JP5870251B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機に関し、特に吹出口から吹き出される空気の向きを変更する上下風向変更羽根の形状に関する。

従来の空気調和機には、室内機の吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根が設けられており、風向変更羽根は、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根とで構成されている。

上下風向変更羽根は、通常１枚の羽根で構成され、空気調和機の停止時には吹出口を上下風向変更羽根で覆うべく回転するため、横幅は吹出口の幅より若干狭く設定され、空気調和機の運転時には吹出口を開き、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更している。左右風向変更羽根は吹出口に複数の左右羽根が連結桟に回動可能に固定された左方向用と右方向の２対からなっており、左右羽根の方向を変えることにより吹き出される空気の左右の向きを変更することが出来る。

また、上下風向変更羽根に吹出風ガイドを設け吹出風をより外側に案内しようとするものもある（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平６−２８８６０５号公報 特開２００６−１７７６０３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、上下風向変更羽根に設けられた吹出風ガイドが吹出口の前方にあるため、左右風向変更羽根の角度が吹出風ガイドの角度と同方向の場合は効果が得られるが、角度が一致しない場合には吹出風の妨げとなり左右風向の変更性能が十分得られないという問題がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、左右風向の変更性能を十分発揮できる吹出風ガイドを形成した空気調和機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根と、空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根とを備え、前記上下風向変更羽根に、上流側から下流側に向かって前方に膨らみを持ち滑らかに弧を描く突起部を設け、突起部の送風路側の面は上流端から下流端に向かって徐々に傾斜を大きくなるものである。

また、２本の突起部の間隔は上流端から下流端に向かって徐々に拡がるように設定されている。

本発明によれば、上流側から下流側に向かって前方に膨らみを持ち滑らかに弧を描く突起部を設けたことにより、左右羽根により吹出角度を変更され、左右羽根から遠ざかるにつれて前方に進もうとする空気を外側に導き、所望方向に空気を吹き出すことが出来る。

本発明に係る空気調和機を構成する室内機の外観図と突起部設置部の拡大図 図１の室内機の横断面図 図２の線Ａ−Ａによる部分断面図と突起部設置部の拡大図 本発明に係る下羽根の平面図 図５の線Ｂ−Ｂによる下羽根の断面図 図５の線Ｃ−Ｃによる下羽根の断面図 図２の線Ａ−Ａによる部分断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

一般家庭で使用される空気調和機は、通常冷媒配管で互いに接続された室内機と室外機とで構成されており、図１は本発明に係る空気調和機の室内機を示している。

室内機１は、壁に取り付けるための台枠２と前面グリル３と前面グリル３に取り付けられた前面パネル４で外装と筐体を構成している。

また、室内機１の内部には、上面開口部３ａ及び前面開口部３ｂから取り入れられた室内空気を熱交換器５で熱交換して室内に吹き出すためのファン６と、熱交換した空気を室内に吹き出す吹出口７を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上羽根８と下羽根９と、上面開口部３ａ及び前面開口部３ｂと熱交換器５との間に、上面開口部３ａ及び前面開口部３ｂから取り入れられた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ１１が設けられている。

台枠２のリアケース２ａが底面、吹出グリル１２のスタビライザ１２ａが天井面、吹出グリル１２の側壁１２ｂが両側面からなる通風路１５の出口を吹出口７と呼び、複数枚が連結桟１３で連結された左右羽根１０は、室内機１の正面から見て左側に位置する一組の左羽根１０ａと、右側に位置する一組の右羽根１０ｂが通風路１５に配置され、空気の吹き出し方向を左右に変更することが出来る。

空気調和機が運転を開始すると、上羽根８、下羽根９は開制御されて吹出口７を開放し、ファン６が駆動されることで、室内空気は前面開口部３ｂ及び上面開口部３ａを介して室内機１の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は熱交換器５で熱交換を行い、ファン６を通過して、ファン６の下流側に形成された通風路１５を通過し吹出口７より吹き出される。

尚、上述した用語「スタビライザ」は、ファン６の下流近傍に位置し、ファン６の前部付近に発生する渦を安定化させるスタビライザと、このスタビライザの下流側に位置しファン６により搬送される空気の圧力回復を担うディフューザの前部壁部分に分けることもできるが、本願明細書では、これらを総称して「スタビライザ」という。

ここで、下羽根９の形状について詳述する。

図３は図２に示される室内機の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

下羽根９は駆動軸９ａが、吹出グリル１２の両側壁１２ｂに回転可能に支持され、吹出グリル１２の外部に設けた駆動モータ（図示せず）にて回転する。

下羽根９の横幅は一定では無く、吹出グリル１２の両側壁１２ｂの間に位置する幅狭部９ｂと空気調和機停止時に幅狭部９ｂの上方に位置し吹出口７の両サイドの前面グリル３を覆う幅広部９ｃとを備えている。幅狭部９ｂの横幅（左右方向の長さ）は、吹出口７の横幅より僅かに短く設定され、幅広部９ｃの横幅は、吹出口７の横幅より長く設定されている。

同様に、上羽根８の横幅も一定ではなく、駆動軸８ａに連結され（図１参照）吹出グリ
ル１２の両側壁１２ｂに回転可能に支持され、吹出グリル１２の両側壁１２ｂの間に位置する幅狭部８ｂと、空気調和機停止時に幅狭部８ｂの上方に位置し吹出口７の上方及び両サイドの前面グリル３を覆う幅広部８ｃとを備えている。幅狭部８ｂの横幅（左右方向の長さ）は、吹出口７の横幅より僅かに短く設定され、幅広部８ｃの横幅は、吹出口７の横幅より長く設定されている。

このように設定することで、吹出口７の上流側では、吹出風が、下羽根９と上羽根８と左右の側壁１２ｂに挟まれ、上下左右に漏れることなく変更されて、吹出口７より吹き出される一方、吹出口７の外側（下流側）では、左右に変更された吹き出し風が吹出口７の左右の端部よりもさらに左右に吹き出されても、吹出口７の左右の側壁１２ｂよりも外側に突出された下羽根９、上羽根８により拡散することなく、上下及び左右の変更方向を維持することができる。

吹き出し風の上下、左右の変更方向を維持する効果は、上羽根８、下羽根９の横幅が長いほど大きいが、室内機のデザイン等を考慮して、幅広部８ｃ，９ｃの横幅は室内機１の本体横幅に略等しく設定されている。

図３に示すように、下羽根９の幅広部９ｃで、吹出口７の最小横幅より長く設定され、幅狭部９ｂよりより突出した左右２箇所に下羽根９が閉じた時、室内機１の前方から見えない面に上流側から下流側且つ外側に向かって延びる２本の突起部Ａ１６，突起部Ｂ１７を設けている。

突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７は上流端１６ａ，１７ａから下流端１６ｂ，１７ｂに向かって前方側に膨らみ持った滑らかな弧状になっている。

また、上流端１６ａ，１７ａの弧に接する接線ａ、接線ｂは、左右羽根１０が右側に最大傾いた時の角度とほぼ等しくなるように突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の角度を設定している。

さらに、突起部Ａ１６の上流端１６ａは、吹出グリル１２の側壁１２ｂより外側を起点としている。

図３は左右変更羽根である左右羽根１０が、左羽根１０ａは左吹出、右羽根１０ｂは右吹出に設定された場合を示し、図３の拡大図は吹出口７の右側を示したものである。この拡大図を参照に左右吹出方向が右側に設定された場合の空気の流れを説明する。

まず、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７を配置しない場合を考えると、ファン６によって送り出された空気の進路は、右方向に角度を設定された左右羽根１０により矢印Ｃに示すように右側に変更される。左右羽根１０によって変更される空気の角度は、空気の主流が前方へ進もうとする力が大きいため左右羽根１０の角度より小さくなる。つまり空気の希望変更角度を左右羽根１０の傾き角度と同じにしても希望変更角度は得られない。さらに、左右羽根１０の傾き角度を大きくすることが考えられるが、大きくすると空気を送り出す時の抵抗が大きくなることや、冷房運転時には結露を発生するなどの性能上の点から大きく出来る限度がある。

次に、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７を配置した場合を説明する。突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の上流端は、左右羽根１０により角度変更された主流（矢印Ｃ）の中に有り、吹き出された空気の一部は突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７にガイドされて右方向に角度変更される（矢印ｄ）。突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の上流端の入り口角度は左右羽根１０の最大傾き角度とほぼ等しく設定されており、空気が突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７に沿い易くな
っている。また、上流端から下流端に向かって滑らかな弧を描いており空気の進路を外側に角度変更出来、左右羽根１０だけでは得られない空気の変更角度を補うことが出来る。

また、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の上流端は、吹出グリル１２の側壁１２ｂよりも外側（吹出口７の外）に設定しているため、吹出方向が正面あるいは突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の傾きと逆の向きであっても、空気が突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７に当たらないため空気の抵抗とならない。

次に、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の形状について図４、図５、図６を用いて説明する。突起部Ａ１６と突起部Ｂ１７の間隔は、上流端から下流端に向かって徐々に広くなっている。図５、図６に示すＬ１とＬ２の関係がＬ１＜Ｌ２に設定している。また、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の吹出口７側の面は上流端から下流端に向かって徐々に傾斜を大きくしている。図５、図６に示すθ１とθ２の関係がθ１＜θ２に設定している。このことにより吹出風が上流端から下流端に向かう過程において渦放出を抑制し騒音の発生を抑制することが出来る。

さらに、傾斜を設けその傾斜を徐々に大きくすることにより空気が斜面に沿い空気の方向を曲げる手助けとなる。

次に、空気をさらに角度変更するための方策について図７を用いて説明する。吹出グリル１２の側壁１２ｂの出口部分に斜面１２ｃを設け、側壁１２ｂと滑らかに繋ぐ。一方下羽根９は、吹出口７の両側壁１２ｂの間に位置する幅狭部９ｂと吹出口７の前方にある幅広部９ｃと、幅狭部９ｂより幅広部９ｃに向かって徐々に幅が拡大する三角エリア（拡大部分）９ｄからなり、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７の上流端はこの三角エリア９ｄにある。

吹出グリル１２の側壁１２ｂの出口部分に斜面１２ｃを設けたことにより、吹出風（矢印ｅ）は斜面１２ｃに沿って吹き出され、斜面１２ｃが無い時よりも吹出角度が大きくなる。このことにより、突起部Ａ１６、突起部Ｂ１７を配置する位置を吹出口７側に近づけることが出来、吹出風（矢印ｆ）を吹出口７により近い位置から曲げることが出来、結果吹出角度をより大きくすることが出来る。

本発明に係わる空気調和機は、上下風向変更羽根を上羽根と下羽根で構成し下羽根は吹出口の幅より狭い部分と、端部に吹出口の幅より広い部分を左右に突出させ、その突出した部分に吹出風ガイドを形成し上下風向及び左右風向の変更性能向上するもので、一般家庭で使用される空気調和機や空気清浄機を含む様々な空気調和機として有用である。

１ 室内機
２ 台枠
２ａ リアケース
３ 前面グリル
３ａ 上面開口部
３ｂ 前面開口部
４ 前面パネル
５ 熱交換器
６ ファン
７ 吹出口
８ 上羽根
８ａ 駆動軸
８ｂ 幅狭部
８ｃ 幅広部
９ 下羽根
９ａ 駆動軸
９ｂ 幅狭部
９ｃ 幅広部
９ｄ 三角エリア
１０ 左右羽根
１０ａ 左羽根
１０ｂ 右羽根
１１ フィルタ
１２ 吹出グリル
１２ａ スタビライザ
１２ｂ 側壁
１２ｃ 斜面
１３ 連結桟
１５ 通風路
１６ 突起部Ａ
１６ａ 上流端
１６ｂ 下流端
１７ 突起部Ｂ

Claims (2)

1. 室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根と、空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根とを備え、前記上下風向変更羽根の両端近傍に、上流側から下流側且つ外側に向かって前方に膨らみを持ち滑らかに弧を描く突起部を設け、前記突起部の吹出口側の長手方向の面は上流端から下流端に向かって前記上下風向変更羽根の面に対して傾斜が徐々に大きくなることを特徴とする空気調和機。
2. 前記突起部は、内側の突起部と外側の突起部の２本の突起部から形成され、前記内側の突起部と前記外側の突起部との間隔が上流端から下流端に向かって徐々に拡がるように配置したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。