JPH10267380A - 空気調和装置及び天井埋め込み形空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平吹き出し時の天井面の汚れの防止と、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。 【解決手段】 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、
この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板と、
この風向制御板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。

Description

【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７−３
２４８０２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、この発明における空気調和装置は、室内の空気を吸
い込む吸い込み口が近傍に形成され、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、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、かつ空調空気の
吹き出し方向が取り付け面直角方向の場合、端部におけ
る空調空気の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、風向制御板全体の
動きとは独立して駆動可能な構成とした。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】また、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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】

【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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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１
４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。

【００２７】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。

【００２８】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１
９と両端部２０の３部品に分かれている。

【００２９】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。

【００３０】両端部２０は、水平吹き出し時は中央部１
９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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】

【発明の効果】この発明によれば、空調空気の吹き出し
方向が空気調和装置の取り付け面方向の場合に、取り付
け面の汚れを発生させずに吹き出しの向きを従来より取
り付け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取り付け面直角方向の場
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。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内の空気を吸い込む吸い込み口が近傍
   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、かつ前記空
   調空気の吹き出し方向が前記取り付け面直角方向の場
   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空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記風向偏向手段を、前記風向制御板全
   体の動きとは独立して駆動可能な構成としたことを特徴
   とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 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記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 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
   空気調和装置。
5. 【請求項５】 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。
6. 【請求項６】 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。
7. 【請求項７】 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６記載の空気調和装置。
8. 【請求項８】 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６記載の空気調和装置。
9. 【請求項９】 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６記載の空気調和装置。