JP5011427B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置、特に、調和空気を吹き出す吹出流路を備えた空気調和装置における風向変更のための構成に関する。

従来より、特許文献１（特開２００９−１４５００８号公報）に示されるような壁掛型の空気調和装置がある。この空気調和装置は、吹出流路を通じて吹き出される調和空気の上下方向の風向を変更するためのフラップを有している。

上記従来の空気調和装置では、空調室内のユーザにドラフト感を極力与えないようにするために、冷房時には調和空気を水平向きに吹き出し、暖房時には調和空気を鉛直下向きに吹き出す制御を行うことが要求されている。

しかし、上記の制御要求は、調和空気の上下方向の転向角度が大きいことから、この制御要求をフラップの制御によって行うと、調和空気の圧力損失が大きくなり、また、フラップの形状等の工夫も必要になる。このため、調和空気を送風するためのファンの消費動力が増加し、また、調和空気の風向を変更するための構造が複雑化する。

本発明の課題は、調和空気を吹き出す吹出流路を備えた空気調和装置において、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えつつ、調和空気の風向変更を大きな転向角度で確実に行うことができるようにすることにある。

第１の発明にかかる空気調和装置は、調和空気を吹き出す吹出流路を備えた空気調和装置において、吹出流路は、断面視において、流路幅が縮小する又は略同一の流路幅の上流部と、流路幅が拡大する下流部とを有している。下流部は、湾曲度合いが大きい案内壁と、案内壁に対向しており直線状を含む湾曲度合いが小さい対向壁とを有している。この空気調和装置は、対向壁側から吹出流路内に突出させることが可能であり、吹出流路内に突出する際に、上流部と下流部との境界付近に配置されるように設けられている突出部材を有している。そして、この空気調和装置では、突出部材の突出又は非突出の切り換えのみによって、調和空気の風向を案内壁に沿う風向とする第１吹出状態と、調和空気の風向を対向壁に沿う風向とする第２吹出状態とに切り換えることができる。しかも、案内壁は、吹出流路側に凸状に湾曲している。また、案内壁は、上流部と下流部との境界付近の湾曲部分における曲率半径に比べて、境界付近の湾曲部分よりも下流側の湾曲部分における曲率半径が大きくなるように、かつ、下流側の湾曲部分における曲率半径だけで案内壁が形成される場合に比べて、下流部の流れ方向の長さが短くなるように、形成されている。尚、ここで、対向壁における「湾曲」とは、曲線状だけでなく直線状も含む。

この空気調和装置では、突出部材を対向壁側から吹出流路内に突出させない場合には、上流部から下流部へ流入する調和空気が慣性により対向壁に付着するため、案内壁側に偏向されにくい。これにより、吹出流路から吹き出される調和空気の風向は、対向壁に沿う風向である第２吹出状態になる。一方、この空気調和装置では、突出部材を対向壁側から吹出流路内に突出させる場合には、上流部から下流部へ流入する調和空気の風向が突出部材によって対向壁から剥離する方向に偏向されやすくなる。このため、上流部から下流部へ流入する調和空気は、コアンダ効果によって、案内壁に沿って流れようとし、これにより、調和空気の風向は、案内壁に沿う風向である第１吹出状態になる。そして、この空気調和装置に用いられている風向変更構造では、上記のような突出部材を用いているため、調和空気の圧力損失の増大に影響しにくく、また、構造が簡単であるため、従来のフラップを用いた風向変更構造に比べて、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えることができ、これにより、調和空気の風向変更を大きな転向角度で行うことができる。

しかも、案内壁は湾曲度合いが大きいのに対して対向壁は湾曲度合いが小さいため、突出部材を対向壁側から吹出流路内に突出させない場合には、上流部から下流部へ流入する調和空気が、対向壁から剥離しにくく、第２吹出状態が維持されやすくなっている。また、案内壁は吹出流路側に凸状に湾曲しているため、突出部材を対向壁側から吹出流路内に突出させる場合には、対向壁から剥離する方向に偏向された調和空気が、案内壁に沿いやすく、第１吹出状態が得られやすくなっている。このため、この空気調和装置に用いられている風向変更構造では、上記のような吹出流路を用いているため、第１吹出状態と第２吹出状態との切り換えを確実に行うことができる。

このように、この空気調和装置では、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えつつ、調和空気の風向変更を大きな転向角度で確実に行うことができる。

ここで、案内壁の曲率半径を大きくすると、下流部において調和空気が案内壁の下流側まで付着しやすくなるが、突出部材を突出させなくても、調和空気がコアンダ効果により案内壁に引き寄せられて第１吹出状態となってしまう可能性がある。また、下流部の流れ方向の長さが長くなる。一方、案内壁の曲率半径を小さくすると、突出部材を突出させない場合の案内壁側におけるコアンダ効果が生じにくくなるために、第１吹出状態と第２吹出状態との切り換えを確実に行うことができ、かつ下流部の流れ方向の長さが短くなるものの、下流側に向かうにつれて調和空気が案内壁から剥離しやすくなる。

そこで、この空気調和装置では、上流部と下流部との境界付近の部分における曲率半径に比べて、境界付近の湾曲部分よりも下流側の湾曲部分における曲率半径が大きくなるように、かつ、下流側の湾曲部分における曲率半径だけで形成される場合に比べて、下流部の流れ方向の長さが短くなるように、案内壁を形成している。

これにより、この空気調和装置では、調和空気が案内壁から剥離するのを抑えつつ、調和空気の風向の転向角度を大きくとることができ、下流部の流れ方向の長さを極力短くすることができる。

さらに、この空気調和装置では、突出部材による調和空気の風向を対向壁から剥離する方向への偏向を、上流部と下流部との境界付近から生じさせることができるため、突出部材による調和空気の風向を対向壁から剥離する方向への偏向を確実に行うことができる。

これにより、この空気調和装置では、突出部材の対向壁側からの突出距離を小さくすることができ、調和空気の圧力損失の増大をさらに抑えることができる。

第２の発明にかかる空気調和装置は、第１の発明にかかる空気調和装置において、上流部と下流部との境界において、案内壁の接線と案内壁につながる上流部の壁面の接線とは一致しない。

上流部と下流部との境界において、案内壁の接線と案内壁につながる上流部の壁面の接線とが一致するように構成すると、突出部材を突出させなくても、調和空気がコアンダ効果により案内壁に引き寄せられて第１吹出状態となってしまう可能性がある。また、下流部の流れ方向の長さが長くなる。

そこで、この空気調和装置では、上流部と下流部との境界において、案内壁の接線と案内壁につながる上流部の壁面の接線とが一致しないように構成している。

これにより、この空気調和装置では、第１吹出状態と第２吹出状態との切り換えをより確実に行うことができ、下流部の調和空気の流れ方向の長さを短くすることができる。

第３の発明にかかる空気調和装置は、第１又は第２の発明にかかる空気調和装置において、吹出流路内には、突出部材が吹出流路内に突出する位置よりも上流側に、突出部材が第１及び第２吹き出し状態のいずれにおいても対向壁に沿う方向に調和空気を案内する整流部材が設けられている。

上流部における調和空気の風向が対向壁に対して案内壁側に斜めに傾斜している場合には、突出部材を対向壁側から突出させなくても、調和空気が案内壁に沿って流れやすく、調和空気の風向が第１吹出状態に近い風向になるおそれがある。また、上流部における調和空気の流速分布が対向壁側の流速が小さい流速分布である場合には、突出部材を対向壁側から突出させても、調和空気の風向が対向壁から剥離する方向へ偏向されにくく、調和空気の風向が第２吹出状態に近い風向になるおそれがある。このように、上流部における調和空気の風向や流速分布の影響によって、突出部材による調和空気の風向変更が不十分になるおそれがある。

そこで、この空気調和装置では、吹出流路内に、突出部材が吹出流路内に突出する位置よりも上流側に整流部材を設けるようにしている。

これにより、この空気調和装置では、調和空気の風向が対向壁に沿うように、また、調和空気の速度分布が偏りの少ない流速分布になるように整流することができ、突出部材による調和空気の風向変更を確実に行うことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えつつ、調和空気の風向変更を大きな転向角度で確実に行うことができる。しかも、調和空気が案内壁からの剥離するのを抑えつつ、下流部の調和空気の流れ方向の長さを極力短くすることができ、調和空気の風向の転向角度を大きくすることができる。さらに、突出部材の対向壁側からの突出距離を小さくすることができ、調和空気の圧力損失の増大をさらに抑えることができる。

第２の発明では、下流部の調和空気の流れ方向の長さを短くすることができる。

第３の発明では、調和空気の風向が対向壁に沿うように、また、調和空気の速度分布が偏りの少ない流速分布になるように整流することができ、突出部材による調和空気の風向変更を確実に行うことができる。

本発明にかかる空気調和装置の第１実施形態としての壁掛型室内ユニットの断面図である。 図１、図９及び図１２〜図１７のＡ部の拡大図であって、突出部材及びその駆動機構を示す断面図である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第２吹出状態を示す図である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図である。 対向壁の湾曲度合いを大きくした場合における比較例の風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態と第２吹出状態が制御できない状態を示す図である。 対向壁の湾曲度合いを大きくした場合における比較例の風向変更構造を示す模式図であって、第２吹出状態を示す図（対向壁側及び案内壁側に突出部材を設けた場合）である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図（案内壁の曲率半径を単一にし、かつ、小さくした場合）である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図（案内壁の曲率半径を単一にし、かつ、大きくした場合）である。 第１実施形態の変形例１の壁掛型室内ユニットを示す図であって、図３に相当する図である。 第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニットの断面図である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第２吹出状態を示す図（整流部材を設けた場合）である。 本発明にかかる突出部材を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図（整流部材を設けた場合）である。 第１実施形態の変形例３の壁掛型室内ユニットの断面図である。 第１実施形態の変形例４の壁掛型室内ユニットの断面図である。 本発明にかかる空気調和装置の第２実施形態としての天井吊下型室内ユニットの断面図である。 第２実施形態の変形例の天井吊下型室内ユニットの断面図である。 本発明にかかる空気調和装置の第３実施形態としての天井埋込型室内ユニットの断面図である。 第３実施形態の変形例の天井埋込型室内ユニットの断面図である。 本発明にかかる空気調和装置の第４実施形態としてのダクト空調システムの断面図である。 第４実施形態の変形例のダクト空調システムの断面図である。

以下、本発明にかかる空気調和装置としての室内ユニットの実施形態について、図面に基づいて説明する。

（１）第１実施形態
＜構成＞
図１は、本発明にかかる空気調和装置の第１実施形態としての壁掛型室内ユニット１の断面図である。図２は、図１のＡ部の拡大図であって、突出部材６及びその駆動機構７を示す断面図である。図３は、突出部材６を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第２吹出状態を示す図である。図４は、突出部材６を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図である。

壁掛型室内ユニット１は、空調室内の壁面に設置されており、空調室の冷房や暖房を行うためのユニットである。壁掛型室内ユニット１は、主として、ケーシング２と、熱交換器３と、送風ファン４とを有している。

ケーシング２の上部には、空調室内の空気を吸い込むための吸込口２ａが形成されている。ケーシング２の下部には、調和空気を吹き出すための吹出口２ｂが略前方を向くように形成されている。

熱交換器３は、略逆Ｖ字の断面を有するフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、ケーシング２内に配置されている。熱交換器３は、吸込口２ａから吸い込まれる空気を冷房時には冷却し、暖房時には加熱することによって、調和空気を生成する。

送風ファン４は、クロスフローファンであり、ケーシング２内に配置されている。送風ファン４は、吸込口２ａから吹出口２ｂに至る空気の流れに対して、熱交換器３の下流側に配置されている。送風ファン４は、吸込口２ａから空気をケーシング２内に吸い込んで、吹出口２ｂから吹き出す気流を生成する。送風ファン４は、熱交換器３において生成した調和空気を吹出流路５を通じて吹出口２ｂから吹き出す。

吹出流路５は、送風ファン４によって送り出された調和空気を吹出口２ｂに送るための流路である。吹出流路５は、断面視において、上流部５１と、下流部５２とを有している。

上流部５１は、吹出流路５のうち、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１、Ｏ２から上流側の部分である。ここで、上流部５１の下流部５２との境界における流路幅を流路幅Ｈとする。また、ここでは、上流部５１は、略同一の流路幅を有している。

下流部５２は、吹出流路５のうち、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１、Ｏ２から下流側の流路幅が拡大する部分である。下流部５２は、断面視において、案内壁５３と、案内壁５３に対向する対向壁５４とを有している。

案内壁５３は、湾曲度合いが大きい壁面であり、略水平方向から下方向に向かって延びている。吹出流路５側に凸状に湾曲している。また、案内壁５３は、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１付近の部分における曲率半径に比べて、境界点Ｏ１付近の部分よりも下流側の部分における曲率半径が大きくなるように形成されている。ここで、案内壁５３のうち上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１付近の部分を第１壁部５３ａとし、第１壁部５３ａにおける曲率半径を曲率半径Ｒ１とする。また、境界点Ｏ１付近の部分である第１壁部５３ａよりも下流側の部分を第２壁部５３ｂとし、第２壁部５３ｂにおける曲率半径を曲率半径Ｒ２とする。すなわち、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１よりも大きくなっている。

対向壁５４は、湾曲度合いが小さい壁面であり、略水平方向に向かって延びている。このため、下流部５２は、断面視において、片側の壁面（ここでは、案内壁５３）が吹出流路側に凸状に湾曲することによって流路幅が拡大する形状を有していることになる。

また、壁掛型室内ユニット１は、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２付近において、対向壁５４側から吹出流路５内に突出させることが可能な突出部材６を有している。突出部材６は、板状の部材であり、断面視において、吹出流路５の上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２付近に形成された突出孔５５に挿入されている。ここでは、突出部材６は、ラック／ピニオン方式の駆動機構７によって、吹出流路５内への突出又は非突出の切り換えを行うことができるようになっている。この駆動機構７は、突出部材６に形成されたラックギア６１と、ラックギア６１に噛み合うピニオンギア６２と、ピニオンギア６２を駆動する駆動モータ６３とを有している。また、突出部材６及び突出孔５５は、突出部材６が吹出流路５内に突出する際に、突出部材６及び突出孔５５の最も下流側の部分が、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２に位置するように配置されている。すなわち、ここでは、突出部材６が、吹出流路５内に突出する際に、上流部５１に配置されるように設けられている。

＜動作＞
本実施形態の壁掛型室内ユニット１の動作について、図１〜図４を用いて説明する。

まず、本実施形態の壁掛型室内ユニット１の風向変更構造について説明する。

この壁掛型室内ユニット１では、突出部材６を対向壁５４側から吹出流路５内に突出させない場合には、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気が慣性により対向壁に付着するため、案内壁５３側に偏向されにくい。これにより、吹出流路５から吹き出される調和空気の風向は、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態になる。一方、この壁掛型室内ユニット１では、突出部材６を対向壁５４側から吹出流路５内に突出させる場合には、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気の風向が突出部材６によって対向壁５４から剥離する方向に偏向されやすくなる。このため、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気は、コアンダ効果によって、案内壁５３に沿って流れようとし、これにより、調和空気の風向は、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態になる。

このように、この壁掛型室内ユニット１では、突出部材６を用いた風向変更構造が採用されており、突出部材６の突出又は非突出の切り換えによって、調和空気の風向を案内壁５３に沿う風向Ｙとする第１吹出状態と、調和空気の風向を対向壁５４に沿う風向Ｘとする第２吹出状態とに切り換えることができるようになっている。

そして、この壁掛型室内ユニット１では、冷房時には、調和空気を水平向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させないようにして、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態が得られるようにしている。また、暖房時には、調和空気を鉛直下向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させて、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態が得られるようにしている。

＜特徴＞
本実施形態の壁掛型室内ユニット１の特徴について、図１〜図８を用いて説明する。ここで、図５は、対向壁５４の湾曲度合いを大きくした場合における比較例の風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態と第２吹出状態が制御できない状態を示す図である。図６は、対向壁５４の湾曲度合いを大きくした場合における比較例の風向変更構造を示す模式図であって、第２吹出状態を示す図（対向壁５４側及び案内壁５３側に突出部材６を設けた場合）である。図７は、突出部材６を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図（案内壁５３の曲率半径を単一にし、かつ、小さくした場合）である。図８は、突出部材６を用いた風向変更構造を示す模式図であって、第１吹出状態を示す図（案内壁５３の曲率半径を単一にし、かつ、大きくした場合）である。

この壁掛型室内ユニット１では、吹出流路５を通じて吹き出される調和空気の風向変更構造として、上記のような突出部材６を用いているため、調和空気の圧力損失の増大に影響しにくく、また、構造が簡単であるため、従来のフラップを用いた風向変更構造に比べて、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えることができ、これにより、調和空気の風向変更を大きな転向角度で行うことができる。

しかも、案内壁５３は湾曲度合いが大きいのに対して対向壁５４は湾曲度合いが小さいため、突出部材６を対向壁５４側から吹出流路５内に突出させない場合には、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気が、対向壁５４から剥離しにくく、第２吹出状態が維持されやすくなっている。また、案内壁５３は吹出流路５側に凸状に湾曲しているため、突出部材６を対向壁５４側から吹出流路５内に突出させる場合には、対向壁５４から剥離する方向に偏向された調和空気が、案内壁５３に沿いやすく、第１吹出状態が得られやすくなっている。

ここで、例えば、図５に示すように、対向壁５４の湾曲度合いを案内壁５３と同様の湾曲度合いにした場合には、突出部材６を対向壁５４側から吹出流路５内に突出させないとき、調和空気が対向壁５４に沿うのか（図５の破線で示された空気流を参照）、案内壁５３に沿うのか（図５の実線で示された空気流を参照）が制御できなくなる。このような状態を防ぐためには、図６に示すように、突出部材６を対向壁５４と案内壁５３側に設ける必要があるが、これにより、構造が複雑になる。このため、突出部材６を用いた風向変更構造において、案内壁５３の湾曲度合いを大きくし、かつ、対向壁５４の湾曲度合いを小さくする点、及び、案内壁５３が吹出流路５側に凸状に湾曲している点は、調和空気の風向変更を確実に行うために重要である。

このように、この壁掛型室内ユニット１では、調和空気の圧力損失の増大や調和空気の風向を変更するための構造の複雑化を抑えつつ、調和空気の風向変更を大きな転向角度で確実に行うことができる。

また、この壁掛型室内ユニット１では、図３及び図４に示すように、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１付近の部分（ここでは、第１壁部５３ａ）における曲率半径Ｒ１に比べて、境界点Ｏ１付近の部分よりも下流側の部分（ここでは、第２壁部５３ｂ）における曲率半径Ｒ２が大きくなるように案内壁５３を形成している。これにより、この壁掛型室内ユニット１では、調和空気が案内壁５３からの剥離するのを抑えつつ、下流部５２の調和空気の流れ方向の長さＬを極力短くすることができ、調和空気の風向の転向角度を大きくすることができる。

ここで、例えば、図８に示すように、案内壁５３の曲率半径を大きくすると（図８では、案内壁５３を曲率半径Ｒ２の壁部だけにしている）、下流部５２において調和空気が案内壁５３の下流側まで付着しやすくなるが、突出部材６を突出させなくても、調和空気がコアンダ効果により案内壁５３に引き寄せられて第１吹出状態となってしまう可能性がある。また、下流部５２の流れ方向の長さＬが長くなる。

一方、図７に示すように、案内壁５３の曲率半径を小さくすると（図７では、案内壁５３を曲率半径Ｒ１の壁部だけにしている）、突出部材６を突出させない場合の案内壁５３側におけるコアンダ効果が生じにくくなるために、第１吹出状態と第２吹出状態との切り換えを確実に行うことができ、かつ下流部５２の流れ方向の長さＬが短くなるものの、下流側に向かうにつれて調和空気が案内壁５３から剥離しやすくなる。

このため、突出部材６を用いた風向変更構造において、図３、４のように、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１付近の部分における曲率半径に比べて、境界点Ｏ１付近の部分よりも下流側の部分における曲率半径が大きくなるように案内壁５３を形成する点は、下流部５２の長さを短くしつつ、調和空気の転向角度を大きくするという観点で好ましい構成である。尚、ここでは、案内壁５３の曲率半径を第１壁部５３ａ（曲率半径Ｒ１）と第２壁部５３ｂ（曲率半径Ｒ２）の２段階に変化させているが、さらに多段階に曲率半径を変化させるようにしてもよい。

また、この壁掛型室内ユニット１では、突出部材６が、吹出流路５内に突出する際に、上流部５１に配置されるように設けられている。これにより、突出部材６による調和空気の風向を対向壁５４から剥離する方向への偏向を上流部５１と下流部５２との境界付近から生じさせることができるため、突出部材６による調和空気の風向を対向壁５４から剥離する方向への偏向を確実に行うことができる。そして、この壁掛型室内ユニット１では、突出部材６の対向壁５４側からの突出距離ｈ（図４参照）を小さくすることができ、調和空気の圧力損失の増大をさらに抑えることができる。尚、調和空気の風向を対向壁５４から剥離する方向への偏向を上流部５１と下流部５２との境界付近から生じさせるという観点から見て、突出部材６が、吹出流路５内に突出する際に、この境界付近に配置されていればよい。

＜変形例１＞
上記実施形態の壁掛型室内ユニット１（図１、図３及び図４参照）において、図９に示すように、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ１において、案内壁５３の接線Ｓと案内壁５３につながる上流部５１の壁面の接線Ｔとが一致しないように構成してもよい。

これにより、本変形例の壁掛型室内ユニット１では、下流部５２の調和空気の流れ方向の長さＬを短くすることができる。尚、本変形例では、上記実施形態の壁掛型室内ユニット１の構成を前提としているため、案内壁５３の曲率半径を多段階（ここでは、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２の２段階）に変化させる構成も併せて採用しているが、案内壁５３の接線Ｓと案内壁５３につながる上流部５１の壁面の接線Ｔとが一致しない構成だけを採用してもよい。

＜変形例２＞
上記実施形態及びその変形例１の壁掛型室内ユニット１（図１、図３、図４及び図９参照）において、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気の風向は、対向壁５４に沿う風向であることが好ましく、また、上流部５１から下流部５２へ流入する調和空気の流速分布は、偏りのない流速分布であることが好ましい。

しかし、上記実施形態の壁掛型室内ユニット１において、図１１に示すように、上流部５１における調和空気Ｚの風向が対向壁５４に対して案内壁５３側に斜めに傾斜している場合には、突出部材６を対向壁５４側から突出させなくても、調和空気が案内壁５３に沿って流れやすく、調和空気の風向が第１吹出状態（すなわち、風向Ｙ）に近い風向になるおそれがある。また、上記実施形態の壁掛型室内ユニット１において、図１２に示すように、上流部５１における調和空気Ｚの流速分布が対向壁５４側の流速が小さい流速分布である場合には、突出部材６を対向壁５４側から突出させても、調和空気の風向が対向壁５４から剥離する方向へ偏向されにくく、調和空気の風向が第２吹出状態（すなわち、風向Ｘ）に近い風向になるおそれがある。このように、上記実施形態の壁掛型室内ユニット１においては、上流部５１における調和空気の風向や流速分布の影響によって、突出部材６による調和空気の風向変更が不十分になるおそれがある。

そこで、本変形例の壁掛型室内ユニット１では、図１０、図１１及び図１２に示すように、吹出流路５内に、突出部材６が吹出流路５内に突出する位置よりも上流側に整流部材８を設けるようにしている。ここで、整流部材８は、対向壁５４に沿う方向に延びる板状の部材である。整流部材８は、吹出流路５の断面視において、複数並んで配置されている。尚、その他の構成は、上記実施形態及びその変形例１の壁掛型室内ユニット１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

これにより、本変形例の壁掛型室内ユニット１では、上流部５１における調和空気の風向が対向壁５４に沿うように、また、調和空気の速度分布が偏りの少ない流速分布になるように整流することができ、突出部材６による調和空気の風向変更を確実に行うことができる。

＜変形例３＞
上記実施形態及びその変形例１の壁掛型室内ユニット１（図１、図３、図４及び図９参照）では、調和空気を吹き出すための吹出口２ｂを略前方を向くようにケーシング２に形成しているが、調和空気を吹き出すための吹出口２ｂを略下方を向くようにケーシング２に形成してもよい。

本変形例の壁掛型室内ユニット１では、図１３に示すように、略下方を向く吹出口２ｂであることから、案内壁５３が下方向から略水平方向に向かって延びるように形成されており、対向壁５４が略下方向に延びるように形成されている。そして、冷房時には、調和空気を水平向きに吹き出すために、突出部材６を対向壁５４側から突出させて、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態が得られるようにしている。また、暖房時には、調和空気を鉛直下向きに吹き出すために、突出部材６を対向壁５４側から突出しないようにして、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態が得られるようにしている。

このような本変形例の壁掛型室内ユニット１においても、上記実施形態及びその変形例１の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

＜変形例４＞
また、変形例３の壁掛型室内ユニット１（図１３参照）において、図１４に示すように、変形例２の壁掛型室内ユニット１（図１０参照）と同様、整流部材８を設けるようにしてもよい。

このような本変形例の壁掛型室内ユニット１においても、上記変形例２の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

（２）第２実施形態
上記第１実施形態及びその変形例では、突出部材６を用いた風向変更構造を壁掛型室内ユニット１に採用しているが、図１５に示すように、突出部材６を用いた風向変更構造を天井吊下型室内ユニット１０１に採用してもよい。

＜構成＞
天井吊下型室内ユニット１０１は、空調室内の天井面に設置されており、空調室の冷房や暖房を行うためのユニットである。天井吊下型室内ユニット１は、主として、ケーシング１０２と、熱交換器１０３と、送風ファン１０４とを有している。

ケーシング１０２の後方部には、空調室内の空気を吸い込むための吸込口１０２ａが形成されている。ケーシング１０２の前方部には、調和空気を吹き出すための吹出口１０２ｂが略前方を向くように形成されている。

送風ファン１０４は、シロッコファンであり、ケーシング１０２内に配置されている。送風ファン１０４は、吸込口１０２ａから吹出口１０２ｂに至る空気の流れに対して、熱交換器１０３の上流側に配置されている。送風ファン１０４は、吸込口１０２ａから空気をケーシング１０２内に吸い込んで、吹出口１０２ｂから吹き出す気流を生成する。送風ファン１０４は、熱交換器１０３において生成した調和空気を吹出流路５を通じて吹出口１０２ｂから吹き出す。

熱交換器１０３は、略矩形状の断面を有するフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、ケーシング１０２内に配置されている。熱交換器１０３は、吸込口１０２ａから吸い込まれる空気を冷房時には冷却し、暖房時には加熱することによって、調和空気を生成する。

吹出流路５は、熱交換器１０３によって生成した調和空気を吹出口１０２ｂに送るための流路である。吹出流路５は、断面視において、上流部５１と、下流部５２とを有している。尚、吹出流路５の構成は、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の吹出流路５と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

また、天井吊下型室内ユニット１０１は、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２付近において、対向壁５４側から吹出流路５内に突出させることが可能な突出部材６を有している。尚、突出部材６及びその周辺の構成は、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の突出部材６及びその周辺の構成と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

＜動作＞
本実施形態の天井吊下型室内ユニット１０１では、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１と同様に、冷房時には、調和空気を水平向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させないようにして、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態が得られるようにしている。また、暖房時には、調和空気を鉛直下向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させて、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態が得られるようにしている。

＜特徴＞
このような本実施形態の天井吊下型室内ユニット１０１においても、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

＜変形例＞
また、上記実施形態の天井吊下型室内ユニット１０１（図１５参照）において、図１６に示すように、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１（図１０参照）と同様、整流部材８を設けるようにしてもよい。

このような本変形例の天井吊下型室内ユニット１０１においても、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

（３）第３実施形態
上記第１、第２実施形態及びその変形例では、突出部材６を用いた風向変更構造を壁掛型室内ユニット１や天井吊下型室内ユニット１０１に採用しているが、図１７に示すように、突出部材６を用いた風向変更構造を天井埋込型室内ユニット２０１に採用してもよい。

＜構成＞
天井埋込型室内ユニット２０１は、空調室内の天井面に設置されており、空調室の冷房や暖房を行うためのユニットである。天井埋込型室内ユニット２０１は、主として、ケーシング２０２と、熱交換器２０３と、送風ファン２０４とを有している。

ケーシング２０２は、ケーシング本体２１１と、ケーシング本体２１１の下面に装着される化粧パネル２１２とを有している。化粧パネル２１２の平面視略中央には、空調室内の空気を吸い込むための吸込口２０２ａが形成されている。化粧パネル２１２には、調和空気を吹き出すための吹出口２０２ｂが、吸込口２０２ａを取り囲み、かつ、略下方を向くように形成されている。

送風ファン２０４は、ターボファンであり、ケーシング２０２内に配置されている。送風ファン２０４は、吸込口２０２ａから吹出口２０２ｂに至る空気の流れに対して、熱交換器２０３の上流側に配置されている。送風ファン２０４は、吸込口２０２ａから空気をケーシング２０２内に吸い込んで、吹出口２０２ｂから吹き出す気流を生成する。送風ファン２０４は、熱交換器２０３において生成した調和空気を吹出流路５を通じて吹出口２０２ｂから吹き出す。

熱交換器２０３は、略矩形状の断面を有するフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、ケーシング２０２内に送風ファン１０４を取り囲むように配置されている。熱交換器２０３は、吸込口２０２ａから吸い込まれる空気を冷房時には冷却し、暖房時には加熱することによって、調和空気を生成する。

吹出流路５は、熱交換器２０３によって生成した調和空気を吹出口２０２ｂに送るための流路である。吹出流路５は、断面視において、上流部５１と、下流部５２とを有している。尚、吹出流路５の構成は、対向壁５４が湾曲している点に違いがあるが、この点を除いては、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の吹出流路５と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

また、天井埋込型室内ユニット２０１は、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２付近において、対向壁５４側から吹出流路５内に突出させることが可能な突出部材６を有している。尚、突出部材６及びその周辺の構成は、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の突出部材６及びその周辺の構成と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

＜動作＞
本実施形態の天井埋込型室内ユニット２０１では、上記第１実施形態の変形例３の壁掛型室内ユニット１と同様に、略下方を向く吹出口２０２ｂであることから、案内壁５３が下方向から略水平方向に向かって延びるように形成されており、対向壁５４が略下方向に延びるように形成されている。そして、冷房時には、調和空気を水平向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させて、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態が得られるようにしている。また、暖房時には、調和空気を鉛直下向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させないようにして、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態が得られるようにしている。

＜特徴＞
このような本実施形態の天井埋込型室内ユニット２０１においても、上記第１、第２実施形態の壁掛型室内ユニット１や天井吊下型室内ユニット１０１と同様の作用効果を得ることができる。

＜変形例＞
また、上記実施形態の天井埋込型室内ユニット２０１（図１７参照）において、図１８に示すように、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１（図１０参照）や上記第２実施形態の変形例の天井吊下型室内ユニット１０１（図１６参照）と同様、整流部材８を設けるようにしてもよい。

このような本変形例の天井埋込型室内ユニット２０１においても、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１や上記第２実施形態の変形例の天井吊下型室内ユニット１０１と同様の作用効果を得ることができる。

（４）第４実施形態
上記第１〜第３実施形態及びその変形例では、突出部材６を用いた風向変更構造を壁掛型室内ユニット１や天井吊下型室内ユニット１０１、天井埋込型室内ユニット２０１に採用しているが、図１９に示すように、突出部材６を用いた風向変更構造を、天井埋込ダクト型室内ユニット３０１ａを使用したダクト空調システム３０１に採用してもよい。

＜構成＞
ダクト空調システム３０１は、空調室内の天井裏空間に設置されており、主として、天井埋込ダクト型室内ユニット３０１ａと、吹出ダクト３０１ｂと、吹出ユニット３０１ｃとを有している。

天井埋込ダクト型室内ユニット３０１ａは、空調室内の天井裏空間（図１９に二点鎖線で図示）に設置されており、空調室の冷房や暖房を行うためのユニットである。天井埋込ダクト型室内ユニット３０１ａは、主として、ケーシング３０２と、熱交換器３０３と、送風ファン３０４とを有している。

ケーシング３０２の後方部には、図示しない吸込ダクトに接続されて空調室内の空気を吸い込むための吸込開口３０２ａが形成されている。ケーシング３０２の前方部には、調和空気を吹き出すための吹出開口３０２ｃが略前方を向くように形成されている。

送風ファン３０４は、シロッコファンであり、ケーシング３０２内に配置されている。送風ファン３０４は、吸込開口３０２ａから吹出開口３０２ｃに至る空気の流れに対して、熱交換器３０３の上流側に配置されている。送風ファン３０４は、吸込開口３０２ａから空気をケーシング３０２内に吸い込んで、吹出開口３０２ｃから吹き出す気流を生成する。送風ファン３０４は、熱交換器３０３において生成した調和空気を、吹出開口３０２ｃに接続された吹出ダクト３０１ｂ及び吹出ユニット３０１ｃによって形成される吹出流路５を通じて吹出ユニット３０１ｃの吹出口３０２ｂから吹き出す。

熱交換器３０３は、略矩形状の断面を有するフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、ケーシング３０２内に配置されている。熱交換器３０３は、吸込開口３０２ａから吸い込まれる空気を冷房時には冷却し、暖房時には加熱することによって、調和空気を生成する。

吹出流路５は、熱交換器３０３によって生成した調和空気を吹出口３０２ｂに送るための流路であり、上記のように、吹出ダクト３０１ｂ及び吹出ユニット３０１ｃによって形成されている。すなわち、ここでは、熱交換器３０３や送風ファン３０４が収容されたユニット３０１ａ内ではなく、その下流側に接続された吹出ダクト３０１ｂ及び吹出ユニット３０１ｃに吹出流路５が形成されている。吹出流路５は、断面視において、上流部５１と、下流部５２とを有している。上流部５１には、調和空気が下流に向かうにつれて縮流するように湾曲した断面形状をなす縮流部５１ａが形成されている。縮流部５１ａの湾曲線は、正弦曲線や３次曲線をなしている。このように、吹出流路５の構成は、天井埋込ダクト型ユニット３０１ａの下流側に接続された吹出ダクト３０１ｂ及び吹出ユニット３０１ｃに形成されている点、及び、上流部５１に縮流部５１ａを有する点に違いがあるが、これらの点を除いては、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の吹出流路５と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

また、ダクト空調システム３０１の吹出ユニット３０１ｃは、上流部５１と下流部５２との境界点Ｏ２付近において、対向壁５４側から吹出流路５内に突出させることが可能な突出部材６を有している。尚、突出部材６及びその周辺の構成は、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１の突出部材６及びその周辺の構成と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

＜動作＞
本実施形態のダクト空調システム３０１では、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１と同様に、冷房時には、調和空気を水平向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させないようにして、対向壁５４に沿う風向Ｘである第２吹出状態が得られるようにしている。また、暖房時には、調和空気を鉛直下向きに吹き出すことが好ましいため、突出部材６を対向壁５４側から突出させて、案内壁５３に沿う風向Ｙである第１吹出状態が得られるようにしている。

＜特徴＞
このような本実施形態のダクト空調システム３０１においても、上記第１実施形態の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

＜変形例＞
また、上記実施形態のダクト空調システム３０１（図１９参照）において、図２０に示すように、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１（図１０参照）と同様、整流部材８を設けるようにしてもよい。

このような本変形例のダクト空調システム３０１においても、上記第１実施形態の変形例２の壁掛型室内ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。

（５）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

＜Ａ＞
上記実施形態及びその変形例では、壁掛型室内ユニット１、天井吊下型室内ユニット１０１、天井埋込型室内ユニット２０１及びダクト空調システム３０１に突出部材６を用いた風向変更構造を採用しているが、これに限定されず、他の型式の空気調和装置や空調システムに突出部材６を用いた風向変更構造を採用してもよい。

＜Ｂ＞
上記実施形態及びその変形例では、調和空気の上下方向の風向変更構造として、突出部材６を用いた風向変更構造を採用しているが、これに限定されず、上下方向以外の風向変更構造として、突出部材６を用いた風向変更構造を採用してもよい。

＜Ｃ＞
上記実施形態及びその変形例では、突出部材６を駆動するための駆動機構として、ラック／ピニオン方式の駆動機構７を採用しているが、これに限定されず、他の方式の駆動機構を採用してもよい。

＜Ｄ＞
上記実施形態及びその変形例では、突出部材６を用いた風向変更構造を空気調和装置に採用しているが、ダクトの吹出口にも採用可能である。

本発明は、調和空気を吹き出す吹出流路を備えた空気調和装置に広く適用可能である。

１ 壁掛型室内ユニット（空気調和装置）
５ 吹出流路
６ 突出部材
８ 整流部材
５１ 上流部
５２ 下流部
５３ 案内壁
５４ 対向壁
１０１ 天井吊下型室内ユニット（空気調和装置）
２０１ 天井埋込型室内ユニット（空気調和装置）
３０１ ダクト空調システム（空気調和装置）

特開２００９−１４５００８号公報

Claims (3)

1. 調和空気を吹き出す吹出流路（５）を備えた空気調和装置において、
   前記吹出流路は、断面視において、流路幅が縮小する又は略同一の流路幅の上流部（５１）と、流路幅が拡大する下流部（５２）とを有し、
   前記下流部は、湾曲度合いが大きい案内壁（５３）と、前記案内壁に対向しており直線状を含む湾曲度合いが小さい対向壁（５４）とを有し、
   前記対向壁側から前記吹出流路内に突出させることが可能であり、前記吹出流路内に突出する際に、前記上流部と前記下流部との境界付近に配置されるように設けられている突出部材（６）を有し、
   前記突出部材の突出又は非突出の切り換えのみによって、前記調和空気の風向を前記案内壁に沿う風向とする第１吹出状態と、前記調和空気の風向を前記対向壁に沿う風向とする第２吹出状態とに切り換えることができ、
   前記案内壁は、前記吹出流路側に凸状に湾曲しており、
   前記案内壁は、前記上流部と前記下流部との境界付近の湾曲部分における曲率半径に比べて、前記境界付近の湾曲部分よりも下流側の湾曲部分における曲率半径が大きくなるように、かつ、前記下流側の湾曲部分における曲率半径だけで前記案内壁が形成される場合に比べて、前記下流部の流れ方向の長さが短くなるように、形成されている、
   空気調和装置（１、１０１、２０１、３０１）。
2. 前記上流部（５１）と前記下流部（５２）との境界において、前記案内壁（５３）の接線と前記案内壁につながる前記上流部の壁面の接線とは一致しない、請求項１に記載の空気調和装置（１、１０１、２０１、３０１）。
3. 前記吹出流路（５）内には、前記突出部材（６）が前記吹出流路内に突出する位置よりも上流側に、前記突出部材が前記第１及び第２吹き出し状態のいずれにおいても前記対向壁（５４）に沿う方向に前記調和空気を案内する整流部材（８）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（１、１０１、２０１、３０１）。

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