WO2010119893A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

　空気調和装置は、熱交換器(１３)と、この熱交換器(１３)を通過する空気流を生成する送風ファン(１２)と、熱交換器(１３)及び送風ファン(１２)を収容するとともに当該熱交換器(１３)を通過した空気流を吹き出すための左右方向に長い吹き出し口(２２)を有している本体ケーシング(１１)と、を備える。吹き出し口(２２)の左右方向の一端部には、熱交換器(１３)を前側から覆い、当該熱交換器(１３)を通過した空気流を左右方向の内側へ一旦迂回させてから吹き出し口(２２)の一端部側へ導く遮風部材(４３)を備える。

Description

空気調和装置

　本発明は、空調された空気を室内に吹き出す空気調和装置に関し、特に、吹き出し口の長手方向に関して幅広く空気流を吹き出すことができる空気調和装置に関する。

　下記特許文献１には、天井吊り型の室内機を有する空気調和装置が開示されている。この空気調和装置の室内機は、前面に吹き出し口を有する本体ケーシングと、この本体ケーシング内の前部側に収容された熱交換器と、本体ケーシング内の後部側に収容された送風ファンとを備えている。送風ファンは、本体ケーシングの下面から吸い込んだ空気を前方に送風し、熱交換器は、送風ファンによって前方に吐出される空気流を通過させることによって熱交換を行う。そして、熱交換された空気流が吹き出し口から室内に吹き出されることによって、室内の温度調節等が行われる。

　一方、本体ケーシングの吹き出し口には、空気流の向きを調節するための調節羽根が設けられている。図７は、従来技術（特許文献１）に係る空気調和装置の室内機の吹き出し口付近を拡大した側面断面図であり、この調節羽根は、空気流の向きを左右方向に調節する垂直羽根１３５と、この垂直羽根１３５の前側において、空気流の向きを上下方向に調節する水平羽根１３６とからなっている。

　水平羽根１３６は、例えば冷房運転時に横向きの姿勢（２点鎖線で示す）とされることによって、冷気を前方へ吹き出すように調節され、暖房運転時に下向きの姿勢（実線で示す）とされることによって、暖気を前斜め下方に吹き出すように調節される。このように冷房及び暖房の各態様に応じて空気流の向きを上下方向に調節することで、室内の対流を促し、効果的な空調を実現することが可能である。
　また、垂直羽根１３５は、特に左右方向外側へ空気流の向きを調節することによって、室内に幅広く空気流を送り、室内全体の効果的な空調に寄与している。

特開２００２－１０６８８２号公報（図１）

　特許文献１に記載された室内機では、図７に示されるように、暖房運転時等に水平羽根１３６を下向きの姿勢にした場合、水平羽根１３６の後端１３６ａが垂直羽根１３５よりも上昇した位置に配置される。そのため、垂直羽根１３５の上側を通過する空気流の向きを垂直羽根１３５によって調節することができず、左右方向に関して幅広く拡がる気流を形成するのが困難であった。そのため、空調ムラが生じ易く、室内温度の均一化に時間がかかるという欠点があった。

　本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、吹き出し口からその長手方向の外側へ幅広く空気流を吹き出すことができ、室内の空調ムラを抑制することが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。

　（１）　本発明の空気調和装置は、熱交換器と、この熱交換器を通過する空気流を生成する送風機と、前記熱交換器及び前記送風機を収容するとともに当該熱交換器を通過した空気流を吹き出すための長尺の吹き出し口を有している本体ケーシングと、前記吹き出し口の長手方向の端部において前記熱交換器を前記吹き出し口側から覆い、前記熱交換器を通過した空気流を前記長手方向の内側へ一旦迂回させてから前記吹き出し口の前記端部側に導く遮風部材と、を備えていることを特徴とする。

　上記の本発明において、送風機によって生成された空気流は、熱交換器を通過した後、吹き出し口の長手方向端部において遮風部材に衝突することによって長手方向内側へ迂回し、その後、遮風部材を過ぎてから吹き出し口側へ向けて吹き出す。そして、遮風部材の前面側には略無風状態となる低圧領域が形成されるので、遮風部材を過ぎて吹き出し口側へ吹き出す空気流は、低圧領域に巻き込まれる（誘引される）ようにして吹き出し口の長手方向外側へ流れる。この作用により、吹き出し口から長手方向外側へ拡がる空気流が形成されるので、室内の空調ムラを抑制することが可能となる。

　（２）　上記構成において、前記遮風部材は、前記熱交換器に対して前記吹き出し口側に隙間をあけて配置されていることが好ましい。この構成によれば、遮風部材が熱交換器に対して隙間無く配置されている場合に比べて、熱交換器を通過した空気流が遮風部材の背面に沿って吹き出し口の長手方向内側へスムーズに迂回され、十分な風量で吹き出し口から空気流を吹き出すことが可能となる。

　（３）　前記遮風部材とは反対側の前記吹き出し口の長手方向の端部には、前記熱交換器に対して前記長手方向に隣接する部品を前記吹き出し口側から覆い隠す被覆部材が設けられていることが好ましい。このような被覆部材が設けられていることによって、この被覆部材の前側には略無風状態の低圧領域が形成されることになり、被覆部材よりも吹き出し口の長手方向内側を通過する空気流は、低圧領域に巻き込まれるようにして吹き出し口の長手方向外側へ流れ、吹き出し口から長手方向外側へ拡がる空気流を形成することができる。

　（４）　前記吹き出し口には、当該吹き出し口から吹き出される空気流の向きを前記長手方向に関して調節するべく同方向に揺動可能な複数の第１調節羽根が並設されており、最も揺動した状態の一の第１調節羽根の一端部と、これに隣接する他の第１調節羽根の他端部とが、前記吹き出し口の長手方向に関して重複して配置されていることが好ましい。
　この構成によれば、最も揺動した状態の第１調節羽根間を通過する空気流は、直進することなく第１調節羽根によって必ず向きが調節される。したがって、吹き出し口の長手方向外側へ向けて第１調節羽根を最大に揺動させた場合には、空気流の向きを確実に吹き出し口の長手方向外側へ調節することができる。

　（５）　前記吹き出し口は、その短手方向において対向する下壁部と上壁部とを有しており、前記下壁部と上壁部との間には、前記吹き出し口から吹き出される空気流の向きを上下方向に調節する第２調節羽根が設けられており、前記遮風部材は、前記上壁部との間に間隔をあけて配置されていることが好ましい。
　この構成によれば、熱交換器の上部側を通過した空気流は、吹き出し口の上壁部と遮風部材との間を通って迂回することなく真っ直ぐに流れるので、第２調節羽根の上側を通り易くなる。これにより、冷房運転時に第２調節羽根の上面に冷気の層からなる冷気シールを形成することが可能となり、第２調節羽根の上面に室内の暖かい空気が触れて結露が発生するのを抑制することができる。

　（６）　また、前記遮風部材から前記上壁部までの間隔と、最も下向きに調節された第２調節羽根の上端から前記上壁部までの間隔とは、略同一であることが好ましい。一般に、第２調節羽根が最も下向きに調節された場合、第２調節羽根の上端は吹き出し口の上壁部に最も近づくことになるが、この場合であっても、当該第２調節羽根の上端と上壁部との間には、遮風部材から上壁部までの間隔と略同一の間隔が形成されるので、最も下向きに調節された第２調節羽根の上側に空気流を通過させ易くなる。したがって、この第２調節羽根の上面に冷気シールを好適に形成することができ、結露の発生を抑制することが可能となる。

　（７）　前記吹き出し口は、その短手方向において対向する下壁部と上壁部とを有しており、前記下壁部と上壁部との間には、前記吹き出し口から吹き出される空気流の向きを前記長手方向に関して調節する第１調節羽根と、前記空気流の向きを上下方向に関して調節する第２調節羽根とが設けられており、前記第１調節羽根の高さと、最も下向きに調節された第２調節羽根の上端の高さとは、略同一であることが好ましい。
　このような構成によって、第２調節羽根を最も下向きに調節した場合でも、第１調節羽根により吹き出し口の長手方向に関する空気流の向きを好適に調節することができる。

　（８）　前記熱交換器は、上部側が空気流の吹き出し方向先方側に、下部側が空気流の吹き出し方向後方側に位置するように傾斜して配置されており、前記上壁部が、前記熱交換器に対して略垂直に形成されていることが好ましい。
　熱交換器を通過した後の空気流は、熱交換器に対して略垂直な方向に流れるため、上記構成のように、上壁部を熱交換器に対して略垂直に形成することによって、空気流の乱れや流動抵抗を小さくすることができ、十分な風量で吹き出し口から空気流を吹き出すことができる。さらに、第２調節羽根を最も下向きに調節した場合でも、吹き出し口の上壁部に沿って流れる空気流を当該第２調節羽根の上側を通過させることにより、冷房運転時に第２調節羽根の上面に冷気シールを形成しやすくし、結露の発生を抑制することができる。

　本発明の空気調和装置によれば、吹き出し口からその長手方向の外側へ幅広く空気流を吹き出すことができ、室内の空調ムラを抑制することが可能である。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置の室内機を示す正面図である。 図１に示される室内機の概略断面図である。 図１に示される室内機の内部構造の概略平面図である。 図１に示される室内機の吹き出し口付近を拡大して示す概略断面図である。 図１に示される室内機の内部の左右方向一端部を拡大して示す概略平面図である。 図１に示される室内機の内部の左右方向他端部を拡大して示す概略平面図である。 従来技術に係る空気調和装置の室内機の吹き出し口付近を拡大した概略断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機１０の正面図であり、図２は、図１に示される室内機１０の概略断面図である。また、図３は、図１に示される室内機の内部構造の概略平面図である。室内機１０は天井吊り下げ型であり、左右方向に長く、上下方向に薄い箱型に形成された本体ケーシング１１を備えている。この本体ケーシング１１の内部には、複数の送風ファン（送風機）１２、熱交換器１３、及び送風ファン駆動用のモータ（駆動部）１４等が設けられている。

　図２に示されるように、本体ケーシング１１は、天井に吊り下げ可能な天板部１６と、この天板部１６の前部側の下方に対向して配置された底板部１７と、天板部１６の後部側の下方に対向して配置されたグリルカバー１８と、天板部１６、底板部１７、及びグリルカバー１８の左右両側に設けられた側部カバー１９（図１参照）とを備えている。天板部１６の後端部は下方に屈曲されることによって後板部１６ａを構成している。グリルカバー１８には本体ケーシング１１内に室内の空気を吸い込むための吸い込み口２０が形成されている。底板部１７とグリルカバー１８との間には、上下方向に延びる仕切り板２１が設けられており、この仕切り板２１によって、本体ケーシング１１の内部が前後方向に２つの空間１１Ａ，１１Ｂに区画されている。本体ケーシング１１の前面には、左右方向に細長い長尺矩形状の吹き出し口２２が前方に向けて開口するように形成されている。

　図３に示されるように、複数の送風ファン１２は、本体ケーシング１１内の後部側の空間１１Ｂに左右方向に並べて配置され、仕切り板２１によって支持されている。各送風ファン１２は、例えばシロッコファン等の多翼型ファンであり、モータ１４によって駆動される。そして、送風ファン１２は、本体ケーシング１１の後部下面に形成された吸い込み口２０（図２参照）から室内の空気を吸い込み、仕切り板２１の前方の空間１１Ａへ流れる空気流を生成するように構成されている。

　図３に示されるように、熱交換器１３は、本体ケーシング１１内の前部側の空間１１Ａに配置されており、送風ファン１２によって生成された前方への空気流を通過させるように設けられている。この熱交換器１３は、左右方向に所定間隔で並べて配置された多数のフィン２５と、このフィン２５を貫通した状態で左右方向に延びる冷媒配管２６とを含む。この熱交換器１３は、本体ケーシング１１の内部空間における左右方向の大部分の範囲に亘る長さを有しており、正面からみて左右方向一方側（図示例では左側）にやや偏って配置されている。熱交換器１３の左右方向他方側（図示例では右側）には、室外機との間で冷媒を循環させるための配管等の部品２７が当該熱交換器１３に隣接して配置されている。複数の送風ファン１２は、熱交換器１３の左右方向の範囲全体に空気流を送るように左右方向に分散して配置されている。空気調和装置は、この熱交換器１３を蒸発器として用いることで冷房運転が可能であり、凝縮器として用いることで暖房運転が可能である。

　図２に示されるように、熱交換器１３は、上部側が前方（吹き出し口２２側；空気流の下流側）に位置し、かつ下部側が後方（送風ファン１２側；空気流の上流側）に位置するように、本体ケーシング１１の天板部１６又は底板部１７に対し傾斜して配置されている。そして、送風ファン１２から前方へ向けて流れる空気流は、熱交換器１３を通過することによって冷媒配管２６内を流れる冷媒との間で熱交換され、当該熱交換器１３に対して略垂直な前斜め下方に変向されて吐出されるようになっている。

　天板部１６の前端部の下面には断熱材３０が設けられ、この断熱材３０によって吹き出し口２２の上壁部３１が構成されている。また、底板部１７の上面には、熱交換器１３で発生した結露水を受けるドレンパン３２が設けられ、このドレンパン３２の前縁部によって吹き出し口２２の下壁部３３が構成されている。上壁部３１の下面は、熱交換器１３に対して略垂直に傾斜した形状となっている。したがって、熱交換器１３を通過して当該熱交換器１３に対して略垂直に流れる空気流は、小さい流動抵抗で乱れも少なく上壁部３１に沿って吹き出し口２２を通過する。これによって、吹き出し口２２から吹き出される空気流の風量の低下を抑制することができる。

　吹き出し口２２には、熱交換器１３を通過して吹き出し口２２から吹き出される空気流の向き（風向）を調節する調節羽根が設けられている。この調節羽根は、風向を左右方向に調節する垂直羽根（第１調節羽根）３５と、この垂直羽根３５の前側に配置されるとともに、風向を上下方向に調節する水平羽根（第２調節羽根）３６とを含む。

　図３に示されるように、垂直羽根３５は、吹き出し口２２の長手方向の略全体に亘る範囲で多数枚並設されており、それぞれが上下方向の第１軸心Ｘ１回りに左右揺動可能に下壁部３３に設けられている。垂直羽根３５は、互いに隣接する数枚（例えば４枚）が連動部材３９を介して連結され、この連結された数枚の垂直羽根３５が連動して同一の方向に揺動するように構成されている。

　水平羽根３６は、吹き出し口２２の長手方向の略全体に亘る長さを有している。水平羽根３６は、図示しない支持部材を介して左右方向に沿った第２軸心Ｘ２回りに上下揺動可能に設けられ、図示しないモータやリンク機構によって揺動駆動されるように構成されている。水平羽根３６は、図４において２点鎖線で示す横向き姿勢を風向調節の上限とし、実線で示す下向き姿勢を風向調節の下限として、これらの姿勢の間で空気流の風向を上下に調節するように構成されている。また、水平羽根３６は、横向き姿勢とされた状態で、側面視で上に凸となるように湾曲した形状に形成されている。

　図１及び図３に示されるように、吹き出し口２２の左右方向一端部（左端部）には、熱交換器１３を通過して吹き出し口２２へ流れる空気流を遮る遮風部材４３が設けられている。この遮風部材４３は矩形状の板材であり、図４に示されるように上部側が前方に位置するように傾斜し、熱交換器１３の前側に隙間ｔをあけて略平行に配置されている。また、遮風部材４３の上端と上壁部３１との間には間隔Ｔ１があけられている。
　吹き出し口２２の左右方向他端部（右端部）には、配管等の部品２７を正面側から隠す目隠し板（被覆部材）４５が設けられている。

　図５は、空気調和機の左端部における吹き出し口２２の内部を示す概略平面図である。熱交換器１３を通過して前方へ流れる空気流は、遮風部材４３により遮られることによって、当該遮風部材４３の背面に沿って右方向へ導かれる（矢印ａ参照）。そして、右方向へ導かれた空気流は、遮風部材４３の背面を通り過ぎると再度前方へ向きを変えて流れる（矢印ｂ参照）。このように遮風部材４３は、熱交換器１３を通過した空気流を左右方向内側へ迂回させる機能を有している。

　一方、遮風部材４３の前面側には、熱交換器１３側から流れる空気流が遮られることによって略無風状態の低圧領域Ａ１が形成される。そのため、遮風部材４３を通り過ぎて前方へ流れる空気流は、低圧領域Ａ１に巻き込まれるようにして左方向に変向しながら吹き出し口２２から吹き出される（矢印ｃ参照）。これにより、垂直羽根３５によらなくても、吹き出し口２２から左方向に幅広く拡がる空気流を形成することができる。

　図６は、空気調和機の右端部における吹き出し口２２の内部を示す概略平面図である。本体ケーシング１１内部の右端には配管等の部品２７が配置されており、この部品２７が吹き出し口２２側に露出するのを防止するために、吹き出し口２２には被覆部材としての目隠し板４５が設けられている。この目隠し板４５の前側には、略無風状態となる低圧領域Ａ２が形成される。したがって、熱交換器１３を通過し、目隠し板４５の左側を通って前方に吹き出す空気流は、低圧領域Ａ２に巻き込まれるようにして右方向へ変向しながら吹き出し口２２から吹き出される（矢印ｄ参照）。これにより、垂直羽根３５によらなくても、吹き出し口２２から右方向へ幅広く拡がる空気流を形成することができる。

　以上のように、吹き出し口２２の左端部には遮風部材４３が設けられ、右端部には目隠し板４５が設けられることで、吹き出し口２２から空気流が左右方向両側に幅広く拡がるように吹き出される。そのため、室内の空調ムラを抑制することができる。

　垂直羽根３５は左右方向に揺動可能であり、図５及び図６に示されるように、左右方向に最も揺動させた状態では、一の垂直羽根３５の前後方向一端部と、これに隣接する他の垂直羽根３５の前後方向他端部とが重なり代ｅをもって左右方向に重複している。そのため、熱交換器１３を通過して前方へ流れる空気流は必ず垂直羽根３５に当たり、そのまま直進することなく風向が調節される。したがって、垂直羽根３５を最も左右方向外側へ揺動させた場合、左右方向に幅広く空気流を流すことが可能となり、前述の遮風部材４３や目隠し板４５とともに、室内の空調ムラを抑制することができる。

　また、垂直羽根３５は、図４に実線で示されるように最も下向きとされた水平羽根３６の後端３６ａの高さと略同じ高さに形成されている。したがって、水平羽根３６の下側を通って下向きに風向が調節される空気流は、垂直羽根３５によって左右方向にも風向が調節される。したがって、上述のように、垂直羽根３５を左右方向外側へ向くように調節することによって、左右方向外側へ幅広く空気流を吹き出すことができる。

　また、下向き姿勢とされた水平羽根３６の後端３６ａと、吹き出し口２２の上壁部３１との間隔Ｔ２は、遮風部材４３の上端４３ａと吹き出し口２２の上壁部３１との間隔Ｔ１と略同一とされている。したがって、冷房運転時に、熱交換器１３側から遮風部材４３の上側を通過する空気流（冷気）は、間隔Ｔ２を通って水平羽根３６の上面に沿って流れる。この水平羽根３６の上面に沿って流れる空気流は、当該上面に冷たい空気の層からなる冷気シールを形成し、当該上面に結露が発生するのを抑制することができる。すなわち、遮風部材４３が、上壁部３１に到る程度に延長されていたとすると、吹き出し口２２の左右方向端部においては水平羽根３６の上面に冷気シールを形成することが困難となり、結露が発生しやすくなるが、本実施の形態においてはこのような不都合を回避することができる。

　本発明は、上記実施の形態に限定されることなく適宜設計変更可能であり、天井吊り型の室内機１０を有する空気調和装置以外の空気調和装置にも適用することができる。例えば、天井埋め込み型のように吹き出し口が下向きに設けられた室内機を有する空気調和装置にも適用することができる。
　また、上記実施形態における遮風部材４３は、吹き出し口２２の長手方向一端側のみに限らず、長手方向両端部に設けてもよい。この場合、目隠し板４５を吹き出し口２２の長手方向内側へ延長し、当該延長部分を熱交換器１３の前側に配置して遮風部材としてもよい。

　１０　室内機
　１１　本体ケーシング
　１２　送風ファン
　１３　熱交換器
　２２　吹き出し口
　２７　部品
　３１　上壁部
　３３　下壁部
　３５　垂直羽根
　３６　水平羽根
　４３　遮風部材
　４５　目隠し板（被覆部材）

Claims (8)

1. 　熱交換器（１３）と、
   　この熱交換器（１３）を通過する空気流を生成する送風機（１２）と、
   　前記熱交換器（１３）及び前記送風機（１２）を収容するとともに当該熱交換器（１３）を通過した空気流を吹き出すための長尺の吹き出し口（２２）を有している本体ケーシング（１１）と、
   　前記吹き出し口（２２）の長手方向の端部において前記熱交換器（１３）を前記吹き出し口（２２）側から覆い、前記熱交換器（１３）を通過した空気流を前記長手方向の内側へ一旦迂回させてから前記吹き出し口（２２）の前記端部側に導く遮風部材（４３）と、を備えていることを特徴とする空気調和装置。
2. 　前記遮風部材（４３）が、前記熱交換器（１３）に対して前記吹き出し口（２２）側に隙間（ｔ）をあけて配置されている請求項１に記載の空気調和装置。
3. 　前記遮風部材（４３）とは反対側の前記吹き出し口（２２）の長手方向の端部に、前記熱交換器（１３）に対して前記長手方向に隣接する部品（２７）を前記吹き出し口（２２）側から覆い隠す被覆部材（４５）が設けられている請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 　前記吹き出し口（２２）には、当該吹き出し口（２２）から吹き出される空気流の向きを前記長手方向に関して調節するべく同方向に揺動可能な複数の第１調節羽根（３５）が並設されており、
   　最も揺動した状態の一の第１調節羽根（３５）の一端部と、これに隣接する他の第１調節羽根（３５）の他端部とが、前記吹き出し口（２２）の長手方向に関して重複して配置されている請求項１～３のいずれかに記載の空気調和装置。
5. 　前記吹き出し口（２２）が、その短手方向において対向する下壁部（３３）と上壁部（３１）とを有しており、
   　前記下壁部（３３）と上壁部（３１）との間には、前記吹き出し口（２２）から吹き出される空気流の向きを上下方向に調節する第２調節羽根（３６）が設けられており、
   　前記遮風部材（４３）が、前記上壁部（３１）との間に間隔（Ｔ１）をあけて配置されている請求項１～４のいずれかに記載の空気調和装置。
6. 　前記遮風部材（４３）から前記上壁部（３１）までの間隔（Ｔ１）と、最も下向きに調節された第２調節羽根（３６）の上端から前記上壁部（３１）までの間隔（Ｔ２）とが、略同一である請求項５に記載の空気調和装置。
7. 　前記吹き出し口（２２）が、その短手方向において対向する下壁部（３３）と上壁部（３１）とを有しており、
   　前記下壁部（３３）と上壁部（３１）との間には、前記吹き出し口（２２）から吹き出される空気流の向きを前記長手方向に関して調節する第１調節羽根（３５）と、前記空気流の向きを上下方向に関して調節する第２調節羽根（３６）とが設けられており、
   　前記第１調節羽根（３５）の高さと、最も下向きに調節された第２調節羽根（３６）の上端の高さとが、略同一である請求項１～６のいずれかに記載の空気調和装置。
8. 　前記熱交換器（１３）は、上部側が空気流の吹き出し方向先方側に、下部側が空気流の吹き出し方向後方側に位置するように傾斜して配置されており、
   　前記上壁部（３１）が、前記熱交換器（１３）に対して略垂直に形成されている請求項７に記載の空気調和装置。

Images