JP6897739B2 - 空気調和装置の室内ユニット、空気調和装置 - Google Patents

Description

フラップを備えた空気調和装置の室内ユニットに関する。

空気調和装置の室内ユニットの空気の吹出し口に用いられるフラップは、空気の室内への吹出し方向を制御する。フラップとしては、吹出し空気を所定ゾーンに到達させるためにコアンダ効果を利用したフラップが検討されている。特許文献１（特開２０１３−９６６３７号公報）においては、湾曲したフラップを用いることによって、風向きを上下に調整することを開示している。

従来のフラップにおいては、風上側において空気の流れが悪くなる死水域が発生する可能性があった。死水域が発生すると、フラップに結露が発生する課題があった。

第１観点の空気調和装置の室内ユニットは、室内ファンとフラップとを備えている。フラップは、室内ファンにより吹出される空気の風向を調整する。フラップは、メインフラップと、サブフラップとを有している。サブフラップは、第１風向調整部と、第２風向調整部と、支持部とを有する。第１風向調整部は、運転時に側面視において吹出し口とメインフラップとの間に配置される。第２風向調整部は、運転時に側面視において吹出し口とメインフラップとの間に、かつ、第１風向調整部の風下側に第１風向調整部と空隙を置いて配置される。支持部は、第１風向調整部と第２風向調整部とをメインフラップに固定する。

第１観点の空気調和装置の室内ユニットは、サブフラップを有しているので、メインフラップ近傍の死水域を低減し、結露の発生を低減する。

第２観点の空気調和装置の室内ユニットは、第１観点の空気調和装置の室内ユニットであって、空隙の風流れ方向の長さは、第１風向調整部の風流れ方向の長さの５０％以上２００％以下である。

第３観点の空気調和装置の室内ユニットは、第１観点または第２観点の空気調和装置の室内ユニットであって、サブフラップは、メインフラップの長手方向で複数の支持部を有する。

第４観点の空気調和装置の室内ユニットは、第１観点〜第３観点のいずれかの空気調和装置の室内ユニットであって、サブフラップには、導水路が配置されている。導水路は、第２風向調整部または第１風向調整部の結露水をメインフラップに導く。導水路は、支持部を含む。

第４観点の空気調和装置の室内ユニットにおいては、サブフラップが導水路を有しているので、サブフラップに結露が発生した場合でも、円滑にメインフラップに結露水を導水することができ、面積の大きなメインフラップ上で蒸発させることが可能になる。

第５観点の空気調和装置の室内ユニットは、第１観点〜第４観点のいずれかの空気調和装置の室内ユニットであって、第２風向調整部の風下側の縁部は、支持部に近づくにつれて風下側に配置されるように構成されている。

第５観点の空気調和装置の室内ユニットにおいては、第２風向調整部の風下側の縁部は、支持部に近づくにつれて風下側に配置されているので、サブフラップ上の結露水が導水路を経由して円滑に排水される。

第６観点の空気調和装置の室内ユニットは、第１観点〜第５観点のいずれかの空気調和装置の室内ユニットであって、支持部は板状であり、風方向に平行に配置されており、かつ、外向きに凸の曲面を有している。

第６観点の空気調和装置の室内ユニットにおいては、支持部は板状であり、風方向に平行に配置されているので、風の抵抗になりにくい。

第７観点の空気調和装置の室内ユニットは、第４観点の空気調和装置の室内ユニットであって、メインフラップの表面には保水溝が配置されている。導水路は保水溝に接続されている。

第７観点の空気調和装置の室内ユニットにおいては、導水路は、メインフラップの保水溝に接続されており、サブフラップ上の結露水は円滑にメインフラップに移動させやすい。

第８観点の空気調和装置は、第１観点〜第７観点のいずれかの室内ユニットを備える。

参考技術１（従来）のフラップ１５x（サブフラップのないもの）の付近の風の流れを説明する断面図である。 参考技術１（従来）のフラップ１５x（サブフラップのないもの）の付近の風の流れを説明する斜視図である。 第１実施形態の室内ユニット１０の外観の斜視図である。 第１実施形態の室内ユニット１０の運転状態における縦断面図である。 第１実施形態のフラップ１５の斜視図である。大きな矢印は、空気調和装置１の運転時の風向を表している。 第１実施形態のフラップ１５の第１端部領域Ａ１の拡大図であり、斜視図である。大きな矢印は、空気調和装置１の運転時の風向を表している。 第１実施形態のフラップ１５の第１端部領域Ａ１の拡大図であり、サブフラップの上面から見た図である。大きな矢印は、空気調和装置１の運転時の風向を表している。 第１実施形態のフラップ１５の付近の風の流れを説明する断面図である。 第１実施形態のフラップ１５の付近の風の流れを説明する斜視図である。 参考技術２のフラップ１５ａの付近の風の流れを説明する断面図である。 変形例１Ａのフラップ１５ｂの第１端部領域Ａ１の拡大図であり、斜視図である。 変形例１Ｂのフラップ１５ｃの第１端部領域Ａ１の拡大図であり、斜視図である。 変形例１Ｃのフラップ１５ｄの斜視図である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
本実施形態の空気調和装置１は、室内ユニット１０と、室外ユニットと、室内ユニットと室外ユニットを接続する冷媒配管を有し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。

空気調和装置１は、室内ユニットを配置した空間の冷房、暖房、除湿、送風、などの空気調和運転を行う。

室内ユニット１０の外観の斜視図を図３に、縦断面図を図４に示す。

空気調和装置１の室内ユニット１０は、後面を室内の壁にかけて用いる壁掛け型の空気調和装置である。なお、各図には、適宜、室内ユニット１０を壁にかけたとき、室内ユニット１０に向かってみたときの方向を、前、後、上、下、右、左の矢印で示している。

室内ユニット１０は、筐体１１、熱交換器１２、ファン１４、ドレンパン１３、および、フラップ１５を有している。熱交換器１２、ファン１４、および、ドレンパン１３は、筐体１１の内部に配置され、フラップ１５は、筐体１１の吹出し口Ｂ１に配置されている。

熱交換器１２は、筐体１１の内部に配置されている。熱交換器１２の内部には、冷媒回路を流れる冷媒が流れる。冷媒は空気と熱交換を行う。空気は、ファン１４が回転することによって、筐体１１の上部の空気の吸込み口Ｂ２から、筐体１１の内部にとりいれられ、熱交換器１２、ファン１４を通過し、筐体１１下部の吹出し口Ｂ１から、筐体１１の外部に吹出される。吹出される空気の向きは、フラップ１５の位置によって制御される。

（２）詳細構成
（２−１）フラップ１５
本実施形態のフラップ１５の全体の斜視図を図５に、第１端部領域Ａ１付近の拡大図を図６Ａ、６Ｂに示す。

フラップ１５は、図３に示すように、室内ユニット１０の筐体１１の吹出し口Ｂ１付近に取り付けられている。吹出し口Ｂ１には、フラップ１５の風向制御を補助する補助フラップ１５１が取り付けられている。フラップ１５は、図５に示す３箇所の取り付け部４１ａ、４１ｂ、４１ｃで、筐体１１に固定されている。フラップ１５は、取り付け部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを軸にして回転して、吹出し口Ｂ１を開閉し、かつ、空気の吹出し方向を制御することができる。フラップ１５は、壁にかけられた室内ユニット１０を正面から見て左右方向（幅方向）に長くなっており、この方向を長手方向と呼ぶ。

フラップ１５は、メインフラップ５０と、第１サブフラップ５１と、第２サブフラップ５２とを有している。図４の断面図は、運転状態におけるフラップ１５の姿勢を示している。空気調和運転の停止時には、フラップ１５は回転して吹出し口Ｂ１を閉じる。

メインフラップ５０は、運転停止状態において筐体１１の内側となる第１面５０ａと、筐体１１の外側となる第２面５０ｂとを有している。第１サブフラップ５１および第２サブフラップ５２は、第１面５０ａに配置されている。

メインフラップ５０は、図４の断面図から分かるように、風上側の端部において第２面が凸になるように湾曲している。メインフラップ５０は、図５に示すように、長手方向に、第１端部領域Ａ１と、第２端部領域Ａ２と、中央領域Ａ３に分けることができる。第１端部領域Ａ１には、サブフラップ５１が配置され、第２端部領域Ａ２には、サブフラップ５２が配置されている。サブフラップ５１は、必ずしもメインフラップ５０の端部に配置されていなくてもよい。言い換えると、サブフラップ５１は、メインフラップ５０の端部より長手方向に隙間をあけて配置されても良い。サブフラップ５２も同様である。

第１端部領域Ａ１（サブフラップ５１の配置されている領域）の長手方向の長さは、メインフラップ全体の長手方向の長さの１５％程度である。５％以上３０％以下が好ましい。第２端部領域Ａ２の長手方向の長さについても、同様である。

また、メインフラップ５０の第１面５０ａには、多数の保水溝５０１が形成されている。保水溝５０１はフラップで生じた結露水を保持し、蒸発させるためのものである。

第１端部領域Ａ１の風上側の縁Ｅ１は、中央領域Ａ３の風上側の縁Ｅ３よりも、風下側である。言い換えると、第１端部領域Ａ１の風流れ方向の長さＬ１は、中央領域Ａ３の風流れ方向の長さＬ３よりも短い。第１端部領域Ａ１の風流れ方向の長さＬ１は、中央領域Ａ３の風流れ方向の長さＬ３の７０％以上９５％以下である。

同様に、第２端部領域Ａ２の風上側の縁Ｅ２は、中央領域Ａ３の風上側の縁Ｅ３よりも、風下側である。言い換えると、第２端部領域Ａ２の風流れ方向の長さＬ２は、中央領域Ａ３の風流れ方向の長さＬ３よりも短い。第２端部領域Ａ２の風流れ方向の長さＬ２は、中央領域Ａ３の風流れ方向の長さＬ３の７０％以上９５％以下である。

サブフラップ５１、５２は、風向調整部５１１と、支持部５１２とを有する。風向調整部５１１は、第１風向調整部５１１ａと、第２風向調整部５１１ｂとを有する。

第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとは、図４の断面図に示すように、空気調和装置１の空気調和運転時において、吹出し口Ｂ１とメインフラップ５０の第１面５０ａとの間に配置される。言い換えると、第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとは、メインフラップ５０の第１端部領域Ａ１または第２端部領域Ａ２において、メインフラップ５０の第１面５０ａから離れて配置されている。

第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとの間には、図６Ａ、６Ｂに示すように、空隙Ｓ１が配置されている。図６Ａ、６Ｂでは、第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとは、同一の面上にある、言い換えると同一の板の一部のように見えるが、必ずしもこのように限定されない。第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとが別の部材から構成されていてもよい。第１風向調整部５１１ａとメインフラップ５０との距離、第２風向調整部５１１ｂとメインフラップ５０との距離が異なっていてもよい。第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂとの傾斜角度が異なっていてもよい。

空隙Ｓ１の風流れ方向の長さＬ_Ｓ１は、第１風向調整部５１１ａの風流れ方向の長さＬ_５１１ａの５０％以上２００％以下である。より好ましくは、８０％以上１２０％以下である。

第２風向調整部５１１ｂの風下側縁部Ｅ４は、図６Ａ、６Ｂに示すように、内側の支持部５１２ｂ、５１２ｃに近づくにつれて、風下側に近づくように、傾斜して配置されている。このように構成することによって、第１風向調整部５１１ａまたは第２風向調整部５１１ｂに結露した結露水を支持部５１２を経由して、メインフラップ５０に円滑に流すことができる。

支持部５１２は、第１風向調整部５１１ａおよび第２風向調整部５１１ｂをメインフラップ５０の第１面５０ａ、かつ、第１端部領域Ａ１または第２端部領域Ａ２に固定する。支持部５１２は、板状であり、空気調和装置１の運転時の風向に略並行に配置されている。支持部５１２は、板状に限定されず、棒状や他の形状であっても、第１風向調整部５１１ａおよび第２風向調整部５１１ｂをメインフラップ５０に固定できればよい。支持部５１２ａ〜５１２ｄは、複数である。本実施形態においては、４枚の板から構成されている。たとえば、２枚以上２０枚以下で構成されていてもよい。支持部５１２の第２風向調整部５１１ｂよりも風下側の部分は、外向きに凸の曲面となっている。この支持部５１２の曲面は、導水路Ｒ１の一部を構成する。そして、支持部５１２の風下側の縁部は、メインフラップ５０の保水溝５０１に接続されている。言い換えると、第１風向調整部５１１ａまたは第２風向調整部５１１ｂに発生した結露水は、導水路Ｒ１を経由して、メインフラップ５０の保水溝５０１に導かれる。導水路Ｒ１は、第２風向調整部５１１ｂの縁部Ｅ４、支持部５１２の風下側の曲面などから構成されている。

（３）特徴
（３−１）
第１実施形態の空気調和装置１の室内ユニット１０はフラップ１５を備え、フラップ１５は、メインフラップ５０と、サブフラップ５１、５２とを有している。本実施形態のフラップ１５の特徴を、図７、８を用いて、参考技術１（図１、２）、参考技術２（図９）と比較して説明する。図１、２、７〜９で太い線の矢印は、空調運転時の空気の流れを示す。ここでは、まず、サブフラップの効果について、図１の参考技術１のサブフラップの無い場合と、図９の参考技術２のサブフラップ５１はあるが空隙Ｓ１の無い場合を用いて説明する。

図１には参考技術１（従来）の湾曲したフラップ１５ｘを用いた場合の室内ユニット１０ｘの空調運転時の風の流れを模式的に示す。参考技術１のフラップ１５ｘは、第１実施形態のフラップ１５と同等のメインフラップ５０を有するが、サブフラップは有さない。図１に示すように、室内ファン１４により吹出された空気は、フラップ１５ｘの第１面５０ａ側、第２面５０ｂ側に別れ、再び合流して、室内に吹出されていく。このときフラップ１５ｘの第１面５０ａ側では、湾曲したフラップを用いているため、図１に示すように、空気の流れが悪い死水域Ｄ１が生じることがある。死水域Ｄ１に、室内ユニット１０ｘの側面や前面から暖かい空気が流れ込むと、冷房運転時の冷たい空気で冷却されたフラップ１５ｘに結露することになる。

このような結露は、フラップ１５ｘの長手方向端部でも中央部でも起こり得るが、フラップ１５ｘの端部においては、図２の点線矢印に示すように側方から侵入する空気があるので、特に顕著である。

このような死水域Ｄ１における結露を改善するために、参考技術２のフラップ１５ａにおいては、サブフラップ５１、５２を設けている。サブフラップ５１をメインフラップ５０の第１面５０ａ側に配置することにより、図９に示すように、メインフラップ５０の第１面５０ａ上の死水域を低減することができる。より具体的には、サブフラップ５１、５２を設けることにより、メインフラップ５０の第１面５０ａにより近い側に空気の流れを生じさせて、空気の流れの悪い部分を減らすことができる。死水域を減らすことによって、結露を低減することができる。

本実施形態のフラップ１５においては、サブフラップ５１、５２を有するだけでなく、第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂの間に空隙Ｓ１を有している。この空隙Ｓ１の効果について、次に説明する。

上述したように、参考技術２のサブフラップ５１、５２を有するフラップ１５ａは、死水域Ｄ１の低減効果を有する。しかし、参考技術２のフラップ１５ａにおいては、死水域Ｄ１は低減されるが、風向調整部５１１の表面には、図９に示すように、死水域Ｄ２が新たに形成される。死水域Ｄ２は、死水域Ｄ１よりは、断面積が小さい。したがって、参考技術２の結露は、参考技術１の結露よりは少ないが、死水域はさらに低減するのがより好ましい。そこで、死水域Ｄ２を低減するために、さらに、風向調整部５１１に空隙Ｓ１を配置する。

風向調整部５１１に空隙Ｓ１を配置した場合の空気の流れを模式的に図７に示す。室内ファン１４によって吹出された空気の一部は、メインフラップ５０の第１面５０ａ上で空隙Ｓ１を通過して流れる。これによって、風向調整部５１１上の死水域Ｄ２は減少し、結露は減少する。

（３−２）
上記で説明したように、空隙Ｓ１に空気を通過させ風向調整部５１１上の死水域Ｄ２を減少させるためには、空隙Ｓ１に適当な大きさが必要である。具体的には、空隙（Ｓ１）の風流れ方向の長さＬ_Ｓ１は、第１風向調整部５１１ａの風流れ方向の長さＬ_５１１ａの５０％以上２００％以下である。

（３−３）
サブフラップ５１の支持部５１２は、複数である。支持部５１２の個数はたとえば２以上２０以下である。

また、支持部５１２は板状であり、風方向に平行に配置されている。そのため、支持部５１２は、風向調整部５１１を支持しながら、風の抵抗にならないように配置されている。

（３−４）
本実施形態のフラップ１５は、サブフラップ５１、５２の特有の構成により、風向調整部５１１上には、結露しにくくなっている。しかし、結露した場合には、その結露水をメインフラップ５０に導くための導水路Ｒ１が配置されている。導水路Ｒ１は、支持部５１２と、第２風向調整部５１１ｂとを含んでいる。支持部５１２は、風向に平行に配置されており、風下側に外向きに凸の曲面を有している。また、風向調整部５１１、５２１の第２風向調整部５１１ｂ、５２１ｂの縁部は、内側の支持部５１２ｂ、５１２ｃに近づくにつれて風下側に配置されるように構成されている。さらに、支持部５１２の風下側部分で導水路Ｒ１は、メインフラップ５０の保水溝５０１に接続されている。

本実施形態のフラップは、導水路Ｒ１により、風向調整部５１１で生じた結露水を円滑に、メインフラップ５０に導くことができる。

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
変形例１Ａのフラップ１５ｂの第１端部領域Ａ１付近の拡大図を図１０に示す。

第２風向調整部５１１ｂの風下側縁部Ｅ４が直線的であるところが、第１実施形態と異なる。その他の構成は、第１実施形態のフラップ１５と同じである。

変形例１Ａのフラップ１５ｂにおいては、第１風向調整部５１１ａまたは第２風向調整部５１１ｂ上で生じた結露水の流れが、第１実施形態と多少異なる。その他の作用効果については、ほとんど第１実施形態と同様である。

（４−２）変形例１Ｂ
変形例１Ｂのフラップ１５ｃの第１端部領域Ａ１付近の拡大図を図１１に示す。

第１実施形態のフラップ１５においては、サブフラップ５１は、第１風向調整部５１１ａと、第２風向調整部５１１ｂと、第１風向調整部５１１ａと第２風向調整部５１１ｂの間の空隙Ｓ１とを有している。変形例１Ｃのフラップ１５ｃにおいては、サブフラップ５１の第１風向調整部５１１は、さらに、第２風向調整部５１１ｂより風下側の第３風向調整部５１１ｃと、第２風向調整部５１１ｂと第３風向調整部５１１ｃの間の空隙Ｓ１１とを有している。

このような構成により、変形例１Ｂのフラップ１５ｃは、死水域Ｄ２がさらに低減され、結露水の発生をさらに低減できる。

（４−３）変形例１Ｃ
変形例１Ｃのフラップ１５ｄの斜視図を図１２に示す。第１実施形態のフラップ１５においては、サブフラップ５１、５２の配置されているのは、フラップの長手方向の端部領域だけであった。変形例１Ｃのフラップ１５ｄにおいては、サブフラップ５１の配置されているのは、フラップの長手方向の端部領域だけでなく、中央領域も含めた全領域に配置されている。また、変形例１Ｃのフラップ１５ｄにおいては、サブフラップ１５ｄの風上側の縁の湾曲部分は、全体的にサブフラップが無いものに比べて短くなっている。サブフラップ５１の構成や、フラップのその他の構成は、第１実施形態のものと同様である。

変形例１Ｃのサブフラップ１５ｄは、フラップ１５ｄの長手方向の中央領域にもサブフラップ５１が配置されているために、中央領域においても、死水域を低減し、結露を低減することができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和装置
１０ 室内ユニット
１１ 筐体
１２ 熱交換器
１３ ドレンパン
１４ 室内ファン
１５ フラップ
１５１ 補助フラップ
５０ メインフラップ
５１、５２ サブフラップ
５１１ 風向調整部
５１１ａ 第１風向調整部
５１１ｂ 第２風向調整部
５１２ 第２支持部
Ａ１ 第１端部領域
Ａ２ 第２端部領域
Ａ３ 中央領域
Ｂ１ 空気の吹出し口
Ｂ２ 空気の吸込み口
Ｅ１ 第１端部領域の風上側の縁
Ｅ２ 第２端部領域の風上側の縁
Ｅ３ 中央領域の風上側の縁
Ｌ１ 第１端部領域の風流れ方向の長さ
Ｌ２ 第２端部領域の風流れ方向の長さ
Ｌ３ 中央領域の風流れ方向の長さ
Ｒ１ 導水路
Ｓ１ 空隙

特開２０１３−９６６３７号公報

Claims (8)

1. 空気調和装置（１）の室内ユニット（１０）であって、
   室内ファン（１４）と、
   前記室内ファンにより吹出される空気の風向を調整するフラップ（１５）を有し、
   前記フラップは、
   メインフラップ（５０）と、
   前記メインフラップに固定されたサブフラップ（５１、５２）と、
   を有し、
   前記サブフラップは、
   運転時に側面視において吹き出し口（Ｂ１）と前記メインフラップとの間に配置される第１風向調整部（５１１ａ）と、
   運転時に側面視において前記吹き出し口と前記メインフラップとの間に、かつ、前記第１風向調整部の風下側に前記第１風向調整部と空隙（Ｓ１）を置いて配置される第２風向調整部（５１１ｂ）と、
   前記第１風向調整部と前記第２風向調整部とを前記メインフラップに固定する支持部（５１２）と、
   を有し、
   前記第１風向調整部または前記第２風向調整部において、前記メインフラップに面する面を下面、前記メインフラップより遠い側の面を上面としたとき、
   前記第１風向調整部の下面を通過した空気の一部が前記空隙を通過し、前記空隙を通過した空気が前記第２風向調整部の上面を通過する、
   空気調和装置の室内ユニット。
2. 前記空隙の風流れ方向の長さ（Ｌ_Ｓ１）は、前記第１風向調整部の風流れ方向の長さ（Ｌ_５１１ａ）の５０％以上２００％以下である、
   請求項１に記載の空気調和装置の室内ユニット。
3. 前記サブフラップは、前記メインフラップの長手方向で複数の前記支持部を有する、
   請求項１または２に記載の空気調和装置の室内ユニット。
4. 前記サブフラップには、前記第２風向調整部または前記第１風向調整部の結露水を前記メインフラップに導く導水路（Ｒ１）が配置されており、
   前記導水路は、前記支持部を含む、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内ユニット。
5. 前記第２風向調整部の風下側の縁部は、支持部に近づくにつれて風下側に配置されるように構成されている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内ユニット。
6. 前記支持部は板状であり、風方向に平行に配置されており、かつ、外向きに凸の曲面を有している、
   請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置の室内ユニット。
7. 前記メインフラップの表面には保水溝（５０ａ）が配置されており、
   前記導水路は前記保水溝に接続されている、
   請求項４に記載の空気調和装置の室内ユニット。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の室内ユニットを備えた空気調和装置。

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