JP4013954B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和装置の室内機に関し、特に、吹出部分の構造の改良に係るものである。
従来、天井に設置される空気調和装置の室内機は、例えば、ファンと熱交換器とを収納するケーシングと、このケーシングの下部中央に形成された正方形状の吸込口と、この吸込口の周囲で該吸込口の4辺に沿って延びるように形成された直線溝状の吹出口とを備えている。上記室内機は、ファンの駆動により吸込口から吸い込んだ室内空気を熱交換器で加熱又は冷却し、調和空気を各吹出口から4方へ吹き出す。
上記吹出口には、空気の吹出方向を上下に調整するためのフラップ(羽根)が一般に設けられている。フラップは、吹出口の長さ方向の軸周りに揺動可能に設けられている。
ところで、室内を所定の設定温度に空気調和するためには、所定の流量の調和空気を室内へ吹き出す必要がある。通常、上記吹出口から吹き出される空気の風速を大きくすることにより、吹出空気の流量を増大させることが行われている。しかしながら、吹出空気の風速が大きくなると、ユーザに不快なドラフト感を与えてしまうという問題が生じる。
そこで、特開2001−201165号公報に開示されているように、吸込口の周りにリング溝状の吹出口を設け、その吹出口の全周に亘って径方向外側へ放射状に空気を吹き出すことが知られている。このように、吹出口をリング溝状に形成して吹出口を全体として長くする。この結果、吹出口の面積が拡大するため、吹出空気の風速の増大を抑えつつ吹出空気の流量を増加させることが可能となる。
ところが、上記従来の室内機では、吹出口の形状が円弧であるため、その構造上、該吹出口でフラップを上下に揺動させることができない。そこで、フラップを上下にスライド移動させるためのスライド機構を備えるようにしている。
上記スライド機構は、フラップに一体形成された揺動リンクと、該揺動リンクに一端がピン結合されると共に、他端がモータの駆動軸に連結されたレバーと、該レバーとケーシングとを繋ぐバネと、フラップに一体形成された摺動軸と、該摺動軸を上下に案内するガイド溝とにより構成されている。そして、モータの駆動又はバネの弾性により、摺動軸をガイド溝に沿って上下に案内してフラップを昇降させ、空気の吹出方向を調整するようにしている。
−解決課題−
しかし、上記従来の室内機では、フラップを昇降させるためのスライド機構が必要となるので、空気の吹出方向を調整するための構造が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気調和機の室内機の吹出部分の構造に改良を加えることにより、ユーザのドラフト感を低減すると共に、吹出方向を調整するための構成を簡単にしてコストの低下を図ることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、ケーシング底部の4辺に沿って延びるライン吹出口と、ケーシングの隅部で相隣なるライン吹出口を繋ぐコーナ吹出口とを設け、上記ライン吹出口で空気の吹出方向を調整する一方、コーナ吹出口で空気の吹出方向を固定するようにした。
具体的に、第1の発明は、室内の天井に設けられ、調和空気を吹き出すための吹出口(16)を備える空気調和装置の室内機が対象である。そして、上記吹出口(16)は、4つの辺部(11a)と4つの隅部(11b)とが互いに連続しているケーシング底部(11)の4辺に沿って延びるライン吹出口(35)と、上記ケーシング(10)の隅部(11b)に形成され、相隣なるライン吹出口(35,35)を繋ぐコーナ吹出口(36)とにより構成され、上記ライン吹出口(35)には、該ライン吹出口(35)の長さ方向の軸(41)周りに揺動可能な揺動羽根(38)が設けられ、上記コーナ吹出口(36)には、調和空気を一定方向に吹き出させる案内手段(39)が設けられている。更に、上記各ライン吹出口(35)の4つの揺動羽根(38)は、3つの連結軸(42)によって連結され、上記3つの連結軸(42)のうち中央に位置する連結軸(42)には、上記各揺動羽根(38)を駆動するためのモータ(43)が接続されている。
上記の発明では、調和空気がライン吹出口(35)から吹き出されると共に、コーナ吹出口(36)からも吹き出される。すなわち、上記吹出口(16)全体の開口面積は、ライン吹出口(35)のみを備える室内機よりも大きい。その結果、所定流量の空気を室内へ供給する際に、その吹出空気の風速が比較的小さくなるため、ユーザのドラフト感は低減する。
また、コーナ吹出口(36)では、案内手段(39)によって、空気が所定の方向に吹き出される。一方、ライン吹出口(35)では、揺動羽根(38)によって、調和空気の吹出方向が調整されるため、室内の温度分布が偏らないように適切な空気調和が行われる。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記案内手段(39)が、固定された固定羽根(39)である構成としている。
上記の発明では、固定羽根(39)によって、空気が所定の固定方向に吹き出される。
−発明の効果−
第1の発明は、吹出口(16)を、4つの辺部(11a)と4つの隅部(11b)とが互いに連続しているケーシング底部(11)の4辺に沿って延びるライン吹出口(35)と、ケーシング(10)の隅部(11b)に形成され、相隣なるライン吹出口(35)を繋ぐコーナ吹出口(36)とにより構成し、ライン吹出口(35)には、ライン吹出口(35)の長さ方向の軸周りに揺動可能な揺動羽根(38)を設け、コーナ吹出口(36)には、調和空気を一定方向に吹き出させる案内手段(39)を設けている。
この第1の発明によれば、調和空気を、ライン吹出口(35)に加えてコーナ吹出口(36)からも吹き出すようにしたので、吹出口(16)全体の開口面積を大きくすることが可能となる。その結果、所定流量の調和空気を室内へ供給する際に、各吹出口(16)における空気の風速が比較的小さくなるため、ユーザのドラフト感を低減させることができる。
また、コーナ吹出口(36)では、案内手段(39)によって、簡単な構成で調和空気を所定の方向に吹き出すことが可能となる。
さらに、ライン吹出口(35)では、揺動羽根(38)により調和空気の吹出方向が調整されるため、室内の温度分布が偏らないように適切な空気調和を行うことができる。
加えて、直線状に延びる揺動羽根(38)を揺動させることにより風向き調整を行うようにしたので、その構成を簡単にして、コストの低減を図ることができる。
第2の発明は、案内手段(39)を、固定された固定羽根(39)で構成している。
この第2の発明によれば、コーナ吹出口(36)において、固定羽根(39)によって、簡単な構成で調和空気を所定の固定方向に吹き出すことができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〈実施形態1〉
図1〜図4は、本発明に係る空気調和装置の室内機の実施形態1を示している。尚、図1は、図3及び図4のI−I線から看た図である。図4に示すように、室内機(1)は、いわゆる天井吊下型室内機であり、ケーシング(10)内にファン(20)と、熱交換器(30)とを備え、室内の天井面(70)に設置されている。
上記ケーシング(10)は、図3及び図4に示すように、天井面(70)に固定されたケーシング上部である天板(12)と、該天板(12)に下方から向かい合うように接続されたケーシング底部である底板(11)とにより構成されている。天板(12)と、底板(11)は、略正方形状に形成され、その四隅の隅部がそれぞれ円弧状になっている。すなわち、図1に示すように、天板(12)には、4つの辺部(12a,12a,…)と4つの隅部(12b,12b,…)とが互いに連続して形成されている。同様に、図2に示すように、底板(11)には、4つの辺部(11a,11a,…)と4つの隅部(11b,11b,…)とが互いに連続して形成されている。
上記底板(11)の中央部には、図2に示すように、正方形状に開口する吸込口(15)が形成されている。吸込口(15)には、その全面に亘って、室内空気に含まれる塵埃等の浮遊物を除去するためのエアフィルタ(17)が設けられている。エアフィルタ(17)は、格子状のフィルタカバー(19)によって固定支持されている。
上記ファン(20)は、図4に示すように、シュラウド(21)とハブ(22)との間にブレード(23)が保持されたいわゆるターボファンである。該ファン(20)は、ケーシング(10)の内部の略中央位置に配設され、ファンモータ(25)を介してケーシング(10)に取り付けられている。
上記天板(12)の中央部には、ファンモータ(25)がボルト等により締結固定されている。ファンモータ(25)の駆動軸(26)は、下方に延びており、ファン(20)のハブ(22)が連結されている。また、ファン(20)の下方には、吸込口(15)からケーシング(10)内に流入した空気をファン(20)の下部へ案内するベルマウス(27)が設けられている。そして、ファン(20)は、ファンモータ(25)の駆動力により回転駆動し、下方からベルマウス(27)を介して吸い込んだ空気を、該ファン(20)の径方向外側へ送り出すようになっている。
上記熱交換器(30)は、互いに平行に設けられた多数のプレート状のフィン(31)と、該フィン(31)を貫通して設けられる伝熱管(32)とから構成されるいわゆるクロスフィン熱交換器である。この熱交換器(30)は、平面視が矩形の筒状に構成され、上記ファン(20)の周りを囲うように配設されている。熱交換器(30)は、天板(12)と底板(11)とにより上下に挟まれて支持されている。
上記熱交換器(30)は、冷媒配管(34)を介して室外機(図示省略)に接続されている。該熱交換器(30)は、冷房運転時に蒸発器として作動し、暖房運転時に凝縮器として作動し、上記ファン(20)から送り出される空気を冷却又は加熱して調和空気を生成する。また、熱交換器(30)の下方にはドレン水を受けるドレンパン(33)が設けられている。ドレンパン(33)は、底板(11)の上部に形成されている。
上記ケーシング(10)には、調和空気を吹き出すための吹出口(16)が、該ケーシング(10)の側部の周方向に連続して延びるように形成されている。すなわち、図4に示すように、天板(12)の周縁部と、底板(11)の周縁部との間には、所定の隙間が設けられており、この隙間が吹出口(16)に構成されている。
上記吹出口(16)は、ライン吹出口(35)とコーナ吹出口(36)とにより構成されている。図2及び図3に示すように、ライン吹出口(35)は、底板(11)の4つの辺部(11a,11a,…)に沿って延びるように、ケーシング(10)の側面に形成されている。一方、コーナ吹出口(36)は、ケーシング(10)の隅部(11b)に形成され、相隣なるライン吹出口(35,35)を繋ぐように形成されている。そして、ライン吹出口(35)とコーナ吹出口(36)とは連続して形成されている。
上記天板(12)の周縁部には、熱交換器(30)が配設されている内側部分から斜め下方の外側へ延びる案内面(51)と、該案内面(51)から外側へ連続して延びる水平面(52)とが形成されている。一方、底板(11)には、ドレンパン(33)の外縁部分から外側に延びる水平面(53)と、該水平面(54)から連続して斜め下方の外側へ延びる案内面(54)とが形成されている。
上記ライン吹出口(35)及びコーナ吹出口(36)の内側には、これら天板(12)の案内面(51)及び水平面(52)と、底板(11)の水平面(53)及び案内面(54)とにより構成される空気通路が形成されている。上記ファン(20)から送り出される空気は、案内面(51)と水平面(53)とにより絞られた後、水平面(52)と案内面(54)により外側へ案内され、各吹出口(35,36)からケーシング(10)の外部へ吹き出す。
図1に示すように、上記ライン吹出口(35)には揺動羽根(38)が設けられる一方、コーナ吹出口(36)には固定羽根(39)が設けられている。揺動羽根(38)は、図1に示すように、ライン吹出口(35)に沿って延びる略長方形の板状に形成され、その両端部に長手方向の外側へ突出する連結ピン(41)がそれぞれ形成されている。揺動羽根(38)は、各連結ピン(41)がケーシング(10)に回転自在に支持されることにより、ライン吹出口(35)の長さ方向の軸周りに揺動可能に構成されている。
上記ケーシング(10)の隅部(11b,12b)のうち3つの隅部(11b,12b)において、隣り合う連結ピン(41)同士は、連結軸(42)により連結されている。そして、各連結ピン(41)は、連結軸(42)の回動に伴って回動するようになっている。上記3つの連結軸(42)のうち中央に位置する連結軸(42)には、モータ(43)の駆動軸が連結されている。このモータ(43)が駆動することにより、各連結軸(42)及び連結ピン(41)を介して4つの揺動羽根(38)が同期して上下に揺動するようになっている。この揺動羽根(38)の揺動により、ライン吹出口(35)における空気の吹出方向が上下に調整される。
上記固定羽根(39)は、調和空気を一定方向に吹き出させる案内手段を構成し、コーナ吹出口(36)に沿って円弧状に延びる板状に形成されている。固定羽根(39)は、ケーシング(10)に固定され、その外周縁部が略水平方向に延びるように形成されている。こうして、固定羽根(39)は、コーナ吹出口(36)における空気の吹出方向を略水平方向に維持するようになっている。
−室内機の作動−
次に、本実施形態の空気調和装置の室内機(1)の作動について説明する。
ファンモータ(25)を駆動してファン(20)を回転させると、室内の空気は、吸入口(15)及びエアフィルタ(17)を介してケーシング(10)内へ吸い込まれる。ケーシング(10)内に吸い込まれた空気は、ベルマウス(27)によりファン(20)の中央へ導かれ、回転するファン(20)により、該ファン(20)の径方向外側へ送り出される。ファン(20)から送り出された空気は、熱交換器(30)により冷却又は加熱され、調和空気が生成される。調和空気は、図2に示すように、ライン吹出口(35)とコーナ吹出口(36)との双方から、ケーシング(10)の全周に亘って8方向に吹き出され。尚、ライン吹出口(35)の開口はコーナ吹出口(36)よりも大きいため、ライン吹出口(35)からの風量は、コーナ吹出口(36)よりも多い。
コーナ吹出口(36)では、調和空気は、固定羽根(39)により整流されて略水平方向に吹き出される。一方、ライン吹出口(35)では、調和空気の吹出方向は、揺動羽根(38)により上下に調整される。
すなわち、冷房運転では、通常時に、モータ(43)を駆動し、各揺動羽根(38)の先端を上側に揺動させる。このことで、調和空気は、ライン吹出口(35)で水平方向にそれぞれ吹き出される。そして、室内の下側空間における冷却要求が大きい場合など、必要に応じて、各揺動羽根(38)は、モータ(43)の駆動により、先端が下方へ揺動される。このとき、調和空気は、ライン吹出口(35)で斜め下方へ吹き出される。
一方、暖房運転では、運転開始時など暖房負荷が比較的大きいときに、モータ(43)を駆動して、各揺動羽根(38)の先端を下側に回動させる。このことで、調和空気は、ライン吹出口(35)で斜め下方へそれぞれ吹き出される。そして、室内の下側空間の暖房が適切に行われる。この暖房運転が継続されて暖房負荷が比較的小さくなったときには、各揺動羽根(38)の先端を上側に揺動させ、ライン吹出口(35)における空気の吹出方向を略水平方向に維持し、吹出空気がユーザに直接当たらないようにする。
このようにして、調和空気の一部がコーナ吹出口(36)から略水平方向に吹き出されると共に、調和空気の他の一部がライン吹出口(35)から略水平方向又は斜め下方へ吹き出される。この結果、室内の空気調和が適切に行われる。
−実施形態1の効果−
この実施形態1によると、調和空気を、ライン吹出口(35)に加えてコーナ吹出口(36)からも吹き出すようにしたので、吹出口全体の開口面積を大きくすることが可能となる。その結果、所定流量の調和空気を室内へ供給する際に、各吹出口(35,36)における空気の風速が比較的小さくなるため、ユーザのドラフト感を低減させることができる。
また、コーナ吹出口(36)では、固定羽根(39)によって、空気がユーザのいない略水平方向に吹き出されるため、ドラフトの低減を図ることが可能となる。
また、ライン吹出口(35)においても、揺動羽根(38)の先端を上側へ揺動させることで、コーナ吹出口(36)と同様に、空気を略水平方向へ吹き出してドラフトを低減することができる。
さらに、揺動羽根(38)の先端を下方に揺動させることにより、空気を下方へ吹き出して、室内の温度分布が偏らないように適切な空気調和を行うことができる。
加えて、直線状に延びる揺動羽根(38)とモータ(43)とを連結ピン(41)及び連結軸(42)を介して連結するという簡単な構成によって、吹出口(16)における空気の吹出方向を調整するようにしたので、風向き調整のために要するコストを低減することができる。
〈実施形態2〉
図5及び図6は、本発明の実施形態2を示している。この実施形態2の室内機(1)は、天井板(天井面)(70)に開口する設置用開口(71)に埋め込んで据え付けられる天井埋め込み型の室内機に構成されている。同図に示すように、本実施形態2の室内機(1)は、ケーシング(10)内に、上記実施形態1と同様のファン(20)と熱交換器(30)とを収納している。
上記ケーシング(10)は、図5に示すように、下方に向かって開口する箱形の本体ケーシング(10a)と、該本体ケーシング(10a)の底面開口部を覆うケーシング底部である化粧パネル(14)とによって構成されている。上記本体ケーシング(10a)は、天板(12)と、該天板(12)の外縁部から下方へ延びる側板(13)とから構成されている。上記化粧パネル(14)は、略正方形状の板部材により構成されており、4つの辺部(14a,14a,…)と4つの隅部(14b,14b,…)とが互いに連続して形成されている。該化粧パネル(14)は、本体ケーシング(10a)の側板(13)の下端部に取付けられ、その周縁部が天井板(70)の下面に当接するように、該天井板(70)に沿って取り付けられている。
図6に示すように、上記化粧パネル(14)の略中央部には、正方形状の吸込口(15)が開口している。吸込口(15)には、エアフィルタ(17)が設けられ、該エアフィルタ(17)は、フィルタカバー(19)により支持されている。
上記化粧パネル(14)における吸込口(15)の周りには、吹出口(16)が形成されている。吹出口(16)は、上記実施形態1と同様に、ライン吹出口(35)とコーナ吹出口(36)とにより構成されている。
上記ライン吹出口(35)は、化粧パネル(14)の4つの辺部(14a)に沿って延びるように、細長い長方形状に形成されている。一方、コーナ吹出口(36)は、化粧パネル(14)の4つの隅部(14b)に沿って、円弧状に形成されている。ライン吹出口(35)とコーナ吹出口(36)とは、化粧パネル(14)の下面において、その周方向に略連続するように形成されている。
上記ライン吹出口(35)及びコーナ吹出口(36)は、化粧パネル(14)における外周側の側壁である外側案内面(16a,16b)と、内周側の側壁である内側案内面(16c,16d)とにより構成されている。外側案内面(16a,16b)は、略鉛直下方に延びる第1外側案内面(16a)と、該第1外側案内面(16a)の下端から化粧パネル(14)の下面までパネル外周側に向かって斜め下方へ傾斜する第2外側案内面(16b)とから構成されている。一方、内側案内面(16c,16d)は、略鉛直下方に延びる第1内側案内面(16c)と、該第1内側案内面(16c)の下端からパネル外周側に向かって緩やかに斜め下方へ傾斜する第2内側案内面(16d)とから構成されている。
上記実施形態1と同様に、上記ライン吹出口(35)には揺動羽根(38)が設けられる一方、コーナ吹出口(36)には固定羽根(図示省略)が設けられている。揺動羽根(38)及び固定羽根は、その幅方向に亘って僅かに湾曲している。揺動羽根(38)は、ライン吹出口(35)に沿って設けられ、化粧パネル(14)に回転自在に支持されている。各揺動羽根(38)には、図示を省略するが、上記実施形態1と同様に、連結ピン及び連結軸を介してモータが接続されている。一方、固定羽根は、コーナ吹出口(36)に沿って設けられ、化粧パネル(14)に固定されると共に、その先端が水平方向に延びている。
したがって、この実施形態2においても、上記実施形態1と同様に、ファン(20)の駆動によって吸込口(15)から吸い込まれた空気は、熱交換器(30)で冷却又は加熱され、ケーシング(10)の外周側の空気通路を通り、ライン吹出口(35)及びコーナ吹出口(36)を介して室内へ吹き出される。コーナ吹出口(36)では、固定羽根(39)により空気が室内の上部空間へ吹き出される。一方、ライン吹出口(35)では、揺動羽根(38)の揺動により空気の吹出方向が上下に調整される。
以上説明したように、この実施形態2においても、上記実施形態1と同様の効果を得ることができる。そのことに加えて、ケーシング(10)の本体ケーシング(10a)を天井面(70)に埋め込んで設けるため、省スペース化を図り、室内空間を有効に利用することができる。
〈その他の実施形態〉
上記各実施形態において、案内手段を固定羽根(39)で構成したが、案内手段は、これに限られるものではない。
つまり、案内手段は、手動で回動可能な可動羽根で構成してもよい。この可動羽根は、例えば、ケーシング(10)にピンによって取り付けられ、手動で傾きを変更し、調和空気の吹出方向を変更する。
要するに、上記案内手段は、調和空気を一定方向に吹き出させる手段であればよい。
以上のように、本発明による空気調和装置の室内機は、全周囲から調和空気を室内に吹き出す場合に有用である。
図1は、実施形態1の室内機におけるケーシング内部を概略的に示す正面図である。
図2は、実施形態1の室内機の外観を示す正面図である。
図3は、実施形態1の室内機の概観を示す側面図である。
図4は、図2におけるIV−IV線断面図である。
図5は、実施形態2の室内機の外観を示す正面図である。
図6は、図5におけるIX−IX線断面図である。

Claims (2)

  1. 室内の天井に設けられ、調和空気を吹き出すための吹出口(16)を備える空気調和装置の室内機であって、
    上記吹出口(16)は、4つの辺部(11a)と4つの隅部(11b)とが互いに連続しているケーシング底部(11)の4辺に沿って延びるライン吹出口(35)と、上記ケーシング(10)の隅部(11b)に形成され、相隣なるライン吹出口(35,35)を繋ぐコーナ吹出口(36)とにより構成され、
    上記ライン吹出口(35)には、該ライン吹出口(35)の長さ方向の軸周りに揺動可能な揺動羽根(38)が設けられ、
    上記コーナ吹出口(36)には、調和空気を一定方向に吹き出させる案内手段(39)が設けられる一方、
    上記各ライン吹出口(35)の4つの揺動羽根(38)は、3つの連結軸(42)によって連結され、
    上記3つの連結軸( 42 )のうち中央に位置する連結軸(42)には、上記各揺動羽根(38)を駆動するためのモータ(43)が接続されている
    ことを特徴とする空気調和装置の室内機。
  2. 請求項1において、
    上記案内手段(39)は、固定された固定羽根(39)である
    ことを特徴とする空気調和装置の室内機。
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