(57)【要約】【課題】吹出気流の指向性を向上させた空気調和機及びこれを用いた空気調和システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る空気調和機は、熱交換器３、送風機２、吸込口６、吹出口７を備えている。また、吹出口７から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置１０を備えている。本発明による空気調和機によれば、吹出気流の拡散が防止されて指向性が向上する。これにより不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。また、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がないので、静かな運転をしながら室内温度分布を良好にすることができる。また、このように構成された空気調和機を用いることにより、ダクトレスで循環装置に空調処理された空気を供給するシステムを構築することができる。【選択図】図１
2007255848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器、送風機、吸込口及び吹出口を備えた空気調和機であって、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記気流拡散低減装置は、吹出気流にフェンス渦を付与する装置であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記気流拡散低減装置は、吹出気流の両側に、フリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
前記気流拡散低減装置は、吹出口の外形が四角錐台状を呈する内筒と断面四角形で前記内筒を包囲する外筒とを備えた吹出口の構成であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
前述の吹出気流にフェンス渦を付与する装置は、吹出口の長手方向の両側に沿って形成された多数の開口と、この開口を所定個数置きに並列接続する二つの並列空気回路と、二つの並列空気回路に接続される異なる系統の開口に対し、時間的、かつ、周期的に変化する圧力変動を与える圧力変動装置とを備えていることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項記載の空気調和機は、熱交換器、送風機及び吸込口を備えるとともに送風機の吹出側にダクト接続口を備えた空気調和機本体と、この空気調和機本体に接続されるダクトと、このダクトの先端に接続される、吹出口を備えた吹出口チャンバーとから構成されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１記載の空気調和機は、冷凍コンテナー用空気調和機であることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
吹出口、吸込口及び循環用ファンを備えた循環装置と、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えた空気調和機とを有し、この空気調和機は、天井裏又は天井下面側において、吹出空気を前記循環装置の吸込口に向かって水平方向に吹き出すように配置されていることを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機及びこれを用いた空気調和システムに関し、特に吹出口からの吹出空気流の指向性を向上させた空気調和機及びこれを用いた空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機では、吹出気流に渦が形成され、この渦により吹出気流が周囲に拡がったり、周囲の空気が吹き出し気流に巻き込まれたり、吹出気流中心での速度変動が大きくなったりするため、吹出気流が拡散していた。これに起因して、従来の空気調和機では、吹出気流の到達距離が小さくなり、室内に効果的な循環気流を形成することができない場合があった。このような場合には、空調室内の上下温度差が大きくなるとともに、平面上の温度ムラが大きくなり、快適な居住環境を形成することができないという問題があった。このような問題を解決するため、到達距離を大きくする方法が採られることがある。その方法としては、一般的に、ファン回転数をアップして吹出風速を高めるというものである。しかし、ファン回転数を上げると、拡散する空気量や巻き込まれる空気量が多くなり、空気調和機の消費動力が上昇するとともに送風音が上昇して騒音が大きくなるという問題がある。そこで、特許文献１や特許文献２に記載のように、吹出口の面積を調節する方法が考えられている。すなわち、特許文献１は、到達距離を一定とするように吹出風速を一定とするものであって、送風機用電動機の回転数を測定し、この測定値から吹出風量を割り出し、割り出された吹出風量に見合うように吹出口の開口面積を制御している。また、特許文献２は、吹出風速を上昇させて到達距離を延ばすものであって、吹出流路内面積を徐々に変化させる風速制御部材を用いて気流速度を徐々に上げている。
【０００３】
一方、エアカーテンなどに応用できる流体制御技術として、次のようなものが知られている。特許文献３には、ノズル等の開口から噴出される流体に対し、開口の長手方向に変化するような分布をもつ速度変動（攪乱）を与えることによって、フェンス状の渦構造を形成する技術が記載されている。また、特許文献４には、スリット流体噴流にフリップフロップ現象を伴う交差流を重畳し、スリット流体噴流の変動速度成分エネルギーをフリップフロップ交差流の振動成分に吸収させて、安定した流体膜を形成するものが記載されている。また、特許文献５には、吹出口を内筒と外筒とから形成し、内筒内を通風する主通風と外筒と内筒との間の副通風との速度比及び寸法比を一定の範囲にすることにより、周囲空気からの巻き込み量を低減して到達距離を延ばすようにしたものが記載されている。
【特許文献１】特開平５−１８７７０７号公報
【特許文献２】特開平８−１９３７４９号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１２３号公報
【特許文献４】特開２０００−１３０４１１号公報
【特許文献５】特開２０００−２８０７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１及び特許文献２に記載の空気調和機は、吹出気流の流速を大きくして到達距離を確保するものと同様の考えである。したがって、吹出気流を大きくしている場合は、吹出気流内部の不安定性が増加し、吹出気流の膜状流体が破断されやすくなるという問題がある。このため、吹出気流を大きくするものでは、到達距離は延びても吹出気流が拡散するという問題を解決することにはならない。したがって、特許文献１及び２記載の空気調和機は、不必要な空間を空調することになり、空気調和機の消費動力の軽減、及び騒音の低下の面においてなお改善の余地を残している。これに対し、特許文献３〜５に記載の流体制御技術は、周囲空気の巻き込みを少なくする指向性向上の技術であるが、未だ空気調和機には応用されていない。
【０００５】
本発明は、従来技術に存在するこのような問題点に着目してなされたものである。すなわち、本発明は、特許文献３〜５の流体制御技術を応用することにより、吹出気流の指向性を向上させるとともに、吹出気流の到達距離を向上させた空気調和機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】
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み成されたものである。本発明に係る空気調和機は、熱交換器、送風機、吸込口及び吹出口を備えた空気調和機であって、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えていることを特徴とする。本発明による空気調和機によれば、吹出気流の拡散が防止されて指向性が向上する。これにより不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がない。したがって、静かな送風運転を維持しながら室内温度分布を良好にすることができる。
【０００７】
前記気流拡散低減装置として吹出気流にフェンス渦を付与する装置を採用することができる。この場合には、この吹出気流にフェンス渦を付与する装置をオンオフすることにより、必要に応じ指向性を付与することができる。
【０００８】
また、この気流拡散低減装置として吹出気流の両側に、フリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用することもできる。この場合の気流拡散低減装置は、吹出口の構造に関するものであって、空気調和機本体内に他の格別の構成部品を設ける必要がなく、従来の吹出口に代えてこの発明に係る吹出口を容易に採用することができる。したがって、この気流拡散低減装置を用いる空気調和機の場合は、吹出方向可変型の吹出口を採用する場合、あるいは、吹出口が空気調和機本体から離れているような場合などにおいて、空気調和機本体との関連要素が少なく、既存機種への適用が比較的容易である。
【０００９】
また、この気流拡散低減装置として吹出口の外形が四角錐台状を呈する内筒と断面四角形で前記内筒を包囲する外筒とを備えた吹出口の構成を採用することもできる。したがって、この気流拡散低減装置を用いる空気調和機の場合も、空気調和機本体内に他の格別の構成部品を設ける必要がなく、従来の吹出口に代えてこの発明に係る吹出口を採用することができる。また、吹出方向可変型の吹出口を採用する場合、あるいは、吹出口が空気調和機本体から離れているような場合などにおいて、空気調和機本体との関連要素が少なく、既存機種への適用が比較的容易である。
【００１０】
また、前述の吹出気流にフェンス渦を付与する装置は、吹出口の長手方向の両側に沿って形成された多数の開口と、この開口を所定個数置きに、例えば１個置きに並列接続する二つの並列空気回路と、この並列空気回路に接続される異なる系統の開口に対し、時間的、かつ、周期的に変化する分布を持つ圧力変動を与える圧力変動装置とを備えているものとすることもできる。また、多数の開口は、独立回路ではなく並列回路で接続されているので、圧力変動装置を共用することができる。また、圧力変動装置としては圧電振動膜を利用して膜の両側に対称的に圧力を変動させる機構を用いれば、１個の圧力変動装置で済ませることができる。
【００１１】
また、上記の空気調和機を、熱交換器、送風機及び吸込口を備えるとともに送風機の吹出側にダクト接続口を備えた空気調和機本体と、この空気調和機本体に接続されるダクトと、このダクトの先端に接続される、吹出口を備えた吹出口チャンバーとから構成されるものとすることもできる。このような構成の空気調和機は指向性を必要とするスポット空調用に好適な空気調和機を提供することができる。
【００１２】
また、上記の空気調和機を、冷凍コンテナー用空気調和機として構成することができる。冷凍コンテナーの場合、従来、冷凍コンテナーの長手方向の一端側に位置する幅方向寸法の小さい一側壁に空気調和機が取り付けられているため、対向壁側まで距離が大きくなり吹出気流が到達し難いという問題があった。このため、庫内全域に冷気を循環させることが困難であったが、本発明の空気調和機を用いれば、冷気到達距離が延びるので庫内温度分布を改善することができる。
【００１３】
また、上記空気調和機の応用として、吹出口、吸込口及び循環用ファンを備えた循環装置と、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えた空気調和機とを有し、この空気調和機は、天井裏又は天井下面側において、吹出空気を前記循環装置の吸込口に向かって水平方向に吹き出すように配置されている空気調和システムを形成することができる。この空調システムによれば、空気調和機と循環装置との間にダクトを接続しなくても、空気調和機から吹出された吹出気流の大半が循環装置に吸い込むことができる。したがって、従来ならば空気調和機と循環装置との間にはダクトが取り付けられるところ、この空調システムではダクトが不要となるので、空調システムのコスト軽減に寄与することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る空気調和機によれば、吹出気流の拡散が防止されて指向性が向上する。これにより不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離確保のために吹出風速を上げる必要がなく、静粛な運転を維持しながら室内温度分布を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
先ず、本発明の各実施の形態１に係る空気調和機について、図１〜図３に基づき説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１に係る空気調和機の断面図である。実施の形態１に係る空気調和機は、この図に示すように、箱型形状に形成された天井埋込型空気調和機の室内ユニットである。そして、本体ケーシング１内に室内ファンとしての遠心ファン（この場合はターボファン）２が配置され、その周りに室内空気を冷却又は加熱する熱交換器３が配置され、さらにその下方にはドレンパン４が配置されている。また、本体ケーシング１の下面には室内に露出する化粧パネル５が取り付けられており、化粧パネル５の中央部は吸込口６とされ、その周囲４辺に吹出口７が形成されている。吹出口７には吹出気流の吹出方向を可変とするための風向板８が吹出口中央部において長手方向に設けられている。
【００１７】
本実施の形態に係る空気調和機には気流拡散低減装置１０が搭載されている。この気流拡散低減装置１０は、吹出気流にフェンス渦を付与する装置であって、攪乱形成部材１１と圧力変動装置２１とを備えている。攪乱形成部材１１は、吹出気流に対し時間的に周期的であり、かつその位相差が吹出口７の長手方向に分布を持つような速度変動を吹出気流に与えるものである。具体的には、この攪乱形成部材１１は、吹出気流の側方に設けられた開口１２において「吸い込み／吹き出し」の空気変動を行っている。また、圧力変動装置２１は、開口１２において「吸い込み／吹き出し」の空気圧変動を行わせるために、攪乱形成部材１１の開口１２に対し、時間的、かつ、周期的に変化する圧力変動を付与するものである。
【００１８】
攪乱形成部材１１は、図２の概略構成図に示すように、吹出口７の側縁部に設けられる厚みの薄い直方体を成し、吹出口７の長手方向の両側縁部にそれぞれ１個ずつ配置されている。そして、この直方体の吹出通路側の側面１１ａには、多数の矩形状の小さな開口１２が一列に多数配列されている。また、この攪乱形成部材１１の内部には、図３の模式空気回路図に示すように、開口１２を１個置きにグループ分けし、それぞれのグループ内の開口１２を並列接続する並列空気回路１３、１４が形成され、それぞれの並列空気回路１３、１４には１個の連絡口１５、１６が設けられている。なお、図３においては、二つの並列空気回路を明確に区別できるように一方を実線で示し、他方を破線で示している。なお、このグループ分けは、図示例では１個置きとしているが、開口１２の大きさが小さく間隔が狭い場合は２個置き等の所定個数置きに設定することもできる。
【００１９】
連絡口１５、１６は、開口１２に「吸い込み／吹き出し」の空気変動を付与するための圧力変動装置２１に対し柔軟性材料からなるフレキシブルチューブ２２、２３により２系統に分けて接続されている。圧力変動装置２１は、図２に模式的に示されているように、円筒状の容器２４の中央部で内部を２分割するように仕切る膜状振動部材２５を設け、この膜状振動部材２５を容器２４の軸方向（図では実線矢印）に振動させることにより、容器２４内両側の空間２６、２７の圧力を反作用的に変動させるようにしたものである。
【００２０】
このように圧力変動装置２１の空間２６、２７が変動することに対応して、開口１２に「吸い込み／吹き出し」の空気変動が付与され、吹出気流に攪乱が与えられる。この攪乱によって吹出気流の外側にフェンス渦が形成される。フェンス渦とは、渦構造が網目状あるいは千鳥格子状との形容で表現可能な交差構造をなしており、フェンスのような形状を呈している渦構造を意味している。また、このようなフェンス渦が形成されることにより、吹出気流の周囲への広がりや、周囲の空気の巻き込みが抑制される。膜状振動部材２５としては圧電膜振動板のようなものを使用すると簡略な構成で圧力変動装置２１を構成することができる。
【００２１】
上記のように構成された実施の形態１の空気調和機によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施の形態に係る空気調和機には、気流拡散低減装置が搭載されているので、吹出気流の周囲への広がりや周囲の流体の巻き込みが抑制され指向性が向上する。また、吹出口に配置された風向板により吹出方向を変更調整すれば、必要な空間に向けて指向性のある吹出気流を吹き出すことができる。これにより、不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。特に、風向板をセンサーとリンクさせるようにすれば、負荷が高いゾーンまたは人が集まるゾーンに集中的に吹出気流を流すことができ、より一層省エネ効果を向上させることができる。
【００２２】
（２）指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がなく、静かな運転をしながら室内温度分布を良好にすることができる。
【００２３】
（３）従来の空気調和機では、水平方向に吹き出した場合、コアンダ効果により吹出気流が天井面を這うように流れ、天井面がごみで汚れ易くなっていた。しかし、本実施の形態の空調機では、吹出気流の指向性が強いため天井面を這うように流れるコアンダ効果が抑制される。したがって、天井の汚れも少なくなる。
【００２４】
（４）気流拡散低減装置として吹出気流にフェンス渦を付与する装置を採用しているので、吹出気流にフェンス渦を付与する圧力変動装置２１をオンオフさせることにより、必要に応じ指向性を付与することができる。また、気流拡散低減装置を作動させた場合は、図１実線の吹出輪郭Ｓ１で吹出されるが、この気流拡散低減装置を作動させない場合は、従来のものと同様の破線の吹出輪郭Ｓ２となる。
【００２５】
（５）気流拡散低減装置１０は、吹出口７の長手方向の両側に沿って形成された多数の開口１２と、この開口１２を所定個数置きに並列接続する二つの並列空気回路１３、１４と、この並列空気回路１３、１４に接続される異なる系統の開口１２に対し、時間的、かつ、周期的に変化する分布を持つ圧力変動を与える圧力変動装置２１とを備えている。したがって、各開口１２に対し圧力変動装置２１を共用することができる。また、圧力変動装置２１としては膜状振動部材２５を利用して膜の両側に対称的に圧力を変動させる機構を用いれば、１個の圧力変動装置で済ませることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る空気調和機は、実施の形態１における吹出口関連部品をユニット化するとともに、このユニット全体を回動するようにして風向を容易に変更できるようにしたものである。この実施の形態２について以下図４に基づき説明する。なお、図４は、実施の形態２に係る空気調和機の吹出口周りの断面図であり、同図（ａ）は、吹出方向が略４５度下方に向いている状態であるのに対し、同図（ｂ）は同図（ａ）の状態に比し吹出方向を水平方向に近付けた状態図である。また、これら図において実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２７】
吹出口ユニット３０は、中心部に吹出口３１が形成されている。そしてこの吹出口３１の内部には、風向の微小変更用として風向板３２が備えられている。吹出口３１の長手方向の両側壁３３の口縁部には、実施の形態１の攪乱形成部材１１と同様の攪乱形成部材３４が配置されている。また、この両側壁３３の外側で、攪乱形成部材３４の背部となるスペース３５には、１個の圧力変動装置３６が設けられている。スペース３５は蓋部材３５ａにより閉じられている。この圧力変動装置３６は、両側壁３３の吹出側側部に取り付けられている攪乱形成部材３４の連絡口３７に対し、柔軟性材料からなるフレキシブルチューブ３８、３９により接続されている。そして、これらを一体化する枠部材４０の表面が円筒面の一部を形成する形状とされている。一方、この吹出口ユニット３０は円筒状の受部材４１の中に収容され、この円筒状の受部材４１内で上下方向に吹出口ユニット３０の風向を変更できるようにしたものである。なお、この吹出口３１周り以外の他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２８】
この実施の形態における気流拡散低減装置は、上記攪乱形成部材３４、圧力変動装置３６、フレキシブルチューブ３８、３９などよりなる。また、気流拡散低減装置を作動させた場合は、実線の吹出輪郭Ｓ１で吹出されるが、この気流拡散低減装置を作動させない場合は、従来のものと同様の破線の吹出輪郭Ｓ２となる。
【００２９】
このように構成された実施の形態２に係る空気調和機によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、この実施の形態２においては、吹出口ユニット３０を回動させているので、風向変更時に気流拡散防止効果を低下させる恐れがない。また、吹出口３１と気流拡散低減装置が一体化されているので、吹出口ユニット３０を回動させる機構が簡略化される。さらに、吹出口ユニット３０として化粧パネル５とは別に組み立てることもできるので、組立工数も節減される。
【００３０】
（実施の形態３）
実施の形態３は、空気調和機本体５１を室内に露出しない適宜の場所に隠蔽して設置し、吹出口ユニット５２を空調室の適宜の場所に設置するタイプの空気調和機、いわゆるビルトイン型空気調和機に関するものであって、この空気調和機に気流拡散低減装置を設けたものである。以下これを図５により説明する。図５はこの実施の形態３に係る空気調和機の図面であって、同図（ａ）は組立状態における斜視図であり、同図（ｂ）は同空気調和機の吹出口ユニットである。
【００３１】
実施の形態３に係る空気調和機の空気調和機本体５１は、図５に示すように、適宜の場所に隠蔽して設置されるダクト接続型として構成されており、下方に吸込みパネル５１ａが取り付けられている。この空気調和機本体５１に対して、フレキシブルダクト５４により吹出口ユニット５２が接続されている。吹出口ユニット５２は、空調室の適宜の場所に設置されるものであって、図５（ｂ）に示すように、吹出口５３を２列に備えている。
【００３２】
そして、吹出口ユニット５２には気流拡散低減装置が装備されている。この気流拡散装置は、前述の実施の形態１と同様のものであって、実施の形態１のものと同一の機能を備えた攪乱形成部材５５、５６を備えている。攪乱形成部材５５は、二つに分離された各吹出口それぞれの長手方向の両側縁に取り付けられている。また、攪乱形成部材５６は、二つに分離された吹出口の間に取り付けられ両吹出口に面しているので、両面で開口するように形成されている。なお、図示しないが、吹出口ユニット５２の長手方向の側方部あるいは上部などの気流通路の外側に、攪乱形成部材５５、５６に接続される圧力変動装置が設置され、柔軟性材料からなるフレキシブルチューブにより攪乱形成部材５５、５６に接続されている。
【００３３】
実施の形態３の空気調和機は、以上のように構成されているので、実施の形態１の場合と同様の効果を奏することができる。また、この空気調和機によれば、吹出口ユニット５２がフレキシブルダクト５４により空気調和機本体５１に接続され、適宜の場所に取り付けられているので、吹出気流の指向性が要求されるスポット空調用に好適な空気調和機を提供することができる。
【００３４】
（実施の形態４）
実施の形態４は、気流拡散低減装置を搭載した冷凍コンテナー用空気調和機に関するものである。図６は冷凍コンテナー用空気調和機の説明図であり、同図（ａ）は、冷凍コンテナーにおける空気調和機の配置状況図である。また、同図（ｂ）は同空気調和機の概略構造図である。
【００３５】
一般に冷凍コンテナー６０は、船舶、車両、トラックなどで運送されるため、直方体に形成され短辺に比較し長辺はかなり長くなっている。このため、空気調和機は、コンデンシングユニット６１とこのコンデンシングユニット６１の前面側上方に設置される室内ユニット６２とからなり、図６（ａ）の断面図にも示すように短辺側に配置されている。このため、室内ユニット６２からの吹出口６６からの冷風が長辺の対向壁まで届きにくいという問題がある。実施の形態４に係る冷凍コンテナー用空気調和機はこのような問題を解決するものであって、前面に設けられる吹出口からの吹出気流の指向性を向上させることにより、この冷凍コンテナー用空気調和機に対向する対向壁まで冷風を送風させて庫内の温度分布を良好にしたものである。
【００３６】
室内ユニット６２は、図６（ｂ）に示すように、下面に庫内空気を吸い込む吸込口６３を有し、内部に送風機６４、熱交換器６５などを収納し、前面に吹出口（あるいは噴出しノズル）６６が設けられている。吹出口６６には気流拡散低減装置を構成する攪乱形成部材６７が取り付けられている。なお、気流拡散低減装置を構成する圧力変動装置及び圧力変動装置と攪乱形成部材とを連通するフレキシブルチューブについては図示を省略している。以上の構成を備えた本実施の形態の空気調和機によれば、吹出気流の指向性が向上することにより、吹出気流の到達距離が増加し、庫内温度分布が良好になる。
【００３７】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について図７〜図１０に基づいて説明する。なお、図７は実施の形態５に係る空気調和システムの設置例図であり、図８は同空気調和機の他の設置例図であり、図９は同空気調和機に対応する従来の空気調和システム図であり、図１０は従来の空気調和システムにおいて、ダクトを外した場合の空気流れ図である。
【００３８】
図９の空気調和システムは、本実施の形態に対応する従来の空調システムを示すものであって、空気調和機本体７１ａと室内に気流を循環させる循環装置７１ｂとを備え、ダクトを使って空気調和機本体７１ａで空調処理した空気を循環装置７１ｂへ供給する空気調和システムである。これに対し、本実施の形態の空気調和システムは、空気調和機本体７１ａに実施の形態１の気流拡散低減装置を適用することにより、空気調和機本体７１ａと循環装置７１ｂとの間のダクト７１ｃを廃止した、ダクトレスの空気調和システムである。
【００３９】
すなわち、本実施の形態に係る空気調和システムは、図７に示すように、空気調和機本体７１と空気調和機本体７１からの吹出空気を受け入れて室内に循環するための循環装置７７とからなる。図７はこの空気調和システムの一つの設置例であって、空気調和機本体７１が空調室７０の天井裏中央部などの適宜の場所に設置され、循環装置７７が天井裏のコーナ部に配置されている。空気調和機本体７１は、室内空気吸込口７２、送風機７３、熱交換器７４、ダクト接続用の吹出口７５などを備えている。また、この空気調和機本体７１には、気流拡散低減装置が設けられており、気流拡散低減装置を構成する攪乱形成部材７６が吹出口７５に取り付けられている。このようにして実施の形態１に係る空気調和機本体７１の吹出口７５からの吹出気流は良好な指向性が得られるように構成されている。また、循環装置７７は、空気調和機本体７１の吹出口７５からの吹出気流をキャッチして吸入できるように配置されたものであって、吸込口７７ａ、循環用送風機７８、吹出口７７ｂを備えている。
【００４０】
本実施の形態に係る空気調和システムは、空気調和機本体７１の吹出気流の指向性が大幅に改善されるため、ダクトレスが可能になったものであるが、従来のもので単にダクトを取り外した場合は、図１０に示すように、空気調和機本体７１ａの吹出口から白抜き矢印のように吹き出された吹出気流は、実線矢印のように拡散する。したがって、循環装置７１ｂに吸入される空気中に多くの周囲空気が混合されるため、エネルギー効率が低下し、実用に供することが無理である。
【００４１】
本実施の形態に係る空気調和機は、上記のように天井裏に設置されるものだけを対象とするのではなく、図８の他の設置例に示すように、天井下面側に空気調和機本体７１及び循環装置７７を配置し、両者の間をダクトレスとする。この場合も、空気調和機本体７１で空調処理された空気が空気調和機本体７１から循環装置７７に吸入される。なお、この場合において、空気調和機本体７１から吹き出された空気の全てが循環装置７７に吸入されないことがあるが、この吸入されなかった吹出空気は、空調室内の空調に供給されるので、所定の循環気流とはならないが完全に無駄になるものでもない。
【００４２】
（実施の形態６）
実施の形態６は、気流拡散低減装置として吹出口において吹出気流の両側に、フリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用した天井埋込型空気調和機に関する。図１１は、吹出口の側壁にこのような機構を施した実施の形態６に係る天井埋込型空気調和機の全体構成を示す断面図であり、図１２はフリップフロップ現象を発生させる流路の平面構造図である。
【００４３】
実施の形態６に係る天井埋込型空気調和機は、図１１に示すように実施の形態１の空気調和機と同様のものである。すなわち、この空気調和機は、箱型形状に形成された天井埋込型空気調和機の室内ユニットである。そして、本体ケーシング８１内に室内ファンとしての遠心ファン（この場合はターボファン）８２が配置され、その周りに室内空気を冷却又は加熱する熱交換器８３が配置され、さらにその下方にはドレンパン８４が配置されている。また、本体ケーシング８１の下面には室内に露出する化粧パネル８５が取り付けられており、化粧パネル８５の中央部に吸込口８６が形成され、その周囲４辺に吹出口８７が形成されている。
【００４４】
そして、吹出口８７を形成する長手方向の両側壁８８の内面には、フリップフロップ現象を発生させる流路、すなわち、Ｘ字型の交差溝を有する網目構造の流路が形成されている。この流路は、図１２に示すように流体の流出口において、流体が合流するように、複数の溝１ａ、１ｂ、１ｃ………１ｎ及び溝２ａ、２ｂ、２ｃ………２ｎが網目状に設けられている。溝１ａ、１ｂ、１ｃ………１ｎはそれぞれ等間隔に設けられており、溝２ａ、２ｂ、２ｃ………２ｎも同様に設けられている。そして、流体の入口部Ｅ１で供給された流体は出口部Ｅ２で合流するように設けられている。また、交差部背後に発生する剥離渦の再付着点までの長さが、Ｘ字型溝によって形成される菱形突起部の一片の長さ以上であることが望ましい。このようなＸ字型溝においては、交差部において流れの半径方向に周期振動を起こすフリップフロップ現象が発生する。このフリップフロップ現象は、吹出気流に内包する変動速度成分を吸収する機構であり、交差部においてこの速度変動成分を流れの半径方向の周期振動に転換させるものである。そして、吹出口における吹出気流にフリップフロップ現象の伴う交差流を重畳し、吹出気流の外表面における速度変動成分をフリップフロップ現象の伴う交差流に吸収させることにより、安定した吹出気流が形成される。この結果、指向性の高い吹出気流が得られるものである。図１１においては従来の吹出気流を破線の吹出輪郭Ｓ２で示しているが、本実施の形態では吹出口にフリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用しているので、実線の吹出輪郭Ｓ１のような吹出気流となる。
【００４５】
以上のように構成される実施の形態６に係る空気調和機によれば、指向性の高い吹出気流が得られるので、実施の形態１における（１）〜（３）と同様の効果を奏することができる。また、この実施の形態の気流拡散低減装置は駆動部分がないので、吹出口の側壁のみならず可動の風向板にも容易に形成することがきる。
【００４６】
（実施の形態７）
実施の形態７は、気流拡散低減装置として主通風路と副通風路とを形成する吹出口を採用した空気調和機に関する。図１３は、実施の形態７の空気調和機の吹出口周りの斜視図であり、図１４は同空気調和機の吹出口周りの垂直断面図であり、図１５は同空気調和機の水平断面図である。
【００４７】
実施の形態７に係る空気調和機は、実施の形態４の冷凍コンテナー用空気調和機として適用されるものであって、主通風路と副通風路とを形成する吹出口を採用したものである。この空気調和機は、図１３〜図１５に示すように、本体ケーシング９１内に送風機９２、熱交換器９３などを収納するとともに、前面に空調処理された空気を吹き出す吹出口９４を備えている。また、吹出口の入口に整流ネット９５を備えている。整流ネット９５は、網目が０．７ｍｍ×０．７ｍｍｍの樹脂製メッシュである。
【００４８】
吹出口９４は、図１３〜図１５に示すように内筒９６と外筒９７とを備えている。内筒９６内を主通風口と称し、内筒９６内を除く外筒９７内を副通風口と称する。そして、この吹出口９４は、副通風口から吹き出される副吹出流と周囲空気との相対速度差を低減し、巻き込み量を少なくして主吹出流の到達距離を延ばすように作用する。また、この吹出口９４は、次のような寸法に形成される。
【００４９】
まず、主通風口の入口を通過する主吹出流の速度をＶ１１、主通風口の出口を通過する主吹出流の速度をＶ１２、副通風口の入口を通過する副吹出流の速度をＶ２１、副通風口の出口を通過する副吹出流の速度をＶ２２とすると、Ｖ２１／Ｖ１１＝Ｖ２２／Ｖ１２＝０．４５〜０．５５となるように、通風口における入口面積及び出口面積を設定する。また、主通風口の高さをｔａ、幅をｔｂとし、さらに、吹出口全体の高さをＴａ、幅をＴｂとしたときに、ｔａ／Ｔａ＝ｔｂ／Ｔｂ＝０．２１〜０．２８の範囲にするのが好ましい。また、長さＬは３０ｍｍ〜７０ｍｍが好ましい。
【００５０】
このように形成された空気調和機では、副通風口から吹き出される副吹出流と周囲空気との相対速度差を低減し、巻き込み量を少なくして主通風口から吹き出される主吹出流の到達距離を延ばすことができる。したがって、実施の形態１の場合と同様に吹出気流の指向性を高めることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がなく、無駄なエネルギーロスを抑制しながら庫内温度分布を良好にすることができる。
【００５１】
本発明は、以上説明した実施の形態において次のように変形することもできる。
（１）実施の形態３又は５において、実施の形態６又実施の形態７の気流拡散低減装置としての吹出口を採用してもよい。実施の形態６及び実施の形態７の気流拡散低減装置は駆動部分がなく吹出口単独の構成で気流拡散低減装置を付加することができるので、実施の形態３又は５の空気調和機のように空気調和機本体と吹出口とが一体に構成されていない場合に好適である。
【００５２】
（２）実施の形態４において、実施の形態７の気流拡散低減装置としての吹出口を採用することができる。
（３）各実施の形態に係る気流拡散低減装置は、上記に挙げた空気調和機以外の空気調和機、例えば、天井吊型空気調和機、壁掛け型空気調和機、床置き型空気調和機など各種タイプの空気調和機に適用することができる。
【００５３】
（４）実施の形態６において、フリップフロップ現象を発生させる流路に導入する空気は空気調和機本体内に設置された送風機から吹き出された空気であるが、別の専用のファンを空気供給源として用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る空気調和機は、家庭用及び業務用の各種形式の空気調和機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の全体構成を示す断面図である。
【図２】同実施の形態における気流拡散低減装置の概略構成図である。
【図３】同気流拡散低減装置の模式空気回路図である。
【図４】実施の形態２に係る空気調和機の吹出口周りの断面図であり、（ａ）は、吹出方向が略４５度下方に向いている状態であるのに対し、（ｂ）は（ａ）の状態に比し吹出方向を水平方向に近付けた状態図である。
【図５】実施の形態３に係る空気調和機の図面であって、（ａ）は組立状態における斜視図であり、（ｂ）は同空気調和機の吹出口ユニットである。
【図６】冷凍コンテナー用空気調和機の説明図であり、（ａ）は、冷凍コンテナーにおける空気調和機の配置状況図であり、（ｂ）は同空気調和機の概略構造図である。
【図７】実施の形態５に係る空気調和システムの設置例図である。
【図８】同空気調和機の他の設置例図である。
【図９】同空気調和機に対応する従来の空気調和システム図である。
【図１０】従来の空気調和システムにおいて、ダクトを外した場合の空気流れ図である。
【図１１】実施の形態６に係る天井埋込型空気調和機の全体構成を示す断面図である。
【図１２】同空気調和機におけるフリップフロップ現象を発生させる流路の構造を示した平面図である。
【図１３】実施の形態７の空気調和機の吹出口周りの斜視図である。
【図１４】同空気調和機の吹出口周りの垂直断面図である。
【図１５】同空気調和機の水平断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
３、６５、７４、８３、９３…熱交換器、６、６３、７１ａ、８６…吸込口、７、３１、５３、６３、６６、７５、８７、９４…吹出口、１０…気流拡散低減装置、１２…開口、１３…並列空気回路、２１、３６…圧力変動装置、５１、７１…空気調和機本体、６４、７３、９２…送風機、７１ｃ…ダクト、７７…循環装置、９６…内筒、９７…外筒。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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