JP3444239B2 - 空気調和機用室外機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、空気調和機用室
外機の空気吹出グリル部のグリル羽根の構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば図１０および図１１に示すよう
に、現在、多くの空気調和機用室外機では、当該室外機
１の美観（見映え）性の向上を図るために、その正面側
空気吹出グリル２の構造を左右方向に延びるグリル羽根
２ａ，２ａ・・・と上下方向に延びる支持部材２ｂ，２
ｂ・・・とからなる格子状のものとしている。そして、
該空気吹出グリル２の上記グリル羽根２ａ，２ａ・・・
の断面形状は、例えば図１２および図１３のように断面
略楕円形をした翼形のものとなっている（例えば特開平
５−９３５３１号公報参照）。なお、図１１中におい
て、符号１０は熱交換器、Ｍはファンモータである。

【０００３】上記のように、グリル羽根２ａ，２ａ・・
・の断面形状を図１３のような翼形形状にすると、前縁
３ａ部での気流の剥離を防止しつつ、ファンガイド４１
を介してファン４２から吹き出される空気の流れとの干
渉音および剥離によって生ずる圧損並びに剥離音を或る
程度抑えることができる。

【０００４】しかし、実際に、ファンガイド４１を介し
てファン４２から吹き出される吹出し風はファン４２の
回転に伴う強い旋回成分を持っているので、図１０に示
す空気吹出グリル２のグリル面の殆どの所で、例えば図
１３に示すように、ファン４２からの吹出風に対し、所
定の気流迎え角θａを持ってグリル羽根２ａがぶつかる
ことになる。その結果、それに起因して当該グリル羽根
２ａの負圧面側（所定角θａでぶつかる風の方向に対し
て背面となる側）で同図１３中に示すような大きな剥離
が生じて、やはり圧損並びに剥離音を引き起こす問題が
ある。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、例えば図１４および図１５に示すように、当該室外
機ケーシング１の空気吹出グリル２に設けられたグリル
羽根２ａ，２ａ・・・の前縁３ａ，３ａ・・・に鋸歯状
部５を形成したものが提案されている。

【０００６】このように、上記グリル羽根２ａ，２ａ・
・・の上述のような負圧面側での流れの剥離を低減する
ことを目的として、当該グリル羽根２ａ，２ａ・・・の
前縁３ａ，３ａ・・・を鋸歯状構造にすると、該鋸歯状
部５の谷部５ｂ，５ｂ・・・からスケールの小さい多数
の縦渦が発生して、同グリル羽根２ａ，２ａ・・・の負
圧面から離れた所での流速の速い空気流を同グリル羽根
２ａ，２ａ・・・の負圧面近傍に引き寄せることができ
るようになり、グリル羽根２ａ，２ａ・・・の負圧面側
での流れが剥離しにくくなって、従来のような大きな剥
離は生じにくくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のように
鋸歯状部５を設けたとしても、その各鋸歯部自体の形状
がグリル面の全域に亘って同じである場合には、やはり
ファン４２からの吹出風に対するグリル羽根２ａ，２ａ
・・・の気流迎え角θａが場所によって異なってくるた
めに、確実な剥離抑制対策とはならず、圧損並びに剥離
音低減作用が不十分であった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願各発明は、上記の問
題を解決し、より有効に圧損並びに剥離音を低減するこ
とを目的としてなされたもので、該目的を達成するため
に、それぞれ次のような有効な課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００９】（１） 請求項１の発明 すなわち、本願請求項１の発明の空気調和機用室外機
は、ファン４２からの空気が吹き出される室外機ケーシ
ング１の格子状の空気吹出グリル２を構成するグリル羽
根２ａ，２ａ・・・の前縁３ａ，３ａ・・・に鋸歯状部
５を形成するとともに、同空気吹出グリル２の空気吹出
領域を、気流迎え角θａの異なる複数の領域に分割し、
上記鋸歯状部５の山部５ａ，５ａ・・・の頂角θｔを、
該気流迎え角θａを異にする複数の領域の各々に応じて
異ならせた構成としている。

【００１０】ファン４２から吹き出される空気吹出風
は、前述のように、強い旋回成分を持っているので、空
気吹出グリル２の空気吹出領域に応じて異なる所定の気
流迎え角θａを持ってグリル羽根２ａ，２ａ・・・とぶ
つかることになり、それに起因して当該グリル羽根２
ａ，２ａ・・・の負圧面側（所定角θａでぶつかる風の
方向に対して背面となる側）で剥離が生じて、圧損並び
に剥離音を引き起こす。

【００１１】ところが、以上のように、各グリル羽根２
ａ，２ａ・・・の前縁３ａ，３ａ・・・に鋸歯状部５を
形成し、しかも同鋸歯状部５の山部５ａ，５ａ・・・の
頂角θｔを上記空気吹出領域に応じて変えるようにする
と、その角度θｔに応じて、上記鋸歯状部５の各山部５
ａ，５ａ・・・間の谷部５ｂ，５ｂ・・・の幅が適切に
変わり、同適切な幅の谷部５ｂ，５ｂ・・・からスケー
ルの小さい多数の縦渦がスムーズに発生して、上記グリ
ル羽根２ａ，２ａ・・・の負圧面から離れた所での流速
の速い空気流を同グリル羽根２ａ，２ａ・・・の負圧面
近傍に効率良く引き寄せることができるようになり、同
グリル羽根２ａ，２ａ・・・の負圧面側での流れが剥離
しにくくなって、前述のような圧損および剥離音が有効
に低下するようになる。

【００１２】一方、気流迎え角θａが相違する空気吹出
領域に応じて頂角θｔを異ならせると言っても、全ての
グリル羽根２ａ，２ａ・・・毎に異ならせるのは大変で
あるし、また隣接するもの相互の間での気流迎え角θａ
の違いは大きくはない。

【００１３】そこで、本願請求項１の発明の空気調和機
室外機では、さらに上記本来気流迎え角θａの相違する
回転方向の空気吹出領域を、例えば気流迎え角θａの所
定の相違レベルの範囲で複数の領域に分割し、上記鋸歯
状部５の山部５ａ，５ａ・・・の頂角θｔを、該気流迎
え角θａの所定相違レベルに応じて分割された複数の領
域グループ毎に段階的に異ならせるようにして、合理的
な範囲で可及的に有効な圧損並びに剥離音の低減を図る
ようにしている。

【００１４】したがって、このような構成によると、低
コストで、可及的に有効な圧損および剥離音の低減作用
を実現することができるようになる。

【００１５】（２） 請求項２の発明 次に、本願請求項２の発明の空気調和機用室外機は、上
記請求項１の発明の構成において、上記複数の領域の各
々に応じて異なる頂角θｔは、ファン４２の中 心軸Ｐを
通るグリル羽根２ａ，２ａ・・・に平行な線Ｘ−Ｘを基
準として、該基準となる線Ｘ−Ｘから相互に対称な方向
に離れるに従って大きくなるように構成されている。

【００１６】上記請求項１の発明のように、空気吹出領
域を、気流迎え角θａの異なる回転方向の複数の領域に
分割し、同分割された複数の空気吹出領域の各々に応じ
て上記鋸歯状部５の山部５ａ，５ａ・・・の頂角θｔを
異ならせるようにした場合、どのように領域を分けるか
が問題となる。

【００１７】一般に上記気流迎え角θａは、ファン４２
の中心軸Ｐを通り、グリル羽根２ａ，２ａ・・・に平行
な位置から離れるにつれて、次第に小さくなる。

【００１８】そこで、それに対応させて、上記頂角θｔ
を、当該ファン４２の中心軸Ｐを通るグリル羽根２ａ，
２ａ・・・に平行な線Ｘ−Ｘを基準として、該基準とな
る線から相互に対称な方向に離れるに従って大きくなる
ように構成し、ファン４２の中心軸Ｐを通り、グリル羽
根２ａ，２ａ・・・に平行な位置から離れるにつれて次
第に小さくなる同気流迎え角θａの変化に適切に対応し
た合理的な範囲で有効な圧損並びに剥離音の低減を図る
ようにしている。

【００１９】その結果、低コストで、可及的に有効な圧
損および剥離音の低減作用を実現することができるよう
になる。

【００２０】（３） 請求項３の発明さらに、 本願請求項３の発明の空気調和機用室外機は、
上記請求項１又は２の発明の構成において、頂角θｔ
を、気流迎え角θａに対応させて、（０．１４５７θａ
² −６．７５１θａ＋９０．８）＜（θｔ）＜（−０．
１２８６θａ ² −０．２４２９θａ＋１２６）の範囲と
して構成している。

【００２１】鋸歯状部５の山部５ａ，５ａ・・・の頂角
θｔを、上記請求項１又は２の発明 のように構成した場
合において、送風シミュレーションを行った結果による
と、当該頂角θｔは上記のような上限値と下限値の範囲
で有効であった。

【００２２】

【発明の効果】以上の結果、本願各発明の空気調和機用
室外機によると、空気吹出グリル全体のグリル羽根各部
における空気流の剥離を各々有効に抑制して、トータル
としての圧損および剥離音を有効に低減することが可能
となる。

【００２３】また、それにより、また省エネ性能、静音
性能も向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施の形態） 図１〜図９は、本願発明の実施の形態に係る空気調和機
用室外機の空気吹出グリル部およびその羽根構造と作用
を示している。

【００２５】図１および図２中、先ず符号１は、前述の
従来のものと略同様の外観構成を有する空気調和機用室
外機であり、この空気調和機用室外機１では、その美観
（見映え）性の向上を図るために、正面側空気吹出グリ
ル２の構造を図示のように左右方向のグリル羽根２ａ，
２ａ・・・と上下方向の支持部材２ｂ，２ｂ・・・より
なる格子状のものとしている。そして、該グリル羽根２
ａは、例えば図２〜図７に示すように、全体として従来
のものに比べて扁平な断面楕円形の翼形構造をなして形
成されており、前縁剥離を防止しつつ、ファンガイド４
１を介してファン４２から吹き出される空気の流れとの
干渉音および剥離によって生じる圧損と剥離音を低く抑
えることができるようにしている。一方、その前縁部３
ａは、その長手方向全体に亘って例えば図２，図３に示
すように鋸歯状部５に形成されている。

【００２６】そして、該鋸歯状部５は、例えば図２およ
び図４〜図７に示すように、その山部５ａ，５ａ・・・
の先端が表裏面方向にかけて所定の曲率を有したアール
面部に形成されている一方、同山部５ａ，５ａ・・・の
頂角θｔは、上記空気吹出グリル２のファン４２から吹
き出される空気吹出領域内の気流迎え角および領域位置
に応じて可及的に負圧面側の剥離を抑制することができ
る適切な値に形成されている。

【００２７】すなわち、ファン４２から吹き出される空
気吹出風は、前述のように、強い旋回成分を持っている
ので、図１３に示したように、空気吹出グリル２の空気
吹出領域内の領域位置に応じて異なる所定の気流迎え角
θａを持ってグリル羽根２ａ，２ａ・・・とぶつかるこ
とになり、それに起因して当該グリル羽根２ａ，２ａ・
・・の負圧面側（所定角θａでぶつかる風の方向に対し
て背面となる側）で剥離が生じて、圧損並びに剥離音を
引き起こす。

【００２８】したがって、上記のように各グリル羽根２
ａ，２ａ・・・の前縁３ａ，３ａ・・・に鋸歯状部５を
形成し、しかも同鋸歯状部５の山部５ａ，５ａ・・・の
頂角θｔを上記空気吹出領域における気流迎え角θａを
異にする領域位置に応じて適切な値となるように変える
ようにすると、その角度θｔに応じて、上記鋸歯状部５
の各山部５ａ，５ａ・・・の高さＨおよび各山部５ａ，
５ａ・・・間の谷部５ｂ，５ｂ・・・の幅Ｓおよび深さ
Ｈが適切に変わり、同適切な幅Ｓおよび深さＨの谷部５
ｂ，５ｂ・・・からスケールの小さい多数の縦渦がスム
ーズに発生して、上記グリル羽根２ａ，２ａ・・・の負
圧面から離れた所での流速の速い空気流を同グリル羽根
２ａ，２ａ・・・の負圧面近傍に効率良く引き寄せるこ
とができるようになり、同グリル羽根２ａ，２ａ・・・
の負圧面側での流れが剥離しにくくなって前述のような
圧損および剥離音が有効に低下するようになる。

【００２９】しかし、そのように空気吹出領域内の気流
迎え角θａを異にする領域位置に応じて頂角θｔを異な
らせると言っても、全てのグリル羽根２ａ，２ａ・・・
毎に異ならせるのは大変であるし、また隣接するグリル
羽根２ａ，２ａ・・・相互のものの間での気流迎え角θ
ａの違いは大きくはない。

【００３０】そこで、上記のように本来気流迎え角θａ
の相違する空気吹出領域を、例えば所定の相違レベル幅
の範囲で複数の領域に分割し、上記鋸歯状部５の山部５
ａ，５ａ・・・の頂角θｔを該分割された複数の領域グ
ループ毎に段階的に異ならせるようにして、合理的な範
囲で有効な圧損並びに剥離音の低減を図るようにするこ
とが望ましい。

【００３１】そのようにすると、低コストで、有効な圧
損および剥離音の低減作用を実現することができるよう
になる。

【００３２】一方、上記のような構造の空気吹出グリル
２では、ファン４２から吹出される旋回気流の旋回方向
とグリル羽根２ａ，２ａ・・・の関係から、図１に示す
ように、ファン４２の回転軸Ｐを通るグリル羽根２ａ，
２ａ・・・と垂直な線Ｙ−Ｙによって、その空気吹出領
域が気流方向を異にする左側領域と右側領域との二つの
空気吹出領域に分けられる。この左右２つの空気吹出領
域の内、今例えばファン４２が図１の矢印のように向か
って反時計方向に回転しているとすると、上記左側領域
では旋回気流がグリル羽根２ａ，２ａ・・・に対して上
方側から下方側に吹き降ろすことになる一方、上記右側
領域では旋回気流がグリル羽根２ａ，２ａ・・・に対し
て下方側から上方側に吹き上げることになる。つまり、
気流迎え角θａの方向が異なることになる。

【００３３】また、他方、上記空気吹出領域は上記ファ
ン４２の中心軸Ｐを通り、グリル羽根２ａ，２ａ・・・
に平行な線Ｘ−Ｘを中心として上方側領域と下方側領域
の２つの領域に区分することができ、この２つの領域で
は上記線Ｘ−Ｘを中心として上方側および下方側対称方
向に離れるに従って気流迎え角θａは小さくなる。

【００３４】したがって、上記吹き上げ、吹き下げ領域
を含めて上述の空気吹出領域を図示の如くＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆの領域に６分割して見ると、その気流方向お
よび迎え角θａが、Ａ，Ｃ領域では図４、Ｂ領域では図
５、Ｄ，Ｆ領域では図６、Ｅ領域では図７の各々に示す
ようになり、グリル羽根２ａ，２ａ・・・側から見た気
流迎え角θａは、Ｂ，Ｅ領域が最も大きく、Ａ，Ｆ領域
やＣ，Ｄ領域では小さい。

【００３５】そこで、これらのＡ〜Ｆ複数の領域の各々
に対応させて、上述の如く適切に頂角θｔを異ならせる
が、その場合、上記Ｂ，Ｅ、Ａ，Ｆ、Ｃ，Ｄ各領域に応
じて設定される頂角θｔは、上記ファン４２の中心軸Ｐ
を通り、グリル羽根２ａ，２ａ・・・に平行な線Ｘ−Ｘ
を基準として、該基準となる線Ｘ−Ｘから相互に対称な
方向に離れるに従って大きくなるようにして、有効な圧
損並びに剥離音の低減を図る。

【００３６】このようにすると、低コストで、有効な圧
損および剥離音の低減作用を実現することができる。

【００３７】今、以上の作用効果を確認するために、上
記グリル羽根２ａの上述した山部５ａ，５ａ・・・の頂
角θｔが、例えば１５°，３０°，６０°，９０°，１
２０°の５種類のグリル羽根サンプルを作成し、それら
の各々を気流迎え角θａ＝０°〜２５°の範囲において
５°間隔で圧損の小ささを示す揚抗係数（ＣＬ／ＣＤ）
を測定し、それらと鋸歯状部５を形成しないグリル羽根
（θｔ＝１８０°）の揚抗係数（ＣＬ／ＣＤ）との差を
計算すると、例えば図８のようになった。そして、この
図８の結果を基に気流迎え角θａに対応した有効な頂角
θｔの範囲を決定すると図９のようになることが見出さ
れた。

【００３８】この結果は、その上限値をθｔ＝−０．１
２８６θａ²−０．２４２９θａ＋１２６で近似するこ
とができ、またその下限値をθｔ＝０．１４５７θａ²
−６．７５１θａ＋９０．８で近似することができる。

【００３９】したがって、上記頂角θｔは、上記のよう
な上限値と下限値の範囲（０．１４５７θａ²−６．７
５１θａ＋９０．８）＜（θｔ）＜（−０．１２８６θ
ａ²−０．２４２９θａ＋１２６）で有効であると判断
される。

【００４０】したがって、これらのデータを基に例えば
気流迎え角θａの異なる領域を、その所定相違レベルの
範囲で複数の領域に分割（例えば一例として０〜１０
°，１１〜１５°，１６〜２０°，２１〜２５°，２５
〜３０°等）し、それらの各領域に適した最適頂角θｔ
を設定するようにすれば、上述の如く有効に圧損および
剥離音を低減することができることが明らかである。

【００４１】なお、以上の場合、鋸歯状部５の形成に当
っては、上記グリル羽根２ａ，２ａ・・・の翼弦長Ｌを
考慮してなされることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る空気調和機用室外
機の構造を示す正面図である。

【図２】同室外機のグリル羽根部分の拡大斜視図であ
る。

【図３】同室外機のグリル羽根部分の詳細な構造を示す
拡大平面図である。

【図４】同グリル羽根の図１中のＡ，Ｃ部における断面
図（図３のＡ−Ａ）である。

【図５】同グリル羽根の図１中のＤ，Ｆ部における断面
図（図３のＡ−Ａ）である。

【図６】同グリル羽根の図１中のＢ部における断面図
（図３のＡ−Ａ）である。

【図７】同グリル羽根の図１中のＣ部における断面図
（図３のＡ−Ａ）である。

【図８】同グリル羽根の頂角を異にするサンプル例の所
定気流迎え角θａ毎における揚抗係数ＣＬ／ＣＤを従来
の鋸歯状部がない場合との差で示す特性図である。

【図９】同グリル羽根の気流迎え角θａに対する鋸歯状
部の山部の有効な頂角θｔの範囲を示す特性図である。

【図１０】従来の空気調和機用室外機及びその空気吹出
グリル部の構造を示す正面図である。

【図１１】同室外機及び空気吹出グリル部の断面図であ
る。

【図１２】同室外機の空気吹出グリル部におけるグリル
羽根の平面図である。

【図１３】同グリル羽根の断面図（図１２のＢ−Ｂ）で
ある。

【図１４】従来例の改良例の平面図である。

【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

１は空気調和機用室外機、２は空気吹出グリル、２ａは
グリル羽根、３ａは前縁部、３ｂは後縁部、５は鋸歯状
部、５ａは山部、５ｂは谷部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−281499（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−7982（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−153342（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−176847（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−40693（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開711925（ＥＰ，Ａ １) 仏国特許出願公開2277257（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 5/00 F24F 13/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファン（４２）からの空気が吹き出され
   る室外機ケーシング（１）の格子状の空気吹出グリル
   （２）を構成するグリル羽根（２ａ），（２ａ）・・・
   の前縁（３ａ），（３ａ）・・・に鋸歯状部（５）を形
   成するとともに、同空気吹出グリル（２）の空気吹出領
   域を、気流迎え角（θａ）の異なる複数の領域に分割
   し、上記鋸歯状部（５）の山部（５ａ），（５ａ）・・
   ・の頂角（θｔ）を、該気流迎え角（θａ）を異にする
   複数の領域の各々に応じて異ならせたことを特徴とする
   空気調和機用室外機。
2. 【請求項２】 複数の領域の各々に応じて異なる頂角
   （θｔ）は、ファン（４２）の中心軸（Ｐ）を通るグリ
   ル羽根（２ａ），（２ａ）・・・に平行な線（Ｘ−Ｘ）
   を基準として、該基準となる線（Ｘ−Ｘ）から相互に対
   称な方向に離れるに従って大きくなるように構成されて
   いることを特徴とする 請求項１記載の空気調和機用室外
   機。
3. 【請求項３】 頂角（θｔ）を、気流迎え角（θａ）に
   対応させて、 （０．１４５７θａ ² −６．７５１θａ＋９０．８）＜
   （θｔ）＜（−０．１２８６θａ ² −０．２４２９θａ
   ＋１２６）の範囲としたことを特徴とする 請求項１又は
   ２記載の空気調和機用室外機。