JP2014052183A - 壁掛け型の空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和機本体の本体上部に上部吸込口を形成し、空気調和機本体の本体前面に設けられた前面グリル6に吸込開口を形成し、該吸込開口の上縁に本体内部下方に向いて傾斜した導風壁6aを連設して開口が上方を向く吸込開口部2aを形成し、吸込開口部2aは、羽根車8aの羽根車回転中心Oと羽根車8aと前面熱交換器7aとの最近接点7aoを通る直線Aよりも本体高さ方向下方で、かつ直線Aに平行で羽根車とスタビライザー9の舌部上を通る直線Bよりも本体高さ方向上方との間に位置させられている。
【選択図】図3
Description
しかし、前面グリルから貫流ファンへの通風抵抗が増加して風量が減少するため、背面熱交換器からの通過風量が増加し、貫流ファンの本体上部付近での流れと翼の角度差により生じる剥離渦が生成し、回転音が生じ聴感が悪化するという問題があった。
そのため、吹出口から貫流ファンへ向かう逆流現象が生じ、特に冷房運転時に吹出口が結露し滴下することで部屋を汚す恐れがある。また最悪の場合、貫流ファンが息継ぎするような呼吸音が発生し騒音悪化する。
また、気流ガイドは、吸込開口部から最短距離を直進し前面熱交換器へ流入する流れを防止する機能を有するが、前面グリルの本体内部側面の流れを強制し、熱交換器方向へ導風する機能がなく、上部吸込口からの吸込流れは制御できず、前記循環渦の挙動も制御できず不安定で通風抵抗変化に対し風量低下が大きくなるおそれがあった。
そして、部屋から吸い込まれた空気はフィルタで除塵後、熱交換器へ通風するので、フィルタにホコリが堆積する時、天面吸込口から前面グリルの吸込開口部へ至る間のフィルタと熱交換器との距離が近いため、ホコリは天面吸込口及び前面グリル吸込開口部近傍のみで除塵され、前面グリルとフィルタの距離が近い残りの領域では除塵されないため、ホコリ堆積による風量低下が短期間で生じ、頻繁にフィルタ掃除をする必要があるという問題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、貫流ファンの循環渦の挙動を安定させ、吹出口から貫流ファンへの逆流現象が生じづらく静粛な壁掛け型の空気調和機を得るものである。
また、前面グリルに設けられる吸込開口部は、開口が上方を向き、吸込開口部の導風壁は本体内部下方を向いているため、前面熱交換器がユーザーから見えず意匠性が良い。
図1は本発明の実施の形態1の壁掛け型の空気調和機の外観を示す斜視図、図2は同空気調和機を示す縦断面図、図3は同空気調和機の前面グリルの吸込開口部付近を拡大した縦断面図、図4は同空気調和機の吸い込まれた空気の流れを示す縦断面図である。
図1において、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の空気調和機本体1は、空調される部屋11の壁11aに設置されている。また、空気調和機本体1の本体前面1aには取り外し可能な前面グリル6が取り付けられ、前面グリル6には吸込開口部2aが形成されている。
また、図2において、空気調和機本体1の本体上部1bには上部吸込口2bと、ホコリを除塵するフィルタ5の一部と、空気を冷暖房する熱交換器7及び前面熱交換器7aの一部が配設されている。そして、空気調和機本体1の内部で、本体上部1bの下流側には送風機である貫流ファン8が配設されている。
さらに、吹出口3には上下風向ベーン4a、左右風向ベーン4bが回動自在に取り付けられている。
この吸込開口部2aは、前面グリル6に吸込開口を形成し、該吸込開口の上縁に本体内部下方を向いて傾斜した導風壁6aを連設して開口が上方を向くように形成されている。なお、吸込開口部2aの本体両側部は壁で形成されている。
さらに、スタビライザー9の舌部9aが貫流ファン8の羽根車8aを覆う範囲となる舌部領域角度θ3は、前記直線Dと舌部9aにおける吹出口側面9cとの仮想交点9dと羽根車回転中心Oを結ぶ直線Fとの成す角度で、所定角度となるように舌部9aは形成されている。
貫流ファン8のモータに電源基板より通電されると、貫流ファン8の羽根車8aが回転する。そうすると、本体前面1aの前面グリル6の吸込開口部2a及び本体上部1bの上部吸込口2bから部屋11の空気が吸込まれ、フィルタ5で部屋のホコリを除塵された後、熱交換器7で空気は加熱され暖房、または冷却され冷房、除湿のいずれかがされ、貫流ファン8の羽根車8aへ吸込まれる。
その後、羽根車8aから吹出された空気は、弧状のガイドウォール10に誘導されて吹出口3へ向かい、部屋11へ吹出されることで空調される。この際、上下風向ベーン4a、左右風向ベーン4bにより吹出し空気を上下、左右方向へ風向制御することで部屋11全体に風を流し温度ムラの抑制を図っている。
その結果、前面熱交換器7aの性能が悪化してしまう。また吸込開口部2aに対し流路が広すぎて流れが不安定となるため、ホコリがフィルタ5に堆積し、吹出口3へ逆流するまでの通風抵抗増加量が小さく、少しのホコリで逆流してしまう。
また、吸込開口部側吸込領域角度θ1が小さすぎる場合、吸込開口部2aから舌部9aまでの流路が狭くなり、羽根車8aへの吸込風速が増加することで騒音悪化してしまう。
その結果、冷房運転時に吹出口3が結露し滴下することで部屋を汚す恐れがなく、高品質な空気調和機が得られる。
また、吸込開口部2aは上方に開口し、また前面熱交換器7a側に導風壁6aが形成され、前面熱交換器7aがユーザーから見えず意匠性が良い。
さらに、前面熱交換器7a付近のフィルタ5は、主に前面熱交換器7aと略平行で沿うように配設されているので、上部吸込口2bからの空気の流れ中のホコリが除去され、フィルタ5に堆積しても、従来の上部吸込口2b近傍にフィルタ5が沿っている場合のようにホコリがフィルタ5の上部吸込口2b近傍に局所的に堆積し急激に通風抵抗が増加することはなく、導風壁6a付近まで均一にホコリが堆積するようになるので、運転時間に対し風量低下が小さく、羽根車8aを駆動するモータの消費電力の増加も小さいため省エネな空気調和機が得られる。
しかし、吸込開口部側吸込領域角度θ1が大きすぎる場合、吸込開口部2aから循環渦Gまでの経路が長く、吸込開口部2aに対し流路が広すぎ、空気の流れが不安定となるため、少量のホコリがフィルタ5に堆積しても吹出口3で逆流しやすい。
そこで、前記吸込開口部側吸込領域角度θ1に最適範囲が存在する。
図5のグラフは吸込開口部側吸込領域角度θ1と運転開始1ヶ月後風量低下率の関係を示したもので、図5のグラフのように吸込開口部側吸込領域角度θ1が35°以下であれば少なくとも風量低下率は低くでき安定した運転ができる。
また、図6のグラフは吸込開口部側吸込領域角度θ1と風量同一時の騒音値の関係を示したもので、図6のグラフのように吸込開口部側吸込領域角度θ1が25°〜35°であれば低騒音である。
以上の結果、少なくともθ1=25°〜35°の範囲であれば風量低下率が低く、かつ低騒音で安定した運転が継続できる。
逆に、θ1/θ2が小さすぎると、舌部9a付近で吸込流れが増速、かつその他の吸込領域で流路が広すぎ、流れが不安定となり騒音悪化する。
そこで、前記θ1/θ2の比率に最適範囲が存在する。
図7のグラフは比率θ1/θ2に対する運転開始1ヶ月後風量低下率の関係を示したもので、図7のグラフのように少なくとも、比率θ1/θ2=25%以下であれば、少なくとも風量低下率は低くでき安定した運転ができる。
また、図8のグラフは比率θ1/θ2に対する風量同一時の騒音値の関係を示したもので、図8のグラフのように、少なくとも比率θ1/θ2=18%〜25%であれば低騒音である。
よって、比率θ1/θ2=18%〜25%であれば、風量低下率は低く、かつ低騒音である。
しかし、前記舌部領域角度θ3が小さすぎると循環渦Gと舌部9aの面する領域が縮小し、フィルタ5にホコリが堆積して通風抵抗が増加した場合、循環渦Gの大きさを規制しきれず、風量低下が大きく、不安定となり吹出口3から逆流しやすい。
逆に、舌部領域角度θ3が大きすぎると、舌部9aにより循環渦Gを大きくしてしまい有効風路面積を縮小させ、通過風速が増加し騒音悪化してしまう。
そこで、舌部領域角度θ3に最適範囲が存在する。
以上の結果より、少なくとも舌部領域角度θ3が35°以上、40°以下であれば風量低下率が小さく、低騒音である。
また、貫流ファン8の吸込風路形状に対し、前面グリル6に設ける吸込開口部2a、舌部9aの形状の関係を規定することで、貫流ファン8の循環渦Gの挙動を安定させることにより、フィルタ5にホコリが堆積しても風量低下しづらく、静粛な壁掛け型の空気調和機を得ることができる。
Claims (5)
- 空気調和機本体と、
該空気調和機本体の本体前面側に配置された前面熱交換器及び本体背面側に配置された熱交換器と、
前記空気調和機本体の本体内部に配設された羽根車と該本体内部を羽根車吸込領域及び羽根車吹出領域に分離するスタビライザーと羽根車吹出領域側に設けられた弧状のガイドウォールとを有し、前記羽根車吸込領域から空気を吸込み、吸込んだ空気を前記羽根車吹出領域に吹出す貫流ファンと、
前記本体前面に設けられた前面グリルと
を備えた壁掛け型の空気調和機において、
前記空気調和機本体の本体上部に上部吸込口を形成し、前記前面グリルに吸込開口を形成し、該吸込開口の上縁に前記本体内部下方に向いて傾斜した導風壁を連設し、該導風壁の下縁と前記吸込開口の下縁との間に、上方から下方に向かう空気流れを形成する吸込開口部を形成し、
該吸込開口部は、前記羽根車の羽根車回転中心と前記羽根車と前記前面熱交換器との最近接点を通る直線Aよりも本体高さ方向下方で、かつ前記直線Aに平行で前記羽根車と前記スタビライザーの舌部上を通る直線Bよりも本体高さ方向上方との間に位置させられていることを特徴とする壁掛け型の空気調和機。 - フィルタが前記空気調和機本体の本体内部に設けられ、前記フィルタは該フィルタと前記前面グリルとの最近接距離L1が本体高さ方向で、前記上部吸込口の前面グリル側端面から前記吸込開口部までで徐々に狭くなり、かつ前記前面熱交換器と略平行で沿うように配置させられていることを特徴とする請求項1記載の壁掛け型の空気調和機。
- 前記吸込開口部の導風壁の先端と前記羽根車回転中心Oを結ぶ直線Cと、前記スタビライザーの舌部における羽根車との最近接点と羽根車回転中心を結ぶ直線Dとの成す吸込開口部側吸込領域角度θ1は25°〜35°となるように形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の壁掛け型の空気調和機。
- 前記吸込開口部側吸込領域角度θ1と前記直線D前記羽根車回転中心Oと前記ガイドウォールの最上流端部とを結ぶ直線Fとの成す羽根車吸込領域角度θ2との比率θ1/θ2が18%〜25%となるように、前記吸込開口部、前記舌部における羽根車との最近接点及び前記ガイドウォールの最上流端部を配設したことを特徴とする請求項3記載の壁掛け型の空気調和機。
- 前記スタビライザーの舌部が前記羽根車を覆う範囲となる舌部領域角度θ3は、前記直線Dと、前記舌部における吹出口側面との仮想交点と羽根車回転中心Oを結ぶ直線Fとの成す角度で、θ3=35°以上40°以下となるように舌部が形成されていることを特徴とする請求項3記載の壁掛け型の空気調和機。
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