(57)【要約】      （修正有）【課題】上下風向変更羽根がスタビライザとリアガイダの間の主流が流れる通風路内に配置されても、上下風向変更羽根そのものでの衝突損失、流動損失の増加を抑制し、上下風向変更羽根の適正な配置に設置することによるディフューザ効果により送風性能向上を発揮させる空気調和機を提供する。【解決手段】貫流ファンから通風路を介して吹き出す流速の速い気流が、リアガイダ５側にある少なからず肉厚のある上下風向変更羽根の先端部１６の近傍を通過する際にその一部が縦溝１７の中を通過することで縦溝１７の無い部分との間に流れのせん断力が生じ微細な乱れを生じさせることで、上下風向変更羽根の先端部１６の表面近傍の境界層を乱流境界層とすることで主流との間の速度勾配の幅を低下させ、上下風向変更羽根の先端部１６の近傍の気流の衝突による抵抗を低減することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根を設け、当該上下風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、前記吹出口の上流側に位置する通風路は、貫流ファンの下流側に位置するリアガイダと、貫流ファンの下流側に位置しリアガイダに対向するスタビライザと、室内機本体の両側壁とで形成され、前記上下羽風向羽根は前記吹出口の近傍に回転自在に設けられ、前記上下風向変更羽根の風上側の先端部に略平行な方向の複数の縦溝を有することを特徴とした空気調和機。
【請求項２】
前記上下風向変更羽根の縦溝の断面を略Ｖ状としたことを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記上下風向変更羽根の縦溝の最大開口幅Ｌを隣り合う縦溝の間隔Ｓに対して、Ｌ≧Ｓとしたことを特徴とした請求項１、または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記上下風向変更羽根の縦溝を、前記上下風向羽根の前記スタビライザと対抗する面側のみに設けたことを特徴とした請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
前記上下風向変更羽根の先端部の縦溝を施す長さを、前記上下風向羽根の前記スタビライザと対抗する面側が前記リアガイダと対抗する面側より風下側に長いことを特徴とした請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吹出口の近傍に、前記上下風向変更羽根が少なくとも２つ以上設けられ、そのうち、前記リアガイダに近い前記上下風向変更羽根少なくとも１つ以上に前記縦溝を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根を設け、当該風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機に関し、特に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機には、室内機の吹出口から吹き出される空気の向きを変更する風向変更羽根が設けられている。風向変更羽根は、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の向きを左右に変更する左右風向変更羽根とで構成されている。
【０００３】
そこで、上下風向変更羽根を有する室内機の吹出口の構成による室内機の送風性能の向上に関する従来技術として、吹き出し部の通風路のリアガイダ側の先端から吹き出し高さの５％以上３０％以下の位置に、上下風向変更羽根の前縁近傍が位置するように配置され、通風路のスタビライザ側を吹き出し方向において急拡大する段差を設け、さらに下流域では、拡大率を急拡大させる以前の状態に戻す段差を設ける構成のものが開示されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１１、図１２は特許文献１に記載の空気調和機の室内機に関するものである。
【０００５】
図１１は本発明の空気調和機の室内機の斜視図であり、図１２は同室内機の断面図である。図１１、図１２において、空気調和機の室内機の本体１は、吸込口１０と、熱交換器２と、吹出口１１と貫流ファン３とを備え、貫流ファン３を運転して吸込口１０より室内の空気を取り入れ、熱交換器２で熱交換された空気を吹出口１１より吹き出す。貫流ファン３から吹出口１１までの通風路１３においては、貫流ファン３の前側の近接した部分で回転軸方向に延設されたスタビライザ４と、スタビライザ４から吹き出し方向に形成された上面壁８と、貫流ファン３の後側から吹出口１１にかけて下面壁を形成するリアガイダ５と、左右の側壁１２と、断面が略円弧状で、吹き出し空気の上下方向の向きを制御する上下風向変更羽根６とを備えている。
【０００６】
スタビライザ４から続く通風路１３の上面壁８は、吹き出し方向の途中の拡大点８ａにおいて急拡大するとともに、さらに下流域の変化点８ｂで急拡大する前の拡大率に戻る構成としている。これは、急拡大することによって上下風向変更羽根６の抵抗が低減されるためであり、さらに急拡大の前の拡大率に戻すのは、急拡大による吹き出し気流の失速を防止するためである。これによって、急拡大による損失を軽減することができる。さらには、所定の安定した吹き出し方向を確保することができる。
【０００７】
吹き出し高さＨは、リアガイダ５の吹き出し先端で略直線部が終了するリアガイダ先端５ａから概略垂直方向に伸ばした直線が上面壁８に当たるまでの距離である。上下風向変更羽根６を風量が最大となる位置に設定した時に、上下風向変更羽根６の本体側前縁６ａが吹き出し高さＨのリアガイダ先端５ａ側から５％以上３０％以下の位置に配置されている。これによって、リアガイダ５に沿って吹き出されてきた気流がそのまま上下風向変更羽根６に沿うことによって上下風向変更羽根６がリアガイダ５の役割をすることになり、ディフューザ効果により送風性能向上につながる。このディフューザ効果というのは、ファンから吹き出された直後の風速の早い状態（動圧の高い状態）から、吹き出し部の風速の遅い状態（動圧の低い状態）まで、徐々に円滑に風速が変化して動圧が回収されること
を意味する。これによって、室内機の送風性能の向上が図れる。
【０００８】
また、上下風向変更羽根６の裏面すなわち下側面６ｃについても主流の風が流れ、同効果が助長されることにより性能向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−６４３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の従来の構成では、上下風向変更羽根がスタビライザとリアガイダの間の主流が流れる通風路内に配置されるため、上下風向変更羽根が肉厚の場合や、少なくとも２つ以上配置される場合、上下風向変更羽根の前縁部での衝突損失、上下風向変更羽根そのもの摩擦抵抗、上下風向変更羽根の表面からの剥離渦による流動抵抗の増加が免れない。
【００１１】
そのため、上下風向変更羽根にディフューザ効果を発揮させたとしても、室内機の送風性能の向上が十分に発揮できないという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、上下風向変更羽根がスタビライザとリアガイダの間の主流が流れる通風路内に配置されても、上下風向変更羽根そのものでの衝突損失、流動損失の増加を抑制し、上下風向変更羽根の適正な配置に設置することによるディフューザ効果により送風性能向上を発揮させる空気調和機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根を設け、当該上下風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、前記吹出口の上流側に位置する通風路は、貫流ファンの下流側に位置するリアガイダと、貫流ファンの下流側に位置しリアガイダに対向するスタビライザと、室内機本体の両側壁とで形成され、前記上下風向変更羽根は前記吹出口の近傍に回転自在に設けられ、前記上下風向変更羽根の風上側の先端部に前記貫流ファンから通風路を介して吹出口から吹き出す気流の主流に対して略平行な方向の複数の縦溝を有することを特徴としたものである。
【００１４】
かかる構成とすることにより、貫流ファンから通風路を介して吹き出す流速の速い気流が少なからず肉厚のある上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍を通過する際にその一部が上下風向変更羽根の先端部の縦溝の中を通過することで縦溝の無い部分との間に流れのせん断力が生じ微細な乱れを生じさせることで、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の表面近傍の境界層を乱流境界層とすることで主流との間の速度勾配の幅を低下させ、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍の気流の衝突による抵抗を低減する。
【００１５】
また、上下風向変更羽根の先端（前縁）部以降の表面近傍の境界層も乱流境界層とすることで表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させることができる。
【００１６】
その結果、空気調和機の室内機は、上下風向変更羽根がスタビライザとリアガイダの間の主流が流れる通風路内に配置されても、上下風向変更羽根そのものでの衝突損失、流動損失の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気調和機は、上下風向変更羽根がスタビライザとリアガイダの間の主流が流れる通風路内に配置されても、上下風向変更羽根そのものでの衝突損失、流動損失の増加を抑制し、上下風向変更羽根の適正な配置に設置することによるディフューザ効果により送風性能向上を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の斜視図
【図２】同実施の形態における室内機の断面図
【図３】同実施の形態における上下風向変更羽根単独を風上から見た斜視図
【図４】上下風向変更羽根の先端部の縦溝を示す図３の要部拡大図
【図５】同実施の形態における上下風向変更羽根単独の断面図
【図６】同実施の形態における上下風向変更羽根の先端部の要部断面拡大図
【図７】本発明の実施の形態１における他の上下風向変更羽根単独の断面図
【図８】本発明の実施の形態１における他の上下風向変更羽根の先端部の要部断面拡大図
【図９】本発明の実施の形態１における他の上下風向変更羽根単独の断面図
【図１０】本発明の実施の形態１における他の上下風向変更羽根の先端部の要部断面拡大図
【図１１】従来の空気調和機の室内機の斜視図
【図１２】従来の室内機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、室内機に、吹出口から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根を設け、当該上下風向変更羽根を制御して空調運転を行う空気調和機であって、前記吹出口の上流側に位置する通風路は、貫流ファンの下流側に位置するリアガイダと、貫流ファンの下流側に位置しリアガイダに対向するスタビライザと、室内機本体の両側壁とで形成され、前記上下羽風向羽根は前記吹出口の近傍に回転自在に設けられ、前記上下風向変更羽根の風上側の先端部に略平行な方向の複数の縦溝を有する空気調和機である。
【００２０】
かかる構成とすることにより、貫流ファンから通風路を介して吹き出す流速の速い気流が少なからず肉厚のある上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍を通過する際にその一部が上下風向変更羽根の先端部の縦溝の中を通過することで縦溝の無い部分との間に流れのせん断力が生じ微細な乱れを生じさせることで、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の表面近傍の境界層を乱流境界層とすることで主流との間の速度勾配の幅を低下させ、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍の気流の衝突による抵抗を低減する。
【００２１】
また、上下風向変更羽根の先端（前縁）部以降の表面近傍の境界層も乱流境界層とすることで表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、前記上下風向変更羽根の縦溝の断面を略Ｖ状としたものである。
【００２３】
かかる構成とすることにより、縦溝の底ほど幅が小さくなり、縦溝の底部近傍まで流れ込まず、上下風向変更羽根の先端部の縦溝の中での流速の減速が大きくならず、縦溝の無い部分との間に流れのせん断力を小さく抑えてより微細なせん断力を生じさせることで、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の表面近傍の境界層を小さく抑えることで、表面近傍以外の主流への影響を小さく抑えることができる。
【００２４】
その結果、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍の気流の抵抗のみを低減し、主流
の乱れによる流動抵抗の増加を極力抑えることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記上下風向変更羽根の縦溝の最大開口幅Ｌを隣合う縦溝の間隔Ｓに対して、Ｌ≧Ｓとしたものである。
【００２６】
かかる構成とすることにより、縦溝の中の分、上下風向変更羽根の先端部の表面近傍の流路断面積を増やすことができ上下風向変更羽根の先端近傍での主流の流速を減速させることができ、より気流の衝突による抵抗を低減できる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、前記上下風向変更羽根の縦溝を、前記上下風向羽根の前記スタビライザと対抗する面側のみに設けたことを特徴としたものである。
【００２８】
かかる構成とすることにより、上下風向変更羽根が吹出口からの気流を室内機の下方に向かって吹き出す際に、上下風向変更羽根の風下側を風上側より下方に向けた際に、前記スタビライザと対抗する面側で起こる表面近傍での大きな気流の剥離を下流に移動させることができ、風量の低下を抑えることができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、前記上下風向変更羽根の先端部の縦溝を施す長さを、前記上下風向羽根の前記スタビライザと対抗する面側が前記リアガイダと対抗する面側より風下側に長くしたものである。
【００３０】
かかる構成により、前記上下風向変更羽根を吹出口で回転させ、室内機から気流を吹き出す際に、上下風向変更羽根が前記リアガイダの吹出口近傍の傾斜と略平行になる角度から上下風向変更羽根の風下側を風上側より下方に向けた角度の範囲で、前記リアガイダ側では、先端近傍の抵抗を低減し、前記スタビライザ側では、先端近傍の抵抗の低減と、先端（前縁）部以降の表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させての流動損失の低減を両方最適化することができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、前記吹出口の近傍に、前記上下風向変更羽根が少なくとも２つ以上設けられ、そのうち、前記リアガイダに近い前記上下風向変更羽根少なくとも１つ以上に前記縦溝を設けたものである。
【００３２】
かかる構成により、前記吹出口で気流の吹出流速が比較的速い、前記リアガイダ側で、上下風向変更羽根の先端（前縁）部の近傍の気流の衝突による抵抗を低減する。また、上下風向変更羽根の先端（前縁）部以降の表面近傍の境界層も乱流境界層とすることで表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させることができる。
【００３３】
従って、吹出口で風速の速い方の上下風向変更羽根での送風性能の低下を極力抑えられるので、複数の上下風向変更羽根を用いて前記室内機の吹出口の上下方向の風向を制御しつつ、送風性能を最適に保つことができる。
【００３４】
以下、本発明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、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の斜視図であり、図２は同実施の形態における室内機の断面図である。
【００３６】
図３は同実施の形態における上下風向変更羽根単独を風上から見た斜視図である。図４は上下風向変更羽根の先端部の縦溝を示す図３の要部拡大図である。
【００３７】
図５は同実施の形態における上下風向変更羽根単独の断面図である。図６は上下風向変更羽根の先端部の要部断面拡大図である。
【００３８】
尚、先行技術文献と同じ構成要件については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図１から図６で示すように、空気調和機の室内機の本体１は、吹出口１１から吹き出される空気の向きを上下に変更する上下風向変更羽根１４、１５を設け、上下風向変更羽根１４、１５を制御して空調運転を行う空気調和機であって、吹出口１１の上流側に位置する通風路１３は、貫流ファン３の下流側に位置するリアガイダ５と、貫流ファン３の下流側に位置しリアガイダ５に対向するスタビライザ４と、室内機本体１の両側壁１２とで形成され、上下風向変更羽根１４はリアガイダ５側に、上下風向変更羽根１５はスタビライザ４側に配置され、各々、吹出口１１の近傍に回転軸１４ｚ、１５ｚを中心に回転自在として、上下風向変更羽根１４の風上側の先端部１６に貫流ファン３から通風路１３を介して吹出口１１から吹き出す気流の主流に対して略平行な方向の複数の縦溝１７を設けている。
【００４０】
また、図４で示すように、縦溝１７は、吹出口１１から吹出す気流に対して略垂直な方向の断面を略Ｖ状としている。
【００４１】
以上のように構成された空気調和機の室内機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４２】
まず、貫流ファン３から通風路１３を介して吹き出す流速の速い気流が、リアガイダ５側にある少なからず肉厚のある上下風向変更羽根１４の先端部１６の近傍を通過する際にその一部が縦溝１７の中を通過することで縦溝１７の無い部分との間に流れのせん断力が生じ微細な乱れを生じさせることで、上下風向変更羽根１４の先端部１６の表面近傍の境界層を乱流境界層とすることで主流との間の速度勾配の幅を低下させ、上下風向変更羽根１４の先端部１６の近傍の気流の衝突による抵抗を低減する。
【００４３】
また、上下風向変更羽根１４の先端部１６以降の表面近傍の境界層も乱流境界層とすることで表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させることができる。
【００４４】
さらに、上下風向変更羽根１４の縦溝１７の、吹出口１１から吹出す気流に対して略垂直な方向の断面を略Ｖ状とすることで、縦溝１７の底ほど幅が小さくなり、縦溝１７の底部近傍まで気流が流れ込まず、上下風向変更羽根１４の先端部１６の縦溝１７の中での流速の減速が大きくならず、縦溝１７の無い部分との間に流れのせん断力を小さく抑えてより微細なせん断力を生じさせることで、上下風向変更羽根１４の先端部１６の表面近傍の境界層を小さく抑えることで、表面近傍以外の主流への影響を小さく抑えることができる。その結果、上下風向変更羽根１４の先端部１６の近傍の気流の抵抗のみを低減し、主流の乱れによる流動抵抗の増加を極力抑えることができる。
【００４５】
また、さらに、吹出口１１の近傍に、上下風向変更羽根１４、１５が設けられ、そのうち、リアガイダ５に近い上下風向変更羽根１４に縦溝１７を設けたことにより、吹出口１１で気流の吹出流速が比較的速い、リアガイダ５側で、上下風向変更羽根１４の先端部１６の近傍の気流の衝突による抵抗を低減する。また、上下風向変更羽根１４の先端部１６以降の表面近傍の境界層も乱流境界層とすることで表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させることができ、従って、吹出口１１で風速の速い方の上下風向変更羽根１４での送風性能の低下を極力抑えられるので、上下風向変更羽根１４、１５を用いて室内機の本体１の吹出口１１の上下方向の風向を制御しつつ、室内機の本体１の送風性能を最適に保
つことができる。
【００４６】
また、ここで、図７、８で示すように、上下風向変更羽根１４の縦溝１７を、上下風向羽根１４のスタビライザ４と対抗する面１４ｂ側のみに設けたことにより、上下風向変更羽根１４が吹出口１１からの気流を室内機の本体１の下方に向かって吹き出す際に、上下風向変更羽根１４の風下側１４ｄを風上側１４ａより下方に向けた際に、スタビライザ４と対抗する面１４ｂ側で起こる表面近傍での大きな気流の剥離を下流に移動させることができ、風量の低下を抑えることができる。
【００４７】
さらに、また、ここで、図９、図１０で示すように、上下風向変更羽根１４の先端部１６の縦溝１８の長さを、上下風向変更羽根１４のスタビライザ４と対抗する面１４ｂ側がリアガイダ５と対抗する面１４ｃ側より風下側に長くしている。
【００４８】
これによって、上下風向変更羽根１４を吹出口１１で回転軸１４ｚを中心に回転させ、室内機本体１から気流を吹き出す際に、上下風向変更羽根１４がリアガイダ５の吹出口１１近傍の傾斜と略平行になる角度から上下風向変更羽根１４の風下１４ｄ側を風上１４ａ側より下方に向けた角度の範囲で、リアガイダ５側では、先端部１６近傍の抵抗を低減し、スタビライザ４側では、縦溝１８により、先端部１６近傍の抵抗の低減と、先端部１６以降の表面近傍での気流の剥離位置を下流に移動させての流動損失の低減を両方最適化することができる。
【００４９】
尚、上下風向変更羽根１４の縦溝１７、１８の最大開口幅Ｌを隣合う縦溝の間隔Ｓに対して、Ｌ≧Ｓとする（図示せず）ことで、縦溝１７、１８の中の分、上下風向変更羽根１４の先端部１６の表面近傍の流路断面積を増やすことができ上下風向変更羽根１４の先端部１６近傍での主流の流速を減速させることができ、より気流の衝突による抵抗を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる構成の空気調和機の吹出口の上下風向変更羽根は、吹出口から気流の衝突損失、剥離等の流動損失を極力抑え、風向を制御することが出来る。
【００５１】
従って、家庭用空気調和機のセパレート型の室内ユニットや業務用空気調機の室内ユニットのみならず、業務用の冷凍機器や、商業用、工業用エアカーテン機器の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１  室内機の本体
３  貫流ファン
４  スタビライザ
５  リアガイダ
１１  吹出口
１２  側壁
１３  通風路
１４、１５  上下風向変更羽根
１６  先端部
１７、１８  縦溝
【図５】
2013096689.tif 000003
【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１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１１】
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【図１２】
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