JP2008241141A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】フラットなフロントパネルを採用可能にするとともに、騒音の上昇を抑制した静音性の良好な薄型化可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】本発明に係る空気調和機は、本体筐体１の前面に仕切板２を取り付け、その前面にフロントパネル３を取り付ける。フロントパネル３と仕切板２との間の周辺に室内空気吸込口８ａ，８ｂを形成するとともに、フロントパネル３と仕切板２との間全体を吸込側チャンバ７とする。室内吹出口１８を室内空気吸込口８ａ，８ｂと異なる方向に設ける。本体筐体１内にファン吸込口５３が前面に開口するように遠心ファン５を設ける。さらに、吸込側チャンバ７に、室内空気吸込口８ａ，８ｂから流入する気流を室内空気吸込口８ａ，８ｂの近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口５３における偏流を改善するようにファン吸込口５３近傍に案内するガイド部材９を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、特に薄型化を可能にした空気調和機に関する。ここで空気調和機とは、室内空気の温度、湿度及び清浄度の少なくとも何れか一つを調整するための空気調整用機器を備えた装置、すなわち広い意味での空気調和機を意味する。また、上記中における清浄度とは、空気中に含まれる塵埃、浮遊汚染粒子、ガス状汚染物質、臭気成分などの含有度合いを意味する。

近年、空気調和機の形状に関しては一般的に奥行き寸法を小さくすることに対する要望が多くなっている。つまり薄型志向が強くなっている。また、空気調和機の意匠に関しては、表面形状に変化をもたらす室内空気吸込口などが施されていない平らな表面形状のフロントパネルが好まれるようになってきている。なお、このように室内吸込口などを設けない平らな表面形状のデザインのフロントパネルがフラットなフロントパネルと一般に称されている。以下の説明においてフラットの語を使用するときは、このような意味で使用するものとする。

また、空気調和機を薄型化する場合に構造的に一般に問題になるのは、熱交換器などの空気調整用機器とファンとの配置であり、さらに、この配置に関連する室内空気吸込口及び室内吹出口の配置とその構成である。一般に、空気調和機では空気調整用機器とファンとが機内において前後に配置されていることが通常であった。しかし、このような配置である限りにおいては、十分な薄型化を試みることが困難であった。

そこで、この限界を打開するものとして、ファン吸込口を背面側に開口するように回転軸を前後方向にして遠心ファンを機内中央部に配置するとともに、この遠心ファンの径方向外周側に空気調整用機器としての熱交換器を配置した薄型空気調和機が提案されている。また、この薄型空気調和機では、室内空気が空気調和機の背面側から吸入され、空気調整後の空気が前面側コーナ部から吹き出されるように構成されている。特許文献１はその例である。
特開２００６−３３６９１０号公報

しかしながら、この空気調和機は、薄型化の点においては満足すべき効果をもたらすが、前面側コーナ部に室内吹出口が設けられているため、フロントパネルをフラットにするという要望を十分には満たしていなかった。そこで、発明者は、前面コーナ部に吹出口を設けずに、フロントパネルを完全にフラット化した薄型の空気調和機をここに提案するものである。また、空気調和機を薄型化する場合の機能的な問題点としては、一般に寸法上の制約が厳しくなることから、室内空気吸込口と室内吹出口間のショートサーキット、機内通風抵抗の増加、騒音の増加などが考えられる。そこで、ここに提案する空気調和機は、これら問題点についても考慮し解決を図った。

本発明は、上記のような事情に鑑みされたものであって、フラットなフロントパネルを採用可能にするとともに、騒音の上昇を抑制した静音性の良好な薄型化の空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明に係る空気調和機は、前面が開放された正面視略四角形の本体筐体と、この本体筐体の前面に取り付けられた仕切板と、正面から見てファン吸込口が正面略中央部となるように回転軸を前後方向として本体筐体内に配置された遠心ファンと、仕切板の前面側に所定間隔空けて仕切板に対向するように配置されたフラットなフロントパネルと、フロントパネルと仕切板との間の周辺のうちの対向する２辺に形成された室内空気吸込口と、フロントパネルと仕切板との間全体に形成された、室内空気吸込口に連通する吸込側チャンバと、本体筐体内の遠心ファンの径方向吹出側に配置された室内空気の温度、湿度及び清浄度の少なくとも何れか一つを調整する空気調整用機器と、空気調整用機器の下流側であって室内空気吸込口と略直交する方向に配置された空気調整後の空気を室内へ吹き出すための室内吹出口とを備え、前記仕切板の中央部には、遠心ファンのファン吸込口と対向するようにベルマウスが取り付けられ、前記吸込側チャンバには、各室内空気吸込口から流入する気流を室内空気吸込口の近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口における偏流を改善するようにファン吸込口近傍に案内するガイド部材が、各室内空気吸込口とファン吸込口との間に設けられていることを特徴とする。

上記構成によると、空気調整用機器と遠心ファンとが平面的に配置されており、これら機器が一般的な空気調和機のように製品の前後方向に並べて配置されていないので、従来一般の空気調和機に比し薄型化を図ることができる。また、本体筐体内の遠心ファンの径方向吹出側に空気調整用機器が配置されるとともに、この空気調整用機器の下流側であって室内空気吸込口と略直交する方向に室内吹出口が配置されているので、室内空気吸込口と室内吹出口とが異なる方向に形成され、室内空気吸込口と室内吹出口との間のショートサーキットが防止される。また、フロントパネルと仕切板との間全体が吸込側チャンバとして形成されるとともに、室内空気吸込口がフロントパネルと仕切板との間の周辺のうちの対向する２辺に形成されているため、フロントパネルを完全にフラット化することができる。さらに、本発明においては、吸込側チャンバには、室内空気吸込口から流入する気流を室内空気吸込口の近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口における偏流を改善するようにファン吸込口近傍に案内するガイド部材が設けられているので、ファン吸込口における偏流の改善が行われる。なお、仮に、吸込側チャンバ内にこのようなガイド部材が設けられていない場合は、通風抵抗の少ない、室内空気吸込口の中央部から吸入され、室内空気吸込口からファン吸込口に対し直線的に流れる経路に風量が集中する。一方、室内空気吸込口の両サイド部から吸入され、両室内空気吸込口間の中央線に位置するファン吸込口に対し曲線を描きながら吸入されるべき風量は少なくなる。したがって、ファン吸込口において軸対称的な気流分布が得られない。しかし、本発明の場合は上記のようにファン吸込口における吸込気流の偏流が改善されるため、この偏流による騒音の上昇が抑制され、空気調和機の低騒音化が図れる。

前記ガイド部材は、各室内空気吸込口から流入する気流を、室内空気吸込口の中央部から流入する気流と室内空気吸込口の両サイド部から流入する気流とに３分割してファン吸込口に案内する三つの通路を形成するものであって、中央部から流入する気流を案内する通路は、ファン吸込口に向けて略直線的に、かつ、通路幅が拡大されるように形成され、他方、両サイド部から流入する気流を案内する通路は、ファン吸込口の両サイド部に案内され、かつ、通路幅を減少するように形成されているものが好ましい。仮にガイド部材が無い場合は、前述のように室内空気吸込口における中央部とサイド部との間での偏流が生じやすいので、このように三つに分割して偏流を改善することは合理的であると考えられる。したがって、比較的簡易な構成によりファン吸込口における偏流を改善し、騒音を低減することができる。

また、このガイド部材は、両室内空気吸込口からファン吸込口に向けて上下左右対称的に形成される直線状であって、室内空気吸込口に対し傾斜した方向に延びる傾斜片からなるように構成してもよい。このような簡易な構成によっても、ファン吸込口における偏流を改善することができ、騒音の上昇を抑制することができる。

また、このガイド部材を、両室内空気吸込口からファン吸込口に向けて上下左右対称的に形成されるとともに、室内空気吸込口付近からファン吸込口に向けて直線状であって、室内空気吸込口に対し傾斜した方向に延び、さらに、ファン吸込口近傍ではファンの回転軸の中心に向かうように湾曲に形成されているものとすることもできる。このように構成された場合は、ガイド部材を改善された気流線に合うような形状にすることができるので、ガイド部材自身の抵抗が減少し、より一層騒音の上昇を抑制することができる。

前記各ガイド部材は、フロントパネルと仕切板との間の間隙寸法を幅寸法とする板状部材からなる構成としたものでもよい。このように構成すれば、ガイド部材を容易に形成することができる。

また、前記各ガイド部材は、所定の間隔を空けた２枚一組の板状部材から構成することもできる。このように構成すると、１枚の板状部材で気流を変更する場合に比し、２枚一組の構成とすることにより気流を無理なく偏向することができる。すなわち、小さなスペース内で室内空気吸込口から吸入された空気を偏向してファン吸込口に導くため、ガイド部材が１枚の板状部材からなる場合には流路が拡大する部分において剥離渦が形成されやすいが、適切な間隔を空けた２枚一組のガイド部材とした場合には、流路を気流線に近づけることができるのでこの剥離渦の発生を軽減することができる。この結果、より一層騒音を低減することができる。

また、上記のように、各ガイド部材を２枚一組の板状部材で構成することに代えて、各ガイド部材を略流線型の翼型羽根部材から形成するようにしてもよい。このように構成すれば、ガイド部材全体を改善された気流線に合うような形状にすることができるので、ガイド部材９自身の抵抗が減少し、より一層騒音の上昇を抑制することができる。

前記各ガイド部材は、前記フロントパネルと一体的に成型されているものとしてもよい。このように構成すれば、複雑な気流線に沿わせる形状も容易に形成することができるとともに、ガイド部材の取り付け作業も不要となる。したがって、内部に装備されている機器のメンテナンスのための組み立て分解作業も容易になる。また、このような構成の場合は、プレフィルタを仕切板に取り付けることにより、ベルマウスの風上側にプレフィルタを容易に取り付けることができる。

また、前記各ガイド部材は、フロントパネルでなく仕切板と一体的に成型することもできる。ガイド部材を前述のようにフロントパネルと一体的に射出成型すると、射出成型時にできる引けによりフロントパネルの表面に模様ができることが考えられる。しかし、ガイド部材を仕切板と一体的に射出成型すれば、フロントパネルにおけるこのような模様を確実に回避することができ。綺麗な外観を得ることができる。

また、各ガイド部材全体を吸音材で形成するようにしてもよい。このように構成すれば、ガイド部材を形成する吸音材により、ファン吸込口付近の騒音発生エネルギが吸収される。したがって、ファン吸込口付近から前方に放出される騒音発生エネルギ減少により、騒音を低減することができる。

また、前記各ガイド部材は、表面を吸音材により形成した構成としてもよい。このようにすれば、騒音低減効果を維持しながら吸音材の使用量を減らしコストダウンすることができる。

また、前記室内空気吸込口は、フロントパネルと仕切板との間隔周辺のうちの上下２辺に形成されるとともに、空気調整用機器は、遠心ファンの左右の径方向吹出側に配置され、さらに、前記室内吹出口は、本体筐体の左右側部に設けられているものとすることもできる。このようにすれば、室内空気吸込口と室内吹出口との間のショートサーキットを避けながら、調整後の空気を左右対称的に吹き出すことができる。また、このように構成した場合は、左右の空気調整用機器の風速分布を均一にし、空気調整の効率を向上させることが容易になる。また、この空気調和機が設置される部屋の一壁面の略中央部に沿ってこの空気調和機を配置して使用すると、空気調整用機器を通過して調整された空気が壁面に沿って吹き出され、空気調和機の正面から室内空気を吸い込む循環気流が形成される。この結果、室内を包み込むような循環気流が形成されるので、室内の全体が空気を効率よく調整することができる。

また、前記仕切板には、ベルマウスの前面側にプレフィルタが取り付けられていることが好ましい。このような構成にすれば、室内から還流する空気を空気調整用機器に通風させる前に空気中の大きな塵埃を除去するので、糸くずなどの大きなごみが遠心ファン及び空気調整用機器に吸い込まれることが防止される。さらに、このプレフィルタにより遠心ファンへの吸込気流が整流されるので機内抵抗が減少し、騒音が低下する。

また、このような構成の空気調和機において、前記空気調整用機器は、少なくとも集塵フィルタ又は脱臭フィルタの何れか一方を備えているものとすることができる。このように構成すれば、薄型の空気清浄機とすることができる。

また、前記空気調整用機器は、少なくとも室内空気を冷却又は加熱する熱交換器を備えているものとすることができる。このようにすると、薄型の空気調和機用室内ユニットを構成することができる。

また、前記遠心ファンをターボファンとしてもよい。遠心ファンをターボファンとすると、運転効率が高くなるので機器の省エネ化を図ることができる。
また、前記遠心ファンをラジアルファンとしてもよい。遠心ファンをラジアルファンとすると、遠心ファンからの吹出気流は、周方向の成分が少ない気流となるので、気流が空気調整用機器に入るときの乱れが小さくなる。この結果、気流の通風抵抗が小さくなるとともに騒音が小さくなる。すなわち、機器の省エネ化及び低騒音化を図ることができる。

本発明に係る空気調和機によれば、空気調整用機器と遠心ファンとが平面的に配置されているので、本体筐体の薄型化を図ることができる。また、室内空気吸込口と直交する方向に室内吹出口が配置されるので、室内吸込空気と室内吹出空気とのショートサーキットが防止される。また、フロントパネルと仕切板との間全体が吸込側チャンバとして形成されるとともに、フロントパネルと仕切板との間の周辺のうちの対向する２辺に室内空気吸込口が形成されているため、フロントパネルを完全にフラット化することができる。さらに、吸込側チャンバには、各室内空気吸込口から流入する気流を室内空気吸込口の近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口における偏流を改善するようにファン吸込口近傍に案内するガイド部材が、各室内空気吸込口とファン吸込口との間に設けられているので、ファン吸込口における偏流の改善が行われる。また、ファン吸込口の前方がフラットなフロントパネルで覆われているため、前面に漏れるファンの騒音が緩和される。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る空気調和機について、図１〜図５に基づき説明する。
図１は、本実施の形態に係る空気調和機の分解斜視図であり、図２は同空気調和機の外観斜視図であり、図３は同空気調和機のフロントパネルの背面斜視図であり、図４は同空気調和機の側断面図であり、図５は同空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。なお、図６に参考例に係る空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図を示す。

本実施の形態に係る空気調和機は、床置型であって、空気調整用機器として空気清浄フィルタを用いた所謂空気清浄機である。この空気清浄機の筐体は、図１〜図４に示すように、前面が開放された略箱型の本体筐体１と、本体筐体１の前面に取り付けられている仕切板２と、さらにこの仕切板２の前面に取り付けられているフロントパネル３とから構成されている。なお、図２及び図４における実線矢印は空気の流れ方向を示す。

本体筐体１は、上方大半部が薄型に形成された略箱型の薄型部１１に形成され、この薄型部１１の下方部にはフロントパネル３の前面と略面一となる程度に奥行きが大きく形成された電装品収納部１２が形成されている。この電装品収納部１２は、この空気調和機のベース部材を兼ねている。また、電装品収納部１２において、前方への出っ張り部の前面上部から上面にかけての角部は、後述するフロントパネル３の下端部と仕切板２の下端部との間に形成される室内空気吸込口８ｂに連なるように、側断面が曲面状の凹部１３に形成されている（図４参照）。本体筐体１における薄型部１１の左右両側部の上下角部には段状部１４が形成され、この上下の段状部１４間が後述する空気調整用機器４としての空気清浄フィルタを収納する収納スペース１５として形成されている（図１参照）。本体筐体１の薄型部１１の前面には内向きフランジ１６が形成され、この内向きフランジ１６には仕切板２を取り付けるための複数のねじ孔１７が形成されている（図１参照）。

本体筐体１の左右側方に取り付けられる空気調整用機器４としての空気清浄フィルタは、本発明における空気調整用機器４の一例であって、流通する空気中の浮遊汚染粒子、ガス状汚染物質などの汚染物を除去して空気を清浄化する機能を備えたフィルタ部材又は機器である。なお、この空気清浄フィルタは、図面にはその詳細を記載していないが、従来公知のようなものでよい。例えば、後述する遠心ファン５の吹出側に、バイオ抗体の力で空気中に浮遊するウイルスを素早く吸着するバイオ抗体フィルタを設け、その下流側にプラズマイオン化部で埃や花粉をプラスに帯電させ、マイナスに帯電したフィルタでこれら埃や花粉を吸着する静電集塵フィルタを配置する。そして、この静電集塵フィルタの下流側に、臭気成分を分解するとともに、カビ菌やウイルスを吸着する光触媒アパタイトフィルタなどの脱臭フィルタを配置したものとする。このような構成の空気清浄フィルタは、その外周形状が前記収納スペース１５の形状に合致するような直方体状に形成されたものであって、左右のものが略同一形状に形成されている。また、この空気清浄フィルタは、後述するフロントパネル３及び仕切板２を外した状態において、本体筐体１の前面側から着脱自在に取り付けられている。

そして、本体筐体１の空気調整用機器４の空気流出側に位置する両側面には、清浄化された空気を室内へ吹き出すための室内吹出口１８がそれぞれ形成されている。
また、本体筐体１における薄型部１１の前面から見た中央部には、遠心ファン５が配置されている。遠心ファン５としてはターボファンが用いられている。この遠心ファン５は、羽根車５１の回転軸５２を前後方向にするとともに、シュラウド５４により形成されるファン吸込口５３を前面側にして配置されている。また、ファンモータ５５が本体筐体１の背板に取り付けられている。さらに、遠心ファン５の後側に位置するハブの中央部分を断面円形として前方に膨出させた膨出部５６を形成している。そして、この膨出部５６内にファンモータ５５が配置されている。なお、ファンモータ５５としては、薄型に設計されたものが使用されており、膨出部５６の前方への膨らみをできるだけ小さくなるようにしている。また、前述の空気調整用機器４としての空気清浄フィルタは、この遠心ファン５の羽根車５１の径方向吹出側となる本体筐体１の左右に取り付けられている。

仕切板２は、平板状であって、その周辺部には本体筐体１の前面の内向きフランジにねじ止めするためのねじ貫通用の複数の貫通孔２１が設けられている。そして、仕切板２は、貫通孔２１を介してねじ（図示せず）により本体筐体１の前面の内向きフランジ１６に着脱自在にねじ止めされている（図１参照）。また、仕切板２には、遠心ファン５のファン吸込口５３に対応する位置にベルマウス２２が形成されている。仕切板２は、このように形成されることにより、仕切板２の内側をファン吹出側とし、仕切板２の前面側をファン吸込側とするように機能する。さらに、仕切板２は、空気調整用機器４の収納スペース１５の前面側の収納壁を兼用する。

また、仕切板２の中央部に形成されたベルマウス２２の前面側には、プレフィルタ６が取り付けられている。プレフィルタ６は、カテキン含有のフィルタであって、大きな埃やペットの毛などを捕集するとともに、埃などに付着している細菌やカビ成分を除菌する機能を備えている。

フロントパネル３は、フラットな平面を備えた前板３１の両側を後方に折り曲げて折曲片３２を形成し、この折曲片３２の寸法を適切に設定することにより、仕切板２との間全体に狭い間隔の吸込側チャンバ７を形成するように構成されている。また、フロントパネル３は、本体筐体１又は仕切板２に対し、図示しない適宜の手段により着脱自在に取り付けられている。そして、フロントパネル３の上端部と仕切板２の上端部との間、及びフロントパネル３の下端部と仕切板２の下端部との間にそれぞれ室内空気吸込口８ａ，８ｂがスリット状に形成されている。したがって、この室内空気吸込口８ａ，８ｂは前述の室内吹出口１８とは取付方向が９０度相違する方向となる。

また、フロントパネル３の背面には、各室内空気吸込口８ａ，８ｂから吸込側チャンバ７に流入する気流を、室内空気吸込口８ａ，８ｂの近傍で３分割して三つの通路を形成するガイド部材９が設けられている。ガイド部材９は、室内空気吸込口８ａ，８ｂを左右方向（長手方向）に略３等分する位置の近傍から、ファン吸込口５３の外周よりやや外側の位置に向けて延びる直線状かつ平板状の部材からなるものである。このガイド部材９は、図５に示すように、ガイド部材９の幅方向がフロントパネル３の背面に対し略垂直となるように、かつ、遠心ファン５の回転軸５２の中心を通る水平線を境界線Ｈとして上下対称的に、また、遠心ファン５の回転軸５２の中心を通る鉛直線に対し左右対称となるように４箇所に設けられている。

また、この実施の形態においては、室内空気吸込口８ａ，８ｂを略３等分する位置におけるガイド部材９間の左右方向の距離が、ファン吸込口５３の外周よりやや外側の位置に延びるガイド部材９の終端間における左右方向の距離よりも小さくなっている。したがって、吸込側チャンバ７内において、各室内空気吸込口８ａ，８ｂから流入する気流を３分割してファン吸込口に案内する三つの通路は、室内空気吸込口８ａ，８ｂの中央部から流入する気流Ｓｃを案内する通路は、ファン吸込口５３に向けて直線的に形成されるとともに、通路幅が拡大されるように形成されている。他方、室内空気吸込口８ａ，８ｂ両サイド部から流入する気流Ｓｅを案内する通路は、ファン吸込口において両サイド部から空気が流入するように案内されるとともに、通路幅を減少するように形成されている。

次に、本実施の形態に係る空気調和機の運転について説明する。
図示しない運転スイッチが投入されることにより、ファンモータ５５が運転されて遠心ファン５が運転されるとともに、電源を必要とする静電集塵フィルタなどを備えた空気清浄フィルタが作動する。これにより、フロントパネル３の上端部と仕切板２の上端部との間にスリット状に形成された室内空気吸込口８ａを介して室内空気が吸い込まれる。また、室内空気は、本体筐体１の電装品収納部１２の前面に形成された凹部１３から、フロントパネル３の下端部と仕切板２の下端部との間にスリット状に形成された室内空気吸込口８ｂを介しても吸い込まれる。このように両室内空気吸込口８ａ，８ｂから吸入された室内空気は、フロントパネル３と仕切板２との間に形成された吸込側チャンバ７に入る。

両室内空気吸込口８ａ，８ｂから吸込側チャンバ７に流入した空気は、本発明のガイド部材９がない場合は、概ね図６に示すように流れる。すなわち、両室内空気吸込口８ａ，８ｂが上下のみにあり、遠心ファン５のファン吸込口５３がベルマウス２２を介し吸込側チャンバ７の中央部に開口しているので、遠心ファン５の回転軸５２の中心を通る両室内空気吸込口８ａ，８ｂ間の中央線（遠心ファン５の回転軸の中心を通る水平線）を境界線Ｈとして上下に対称的な気流になっている。また、吸込側チャンバ７内に流入する空気は、室内空気吸込口８ａ，８ｂの中央部からファン吸込口５３に対し直線的に流れる経路に風量が集中するが、室内空気吸込口８ａ，８ｂの両サイド部からファン吸込口５３の両サイド部に至る経路を流れる風量が少ない。したがって、ファン吸込口５３においては、上下の部分Ａにおいては、風量が多く、左右の部分Ｂにおいては風量が少なくなるので、軸対称的な気流分布が得られない。

しかしながら、この実施の形態においては、吸込側チャンバ７には、室内空気吸込口８ａ，８ｂの中央部から流入する気流Ｓｃと室内空気吸込口８ａ，８ｂの両サイド部から流入する気流Ｓｅとに略等分に３分割してファン吸込口５３に案内する三つの通路が形成されている。さらに、室内空気吸込口８ａ，８ｂの中央部から流入する気流Ｓｃを案内する通路は、ファン吸込口５３に向けて直線的に形成されるとともに、通路幅が拡大されるように形成されている。その反対に、室内空気吸込口８ａ，８ｂの両サイド部から流入する気流Ｓｅを案内する通路は、ファン吸込口５３の両サイド部から流入されるように案内されるとともに、通路幅を減少するように形成されている。これにより、ファン吸込口５３における吸込気流の偏流が改善され、吸込気流の偏流によるファンの騒音が低減され、空気調和機の騒音が低減される。

なお、このようなガイド部材９の作用に付加して、ベルマウス２２の前面側にプレフィルタ６が取り付けられているため、吸込側チャンバ７内における気流Ｓｃ、Ｓｅの動圧が静圧に置換されてファン吸込口５３の空気の流れが整流されるため、ファン吸込口における偏流がより一層改善され、より一層騒音が低下する。

そして、両室内空気吸込口８ａ，８ｂから流入した室内空気は、プレフィルタ６、ベルマウス２２及びファン吸込口５３を介し遠心ファン５に吸入され、羽根車５１の径方向吹出側に吹き出される。この経路において、プレフィルタ６では大きな埃やペットの毛などが捕集され、カテキン成分により埃などに付着した細菌やカビ菌が除去される。

また、遠心ファン５から径方向に吹き出された空気は、本体筐体１内において左右の空気調整用機器４としての空気清浄フィルタに送られる。そして、空気清浄フィルタに送られた室内空気は、バイオ抗体フィルタで浮遊するウイルスが吸着され、静電集塵部で埃や花粉がプラスに帯電されてマイナスに帯電されたフィルタに吸着される。さらに、脱臭フィルタで臭い成分が分解されるとともに、細菌やカビ菌が吸着されて臭いが除去され、清浄化された空気となって室内吹出口１８から左右方向に吹き出される。

なお、以上のように形成された空気清浄機は床置き型として壁面に沿って使用される。また、この空気清浄機が使用される室内においては、室内空気がこの空気清浄機の上下部の前面側から吸入されるのに対し、空気調整された空気が本体筐１体の側面から壁面に沿って吹き出される。このため、室内において、部屋の周囲から空気調和機の正面中央部に向かう循環気流が形成され、効率よく室内全体の空気が清浄化される。

以上のように構成された空気調和機によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）空気調整用機器４と遠心ファン５とが平面的に配置されており、従来の一般の製品のように前後方向に並べて配置されていないので、本体筐体１の奥行き寸法を小さくして薄型にすることができる。また、遠心ファン５の吹出側に空気調整用機器４としての空気清浄フィルタが配置されているため、空気清浄フィルタによる吸音効果や遮音効果が発揮され、空気調和機の低騒音化が図れる。

（２）また、本体筐体１内の遠心ファン５の径方向吹出側に空気調整用機器４が配置されるとともに、この空気調整用機器４の下流側であって室内空気吸込口８ａ，８ｂと略直交する方向に室内吹出口１８が配置されている。したがって、室内空気吸込口８ａ，８ｂと室内吹出口１８とは異なる方向に形成されることになるので、室内空気吸込口８ａ，８ｂと室内吹出口１８との間のショートサーキットが防止される。

（３）また、フロントパネル３と仕切板２との間全体が吸込側チャンバ７として形成されるとともに、室内空気吸込口８ａ，８ｂがフロントパネル３と仕切板２との間の周辺のうちの対向する２辺に形成されているため、フロントパネル３を完全にフラット化することができる。また、フロントパネル３がフラットになっているため、フロントパネル３の清掃が楽になり、メンテナンス性が向上する。

（４）吸込側チャンバには、室内空気吸込口８ａ，８ｂから流入する気流を室内空気吸込口８ａ，８ｂの近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口５３における偏流を改善するようにファン吸込口５３近傍に案内するガイド部材９が設けられているので、ファン吸込口５３における吸込気流の偏流が改善される。その結果、吸込気流の偏流による騒音の上昇が抑制され、空気調和機の低騒音化が図れる。

（５）ガイド部材９は、室内空気吸込口８ａ，８ｂから流入する気流を、室内空気吸込口８ａ，８ｂの中央部から流入する気流Ｓｃと室内空気吸込口８ａ，８ｂの両サイド部から流入する気流Ｓｅとに３分割してファン吸込口５３に案内する三つの通路を形成している。また、中央部から流入する気流Ｓｃを案内する通路は、ファン吸込口５３に向けて直線的に形成されるとともに、通路幅が拡大されるように形成され、その反対に、両サイド部から流入する気流Ｓｅを案内する通路は、案内された気流Ｓｅがファン吸込口５３の両サイド部から吸込まれるように案内されるとともに、通路幅を減少するように形成されている。ガイド部材９が無い場合は、ファン吸込口５３における上下の部分Ａと左右の部分Ｂとの間で偏流が生じやすいが、上記のように分割された三つの通路からファン吸込口５３の所定の位置で吸い込まれるので、低コストで良好な効果を奏する合理的な改善が行われる。

（６）このガイド部材９は、両室内空気吸込口８ａ，８ｂからファン吸込口５３に向けて上下左右対称的に形成される直線状であって、室内空気吸込口８ａ，８ｂに対し傾斜した方向に延びる傾斜片からなるように構成されたものであって、簡易な構成により、ファン吸込口５３における偏流を改善することができ、騒音の上昇を抑制することができる。

（７）また、ガイド部材９は、フロントパネル３と仕切板２との間の間隙寸法を幅寸法とする板状部材からなる構成としているので、ガイド部材９を容易に形成することができる。

（８）また、このような各ガイド部材９は、フロントパネル３と一体的に成型されているので、複雑な気流線に沿わせる形状も容易に形成することができるとともに、ガイド部材９の取り付け作業も不要となる。したがって、内部に装備されている機器のメンテナンスのための組み立て分解作業も容易になる。また、このような構成の場合は、プレフィルタ６を仕切板２に取り付けることにより、ベルマウス２２の風上側にプレフィルタ６を容易に取り付けることができる。

（９）室内空気吸込口８ａ，８ｂは、フロントパネル３と本体筐体１との間隔周辺のうちの上下２辺に形成されるとともに、空気調整用機器４は、遠心ファン５の左右の径方向吹出側に配置され、さらに、室内吹出口１８は、本体筐体１の左右側部に設けられている。したがって、室内空気吸込口８ａ，８ｂと室内吹出口１８との間のショートサーキットを避けながら、調整後の空気を左右対称的に吹き出すことができる。また、左右の空気調整用機器４の風速分布を均一にし、空気調整の効率を向上させることが容易になる。また、この空気調和機が設置される部屋の一壁面の略中央部に沿ってこの空気調和機を配置して使用すると、空気調整用機器４を通過して調整された空気が壁面に沿って吹き出され、空気調和機の正面から室内空気を吸い込む循環気流が形成される。この結果、室内を包み込むような循環気流が形成されるので、室内の全体が空気を効率よく調整することができる。

（１０）また、プレフィルタ６が仕切板２に形成されたベルマウス２２の前面側に取り付けられているので、糸くずなどの大きなごみが遠心ファン５及び空気調整用機器４に吸い込まれることが防止される。さらに、このプレフィルタ６により遠心ファン５への糸くずなどの大きなごみが遠心ファン５及び空気調整用機器４に吸い込まれることが防止される。さらに、このプレフィルタ６により遠心ファン５への吸込気流が整流されるので、遠心ファン５の吸込抵抗が減少し、遠心ファン５の騒音が低下する。

（１１）また、前面に向いているファン吸込口５３が、フラットなフロントパネル３で覆われているため、前面に漏れるファンの騒音が緩和される。
（１２）空気調整用機器４としての空気清浄フィルタが複数の位置に分散配置されているので、すなわち、この実施の形態の場合には、空気清浄フィルタが本体筐体１内において左右側方の位置に分散配置されているので、空気清浄フィルタの空気通過面積を大きくすることができ、空気清浄効率を向上させることができる。

（１３）空気調整用機器４として集塵フィルタと脱臭フィルタの双方を有する空気清浄フィルタを備えているので、薄型の空気清浄機を提供することができる。したがって、空気清浄機の用途の拡大、需要の拡大を図ることができる。

（１４）遠心ファン５としてターボファンが用いられているので、運転効率が高くなり、機器の省エネ化を図ることができる。
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１におけるガイド部材の形状を変更したものである。図７の空気流れ図にその形状を示すように、ガイド部材９は、両室内空気吸込口８ａ，８ｂからファン吸込口５３に向けて上下左右対称的に形成されるとともに、室内空気吸込口８ａ，８ｂ付近からファン吸込口５３に向けて直線状に延ばされ、さらに、ファン吸込口５３近傍では遠心ファン５の回転軸５２の中心に向かうように湾曲に形成されている。すなわち、この実施の形態２のガイド部材は、実施の形態１において、そのファン吸込口５３側の終端の形状を変更したものである。

したがって、この実施の形態２によれば、ガイド部材９を改善された気流線に合うような形状にすることができるので、ガイド部材９自身の抵抗が減少し、より一層騒音の上昇を抑制することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１におけるガイド部材９の枚数を変更したものである。実施の形態３のガイド部材９は、図８に示すように、実施の形態１における１枚のガイド部材９の内側（中心側）に所定の間隔を開けてさらに他の一枚のガイド部材９を略平行に配置したものである。したがって、実施の形態３は、１枚の板状部材で気流を変更する場合に比し、２枚一組の構成とすることにより気流を無理なく偏向する構成とすることができる。より具体的には、小さなスペース内で室内空気吸込口８ａ，８ｂから吸入された空気を偏向してファン吸込口５３に導くため、ガイド部材９が１枚の板状部材からなる場合には流路が拡大する部分において剥離渦が形成されやすい。しかし、適切な間隔を空けた２枚一組のガイド部材９とした場合には、流路を気流線に近づけることができるので剥離渦を軽減することができる。この結果、より一層騒音を低減することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１に係るガイド部材の形状を変更したものである。この実施の形態におけるガイド部材９は、図９に示すように、実施の形態１における平板状のガイド部材９を略流線型の翼型羽根部材から形成したものである。

この実施の形態によれば、ガイド部材９全体を改善された気流線に合うような形状にすることができるので、ガイド部材９自身の抵抗が減少し、より一層騒音の上昇を抑制することができる。
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態２におけるガイド部材９の枚数を変更したものである。実施の形態５のガイド部材９は、図１０に示すように、実施の形態２における１枚のガイド部材９の外側（反中心側）に所定の間隔を開けてさらにもう一枚のガイド部材９を略平行に配置したものである。したがって、この実施の形態５によれば、１枚の板状部材で気流を変更する場合に比し、２枚一組の構成とすることにより気流を無理なく偏向する構成とすることができる。より具体的には、小さなスペース内で室内空気吸込口８ａ，８ｂから吸入された空気を偏向してファン吸込口５３に導くため、ガイド部材９が１枚の板状部材からなる場合には、流路を偏向する部分において剥離渦が形成されやすいが、２枚一組のガイド部材９とした場合には、流路を気流線に近付けることができる。これにより、剥離渦発生を軽減することができ、より一層騒音を低減することができる。

(変形例)
以下に上記各実施の形態に係る空気調和機を次のように変形することができる。
（１）前記ガイド部材９は、フロントパネル３と一体的に形成されているが、これを別体として形成するとともに、接着剤等によりフロントパネル３に取り付けるようにしてもよい。また、この場合においてガイド部材９全体を吸音材で構成するようにしてもよい。このようにすれば、ガイド部材９を形成する吸音材により、ファン吸込口５３付近の騒音発生エネルギが吸収される。したがって、ファン吸込口５３付近から前方に放出される騒音発生エネルギが吸音材により吸収され、騒音を低減することができる。

（２）また、ガイド部材９の表面を吸音材により形成した構成としてもよい。このようにすれば、騒音を低減しながら吸音材の使用量を減らしコストダウンすることができる。なお、表面を吸音材により形成するために、シート状の吸音材をガイド部材の表面に張るようにしてもよい。

（３）また、ガイド部材９を、フロントパネル３と樹脂一体成型しないで、仕切板２と一体に成型するようにしてもよい。このようにすれば、フロントパネル３が一様な厚みに形成されるので、フロントパネル３の射出成型時にできる引けによる模様を回避することができる。したがって、フロントパネル３の外観を綺麗にすることができる。

（４）また、室内空気吸込口８ａ，８ｂがフロントパネル３と仕切板２との間の上下の２辺に形成されるとともに、室内吹出口１８が本体筐体１の左右側面に設けられていたが、室内空気吸込口８ａ，８ｂ及び室内吹出口１８の位置を９０度位置変更して形成したものとしてもよい。具体的には、例えば、室内空気吸込口８ａ，８ｂをフロントパネル３と仕切板２との間の左右の２辺に形成するとともに、室内吹出口１８を本体筐体１の上下面に形成したものとしてもよい。

（５）上記各実施の形態においては、空気調整用機器４を空気清浄フィルタとした所謂空気清浄機を例に挙げて説明していたが、他の空気調和機として構成してもよい。例えば、この空気清浄フィルタに代わって冷暖房用の熱交換器を用いた空気調和機の室内ユニットとして構成することができる。

（６）前記各実施の形態に係る空気調和機は、床置形として記載しているが、壁掛型の空気調和機とすることもできる。この場合には、本体筐体１の下方の電装品収納部１２の奥行き寸法を薄型部１１と同一にして、あるいは、電装品収納部１２を他の位置に移動して、フロントパネル３の下端部と仕切板２との下端部との間に形成される室内空気吸込口８ｂを下面に露出するように形成することができる。また、本空気調和機の高さ方向を水平方向として薄型の天井吊型空気調和機としてもよい。これら壁掛型及び天井吊型空気調和機においても、薄型となることにより部屋に設置された場合の圧迫感を緩和することができる。

（７）上記実施の形態においては、空気調整用機器４である空気清浄フィルタとしては、静電集塵フィルタと脱臭フィルタの双方を備えていたが、何れか一方のフィルタを備えたものでもよい。また、静電集塵フィルタに代えてＨＥＰＡフィルタなどの他の形式の集塵フィルタにしてもよいことは勿論である。

（８）遠心ファン５は、ターボファンに拘るものではなく、ターボファンに代えてラジアルファンを用いるようにしてもよい。遠心ファン５をラジアルファンとすると、遠心ファン５からの吹出気流は、周方向の成分が少ない気流となるので、気流が空気調整用機器４に入るときの乱れが小さくなる。この結果、気流の通過抵抗が小さくなるとともに騒音が小さくなる。すなわち、機器の省エネ化及び低騒音化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の分解斜視図である。 同空気調和機の外観斜視図である。 同空気調和機のフロントパネルの背面斜視図である。 同空気調和機の側断面図である。 同空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。 参考例としての空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。 実施の形態２に係る空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。 実施の形態３に係る空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。 実施の形態４に係る空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。 実施の形態５に係る空気調和機の正面から見た吸込側チャンバ内の空気流れ図である。

符号の説明

Ｓｃ，Ｓｅ…気流、１…本体筐体、２…仕切板、３…フロントパネル、４…空気調整用機器、５…遠心ファン、６…プレフィルタ、７…吸込側チャンバ、８ａ，８ｂ…室内空気吸込口、９…ガイド部材、１８…室内吹出口、２２…ベルマウス、５２…回転軸、５３…ファン吸込口。

Claims (17)

1. 前面が開放された正面視略四角形の本体筐体と、この本体筐体の前面に取り付けられた仕切板と、正面から見てファン吸込口が正面略中央部となるように回転軸を前後方向として本体筐体内に配置された遠心ファンと、仕切板の前面側に所定間隔空けて仕切板に対向するように配置されたフラットなフロントパネルと、フロントパネルと仕切板との間の周辺のうちの対向する２辺に形成された室内空気吸込口と、フロントパネルと仕切板との間全体に形成された、室内空気吸込口に連通する吸込側チャンバと、本体筐体内の遠心ファンの径方向吹出側に配置された室内空気の温度、湿度及び清浄度の少なくとも何れか一つを調整する空気調整用機器と、空気調整用機器の下流側であって室内空気吸込口と略直交する方向に配置された空気調整後の空気を室内へ吹き出すための室内吹出口とを備え、
   前記仕切板の中央部には、遠心ファンのファン吸込口と対向するようにベルマウスが取り付けられ、前記吸込側チャンバには、各室内空気吸込口から流入する気流を室内空気吸込口の近傍で分割し、分割した気流をファン吸込口における偏流を改善するようにファン吸込口近傍に案内するガイド部材が、各室内空気吸込口とファン吸込口との間に設けられている
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記ガイド部材は、各室内空気吸込口から流入する気流を、室内空気吸込口の中央部から流入する気流と室内空気吸込口の両サイド部から流入する気流とに３分割してファン吸込口に案内する三つの通路を形成するものであって、中央部から流入する気流を案内する通路は、ファン吸込口に向けて略直線的に、かつ、通路幅が拡大されるように形成され、他方、両サイド部から流入する気流を案内する通路は、ファン吸込口の両サイド部に案内され、かつ、通路幅を減少するように形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。
3. 前記ガイド部材は、両室内空気吸込口からファン吸込口に向けて上下左右対称的に形成される直線状であって、室内空気吸込口に対し傾斜した方向に延びる傾斜片からなることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 前記ガイド部材は、両室内空気吸込口からファン吸込口に向けて上下左右対称的に形成されるとともに、室内空気吸込口付近からファン吸込口に向けて直線状であって、室内空気吸込口に対し傾斜した方向に延び、さらに、ファン吸込口近傍ではファンの回転軸の中心に向かうように湾曲に形成されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
5. 前記各ガイド部材は、フロントパネルと仕切板との間の間隙寸法と略同一幅寸法の板状部材からなることを特徴とする請求項３又は４記載の空気調和機。
6. 前記各ガイド部材は、所定の間隔を空けた２枚一組の板状部材からなることを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
7. 前記各ガイド部材は、略流線型の翼型羽根部材からなることを特徴とする請求項３又は４記載の空気調和機。
8. 前記各ガイド部材は、フロントパネルと一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の空気調和機。
9. 前記各ガイド部材は、仕切板と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の空気調和機。
10. 前記各ガイド部材は、全体が吸音材により形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の空気調和機。
11. 前記各ガイド部材は、表面が吸音材により形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の空気調和機。
12. 前記室内空気吸込口は、フロントパネルと仕切板との間隔周辺のうちの上下２辺に形成されるとともに、空気調整用機器は、遠心ファンの左右の径方向吹出側に配置され、さらに、前記室内吹出口は、本体筐体の左右側部に設けられていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の空気調和機。
13. 前記仕切板に形成されたベルマウスの前面側にプレフィルタが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項記載の空気調和機。
14. 前記空気調整用機器は、少なくとも集塵フィルタ又は脱臭フィルタの何れか一方を備えていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項記載の空気調和機。
15. 前記空気調整用機器は、少なくとも室内空気を冷却又は加熱する熱交換器を備えていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項記載の空気調和機。
16. 前記遠心ファンはターボファンであることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の空気調和機。
17. 前記遠心ファンはラジアルファンであることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の空気調和機。

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