(57)【要約】【課題】送風グリルの強度を確保し、空気流れの方向が変化しても、騒音や圧力損失増大を抑制すること。【解決手段】送風グリル２０は、気流が通過するよう設けられるリブ２３と、リブ２３の側面に設けられ、気流に縦渦が生じるように気流を調整する渦発生器２４と、を備え、渦発生器２４は、気流の上流側に面する第１の面と、第１の面に連結され、気流の下流側に面する第２の面とを有し、第１の面と第２の面の連結により生じる稜線の端点は、稜線の中心よりも気流の下流側に位置し、稜線に垂直な各平面で切断した切断面において、第１の面と切断面との交線の端点と、第２の面と各切断面との交線の端点のうち稜線に属さない２つの端点を結ぶ直線に、稜線に属する点から下ろした垂線の長さは、稜線に属する点以外の第１の面と切断面との交線、および、稜線に属する点以外の第２の面と切断面との交線に属する点から直線に下ろした垂線の長さよりも長い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流が通過するよう間隔を空けて設けられるリブと、
前記リブの側面に設けられ、前記気流に縦渦が生じるように前記気流を調整する渦発生器と、
を備え、
前記渦発生器は、前記気流の上流側に面する第１の面と、前記第１の面に連結され、前記気流の下流側に面する第２の面とを有し、
前記第１の面と前記第２の面の連結により生じる稜線の端点は、前記稜線の中心よりも前記気流の下流側に位置し、
前記稜線に垂直な各平面で切断した場合の各切断面において、前記第１の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記稜線に属さない端点と、前記第２の面と各切断面との交線における２つの端点のうち前記稜線に属さない端点とを結ぶ基準直線に、前記稜線に属する点から下ろした垂線の長さは、前記稜線に属する点以外の前記第１の面と各切断面との交線に属する各点、および、前記稜線に属する点以外の前記第２の面と各切断面との交線に属する各点から前記基準直線に下ろした垂線の長さよりも長い、
送風グリル。
【請求項２】
前記稜線は、弓状である、
請求項１に記載の送風グリル。
【請求項３】
前記基準直線に前記稜線に属する点から下ろした垂線の長さは、前記送風グリルの中心から離れた位置に設けられた前記渦発生器ほど長くなる、
請求項１または２に記載の送風グリル。
【請求項４】
前記送風グリルの中心からの距離が異なる位置に設けられた前記渦発生器の形状は、互いに相似の関係にある、
請求項３に記載の送風グリル。
【請求項５】
前記リブは、
同心円状に配置される環状リブと、
放射状に配置され、前記環状リブと交差する放射状リブと、
を含み、
前記渦発生器は、前記放射状リブの対向する２つの側面に設けられる、
請求項１から４のいずれか１つに記載の送風グリル。
【請求項６】
前記リブは、
同心円状に配置される環状リブと、
放射状に配置され、前記環状リブと交差する放射状リブと、
を含み、
前記渦発生器は、前記環状リブの対向する２つの側面に設けられる、
請求項１から４のいずれか１つに記載の送風グリル。
【請求項７】
前記渦発生器は、前記環状リブが前記放射状リブと交差する複数の交差位置のうち、隣り合う交差位置の中間位置に対して左右いずれかに配置され、
前記渦発生器は、前記環状リブのうち隣り合う環状リブにおいて、前記中間位置に対して互いに反対側に配置される、
請求項６に記載の送風グリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外ユニットなどに用いられる送風グリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機の省電力化のニーズが高まっている。このようなニーズに応えるため、圧縮機及び送風機の回転数制御による高効率化が図られている。なかでも、送風機の回転数制御の最適化と大風量化は、室外熱交換器の小型化等、低コスト化への寄与度も大きい。しかしながら、高風量化に伴って、騒音や圧力損失の増大などの問題も発生するため、これらの課題に対する解決手段の検討も求められている。
【０００３】
一般に、空気調和機の室外ファンとしてはプロペラファンが広く用いられている。そして、プロペラファンの下流には、人が直接ファンに触れないようにするため、送風グリルが設けられている。
【０００４】
図１は、従来の送風グリル１０の構成を示す図である。この送風グリル１０は、空気吹出口の外周囲に設けられた円形状の外枠１と、円形状の外枠１の中心から半径方向外側に向かって放射状に延びる複数本の放射状リブ２と、放射状リブ２に一体化され、ファンの回転軸を中心として同心円状に半径方向に所定の間隔を置いて配設される複数本の環状リブ３とから構成されている。
【０００５】
プロペラファンから送風グリルへ吹出される風は、ファンの回転方向に旋回する旋回気流であるため、送風グリルを通過する際に気流が剥離しやすく、騒音の発生や圧力損失増大の要因となっている。
【０００６】
このような騒音の発生や圧力損失増大を低減する技術として、特許文献１には、放射状リブを、室外ファンの回転軸に平行な基準面において回転軸心に対して傾斜させるとともに、放射状リブの傾斜角を、送風ファンの吹出空気流の傾斜角に対応するように半径方向で徐変させるものが開示されている。
【０００７】
これにより、送風ファンからの吹出空気流が、送風グリルの全半径方向領域において、送風グリルにおける放射状リブに沿って流れるようにすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１５６８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の従来技術の場合、送風グリルの形状が複雑になるという問題がある。また、送風ファンの回転数制御により空気流れの方向が変化するが、その変化に幅広く対応できる傾斜角を決定することは困難であるといった問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送風グリルの強度を確保するとともに、たとえ空気流れの方向が変化したとしても、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できるようにした送風グリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る送風グリルは、気流が通過するよう間隔を空けて設けられるリブと、リブの側面に設けられ、気流に縦渦が生じるように気流を調整する渦発生器と、を備え、渦発生器は、気流の上流側に面する第１の面と、第１の面に連結され、気流の下流側に面する第２の面とを有し、第１の面と第２の面の連結により生じる稜線の端点は、稜線の中心よりも気流の下流側に位置し、稜線に垂直な各平面で切断した場合の各切断面において、第１の面と各切断面との交線における２つの端点のうち稜線に属さない端点と、第２の面と各切断面との交線における２つの端点のうち稜線に属さない端点とを結ぶ基準直線に、稜線に属する点から下ろした垂線の長さは、稜線に属する点以外の第１の面と各切断面との交線に属する各点、および、稜線に属する点以外の第２の面と各切断面との交線に属する各点から基準直線に下ろした垂線の長さよりも長くなっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、送風グリルの強度を確保するとともに、たとえ空気流れの方向が変化したとしても、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の送風グリルの一例を示す図
【図２】本発明の実施形態１に係る送風グリルの構成の一例を示す斜視図
【図３】本発明の実施形態１に係る送風グリルの構成の一例を示す正面図
【図４】図２において符号Ｂによって示される放射状リブの一部分の拡大図
【図５】本発明に係る渦発生器の上側から見た図
【図６】図５に示す渦発生器の断面図
【図７】縦渦の発生について説明する概念図
【図８】本発明の実施形態１の変形例における渦発生器の断面図
【図９】本発明の実施形態１の他の変形例に係る送風グリルの構成を示す正面図
【図１０】本発明の実施形態２に係る送風グリルの構成の一例を示す正面図
【図１１】本発明の実施形態２の変形例に係る送風グリルの構成を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。
【００１５】
（実施形態１）
図２は、本発明の実施形態１に係る送風グリル２０の構成の一例を示す斜視図である。また、図３は、本発明の実施形態１に係る送風グリル２０の構成の一例を示す正面図である。図２における矢印Ａは、空気の流れの方向を示している。図２、３に示すように、送風グリル２０は、外枠２１と、環状リブ２２と、放射状リブ２３と、渦発生器（ボルテックスジェネレータ）２４とを備える。
【００１６】
外枠２１は、空気吹出口の外周囲に設けられた円形状の枠である。環状リブ２２は、ファンの回転軸Ｃを中心として同心円状に所定の間隔を置いて配設される複数本のリブである。放射状リブ２３は、ファンの回転軸Ｃから半径方向外側に向かって放射状に延び、環状リブ２２と交差する複数本のリブである。
【００１７】
また、図２、図３には示されていないが、後に図４を用いて説明するように、放射状リブ２３の対向する２つの側面、および、環状リブ２２の対向する２つの側面は、外側に向けて凸な曲面である。
【００１８】
渦発生器２４は、図３に示すように、放射状リブ２３の対向する２つの側面に設けられ、縦渦が生じるように気流を調整する。また、図３に示す送風グリル２０に設けられる複数の渦発生器２４は、同一形状である。
【００１９】
図４は、図２において符号Ｂによって示される放射状リブ２３の一部分の拡大図である。図４に示すように、渦発生器２４は、気流Ａの上流側に面する第１の面２４ａと、第１の面２４ａに連結され、気流Ａの下流側に面する第２の面２４ｂとを有する。
【００２０】
そして、第１の面２４ａと第２の面２４ｂの連結により生じる稜線２４ｃの端点２４ｄ、２４ｅは、稜線２４ｃの中心２４ｆよりも気流Ａの下流側に位置する。なお、図４の例では、稜線２４ｃは弓状の形状をしている。
【００２１】
ここで、稜線２４ｃに垂直な平面で切断した場合の切断面における稜線２４ｃの高さについて、図５、図６を用いて説明する。図５は、渦発生器２４を上側から見た図であり、図６は、図５に示す渦発生器２４の断面図である。
【００２２】
ここで、図６（ａ）は、図５のＡ−Ａ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。図６（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。図６（ｃ）は、図５のＣ−Ｃ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。
【００２３】
図６（ａ）〜（ｃ）に示す断面図において、交線Ｌ１および交線Ｌ２は、それぞれ、第１の面２４ａと切断面との交線、および、第２の面２４ｂと切断面との交線である。
【００２４】
交線Ｌ１における２つの端点２４ｇ、２４ｈのうち、端点２４ｇは、稜線２４ｃに属する端点であり、端点２４ｈは、稜線２４ｃに属さない端点である。そして、交線Ｌ２における２つの端点２４ｇ、２４ｉのうち、端点２４ｉも、稜線２４ｃに属さない端点である。
【００２５】
また、基準直線Ｌ３は、交線Ｌ１における稜線２４ｃに属さない端点２４ｈと、交線Ｌ２における稜線２４ｃに属さない端点２４ｉとを結ぶ直線である。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、放射状リブ２３の対向する２つの側面は、外側に向けて凸な曲面である。また、図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、基準直線Ｌ３に端点２４ｉから下ろした垂線の長さは、端点２４ｇ以外の交線Ｌ１に属する点、および、端点２４ｇ以外の交線Ｌ２に属する点から基準直線Ｌ３に下ろした垂線の長さよりも長くなっている。
【００２７】
なお、図６に示されるように、第１の面２４ａは、上に凸の面であり、第２の面２４ｂは、下に凸の面であることが好ましいが、平面であってもよい。第２の面２４ｂが平面の場合、交線Ｌ２は、直線となる。
【００２８】
渦発生器２４をこのような形状とすることにより、送風グリル２０の強度を確保するとともに、たとえ空気流れの方向が変化したとしても、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できるようになる。以下にこの点について説明する。
【００２９】
図７は、縦渦３０の発生について説明する概念図である。図７に示す渦発生器２４は、図７の矢印Ａの方向から気流を受けると、縦渦３０を発生させるような構造になっている。具体的には、渦発生器２４付近では、第１の面２４ａに沿って稜線２４ｃに向かって流れる気流が発生する。
【００３０】
第２の面２４ｂは、稜線２４ｃから気流の下流方向へといくに従い、放射状リブ２３からの高さが減少するため、気流が稜線２４ｃに到達すると、稜線２４ｃよりも下流側において縦渦３０が発生する。
【００３１】
このような縦渦３０が発生すると、放射状リブ２３からの気流の剥離が抑制されることになる。その結果、騒音の発生や圧力損失増大を抑制できる。なお、気流の剥離を効果的に抑制するためには、渦発生器２４を、図４に示した放射状リブ２３の前縁側２３ａに近接するように配置することが好ましい。
【００３２】
また、稜線２４ｃの形状を図７に示すような形状とすることにより、気流の方向が矢印Ａの方向（渦発生器２４の中心）からずれたとしても、縦渦３０を発生させることができるので、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できる。
【００３３】
さらに、渦発生器２４を放射状リブ２３に設けることにより、環状リブ２２よりも強度が必要とされる放射状リブ２３の強度を向上させることができる。その結果、放射状リブ２３の設置間隔を広げることが可能となり、部品の軽量化が実現できる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、放射状リブ２３の対向する２つの側面が外側に向けて凸な曲面である場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、放射状リブ２３の対向する２つの側面はそれぞれ平面であってもよい。以下に、この変形例について説明する。
【００３５】
図８は、本発明の実施形態１の変形例における渦発生器２４の断面図である。図８（ａ）は、図５のＡ−Ａ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。図８（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。図８（ｃ）は、図５のＣ−Ｃ’線を含み、稜線２４ｃに垂直な平面で渦発生器２４を切断した断面図である。
【００３６】
なお、図８において、図６と同一の構成には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。また、図８の変形例の場合、放射状リブ２３は平面であるため、図６における基準直線Ｌ３は、放射状リブ２３の渦発生器２４が形成される側の表面と切断面との交線に一致する。
【００３７】
図８（ａ）〜（ｃ）に示されるように、放射状リブ２３の対向する２つの側面は、平面である。また、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるように、基準直線Ｌ３に端点２４ｇから下ろした垂線の長さは、端点２４ｇ以外の交線Ｌ１に属する点、および、端点２４ｇ以外の交線Ｌ２に属する点から基準直線Ｌ３に下ろした垂線の長さよりも長くなっている。
【００３８】
なお、この場合も、第１の面２４ａは、上に凸の面であり、第２の面２４ｂは、下に凸の面であることが好ましいが、平面であってもよい。第２の面２４ｂが平面の場合、交線Ｌ２は、直線となる。
【００３９】
このように、放射状リブ２３の面が平面であっても、渦発生器２４の形状を図８の断面図に示されるような形状とすることにより、送風グリル２０の強度を確保するとともに、たとえ空気流れの方向が変化したとしても、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できるようになる。
【００４０】
また、上記実施形態では、送風グリル２０に設けられる各渦発生器２４の形状は、同一として説明したが、本発明はこれに限定されず、異なる形状であってもよい。つぎに、このような変形例について説明する。
【００４１】
図９は、本発明の実施形態１の他の変形例に係る送風グリル２０の構成を示す正面図である。図９（ａ）は、送風グリル２０の構成の第１の変形例を示し、図９（ｂ）は、送風グリル２０の構成の第２の変形例を示している。
【００４２】
図３に示す送風グリル２０の構成と比較して、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す送風グリル２０の構成では、放射状リブ２３の対向する２つの側面に設けられた渦発生器２４の大きさに特徴がある。
【００４３】
具体的には、図９（ａ）に示す送風グリル２０の構成では、渦発生器２４が設けられた位置が送風グリル２０の中心から離れるほど、渦発生器２４のサイズが大きくなっている。ここで、各渦発生器２４の形状は、互いに相似の関係にある。
【００４４】
また、図９（ｂ）に示す送風グリル２０の構成では、各渦発生器２４が放射状リブ２３に接する部分の形状は、渦発生器２４が設けられた位置に関係無く同一である。しかし、渦発生器２４が設けられた位置が送風グリル２０の中心から離れるほど、渦発生器２４の放射状リブ２３からの高さは高くなる。
【００４５】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示した構成では、送風グリル２０の中心から離れた位置に設けられた渦発生器２４ほど、より高速の気流に対して効率的に縦渦を発生させることができる。これにより、騒音の発生や圧力損失の増大をさらに効果的に抑制できる。
【００４６】
なお、上述した各変形例は、適宜組み合わせてもよい。例えば、放射状リブ２３の対向する側面が平面である場合に、図９（ａ）または図９（ｂ）に示したように、渦発生器２４の大きさを変更してもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、放射状リブ２３の対向する２つの側面に複数の渦発生器２４を配置する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、渦発生器を放射状リブ２３の対向する２つの側面のうちのいずれか一方にのみ設けることとしてもよい。
【００４８】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係る送風グリル４０の正面図である。本実施形態は、実施形態１と異なり、環状リブの対向する２つの側面に渦発生器を設けることを特徴とする。送風グリル４０は、外枠４１と、環状リブ４２と、放射状リブ４３と、渦発生器４４とを備える。
【００４９】
枠４１、環状リブ４２、放射状リブ４３、および、渦発生器４４は、実施形態１で説明した外枠２１、環状リブ２２、放射状リブ２３、および、渦発生器２４と同様のものである。ただし、実施形態２では、渦発生器４４が設けられる位置が実施形態１とは異なる。
【００５０】
具体的には、渦発生器４４は、環状リブ４２と放射状リブ４３とが交差する交差位置４５のうち、隣り合う交差位置４５ａ、４５ｂの中間位置４５ｃに対して、左右いずれかに配置される。図１０の例では、渦発生器４４は、隣り合う環状リブ４２において、中間位置４５ｃに対して、互いに反対側になるように配置される。
【００５１】
このような渦発生器４４を設けることにより、実施形態１と同様に、送風グリルの強度を確保するとともに、たとえ空気流れの方向が変化したとしても、騒音の発生や圧力損失増大を効果的に抑制できる。
【００５２】
また、本実施形態の構成では、隣りあう環状リブ４２において、中間位置４５ｃに対して、互いに反対側になるように渦発生器４４を配置しているので、隣りあう環状リブ４２において、渦発生器４４が干渉することなく配置できる。この構成により、密な環状リブを有する送風グリルにおいて、より多くの渦発生器を配置することができる。
【００５３】
さらに、このように渦発生器４４を配置することにより、空気調和機の室外機内に異物が侵入することを効果的に抑制できる。なお、この場合も、渦発生器４４は、環状リブ４２の前縁側に配置することが望ましい。
【００５４】
なお、上記実施形態では、実施形態１と同様に、送風グリル４０に設けられる複数の渦発生器４４の形状が同一形状であるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、異なる形状であってもよい。
【００５５】
図１１は、本発明の実施形態２の変形例に係る送風グリル４０の構成を示す正面図である。図１１（ａ）は、送風グリル４０の構成の第１の変形例を示し、図１１（ｂ）は、送風グリル４０の構成の第２の変形例を示している。
【００５６】
図１０に示す送風グリル４０の構成と比較して、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す送風グリル４０の構成では、環状リブ４２の対向する２つの側面に設けられた渦発生器４４の大きさに特徴がある。
【００５７】
具体的には、図１１（ａ）に示す送風グリル４０の構成では、渦発生器４４が設けられた位置が送風グリル４０の中心から離れるほど、渦発生器４４のサイズが大きくなっている。ここで、各渦発生器４４の形状は、互いに相似の関係である。
【００５８】
また、図１１（ｂ）に示す送風グリル４０の構成では、各渦発生器４４が環状リブ４２に接する部分の形状は、渦発生器４４が設けられた位置に関係無く同じ幅である。しかし、渦発生器４４が設けられた位置が送風グリル４０の中心から離れるほど、渦発生器４４の環状リブ４２からの高さは高くなる。
【００５９】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した構成では、送風グリル４０の中心から離れた位置に設けられた渦発生器４４ほど、より高速の気流に対して効率的に縦渦を発生させることができる。これにより、騒音の発生や圧力損失の増大をさらに効果的に抑制できる。
【００６０】
また、本実施形態では、環状リブの対向する２つの側面にそれぞれ渦発生器４４を配置する場合を例に挙げて説明したが、本願発明は、これに限定されない。例えば、渦発生器を環状リブ４２の対向する２つの側面のうちのいずれか一方にのみ設けることとしてもよい。
【００６１】
以上、本発明の実施形態１および２について説明してきたが、渦発生器２４、４４の形状は図５、６等に示した形状に限定されない。
【００６２】
具体的には、渦発生器２４、４４の形状は、気流の上流側に面する第１の面と、第１の面に連結され、気流の下流側に面する第２の面との連結により生じる稜線の端点が、稜線の中心よりも気流の下流側に位置し、基準直線Ｌ３に端点２４ｇから下ろした垂線の長さが、端点２４ｇ以外の交線Ｌ１に属する点、および、交線Ｌ２に属する点から基準直線Ｌ３に下ろした垂線の長さよりも長くなっていればよい。
【００６３】
また、実施形態１および２では、環状リブ２２、４２または放射状リブ２３、４３のいずれか一方にのみ、渦発生器２４、４４を配置する場合を例に挙げて説明したが、環状リブ２２、４２と放射状リブ２３、４３の両方に渦発生器が設けられてもよい。
【００６４】
また、実施形態１および２では、円形状の送風グリル２０、４０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の縦リブと横リブから構成される格子状の送風グリルにおいて、縦リブまたは横リブに渦発生器が設けられる場合でも同様の効果が得られる。
【００６５】
また、渦発生器を配置する位置、および、数は、上記の実施の形態に限定されることなく、変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる渦発生器を備えた送風グリルは、空気調和機の室外ユニットなどに用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，２０，４０  送風グリル
１，２１，４１  外枠
２，２３，４３  放射状リブ
３，２２，４２  環状リブ
２４，４４  渦発生器
２３ａ  前縁側
２４ａ  第１の面
２４ｂ  第２の面
２４ｃ  稜線
２４ｄ，２４ｅ，２４ｇ，２４ｈ，２４ｉ  端点
２４ｆ  稜線の中心
３０  縦渦
４５，４５ａ，４５ｂ  交差位置
４５ｃ  中間位置
Ｌ１，Ｌ２  交線
Ｌ３  基準直線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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