JP3987061B2 - 室内機および空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内空気を空調する室内機および該室内機を備えた空気調和機に関する。

空気調和機の室内機は、吸込口より機内に吸込んだ空気を熱交換器に通して熱交換媒体と熱交換し、この熱交換された調和空気を吹出口より室内に送風する。
このような空調機の他に、例えば特許文献１に示すような、本体内に送風ファンとモータを備えると共に、本体側面に排気ダクトおよび吸気ダクトの接続口、本体下面に吸込口を備え、前記送風ファンによって室内換気を行うことのできる空調装置も知られている。
特開２００３−２６９７８１号公報

ところで、従来の室内機は、室内機への空気の吸い込みを熱交換器の吸込側（上流側）でしか行っていなかったために、室内への送風量を増大させるべく、室内機への吸込量を増やすと、それに伴って熱交換器を通過する風速が上がり、水飛びの発生や騒音の増大、機内抵抗の増加などが起き得るという課題があった。

本発明は、かかる事情に鑑みて成されたものであり、熱交換器を通過する空気の風速を上げずに、室内機から室内に供給する送風量を増大させることのできる室内機および空気調和機の提供を目的としたものである。

本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１の発明は、機内に少なくとも熱交換機と送風機を備え、吸込口より機内に吸込んだ空気を熱交換器に通して熱交換媒体と熱交換し、吹出口より送風する室内機において、前記熱交換器よりも吸込側に開口する第１の吸込口とは別個に、前記熱交換器よりも吹出側に開口する第２の吸込口を備え、前記第２の吸込口が、前記熱交換器の吹出側に対向して配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、室内への送風量は、第１及び第２の吸込口よりそれぞれ吸込まれた空気の略総和となるが、第２の吸込口より吸込まれた空気は熱交換器を通らずに送風機へ達するので、室内機への吸込量を増やしても、それに伴って熱交換器を通過する風速が上がることはない。

請求項２の発明は、請求項１記載の室内機において、前記第２の吸込口からの空気の吸込み量を調節する調節手段を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、第１の吸込口から機内に吸込まれて熱交換器を通過することによって空調された空調空気と、第２の吸込口から機内に吸込まれて熱交換器を通過しない未空調空気との混合比の調整が可能となる。

請求項３の発明は、前記調節手段が、回転可能な複数の調節羽根であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の室内機と、該室内機より送出された前記熱交換媒体を屋外空気と熱交換させる室外機とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
すなわち、室内への送風量は、第１及び第２の吸込口よりそれぞれ吸込まれた空気の略総和となるが、第２の吸込口より吸込まれた空気は熱交換器を通らずに送風機へ達するので、室内機への吸込量を増やしても、それに伴って熱交換器を通過する風速が上がることはない。従って、熱交換器を通過する空気の風速を上げずに、室内機から供給する送風量を増大させることができる。

上記効果に加え、第１の吸込口から機内に吸込まれて熱交換器を通過することによって空調された空調空気と、第２の吸込口から機内に吸込まれて熱交換器を通過しない未空調空気との混合比の調整が可能であるから、吹出温度を調整する再熱機能を兼ね備えることもできる。

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る室内機１の断面図である。
この室内機１は、該室内機１より送出された熱交換媒体（冷却媒体または加熱媒体）を屋外空気と熱交換させる室外機に冷媒媒回路を介して接続されていて、室内機本体１０内に、熱交換機２０と送風機３０と該送風機３０を駆動する電動機を備えてなる。

この室内機本体１０は、横断面形状が長方形をなしており、室内から空気を吸込むための吸込口として、上面１０Ａの中央部に開口形成された主吸込口（第１の吸込口）１１と、一側面１０Ｂの略中央部に開口形成された副吸込口（第２の吸込口）１３とを備えると共に、上面１０Ａと平行な下面１０Ｃに開口形成された吹出口１２を備えている。
主吸込口１１の臨む先には、室内機本体１０内に傾斜配置された熱交換機２０の吸込側（上流側）が位置し、また、副吸込口１３の臨む先には、熱交換機２０の吹出側（下流側）が位置し、さらに、送風機３０の送風口が吹出口１２に臨まされている。

このように、主吸込口１１は、熱交換器２０の吸込側に面した上面１０Ａに開口形成されているので、主吸込口１１より室内機本体１０内に吸込まれた空気は、熱交換器１０を通過することによって空調（冷却または加熱）された後、送風機３０に達する。
これに対し、副吸込口１３は、熱交換器２０の吹出側に面した側面１０Ｂに開口形成されているので、副吸込口１３より室内機本体１０内に吸込まれた空気は、熱交換器１０を通過せずに、つまり、空調されずに、送風機３０に達する。

このように構成された室内機１及びそれを備えた空気調和機によれば、主吸込口１１から吸い込まれた空気は、熱交換器２０を通って熱交換媒体と熱交換し、送風機３０によって吹出口１２より機外へ送風される一方で、副吸込口１３から吸い込まれた空気は、熱交換器２０を通らずに、前記熱交換器２０を通った空気、つまり、主吸込口１１から吸い込まれて熱交換器２０を通過した空気と混合して、送風機３０によって吹出口１２より機外へ送風される。

このとき、室内への送風量は、主吸込口１１及び副吸込口１３より吸込まれた空気の風量Ａ，Ｂの略総和となるが、副吸込口１３より吸込まれた空気は熱交換器２０を通らずに送風機３０へ達するので、室内機１への吸込量を増やしても、それに伴って熱交換器２０を通過する風速が上がることはない。
従って、熱交換器２０を通過する空気の風速を上げずに、室内機１から室内へ供給する送風量を増大させることができる。

なお、このときの空調機の冷房（暖房）能力は、熱交換器２０を通る風量および通過風速が変わらないので、送風量を増大させないときと変わらない。
例えば、副吸込口１３を設けることによる送風量Ｖの増加に応じて、吸込と吹出の温度差ΔＴは小さくなるので、冷房（暖房）能力Ｑは、下記の式１で示すように一定となる。
Ｑ＝Ｃ×ρ×Ｖ×ΔＴ …（式１）
冷房（暖房）能力：Ｑ［ｋＷ］
送風量 ：Ｖ［ｍ^３／ｓｅｃ］
吸込−吹出温度差：ΔＴ［Ｋ］
空気の密度 ：ρ［ｋｇ／ｍ^３］
空気の比熱 ：Ｃ［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］

また、本実施の形態では、副吸込口１３に、そこからの空気の吸込み量を調節可能とする複数の調節羽根１４を備えているので、主吸込口１１から機内に吸込まれて熱交換器２０を通過することによって空調された空調空気と、副吸込口１３から機内に吸込まれて熱交換器２０を通過しない未空調空気との混合比の調整が可能となり、吹出温度を調整する再熱機能も兼ね備えた構成になっている。
なお、複数の調節羽根１４は、副吸込口１３からの空気の吸込み量を調節するために、いずれも略１８０°可動させることができるように取付けられている。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る室内機２の断面図である。
以下、第１の実施形態に係る室内機１と共通の構成要素には図１と同一の符号を付し、その説明は省略する。
この室内機２の室内機本体４０は、第１実施形態におけるそれと同様に横断面形状が長方形をなしており、室内から空気を吸込むための吸込口として、一側面４０Ａの下方位置に開口形成された主吸込口（第１の吸込口）４１と、他側面４０Ｂの略中央部に開口形成された副吸込口（第２の吸込口）４２とを備えると共に、上面４０Ｃに開口形成された吹出口１２を備えている。

このように構成された室内機２及びそれを備えた空気調和機によっても、上記第１の実施形態における場合と同様に、主吸込口４１から吸い込まれた空気は、熱交換器２０を通って熱交換媒体と熱交換し、送風機３０によって上面４０Ｃの吹出口１２より機外へ送風される一方で、副吸込口４２から吸い込まれた空気は、熱交換器２０を通らずに、前記熱交換器２０を通った空気、つまり、主吸込口４１から吸い込まれて熱交換器２０を通過した空気と混合して、送風機３０によって吹出口１２より機外へ送風される。
従って、熱交換器２０を通過する空気の風速を上げずに、室内機２から室内へ供給する送風量を増大させることができる。

また、本実施の形態においても、副吸込口４２に、そこからの空気の吸込み量を調節可能とする複数の調節羽根１４が、略１８０°可動させることができるように設けられているので、主吸込口４１から機内に吸込まれて熱交換器２０を通過することによって空調された空調空気と、副吸込口４２から機内に吸込まれて熱交換器２０を通過しない未空調空気との混合比の調整が可能となり、吹出温度を調整する再熱機能を兼ね備えた構成になっている。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。
例えば、主吸込口１１及び副吸込口１３の数は、上記実施形態のように各１つに限定されず、また、主吸込口１１及び副吸込口１３は同数でなくてもよい。
さらに、本発明の空気調和機における冷却方法は、上記実施形態のように空冷式のものに限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る室内機の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る室内機の断面図である。

符号の説明

１ 室内機
１０ 室内機本体
１１ 主吸込口（第１の吸込口）
１２ 吹出口
１３ 副吸込口（第２の吸込口）
１４ 調節羽根（調節手段）
２０ 熱交換機
３０ 送風機

Claims (4)

1. 機内に少なくとも熱交換機と送風機を備え、吸込口より機内に吸込んだ空気を熱交換器に通して熱交換媒体と熱交換し、吹出口より送風する室内機において、
   前記熱交換器よりも吸込側に開口する第１の吸込口とは別個に、前記熱交換器よりも吹出側に開口する第２の吸込口を備え、
   前記第２の吸込口が、前記熱交換器の吹出側に対向して配置されていることを特徴とする室内機。
2. 前記第２の吸込口からの空気の吸込み量を調節する調節手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の室内機。
3. 前記調節手段が、回転可能な複数の調節羽根であることを特徴とする請求項２に記載の室内機。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の室内機と、
   該室内機より送出された前記熱交換媒体を屋外空気と熱交換させる室外機とを備えたことを特徴とする空気調和機。

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