WO2020240620A1 - 吹出グリル、室内機及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

吹出グリルは、空気が吹き出される開口が形成された枠体と、枠体の開口に幅方向において間隔を空けて複数設けられ、上下方向に延び、上下方向を軸として幅方向に揺動する側方ルーバと、を備え、奥行方向において側方ルーバの空気の下流側の下流端と、該側方ルーバの下流端の移動方向側の隣の側方ルーバの空気の上流側の上流端とは、側方ルーバが最大角度で揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている。

Description

吹出グリル、室内機及び空気調和装置

　本発明は、空気が吹き出される開口が形成された吹出グリル、室内機及び空気調和装置に関する。

　従来、空気が吹き出される開口が形成された吹出グリルとして、空気調和装置の天井埋込形の室内機に取り付けられる吹出グリルが知られている。天井埋込形の室内機において、概して、室内機の筐体に形成された空気の吹出口の部分と、天井面に設置された吹出グリルとがダクトで連結されている。室内機から吹き出される冷気又は暖気は、ダクトを介して、吹出グリルから室内に吹き出される。また、近年、下り天井等に天井埋込形の室内機が施工され、室内機の筐体に形成された空気の吹出口の部分に直接取り付けられる吹出グリルも提案されている。

　吹出グリルは、空気の吹出方向を変更するルーバを有している。従来、手動のルーバを有する吹出グリルが主流であったものの、近年、家庭用の壁掛形の室内機で多く用いられている電動制御のルーバを有する吹出グリルも提案されている。吹出グリルにおいて、気流を制御するためのルーバは、適切な間隔で複数配置されている。

　特許文献１には、垂直羽根及び水平羽根を有する吹出グリルであるパネルを有する室内機が開示されている。特許文献１は、垂直羽根が最大角度で揺動するとき、垂直羽根の空気の下流側の下流端と、隣の垂直羽根の空気の上流側の上流端とが、幅方向においてオーバーラップしている。

中国実用新案第２０３２３１４９３号明細書

　しかしながら、特許文献１に開示された室内機は、垂直羽根の空気の下流側の下流端と、隣の垂直羽根の空気の上流側の上流端とが、幅方向においてオーバーラップしている。このため、気流が流れる風路が狭くなるので、圧力損失が増加する。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧力損失を低減する吹出グリル、室内機及び空気調和装置を提供するものである。

　本発明に係る吹出グリルは、空気が吹き出される開口が形成された枠体と、枠体の開口に幅方向において間隔を空けて複数設けられ、上下方向に延び、上下方向を軸として幅方向に揺動する側方ルーバと、を備え、奥行方向において側方ルーバの空気の下流側の下流端と、該側方ルーバの下流端の移動方向側の隣の側方ルーバの空気の上流側の上流端とは、側方ルーバが最大角度で揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている。

　本発明によれば、側方ルーバの空気の下流側の下流端と、該側方ルーバの隣の側方ルーバの空気の上流側の上流端とは、側方ルーバが最大角度で揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている。このため、気流が流れる風路を確保することができる。従って、圧力損失を低減することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置を示す回路図である。 実施の形態１に係る室内機を示す斜視図である。 実施の形態１に係る室内機を示す斜視断面図である。 実施の形態１に係る室内機を示す側面断面図である。 実施の形態１に係る吹出グリルを示す斜視図である。 実施の形態１に係る吹出グリルを示す正面図である。 実施の形態１に係る吹出グリルを示す上面断面図である。 実施の形態１に係る側方ルーバを示す模式図である。 実施の形態１に係る気流の分布を示す分布図である。 実施の形態１に係る気流の分布を示す分布図である。 実施の形態１に係る気流の分布を示すグラフである。

　以下、本発明の吹出グリル、室内機及び空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の説明において、本発明の理解を容易にするために方向を表す用語を適宜用いるが、これは本発明を説明するためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」又は「後」等が挙げられる。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１を示す回路図である。空気調和装置１は、室内の空気を調整する装置であり、図１に示すように、室外機２と、室内機３とを備えている。室外機２には、例えば圧縮機６、流路切替装置７、室外熱交換器８、室外送風機９及び膨張部１０が設けられている。室内機３には、例えば室内熱交換器１１及び室内送風機１２が設けられている。

　圧縮機６、流路切替装置７、室外熱交換器８、膨張部１０及び室内熱交換器１１が冷媒配管５により接続されて冷媒回路４が構成されている。圧縮機６は、低温且つ低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態の冷媒にして吐出するものである。流路切替装置７は、冷媒回路４において冷媒が流れる方向を切り替えるものであり、例えば四方弁である。室外熱交換器８は、例えば室外空気と冷媒との間で熱交換するものである。室外熱交換器８は、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する。室外送風機９は、室外熱交換器８に室外空気を送る機器である。

　膨張部１０は、冷媒を減圧して膨張する減圧弁又は膨張弁である。膨張部１０は、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。室内熱交換器１１は、例えば室内空気と冷媒との間で熱交換するものである。室内熱交換器１１は、冷房運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する。室内送風機１２は、室内熱交換器１１に室内空気を送る機器である。なお、冷媒は、水でもよく不凍液でもよく冷媒でもよい。

　（運転モード、冷房運転）
　次に、空気調和装置１の運転モードについて説明する。先ず、冷房運転について説明する。冷房運転において、圧縮機６に吸入された冷媒は、圧縮機６によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機６から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７を通過して、凝縮器として作用する室外熱交換器８に流入し、室外熱交換器８において、室外送風機９によって送られる室外空気と熱交換されて凝縮して液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部１０に流入し、膨張部１０において膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する室内熱交換器１１に流入し、室内熱交換器１１において、室内送風機１２によって送られる室内空気と熱交換されて蒸発してガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、室内において冷房が実施される。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７を通過して、圧縮機６に吸入される。

　（運転モード、暖房運転）
　次に、暖房運転について説明する。暖房運転において、圧縮機６に吸入された冷媒は、圧縮機６によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機６から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７を通過して、凝縮器として作用する室内熱交換器１１に流入し、室内熱交換器１１において、室内送風機１２によって送られる室内空気と熱交換されて凝縮して液化する。このとき、室内空気が暖められ、室内において暖房が実施される。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部１０に流入し、膨張部１０において膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する室外熱交換器８に流入し、室外熱交換器８において、室外送風機９によって送られる室外空気と熱交換されて蒸発してガス化する。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７を通過して、圧縮機６に吸入される。

　（室内機３）
　図２は、実施の形態１に係る室内機３を示す斜視図であり、図３は、実施の形態１に係る室内機３を示す斜視断面図である。図４は、実施の形態１に係る室内機３を示す側面断面図である。次に、室内機３について詳細に説明する。室内機３は、例えば天井に埋め込まれる天井埋込形の室内機である。図２～図４に示すように、室内機３は、筐体２０と、吹出グリル３０とを備えている。

　（筐体２０）
　筐体２０は、直方体状をなしており、内部に中空部が形成された箱体である。筐体２０の内部には、室内熱交換器１１と室内送風機１２とが設けられている。室内熱交換器１１は、筐体２０の内部の前方に設けられている。室内送風機１２は、筐体２０の内部の後方に設けられており、モータ１２ａと２個のファン１２ｂとを有している。モータ１２ａは、２個のファン１２ｂの間に設けられており、２個のファン１２ｂを回転駆動する。ファン１２ｂは、モータ１２ａによって回転駆動され、空気を室内熱交換器１１に送る。

　筐体２０には、吸込口２１と吹出口２２とが形成されている。吸込口２１は、空気が吸い込まれる開口部であり、筐体２０の背面に形成されている。吹出口２２は、空気が吹き出される開口部であり、筐体２０の前面に形成されている。室内送風機１２は、吸込口２１から室内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を室内熱交換器１１に送る。室内送風機１２は、室内熱交換器１１において冷媒と熱交換された空気を、吹出口２２から吹き出す。

　（吹出グリル３０）
　図５は、実施の形態１に係る吹出グリル３０を示す斜視図であり、図６は、実施の形態１に係る吹出グリル３０を示す正面図である。図７は、実施の形態１に係る吹出グリル３０を示す上面断面図である。吹出グリル３０は、室内機３の筐体２０に直接接続されてもよいし、室内機３の筐体２０にダクト等を介して間接的に接続されてもよい。図５～図７に示すように、ダクト接続用面４０と、枠体５０と、ルーバ用モータ６０と、上下方ルーバ７０と、側方ルーバ８０とを有している。

　（ダクト接続用面４０）
　ダクト接続用面４０は、幅方向に延びる板状の部材であり、筐体２０と吹出グリル３０とがダクト（図示せず）を介して接続される際に、ダクトに取り付けられる。ダクト接続用面４０は、吹出面４１と、平坦面４２とを有している。吹出面４１は、筐体２０に接続された際に、筐体２０の吹出口２２に対向する部分であり、大部分が開口している。吹出面４１は、枠体５０が取り付けられる部分である。平坦面４２は、吹出面４１の側方に設けられており、開口部が形成されていない平坦な部分である。平坦面４２には、室内機３の機能を拡張する拡張ユニット（図示せず）等が取り付けられる。なお、本実施の形態１では、拡張ユニットは例示していない。

　（枠体５０）
　枠体５０は、空気が吹き出される開口５１が形成された枠状の化粧パネルであり、ダクト接続用面４０の吹出面４１に取り付けられる。ここで、開口５１は、直方体状をなしている。枠体５０の上部は、上方に向かうに従って厚さが薄くなるように面取りされている。枠体５０の下部は、下方に向かうに従って厚さが薄くなるように面取りされている。

　（ルーバ用モータ６０）
　ルーバ用モータ６０は、枠体５０の一側端部において、枠体５０とダクト接続用面４０との間に設けられており、上下方ルーバ７０及び側方ルーバ８０を回転駆動する。ルーバ用モータ６０は、室内機３に設けられるリモートコントローラ（図示せず）等から送信された信号等を受信し、受信した信号に基づいて、上下方ルーバ７０及び側方ルーバ８０を回転駆動する。

　（上下方ルーバ７０）
　上下方ルーバ７０は、枠体５０の開口５１に上下方向において間隔を空けて複数設けられており、幅方向に延びる長尺状の部材である。上下方ルーバ７０は、ルーバ用モータ６０が駆動することによって、幅方向を軸として上下方向に揺動する。上下方ルーバ７０は、揺動する角度によって、筐体２０の吹出口２２から吹き出される空気の上下方向の進行方向を制御する。

　（側方ルーバ８０）
　側方ルーバ８０は、枠体５０の開口５１に幅方向において間隔を空けて複数設けられており、上下方向に延びる長尺状の部材である。側方ルーバ８０は、ルーバ用モータ６０が駆動することによって、上下方向を軸として幅方向に揺動する。側方ルーバ８０は、揺動する角度によって、筐体２０の吹出口２２から吹き出される空気の幅方向の進行方向を制御する。

　図８は、実施の形態１に係る側方ルーバ８０を示す模式図である。ここで、側方ルーバ８０の下流端８１と上流端８２とについて説明する。側方ルーバ８０の下流端８１は、奥行方向において側方ルーバ８０の空気の下流側の端部であり、側方ルーバ８０が回転する軸とは反対側の端部である。側方ルーバ８０の上流端８２は、奥行方向において側方ルーバ８０の空気の上流側の端部であり、側方ルーバ８０が回転する軸と一体である。本実施の形態１では、図８に示すように、側方ルーバ８０の下流端８１と、下流端８１の移動方向側の隣の側方ルーバ８０の上流端８２とは、幅方向において間隔が空いている。

　具体的には、側方ルーバ８０の下流端８１と、隣の側方ルーバ８０の上流端８２とは、側方ルーバ８０が最大角度で揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている。この場合の間隔をＣ［ｍｍ］とし、側方ルーバ８０の下流端８１から上流端８２までの長さをＢ［ｍｍ］とし、最大角度をθ［ｄｅｇ］とする。間隔Ｃと、長さＢと、最大角度θとの関係を示すパラメータＬは、Ｌ＝（Ｂ・ｓｉｎθ＋Ｃ）／（Ｂ・ｓｉｎθ）で示される。本実施の形態１では、１＜Ｌ＜１．５の関係を満たす。なお、側方ルーバ８０同士の間隔Ａは、Ａ＝Ｂ・ｓｉｎθ＋Ｃという式から求まる。

　図９は、実施の形態１に係る気流の分布を示す分布図である。ここで、吹出グリル３０から吹き出される空気の流れである気流の分布について説明する。図９において、上方が吹出グリル３０側である。吹出グリル３０を正面から視た場合における吹出グリル３０の一端の位置を（１）と表示する。図９において、各ハッチングの違いは風速の違いであり、（１）に近い位置ほど風速が高く、（１）から遠いほど風速が低い。また、風速０．１［ｍ／ｓ］と風速０．２［ｍ／ｓ］との境界の位置を（２）と表示する。そして、（１）から垂直に下ろす垂線と、（１）と（２）とを結ぶ線分とのなす角度を、気流角度ｘとする。なお、風速０．２［ｍ／ｓ］は、人間が風を感知することができる程度の風速と考えられる。

　図１０は、実施の形態１に係る気流の分布を示す分布図である。次に、側方ルーバ８０同士の間隔Ａ［ｍｍ］又はパラメータＬを任意の値に設定したときの気流角度ｘについて説明する。図１０において、Ａ＝２５又はＬ＝０．９５の場合と、Ａ＝３０又はＬ＝１．１４の場合と、Ａ＝３５又はＬ＝１．３４の場合と、Ａ＝４０又はＬ＝１．５３の場合とについて気流の分布を示す。

　図１０に示すように、Ａ＝２５又はＬ＝０．９５の場合、気流角度ｘ＝６１［ｄｅｇ］であり、Ａ＝３０又はＬ＝１．１４の場合、気流角度ｘ＝６２．５［ｄｅｇ］である。また、Ａ＝３５又はＬ＝１．３４の場合、気流角度ｘ＝６１．５［ｄｅｇ］であり、Ａ＝４０又はＬ＝１．５３の場合、気流角度ｘ＝５３［ｄｅｇ］である。このように、パラメータＬは、気流の分布を数値解析するために使用されるものである。図１０に示すように、１＜Ｌ＜１．５であれば、気流の進む方向の指向性に変化がない。

　ルーバ同士の間隔が狭いと、ルーバの設置枚数が増加して、吹出グリルの製造コストが増加する上、気流が流れる風路が狭くなるため、圧力損失が増加する。一方、ルーバ同士の間隔が広いと、気流を所望の方向に送ることができない。本実施の形態１では、１＜Ｌ＜１．５の関係を満たす。これにより、気流角度ｘを高いまま維持し、空気の流れの指向性を維持することができる。即ち、側方ルーバ８０の設置間隔によらず、吹出グリル３０は、筐体２０の吹出口２２から吹き出される空気を、同じ方向に送ることができる。

　図１１は、実施の形態１に係る気流の分布を示すグラフである。図１１において、横軸はパラメータＬであり、縦軸は、気流角度［ｄｅｇ］である。図１１に示すように、Ｌ＝１．３５とＬ＝１．５３とでは、気流角度に大きな差が生じる。即ち、例えば、１＜Ｌ＜１．３５であれば、気流角度６０［ｄｅｇ］を確保することができる。従って、１＜Ｌ＜１．３５の関係を満たすことが好ましい。

　本実施の形態１によれば、側方ルーバ８０の空気の下流側の下流端８１と、該側方ルーバ８０の隣の側方ルーバ８０の空気の上流側の上流端８２とは、側方ルーバ８０が最大角度θで揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている。このため、側方ルーバ８０の設置枚数が減少する。従って、吹出グリル３０の製造コストを抑えることができる。また、側方ルーバ８０の空気の下流側の下流端８１と、該側方ルーバ８０の隣の側方ルーバ８０の空気の上流側の上流端８２とは、幅方向において間隔が空いているため、気流が流れる風路を確保することができる。従って、圧力損失を低減することができる。

　また、パラメータＬは、１＜Ｌ＜１．５の関係を満たす。これにより、吹出グリル３０の製造コストを抑えて圧力損失を低減すると共に、吹出グリル３０は、筐体２０の吹出口２２から吹き出される空気を、同じ方向に送ることができる。

　１　空気調和装置、２　室外機、３　室内機、４　冷媒回路、５　冷媒配管、６　圧縮機、７　流路切替装置、８　室外熱交換器、９　室外送風機、１０　膨張部、１１　室内熱交換器、１２　室内送風機、１２ａ　モータ、１２ｂ　ファン、２０　筐体、２１　吸込口、２２　吹出口、３０　吹出グリル、４０　ダクト接続用面、４１　吹出面、４２　平坦面、５０　枠体、５１　開口、６０　ルーバ用モータ、７０　上下方ルーバ、８０　側方ルーバ、８１　下流端、８２　上流端。

Claims (5)

1. 　空気が吹き出される開口が形成された枠体と、
   　前記枠体の前記開口に幅方向において間隔を空けて複数設けられ、上下方向に延び、上下方向を軸として幅方向に揺動する側方ルーバと、を備え、
   　奥行方向において前記側方ルーバの前記空気の下流側の下流端と、該側方ルーバの前記下流端の移動方向側の隣の前記側方ルーバの前記空気の上流側の上流端とは、前記側方ルーバが最大角度で揺動しているときに、幅方向において間隔が空いている
   　吹出グリル。
2. 　前記間隔Ｃと、前記側方ルーバの前記下流端から前記上流端までの長さＢと、前記最大角度θとの関係を示すパラメータＬは、Ｌ＝（Ｂ・ｓｉｎθ＋θ）／（Ｂ・ｓｉｎθ）で示されるものであり、１＜Ｌ＜１．５の関係を満たす
   　請求項１記載の吹出グリル。
3. 　前記間隔Ｃと、前記側方ルーバの前記下流端から前記上流端までの長さＢと、前記最大角度θとの関係を示すパラメータＬは、Ｌ＝（Ｂ・ｓｉｎθ＋θ）／（Ｂ・ｓｉｎθ）で示されるものであり、１＜Ｌ＜１．３５の関係を満たす
   　請求項２記載の吹出グリル。
4. 　冷媒と空気とを熱交換する室内熱交換器と、前記室内熱交換器に空気を送る室内送風機とを有し、前記室内送風機によって空気が吹き出される吹出口が形成された筐体と、
   　前記筐体の前記吹出口に設けられる請求項１～３のいずれか１項に記載の吹出グリルと、
   　を備える室内機。
5. 　請求項４記載の室内機と、
   　前記室内機に配管により接続され、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された冷媒と空気とを熱交換する室外熱交換器と、前記室外熱交換器によって熱交換された冷媒を膨張する膨張部とを有する室外機と、
   　を備える空気調和装置。

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