JP2010181116A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機の室外機に取り付けられる送風グリルの外周フレーム部における圧力損失（消費電力の拡大）を低減すること。
【解決手段】室内機と室外機より成る空気調和機であって、室外機内に熱交換器、送風機を有し、前記送風機の下流側に送風グリルを備えた空気調和機に於いて、送風グリル６の外周を形成するフレーム６ｃに空気通路１０が構成されるように切り欠き部１１ａ及び１１ｂを設けたことで、フレーム６ｃでの圧力損失が低減され、消費電力を抑えることが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は空気調和機に関し、特に、室外機内に配設される送風機への入力の低減を図った空気調和機に関するものである。

空気調和機は、冷暖房の能力を制御するのに圧縮機及び送風機の回転数を可変させている。すなわち、能力を大きくするときには圧縮機及び送風機の回転数を上げ、能力を小さくするときには圧縮機及び送風機の回転数を下げている。例えば、室温が飽和して目標値に近づいてくると、冷暖房の能力としては大きな能力が必要なくなるので、圧縮機及び送風機の回転数を下げる。すると、冷凍サイクル中の冷媒の循環量が小さくなるために仕事量、すなわち冷暖房の能力が減り、凝縮器での放熱量も小さくなる。換言すると、圧縮機の回転数に基づいて送風機の回転数を可変させ、風量を可変させているということである。

また、送風機のプロペラファン下流には送風グリルが設けられ、これにより、ファンに触れないよう安全を図ために、お客様の手が触れる部分、幼児の手が触れる部分として試験指がＪＩＳ−Ｃ−０９２２に規定されている。さらに、送風グリルは室外機の意匠を構成する重要な部分でもある。

しかし、同時にこの送風グリルはファンから吹出す風の流れの抵抗となる。この抵抗、すなわち圧力損失に打ち勝って送風するための圧力を静圧といい、カタログなどではファンの性能を最大静圧（風量が最低値のときの静圧）で表示している。送風グリルが抵抗となる分、送風機が静圧を負担しなければならず、ファンモータの入力を大きくしなければならない。

従来この抵抗を低減する技術として、室外機の送風グリルの桟の形状を工夫したり、断面が円弧状の放射状桟を設け、この桟をねじることが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。これを静圧回収といい、ファンモータ軸周りの旋回流れをファンモータ軸の軸方向流れに転向して、静圧を回収できた分、送風機の入力を低減させること等ができる。この様子を図５に示す。破線は静圧回収前、実線は静圧回収後である。
特開２００３−２７９０７２号公報 特開２００３−１７２５２８号公報

しかしながら、前記従来の構成では送風グリルを取り付けるとなると、図５に示すように送風グリルの厚さ（Ｇ）が必要になり、上記各特許文献に開示されているような技術により、送風グリル前面において、送風流れを実線矢印のように軸方向寄りに向けて静圧を回収することができたとしても、送風グリル外周近辺の厚さ部分においては、圧損に関して特に考慮されていなかった。

図６は、従来の空気調和機の室外機本体の斜視図を示している。室外機本体１に設けられた送風機から送り出される風は、前面に設けられた送風グリル６より吹出されるが、送付グリル６の外周を形成するフレーム６ｃ部分から風は吹出されず圧損が生じる。これは機器の効率、すなわちファンモータへの入力や、空気調和機の消費電力に関することであるが、最終ユーザにとっては電気代等に効いてくるものである。

また、送風グリルは騒音の発生原因ともなるため、この部分での騒音を抑制する工夫が必要となる。

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、ファンにお客様の指が触れないよう安全を図るとともに、ファンの保護をも図りつつ、ファンモータへの入力を低減し、且つ送風グリルでの騒音を低減することを目的とするものである。また、空気調和機の消費電力を低減し、且つ送風グリルでの騒音を低減することを目的とするものである。

前期従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機と室外機を具備し、前記室外機内に熱交換器、送風機とを備え、室外機箱体の前記送風機の下流側に送風グリルを備えた空気調和機であって、前記送風グリル外周を形成するフレームに空気通路を構成する切り欠き部を設けたものである。

これによって、送風グリル外周部での圧力損失を防ぐことができる。従って、ファンモータへの入力が低減できるので、効率が向上し、送風グリルでの騒音低下を図ることが可能であるとともに、空気調和機の消費電力を低減することができる。

本発明によれば、ファンに触れないよう安全を図るとともに、ファンの保護をも図りつつ、ファンモータへの入力を低減し且つ送風グリルでの騒音を低減することができる。

第１の発明は、室内機と室外機を具備し、前記室外機内に熱交換器と、送風機とを備え、室外機箱体の前記送風機の下流側に送風グリルを備えた空気調和機であって、前記送風グリル外周を形成するフレームに空気通路が構成される切り欠き部を設けたものである。

これによって、送風グリル外周部での圧損を防ぐことができる。従って、ファンモータへの入力が低減できるので、効率が向上し、送風グリルでの騒音低下を図ることが可能であるとともに、空気調和機の消費電力を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、フレーム外周に設けた切り欠き部の短手幅を送風機に幼児試験指が届く範囲では指（直径５．６ｍｍ）が貫通しないように、それ以外は大人の試験指（直径１２ｍｍ）が貫通しないように形成するとしたものである。

これによって、ファンに指が触れることを防止して、安全性を向上することができる。

また、第３の発明は、特に第１または第３の発明において、送風グリルを樹脂形成品とすることで、加工しやすくまた安価に提供することが可能となる。

以下、空気調和機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は空気調和機の室外機本体の斜視図、図２は室外機本体の横断面図、図３は図１の室外機本体を図２のＫ−Ｋ面で切った縦断面図を示している。また、図４は図１のＰ部拡大図である。

室外機本体１は、図示しない室内機を伴って空気調和機を構成しており、また、図１に示すように、室外機本体１は外郭を構成する室外機箱体５と、当該室外機箱体５の正面５
ａ部に取り付けられた円状の送風グリル６を有する。

また室外機本体１内には、図２に示す如く、圧縮機２とＬ字熱交換器３、送風機４及び図示しない制御基板等が設けられている。また、圧縮機２と熱交換器３、図示しない膨張弁、室内機内に配設された熱交換器を環状に接続して、冷房運転や暖房運転或いは除湿運転を行なう冷凍サイクルを構成している。以下、ここでは、冷房運転のときの説明とするために先のＬ字熱交換器３は凝縮器として働くものとする。また、送風グリル６が取り付けられる室外機箱体５には切欠き部が形成されている。なお、図中の矢印は空気の流れを示している。

Ｌ字熱交換器３は、室外機箱体５の側面５ｂ及び背面５ｃを覆うように配設されている。また、図２及び図３に示すように、送風機４はファンモータ４ａ、ファン（プロペラファン）４ｂから構成されており、先の凝縮器３と送風グリル６との間に取り付けられている。また、室外機箱体５にはファン４ｂの上流側にも切り欠き（図示せず）が設けられている。そして、送風機４（ファン４ｂ）によって、熱交換器３における空気−冷媒間の熱交換が促される。なお、制御基板等は、圧縮機２、送風機４等の運転を制御するものである。

また、図３の断面図に示すように、室外機箱体５から絞り加工で一体に形成されたマウスリング８が、上流側内径より下流側内径が拡大するよう構成されている。すなわち、図におけるマウスリング８の先端から更に送風グリル６側に行くと、ファンモータ軸を中心とする半径が不連続的に拡大する。これにより送風グリル６側から空気を吸込む逆流が抑制され、効率の良い送風機能が実現される。さらに送風グリル６には、その中央に送風機４の送風の逆流を防止するための邪魔板６ａ（ファン４ｂの中央に位置し風を流さない部分）が設けられており、ファンモータ軸とおおよそ同軸の同心状桟６ｂと、６ｂのうち最も外側であり送風グリル６の外周をなす外側フレーム６ｃ、おおよそファンモータ軸と同軸の点から放射状に広がる放射状桟６ｄが設けられている。

なお、放射状桟６ｄは静圧回収機能を持たせるため、断面を円弧状にし、更に、ねじって配設してある。

また、送風グリル６には厚さ（例えば図５のＧ）があるので中心部分、外周部分とも、室外機箱体の正面部５ａからファンモータ軸方向外側に出っ張るように取り付けられている。
これを、図を用いて詳細に説明する。

室外機１の送風機のプロペラファン４下流に設けられた送風グリル６は、ファンに触れないよう安全を図ために、従来から、お客様の手が触れる部分として試験指がＪＩＳ−Ｃ−０９２２に規定され、当該規定に基づいて構成される。ここで、大人の試験指は直径１２ｍｍ長さ８０ｍｍ、幼児試験指は直径５．６ｍｍ長さ４４ｍｍである。しかし、送風グリル６外周のフレーム６ｃについては、設計や生産工程において空気通路が構成される切り欠き部を設けることが困難であり、このフレーム６ｃは流れの抵抗となっていた。

そこで本実施の形態では、フレーム６ｃをファンモータ軸方向に伸ばし、当該伸ばした部分を部分的に切り欠いて、送風グリル６と室外機箱体５とにより空気通路１０を作ることで、ファン４からの流れを逃がす。これによって、フレーム６ｃによる流れの抵抗が小さくなり、圧損を低減することができる。

すなわち、上記構成とすることで必要入力が小さくてすみ、効率が向上して空気調和機の消費電力を低減することが可能である。また、回転数も低くてすむこと及びファン４ｂ
から送風グリルを離すことで騒音低減をも実現している。

また、安全のために送風グリル６を樹脂成形品として、送風グリル６のフレーム６ｃに設けた切り欠き１１ａ及び１１ｂの幅を、ファンに幼児試験指が届く範囲では幼児試験指（直径５．６ｍｍ）が貫通しないように短手幅５．５ｍｍ以下とし（切り欠き１１ａ）、それ以外は大人の試験指（直径１２ｍｍ）が貫通しないように短手幅１１．５ｍｍ以下（切り欠き１１ｂ）とすることが望ましい。

また、上記送風グリル６を樹脂形成品とすることで加工しやすくまた安価に提供することが可能となる。

上述のように、本実施の形態においては、送風グリルとフレーム外周に切り欠きを設けることで、空気通路１０を形成することがでる。また、従来から生じていた圧損を低減し、ファンモータへの入力を低減することができるので、空気調和機の消費電力が小さくてすむとおともに、ファンモータの回転数が低くも所定の性能が確保できるため、送風グリル６で生じる騒音も低減できる。

また、安全とために送風グリルを樹脂成形品となし、フレーム外周全周にわたってファンに幼児試験指が届く範囲では切り欠きは指（直径５．６ｍｍ）が貫通しないように短手幅５．５ｍｍ以下とし、それ以外は大人の試験指（直径１２ｍｍ）が貫通しないように切り欠きの短手幅１１．５ｍｍ以下とすることにより、安全な空気調和機を提供することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機の室外機は、送風機の圧損が低減できて効率が上がるとともに安全性も向上するため、各種の送風機を有する機器にも適用できる。

空気調和機の室外機本体の斜視図 図１の室外機の横断面図 図３は図１の室外機本体を図２のＫ−Ｋ面で切った縦断面図 図１のＰ部拡大図 公知の静圧回収の様子を表す図 図１に対応する部分の従来の構成を表す図

１ 室外機本体
２ 圧縮機
３ Ｌ字熱交換器
４ 送風機
４ａ ファンモータ
４ｂ ファン（プロペラファン）
５ 室外機箱体
５ａ 正面
５ｂ 側面
５ｃ 背面
６ 送風グリル
６ａ 邪魔板
６ｂ 同心状桟
６ｃ フレーム
６ｄ 円弧状の放射状桟
７ ネジ
８ マウスリング
１０ 空気通路
１１ａ 切り欠き
１２ｂ 切り欠き

Claims (3)

1. 室内機と室外機を具備し、前記室外機内に熱交換器と、送風機とを備え、室外機箱体の前記送風機の下流側に送風グリルを備えた空気調和機であって、前記送風グリル外周を形成するフレームに空気通路が構成される切り欠き部を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. フレーム外周に設けた切り欠き部の短手幅は、送風機に幼児試験指が届く範囲では指（直径５．６ｍｍ）が貫通しないように、それ以外は大人の試験指（直径１２ｍｍ）が貫通しないように形成したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 送風グリルを樹脂成形品としたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。