JP2008175512A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、換気運転時にクロスフローファンと換気ファンの両方の送風量を合せた状態で換気でき、短時間で確実な換気効率の向上化を得られる空気調和機の室内機を提供する。
【解決手段】室内機本体１の吸込み口４，５と吹出し口６との間に熱交換器８およびクロスフローファン１０Ｆを配置し、吹出し側通風路１５を形成するケーシング１４をクロスフローファンと吹出し口との間に亘って設け、吹出し口に吹出しルーバー７ａ，７ｂを回動自在に設け、ケーシングの吹出し口近傍に備えた吸引口２５ａと屋外に開口する排気口２３ａと連通するとともに、吸引口と排気口との間に換気ファン１１を備えて換気装置Ｋを構成し、換気運転モードが選択されたとき、制御部Ｓは吹出し口を一部室内側への通風が可能なように間隙を形成した状態で閉じるよう吹出しルーバーの姿勢を制御しクロスフローファンおよび換気ファンを駆動制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内の空気調和作用をなすとともに、室内を換気する機能を備えた空気調和機の室内機に関する。

近年、室内の断熱性と気密性の向上化が図られ、さらに建築基準法の改正にともなって、室内換気の重要性がより高まっている。そのため、空気調和機の室内機に換気装置を内蔵し、室内の空気調和作用ばかりでなく、必要に応じて換気作用も可能とした構造のものが主流となりつつある。

たとえば［特許文献１］には、クロスフローファンから吹出し口に亘る吹出し流路を形成するケーシングの背面側に、室外へつながる開口部を設け、この開口部に開閉自在にダンパを設け、ダンパの開放によって吹出し流路の空気を開口部から室外へ導く換気装置を備えた空気調和機の室内機が開示されている。

さらに、上記換気装置は換気ファンを備えていて、上記ダンパを開放し、かつ吹出し口のフラップ部を塞いで上記換気ファンとクロスフローファンを運転することにより、室内の換気ができる。ここでは主として、空調運転開始時に上述の制御をなすことにより、室内機内に溜まった塵埃を屋外へ排出できる、とある。

特開２００２−３１７９６３号公報

しかしながら、上記［特許文献１］の技術では、換気装置を構成する開口部およびダンパは、吹出し流路を形成するケーシングにおけるクロスフローファン近傍位置に設けられる。そのため、実際にはダンパを開放した状態で、ダンパがクロスフローファンに接近してノーズの作用をなしてしまい、ダンパはクロスフローファンの風の流れを阻害する。

すなわち、換気ファンとともにクロスフローファンを運転するが、クロスフローファンによる送風は開口部に導かれ難く、開口部からダクト部への送風が充分に行われない。ほとんど換気ファンの運転のみで換気作用をなすこととなり、短時間で確実な換気作用ができない虞れがある。

また、長期間の運転にともなってクロスフローファンを構成するブレードに塵埃が付着し、この塵埃が運転開始時等にブレードから剥離することがある。そして、ブレードから剥離した塵埃は室内機の構造上、吹出し口に落下するが、この塵埃を換気ファンの作用で開口部に吸引することができず、結局は室内へ送られてしまう。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、換気に必要な開口部の位置を設定することで、通常時はクロスフローファンの送風に影響を与えることなく吹出し口からの吹出し送風量を確保し、換気運転時にはクロスフローファンと換気ファンの両方の送風量を合せた状態で換気でき、短時間で確実な換気効率の向上化を得られる空気調和機の室内機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の空気調和機の室内機は、室内機本体は吸込み口および吹出し口を備えるとともに吸込み口と吹出し口との間に通風路を形成し、この通風路に熱交換器およびクロスフローファンを配置し、このクロスフローファンと吹出し口との間に亘ってクロスフローファンから吹出される風を吹出し口へ案内する吹出し側通風路を形成するケーシングを配置し、吹出し口に吹出しルーバーを設けて吹出し口を開閉し、もしくは吹出し口から吹出される熱交換空気の吹出し方向を設定し、吹出し側通風路を形成するケーシングの吹出し口近傍の上面壁に吹出し口の幅方向に亘って吸引通路を形成する吸引用凹陥部と、この吸引用凹陥部に連通して開口する吸引口を備え、吸引口と屋外に開口する排気口とを連通し、かつ吸引口と排気口との間に換気ファンを備えた換気装置を備え、吹出し口を一部室内側への通風が可能に間隙を形成した状態で閉じるよう吹出しルーバーの姿勢を制御し、クロスフローファンおよび換気ファンを駆動制御して室内空気を屋外へ排出する制御手段を具備する。

本発明によれば、クロスフローファンと換気ファンの両方の送風量を合せた状態で換気でき、短時間で確実な換気効率の向上化を得られるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は空気調和機の室内機の概略縦断面図、図２は模式的に示す室内機の平面図である。（なお、図面上の煩雑さを避けるため、説明中に符号を付していない部品は図示していない。また、図示しても符号を付していない。以下同じ）
室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後板筐体３とから構成され、上下方向に対して幅方向に横長状をなす。室内機本体１の前面側一部に前面吸込み口４が開口され、前面吸込み口４に対向する前面パネル２には開閉駆動機構に支持される可動パネル２Ａが嵌め込まれる。

少なくとも運転停止時には、図１に示すように可動パネル２Ａは前面パネル２と同一面となり前面吸込み口４を閉成する。図示していないが、空調運転時に可動パネル２Ａは手前側に突出して、前面吸込み口４が室内に開放するよう制御される。室内機本体１の上部には、枠状の桟が嵌め込まれた上面吸込み口５が設けられる。

上記室内機本体１の前面下部に吹出し口６が開口され、２枚の吹出しルーバー７ａ，７ｂが並行して設けられる。各吹出しルーバー７ａ，７ｂは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口６を開閉し、運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。

室内機本体１内には、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで略逆Ｖ字状に形成される熱交換器８が配置される。前側熱交換器部８Ａは湾曲状に形成され、前面吸込み口４と上面吸込み口５の一部と対向して設けられる。後側熱交換器部８Ｂは斜めに傾斜し、上面吸込み口５と対向して設けられる。

上記熱交換器８の前後側熱交換器部８Ａ，８Ｂ相互間に、室内送風機１０が配置される。上記室内送風機１０は、一側端に配置されるファンモータ１０Ｍと、このファンモータ１０Ｍの回転軸に一方の支軸が機械的に連結され、他方の支軸は軸受け具に支持されるクロスフローファン（横流ファン）１０Ｆとから構成される。

上記室内送風機１０のクロスフローファン１０Ｆを支持する軸受け具の側部には、換気装置Ｋを構成する換気ファン１１が配置される。なお、上記換気装置Ｋについては後述する。
上記前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、上記後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、各熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受け、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。

前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部は、室内送風機１０のクロスフローファン１０Ｆに対するノーズを構成している。ノーズとなる前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６とはケーシング１４によって連結されていて、このケーシング１４によって囲まれる空間は、ノーズと吹出し口６とを連通する吹出し側通風路１５を形成する。

上記吹出し側通風路１５のノーズから上流側は、特にケーシングが存在しないが、上記室内送風機１０と熱交換器８を介して上記前面吸込み口４と上面吸込み口５に連通する。すなわち、前、上面吸込み口４，５と吹出し口６との間に亘って通風路が形成されていて、この通風路に沿って熱交換器８と室内送風機１０が配置されることになる。

上記前面パネル２と熱交換器８との間に亘り、枠体組立１６が介在される。枠体組立１６の前面部には、前部エアフィルタ１７と、二次エアフィルタであるところの空気清浄ユニット１８が前後して取付けられる。上記枠体組立１６の上面には、上部エアフィルタ２０が取付けられる。

上記空気清浄ユニット１８は、左右一対の電気集塵機と集塵機電源部とから構成される。各電気集塵機は、流通する空気中の塵埃に電荷を与える荷電側電極と、電荷を与えられた塵埃を捕捉する集塵側電極を備えている。各電極表面には、臭いの成分を吸着する脱臭剤が塗布され、電気集塵機として集塵機能と脱臭機能を併せ有する。

前部エアフィルタ１７上端と上部エアフィルタ２０前端との間に亘って、エアフィルタ清掃装置Ａが設けられる。このエアフィルタ清掃装置Ａは、前部エアフィルタ１７を図１の位置から上部エアフィルタ２０の上面部位に移動させ、再び元の位置に戻す移動機構を備えている。さらに、上部エアフィルタ２０を図１の位置から前部エアフィルタ１７の前面部位に移動させ、再び元の位置に戻す移動機構を備えている。

上記エアフィルタ清掃装置Ａは、前，上部エアフィルタ１７，２０に付着する塵埃を除去する回転ブラシを収容し、かつ除去した塵埃を収集する塵埃受け通路を備えたダストボックスと、このダストボックス面に設けられ回転ブラシの一部が露出する開口部を開閉自在なシール部材とから構成される。

つぎに、上記換気装置Ｋについて説明する。
上記換気装置Ｋは、上記換気ファン１１と、吸引ダクト２２および排気ダクト２３とから構成される。上述したとおり、上記換気ファン１１はクロスフローファン１０Ｆを支持する軸受け具の側部に配置され、スクロール形状のファンケーシング内部に収容される。多翼ファンからなっていて、ファンモータにより駆動される。

上記換気ファン１１が収容されるファンケーシングは、吸込み部と吹出し部を備えている。上記ファンケーシングの吸込み部には吸引ダクト２２の一端部が接続され、上記吹出し部には排気ダクト２３の一端部が接続される。

上記ケーシング１４の上面壁１４ａの一部で、かつ吹出し口６の幅方向に亘って吸引用凹陥部２５が設けられる。吸引用凹陥部２５の一側部はケーシング１４側面壁で閉成され、他側部には吸引口２５ａが設けられる。この吸引口２５ａに、上記吸引ダクト２２の他端部が接続される。したがって、換気ファン１１は吸引ダクト２２と吸引口２５ａを介して吹出し側通風路１５と連通する。

上記吸引用凹陥部２５の幅方向全長に亘って、ダンパ駆動機構に連結される開閉ダンパ２６が設けられる。この開閉ダンパ２６は、後述するように吹出し側通風路１５に沿って導かれる熱交換空気の流通方向の下流側である、吹出し口６に近い部位に枢支部ａを有し、上流側が自由端ｂとなっている。

そのため、開閉ダンパ２６がケーシング上面壁１４ａに密着して吸引用凹陥部２５を閉成していれば、吹出し側通風路１５に導かれる熱交換空気に対して何らの抵抗にもならない。しかしながら、図１に示すように、開閉ダンパ２６が吸引用凹陥部２５を開放すると、吹出し側通風路１５に導かれる熱交換空気にとって大きな通風抵抗となる。

上記排気ダクト２３は、ファンケーシングの吹出し部から上記ケーシング１４の下面壁１４ｂ裏面側に沿い、室内送風機１０のファンモータ１０Ｍ側へ延出される。そして、上記ファンモータ１０Ｍと室内機本体側面壁１ａとの間を挿通して、室内機本体１裏面へ突出する。

室内機本体１を据付ける空調室壁Ｒには貫通孔２７が設けられていて、ここに空気調和機の室外機と連通する冷媒管やケーブル類および屋外に開口するドレンホース等が挿通する。上記排気ダクト２３もまた、上記貫通孔２７を挿通して、屋外に突出した位置で排気口２３ａが開口される。

なお、換気装置Ｋの換気ファン１１を収容するファンケーシングの吸込み部には、上記エアフィルタ清掃装置Ａを構成するダストボックスの塵埃受け通路から延出される案内ホースの端部が接続される。したがって、換気ファン１１の作動はエアフィルタ清掃装置Ａにも及ぶように構成されている。

上記ケーシング１４の下面壁１４ｂには、ファン清掃装置Ｂが取付けられる。このファン清掃装置Ｂは、クロスフローファン１０Ｆに付着する塵埃を除去し掃除する機能と、クロスフローファン１０Ｆからファン清掃装置に移行した塵埃を除去する機能および、クロスフローファン１０Ｆの作動により導かれる気流の方向を変更する機能を備えている。

なお説明すると、ケーシング下面壁１４ｂには、所定深さと幅方向寸法で、クロスフローファン１０Ｆの軸方向に沿って収納用凹部３０が設けられる。この収納用凹部３０には、板状清掃部材３１および蓋体３２が取付けられる。

上記板状清掃部材３１は、一端部が吹出し側通風路１５の最上流側に回動支点ｄを備え、他端部が自由端として回動自在に支持される。自由端となる端部には、上記クロスフローファン１０Ｆの軸方向に沿って対向するブラシ部３３が設けられる。
上記ブラシ部３３には、防カビ剤、抗菌剤、潤滑剤、帯電防止剤のいずれか１つ、もしくは複数が含有され、もしくは表面に塗布される柔軟材である。さらにそのうえ、ブラシ部３３の表面は金属の薄い膜を形成する金属蒸着処理が施されていて、ブラシ部３３表面の耐摩耗性が高められている。

上記蓋体３２は、一端部が吹出し側通風路１５の最下流側に回動支点ｅを備え、他端部が自由端として回動自在に支持される完全な平板である。板状清掃部材３１と蓋体３２は、互いに１つの共通する駆動部に連結されているが、互いにタイミングをとって所定方向に回動制御されるようになっている。

すなわち、ファン清掃装置Ｂの非使用時は、板状清掃部材３１と蓋体３２はともに収納用凹部３０に収納される。このとき、板状清掃部材３１が収納用凹部３０の底部側である下側に収納され、上記板状清掃部材３１の上側に蓋体３２が重ね合わされた状態となっている。

ファン清掃装置Ｂの運転時には、はじめ蓋体３２が回動支点ｅを支点として起き上がり、ほとんど直立状態になったタイミングをとって、つぎに板状清掃部材３１が回動支点ｄを支点として回動する。蓋体３２はほとんど直立しているので、それまで下側にあった板状清掃部材３１の回動には何らの支障も無く円滑に行われる。

板状清掃部材３１は継続して回動し、ほとんど直立した状態で起立したあと、つぎのタイミングで蓋体３２は起立状態から板状清掃部材３１方向へ倒れ込む。そして、蓋体３２は、先端が板状清掃部材３１の側部に当接した位置で停止する。蓋体３２はクロスフローファン１０Ｆの回転方向に対し、反回転方向側から当接する。

図１はこの状態を示していて、板状清掃部材３１に設けられるブラシ部３３先端はクロスフローファン１０Ｆを構成するブレード３５の先端相互間に挿入する。クロスフローファン１０Ｆが回転すれば、ブラシ部３３はブレード３５に摺接する。蓋体３２はクロスフローファン１０Ｆの反回転方向側から板状清掃部材３１に当接し、倒れ込みを阻止する。

図２のみに示すように、室内機本体１内に制御部（制御手段）Ｓを備えている。この制御部Ｓは、リモコン（遠隔操作盤）からの指示信号を受けて、可動パネル２Ａの駆動機構、吹出しルーバー７ａ，７ｂの駆動機構、空気清浄ユニット１８の電源部、室内送風機１０のファンモータ１０Ｍ、エアフィルタ清掃装置Ａの駆動部、ファン清掃装置Ｂの駆動部他、全ての電気部品に対して必要な制御信号を送るようになっている。

このようにして構成される空気調和機の室内機において、使用者がリモコンの冷房もしくは暖房の空調運転ボタンを押圧操作すると、室内送風機１０が駆動するとともに空気清浄ユニット１８が作用する。さらに、室内機と冷媒管を介して連通する室外機において圧縮機が駆動して、冷凍サイクル運転が開始される。

可動パネル２Ａは前面吸込み口４から離間し、吹出しルーバー７ａ，７ｂは所定の方向に角度調整される。エアフィルタ清掃装置Ａ、ファン清掃装置Ｂおよび換気装置Ｋは停止状態にあり、開閉ダンパ２６はケーシング上面壁１４ａに密着して吸引用凹陥部２５を閉成し、板状清掃部材３１と蓋体３２は収納用凹部３０に収納される。

室内空気は前面吸込み口４および上面吸込み口５から室内機本体１内に導かれ、前部エアフィルタ１７および上部エアフィルタ２０を通過して、室内空気中に含まれる塵埃が捕捉される。前部エアフィルタ１７を流通した室内空気は空気清浄ユニット１８を構成する電気集塵機に導かれ、より微細な塵埃が電気的に集塵され、かつ脱臭される。

清浄化した室内空気は熱交換器８を流通し、ここに導かれる冷媒と熱交換作用が行われる。そのあと熱交換空気は吹出し側通風路１５に沿って導かれ、吹出し口６から吹出しルーバー７ａ，７ｂに案内されて室内へ吹出され、室内の冷房・暖房作用をなし、効率のよい空調運転を継続する。

空調運転中にユーザがリモコンを操作して「換気運転モード」を選択すると、制御部Ｓは冷凍サイクル運転を停止し、換気装置Ｋの換気ファン１１を駆動するとともに、開閉ダンパ２６が吸引用凹陥部２５を開放するよう制御する。可動パネル２Ａは後退させて前面吸込み口４を閉成してもよいが、開放のままでもよい。

上記ファン清掃装置Ｂに対しては、板状清掃部材３１に設けられるブラシ部３３先端がクロスフローファン１０Ｆを構成するブレード３５に接触するよう制御する。そのうえで、室内送風機１０のクロスフローファン１０Ｆを回転駆動し、少なくとも上面吸込み口５から室内機本体１内に室内空気が吸込まれる。

室内機本体１内に導かれた室内空気は、クロスフローファン１０Ｆから吹出し側通風路１５に吹出される。この場合、吹出しルーバー７ａ，７ｂは、吹出し口６を一部室内側への通風が可能なように間隙を形成した状態で閉じるように制御される。
このため、吹出し側通風路１５に吹出される空気は、一部が吹出し口６の吹出しルーバー７ａ，７ｂの間に生じる間隙より室内側に送風が行われるが、残りの空気は吹出しルーバー７ａ，７ｂにより送風を抑制されるため、吹出し側通風路１５の静圧が通常より上昇する。

一方、上記換気ファン１１が回転駆動され、上記吹出し側通風路１５に送られた空気が、吹出し口６近傍から吸引用凹陥部２５と吸引口２５ａを介して吸引ダクト２２に吸引されてくる。
開閉ダンパ２６が吹出し側通風路１５に突出していることもあり、吹出し側通風路１５にある空気の全てが効率よく吸引ダクト２２に導かれる。そして、換気ファン１１と排気ダクト２３を介して排気口２３ａから屋外へ排出される。代って、被空調室の隙間等から新鮮空気が室内に導入され、室内の換気が行われる。

なお説明すると、この換気運転は、吹出しルーバー７ａ，７ｂが吹出し口６を一部室内側への通風が可能に、間隙を形成した状態で閉じるように制御される。したがって、クロスフローファン１０Ｆから吹出し側通風路１５に送られる送風空気が、吹出しルーバー７ａ，７ｂにより室内側への通風を抑制され、吹出し口６近傍の静圧が上昇する。

この状態で、換気ファン１１が吹出し口６近傍のケーシング１４上面に設けられる吸引用凹陥部２５から吹出し側通風路１５へ送られた空気を吸上げて、屋外へ排出する。したがって、室内空気をクロスフローファン１０Ｆの送風量と、換気ファン１１の送風量との合計で屋外へ排出でき、排気風量を大幅に高めて換気効率の向上を図れる。

しかも、上記吸引用凹陥部２５および吸引口２５ａを、吹出し口６近傍のケーシング１４上面壁に設けたため、通常の送風運転時にも、クロスフローファン１０Ｆによる送風量を確保できる。
室内機本体１の幅方向に亘って設けられる吸引用凹陥部２５のスペースを、前側熱交換器部８Ａの下部前方と可動パネル２Ａ背面部との間に配置できるため、従来の室内機の構成にて配置が可能であり、室内機が大形化することもない。

クロスフローファン１０Ｆのブレード３５を自動で清掃するファン清掃装置Ｂにおいては、換気運転と同時に、板状清掃部材３１のブラシ部３３がクロスフローファン１０Ｆのブレード３５に付着している塵埃を除去する。除去された塵埃は吹出し通風路１５に導かれる空気に混合して吸引用凹陥部２５と吸引口２５ａから吸引ダクト２２に導かれ、換気ファン１１と排気ダクト２３の排気口２３ａを介して屋外へ排出される。

すなわち、ファン清掃装置Ｂによってクロスフローファン１０Ｆから除去された塵埃は、吹出し側通風路１５に落下する。全ての塵埃は、上記クロスフローファン１０Ｆの送風作用と、上記換気ファン１１の吸引作用によって、吹出し口６近傍に設けられる吸引用凹陥部２５に回収され、確実に屋外へ排出できる。

また、リモコンのエアフィルタ清掃モードを選択するか、所定期間毎に自動で、エアフィルタ清掃装置Ａが作動するよう設定されている。同時に制御部Ｓは、可動パネル２Ａで前面吸込み口４を閉成し、吹出しルーバー７ａ，７ｂで吹出し口６を一部室内側への通風が可能なように間隙を形成した状態で閉じ、室内送風機１０は停止状態としたうえで、換気装置Ｋの換気ファン１１を作動させる。

前部エアフィルタ１７と上部エアフィルタ２０は交互に移動させられ、それぞれに付着していた塵埃が除去される。さらに、塵埃は換気ファン１１に吸引され、排気ダクト２３を介して屋外へ排出される。したがって、各エアフィルタ１７，２０を自動で清掃でき、人手を煩わせることがない。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

本発明における一実施の形態に係る、空気調和機室内機の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、空気調和機室内機の模式的な平面図。

符号の説明

４…前面吸込み口、５…上面吸込み口、６…吹出し口、１…室内機本体、８…熱交換器、１０Ｆ…クロスフローファン、１５…吹出し側通風路、１４…ケーシング、７ａ，７ｂ…吹出しルーバー、２５ａ…吸引口、２３ａ…排気口、１１…換気ファン、Ｋ…換気装置、Ｓ…制御部（制御手段）、３５…ブレード、Ｂ…ファン清掃装置。

Claims (2)

1. 吸込み口および吹出し口を備え、これら吸込み口と吹出し口との間に通風路を形成する室内機本体と、
   この室内機本体の上記吸込み口と吹出し口との間の通風路に配置される熱交換器およびクロスフローファンと、
   上記クロスフローファンと上記吹出し口との間に亘って設けられ、クロスフローファンから吹出される風を吹出し口へ案内する吹出し側通風路を形成するケーシングと、
   上記吹出し口に設けられ、吹出し口を開閉し、もしくは吹出し口から吹出される熱交換空気の吹出し方向を設定する吹出しルーバーと、
   上記吹出し側通風路を形成するケーシングの上記吹出し口近傍の上面壁に、吹出し口の幅方向に亘って吸引通路を形成する吸引用凹陥部と、この吸引用凹陥部に連通して開口する吸引口を備えるとともに、この吸引口と屋外に開口する排気口とを連通し、かつ吸引口と排気口との間に換気ファンを備えた換気装置と、
   上記吹出し口を、一部室内側への通風が可能に間隙を形成した状態で閉じるよう上記吹出しルーバーの姿勢を制御するとともに、上記クロスフローファンおよび換気ファンを駆動制御して室内空気を屋外へ排出する制御手段と
   を具備することを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 上記クロスフローファンは、ファンを構成するブレードを自動で清掃するファン清掃装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。

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