JP3700578B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の室内機、特に、フィルタ等の空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する空気調和装置の室内機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の室内機は、室内空気の吸い込み部及び吹き出し部が形成されたケーシングを有しており、このケーシングの内部にはクロスフローファンと熱交換器とが設けられている。クロスフローファンは吸い込み部から吹き出し部に至る空気流を生成している。
また、熱交換器は、内部に冷媒が循環する伝熱管及び熱伝達を容易にするフィンを備えており、クロスフローファンにより生成される空気流中に配置される。ここでは、吸い込み部から吸入された室内空気は、熱交換器を通過する間に冷却又は加熱されて吹き出し部から室内に吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に吸い込み部は前面パネルや上部パネルに設けられており、吸い込み部の内部には空気中の埃がケーシング内部に入り込むのを防止するためにエアフィルタが取り付けられている。このエアフィルタはクロスフローファンの回転軸に沿って一様に設けられているわけではない。したがって、エアフィルタはクロスフローファンにとっては回転軸に沿った方向の部分的な抵抗となっている。
【０００４】
このように、エアフィルタ等の部分的な抵抗が存在すると、その部分に対応する部分の風量が減少し、集塵性能の低下や、サージングによる振動や騒音を引き起こす原因となる。
この点を図１５及び図１６を用いて詳細に説明する。
図１５はエアフィルタ等の部分的な抵抗が存在しない領域の空気の流れを示している。
この場合は、漏れ空気の逆流流れが発生しているものの貫流幅が確保されており、特に問題はない。一方、図１６はエアフィルタ等の部分的抵抗が存在する領域の空気の流れである。ここでは、漏れ空気による逆流流れが増加し、渦中心がクロスフローファン３の回転軸中心側へ寄り、かつ渦が大きくなっている。このため、貫流幅が減少し、風量が減少する。また、渦が弱くかつ大きくなるために、変動が大きくなり、騒音、サージングの要因になる。
【０００５】
このような問題を解消するために、抵抗の存在する部分において適量な風量となるようにファン特性を設定することも考えられる。しかし、抵抗の存在する部分に合わせてファン特性を設定すると、抵抗の存在しない部分におけるファン特性が高くなりすぎ、騒音が発生するという問題が生じる。この場合の空気の流れを図１７に示す。ここでは、渦が小さくかつ強いため、貫流幅が増加し、風量が増大する。しかし、渦中心がクロスフローファンの羽根（動翼）上に存在することになり、渦が羽根に干渉して騒音が発生する。
【０００６】
本発明の課題は、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる空気調和装置の室内機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。部分的抵抗は、吸い込み部とクロスフローファンとの間に設けられた部材により生じる抵抗である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第１壁部の部分的抵抗に対応する部分に、断面が三角形状の先端が尖った突起を形成してなるものである。
【０００８】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【０００９】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１０】
クロスフローファンと対向する第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を形成することにより、強くて小さい渦を発生させることができる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を設けることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第１壁部の高さを、部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより低くなるように調整してなるものである。
【００１２】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【００１３】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１４】
クロスフローファンと対向する第１壁部の高さを低くすることにより、小さくて強い渦が発生し、吹き出しがスムーズになってファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部の高さを他の部分の高さに比較して低くし、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第２壁部の吸い込み側の開口端を、部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより吸い込み側に位置するように調整してなるものである。
【００１６】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【００１７】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１８】
第２壁部の吸い込み側の開口端を吸い込み側に位置させることによって、案内部への吸い込み部開口が絞られることになり、ファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第２壁部の吸い込み側開口端を他の部分に比較して吸い込み側に位置させることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
室内機１は、図１〜３に示すように、ケーシング２と、ケーシング２の内部に配置されたクロスフローファン３及び熱交換器４とを有している。
ケーシング２は、前面グリル組立体１０と、前面グリル組立体１０の前方正面に装着される前面パネル１１と、後方に位置する底フレーム組立体１２とを有している。前面グリル組立体１０の上面には多数のスリット状開口部からなる上部吸込口１０ａが設けられ、前面パネル１１には上方及び側方に開口する前面吸込口１１ａが設けられている。また、前面グリル組立体１０の前面下部にはクロスフローファン３によって生成された空気流の吹出口１０ｂが設けられている。底フレーム組立体１２には前面グリル組立体１０が取り付けられ、これらによってケーシング２が形成されている。また、底フレーム組立体１２には、クロスフローファン３を収納するファン収納部１２ａが形成されている。そして、これらの前面グリル組立体１０及び底フレーム組立体１２で構成されるケーシング２は、室内の壁面に固定される据付板１５に係止されて室内壁等に固定される
クロスフローファン３は底フレーム組立体１２のファン収納部１２ａに軸受１３を介して回動自在に取り付けられている。なお、軸受１３と対向する側面にはクロスフローファン駆動用のモータ１４が設けられ、このモータ１４のさらに外方には側板１６が取り付けられている。
【００２０】
また、前面グリル組立体１０の上部吸込口１０ａ内方及び前面パネル１１の前面吸込口１１ａ内方には空気清浄用のエアフィルタ１７が設けられている。このエアフィルタ１７は、クロスフローファン３の回転軸に沿った方向の全長に亘って連続して設けられているわけではなく、部分的に設けられている。すなわち、これらのエアフィルタ１７は空気流の部分的抵抗（負荷）となっている。
【００２１】
熱交換器４はクロスフローファン３の前方、上方及び後部上方を取り囲むように設けられている。この熱交換器４は、左右両端で複数回折り返された伝熱管に多数の放熱フィンが取り付けられたものであり、クロスフローファン３の駆動により上部吸込口１０ａ及び前面吸込口１１ａから吸い込まれた空気をクロスフローファン３側に通過させ、伝熱管内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせるものである。なお、この熱交換器４は冷媒配管を介して室外機からの冷媒配管と接続される。
【００２２】
ケーシング２の内部には、クロスフローファン３からの空気流を吹出口１０ｂに導くための案内部２０が形成されている。この案内部２０は、ファン収納部１２ａの一部であって上部から下部に連続する後壁２１と、この後壁２１に対向するように配置された前側の舌部２２と、舌部２２に連続し吹出口１０ｂに続く前壁２３とから構成されている。なお、舌部２２及び前壁２３は前面グリル組立体１０の一部に一体的に形成されたものである。そして、この案内部２０の吸い込み側の端部に、前述のクロスフローファン３が配置されている。
また、この室内機には、クロスフローファン３のファン特性を、クロスフローファン３の回転軸に沿った方向で、エアフィルタ１７に起因する部分的抵抗に応じて変更するための構成が設けられている。以下、このファン特性の変更のための構成の各種の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
［流路断面積の制御による特性の変更］
＜第１実施形態＞
第１実施形態のファン特性変更手段は、案内部２０の流路断面積を変更することにより実現されている。
【００２４】
(1-a)後壁２１の形状
ここでは、図４に示すように、後壁２１は、流路断面積が小さくなるように手前側（舌部２２側）に偏位している第１部分２１ａと、流路断面積が大きくなるように後方側に偏位している第２部分２１ｂとを有している。そして、第１部分２１ａはエアフィルタ１７（部分的抵抗）に対応する領域に形成されており、第２部分２１ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００２５】
この場合は、流路断面積を絞ることで、ファン特性が左上がりの急な傾きを持つようになる。したがって、図５（ａ）に示すように、部分的抵抗となるエアフィルタ１７の存在する部分の風量Ｑと静圧Ｐｓとの関係は曲線Ａとなり、エアフィルタ１７の存在しない部分の風量Ｑと静圧Ｐｓとの関係は曲線Ｂとなる。そして、後壁２１の第１部分２１ａに対応する領域のファン特性は曲線ａとなり、後壁２１の第２部分２１ｂに対応する領域のファン特性は曲線ｂとなる。したがって風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００２６】
なお、サージングの防止のみを考慮した場合、後壁２１の全てを第１部分２１ａで形成することも考えられる。この場合はファン特性は曲線ａのみとなる。しかし、後壁２１の全てを第１部分２１ａで形成した場合、騒音が大きくなり、この騒音を抑えようとすると風量が低下する。
(1-b)前壁２３の形状
ここでは、図６に示すように、舌部２２から吹出口１０ｂに連続する前壁２３の形状を局部的に変えて流路断面積を調整している。すなわち、前壁２３は、流路断面積が小さくなるように後方側に偏位している第１部分２３ａと、流路断面積が大きくなるように前方側に偏位している第２部分２３ｂとを有している。そして、第１部分２３ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２３ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００２７】
この場合も、前記同様に、流路断面積の小さい領域のファン特性が図５（ａ）に示す曲線ａとなり、流路断面積の大きい領域のファン特性が曲線ｂとなる。したがって風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
なお、この第２実施形態において、第１実施形態を併せて用いてもよい、すなわち、後壁２１と前壁２３の両方の形状を局部的に前方あるいは後方に偏位させてファン特性を調整するようにしても良い。
【００２８】
＜第２実施形態＞
この第２実施形態では、舌部２２の形状を、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する部分とエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する部分とで変え、ファン特性を変更するものである。その主な目的は、舌部２２の近傍に発生する渦の強さと大きさとを調整してファン特性を変更することにある。
【００２９】
(2-a)舌部２２の角度
ここでは、図７に示すように、舌部２２の角度、具体的には前壁２３に対する舌部２２の角度を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、前壁２３に対する舌部２２の角度は、より角度の大きいθ１の第１部分２２ａと、角度の比較的小さいθ２の第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３０】
この場合は、舌部２２とクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが第１部分２２ａと第２部分２２ｂとで異なり、第１部分２２ａが形成された領域では渦が強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３１】
(2-b)舌部２２とクロスフローファン３とのクリアランス
ここでは、図８に示すように、舌部２２とクロスフローファン３とのクリアランスを変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、クロスフローファン３とのクリアランスが小さい第１部分２２ａと、大きい第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３２】
この場合は、舌部２２とクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが第１部分２２ａと第２部分２２ｂとで異なり、第１部分２２ａが形成された領域では渦が強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３３】
(2-c)舌部２２の高さ
ここでは、図９に示すように、舌部２２の高さ、すなわち舌部２２の吸い込み側への突出量を変更することによりファン特性の変更が実現されている。具体的には、舌部２２は、高さが低い（Ｈ１）第１部分２２ａと、高い（Ｈ２）第２部分２２ｂとを有している。
そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３４】
この場合は、前記同様に、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが、比較的強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３５】
(2-d)舌部２２の形状
ここでは、図１０に示すように、舌部２２の形状を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、断面視Ｖ字形状に形成された第１部分２２ａと、ほぼ平坦に形成された第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７（部分的抵抗）に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３６】
この場合は、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦がＶ字形状の凹部に固定されることとなり、この部分の吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３７】
(2-e)舌部２２の突起
ここでは、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、舌部２２の表面に設けられた突起の有無によってファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、表面に突起２２ｃが形成された第１部分２２ａ（同図（ａ））と、ほぼ平坦に形成された第２部分２２ｂ（同図（ｂ））とを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３８】
この場合は、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦が他の部分に比較して強くなり、この部分の吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
この第３実施形態では、案内部２０を構成する後壁２１の吸い込み側の開口端部（スクロール）２４の形状を、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する部分とエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する部分とで変え、ファン特性を変更するものである。その主な目的は、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れを調整してファン特性を変更することにある。
【００４０】
(3-a)スクロール２４とクロスフローファン３とのクリアランス
ここでは、図１２に示すように、スクロール２４とクロスフローファン３とのクリアランスを変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、スクロール２４は、クロスフローファン３とのクリアランスが小さい第１部分２４ａと、大きい第２部分２４ｂとを有している。そして、第１部分２４ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２４ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００４１】
この場合は、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れが、第１部分２４ａと第２部分２４ｂとで異なり、第１部分２４ａでは逆流及び漏れが少なくなる。これによって渦の発生が抑えられ、吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２４ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２４ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４２】
(3-b)スクロール２４の端部の位置
ここでは、図１３に示すように、スクロール２４の吸い込み側の開口端の位置を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、スクロール２４は、その吸い込み側の開口端が吸い込み側に延長されて案内部２０の吸い込み部の面積を絞っている第１部分２４ａと、第１部分２４ａよりも吹き出し側に位置して吸い込み部の面積を比較的大きく確保している第２部分２４ｂとを有している。そして、第１部分２４ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２４ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００４３】
この場合は、前記同様に、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れが第１部分２４ａでは少なくなり、渦の発生が抑えられて吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２４ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２４ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
この第４実施形態では、クロスフローファン３に導入される風の流れを調整することによりファン特性を変更するものである。
具体的には、図１４に示すように、クロスフローファン３の上流側において、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する領域には複数の流れ制御板２５を設け、エアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域にはこれらの流れ制御板２５を設けないようにする。複数の流れ制御板２５は、それぞれ板状の短冊部材であり、クロスフローファンの軸方向における長さ（図１４の紙面垂直方向の長さ）はエアフィルタ１７の長さとほぼ同じ長さになっている。
【００４５】
ここでは、流れ制御板２５が設けられていることにより、クロスフローファン３の背面に衝突する空気の流れを抑えることができ、スムーズに風が導入される。したがって、流れ制御板２５が設けられている領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、設けられていない領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、クロスフローファンと対向する第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を形成することにより、強くて小さい渦を発生させることができる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を設けることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００４７】
請求項２に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、クロスフローファンと対向する第１壁部の高さを低くすることにより、小さくて強い渦が発生し、吹き出しがスムーズになってファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部の高さを他の部分の高さに比較して低くし、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００４８】
請求項３に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、第２壁部の吸い込み側の開口端を吸い込み側に位置させることによって、案内部への吸い込み部開口が絞られることになり、ファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第２壁部の吸い込み側開口端を他の部分に比較して吸い込み側に位置させることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による室内機の外観斜視図。
【図２】 前記室内機の縦断面構成図。
【図３】 前記室内機の分解斜視図。
【図４】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図５】 ファン特性曲線図。
【図６】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図７】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図８】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図９】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１０】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１１】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１２】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１３】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１４】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１５】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【図１６】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【図１７】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【符号の説明】
１ 室内機
２ ケーシング
３ クロスフローファン
４ 熱交換器
１０ａ，１１ａ 吸込口
１０ｂ 吹出口
１７ エアフィルタ
２０ 案内部
２１ 後壁
２２ 舌部
２３ 前壁
２４ スクロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の室内機、特に、フィルタ等の空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する空気調和装置の室内機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の室内機は、室内空気の吸い込み部及び吹き出し部が形成されたケーシングを有しており、このケーシングの内部にはクロスフローファンと熱交換器とが設けられている。クロスフローファンは吸い込み部から吹き出し部に至る空気流を生成している。
また、熱交換器は、内部に冷媒が循環する伝熱管及び熱伝達を容易にするフィンを備えており、クロスフローファンにより生成される空気流中に配置される。ここでは、吸い込み部から吸入された室内空気は、熱交換器を通過する間に冷却又は加熱されて吹き出し部から室内に吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に吸い込み部は前面パネルや上部パネルに設けられており、吸い込み部の内部には空気中の埃がケーシング内部に入り込むのを防止するためにエアフィルタが取り付けられている。このエアフィルタはクロスフローファンの回転軸に沿って一様に設けられているわけではない。したがって、エアフィルタはクロスフローファンにとっては回転軸に沿った方向の部分的な抵抗となっている。
【０００４】
このように、エアフィルタ等の部分的な抵抗が存在すると、その部分に対応する部分の風量が減少し、集塵性能の低下や、サージングによる振動や騒音を引き起こす原因となる。
この点を図１５及び図１６を用いて詳細に説明する。
図１５はエアフィルタ等の部分的な抵抗が存在しない領域の空気の流れを示している。
この場合は、漏れ空気の逆流流れが発生しているものの貫流幅が確保されており、特に問題はない。一方、図１６はエアフィルタ等の部分的抵抗が存在する領域の空気の流れである。ここでは、漏れ空気による逆流流れが増加し、渦中心がクロスフローファン３の回転軸中心側へ寄り、かつ渦が大きくなっている。このため、貫流幅が減少し、風量が減少する。また、渦が弱くかつ大きくなるために、変動が大きくなり、騒音、サージングの要因になる。
【０００５】
このような問題を解消するために、抵抗の存在する部分において適量な風量となるようにファン特性を設定することも考えられる。しかし、抵抗の存在する部分に合わせてファン特性を設定すると、抵抗の存在しない部分におけるファン特性が高くなりすぎ、騒音が発生するという問題が生じる。この場合の空気の流れを図１７に示す。ここでは、渦が小さくかつ強いため、貫流幅が増加し、風量が増大する。しかし、渦中心がクロスフローファンの羽根（動翼）上に存在することになり、渦が羽根に干渉して騒音が発生する。
【０００６】
本発明の課題は、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる空気調和装置の室内機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。部分的抵抗は、吸い込み部とクロスフローファンとの間に設けられた部材により生じる抵抗である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第１壁部の部分的抵抗に対応する部分に、断面が三角形状の先端が尖った突起を形成してなるものである。
【０００８】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【０００９】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１０】
クロスフローファンと対向する第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を形成することにより、強くて小さい渦を発生させることができる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を設けることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第１壁部の高さを、部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより低くなるように調整してなるものである。
【００１２】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【００１３】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１４】
クロスフローファンと対向する第１壁部の高さを低くすることにより、小さくて強い渦が発生し、吹き出しがスムーズになってファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部の高さを他の部分の高さに比較して低くし、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１５】
請求項３に係る空気調和装置の室内機は、空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する室内機であって、ケーシングとクロスフローファンと熱交換器と特性変更手段とを備えている。ケーシングは空気の吸い込み部及び吹き出し部を有している。クロスフローファンは、ケーシング内部に配置され、吸い込み部から吹き出し部への空気流を発生させる。熱交換器は、ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する。特性変更手段は、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段である。ケーシング内部には、クロスフローファンからの空気流を吹き出し部に導くための案内部が設けられる。案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有している。特性変更手段は、第２壁部の吸い込み側の開口端を、部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより吸い込み側に位置するように調整してなるものである。
【００１６】
この室内機では、クロスフローファンの回転によりケーシングの吸い込み部から室内空気がケーシング内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器により熱交換され、熱交換された空気は吹き出し部から吹き出される。このとき、吸い込み側（例えば、ケーシングの吸い込み部）にはエアフィルタ等の部材が設けられ、このエアフィルタ等の部材がクロスフローファンに対する部分的な抵抗（負荷）となる。すなわち、クロスフローファンの吸い込み側には、その軸に沿った方向に部分的抵抗が存在する。しかし、特性変更手段が、クロスフローファンのファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更する。
【００１７】
このため、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。
【００１８】
第２壁部の吸い込み側の開口端を吸い込み側に位置させることによって、案内部への吸い込み部開口が絞られることになり、ファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第２壁部の吸い込み側開口端を他の部分に比較して吸い込み側に位置させることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
室内機１は、図１〜３に示すように、ケーシング２と、ケーシング２の内部に配置されたクロスフローファン３及び熱交換器４とを有している。
ケーシング２は、前面グリル組立体１０と、前面グリル組立体１０の前方正面に装着される前面パネル１１と、後方に位置する底フレーム組立体１２とを有している。前面グリル組立体１０の上面には多数のスリット状開口部からなる上部吸込口１０ａが設けられ、前面パネル１１には上方及び側方に開口する前面吸込口１１ａが設けられている。また、前面グリル組立体１０の前面下部にはクロスフローファン３によって生成された空気流の吹出口１０ｂが設けられている。底フレーム組立体１２には前面グリル組立体１０が取り付けられ、これらによってケーシング２が形成されている。また、底フレーム組立体１２には、クロスフローファン３を収納するファン収納部１２ａが形成されている。そして、これらの前面グリル組立体１０及び底フレーム組立体１２で構成されるケーシング２は、室内の壁面に固定される据付板１５に係止されて室内壁等に固定される
クロスフローファン３は底フレーム組立体１２のファン収納部１２ａに軸受１３を介して回動自在に取り付けられている。なお、軸受１３と対向する側面にはクロスフローファン駆動用のモータ１４が設けられ、このモータ１４のさらに外方には側板１６が取り付けられている。
【００２０】
また、前面グリル組立体１０の上部吸込口１０ａ内方及び前面パネル１１の前面吸込口１１ａ内方には空気清浄用のエアフィルタ１７が設けられている。このエアフィルタ１７は、クロスフローファン３の回転軸に沿った方向の全長に亘って連続して設けられているわけではなく、部分的に設けられている。すなわち、これらのエアフィルタ１７は空気流の部分的抵抗（負荷）となっている。
【００２１】
熱交換器４はクロスフローファン３の前方、上方及び後部上方を取り囲むように設けられている。この熱交換器４は、左右両端で複数回折り返された伝熱管に多数の放熱フィンが取り付けられたものであり、クロスフローファン３の駆動により上部吸込口１０ａ及び前面吸込口１１ａから吸い込まれた空気をクロスフローファン３側に通過させ、伝熱管内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせるものである。なお、この熱交換器４は冷媒配管を介して室外機からの冷媒配管と接続される。
【００２２】
ケーシング２の内部には、クロスフローファン３からの空気流を吹出口１０ｂに導くための案内部２０が形成されている。この案内部２０は、ファン収納部１２ａの一部であって上部から下部に連続する後壁２１と、この後壁２１に対向するように配置された前側の舌部２２と、舌部２２に連続し吹出口１０ｂに続く前壁２３とから構成されている。なお、舌部２２及び前壁２３は前面グリル組立体１０の一部に一体的に形成されたものである。そして、この案内部２０の吸い込み側の端部に、前述のクロスフローファン３が配置されている。
また、この室内機には、クロスフローファン３のファン特性を、クロスフローファン３の回転軸に沿った方向で、エアフィルタ１７に起因する部分的抵抗に応じて変更するための構成が設けられている。以下、このファン特性の変更のための構成の各種の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
［流路断面積の制御による特性の変更］
＜第１実施形態＞
第１実施形態のファン特性変更手段は、案内部２０の流路断面積を変更することにより実現されている。
【００２４】
(1-a)後壁２１の形状
ここでは、図４に示すように、後壁２１は、流路断面積が小さくなるように手前側（舌部２２側）に偏位している第１部分２１ａと、流路断面積が大きくなるように後方側に偏位している第２部分２１ｂとを有している。そして、第１部分２１ａはエアフィルタ１７（部分的抵抗）に対応する領域に形成されており、第２部分２１ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００２５】
この場合は、流路断面積を絞ることで、ファン特性が左上がりの急な傾きを持つようになる。したがって、図５（ａ）に示すように、部分的抵抗となるエアフィルタ１７の存在する部分の風量Ｑと静圧Ｐｓとの関係は曲線Ａとなり、エアフィルタ１７の存在しない部分の風量Ｑと静圧Ｐｓとの関係は曲線Ｂとなる。そして、後壁２１の第１部分２１ａに対応する領域のファン特性は曲線ａとなり、後壁２１の第２部分２１ｂに対応する領域のファン特性は曲線ｂとなる。したがって風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００２６】
なお、サージングの防止のみを考慮した場合、後壁２１の全てを第１部分２１ａで形成することも考えられる。この場合はファン特性は曲線ａのみとなる。しかし、後壁２１の全てを第１部分２１ａで形成した場合、騒音が大きくなり、この騒音を抑えようとすると風量が低下する。
(1-b)前壁２３の形状
ここでは、図６に示すように、舌部２２から吹出口１０ｂに連続する前壁２３の形状を局部的に変えて流路断面積を調整している。すなわち、前壁２３は、流路断面積が小さくなるように後方側に偏位している第１部分２３ａと、流路断面積が大きくなるように前方側に偏位している第２部分２３ｂとを有している。そして、第１部分２３ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２３ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００２７】
この場合も、前記同様に、流路断面積の小さい領域のファン特性が図５（ａ）に示す曲線ａとなり、流路断面積の大きい領域のファン特性が曲線ｂとなる。したがって風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
なお、この第２実施形態において、第１実施形態を併せて用いてもよい、すなわち、後壁２１と前壁２３の両方の形状を局部的に前方あるいは後方に偏位させてファン特性を調整するようにしても良い。
【００２８】
＜第２実施形態＞
この第２実施形態では、舌部２２の形状を、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する部分とエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する部分とで変え、ファン特性を変更するものである。その主な目的は、舌部２２の近傍に発生する渦の強さと大きさとを調整してファン特性を変更することにある。
【００２９】
(2-a)舌部２２の角度
ここでは、図７に示すように、舌部２２の角度、具体的には前壁２３に対する舌部２２の角度を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、前壁２３に対する舌部２２の角度は、より角度の大きいθ１の第１部分２２ａと、角度の比較的小さいθ２の第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３０】
この場合は、舌部２２とクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが第１部分２２ａと第２部分２２ｂとで異なり、第１部分２２ａが形成された領域では渦が強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３１】
(2-b)舌部２２とクロスフローファン３とのクリアランス
ここでは、図８に示すように、舌部２２とクロスフローファン３とのクリアランスを変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、クロスフローファン３とのクリアランスが小さい第１部分２２ａと、大きい第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３２】
この場合は、舌部２２とクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが第１部分２２ａと第２部分２２ｂとで異なり、第１部分２２ａが形成された領域では渦が強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３３】
(2-c)舌部２２の高さ
ここでは、図９に示すように、舌部２２の高さ、すなわち舌部２２の吸い込み側への突出量を変更することによりファン特性の変更が実現されている。具体的には、舌部２２は、高さが低い（Ｈ１）第１部分２２ａと、高い（Ｈ２）第２部分２２ｂとを有している。
そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３４】
この場合は、前記同様に、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦の大きさ及び強さが、比較的強くなって吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３５】
(2-d)舌部２２の形状
ここでは、図１０に示すように、舌部２２の形状を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、断面視Ｖ字形状に形成された第１部分２２ａと、ほぼ平坦に形成された第２部分２２ｂとを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７（部分的抵抗）に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３６】
この場合は、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦がＶ字形状の凹部に固定されることとなり、この部分の吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３７】
(2-e)舌部２２の突起
ここでは、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、舌部２２の表面に設けられた突起の有無によってファン特性の変更が実現されている。すなわち、舌部２２は、表面に突起２２ｃが形成された第１部分２２ａ（同図（ａ））と、ほぼ平坦に形成された第２部分２２ｂ（同図（ｂ））とを有している。そして、第１部分２２ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２２ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００３８】
この場合は、舌部２２の第１部分２２ａとクロスフローファン３との間に形成される渦が他の部分に比較して強くなり、この部分の吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２２ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２２ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
この第３実施形態では、案内部２０を構成する後壁２１の吸い込み側の開口端部（スクロール）２４の形状を、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する部分とエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する部分とで変え、ファン特性を変更するものである。その主な目的は、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れを調整してファン特性を変更することにある。
【００４０】
(3-a)スクロール２４とクロスフローファン３とのクリアランス
ここでは、図１２に示すように、スクロール２４とクロスフローファン３とのクリアランスを変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、スクロール２４は、クロスフローファン３とのクリアランスが小さい第１部分２４ａと、大きい第２部分２４ｂとを有している。そして、第１部分２４ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２４ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００４１】
この場合は、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れが、第１部分２４ａと第２部分２４ｂとで異なり、第１部分２４ａでは逆流及び漏れが少なくなる。これによって渦の発生が抑えられ、吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２４ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２４ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４２】
(3-b)スクロール２４の端部の位置
ここでは、図１３に示すように、スクロール２４の吸い込み側の開口端の位置を変更することによりファン特性の変更が実現されている。すなわち、スクロール２４は、その吸い込み側の開口端が吸い込み側に延長されて案内部２０の吸い込み部の面積を絞っている第１部分２４ａと、第１部分２４ａよりも吹き出し側に位置して吸い込み部の面積を比較的大きく確保している第２部分２４ｂとを有している。そして、第１部分２４ａはエアフィルタ１７に対応する領域に形成されており、第２部分２４ｂはエアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域に形成されている。
【００４３】
この場合は、前記同様に、スクロール２４とクロスフローファン３との間に発生する風の逆流や漏れが第１部分２４ａでは少なくなり、渦の発生が抑えられて吹き出しがスムーズとなる。したがって、第１部分２４ａの形成された領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、第２部分２４ｂが形成された領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
この第４実施形態では、クロスフローファン３に導入される風の流れを調整することによりファン特性を変更するものである。
具体的には、図１４に示すように、クロスフローファン３の上流側において、エアフィルタ１７が存在する部分に対応する領域には複数の流れ制御板２５を設け、エアフィルタ１７が存在しない部分に対応する領域にはこれらの流れ制御板２５を設けないようにする。複数の流れ制御板２５は、それぞれ板状の短冊部材であり、クロスフローファンの軸方向における長さ（図１４の紙面垂直方向の長さ）はエアフィルタ１７の長さとほぼ同じ長さになっている。
【００４５】
ここでは、流れ制御板２５が設けられていることにより、クロスフローファン３の背面に衝突する空気の流れを抑えることができ、スムーズに風が導入される。したがって、流れ制御板２５が設けられている領域のファン特性が図５（ｂ）に示す曲線ａとなり、設けられていない領域のファン特性が曲線ｂとなる。このため、風量の低下を抑えながらサージングの発生を防止することができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、クロスフローファンと対向する第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を形成することにより、強くて小さい渦を発生させることができる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部に断面が三角形状の先端が尖った突起を設けることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００４７】
請求項２に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、クロスフローファンと対向する第１壁部の高さを低くすることにより、小さくて強い渦が発生し、吹き出しがスムーズになってファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第１壁部の高さを他の部分の高さに比較して低くし、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【００４８】
請求項３に係る空気調和装置の室内機では、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、風量が確保されるようにファン特性を変更することができ、風量低下を抑えることができる。また、吸い込み側に設けられた部材によって部分的抵抗が存在する部分において、空気の流れを図１５のようにすることができるので、サージングの発生を抑えることができる。すなわち、吸い込み側に設けられた部材によって、クロスフローファンの吸い込み側に部分的な抵抗が存在する場合においても、この部分的抵抗が存在する部分の風量低下を抑えることができ、サージングの発生を抑えることができる。また、第２壁部の吸い込み側の開口端を吸い込み側に位置させることによって、案内部への吸い込み部開口が絞られることになり、ファン特性を向上できる。そこで、部分的抵抗が存在する部分に対応する部分の第２壁部の吸い込み側開口端を他の部分に比較して吸い込み側に位置させることにより、該当部分のサージングを抑えるとともに、他の部分の騒音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による室内機の外観斜視図。
【図２】 前記室内機の縦断面構成図。
【図３】 前記室内機の分解斜視図。
【図４】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図５】 ファン特性曲線図。
【図６】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図７】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図８】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図９】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１０】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１１】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１２】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１３】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１４】 ファン特性変更手段の一実施形態を示す図。
【図１５】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【図１６】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【図１７】 部分的抵抗の存在による問題点を説明するための図。
【符号の説明】
１ 室内機
２ ケーシング
３ クロスフローファン
４ 熱交換器
１０ａ，１１ａ 吸込口
１０ｂ 吹出口
１７ エアフィルタ
２０ 案内部
２１ 後壁
２２ 舌部
２３ 前壁
２４ スクロール
Claims (3)
- 空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する空気調和装置の室内機であって、
空気の吸い込み部及び吹き出し部を有するケーシングと、
前記ケーシング内部に配置され、前記吸い込み部から前記吹き出し部への空気流を発生させるためのクロスフローファンと、
前記ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する熱交換器と、
前記クロスフローファンのファン特性を、前記クロスフローファンの軸に沿った方向で前記部分的抵抗に応じて変更するための特性変更手段と、
を備え、
前記部分的抵抗は、前記吸い込み部と前記クロスフローファンとの間に設けられた部材により生じる抵抗であり、
前記ケーシング内部には、前記クロスフローファンからの空気流を前記吹き出し部に導くための案内部が設けられ、
前記案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有し、
前記特性変更手段は、前記第１壁部の前記部分的抵抗に対応する部分に、断面が三角形状の先端が尖った突起を形成してなるものである、
空気調和装置の室内機。 - 空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する空気調和装置の室内機であって、
空気の吸い込み部及び吹き出し部を有するケーシングと、
前記ケーシング内部に配置され、前記吸い込み部から前記吹き出し部への空気流を発生させるためのクロスフローファンと、
前記ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する熱交換器と、
前記クロスフローファンのファン特性を、前記クロスフローファンの軸に沿った方向で前記部分的抵抗に応じて変更するための特性変更手段と、
を備え、
前記ケーシング内部には、前記クロスフローファンからの空気流を前記吹き出し部に導くための案内部が設けられ、
前記案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有し、
前記特性変更手段は、前記案内部を流れる空気の流れを制御するものであり、前記第１壁部の高さを、前記部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより低くなるように調整してなるものである、
空気調和装置の室内機。 - 空気の流れに対する部分的抵抗が吸い込み側に存在する空気調和装置の室内機であって、
空気の吸い込み部及び吹き出し部を有するケーシングと、
前記ケーシング内部に配置され、前記吸い込み部から前記吹き出し部への空気流を発生させるためのクロスフローファンと、
前記ケーシング内部に吸い込まれた室内空気との間で熱交換する熱交換器と、
前記クロスフローファンのファン特性を、前記クロスフローファンの軸に沿った方向で前記部分的抵抗に応じて変更するための特性変更手段と、
を備え、
前記ケーシング内部には、前記クロスフローファンからの空気流を前記吹き出し部に導くための案内部が設けられ、
前記案内部は、吸い込み側の開口端部に、それぞれ前記クロスフローファンと所定のクリアランスを介して対向する、前側の第１壁部及び後ろ側の第２壁部を有し、
前記特性変更手段は、前記案内部を流れる空気の流れを制御するものであり、前記第２壁部の吸い込み側の開口端を、前記部分的抵抗に対応する部分が他の部分に比較してより吸い込み側に位置するように調整してなるものである、
空気調和装置の室内機。
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