JP2004108724A

JP2004108724A - 窓用空気調和機の構造

Info

Publication number: JP2004108724A
Application number: JP2002274778A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Inagaki; 稲垣　能祥; Suketsugu Yamamoto; 山本　祐嗣
Original assignee: Toyotomi Kogyo Co Ltd; Toyotomi Co Ltd
Current assignee: Toyotomi Kogyo Co Ltd; Toyotomi Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP4023271B2

Abstract

【目的】窓用空気調和機の冷房能力の向上を図る為の構造に関する。
【構成】枠体１内の室外側に配置したコンデンサ２と、枠体１内の室内側に配置したエバポレータ３とを備え、枠体１の前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とを並設し、エバポレータ３から空気吹出口４に至る空気流路６には送風ファン７を、空気吹出口４にはルーバー４ａを備える。枠体１の前面１ａは側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、空気吹出口４が枠体１の前方を向くように設け、空気吸込口５が側板１ｂ側を向くように設け、空気吹出口４と空気吸込口５とを所定角度傾斜して配置することで、ルーバー４ａの吹出角度を空気吸込口５側にも向けることができるようにした。この為、枠体１の取付位置に関わらず室内の中央に向けて送風することができ、均一な冷房効果を得ることができる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は窓に取付けて使用する窓用空気調和機の冷房能力を高める構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
窓用空気調和機は枠体内にエバポレータ・コンデンサ・コンプレッサ等よりなる冷凍サイクルを備え、枠体内は窓の室内・外を境に前後に仕切られており、室外側にコンデンサを、室内側にエバポレータを配置し、送風ファンによって空気吸込口から枠体内に送られた室内空気がエバポレータを通過する時に冷却され、冷却された室内空気を空気吹出口から室内に戻すことによって、室内の空気調和を行なっている。
【０００３】
そして、空気吹出口には回転式のルーバーを備えており、ルーバーを任意の方向に向けることで送風ファンの吹出方向を変更できる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一般的な窓用空気調和機は縦長の枠体の前面に空気吹出口と空気吸込口とが並設され、枠体の前方の室内空気を吸込み、枠体の前方に向かって冷風を吹出す構造であるから、空気吹出口から吹出す冷風が空気吸込口の前方に送られると室内空気と一緒に空気吸込口から吸込まれ、冷房能力を低下させてしまうから、冷風が空気吸込口の前方へ向かって吹出さないよう、ルーバーの吹出方向が制限されていた。
【０００５】
また、空気吹出口は枠体の前面の片側に寄せて配置されているから、空気調和機を窓に取付けた時に空気吹出口が壁に近い側に位置した場合は、冷風の吹出方向を壁側にしか変更できないので、冷風を室内の中央に向けて吹出すことができず、均一な冷房効果を得ることができなくなってしまうものであった。
【０００６】
また、枠体内のエバポレータは空気吸込口の横幅いっぱいに配置され、送風ファンは空気吹出口側に寄せて配置されているから、送風ファンから最も遠い部分ではエバポレータを通過する室内空気がエバポレータのフィンの向きに対して斜めに流れ、この部分では空気の流れが妨げられて熱交換効率を低下させており、期待した冷房能力を発揮できないものであった。
【０００７】
更に、エバポレータの横幅を広げても冷房能力の向上が難しいことから、冷房能力を得るためにはエバポレータが上下方向に大きい形状となり、枠体形状も上下に大きいものとなってしまうから、小型の窓にも対応できる枠体形状の空気調和機の要求がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１内にコンデンサ２とエバポレータ３とを備え、枠体１の室外側にコンデンサ２を、枠体１の室内側にエバポレータ３を配置し、枠体１の前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とを並設すると共に、前記エバポレータ３から空気吹出口４に至る空気流路６には送風ファン７を設け、空気吹出口４にはルーバー４ａを備えた窓用空気調和機において、枠体１の前面１ａは側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、かつ、前記空気吹出口４は枠体１の前方を向くように形成し、前記空気吸込口５は枠体１の側板１ｂ側を向くように前面１ａに沿って形成し、枠体１の前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とが所定角度傾斜して配置されたものである。
【０００９】
また、前記エバポレータ３を空気吸込口５に沿って傾斜して配置したから、エバポレータ３を通過する室内空気がエバポレータ３のフィンに沿って流れやすくなり、熱交換効率が向上したものである。
【００１０】
また、前記エバポレータ３は枠体１内の片側もしくは両側に寄せて配置した横幅の短いエバポレータ３ａ・３ｂで構成し、前記空気吸込口５をエバポレータ３ａ・３ｂの前方の前面１ａに設けると共に、前記空気流路６は送風ファン７よりも下流を前面１ａの中央に向けて形成し、前記空気吹出口４を空気流路６の前方の前面１ａの中央に設けたから、送風ファン７の風を枠体１の中央から吹出す構造が実現できたものである。
【００１１】
更に、前記エバポレータ３は前面１ａと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ａと、側板１ｂと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ｂとで構成し、前記空気吸込口５をエバポレータ３ａの前方の前面１ａとエバポレータ３ｂの側方の側板１ｂとに設けると共に、前記空気流路６は送風ファン７よりも下流を前面１ａの中央に向けて形成し、前記空気吹出口４を空気流路６の前方の前面１ａの中央に設けたものでは、エバポレータ３ａ・３ｂが送風ファン７を囲むように配置されるので、室内空気がエバポレータ３を通過しやすくなり、更に熱交換効率を向上できたものである。
【００１２】
また、前記エバポレータ３ｂと枠体１の側板１ｂとの間には空気流入間隙８を形成し、該空気流入間隙８は前方が枠体１の前面１ａの空気吸込口５と連通し、空気吸込口５から流入した室内空気の一部が空気流入間隙８からエバポレータ３ｂに送られるようにしたから、側板１ｂ側に位置するエバポレータ３ｂにも確実に空気を送ることができるものである。
【００１３】
【作用】
送風ファン７によって枠体１の前面１ａの空気吸込口５から吸込まれた室内空気はエバポレータ３を通過して冷却され、枠体１の前面１ａの空気吹出口４から冷風となって室内に吹出している。
【００１４】
この発明では、枠体１の前面１ａを側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、空気吹出口４を枠体１の前方に、空気吸込口５を枠体１の側板１ｂ側を向くように形成したもので、前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とが所定角度傾斜するように配置されているから、ルーバー４ａの吹出角度を空気吸込口５の傾斜分だけ広げても、空気吹出口４から吹出す冷風と空気吸込口５に向かう室内空気とが交わることはなく、枠体１の中央側へも送風できるものとなった。
【００１５】
また、エバポレータ３を空気吸込口５に沿って傾斜して配置すれば、エバポレータ３を通過する室内空気の流れがスムーズになり、熱交換効率を向上させることができるものとなった。
【００１６】
また、エバポレータ３を横幅を短くしたエバポレータ３ａ・３ｂで構成し、該エバポレータ３ａ・３ｂを枠体１内の片側もしくは両側に寄せて配置することで枠体１内の中央にスペースができるから、送風ファン７よりも下流の空気流路６を枠体１の前面１ａの中央に向け、空気吹出口４を前面１ａの中央に設けることができ、空気調和機を壁際に取付けたときでも冷風が壁から離れた位置に吹出すから、室内の中央に向けて送風しやすくなり、冷房効果を高めることができた。
【００１７】
更に、エバポレータ３ａを枠体１の前面１ａと送風ファン７との間に配置し、エバポレータ３ｂを側板１ｂと送風ファン７との間に配置したものでは、エバポレータ３ａ・３ｂが送風ファン７の周囲を囲むように配置されるから、室内空気はエバポレータ３ａ・３ｂをスムーズに通過することができ、熱交換効率を向上することができた。
【００１８】
また、エバポレータ３ｂと側板１ｂとの間に空気流入間隙８を形成し、前面１ａ側の空気吸込口５を通過した室内空気の一部が空気流入間隙８に向かうようにしたから、側板１ｂ側の空気吸込口５が閉塞されてもエバポレータ３ｂに空気を送ることができる。
【００１９】
【実施例】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は空気調和機の枠体、２は枠体１内に設けたコンデンサ、３はエバポレータであり、図示しない圧縮機とコンデンサ２とエバポレータ３とで冷凍サイクルを構成している。
【００２０】
９は枠体１内を室外側と室内側に区画する仕切板であり、空気調和機は窓の室内・外を境にして取付けられ、室外側にコンデンサ２が、室内側にエバポレータ３が配置されている。
【００２１】
１０は枠体１の背面１ｃに設けた室外側の空気排出口、１１は枠体１の背面１ｃに空気排出口１０と並設した空気取入口、１２は空気取入口１１と空気排出口１０とを連通する空気流路、１３は空気流路１２内に設けた室外ファンであり、空気取入口１１はコンデンサ２の背面に位置しており、室外ファン１３によって空気取入口１１から吸込まれた室外空気はコンデンサ２を通過する時に高温高圧の冷媒を冷却し、高温となって空気排出口１０から排出される。
【００２２】
４は枠体１の前面１ａに設けた縦長の空気吹出口、５は枠体１の前面１ａに空気吹出口４と並設した空気吸込口、６は空気吸込口５と空気吹出口４とを連通する空気流路、７は空気流路５に設けた送風ファンであり、空気吸込口５はエバポレータ３の前方に位置しており、送風ファン７によって空気吸込口５から吸込まれた室内空気はエバポレータ３で冷却され、空気吹出口４から冷風となって室内に吹出している。
【００２３】
４ａは空気吹出口４に設けたルーバーであり、該ルーバー４ａは回動可能に軸支され、ルーバー４ａの角度を変えることによって空気吹出口４から吹出す冷風の吹出方向を変更することができるようになっている。
【００２４】
上記のように空気吹出口４と空気吸込口５とが枠体１の前面１ａに並設された構成では、空気吹出口４から吹出した冷風が室内空気と一緒に空気吸込口５に吸込まれやすいから、空気吹出口４から吹出す冷風が空気吸込口５のある枠体１の中央側に向かわないようにルーバー４ａの吹出方向が制限され、空気吹出口４の前方から側板１ｂ側の間の狭い範囲にしか送風できないようになっていた。
【００２５】
この為、空気吹出口４が壁側に位置したときには、ルーバー４ａを枠体１の中央側に向けることができないから、冷風を室内の中央に送ることができなくなり、室内を均一に冷却することができなくなってしまう欠点があった。
【００２６】
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１の前面１ａを側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、空気吹出口４を枠体１の前方に向くように設け、空気吸込口５を枠体１の側板１ｂ側に向くように前面１ａに沿って設けることで、枠体１の前面１ａの空気吹出口４と空気吸込口５とを所定角度傾斜した状態で配置したものである。
【００２７】
図に示す実施例は前面１ａを傾斜した形状で構成したものであり、送風ファン７を運転すると、空気吸込口５の前方、即ち枠体１の側板１ｂ側の斜め前方の室内空気を吸込むから、空気吹出口４から吹出す冷風の吹出方向を空気吸込口５が傾斜した分だけ広げても、空気吹出口４から吹出した冷風と空気吸込口５に向かう室内空気とが交わることがなくなった。
【００２８】
この為、ルーバー４ａの吹出方向を空気吸込口５が傾斜した角度分だけ空気吸込口５側に向けることができ、空気吸込口５側にも冷風を吹出す構造が実現できた。そして、空気吹出口４が壁側に位置したときでも室内の中央に向かって送風することが可能となり、室内を均一に冷房することができるものとなった。
【００２９】
また、従来の空気吹出口４と空気吸込口５とを枠体１の前面１ａに並設した構造では、送風ファン７から最も離れた部分を通過する空気がエバポレータ３のフィンの向きに対して斜めに流れる為に熱交換効率を低下させていたが、この発明では、傾斜した空気吸込口５に沿って枠体１内のエバポレータ３も傾斜するように配置したから、エバポレータ３を通過する室内空気がエバポレータ３のフィンに沿って流れやすくなり、送風ファン７から離れた位置でも熱交換して、熱交換効率を向上することができるものとなった。
【００３０】
ところで、冷風を室内の中央に向けるには前面１ａの傾斜を大きくしてルーバー４ａの吹出角度をできるだけ広げる必要があるが、空気吹出口４が枠体１の側板１ｂ側に位置する構造では、前面１ａの傾斜を大きくすると枠体１の前方への張り出しが大きくなる。また、ルーバー４ａを横に向けすぎると空気吹出口４から吹出す冷風の流れを妨げやすくなるから、前面１ａの傾斜角度には限界がある。
【００３１】
この発明の実施例を示す図１において、３ａ・３ｂは横幅を短くしたエバポレータであり、該エバポレータ３ａ・３ｂは前後に重ねて枠体１内の側板１ｂ側に寄せて配置しており、枠体１の前面１ａはエバポレータ３ａ・３ｂの前方を傾斜し、空気吸込口５を傾斜した前面１ａに設けている。
【００３２】
このようにエバポレータ３ａ・３ｂを重ねて配置したことで冷房能力を維持したまま横幅の短いエバポレータが構成できるから、枠体１内の中央にスペースができ、また、エバポレータ３ａ・３ｂの前方の空気吸込口５も前面１ａの中央までは届かないから、送風ファン７よりも下流側の空気流路６を枠体１内の中央に形成し、空気吹出口４を前面１ａの中央に設けることができ、冷風を枠体１の中央から吹出す構造が実現できた。
【００３３】
この為、枠体１を壁側に取付けた場合でも、冷風は壁から少し離れた位置に吹出すから、ルーバー４ａの向きを大きく変えなくても室内の中央に向けて送風することができるものとなり、前面１ａの傾斜を大きくつける必要がなく、前方への張り出しを抑えることができる。また、ルーバー４ａの吹出角度を少なくできることで空気の流れを妨げることなく送風できるから、吹出方向を室内の中央に向けたときも冷風を遠くまで届かせることができ、室内を均一に冷房しやすくなった。
【００３４】
また、図２に示す他の実施例では、エバポレータ３ａ・３ｂを枠体１内の両側に配置したものであり、エバポレータ３ａ・３ｂを夫々枠体１の側板１ｂ側に寄せて配置することで枠体１内の中央付近にスペースができ、枠体１の前面１ａはエバポレータ３ａ・３ｂの前方が傾斜するように設け、空気吸込口５を前面１ａの両側の傾斜した部分に設けている。
【００３５】
そして、前面１ａの両側の空気吸込口５から形成した空気流路６を枠体１内の送風ファン７付近で合流し、送風ファン７よりも下流を枠体１内の中央にできたスペースに向けて形成し、空気吹出口４を枠体１の前面１ａの中央付近に設けることができたから、この構成によっても冷風を枠体１の中央から吹出す構造が実現できた。
【００３６】
更に、図３に示す他の実施例では、エバポレータ３ａを枠体１の前面１ａと送風ファン７との間に配置し、エバポレータ３ｂを枠体１の側板１ｂと送風ファン７との間に配置したものであり、エバポレータ３ａの前方の枠体１の前面１ａと、エバポレータ３ｂの側方の側板１ｂとに空気吸込口５を設けている。
【００３７】
このように枠体１の側板１ｂに沿って縦方向にもエバポレータ３ｂを配置したことで、エバポレータ３ａを短くして枠体１内の中央よりも側板１ｂ側に位置させることができるから、送風ファン７より下流側の空気流路６を枠体１の前面１ａの中央に形成し、空気吹出口４を枠体１の前面１ａの中央付近に設けることができた。
【００３８】
そして、この構造であれば、エバポレータ３ａ・３ｂが送風ファン３の周囲を囲むように配置されるから、送風ファン７によってエバポレータ３ａ・３ｂを通過する室内空気がよりスムーズに流れやすくなり、熱交換効率が更に向上できるものとなった。
【００３９】
また、空気吸込口５を枠体１の側板１ｂに設けた構造では、空気吸込口５が壁のすぐ横に位置したときや、窓に取付けたカーテンを巻き込んで空気吸込口５が閉塞されたときは、エバポレータ３ｂに送られる空気量が減少して期待した冷房能力が発揮できなくなることがある。
【００４０】
この対策として、８はエバポレータ３ｂと枠体１の側板１ｂとの間に形成した空気流入間隙であり、空気流入間隙８の前方は前面１ａの側板１ｂに近い空気吸込口５に連通しており、空気吸込口５から流入した空気の一部が空気流入間隙８に向かい、エバポレータ３ｂに送られるようにしたから、側板１ｂに設けた空気吸込口５が閉塞されても、確実にエバポレータ３ｂに空気を送ることができるものとなった。
【００４１】
尚、上記構成において、エバポレータ３ａ・３ｂを枠体１の前板１ａと側板１ｂに沿って湾曲しながら連続した一体のエバポレータ３で構成しても良く、このような一体のエバポレータ３であれば、部品点数を少なくできると共に、冷媒配管の接続や枠体１への取付けが簡単にできるものとなる。
【００４２】
また、熱交換効率が向上したことによってエバポレータ３の小型化が可能となり、エバポレータ３の上下方向の長さを短くすれば、枠体１の上下方向も短くできるから、従来取付けが不可能であった高さ方向の短い窓にも対応することができるものとなった。
【００４３】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、エバポレータ３の前方に位置する枠体１の前面１ａを側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、枠体１の前面１ａの空気吹出口４と空気吸込口５とが所定角度傾斜するように配置したものであり、空気吸込口５が傾斜した分だけ枠体１の斜め前方の室内空気を吸込むことができ、ルーバー４ａの吹出角度を空気吸込口５側に広げても冷風が空気吸込口５に向かうことはなくなったから、冷房能力を低下させることなく冷風の吹出範囲を広げることができ、使い勝手を向上することができた。
【００４４】
そして、空気調和機を取付けたときに空気吹出口４が壁側になった場合でも、ルーバー４ａを枠体１の中央側に向けることができ、冷風を室内の中央に向けて吹出すことが可能となったから、空気調和機の取付位置に関わらず均一な冷房効果を得ることができるものとなった。
【００４５】
また、枠体１内のエバポレータ３を空気吸込口５に沿って傾斜するように配置することで、エバポレータ３を通過する室内空気がエバポレータ３のフィンに沿って流れやすくなるから、エバポレータ３の全体で熱交換しやすくなり、熱交換効率を向上できるものとなった。
【００４６】
また、エバポレータ３を複数のエバポレータ３ａ・３ｂで構成し、枠体１内の片側もしくは両側の側板１ｂに寄せて配置することで、エバポレータ３の横幅寸法が短くなって枠体１内の中央にスペースができ、空気吹出口４を枠体１の前面１ａの中央に設けることができたから、枠体１の中央から冷風を吹出す構造が実現できた。
【００４７】
この為、空気調和機の取付位置に関わらず空気吹出口４は常に壁から離れて位置し、冷風は壁から離れた位置に吹出すことができるから、ルーバー４ａの吹出方向を大きく変えなくても室内の中央付近に向けて送風できる構造となり、冷風の流れを妨げることなく遠くまで届かせることができるから、より均一な冷房効果を得ることができるものとなった。
【００４８】
また、ルーバー４ａの吹出角度が少なくても室内の中央に向けて送風できることで、前面１ａを大きく傾斜する必要がなくなるから、枠体１の前方への張り出しを抑えることができる。
【００４９】
また、エバポレータ３を枠体１の前面１ａと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ａと、枠体１の側板１ｂと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ｂとで構成したものでは、空気吹出口４を枠体１の前面１ａの中央に設けることができると共に、エバポレータ３ａ・３ｂが送風ファン７の周囲を囲むように配置されることによって、エバポレータ３の全体を使って熱交換を行なうことができるようになったから、熱交換効率を更に向上することができるものとなった。
【００５０】
また、枠体１の側板１ｂとエバポレータ３ｂとの間には枠体１の前面１ａの空気吸込口５と連通する空気流入間隙８を形成し、空気吸込口５から吸込まれた室内空気の一部を空気流入間隙８からエバポレータ３ｂに送られるようにしたから、空気吸込口５が壁近くに位置したときやカーテン等によって閉塞されたときでも確実にエバポレータ３ｂに空気を送ることができ、熱交換効率を低下させることなく使用できるものとなった。
【００５１】
更に、熱交換効率の向上によってエバポレータ３の上下方向の小型化が可能となり、枠体１の上下方向の長さを短くすることで、従来取付けできなかった高さの窓にも対応できるものとなったから、使用可能範囲が広がって空気調和機を希望する場所へ設置しやすくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す窓用空気調和機の横断面図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す窓用空気調和機の横断面図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す窓用空気調和機の横断面図である。
【図４】図３に示す実施例の他の実施例を示す窓用空気調和機の横断面図である。
【符号の説明】
１　　枠体
１ａ　前面
１ｂ　側板
２　　コンデンサ
３　　エバポレータ
３ａ　エバポレータ
３ｂ　エバポレータ
４　　空気吹出口
４ａ　ルーバー
５　　空気吸込口
６　　空気流路
７　　送風ファン
８　　空気流入間隙

Claims

枠体１内にコンデンサ２とエバポレータ３とを備え、
枠体１の室外側にコンデンサ２を、枠体１の室内側にエバポレータ３を配置し、枠体１の前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とを並設すると共に、
前記エバポレータ３から空気吹出口４に至る空気流路６には送風ファン７を設け、空気吹出口４にはルーバー４ａを備えた窓用空気調和機において、
枠体１の前面１ａは側板１ｂ側が後方に向かって傾斜もしくは湾曲した形状で構成し、
かつ、前記空気吹出口４は枠体１の前方を向くように形成し、前記空気吸込口５は枠体１の側板１ｂ側を向くように前面１ａに沿って形成し、
枠体１の前面１ａには空気吹出口４と空気吸込口５とが所定角度傾斜して配置されたことを特徴とする窓用空気調和機の構造。
前記エバポレータ３を空気吸込口５に沿って傾斜して配置したことを特徴とする請求項１記載の窓用空気調和機の構造。
前記エバポレータ３は枠体１内の片側もしくは両側に寄せて配置した横幅の短いエバポレータ３ａ・３ｂで構成し、
前記空気吸込口５をエバポレータ３ａ・３ｂの前方の前面１ａに設けると共に、前記空気流路６は送風ファン７よりも下流を前面１ａの中央に向けて形成し、前記空気吹出口４を空気流路６の前方の前面１ａの中央に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の窓用空気調和機の構造。
前記エバポレータ３は前面１ａと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ａと、側板１ｂと送風ファン７との間に配置したエバポレータ３ｂとで構成し、
前記空気吸込口５をエバポレータ３ａの前方の前面１ａとエバポレータ３ｂの側方の側板１ｂとに設けると共に、
前記空気流路６は送風ファン７よりも下流を前面１ａの中央に向けて形成し、前記空気吹出口４を空気流路６の前方の前面１ａの中央に設けたことを特徴とする請求項１に記載の窓用空気調和機の構造。
前記エバポレータ３ｂと枠体１の側板１ｂとの間には空気流入間隙８を形成し、該空気流入間隙８は前方が枠体１の前面１ａの空気吸込口５と連通し、空気吸込口５から流入した室内空気の一部が空気流入間隙８からエバポレータ３ｂに送られることを特徴とする請求項４に記載の窓用空気調和機の構造。