伝えている。クランク７ａを下流側ガイドベーン１ａ、クランク７ｂを上流側ガイドベーン１ｂに連結しても良い。
ここで、連結棒５ａ、５ｂ、クランク７ａ、７ｂ、モータアーム８ａ、８ｂ及びガイドベーン用モータ９ａ、９ｂ等がガイドベーン回動手段を形成する。

次に動作について説明する。図６はガイドベーン用モータ９が駆動したときのガイドベーン１の回動の様子を示している。ガイドベーン用モータ９ａ、９ｂの回動に、モータアーム８ａ、８ｂ、クランク７ａ、７ｂと連動して、連結棒５ａ、５ｂは平行を保ちながら移動する。ガイドベーン用モータ９ａ、９ｂが図６（ｂ）と反対方向に回動すれば図６（ｃ）の如く、ガイドベーン１ａ、１ｂも反対方向に回動する。この時、下流側の分割ガイドベーン１ａの回動角度のほうが上流側の分割ガイドベーン１ｂの回動角度より大きくなるようにガイドベーン用モータ９ａ、９ｂの回転量は調整されている。ガイドベーン１ａ、１ｂが右方向に回動したときも左方向に回動したときも、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側は常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなり、ガイドベーン１ａ、１ｂが正面方向を向くときは、ガイドベーン１ａ、１ｂは正面方向に一直線に位置することとなる。ガイドベーン１ａ、１ｂが回動して気流を曲げるとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置するので、上流側の分割ガイドベーン１ｂの圧力面側に沿って流れる気流の一部が下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に流れ込み、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面に沿って流れるため、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離を小さくすることができる。

以上のように、ガイドベーン１ａ、１ｂを上流側から下流側へと２分割して上流側の分割ガイドベーン１ｂ、下流側の分割ガイドベーン１ａとして配列し、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａを、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設け、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置することにより、ガイドベーン１が回動したとき上流側の分割ガイドベーンの下流側が常に下流側の分割ガイドベーンの負圧面側に位置することとなる。よって、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離を小さくすることができる。また、気流を正面に吹出す場合はガイドベーン１ａ、２ｂが一直線上に並ぶために、正面吹出しのときでも実質風路が狭くならず、風量低下を防ぐことができる。そのため、負圧面剥離に伴う騒音悪化や風量低下を低減し、かつ冷房運転時のガイドベーンへの結露を防止することができるので、使用者が快適に空気調和機を利用できるようになる。
なお、送風運転や暖房運転の場合、負圧面剥離が発生しても結露水は発生しないが、風量低下防止や騒音悪化防止の効果を同じように得ることができる。

本風向調整装置は、ガイドベーン１が、ガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、吹出気流を吹出口１８の長手方向に偏向するとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂ及び下流側の分割ガイドベーン１ａは、それぞれのガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動されるので、両ガイドベーン回動手段５、７、８、９の回動を調整することにより、上流側の分割ガイドベーン１ｂは、常にその下流側を上流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に延設するようにできる。

実施の形態３．
図７から図１１はこの発明の実施の形態３における風向調整装置に係る図であり、図７は空気調和機の風向調整装置の断面図、図８は空気調和機の風向調整装置の回動図、図９は風向調整装置のベーン長さ、ベーンピッチと吹出し気流角度との関係を表すグラフ、図１０は風向調整装置の空気の流れを示す図、図１１はガイドベーンを示す図である。図８と図１０は、図７のＡ側から風向調整装置を見た図である。
図７において、空気調和機の室内機１０のファン１３が回転すると、気流Ｆは吸込口１４や天面グリル１５から吸い込まれ、フィルタ１６と熱交換器１７を経てファン１３、風路１１を通り、吹出口１８から室内へと吹き出される。ガイドベーン１は吹出ノズル１２（吹出口１８）に、回転軸２により回動可能に立設され、また、吹出口１８の長手方向に複数並列配設され、回動することにより吹出気流は吹出口１８の長手方向に偏向される。
図７、８において、ガイドベーン１は平板から成り、ガイドベーン１の上流側から下流側への長さをＬとし、ガイドベーン１の上流側先端部と、隣接するガイドベーンの上流側先端部との距離をベーンピッチＴとする。ガイドベーン１は、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５となるように並列配設されている。ガイドベーン１には作用軸３があり、作用軸３は連結棒５に連結され隣接のガイドベーンを連動している。
ここで、ガイドベーン回動手段は、実施の形態１、２と同様である。

次に、動作について説明する。図８はガイドベーン用モータが駆動したときのガイドベーンの回動の様子を示している。連結棒５が動くと、回転軸２を中心としてガイドベーン１が回動する。ガイドベーン１は、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としている。
図１０（ａ）は１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５とした場合の局所的な風向分布図であり、レイノルズ数が１×１０⁴の時の状態を示している。代表長さをガイドベーン１の長さとしている。レイノルズ数が２×１０³から５×１０⁴の範囲で、図１０に示す流れの状態となる。図１０（ａ）では、隣接するガイドベーン１の影響により気流Ｄは負圧面剥離を抑える方向に力を受け、負圧面剥離を小さくすることができる。そのため、ガイドベーン回動角度とほぼ同じ角度で気流Ｄが吹き出す。
図１０（ｂ）はＬ／Ｔ＜１．０５とした場合の局所的な風向分布図である。ベーンピッチＴが大きいために、流れＤが負圧面剥離を抑える方向に力を受けず、気流Ｄはガイドベーン１の形状に追随せず、ガイドベーン１間の流れの多くはほぼ直進する。そのため、図１０（ａ）と比較して負圧面剥離Ｅが大きく、ガイドベーン回動角度よりも小さい角度で気流が吹き出す。
図９は、気流の流入方向に対して平板を４５度傾けて並列に複数並べたときの、Ｌ／Ｔと吹出し角度との関係のグラフである。図９によれば、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５とすれば、最も良い気流偏向効果が得られる。したがって、図９と図１０より、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５とすれば負圧面剥離が抑えられるという効果が示される。

以上のように、ガイドベーン１を平板とし、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたことにより、吹出し気流をガイドベーン回動角度よりも大きく偏向でき、そこで、ガイドベーンの負圧面剥離を小さくすることができる。そのため、負圧面剥離に伴う騒音悪化、風量低下や結露を低減することができるので、使用者が快適に空気調和機を利用できるようになる。
なお、図１１に示すガイドベーン１のように、ガイドベーン長さＬは高さ方向に異なる場合があるが、ガイドベーン高さ方向Ｈの中央部近傍が風速の最も早くなる部分であるため、この部分が気流に与える影響が他の部分よりも大きい。従って、ガイドベーン高さ方向の中央部近傍のガイドベーン長さをガイドベーン代表長さＬとする。

本風向調整装置は、風路の吹出口１８に設けられ、風路１１の上流側から下流側へ回転軸２により回動可能に立設された平板状のガイドベーン１が、吹出口１８の長手方向に複数並列配設され、ガイドベーン１の上流側から下流側のベーン長さＬと隣接する並列ガイドベーン間のピッチＴとを１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたので、偏向気流は、ガイドベーン１の回動角度よりも大きく偏向でき、負圧面剥離を小さくできる。

実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４における空気調和機の室内機の風向調整装置の回動を示す回動図である。図１２は、図７のＡ側から風向調整装置を見た図である。
図１２において、ガイドベーン１が吹出口１８に設けられ、また、吹出口１８の長手方向に複数並列配設されるのは、実施の形態１〜３と同様である。
中央部のガイドベーン１ｃは、平板から成り、回転軸２ｃをもつ。中央部のガイドベーン１ｃの長さをＬとし、ガイドベーン１ｃの上流側先端部と、隣接するガイドベーンの上流側先端部との距離をベーンピッチＴとする。中央部のガイドベーン１ｃは、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５となるように並列配設されている。中央部ガイドベーン１ｃには、回動用作用軸３を有し、回動用作用軸３は連結棒５に連結され隣のガイドベーン１ｃを連動している。
一方、両端部のガイドベーン１ａ、１ｂは、上流側から下流側へと２分割された上流側の分割ガイドベーン１ｂと下流側の分割ガイドベーン１ａであり、それぞれ回転軸２ｂ、２ａにより回動可能に立設される。下流側ガイドベーン１ａの回転軸１ａは、上流側ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設けられ、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置されている。このとき、下流側の分割ガイドベーン１ａには回動用作用軸３、連結用作用軸４があり、回動用作用軸３は連結棒５に連結され隣接のガイドベーン１と連動している。連結用作用軸４には連動アーム６に回動可能に連結され、連動アーム６は上流側の分割ガイドベーン１ｂに固定接続されている。連結棒５の端はクランク７を介してモータアーム８と連結され、ガイドベーン用モータ９の回転運動を連結棒５に伝えている。クランク７をガイドベーン１ａもしくは１ｂに連結しても良い。
連結棒５、クランク７、モータアーム８及びガイドベーン用モータ９等でガイドベーン回動手段を形成するのは同様である。

次に動作について説明する。図１２はガイドベーン用モータが駆動したときのガイドベーン１の回動の様子を示している。連結棒５が動くと、回転軸２ａを中心としてガイドベーン１ａが回動する。ｍは、ガイドベーン１ａの回転軸２ａと作用軸４の距離である。この運動は連動アーム６によってガイドベーン１ｂに伝えられるが、この時のガイドベーン１ｂは回転軸２ｂを中心として回動する。ｋは、ガイドベーン１ｂの回転軸２ｂと作用軸４の距離である。また、αは上流側ガイドベーン１ｂの回動角度であり、ガイドベーン群１ｂ、１ｂ、…から成る平板翼列の食違角である。βは下流側ガイドベーン１ａの回動角度であり、ガイドベーン群１ａ、１ａ、…から成る平板翼列の食違角である。流入流れと垂直方向の作用軸移動量ｎが一定で、ｍ＜ｋであるので、ｎ／ｋ＜ｎ／ｍよりｓｉｎα＜ｓｉｎβとなり、０°＜α＜９０°、０°＜β＜９０°であるからα＜βとなる。つまり、回動角度はガイドベーン１ａの方がガイドベーン１ｂよりも大きい。回動角度比は、ｋ、ｍを変化させることで任意に決められる。また、ガイドベーン用モータ９が図１２（ｂ）と反対方向に回動すれば図１２（ｃ）の如く、ガイドベーン１ａ、１ｂも反対方向に回動する。ガイドベーン１ａ、１ｂが右方向に回動したときも左方向に回動したときも、上流側ガイドベーン１ｂは常に下流側ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなり、ガイドベーン１ａ、１ｂが正面方向を向くときは、ガイドベーン１ａ、１ｂは正面方向に一直線に位置することとなる。ガイドベーン１ａ、１ｂが回動して気流を曲げるとき、上流側ガイドベーン１ｂが常に下流側ガイドベーン１ａの負圧面側に位置するので、上流側ガイドベーン１ｂの圧力面側に沿って流れる気流の一部が下流側ガイドベーン１ｂの負圧面側に流れ込み、下流側ガイドベーン１ｂの負圧面に沿って流れるため、下流側ガイドベーン１ｂの負圧面剥離を小さくすることができる。また、中央部のガイドベーン１ｃについては、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としているため、隣接するガイドベーンの影響により流れＤは負圧面剥離を抑える方向に力を受ける。よって、負圧面剥離Ｅを小さくすることができる。

以上のように、両端部のガイドベーン１ａ、１ｂを上流側から下流側へと２分割して配置し、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａを、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸２ｂを中心として描く軌跡の内部に設け、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置することにより、ガイドベーン１が回動したとき上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側がが常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなる。よって、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離を小さくすることができる。また、気流を正面に吹出す場合はガイドベーン１ａ、１ｂが一直線上に並ぶために、正面吹出しのときでも実質風路が狭くならず、風量低下を防ぐことができる。
また、中央部ガイドベーン１を平板とし、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたことにより、ベーン傾き角度よりも大きく偏向でき、そこで、中央部ガイドベーン１の負圧面剥離を小さくすることができる。そのため、負圧面剥離に伴う騒音悪化や風量低下を低減し、かつ冷房運転時のガイドベーンへの結露を防止することができるので、使用者が快適に空気調和機を利用できるようになる。また、中央部ガイドベーンの機構を簡略化して低コスト化を図ることができる。
なお、送風運転や暖房運転の場合、負圧面剥離が発生しても結露水は発生しないが、風量低下防止や騒音悪化防止の効果を同じように得ることができる。
なお、ここではガイドベーンを２分割としたが、同様の機構により３つ以上に分割しても同じ効果が得られる。

本風向調整装置においては、風路１１の吹出口１８に設けられ、風路１１の上流側から下流側へ回転軸２ａ、２ｂにより回動可能に立設されたガイドベーン１が、吹出口１８の長手方向に複数並列配設されガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、また、吹出口１８の長手方向に並列配設された複数のガイドベーン１のうち、両端部のガイドベーン１は、風路１１の上流側から下流側へ複数枚に分割配列され、ガイドベーン１が、ガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、吹出気流を吹出口１８の長手方向に偏向するとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が、隣接下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に延設しており、また、中央部のガイドベーン１は、それぞれ平板状のガイドベーン１であり、ガイドベーン１の上流側から下流側のベーン長さＬと隣接する並列ガイドベーン間のピッチＴとを１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたので、両端部のガイドベーン１及び中央部のガイドベーン１共に、負圧面剥離を小さくすることができる。

実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態４における空気調和機の室内機の風向調整装置のガイドベーンの回動図、図１４は、広角吹出しモードの場合の風向調整装置を示す図、図１５は中央吹出しモードの場合の風向調整装置を示す図である。図１３から図１５は、図７のＡ側から風向調整装置を見た図である。
図１３において、ガイドベーン１が吹出口１８の長手方向に複数並列配設され、ガイドベーン１は連結棒５により連結されて複数のガイドベーン群を構成している（図１４、図１５では２群）。ガイドベーン群は１つのガイドベーン用モータ９により駆動されるため、同じガイドベーン群のガイドベーン１は同じ方向を向く。ガイドベーン群の中央部のガイドベーン１ｃは硬質の平板から成り、回転軸２ｃをもつ。中央部のガイドベーン１ｃの長さをＬとし、ガイドベーン１ｃの上流側先端部と、隣接するガイドベーンの上流側先端部との距離をベーンピッチＴとする。中央部のガイドベーン１ｃは、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５となるように並列配設されている。中央部ガイドベーン１ｃには回動用作用軸３があり、この作用軸３は連結棒５に連結され隣接のガイドベーン１を連動している。
一方、ガイドベーン群の両端部のガイドベーン１ａ、１ｂは上流側から下流側へと２分割された上流側の分割ガイドベーン１ｂと下流側の分割ガイドベーン１ａであり、それぞれ回転軸２ｂ、２ａにより回動可能に立設される。下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａは、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸１ｂを中心として描く軌跡の内部に設けられ、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置されている。このとき、下流側の分割ガイドベーン１ａには回動用作用軸３、連結用作用軸４があり、回動用作用軸３は連結棒５に連結され隣接のガイドベーン１と連動している。連結用作用軸４には連動アーム６に回動可能に連結され、連動アーム６はガイドベーン１ｂに固定接続されている。連結棒５の端はクランク７を介してモータアーム８と連結され、ガイドベーン用モータ９の回転運動を連結棒５に伝えている。クランク７をガイドベーン１ａもしくは１ｂに連結しても良い。ガイドベーン回動手段は、前記の実施の形態と同様である。

動作については、実施の形態３と同じであるので省略する。ここで、図１４に示す中央吹出しモードの場合、ガイドベーン群がそれぞれ異なる方向を向くため、ガイドベーン群の端部に位置するガイドベーン１は、隣接するガイドベーン１より負圧面剥離の抑制効果を得ることができない。しかし、端部に位置するガイドベーン１そのものが負圧面剥離を抑制する構成となっているため、この実施の形態によれば、端部に位置するガイドベーン１の負圧面剥離を小さくすることができる。また、図１５に示す広角吹出しモードの場合もガイドベーン群がそれぞれ異なる方向を向くが、同様の効果を得ることができる。

以上のように、両端部ガイドベーン１ａ、１ｂを上流側から下流側へと２分割して配置し、下流側の分割ガイドベーン１ａの回転軸２ａを、上流側の分割ガイドベーン１ｂが回転軸１ｂを中心として描く軌跡の内部に設け、また、回転軸２ａ、２ｂは流れの正面方向に直列に配置することにより、ガイドベーン１が回動したとき上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が常に下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に位置することとなる。よって、下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面剥離を小さくすることができる。
また、気流を正面に吹出す場合はガイドベーン１ａ、１ｂが一直線上に並ぶために、正面吹出しのときでも実質風路が狭くならず、風量低下を防ぐことができる。
また、中央部ガイドベーン１ｃを平板とし、１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたことにより、中央部ガイドベーン１ｃの負圧面剥離を小さくすることができる。そのため、負圧面剥離に伴う騒音悪化や風量低下を低減し、かつ冷房運転時のガイドベーンへの結露を防止することができるので、使用者が快適に空気調和機を利用できるようになる。また、各ガイドベーン群で両端のガイドベーンの剥離を小さくできるため、中央寄り吹出しや広角吹出しなど、ガイドベーン群ごとに違う回動をさせる場合でも同様の効果が得られる。また、中央部ガイドベーンの機構を簡略化して低コスト化を図ることができる。
なお、送風運転や暖房運転の場合、負圧面剥離が発生しても結露水は発生しないが、風量低下防止や騒音悪化防止の効果を同じように得ることができる。
なお、ここではガイドベーンを２分割としたが、同様の機構により３つ以上に分割しても同じ効果が得られる。

本風向調整装置においては、風路１１の吹出口１８に設けられ、風路１１の上流側から下流側へ回転軸２により回動可能に立設されたガイドベーン１が、吹出口１８の長手方向に複数並列配設されガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、また、複数並列配設されたガイドベーン１は、２群の複数並列配設されたガイドベーン１からなり、それぞれの群の複数並列配設されたガイドベーン１の両端部のガイドベーン１は、風路１１の上流側から下流側へ複数枚に分割配列され、ガイドベーン１が、ガイドベーン回動手段５、７、８、９により回動され、吹出気流を吹出口１８の長手方向に偏向するとき、上流側の分割ガイドベーン１ｂの下流側が、隣接下流側の分割ガイドベーン１ａの負圧面側に延設しており、また、それぞれの群の複数並列配設されたガイドベーン１の中央部のガイドベーン１は、それぞれ平板状のガイドベーン１であり、ガイドベーン１の上流側から下流側のベーン長さＬと隣接する並列ガイドベーン間のピッチＴとを１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５としたので、中央吹出しモード及び広角吹出しモードにおいて負圧面剥離を小さくできる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の断面図である。 本発明の実施の形態１における風向調整装置の回動図である。 本発明の実施の形態１における風向調整装置の模式図である。 本発明の実施の形態１における風向調整装置の空気の流れを示す図である。 本発明の実施の形態２における空気調和機の断面図である。 本発明の実施の形態２における風向調整装置の回動図である。 本発明の実施の形態３における空気調和機の断面図である。 本発明の実施の形態３における風向調整装置の回動図である。 本発明の実施の形態３における、風向調整装置のガイドベーン長さ、ガイドベーンピッチと吹出し気流角度との関係を表す図である。 本発明の実施の形態３における風向調整装置の空気の流れを示す図である。 本発明の実施の形態３におけるガイドベーンを示す部分斜視図である。 本発明の実施の形態４における空気調和機の風向調整装置の回動図である。 本発明の実施の形態５における空気調和機の風向調整装置の回動図である。 本発明の実施の形態５における、広角吹出しモードの場合の風向調整装置を示す図である。 本発明の実施の形態５における、中央吹出しモードの場合の風向調整装置を示す図である。

符号の説明

１（１ａ、１ｂ、１ｃ） ガイドベーン、１ａ 分割ガイドベーン（下流側の分割ガイドベーン）、１ｂ 分割ガイドベーン（上流側の分割ガイドベーン）、４ 連結用作用軸、５、７、８、９ ガイドベーン回動手段、１１ 風路、１８ 吹出口。

Claims (5)

1. 風路の吹出口に設けられ、回転軸により回動可能に立設された上流側分割ガイドベーンと、前記上流側分割ガイドベーンの下流側に隣接するように設けられ、回転軸により回動可能に立設されてなる下流側分割ガイドベーンが、前記吹出口の長手方向に複数並列配設されたガイドベーンと、
   一方が前記上流側分割ガイドベーンに固定され、他方が前記下流側分割ガイドベーンに連結作用軸を介して回動自在に接続される連動アームと、
   前記下流側分割ガイドベーンに回動自在に接続され、前記下流側分割ガイドベーン及び前記上流側分割ガイドベーンを回動するガイドベーン回動手段と、を有し、
   前記ガイドベーンが、前記ガイドベーン回動手段により回動され、吹出気流を前記吹出口の長手方向に偏向するとき、
   前記ガイドベーン回動手段は、
   下流側分割ガイドベーンを、その正面位置に対する所定の回動角度である食違角βで回動し、その回動によって前記連動アームを介して前記上流側分割ガイドベーンを、前記連結作用軸を軸として、その正面位置に対する所定の回動角である食違角α（α＜β）で連動して回動し、
   前記上流側分割ガイドベーンの下流側の少なくとも一部が、隣接する前記下流側分割ガイドベーンの負圧面側に延設している
   ことを特徴とする空気調和機の室内機の風向調整装置。
2. ガイドベーンの上流側の分割ガイドベーンは、隣接する下流側分割ガイドベーンに設けた連結用作用軸に回動可能に結合され、
   ガイドベーンが、ガイドベーン回動手段により回動され、吹出気流を前記吹出口の長手方向に偏向するとき、前記上流側分割ガイドベーンは、前記連結用作用軸により回動するとともに、前記回転軸により回動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機の風向調整装置。
3. 下流側分割ガイドベーンの回転軸を、上流側分割ガイドベーンの回転軌跡の内部に配置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機の風向調整装置。
4. 前記ガイドベーンは、
   前記吹出口の長手方向の両端部にそれぞれ並列配設され、
   前記両端部のガイドベーンの間には平板状のガイドベーンが配設され、各ガイドベーンの上流側から下流側のベーン長さＬと隣接する並列ガイドベーン間のピッチＴとを１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５とした
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機の風向調整装置。
5. 前記ガイドベーンは、
   吹出口長手方向で左右２群からなる、それぞれの群の前記吹出口の長手方向の両端部にそれぞれ並列配設され、
   各両端部のガイドベーンの間には平板状のガイドベーンが配設され、各ガイドベーンの上流側から下流側のベーン長さＬと隣接する並列ガイドベーン間のピッチＴとを１．０５＜Ｌ／Ｔ＜１．５とした
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機の風向調整装置。

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