(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の空気を吸い込む吸い込み口の周囲に形成され、前記室内に空調空気を吹き出す吹き出し口と、
この吹き出し口に設けられ、前記吹き出し口の長手方向に延び、前記空調空気の吹き出し方向を制御する風向制御手段と、
この風向制御手段の長手方向端部に設けられ、前記吹き出し方向が前記室内の天井面方向の水平吹き出しの場合、前記端部における前記吹き出し方向を前記天井面から離れる方向に変え、かつ前記吹き出し方向が下吹き出しの場合、前記端部における前記吹き出し方向を前記吸い込み口から離れる方向に変える風向偏向手段と、
を備えたことを特徴とする天井埋め込み形空気調和装置。
【請求項２】
前記風向偏向手段を固定式とし、前記風向制御板を駆動して前記空調空気の吹き出し方向を制御することを特徴とする請求項１記載の天井埋め込み形空気調和装置。
【請求項３】
前記風向偏向手段を前記風向制御板の長手方向両端部に設けたことを特徴とする請求項１記載の天井埋め込み形空気調和装置。
【請求項４】
室内に空調空気を吹き出す吹き出し口と、
この吹き出し口に設けられ、該吹き出し口の長手方向に延び、前記空調空気の吹き出し方向を制御する風向制御手段と、
前記風向制御手段の下流側の前記吹き出し口の長手方向端部に設けられ、前記空調空気の吹き出し方向が当該空気調和装置の取り付け面方向の場合、前記端部における前記空調空気の吹き出し方向を前記取り付け面から離れる方向に変える気流偏向手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
前記気流偏向手段を、前記風向制御手段の下流側の前記吹き出し口の長手方向両端部に設けたことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記気流偏向手段を、前記空調空気の吹き出し気流と前記室内の静止空気との境界域に設けたことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記気流偏向手段を、前記空調空気の吹き出し方向に直交するように設けたことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置に係り、特に吹き出し口の形状および風向制御板の形状に関するものである。
なお、説明の便宜上、以下天井埋め込み型の空気調和装置を用いて詳述する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の空気調和装置の一例を示す全体図で、この例は天井埋め込み型の空気調和装置に関するものである。図７の点線部で示される本体部分１が天井に埋め込まれて使用され、室内の空気は中央部に設けられた吸い込み口９から吸い込まれ、吸い込み口９の周囲に設けられてコーナ部４を間にして形成された吹き出し口２から風向制御板３により風向が制御されて吹き出される。
【０００３】
天井埋め込み形空気調和装置の吹き出し口の一般的な構造と、その水平吹き出し時の空気の流れの模式図を図８に、下吹き出し時の空気の流れの模式図を図９に示す。
ここでは、気流の吹き出し角度が空気調和装置が設置される天井面５から４５°の範囲にある吹き出しを水平吹き出し、また４５°以上のものを下吹き出しと定義する。
【０００４】
従来の空気調和装置においては、多くの場合、風向制御板３は、１つの部品で構成されており、また、吹き出し口長手幅方向の中央部と両端部で断面形状が殆どの場合同一である。
ここで断面形状とは、風向制御板３を吹き出し口長手幅方向に直交する面で切断した場合の切断面の形状のことである。
【０００５】
図８に示す水平吹き出しの場合、吹き出し口付近の天井面５と吹き出し口中央部からの気流６に挟まれる領域８は負圧領域となる。
吹き出し口中央部からの気流６の向きを完全な水平に近づければ近づける程より負圧となり、天井面５からの角度でおよそ３５°以内になると、吹き出し口中央部からの気流６と比較して流速の遅い吹き出し口両端部からの気流７が負圧領域に引き込まれて巻き上がる。
この吹き出し口両端部からの気流が巻き上がるのを発端として、吹き出し気流全体が天井面５に貼り付いた流れとなる。天井面５に貼り付いた流れは室内空気に含まれる塵埃等により天井面５を汚すこととなり問題であった。
【０００６】
ここで、吹き出し口両端部からの気流７が、吹き出し口中央部からの気流６と比較して流速が遅くなるのは、吹き出しノズルの側壁の影響に加え、吹き出し口下流端の寸法が意匠上の効果から製品の外形寸法に合わせて決められる一方、内部構造による制約や吹き出し流速をかせぐなどの理由により風路上流側の両端は絞られていることがあり、その絞りの背後になっている吹き出し口２の両端にはあまり風が来ないためである。
従って、吹き出し口両端部で中央部より流速が遅いのは、吹き出しの方向（水平吹き/下吹き）には依らない。
【０００７】
図１０、１１に従来の空気調和装置の下吹き時の吹き出し口付近の流れを３次元数値解析した結果を示す。
この例では、吹き出し口中央部を対称面として吹き出し口の半分の領域について解き、図１０に吹き出し口中央付近の断面上の速度分布１１を、図１１に風路の端の方の断面上の速度分布１２をベクトルで表示している。
図から明らかなように、風路端部では絞り１０があるために、中央部より遅い流れになっている。
【０００８】
一方、図９に示す下吹き出し時には、吹き出し口両端部からの気流７は中央部に比べて遅いため、吹き出し口に近接して設けられる吸い込み口９に誘引されやすく、これを発端として、吹き出し気流の大部分が吹き出してすぐに吸い込み口９に流れ込む現象（以下、ショートサイクル）が発生し熱交換率を悪化させるという問題を起こすことがあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の天井埋め込み形空気調和装置では、水平吹き出し時の天井面５の汚れを防止するために、気流を完全な水平よりも下方に吹き出すことで対応しているが、この場合、特に冷房時に、気流が室内にいる人の肌に直接当たって不快感を与える。
【００１０】
そこで、気流を天井面５に近づけても貼り付きにくい流れを形成させる方法として、特開平７−３２４８０２号公報に見られるように、両端を捩り下げた形状や切り欠いた形状を持つ風向制御板が提案されている。この風向制御板によれば、確かに水平吹き出し時に吹き出し口両端部からの気流の巻き上がりを抑えて天井面５の汚れを防止する効果が得られるが、図９に示すように風向制御板３を点線のように両端を捩り下げた場合、下吹き時には吹き出し口両端部からの気流を吸吸い込み口に向かわせることとなり、熱交換率を悪化させるショートサイクルをより起こしやすくする可能性が高い。
【００１１】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、水平吹き出し時の天井面５の汚れの防止と、下吹きだし時のショートサイクルの防止とを両立させる気流制御が可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明における天井埋め込み形空気調和装置は、室内の空気を吸い込む吸い込み口の周囲に形成され、室内に空調空気を吹き出す吹き出し口と、吹き出し口に設けられ、吹き出し口の長手方向に延び、空調空気の吹き出し方向を制御する風向制御手段と、風向制御手段の長手方向端部に設けられ、吹き出し方向が室内の天井面方向の水平吹き出しの場合、端部における吹き出し方向を天井面から離れる方向に変え、かつ吹き出し方向が下吹き出しの場合、端部における吹き出し方向を吸い込み口から離れる方向に変える風向偏向手段とを設けた。
【００１３】
また、風向偏向手段を固定式とし、風向制御板を駆動して空調空気の吹き出し方向を制御する。
【００１４】
また、風向偏向手段を風向制御板の長手方向両端部に設けた。
【００１５】
また、この発明における空気調和装置は、室内に空調空気を吹き出す吹き出し口と、吹き出し口に設けられ、吹き出し口の長手方向に延び、空調空気の吹き出し方向を制御する風向制御手段と、風向制御手段の下流側の吹き出し口の長手方向端部に設けられ、空調空気の吹き出し方向が空気調和装置の取り付け面方向の場合、端部における空調空気の吹き出し方向を取り付け面から離れる方向に変える気流偏向手段とを設けた。
【００１６】
また、気流偏向手段を、風向制御手段の下流側の吹き出し口の長手方向両端部に設けた。
【００１７】
また、気流偏向手段を、空調空気の吹き出し気流と室内の静止空気との境界域に設けた。
【００１８】
また、気流偏向手段を、空調空気の吹き出し方向に直交するように設けた。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。図１はこの発明の実施の形態１における風向制御板の斜視図、図２は同水平吹き出し時の吹き出し口の断面図、図３は同下水平吹き出し時の吹き出し口の断面図である。
なお、天井埋め込み型空気調和装置の全体構成は図７に示した従来の装置と同一である。
【００２０】
図１に示すように、吹き出しノズル内部に位置する風向制御手段である風向制御板３の両端に風向偏向手段である可動部１４を設け、中央部１３とは独立して角度を変更することが可能な構造となっている。この可動部１４の幅は風路の形状によって左右されるが、片側で吹き出し口長手方向幅の１／１２から１／６程度である。
【００２１】
この可動部１４が、水平吹き出し時には中央部１３より下方に向き、下吹き出し時には中央部１３より上方に向くような機構を設ける。
【００２２】
これは例えば図２、３に示すように、中央部１３は吹き出しノズル側壁で支持される軸１５を中心に回転し、可動部１４は中央部１３に設けた軸１６を中心に回転するようにして連接棒１７をつけたリンク機構により実現できる。
【００２３】
図２が水平吹き出し時の配置、図３が下吹き出し時の配置であるが、水平吹き出しと下吹き出しの中間では中央部と同じ向きになっても構わないので、例えば、中央部１３と可動部１４を板バネにより保持接合し、吹き出し口風路両端の側壁に可動部１４の動きを制御するストッパーを設けた構造でも同様の効果が得られる。
【００２４】
以下、本実施の形態１における吹き出し口付近の流れを説明する。
まず図２に示す水平吹き出しの場合であるが、送風機と熱交換器を通過した空気は吹き出しノズルの上流に導かれ、風向制御板３を通過して室内空間に吹き出される。
ここで風向制御板３の可動部１４と中央部１３の角度の違いにより、両端部からの気流７は中央部からの気流６より下方に向かって吹き出されるため、吹き出し気流と空気調和装置の取り付け面である天井面５の間に形成される負圧領域に引き込まれなくなる。
したがって、従来よりも吹き出し気流の向きを天井面５に近づけても気流の天井面５への付着が起こらず、天井面５の汚れが発生しない。
同時に、気流が直接肌に当たることによる不快感も大幅に低減される。
【００２５】
一方、図３に示す下吹き出しの場合は、吹き出し口両端部からの気流７が中央部からの気流６よりも上方に吹き出されることにより、吸い込み口９へ誘引されなくなるため、ショートサイクルを防止することができる。
図７に示すような本体外周部の四方全てに吹き出し口が配置された天井埋め込み型空気調和装置においては、下吹き出し時に吹き出し口端部と隣り合う吹き出し口端部に挟まれるコーナ部４が主要な室内空気の吸い込み口への流入路となるために、本実施の形態の下吹き出し時の構成は特に有効である。
【００２６】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態の他の例を図面を参照して説明する。図４はこの発明の実施の形態２における風向制御板の斜視図である。
吹き出しノズル内部に位置する風向制御板３が、中央部１９と両端部２０の３部品に分かれている。
【００２７】
風向制御板３の中央部１９と風向偏向手段である両端部２０が同じ断面形状でも異なる断面形状でも構わないが、両端部２０はその前面と背後を通過する両方の流れに対し拘束力を持つ形状とした方が効果が大きい。
【００２８】
両端部２０は、水平吹き出し時は中央部１９より下向きに、下吹き出し時は中央部１９より上向きに配置されるものとする。
【００２９】
構造を簡単にするために、両端部２０を中央部１９の水平吹き出し時の角度と下吹き時の角度の中間の角度で固定し、駆動軸２１で中央部１９のみを動かして風向を制御しても良い。
【００３０】
本実施の形態における風向制御板周囲の流れは、実施の形態１における図２、３に準じたものとなる。すなわち、水平吹き出し時には両端部２０からの気流が中央部１９からの気流より下向きに吹き出し、下吹き出し時には逆に両端部２０からの気流は中央部１９からの気流より上向きに吹き出すこととなる。
【００３１】
従って得られる効果も実施の形態１と同様であり、水平吹き出し時には、従来よりも吹き出し気流の向きを天井面５に近づけても気流の天井面５への付着が起こらず、天井面５の汚れが発生しない。
同時に、気流が直接肌に当たることによる不快感も大幅に低減される。
また、下吹き出しの場合は吹き出し口両端部２０からの気流が吸い込み口９へ誘引されなくなり、ショートサイクルが防止されて、高い熱交換率が維持される。
【００３２】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態の他の例を図面を参照して説明する。図５はこの発明の実施の形態３における吹き出し口の斜視図、図６は同吹き出し口の断面図である。
本実施の形態は、吹き出し口２の両端に気流偏向手段である偏向板１８を取り付けるものである。偏向板１８は、吹き出しノズルの前面内壁の下流端付近の両側に１枚ずつ、吹き出し気流と室内の静止空気の両方に触れるよう両者の境界付近に取り付けた場合に最も高い効果が得られる。
【００３３】
吹き出し気流の流速が一つの吹き出し口内で偏っている時などでは、片側１枚だけでも充分な効果が得られる場合がある。
【００３４】
偏向板１８は風圧で大きく湾曲しない程度の強度が必要であるが、これは例えば普通のプラスチック板で充分である。したがって、偏向板１８の形成方法としては、吹き出し口２とともに一体成形する他に、別個に作成した偏向板を接着材で接着しても良いので、本実施の形態は新規に空気調和装置を設計する場合だけでなく、既存の空気調和装置にも適用が可能である。
【００３５】
偏向板１８の寸法や形状は吹き出し口風路の寸法や形状に左右される。流れの向きを変えることができる形状であれば必ずしも長方形である必要はないが、例えば長方形の場合、幅は吹き出し口長手方向幅の１／１２から１／６程度、高さは吹き出し口短手方向幅の１／４から１／２程度の寸法で効果が得られる。
【００３６】
また、偏向板１８を気流に対し直交させて配置した場合に効果が大きい。
気流に対して平行に配置した場合は効果が得られないが、必ずしも厳密に直交させる必要はなく、意匠上の理由などにより多少傾けて配置した場合も効果を有する。
【００３７】
以下、図６により、この実施の形態における水平吹き出し時の吹き出し口付近の流れを説明する。送風機と熱交換器を通過した空気が吹き出しノズルの上流に導かれ、風向制御板３を通過して吹き出すが、吹き出し口両端部からの気流７は、偏向板１８に当たって下方に曲げられ、中央部からの気流６よりも下方に吹き出されるため、吹き出し気流と天井面５の間に形成される負圧領域に引き込まれなくなる。
したがって、従来よりも吹き出し気流の向きを天井面５に近づけても気流の天井面５への付着が起こらず、天井面５の汚れが発生しない。
同時に、気流が直接肌に当たることによる不快感も大幅に低減される。
【００３８】
また、下吹き出し時には偏向板１８にはほとんど気流は当たらないため、両端部からの風を吸い込み口９に向けるような悪影響がないことは明らかである。
【００３９】
実施の形態４．
実施の形態１、２は、吹き出し口ノズル内の風向制御板の形態を改善したものであるが、これらに実施の形態３の偏向板を追加することで、水平吹き出し時の気流が直接肌に当たることによる不快感を低減しつつ天井面５の汚れを防止する効果を増大させることができる。
【００４０】
以上、天井埋め込み型空気調和装置で説明したが、天井埋め込みに限らず壁、床埋め込み型空気調和装置にも適用が可能である。
また、本発明は他の形態の空気調和装置、例えば天吊り形空気調和装置にも適用が可能である。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、空調空気の吹き出し方向が室内の天井面方向の水平吹き出しの場合に、天井面の汚れを発生させずに吹き出しの向きを従来より天井面に近づけることができる。したがって気流が直接肌に当たることによる不快感も大幅に低減される。
また、空調空気の吹き出し方向が下吹き出しの場合には、吹き出しの向きを従来より直角方向に向けてもショートサイクルを起こしにくいため、高い熱交換率を保つことができる。
また、風向偏向手段を固定式とし、風向制御板を駆動して空調空気の吹き出し方向を制御することにより簡単な構造となり、機器の安価な製造を可能にし、高い信頼性も得ることができる。
また、気流偏向手段を設けることにより、既存・既設の空気調和装置に対しても、空調空気の吹き出し方向が取り付け面直角方向の場合に熱交換率を悪化させるショートサイクルを起こすことなく、空調空気の吹き出し方向が空気調和装置の取り付け面方向の場合に着露や取り付け面を汚すなどの問題を起こしにくい気流を形成するよう簡単に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における風向制御板の斜視図である。
【図２】  この発明の実施の形態１における水平吹き出し時の吹き出し口の断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１における下吹き出し時の吹き出し口の断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態２における風向制御板の斜視図である。
【図５】  この発明の実施の形態３における吹き出し口の斜視図である。
【図６】  この発明の実施の形態３における吹き出し口の断面図である。
【図７】  従来の天井埋め込み形空気調和装置の室内ユニットを示す斜視図である。
【図８】  従来の天井埋め込み形空気調和装置の水平吹き出し時における吹き出し口付近の流れを示す断面図である。
【図９】  従来の天井埋め込み形空気調和装置の下吹き出し時における吹き出し口付近の流れを示す断面図である。
【図１０】  従来の天井埋め込み形空気調和装置の吹き出し口の中央付近の断面における下吹きだし時の速度ベクトル図である。
【図１１】  従来の天井埋め込み形空気調和装置の吹き出し口の端部付近の断面における下吹きだし時の速度ベクトル図である。
【符号の説明】
２  吹き出し口、５  天井面、６  中央部からの気流、７  可動部からの気流、９  吸い込み口、１３  中央部、１４  可動部、１８  偏向板、１９  中央部、２０  両端部。
【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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