WO2015155855A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

　少なくとも１つの吸込口及び少なくとも１つの吹出口を有する空気調和機１は、壁部１１と、風向板と、送風部１７と、熱交換器１９とを備え、壁部は、内側流路壁４１と、外側流路壁４３とを含み、外側流路壁は、内側流路壁よりも熱交換器から遠い位置にあり、外側流路壁の長手方向中央部分４３ａと、内側流路壁の長手方向中央部分４１ａとの距離は、外側流路壁の長手方向中央部分の両側部分４３ｂと、内側流路壁の長手方向中央部分の両側部分４１ｂとの距離よりも短い。

Description

空気調和機

　本発明は、空気調和機に関するものである。

　天井埋込形の空気調和機においては、吹出口の近傍に、風向板が設けられており、風向板により吹出した気流の向きをガイドしていた。しかし、風向板の長手方向端部を流れる気流は、風の勢いが弱い傾向があり、さらに、室内の空気を巻き込みやすい傾向があることから、天井側に舞い上がりやすい。その結果、風向板の長手方向端部を流れる気流が、天井へのスマッジング（smudging）を引き起こす可能性がある。

　これに関連し、従来の天井埋込形の空気調和機としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この空気調和機は、風向板の長手方向端部の弦長を短くし、風向板の長手方向端部の吹出気流を下向きにすることで、天井へのスマッジングを防止している。

特開平７－３２４８０号公報

　しかしながら、特許文献１に開示されたように、風向板の長手方向端部の弦長を短くすると、風向板の長手方向端部の弦長を短くした部分では、気流が風向板に沿って流れる距離が十分に得られず、風向板の向きのとおりに気流が流出しない恐れがある。このため、特に、下吹きにおいては、気流が、風向板の延長方向よりもさらに下向きに流出し、ショートサイクルしやすくなるという問題点があった。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、風向板の長手方向端部の気流のショートサイクルを起こしやすくすることなく、風向板の長手方向端部を流れる気流によるスマッジングを低減することができる、空気調和機を提供することを目的とする。

　上述した目的を達成するための本発明は、少なくとも１つの吸込口及び少なくとも１つの吹出口を、その下部に有する空気調和機であって、１つの前記吹出口を出口とする１つの吹出流路を画定する壁部と、前記１つの吹出口に設けられた風向板と、前記吸込口から吸い込まれ前記吹出口へと吹出される空気の流れを作る送風部と、前記吸込口から吸い込まれ前記吹出口へと吹出される空気の流動路中に設けられた熱交換器とを備え、前記壁部は、内側流路壁と、外側流路壁とを含み、平面視、前記外側流路壁は、前記内側流路壁よりも前記熱交換器から遠い位置にあり、前記風向板の上流の平面においてみて、前記外側流路壁の、前記吹出流路の長手方向中央部分と、前記内側流路壁の、前記吹出流路の長手方向中央部分との距離は、前記外側流路壁の、前記長手方向中央部分の両側部分と、前記内側流路壁の、前記長手方向中央部分の両側部分との距離よりも短い。

　本発明の空気調和機によれば、風向板の長手方向端部の気流のショートサイクルを起こしやすくすることなく、風向板の長手方向端部を流れる気流によるスマッジングを低減することができる。

本発明の実施の形態１の空気調和機の内部構造を側方から示した図である。 本実施の形態１の空気調和機の吹出口を上方から示した図である。 本実施の形態１の空気調和機の吹出流路を、図２の矢印ＩＩＩの向きから示す図である。 本実施の形態１の空気調和機の吹出流路を、図２の矢印ＩＶの向きから示す図である。 本発明の実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態２に関する、図４と同態様の図である。 本実施の形態２に関し、長さ比Ｌ２／Ｌ１と、風向板の長手方向中央部から流出する気流の吹出角度との関係を示すグラフである。 風向板の長手方向位置でみた気流の吹出角度に関する、従来例と本実施の形態２との比較を示すグラフである。 本発明の実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。 本発明の実施の形態４に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態５に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態６に関する、図２と同態様の図である。

　以下、本発明の空気調和機の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

　実施の形態１．
　図１は、本実施の形態１の空気調和機の内部構造を側方から示した図であり、図２は、本実施の形態１の空気調和機の吹出口を上方から示した図であり、図３は、本実施の形態１の空気調和機の吹出流路を、図２の矢印ＩＩＩの向きから示す図であり、図４は、本実施の形態１の空気調和機の吹出流路を、図２の矢印ＩＶの向きから示す図である。より詳細には、本実施の形態１の空気調和機は、いわゆるパッケージエアコンの室内機であり、図１は、空気調和機１のケース３の大部分が、部屋の天井５の裏側（部屋と逆側）に埋設され、ケース３の下部が部屋の室内に面した状態を示している。

　本発明の空気調和機は、その下部に、少なくとも１つの吸込口及び少なくとも１つの吹出口を有しており、さらに、１つの吹出口を出口とする１つの吹出流路を画定する壁部と、１つの吹出口に設けられた風向板とを備える。その一例として、本実施の形態１の空気調和機１は、その下部に、４つの吸込口７と、１つの吹出口９とを有しており、さらに、４つの壁部１１と、４つの風向板１３とを備える。１つの壁部１１が、１つの吹出口９を出口とする１つの吹出流路１５を画定している。１つの風向板１３が、１つの吹出口９に設けられている。このように、本実施の形態１では、４つの吹出口９、４つの壁部１１、４つの風向板１３、４つの吹出流路１５が設けられているが、これらは同様に構成されているため、以下、１つの吹出口９、１つの壁部１１、１つの風向板１３、１つの吹出流路１５についての説明を行う。

　ケース３には、吸込口７からケース３内に吸込まれ吹出口９から対象空間（部屋）へと吹出される空気の流れを作る送風部としての遠心ファン１７と、そのような空気の流動路中に配置された熱交換器１９とが収容されている。

　一例であるが、本実施の形態１では、ケース３は、平面視矩形の天板３ａと、天板３ａの４辺から下方に延びる４つの側板３ｂとを有している。換言すると、ケース３は、４つの側板３ｂからなる角筒体の上端面が天板３ａによって閉塞された箱体である。

　ケース３の下部には、すなわち、上記の箱体でいう開放された下端面には、パネル２１がケース３に対して着脱自在に取り付けられている。パネル２１は、意匠パネル（化粧パネル）である。

　パネル２１の中央付近には、グリルタイプのパネル吸込口２１ｂが設けられている。パネル吸込口２１ｂの下流（上方）には、パネル吸込口２１ｂのグリル部分を通過した空気を除塵するフィルタ２３が設けられている。

　一例であるが、本実施の形態１では、パネル２１及びパネル吸込口２１ｂはそれぞれ平面視矩形の外縁を有している。

　パネル２１の外縁と、パネル吸込口２１ｂの外縁との間の領域には、４つのパネル吹出口２１ａが設けられている。本実施の形態１では、パネル２１及びパネル吸込口２１ｂそれぞれが、４辺の縁を有していることに対応し、パネル吹出口２１ａは、４つ設けられており、パネル吹出口２１ａそれぞれが、コーナー部を除いてパネル２１及びパネル吸込口２１ｂにおける対応する辺に沿うように配置されている。また、４つのパネル吹出口２１ａは、パネル吸込口２１ｂを包囲するように位置している。

　本実施の形態１では、パネル吸込口２１ｂが、上述した吸込口７であり、４つのパネル吹出口２１ａが、上述した４つの吹出口９である。また、パネル吹出口２１ａ（吹出口９）および吹出流路１５は、上述した対応する辺に沿うように延びており、平面視、この延長方向を長手方向とし、その長手方向と直交する方向を短手方向とする。一例を示すと、図２に示すパネル吹出口２１ａ（吹出口９）および吹出流路１５においては、図２の紙面左右方向が長手方向であり、図２の紙面上下方向が短手方向である。

　ケース３内の中央部には、ファンモータ２５が配置されている。ファンモータ２５は、ケース３の天板３ａの下面（ケースの内部空間側）に支持されている。遠心ファン１７は、ファンモータ２５における下向きに延びる回転軸に取り付けられている。さらに、遠心ファン１７とフィルタ２３との間には、パネル吸込口２１ｂから遠心ファン１７に向かう吸込流路を形成するベルマウス２７が設けられている。遠心ファン１７は、パネル吸込口２１ｂからケース３内に空気を吸込み、その空気をパネル吹出口２１ａから対象空間である室内へと流出させる。

　遠心ファン１７における径方向外側には、熱交換器１９が配置されている。換言するならば、熱交換器１９は、遠心ファン１７によってケース３内に生じる空気の流動路中に配置されて、その空気と冷媒との間で熱交換を行う。

　熱交換器１９は、水平方向に所定の間隔をあけて配置された複数のフィンと、それらフィンを貫通する伝熱管とを有し、伝熱管は、図示しない周知の室外機に接続配管によって接続されており、それにより熱交換器１９には、冷却された冷媒または加熱された冷媒が供給される。なお、遠心ファン１７、ベルマウス２７、熱交換器１９の構成や態様は特に限定されるものではなく、本実施の形態１では周知のものが用いられている。

　このような構成において、遠心ファン１７が回転すると室内の空気がパネル２１のパネル吸込口２１ｂ（吸込口７）に吸い込まれる。そして、フィルタ２３において除塵された空気は、ベルマウス２７によって案内されて遠心ファン１７に吸い込まれる。さらに、遠心ファン１７では、下方から上方に向かって吸い込まれた空気が、水平方向に、且つ、径方向でいう外側方向に、吹き出される。そのように吹き出された空気は、熱交換器１９を通過する際に、熱交換及び湿度調整された後、流れ方向を下方に変更して、パネル吹出口２１ａ（吹出口９）それぞれから室内に吹き出される。

　次に、吹出流路１５の詳細について説明する。空気調和機１は、１つの吹出流路１５毎に、対応する１つの壁部１１を備えている。一例であるが、壁部１１は、本実施の形態１では、ケース３に設けられている部分と、パネル２１に設けられている部分とを含んでいる。前述したパネル吹出口２１ａは、パネル２１に形成されている吹出流路１５の出口であり、ケース３に形成されている吹出流路１５の出口は、ケース吹出口３１である。ケース３は、パネル２１との境界となる部分に、ケース吹出口３１を有している。なお、図２の平面は、ケース吹出口３１を含む平面であり、図３および図４の参照符号ＩＩで示すレベルの面である。また、風向板１３は、ケース吹出口３１の下流に位置しており、本実施の形態１では、パネル吸込口２１ｂ（吸込口７）を跨いで上下に延びている。また、風向板１３の弦長は、長手方向にわたって一定である。

　上記より、本発明の空気調和機は、少なくとも１つのパネル吹出口と、少なくとも１つのケース吹出口とを有しており、一例として、本実施の形態１の空気調和機１は、４つのパネル吹出口２１ａと、４つのケース吹出口３１とを有している。

　本発明における壁部は、少なくとも、内側流路壁と、外側流路壁とを含む。本実施の形態１では、１つの壁部１１は、１つの内側流路壁４１と、１つの外側流路壁４３と、２つの側壁４５とを含む。

　２つの側壁４５はそれぞれが、内側流路壁４１の対応する端部と、外側流路壁４３の対応する端部とを接続するように延びている。平面視、内側流路壁４１と外側流路壁４３と２つの側壁４５とで画定される吹出流路１５は、概ね矩形の形状をなしている。内側流路壁４１と、外側流路壁４３（後述する凸部５１以外の部分）とは、ほぼ平行に延びている。

　平面視、外側流路壁４３は、内側流路壁４１よりも熱交換器１９から遠い位置にある。風向板１３の上流の平面においてみて、外側流路壁４３の、吹出流路１５の長手方向でいう中央部分４３ａと、内側流路壁４１の、吹出流路１５の長手方向でいう中央部分４１ａとの距離（短手方向の間隔）Ｄ１は、外側流路壁４３の、長手方向でいう中央部分の両側部分４３ｂと、内側流路壁４１の、長手方向でいう中央部分の両側部分４１ｂとの距離（短手方向の間隔）Ｄ２よりも短い。

　上記のように距離Ｄ１＜距離Ｄ２を実現する態様として、一例であるが、本実施の形態１では、凸部５１が、外側流路壁４３の、長手方向でいう中央部分４３ａに設けられている。凸部５１は、内側流路壁４１に向けて突出しており、風向板１３の上流に位置している。また、凸部５１は、ケース３の、ケース吹出口３１を画定している部分に、存在している。

　本実施の形態１の具体的な構成では、外側流路壁４３の凸部５１と、内側流路壁４１との距離（短手方向の間隔）Ｄ１は、外側流路壁４３の凸部５１の両側の部分と、内側流路壁４１との距離（短手方向の間隔）Ｄ２よりも短い。

　以上のように構成された本実施の形態１の空気調和機によれば、外側流路壁の、吹出流路の長手方向でいう中央部分と、内側流路壁の、吹出流路の長手方向でいう中央部分との距離Ｄ１は、外側流路壁の、長手方向でいう中央部分の両側部分と、内側流路壁の、長手方向でいう中央部分の両側部分との距離（短手方向の間隔）Ｄ２よりも短いので、吹出流路の長手方向の中央部が、吹出流路の長手方向の中央部の両側の部分よりも、狭くなり、それにより、熱交換器から流出して吹出流路の長手方向の中央部の両側の部分に流入する気流が増加し、吹出口の長手方向の端部における風速が増加する。このため、室内空気の巻込みが低減し、吹出気流の天井面への張りつきを抑制できる。その結果、スマッジングを抑制することが可能となる。また、かかるスマッジングの抑制は、風向板の上流の壁部の構成に依拠し、長手方向の端部の弦長が長手方向の中央部の弦長よりも短い風向板の使用は強いられないので、風向板の長手方向の端部の気流のショートサイクルを起こしやすくすることなく、風向板の長手方向の端部を流れる気流によるスマッジングを低減することができる。

　また、上記のように長手方向の端部の弦長が長手方向の中央部の弦長よりも短い風向板に頼らないことにより、風向板の長手方向の端部の気流のショートサイクルを起こしやすくしないで済むところ、吹出口の長手方向の中央部の気流では、別の理由より、ショートサイクルの恐れが皆無ではない。すなわち、吹出口の長手方向の中央部は、その両側に対し、吹出風路に流入する気流が多く風速が高いため、気流が風向板に沿いきれずに、吹出風向が風向板の出口角より下を向きやすく、それによるショートサイクルを起こす可能性がある。これに対して、本実施の形態１では、凸部５１が、外側流路壁４３の、長手方向でいう中央部分４３ａに設けられているので、気流を、風向板の真上から流入させ、風向板の表面上の風速を増加させることで、ベーン出口角に近い吹出角を得ることが容易となる。その結果、風向板の長手方向の中央部の気流のショートサイクルも起こしにくくすることができる。

　実施の形態２．
　次に、図５～図８を用いて、本発明の実施の形態２の空気調和機について説明する。なお、本実施の形態２は、以下に説明または限定する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図５は、本実施の形態２に関する、図２と同態様の図であり、図６は、本実施の形態２に関する、図４と同態様の図である。図７は、本実施の形態２に関し、長さ比Ｌ２／Ｌ１と、風向板の長手方向中央部から流出する気流の吹出角度との関係を示すグラフであり、図８は、風向板の長手方向位置でみた気流の吹出角度に関する、従来例と本実施の形態２との比較を示すグラフである。

　本実施の形態２においては、外側流路壁４３の凸部１５１の長手方向の長さＬ２が、外側流路壁４３それ自体の長手方向の長さＬ１の１／３以上である。それ以外については、凸部１５１は、上述した凸部５１と同じである。

　本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様な利点が得られることに加え、次のような利点が得られる。吹出口の長手方向の端部の気流は、長手方向の中央部の気流よりも勢いが弱いので、図６において、点線矢印Ｆ１で示されるように、パネル２１の外側流路壁に沿うように流れ、風向板１３の出口角に沿う吹出角度θ１（天井５と平行な水平方向への吹出を０度とする）が得られる。通常、この吹出口の長手方向の端部の気流の吹出角度θ１は、非スマッジング限界角度（スマッジングを起こさない最小の（スマッジングを起こさないで最も水平吹きに近い）角度）として扱われる。

　一方、凸部を有しない従来例において、吹出口の長手方向の中央部の気流は、勢いが強いため、図６において、点線矢印Ｆ２で示されるように、ケースの外側流路壁に沿うように流れ、気流が風向板に沿いきれずに、吹出風向が風向板の出口角より下を向きやすく、吹出角度θ１よりも大きな吹出角度２となる。そこで、本実施の形態２では、図７に示すように、長さ比Ｌ２／Ｌ１が１／３以上となるように、凸部１５１を設け、吹出口の長手方向の中央部の気流においても、風向板１３の出口角に沿う吹出角度θ１が得られるようにする。これにより、図８に示されるように、吹出口の長手方向の全域（０≦ｘ≦Ｌ１すなわち０≦ｘ／Ｌ１≦１）にわたって、風向板１３の出口角に沿う一定の吹出角度θ１を得ることができ、吹出口の長手方向の全域の吹出角度を、非スマッジング限界角度に揃えることもできる。

　実施の形態３．
　次に、図９を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態３は、以下に説明または限定する部分を除いては、上述した実施の形態１または２と同様であるものとする。図９は、本実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。

　本実施の形態３では、凸部２５１の突出高さが、吹出流路の下流ほど増加している。本実施の形態３によれば、上述した実施の形態と同様な利点に加え、吹出流路の短手方向の流路幅が緩やかに縮小するため、圧力損失を低減できる利点が得られる。

　実施の形態４．
　図１０は、本発明の実施の形態４に関する、図２と同態様の図である。なお、本実施の形態３は、以下に説明または限定する部分を除いては、上述した実施の形態１～３の何れかと同様であるものとする。本実施の形態４では、平面視、凸部３５１の長手方向の長さが、凸部２５１の先端に向けて階段状に減少している。

　実施の形態５．
　図１１は、本発明の実施の形態５に関する、図２と同態様の図である。なお、本実施の形態５は、以下に説明または限定する部分を除いては、上述した実施の形態１～３の何れかと同様であるものとする。本実施の形態５では、平面視、凸部４５１の長手方向の長さが、凸部３５１の先端に向けて連続的に減少している。

　実施の形態６．
　図１２は、本発明の実施の形態６に関する、図２と同態様の図である。なお、本実施の形態６は、以下に説明または限定する部分を除いては、上述した実施の形態１～５の何れかと同様であるものとする。本実施の形態６では、凸部５５１は、外側流路壁とは別体として用意され、外側流路壁に取り付けられている。なお、図１２は、実施の形態１の凸部を別体とした場合の例示であり、本実施の形態６は、これに限定されず、例えば、実施の形態２～５の凸部を別体とした態様として実施することもできる。

　以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

　１　空気調和機、３　ケース、７　吸込口、９　吹出口、１１　壁部、１３　風向板、１５吹出流路、１７　遠心ファン（送風部）、１９　熱交換器、２１　パネル、２１ａ　パネル吹出口、３１　ケース吹出口、４１　内側流路壁、４１ａ、４３ａ　中央部分、４１ｂ、４３ｂ　両側部分、４３　外側流路壁、５１、１５１、２５１、３５１、４５１、５５１　凸部。

Claims (5)

1. 　少なくとも１つの吸込口及び少なくとも１つの吹出口を、その下部に有する空気調和機であって、
   　１つの前記吹出口を出口とする１つの吹出流路を画定する壁部と、
   　前記１つの吹出口に設けられた風向板と、
   　前記吸込口から吸い込まれ前記吹出口へと吹出される空気の流れを作る送風部と、
   　前記吸込口から吸い込まれ前記吹出口へと吹出される空気の流動路中に設けられた熱交換器とを備え、
   　前記壁部は、内側流路壁と、外側流路壁とを含み、
   　平面視、前記外側流路壁は、前記内側流路壁よりも前記熱交換器から遠い位置にあり、
   　前記風向板の上流の平面においてみて、前記外側流路壁の、前記吹出流路の長手方向中央部分と、前記内側流路壁の、前記吹出流路の長手方向中央部分との距離は、前記外側流路壁の、前記長手方向中央部分の両側部分と、前記内側流路壁の、前記長手方向中央部分の両側部分との距離よりも短い、
   空気調和機。
2. 　凸部が、前記外側流路壁の、前記長手方向中央部分に設けられており、
   　前記凸部は、前記内側流路壁に向けて突出しており、
   　前記凸部は、前記風向板の上流に位置している、
   請求項１の空気調和機。
3. 　前記壁部は、前記空気調和機のケースに設けられており、
   　前記送風部と、前記熱交換器とは、前記ケースに収容されており、
   　パネルが、前記ケースの下部に設けられており、
   　前記空気調和機は、少なくとも１つのパネル吹出口と、少なくとも１つのケース吹出口とを有しており、
   　前記パネル吹出口は、前記パネルに形成されている前記吹出流路の出口であり、
   　前記ケース吹出口は、前記ケースに形成されている前記吹出流路の出口であり、
   　前記吹出口は、前記パネル吹出口であり、
   　前記風向板は、前記ケース吹出口の下流に位置しており、
   　前記凸部は、前記ケースの、前記ケース吹出口を画定している部分に、存在している、
   請求項２の空気調和機。
4. 　平面視、前記凸部の長手方向の長さＬ２は、前記外側流路壁の長手方向の長さＬ１の１／３以上である、
   請求項２または３の空気調和機。
5. 　前記凸部の突出高さは、前記吹出流路の下流ほど増加している、
   請求項２～４の何れか一項の空気調和機。

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