JP2004183935A

JP2004183935A - ウインド型ルームエアコン

Info

Publication number: JP2004183935A
Application number: JP2002349350A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Takada; 芳廣高田; Kazuo Odate; 一夫大舘; Yasushi Shigenaga; 康繁永; Yutaka Maruyama; 裕丸山; Yutaka Yoshida; 吉田　　裕
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】室内外ユニットが一体となっているウインド型ルームエアコンに関して、特に室内側ユニットの性能向上のために、ユニット寸法、騒音は従前通りで熱交換器の実装前面面積を向上させて、高風量・高ＣＯＰ化を実現する。
【解決手段】ユニット前面のエアコン操作用電源スイッチ、運転強度切り替えスイッチが収納されている電気品箱（２２）形状を操作部よりも狭い幅となる部分を形成し、ここに熱交換器（１２）（１３）を配置することで、熱交換器（１２）（１３）の高さ寸法を長くすることができ、熱交換面積を拡大することができる。また、熱交換器（１２）（１３）の吸い込み面をファンの回転軸と直角としないようにする（ユニットに対して斜めにする）ことで、熱交換器の実装前面面積を向上させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内、室外サイクルと圧縮機が１つのユニットに装備されているウインド型ルームエアコンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷房専用空調機器として、ウインド型ルームエアコンは海外、特に香港、マレーシア、シンガポール、台湾等の国で広く普及している。その構造は実開昭５９−１８２１４号公報（特許文献１）、特開平１１−３２５５０５号公報（特許文献２）に示されているように、室内外の熱交換器や絞り装置等のサイクル部品が１つのユニット内に圧縮機と共に収納されている。特に、その室内側のユニット構造について説明する。
【０００３】
ユニット前面にはグリルが配置され、このグリルの裏側にフィルタが設けられている。このフィルタの裏面には熱交換器が配設され、この熱交換器の吸い込み面と直角になるように回転軸が配置されたファン（遠心ファン）が設けられている。ファンが回転駆動されると、グリル、フィルタを介して室内の空気が吸込まれ、熱交換器に至る。この熱交換器によって室内の空気と伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。これにより室内の空気は冷却され、冷媒は温度が上昇する。熱交換器を通過した空気はファンに至り、ファン作用によって昇圧して、ファン軸と直角方向に排出され、ユニットの左右に吹き出させるための吹き出しケーシングを通過して、横、縦風向板を介してユニット前面から室内に吹き出される。
【０００４】
すなわち、この種のウインド型ルームエアコンは、前面から室内空気を吸い込み、ファンで昇圧してユニット前面に設けられた左右の吹き出し口から冷却された風を吹き出す構造となっている。さらに、熱交換器の吸い込み面がファンの回転軸と直角になっている。また、室内、外のファンを駆動するモータは１つで、一方に室内側ファン、他端側に室外ファンを装着するために、実装効果が最も高いようにモータ軸はユニットの奥行き方向に平行となっている。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５９−１８２１４号公報（第４図乃至第６図）
【特許文献２】
特開平１１−３２５５０５号公報（図１乃至図６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近世界的に地球温暖化抑制の方向性が示され、特に消費電力量の多いルームエアコンでも高ＣＯＰ、省電力化が重要な課題となってきている。室内、外ユニットが一体となっているウインド型ルームエアコンでも、高ＣＯＰ化は重要であり、これを実現するには、熱交換器の前面面積（吸込み面を形成する面でフィンとは略直角となる）の向上、ファン風量の向上が必要である。また、ユニットのコンパクト性も比較的狭い据え付け面積を持つウインド型で求められる条件である。さらに高風量、コンパクト性は他方騒音が高くなるという問題がある。
【０００７】
上記特許文献１及び２は、外形寸法を変えずに高ＣＯＰ化を図ることについて配慮されていない。
【０００８】
また、特許文献２図２乃至図４に示されているように左右いずれか一方の吹出し口下部には前面に操作用のつまみが設けられた電気品収納箱が設けられている。図１１乃至図１３を参照すると熱交換器と電気品収納箱とは干渉しないように熱交換器下面よりも下部に電気品収納箱が設けられている。
【０００９】
この構造では、熱交換器の前面面積を増大させるため、熱交換器を大きくしようとしても熱交換器の横方向は通風路によって規制され、下方向は電気品収納箱によって規制されているためこれ以上熱交換器前面面積を拡大することはできないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、前面から吸い込み、前面の少なくとも左右から冷房風を吹き出すウインド型ルームエアコンにおいて、熱交換器の実装前面面積を向上させることで、騒音を上昇させることなくファン風量を増加させて高ＣＯＰ化を図ることが可能なウインド型ルームエアコンを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、前記電気品箱を前面操作部が設けられた部分の幅よりも狭い幅の部分を有するように形成し、この狭い幅の部分に前記室内熱交換器の一端を配置することによって達成される。
【００１２】
また、上記目的は、ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、ユニット前面から見たとき、前記電気品箱の操作部の奥に前記室内熱交換器の一部が配置されるような位置関係となるように前記電気品箱及び前記室内熱交換器を配置することによって達成される。
【００１３】
また、上記目的は、ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、前記室内熱交換器の吸い込み面とファンの回転軸のなす角度を直角からずらすように前記室内熱交換器を配置し、前記電気品箱を前面操作部が設けられた部分の幅よりも狭い幅の部分を有するように形成し、この狭い幅の部分に前記室内熱交換器の一端を配置することによって達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の１実施例を示す。図１は本実施例に係るウインド型ルームエアコンの平面断面図で上から見た図である。ユニットシャーシ（１７）内に圧縮機（１４）、両軸のファンモータ（１６）、その一端に軸流タイプの室外ファン（１８）、室外吹き出し流路室（２０）、下流側に室外熱交換器（１５）を配し、モータ軸（１９）の他端には、ファン心板（７）とファン羽根（８）で構成する遠心タイプの室内ファンが付いている。室内ファンが回転すると前面グリル（１）、フィルタ（２）を通過した室内空気は、吸い込み流路室（１３）内に装着された室内熱交換器（１２）に至る。室内熱交換器（１２）にて冷却された空気は、室内ファンにファン軸方向から流入して昇圧されてファン軸と直角の方向（ファンの径方向）に吹き出される。そして、ノーズ（６）、（１１）ユニットの両端に分離されて、断熱材（９）で形成されるケーシング（５）、（１０）を通過して風向を変えるための横風向板（４）、縦風向板（３）を介して吹き出し口（２１）に至り、再度ユニット前面から室内に吹き出される。
【００１５】
本実施例においては、室内熱交換器（１２）をユニットの奥行き方向にほぼ平行なモータ軸（１９）に対して直角ではなく傾くように配置した。
【００１６】
従来のウインド型ルームエアコンは、前面中央部から吸い込み、前面であって両側吹き出しとなっており、さらに室内熱交換器をユニットの奥行き方向にほぼ平行なモータ軸に対して直角に設置しているため、実装可能な熱交換器前面幅は両側吹き出し口部分、断熱材部分の存在によって、ユニット幅に比べてその５０％にも満たないものであった。
【００１７】
しかし、本実施例においては、熱交換器（１２）の吸い込み面をファンの回転軸に対して直角としない、すなわちファン吸い込み面に対して斜めに設置することで、熱交換器前面面積を熱交換器の幅方向で増大させることが可能となった。また、熱交換器前面面積を幅方向に広げない場合、ユニットの幅寸法を小さくすることができる。
【００１８】
なお、天井に設置するタイプのクリーンルームの空気調和機ではあるが、特開２００２−１４７８１２号公報には、ユニットの一側面に吸込口を有し、軸流ファンにより上面もしくは下面から吹き出す構造の空気調和機が記載され、熱交換器は、吸込口と吹出し口とを仕切るようにユニットに対して熱交換器が斜め、すなわち上部から下部にかけて直線状の熱交換器がユニット側面から見て斜めに配置することが記載されている。この熱交換器の吸い込み面に対して軸流ファンの回転軸が直角にならずに傾いたファンの取り付け構造となっている。吹き出しは、ファンの回転軸方向すなわちユニットの吸い込み面と直角となる面となっている。
【００１９】
このように熱交換器を斜めにするだけで実装前面面積は向上する。そして実装前面面積はファンの回転軸に対する傾きで決まることから、吸い込み流路室（１３）の奥行き寸法に余裕がなければ、その効果は小さい。
【００２０】
そこで、ユニットシャーシ（１７）直近の断熱材（９）で形成されるケーシング（５）の断熱効果を向上させることで薄型化した。これにより吹き出し口（２１）を外側へシフトすることができる。これにより吸い込み流路室（１３）の幅を拡大することができ、前面面積拡大が可能となった。
【００２１】
ところで、ユニットのいずれか一方の吹出し流路の下端部には電気品箱（２２）が配置され、この寸法が熱交換器（１２）の実装面積を決めてしまっていた。すなわち、この電気品箱は従来は矩形状をしており、この幅が電気品箱が設けられた側の流路の幅よりも広いと熱交換器（１２）の下端面がこの電気品箱と干渉してしまい熱交換器（１２）を電気品箱の上面よりも下方に延伸することができず、このため熱交換器（１２）実装前面面積が規制されてしまっていた。
【００２２】
また、熱交換器（１２）の高さ寸法を増大させようとすると、この電気品箱（２２）を避ける必要がある。このため、高さ方向の寸法が増す代わりに、幅方向の寸法が縮小してしまう。
【００２３】
この問題を解決するため、電気品箱と干渉する熱交換器（１２）の一部を切り欠くことは、熱交換器（１２）の製造上、コストアップ要因となってしまうため、通常は適用できない。
【００２４】
図２、図３、図４を用いてこの点を解決する構造を説明する。図３はユニット正面図であり、ユニット前面からみた、電気品箱（２２）と熱交換器（１２）、グリル（１）、吹き出し口（２１）の相対位置関係と大きさ関係が示されている。熱交換器（１２）の吸い込み面をファン回転軸（１９）に対して直角とせずに傾けることで実装前面面積を向上させる点は同様であるが、本実施例の場合、特に熱交換器を傾けなくても実装面積を増大させることができる。
【００２５】
上記説明したように、電気品箱（２２）は従来矩形であったが、これを奥行き方向に、熱交換器（１２）の吸い込み面をファン回転軸（１９）に対して傾斜させて、左側に伸ばした部分を細く形成した。換言すると、図２において、電気品箱（２２）をユニット前面側が底辺となるＬ字状に形成した（反対の通風路下部に電気品箱（２２）を配置した場合は鏡像関係となる形状）。
【００２６】
図３に示すように、電気品箱（２２）には、その前面部にユニットの電源投入、切断を行うスイッチと運転強度切り替えスイッチ（２３）が設けられている。これは、人間が操作するための部品であることから、その形状を小さくすることができない。
【００２７】
一方、図４に示されているように、その奥の電気品箱（２２）の内部は、コンデンサ（２４）、コイル（２５）、電源引き出し端子（２６）、電源線（２７）などの部品が収納されている。これらは、使い勝手に無縁であるので、これら部品の配置は電気配線の制約を受けるのみで、基本的には自在に変えることができる。この配置を改善して、電気品箱（２２）の前面パネルの幅寸法よりも、それより奥の幅寸法を小さくすることで、図３に示すように、電気品箱（２２）の幅が狭くなった部分に熱交換器（１２）を入れることができる。すなわち、従来、矩形状の電気品箱（２２）では、熱交換器（１２）は電気品箱（２２）の存在のため、電気品箱（２２）の上面よりも下に熱交換器（１２）の下面を配置することができなかった（熱交換器の幅を小さくする、一部を切り欠く等をすれば可能であるが現実的ではない）。これに対して、本実施例では電気品箱（２２）の幅寸法が狭くなった部分に熱交換器（１２）を通すことで、熱交換器（１２）の高さ方向の寸法を広げることができる。
【００２８】
電気品箱（２２）の狭い部分の幅は電気品箱（２２）の上部に存在する通風路の幅と略同じかそれよりも狭ければよい。また、通風路の幅よりもわずかに広くても熱交換器（１２）が電気品箱（２２）と干渉せずに熱交換器（１２）が下方に延伸できるのであれば問題はない。本実施例においては、操作部である電源スイッチや運転強度切換スイッチ等（２３）が配設された電気品箱（２２）の前面よりも電気品箱（２２）形状として狭い個所を有し、この狭い個所に熱交換器の端部が配置されていれば足りる。図示しないが、例えば、電気品箱（２２）を凹字形状に形成して、この凹部に熱交換器（１２）は挿入することで、熱交換器（１２）の面積を増大させることが可能である。この形状によれば、電気回路の都合（高圧回路の円面距離など）でどうしてもＬ字状電気品箱に実装できない場合に、操作部（２３）以外に幅広な部分が形成されるので、回路の取り回しをし易くする効果を奏する。また、この操作部（２３）以外の幅広な部分は、操作部よりも幅を広くしても差し支えない。
【００２９】
このように熱交換器前面面積が広がると、吸い込みグリル、フィルタの面積も増加させることができることから、ファンの吸い込み側流路圧力損失が大幅に低減でき、騒音一定の条件で、高風量化を実現でき、高ＣＯＰ化が可能となる。
【００３０】
本実施例によれば、熱交換器（１２）の実装前面面積を約１５％向上でき、騒音一定では、約１０％の高風量化が可能となり、約＋３％の高ＣＯＰ化を期待できる。
【００３１】
図２を用いて他の細部を説明する。熱交換器（１２）の両端部には、Ｕ字パイプがあり、この部分は隙間が多く熱交換の役目はしない。隙間が多いために、この部分は従来の熱交換器の配置では、熱交換器の前面吸い込み面積を狭めなければならない欠点があった。しかし、熱交換器（１２）の吸い込み面をファン回転軸（１９）に対して傾けることで、この端面部はちょうど吸い込み流路室（１３）の相対する角部に設置できることから、フィン間を通過しないでＵ字パイプ部を通過する空気を抑制する工夫を角部に施すことで、実装前面面積の向上を図ることができる。この前面面積の増加量は６ｍｍ程度で、従来熱交換器実装面積の約３％程度にもなる。これは、騒音同一の場合風量で約２％程度の増加を図れる効果がある。
【００３２】
図５に本発明の他の実施の形態を示す。ユニット形態は上述の実施の形態と同じであるが、熱交換器（１２）をファンの回転軸近傍で「く」字状に折り曲げた点が上記実施例と相違する。また、電気品箱（２２）も操作部（２３）の幅よりも狭い幅となる部分を有している。そして、この狭幅部に「く」字状熱交換器（１３）の端部を配置し、熱交換器（１２）をユニット前面から見て電機品箱（２２）と重なる部分を有するように配置し、熱交換器（１３）の熱交換面積を増大させている。この点は、上記実施例と同様である。
【００３３】
この形態を取ることで、熱交換器の傾きを、上述の実施例の２倍取れることから、さらに前面面積の向上が図れるとともに、ユニット右側の熱交換器（１２）の端部を上述の実施の形態のように、吸い込み流路室（１３）の下流側に位置させることで、前面投影面積の向上が期待でき、高風量・高ＣＯＰ化を実現できることになる。
【００３４】
上述の実施の形態では、熱交換器（１２）の流れ方向の厚さに関して言及はしていない。しかし、前面面積を上述の方法で大きくすると、従来パイプ径が９．５ｍｍ（奥行き寸法４３ｍｍ）であったのに対して、パイプ径を７ｍｍ（奥行き寸法３２ｍｍ）とすることができる。このため、熱交換器（１２）を傾けた場合にその下流の吸い込み流路室（１３）が狭くなることを抑制することができ、流体的圧力損失が低減され、より高風量化が実現できるという効果がある。
【００３５】
上記説明した実施例によれば、ユニット寸法を同一として、熱交換器の実装前面面積、グリル、フィルタの吸い込み面積を従来に比べて約１５％大きくでき、ファン騒音が同一で約１０％の高風量化と、ファンモータ入力の低減により、約３％の高ＣＯＰ・省電力化が可能となる。
【００３６】
なお、上記実施例においては、前面から吸込んで前面両側から吹き出すタイプのウインド型ルームエアコンについて説明したが、吹出口は必ずしも左右両側だけでなく、これらに加えて上部若しくは下部、または上部及び下部に吹出口を設けてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上本発明によれば、前面から吸い込み、前面の少なくとも左右から冷房風を吹き出すウインド型ルームエアコンにおいて、熱交換器の実装前面面積を向上させることで、騒音を上昇させることなくファン風量を増加させて高ＣＯＰ化を図ることが可能なウインド型ルームエアコンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る平面断面図。
【図２】本発明の一実施例に係る平面断面図であって電気品箱の位置を説明する図。
【図３】本発明の一実施例に係る正面図。
【図４】本発明の一実施例に係る電気品箱の平面断面図。
【図５】本発明の他の実施例に係る平面断面図。
【符号の説明】
１…前面グリル、２…フィルタ、３…縦風向板、４…横風向板、５…ケーシング、６…ノーズ、７…ファン心板、８…ファン羽根、９…断熱材、１０…ケーシング、１１…ノーズ、１２…室内熱交換器、１３…吸い込み流路室、１４…圧縮機、１５…室外熱交換器、１６…ファンモータ、１７…ユニットシャーシ、１８…室外ファン、１９…モータ軸、２０…室外吹き出し流路室、２１…吹き出し口、２２…電気品箱、２３…切り替えスイッチ、２４…コンデンサ、２５…コイル、２６…電源引出し端子、２７…電源線、２８…スイッチ接続端子。

Claims

ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、前記電気品箱を前面操作部が設けられた部分の幅よりも狭い幅の部分を有するように形成し、この狭い幅の部分に前記室内熱交換器の一端を配置したウインド型ルームエアコン。
請求項１において、前記電気品箱の狭い幅の部分の幅は、その上部に設けられた前記通風路の幅と同じか狭いものであるウインド型ルームエアコン。
請求項１において、前記電気品箱を凹字状に形成し、この凹部に前記室内熱交換器の端部を挿入し、この電気品箱の操作部を有する部分の幅よりも幅が広い部分を設けたウインド型ルームエアコン。
ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、ユニット前面から見たとき、前記電気品箱の操作部の奥に前記室内熱交換器の一部が配置されるような位置関係となるように前記電気品箱及び前記室内熱交換器を配置したウインド型ルームエアコン。
ファンモータと、このファンモータに取り付けられたファンと、このファンの前面に設けられた吸い込み流路室と、この吸い込み流路室に配置された室内熱交換器と、この室内熱交換器の前面であってケーシングの前面に設けられた吸込口と、この吸込口の両隣に設けられた吹出口と、この吹出口と前記ファンの空気吐出側とを結ぶ複数の通風路と、これら通風路の一方の下方に配置され前面に操作部を有する電気品箱とを備えたウインド型ルームエアコンにおいて、前記室内熱交換器の吸い込み面とファンの回転軸のなす角度を直角からずらすように前記室内熱交換器を配置し、前記電気品箱を前面操作部が設けられた部分の幅よりも狭い幅の部分を有するように形成し、この狭い幅の部分に前記室内熱交換器の一端を配置したウインド型ルームエアコン。
請求項５において、前記電気品箱の狭い幅の部分の幅は、その上部に設けられた前記通風路の幅と同じか狭いものであるウインド型ルームエアコン。
請求項５において、前記電気品箱を凹字状に形成し、この凹部に前記室内熱交換器の端部を挿入し、この電気品箱の操作部を有する部分の幅よりも幅が広い部分を設けたウインド型ルームエアコン。
請求項５において、前記室内熱交換器を略「く」字状に形成して吸い込み面とファンの回転軸のなす角度を直角からずらすようにしたウインド型ルームエアコン。