以下、本発明の送風装置及びそれを用いた空気調和機の各実施例について図を用いて説明する。
空気調和機の全体構成を、図1〜図5を用いて説明する。図1は本発明の一実施例に係る空気調和機の室内機の外観図、図2は図1の室内機主要部品の内部配置を示す正面図、図3は図1の室内機の背面斜視図、図4は図1のA−A断面図、図5は図1のB−B断面図である。
室内機1は、図1に示すように、筐体2、化粧カバー3、前面カバー4を備え構成されている。室内機1には、室内空気の温湿度を調和するために、室内空気を吸込む主吸込口5と、吸込まれた室内空気の温湿度を調整して室内に吹出す主吹出口6(図2参照)とが上下に設けられている。主吹出口6は、室内機1の下部に横長に設けられ、後述する給気運転時の給気吹出口13に対して主吹出口を構成するものである。主吹出口6には、風向板7が回動可能に設置されている。この風向板7は、吹出される空気の方向を変更するためのものであり、冷房時には略水平方向に吹出すように位置され、また、暖房時には略下方に吹出すように位置される。室内機1は図示しない室外機と共にセパレート形空気調和機を構成している。
筐体2内には、図2に示すように、主フィルター8、主送風機9、熱交換器10、露受11が備えられている。主フィルター8は、熱交換器10の吸込側を覆うように配置され、吸込まれた室内空気中に含まれる塵埃を取除くためのものである。主送風機9は、横長の貫流ファンで構成され、室内空気を主吸込口5から吸い込んで主吹出口6から吹出すように室内機1内の中央に配置されている。熱交換器10は、主送風機9の吸込側に配置され、略逆V字状に形成されている。
冷房運転時や除湿運転時に熱交換器10に凝縮する凝縮水は、図4に示すように熱交換器10の前後両側の下端部下方に配置された露受11a、11bに集められ、図3に示すようにドレンホース19で室外に排出される。これらによって、調整された室内空気を流す主通路が形成される。即ち、主送風機9を運転することで、室内空気は主吸込口5から吸込まれ、主フィルター8、熱交換器10を通った後、主吹出口6から室内に吹出される。
室内機1は、図3に示すように、冷媒配管16、接続配線18で室外機(図示せず)に接続され、冷媒を介して室外機から冷熱エネルギーの供給を受け、周知の冷房、暖房等の空気調和運転を行なう。冷媒配管16は空気調和機の据付時の作業性を考慮して室内機1と室外機の中間で接続されている。室内機1側の冷媒接続配管16aは室内機1の製作時に熱交換器10の冷媒回路に接続され、冷媒接続配管引出部16bから室外機に向かうように構成されている。又、熱交換器10と冷媒接続配管16aの間には、必要に応じて冷媒流制御配管部(図示せず)を設け、きめこまかな空調制御や、冷房、除湿、暖房等の多機能運転に対応することが好ましい。
室内機1の幅方向の配置は熱交換器10を中心に構成され、熱交換器10の片側に冷媒接続配管引出部16bが設けられるように冷媒接続配管16aが熱交換器10に接続されている。この熱交換器10に室内空気を循環させるための主送風機9としては、送風の均一性や低騒音性や配置の単純性などから貫流ファンが主として用いられている。熱交換器10の横幅とほぼ同一の長さを有する貫流ファン(主送風機)9を熱交換器10の幅方向と平行に設けることで、熱交換器10のほぼ全幅にわたってほぼ均一な送風を得ることができる。
この主送風機9を駆動する主送風機モーター14は主送風機9の左右何れかの一端に設けられるが、スペースを有効に使う点から冷媒接続配管引出部16b側が採用されることが多い。この熱交換器10、冷媒接続配管16a、主送風機9、主送風機モーター14を筐体2、化粧カバー3で囲うように設け、熱交換器10、主送風機9に対向して筐体2又は化粧カバー3に室内空気の主吸込口5、調和空気の主吹出口6を設けている。
このように構成すると、室内機1の中心が熱交換器10、主送風機9の中心から冷媒接続配管引出部16b、主送風機モーター14側にずれる。このずれが小さいうちは、室内空気の主吸込口5、調和空気の主吹出口6の位置が室内機1の中心から多少ずれるくらいで実用上は何の支障もなく空気調和運転ができる。しかし、主送風機モーター14、冷媒流制御配管部の横幅寸法が大きくなると室内空気の主吸込口5、調和空気の主吹出口6の位置が室内機1の中心からのずれが増え、室内機1の対称性が損なわれ外観意匠上、好印象を与えにくくなる。
このような室内機1に換気機能を付加する場合で、換気装置の横幅があまり薄くない場合は、熱交換器10を挟んで主送風機モーター14、冷媒接続配管引出部16bと反対側に収納する。この場合、室内機1の対称性は向上するが、据付時の配管作業が複雑になり作業性が良くない。
本実施例によれば、回動型の風路切換装置40(図7参照)を使用して横幅が薄い送風装置20を実現し、この薄型の送風装置20を、室内機1の対称性をあまり崩さずに主送風機モーター14、冷媒接続配管引出部16bの脇に収納するようにしている。このように構成することにより、室内機1の据付の大半を占める、冷媒接続配管引出部16b側に壁孔を設けて、冷媒接続配管16a、室外ダクト15を同じ壁孔から引出す据付ができるので、据付時の配管作業が容易になり作業性が向上する。
送風装置20は、図5に示すように、室内空気を吸込む吸込口21aを前部に有している。この吸込口21aは、主吸込口5の下流側に連通されるように位置し、主吸込口5から吸込まれた室内空気が吸込フィルター21bを介して吸込まれる。つまり、送風装置20のために室内機1に専用の吸込口を設けずに、熱交換器10へ室内空気を取込むための主吸込口5と共用させることで部品点数を少なくできる。
送風装置20には給気吹出ダクト12が連通して取付けられ、その給気吹出ダクト12には給気吹出口13が設けられている。具体的には、給気吹出ダクト12は主吹出口6の上方で送風装置20側に位置している。その給気吹出ダクト12の先端部、換言すれば主吹出口6の上方に給気吹出口13が設けられている。これにより、送風装置20から室内へ吹出される空気は、吹出ダクト接続部22aから給気吹出ダクト12に送風され、その給気吹出ダクト12の先端に位置する給気吹出口13から室内に吹出される。
送風装置20は、室内空気を室外に排気すると共に新鮮な室外空気を取込む吸込吹出ダクト接続部23aを後部に有している。そして、吸込吹出ダクト接続部23aには室外ダクト15が接続され、この室外ダクト15が室内機1と室外機を接続する冷媒配管16と一緒に家屋の配管孔を通って室外に引出され、室外ダクト15の先端が外気に開放され、冷媒配管16は室外機に接続される。
ここに、室内機1の電気品を制御する制御部17は、薄型になった送風装置20の下方に収納されるので冷媒配管16と一緒になって引回される室外機との接続配線18が冷媒接続配管引出部16bの近くに引回され、すぐに制御部17近くに設けた配線接続部17aに接続することができ、かつ、室内機1内の配線引回しが短くて簡単になり材料費や組立て時間の節約になり、コストが廉くなる。
しかもこの制御部17には繊細な電子部品などが集積され、不具合が生じた場合に空気調和機が機能不全に陥るなど、故障の影響が大きいが、制御部17を送風装置20の下方の室内機1の下部に設けたので、不具合が生じた場合の点検する時の目の高さを低くでき、これにより点検が容易となる。
尚、本実施例では、冷媒接続配管引出部16bと送風装置20を室内機1の右側に配置したが、それらを逆にして左側に配置しても同様の効果を得ることが可能である。また、冷媒接続配管引出部16bが配置される側と反対側に送風装置20を配置しても送風装置としては同様の効果を得ることが可能である。
次に、送風装置20の構成及び機能を、図6、図7、図20を参照しながら説明する。図6(a)は本発明の一実施例に係る送風装置の外観図、図6(b)は図6(a)の送風装置を反対側から見た外観図、図7(a)は図6(a)の送風装置の右側板を破断した斜視図、図7(b)は図6(b)の送風装置の左側板を破断した斜視図、図20(a)は図6の送風装置の左側面図、図20(b)は図20(a)のPQRSTUを通る線に沿った断面図である。
送風機33は、シロッコファン、ターボファンなどの遠心ファンにより構成され、逆回転させても逆方向の風は発生しない。比較的高い風圧が得られ、狭い風路であっても軸流ファンより高風量を得ることができる。
送風装置20は、略右半部を送風機部50とし、略左半部を風路切換装置40として構成されている。送風機33の回転軸と風路切換装置40の回動軸とを平行にして、両者を寸法の一番小さい方向どうしを重ねるようにして、両者の間に吸込室31を挟んで重ねたので、送風装置20の横幅寸法を小さくできる。また、前側及び右下部に各種フィルター21b、24、36を配置することで、送風装置20の幅寸法を狭くしている。これらの構成によって、室内機1の幅寸法を広げることなく送風装置20を室内機1に収納できるように構成している。
吸込室31は、送風装置20の性能を安定させるためのものであり、送風機33の吸込口であるマウスリング31bに連通してそのマウスリング31bの径より大きく設けられ、送風機部50の風路切換装置40側に設けられている。風路切換装置40から空気を送風機33に直接吸込ませるようにすると、風路切換装置40の開口がマウスリング31bの径より小さい場合には、送風機性能が大幅に低下し、風路切換装置40の開口がマウスリング31bの径より大きい場合には、風路切換装置40が大型化してしまう。これに対して、本実施例のように風路切換装置40と送風機33との間に吸込室31を設けることで、風路切換装置40の開口を小さくしつつ、送風機性能の低下を防止できる。これによって、風路切換装置40の小型化が可能となり、慣性モーメントが小さくなって、小さなモーターで風路切換装置40を直接駆動することが可能となり、ギアなどの部品を減らすことができる。また、吸込室31は、後述するようにハウジング蓋46jの一部を共用して構成されており、これにより材料を節減することができる。
なお、本実施例では、送風機33の回転軸と風路切換装置40の回動軸とを平行にしているが、横幅寸法をさらに小さくするため、風路切換装置40の回動軸を若干傾けて略平行とし、送風機33の回転軸と直角方向から見て、風路切換装置40の一部が吸込室31部分に重なるように構成しても同様の効果を得ることができる。この場合、風路切換装置40の回動軸を傾け過ぎると、風路切換装置40の一部が送風機部50の吹出室32を通り越し、送風装置20の横幅が大きくなってしまい、横幅を小さくする効果が得られなくなる。
送風装置20の上右半部に位置する送風機部50は、送風機33と、送風機33を駆動する送風機モーター34と、送風機33の空気吸込側の風路を形成する吸込室31と、送風機33の空気吹出側の風路を形成するとともに送風機33及び送風機モーター34が収納された吹出室32と、吸込室31と吹出室32とを仕切り、送風機33のマウスリング31bを設けた仕切板31aと、を主要構成要素して構成されている。31dは吸込室蓋、32aは吹出室蓋である。マウスリング31bは送風機33の吸込口を形成している。
送風装置20の下左半部に位置する風路切換装置40は、風路切換体41と、この風路切換体41を内包する外殻46と、風路切換体41の駆動装置47と、を主要構成要素として構成されている。外殻46はハウジング46iとハウジング蓋46jとからなっている。ハウジング46iの円板部46hの外周に立設された周壁46kには、前側上部に吸込専用開口46aが設けられ、前側下部に吹出専用開口46bが設けられている。円板部46hの中央部には、ハウジング蓋46j側に突出して形成されたハウジング凹部46gが設けられている。ハウジング凹部46gには駆動装置47が収納されている。駆動装置47の軸は、ハウジング凹部46gの中心に設けられた軸開口46lを貫通し、風路切換体41側に突出している。
ハウジング周壁46kの吸込専用開口46a、吹出専用開口46bは、風路切換体41の外周壁43に設けられた吸込開口(循環運転時は循環吹出開口)43a、吹出開口43b、循環開口43cに給気、排気、循環運転の何れかの時に対向するように設けられている。
ハウジング蓋46jは、後側下部に吸込吹出兼用開口46c、前側上部に吸出専用開口46d、前側中央部に吹込専用開口46e、前側下部に吸気フィルター用開口46fが設けられている。このハウジング蓋46jは風路切換体41と吸込室31を区画するもので、吸込室蓋31dの一部として共用されており、部品点数が少ないものとなっている。この場合、駆動装置47はハウジング46iと固定され、その駆動装置47の駆動軸に風路切換体41の係合孔42bが係合されているので、これらの三者を集合部品として持運び、組付け等の取扱いができ、ハンドリング上の支障は生じない。
ハウジング蓋46jの吸込吹出兼用開口46c、吸出専用開口46d、吹込専用開口46e、吸気フィルター用開口46fは、吸気吸込開口44a、吸気吸出開口44b、吹込開口44c、吸出開口(循環運転時は循環吹込開口)44d、吐気吹込開口44e、吐気吹出開口44fに、給気、排気、循環運転の何れかの時に対向するように設けられている。
風路切換体41は、ローター45とローター蓋44とから構成されている。ローター45の平板部45bには、外周壁43と隔壁41g〜41jとが立設して設けられている。平板部45bの中央部には、外周壁43及び隔壁41g〜41jの立設方向に突出してローター凹部42が設けられている。この、ローター凹部42は、ハウジング凹部46gを囲み、ハウジング凹部46gに収納されている駆動装置47を囲繞している。このように構成することにより、駆動装置47の風路切換体41の幅寸法からのはみ出しを小さくすることができ、送風装置20の幅寸法を薄くできる。ローター凹部42の底部中央には係合孔42bが設けられ、軸開口46lから突出した駆動装置47の軸に上記係合孔42bが嵌合され係止されている。
ローター45は、平板部45bに立設したローター凹部42、外周壁43、隔壁41g〜41jにより、吸気風路(循環運転時は循環吸込風路)45c、吹出風路45d、吸込風路(循環運転時は循環吹出風路)45e、吐気風路45fを設けている。外周壁43には吸込開口(循環運転時は循環吹出開口)43a、吹出開口43b、循環開口43cが設けられている。
ローター蓋44は上記の各風路45c〜45fを覆うようにローター凹部42と外周壁43の間に被せ、吸気吸込開口44a、吸気吸出開口44b、吹込開口44c、吸出開口(循環運転時は循環吹込開口)44d、吐気吹込開口44e、吐気吹出開口44fを設けている。外殻46と風路切換体41とは、風路切換体41の所定の回動位置で重なり合い連通している外殻開口46a〜46fと風路切換体開口43a〜43c、44a〜44f以外の開口とからの空気洩れが少なくなるように摺接している。
ハウジング周壁46kの吸込専用開口46aに吸込補助ダクト21を接続し、その先端の吸込口21aに吸込フィルター21bを設けている。また、吹出専用開口46bに吹出補助ダクト22を接続している。また、吸気フィルター用開口46fから吸込室31に連通する吸気通路35を設け、吸気通路35内の吸気フィルター用開口46fに隣接して吸気フィルター収納部36cを設け、そこに吸気フィルター36を収納し、その前側に吸気フィルター着脱開口35aを設ける。
吸込吹出兼用開口46cに吸込吹出補助ダクト23が連設され、その先端に吸込吹出ダクト接続部23aが設けられている。吸込吹出補助ダクト23内にプレフィルター嵌合部23cが設けられてプレフィルター24が装着され、その前側にプレフィルター着脱開口24cが設けられている。係る構成を備えた送風装置20は空気調和機に組込まれ、吸込吹出ダクト23aに室外ダクト15を図5の如く接続する。
また、吹出室32内に送風機33及び送風機モーター34が収納され、吸込室31から吹出室32への空気流の移動は送風機33を回転させることによって行われる。送風機33は、室内機1の長手方向である軸方向から空気を吸込んで円周方向に吹出す遠心形ファンからなる。吸込んだ空気をファン軸方向に吹出すプロペラファンと違い、遠心形ファンならば吸込んだ空気を円周方向に吹出すので、送風装置20のファン軸方向の幅寸法を小さくできる。送風機モーター34は送風装置20の幅寸法が小さくなるように送風機33の凹部に組込まれている。
ローター45はローター風路45c〜45fを流れる空気の抵抗を比較的小さくできるよう風路の断面を略長方形にすると良く、ローター45の横幅はローター45の直径より小さくなるので、駆動軸方向の寸法が小さくなり、送風機部50と重ねる場合はお互いの駆動軸を平行にすることにより薄型の送風装置20を得ることができる。
送風装置20の下半部には、空気中に含まれる塵埃とともに人体に有害な物質を取除く吸気フィルター36、空気中の塵埃を取除くプレフィルター24、給気吹出口13へ空気を誘導する吹出ダクト接続部22a、汚れた室内空気を室外に排気もしくは新鮮な室外空気を室内に取込む吸込吹出ダクト接続部23a、風路を切換え空気の流れを制御する風路切換装置40を備えている。プレフィルター24は空気清浄機に用いられているような目の細かいフィルターが用いられる。
風路切換装置40を動作させることで空気流の風路を切換え、次の(A)〜(C)の3の送風路を形成することが可能となっている。
(A)吸込室31を吸込吹出補助ダクト23、吸気風路45cに連通させ、吹出室32を吹出風路45d及び吹出補助ダクト22に連通させ、吸込補助ダクト21を遮断することにより、室外空気を吸込吹出ダクト接続部23aより送風機33に吸込み、送風機33から吹出された空気を吹出ダクト接続部22aに吹出させる風路。(給気運転風路)
(B)吸込室31を吸込補助ダクト21、吸込風路45eに連通させ、吹出室32を吐気風路45f、吸込吹出補助ダクト23に連通させ、吸気フィルター用開口46fを閉じ、吹出補助ダクト22を遮断することにより、室内空気を吸込口21aより送風機33に吸込み、送風機33から吹出された空気を吸込吹出ダクト接続部23aに吹出させる風路。(排気運転風路)
(C)吸込室31を吸込補助ダクト21、循環吸込風路45cに連通させ、吹出室32を循環吹出風路45e、吹出補助ダクト22に連通させ、吸込吹出兼用開口46cを遮断することにより、室内空気を吸込口21aより送風機33に吸込み、送風機33から吹出された空気を吹出ダクト接続部22aに吹出させる風路。(循環運転風路)
吸気フィルター36は、塵埃等を濾過する目が0.5〜1.0μmの濾過部と臭気を吸着する吸着部(具体的には活性炭)から構成されている。フィルター面積を増して通風抵抗を低減するためシート状のフィルターを細く折り畳んで(ひだ)形成している。この吸気フィルター36は、ディーゼル車の排気ガスに含まれる微細粒子、タバコの煙、トルエン等の有機溶剤を濾過する性能を備えている。
さて、本実施例では、室外の空気を室内に取込む際に、この吸気フィルター36を介して室内に取込むようにした。近年、都市部では、屋外の大気が汚染されている傾向にあり、様々な汚染物質が空気中に浮遊している。また、郊外であっても、例えば、近隣での外壁塗装作業などで気化した有機溶剤が漂っている、焚き火の煙が浮遊しているなど大気を汚染する要因がある。このような環境下で外気を導入すると、これら汚染物質が室内に入り込み、居住者にとって不快なものとなってしまう。
そこで、本実施例に係る空気調和機では、給気運転が手動または自動で選択され、送風装置20(換気装置)を動作させて室外の空気を導入する際に、吸気フィルター36を通し、このフィルターの能力の範囲で除去できる物質を除去して室内に供給するようにした。これにより、屋外の空気が上記原因物質により汚染されている場合、屋外の空気を清浄な空気にして屋内に取込むことができるので、外気導入に伴う不快感を軽減することができる。
なお、送風装置20の運転として外気を導入する給気運転の他、室内空気を室外に排出する排気運転、室内空気を吸って室内に戻す循環運転がある。しかし、排気運転及び循環運転は、吸気フィルター36を通さずに排気又は循環を行なう。また、この吸気フィルター36が0.3〜3μmの大きさのウイルスを捕捉できるような性能とすれば、給気運転による外からのウイルスの侵入を防止することができる。
図6に示すように、送風装置20は、上から、回転軸が主送風機9の軸と略平行になるように配置された送風機33、一方の面が吸込吹出ダクト接続部23aに連通する風路に面したプレフィルター24、通風面が送風機33の空気吸い込み面と同一方向に面した、換言すると、ひだをなくした場合の通風面の垂線が送風機33の駆動軸と略平行となるように配置された吸気フィルター36が収納されている。
このように、送風機33の通風面と吸気フィルター36の通風面とが直角にならないように、望ましくは、両方の面の垂線が平行となるように、送風機33及び吸気フィルター36を配置したことで、送風装置20の幅を薄くすることができ、室内機1の幅を大きくしなくても、送風装置20を室内機1に収納ができる。
また、プレフィルター24は、主に給気時に室外からの空気と一緒に入り込んでくる大きめの塵埃を取除くためのもので、吸込吹出ダクト接続部23aの開口面と同一面積とすると直ぐに目詰まりしてしまう。そこで、本実施例では、図6に示すとおり、吸込吹出補助ダクト23の前後方向寸法を吸込吹出兼用開口46cの前後方向寸法より大きくし、吸込吹出補助ダクト23の最後部にプレフィルター嵌合部23cを設け、プレフィルター24のフィルター面の前後方向寸法を吸込吹出補助ダクト23の前後方向寸法とほぼ等しくする。
これにより、プレフィルター24の面積を大きくすることができ、プレフィルター24が目詰まりするまでの期間を延ばしている。さらに、プレフィルター24の面積を大きくし、吸気フィルター36の面積を広くするために、室外開口部である吸込吹出ダクト接続部23aは、正面から見て吸気フィルター収納部36cの上下方向投影面内に一部又は全部が掛かるように、吸気フィルター収納部36cの背面に回込んで形成されている。
このように吸気フィルター36の収納部の背面に吸込吹出ダクト接続部23aを配置することで、送風装置20の高さ寸法を小さくできるという効果を奏する。プレフィルター着脱開口24cは吸気フィルター着脱開口35aの下方に設けられており、室内機1の前側からプレフィルター24を着脱して清掃することができ、清掃性が良い。
吸気フィルター36及びプレフィルター24は、送風装置20に挿入する際、室内機1の正面側から奥行方向に向かって挿入される。吸気フィルター36は立てて挿入される。プレフィルター24は、横にしてガイド(図示せず)に案内されて挿入され、プレフィルター嵌合部23cで係止される。それらフィルター36、24が上下方向に並んで配設されることで、送風機33の軸方向寸法を短くすることができる。
また、吸気フィルター36及びプレフィルター24は、共に送風装置20の正面側に吸気フィルター取っ手36a及びプレフィルター取っ手24aが位置しており、必要に応じて室内機1の前面カバー4を開けて、吸気フィルター取っ手36a及びプレフィルター取っ手24aを持って抜取り及び装着することができる。プレフィルター24は、可撓性を有しており、送風装置20の正面から奥行方向へ、吸気フィルター収納部36cを回込むように挿入される。また、プレフィルター24は、吸込吹出ダクト接続部23aと吸込吹出兼用開口46cとの間に配されて、吸込吹出補助ダクト23に設けられたプレフィルター嵌合部23cに嵌合される。
尚、本実施例では、空気中の塵埃を除去するだけでなく人体に有害な成分も除去するために吸気フィルター36を採用しているが、一般的なフィルターであって、プレフィルター24より目の細かいフィルターを採用して空気中の塵埃だけを除去するようにしてもよい。
次に、送風装置20による給気運転、排気運転および循環運転について図8および図9を参照しながら説明する。図8は図2に示した送風装置20の空気の流れを表す模式図、図9は図2に示した送風装置20の運転の状態図である。
送風装置20には給気運転、排気運転および循環運転の3種類の運転モードと運転停止の状態とがある。そして、それぞれの運転モードにおける風の流れ方向及び風路切換装置40の開閉位置は図9に示す通りである。なお、運転停止の状態では当然であるが風は流れることなく、風路切換体41は位置Dにあって、吸込口21a及び吹出ダクト接続部22aへ吸込吹出ダクト接続部23aから室外空気が室内に侵入するのを防いでいる。
また、詳細に説明しないが、それぞれの運転モードの切換えは、手動の場合、リモコンスイッチの操作部で行なうか、室内機1の操作部で行なうことになる。また、自動の場合、制御部17からの指令によって行われる。送風装置20の運転は室内機1の冷暖房運転と併用して運転することもできれば、送風装置20単独で運転することもできる。さらに、送風装置20にタイマーを設けて一定時間運転後、自動的に運転を停止させることも可能である。
図8に示すように送風装置20に使用している送風機33は、一定方向に回転して矢印方向に空気を流動させているので、吸込室31、吹出室32、マウスリング31bを一方向の空気の流れのみを考慮した形状とすればよい。このため、送風機33の送風効率を向上させることができるとともに、送風機33の運転騒音を低減させることができる。
風路切換装置40を回動させることで、吸込口21aから室内空気を吸込む風路、あるいは吸込吹出ダクト接続部23aから室外空気を吸込む風路のどちらかに切換えると共に、給気吹出口13から空気を室内へ吹出す風路、あるいは吸込吹出ダクト接続部23aから室外へ空気を排気する風路のどちらかに切換えて、送風装置20の運転モードを給気運転、排気運転および循環運転モードのいずれかに切換えている。
即ち、給気運転では、風路切換体41が位置Aにあって、吸込室31が吸込補助ダクト21と遮断され、吸込吹出補助ダクト23と連通するので、吸込吹出補助ダクト23、プレフィルター24、吸気フィルター36、吸気通路35を通して室外空気が吸込まれる。更に、吹出室32が吹出補助ダクト22と連通するので、吹出された室外空気は吹出補助ダクト22、吹出ダクト接続部22a、給気吹出ダクト12に送風され、給気吹出口13から室内に吹出されることになる。
本実施例の場合、送風機33によって吸込まれる室外空気は、室外ダクト15を通り吸込吹出ダクト接続部23aから吸込吹出ダクト23を通って吸込まれ、プレフィルター24の表面で空気中に含まれている塵埃を取除かれた後に、吸気フィルター36の表面で空気中に含まれている塵埃とともに人体に有害な物質を取除かれ、吸気フィルター36の中を通過して吸気通路35に導かれ、送風機33に吸込まれ、その後に吹出補助ダクト22を通って給気吹出口13から室内に吹出されることになる。
また、排気運転では、風路切換体41が位置Bにあって、吸込室31が吸込補助ダクト21と連通するので、吸込フィルター21b、吸込補助ダクト21を通して室内空気が吸込まれ、更に、吹出室32が吹出補助ダクト22と遮断され、吸込吹出補助ダクト23と連通するので、吹出された室内空気は吸込吹出補助ダクト23、プレフィルター24を通って吸込吹出ダクト接続部23aから室外ダクト15に流れ室外に排気されることになる。
また、循環運転では、風路切換体41が位置Cにあって、吸込室31が吸込補助ダクト21と連通するので、吸込フィルター21b、吸込補助ダクト21を通して室内空気が送風機33に吸込まれる。更に、吹出室32が吹出補助ダクト22と連通するので、送風機33から吹出された室外空気は、吹出補助ダクト22、吹出ダクト接続部22a、給気吹出ダクト12に送風され、給気吹出口13から室内に吹出されることになる。
また、運転停止時には、風路切換体41が位置Dにあって、吸込補助ダクト21、吹出補助ダクト22を通して室外空気が室内に侵入してしまうことを防いでいる。そのため、運転停止時に室外空気が吸込吹出ダクトを通して侵入するのを防ぐための逆風防止用弁等を設ける必要がない。
次に、給気運転時の詳細について図10、図15及び図16を主に参照しながら説明する。
給気運転する時には、風路切換体41を駆動装置47により回動させ、図10、図15及び図16に示すように、吸込吹出兼用開口46cと吸気吸込開口44a、吸気吸出開口44bと吸気フィルター用開口46f、吹込専用開口46eと吹込開口44c、及び吹出開口43bと吹出専用開口46bがそれぞれ連通する位置に合わせる。
このように構成することにより、吸込室31は、吸気通路35を通して吸気フィルター36、吸気フィルター用開口46f、吸気吸出開口44b、吸気風路45c、吸気吸込開口44a、吸込吹出兼用開口46c、吸込吹出補助ダクト23、プレフィルター24、吸込吹出ダクト接続部23a、室外ダクト15に連通する。他方、吹出室32は、吹込専用開口46e、吹込開口44c、吹出風路45d、吹出開口43b、吹出専用開口46b、吹出補助ダクト22、吹出ダクト接続部22a、給気吹出ダクト12、給気吹出口13に連通する。
この状態で送風装置20の送風機33を回転させることにより、室外の空気が室外ダクト15を通って、吸込吹出ダクト接続部23aより吸込まれ、吸込吹出兼用開口46cに接続された吸込吹出補助ダクト23に入り、吸込吹出補助ダクト23内に設置されたプレフィルター24を通過し、除塵される。除塵された室外空気は吸込吹出補助ダクト23内を流れて、吸込吹出兼用開口46cから風路切換装置40に入り、風路切換体41の吸気吸込開口44aを通って、吸気風路45cを流れる。
吸気風路45cに流れた室外空気は吸気吸出開口44bを通って吸気フィルター用開口46fから風路切換装置40を出る。吸気フィルター用開口46fから出た室外空気は吸気フィルター用開口46fに隣接した吸気フィルター収納部36cに入り、吸気フィルター収納部36cに収納された吸気フィルター36を通る。実施例では吸気吸込開口44aと吸気吸出開口44bとを各々独立して設けているが、各開口が近接していて同一の風路に開口し、かつ、風路切換体の各回動位置で空気の流れに支障を生じないので、これらの二つの開口を繋げて大きな一つの開口にしても良い。
吸気フィルター36に入った室外空気は、吸気フィルター36の表面で空気中に含まれている塵埃とともに人体に有害な物質を取除かれ、吸気フィルター収納部36cと吸込室31とを繋いでいる吸気通路35に吸出され、吸込室31に入り、仕切板31aに設けたマウスリングを31bを通って送風機33に吸込まれ、送風機33で加圧されて吹出室32に吹出される。吹出された室外空気は、吹込専用開口46eから風路切換装置40に再び入り、風路切換体41の吹込開口44cを通って吹出風路45dを流れ、風路切換体41の吹出開口43bを通って吹出専用開口46bから風路切換装置40を出る。
風路切換装置40を出た室外空気は、吹出専用開口46bに接続されている吹出補助ダクト22を流れて吹出ダクト接続部22aに至り、吹出ダクト接続部22aに接続された給気吹出ダクト12を流れて給気吹出口13から室内に新鮮外気として吹出される。
このようにして、室外空気を室外ダクト15から吸込み、プレフィルター24で除塵し、吸気フィルター36の表面で空気中に含まれている塵埃と共に、人体に有害な物質を除去し、給気吹出口13から吹出す給気運転が実現される。このように室外空気が流れる送風機33の吸込側の吸気吸込開口44aから吸気吸出開口44bに至る吸気風路45cと、送風機33の吹出側の吹込開口44cから吹出開口43bに至る吹出風路45dとの二つの風路を風路切換装置40の横幅寸法部分に収めたことにより、送風装置20の横幅寸法を小さくできる。
この時、吸込室31は吸出専用開口46d、吐気吹出開口44f、吐気風路45fにも連通するが、その先には連通する開口が無いので、吸込吹出ダクト接続部23a以外から吸気することは無い。
次に、排気運転時の詳細について図11、図17を主に参照しながら説明する。
排気運転する時には、風路切換体41を駆動装置47により回動させて図11及び図17に示すように、吸込専用開口46aと吸込開口43a、吸出開口44dと吸出専用開口46d、吹込専用開口46eと吐気吹込開口44e、及び吐気吹出開口44fと吸込吹出兼用開口46cがそれぞれ連通する位置に合わせる。
このようにすることにより、吸込室31は、吸出専用開口46d、吸出開口44d、吸込風路45e、吸込開口43a、吸込専用開口46a、吸込補助ダクト21、吸込フィルター21b、吸込口21aに連通する。他方、吹出室32は、吹込専用開口46e、吹込開口44e、吐気風路45f、吐気吹出開口44f、吸込吹出兼用開口46c、吸込吹出補助ダクト23、吸込吹出ダクト接続部23aに連通する。
この状態で送風装置20の送風機33を回転させることにより、室内空気は主吸込口5から吸込まれ、室内機1の内部に開口した吸込口21aから送風装置20に入り、吸込補助ダクト21内に設置された吸込フィルター21bを通過し、除塵される。
除塵された室内空気は、吸込補助ダクト21が接続している吸込専用開口46aから風路切換装置40に入り、風路切換体41の吸込開口43aを通って吸込風路45eを流れ風路切換体41の吸出開口44dを通って吸出専用開口46dから風路切換装置40を出る。吸出専用開口46dから吸出された室内空気は、吸込室31に入り、仕切板31aに設けたマウスリングを31bを通って送風機33に吸込まれ、送風機33で加圧されて吹出室32に吹出される。
吹出された室外空気は、吹込専用開口46eから風路切換装置40に再び入り、風路切換体41の吐気吹込開口44eを通って吐気風路45fを流れ、風路切換体41の吐気吹出開口44fを通って吸込吹出兼用開口46cから風路切換装置40を出る。吸込吹出兼用開口46cから吹出された室内空気は、吸込吹出補助ダクト23へ流れ、プレフィルター24を通って吸込吹出ダクト接続部23aから室外ダクト15を通って室外に排出される。
このようにして室内空気を主吸込口5から吸込み、吸込フィルター21bで除塵し、室外ダクト15から室外に吹出す排気運転が実現される。このように室内空気が流れる送風機33の吸込側の吸込開口43aから吸出開口44dに至る吸込風路45eと、送風機33の吹出側の吐気吹込開口44eから吐気吹出開口44fに至る吐気風路45fの二つの風路を風路切換装置40の横幅寸法部分に収めたことにより、送風装置20の横幅寸法を小さくできる。
この時、吸込室31は、吸気通路35を通じて吸気フィルター36、吸気フィルター用開口46fにも連通するが、その先には連通する開口が無いので、吸込口21a以外から吸気することは無い。ここで、プレフィルター24の吸込吹出ダクト接続部23a側には、給気運転の際に室外空気中から取除いた塵埃が集積しているが、排気運転時の室内空気がプレフィルター24を流れることにより、プレフィルター24の吸込吹出ダクト接続部23a側の表面に集積している塵埃を効果的に除去することができる。
したがって、送風装置20は、給気運転と排気運転を繰り返すことにより、プレフィルター24をセルフクリーニングすることになり、プレフィルター24の清掃の回数を少なくすることができる。また、給気運転中、自動的に一定時間排気運転に切換えることで、プレフィルター24に流れる空気流の方向を切換え、目詰まりを防止することができる。
また、排気運転のときには、排気する室内空気が吸気フィルター36を通らないので排気運転時の通風抵抗が減少し、排気する室内空気の量を増やすことができ、効率の良い排気運転が可能となる。
以上、給気運転及び排気運転について説明したが、これらに加えて室内開口をもう一つ設け、一方を室内空気の吸込み専用、他方を吹出し専用とすることで、以下に説明する循環運転を行なうことができるようになり、多彩な用途が広がってくる。
次に、循環運転時の詳細について図12、図18を主に参照しながら説明する。
循環運転する時には、風路切換体41を駆動装置47により回動させて図12及び図18に示すように、吸込専用開口46aと循環開口43c、循環吸出開口44aと吸出専用開口46d、吹込専用開口46eと循環吹込開口44d、循環吹出開口43aと吹出専用開口46bがそれぞれ連通する位置に合わせる。
このようにすることにより、吸込室31は、吸出専用開口46d、循環吸出開口44a、循環吸込風路45c、循環開口43c、吸込専用開口46a、吸込補助ダクト21、吸込フィルター21b、吸込口21aに連通する。他方、吹出室32は、吹込専用開口46e、循環吹込開口44d、循環吹出風路45e、循環吹出開口43a、吹出専用開口46b、吹出補助ダクト22、吹出ダクト接続部22aに連通する。
この状態で送風装置20の送風機33を回転させることにより、室内空気は、主吸込口5から吸込まれ、室内機1の内部に開口した吸込口21aから送風装置20に入り、吸込補助ダクト21内に設置された吸込フィルター21bを通過し、除塵される。
除塵された室内空気は、吸込補助ダクト21が接続している吸込専用開口46aから風路切換装置40に入り、風路切換体41の循環開口43cを通って循環吸込風路45cを流れ風路切換体41の循環吸出開口44aを通って吸出専用開口46dから風路切換装置40を出る。吸出専用開口46dから吸出された室内空気は、吸込室31に入り、仕切板31aに設けたマウスリングを31bを通って送風機33に吸込まれ、送風機33で加圧されて吹出室32に吹出す。
吹出された室外空気は、吹込専用開口46eから風路切換装置40に再び入り、風路切換体41の循環吹込開口44dを通って循環吹出風路45eを流れ、風路切換体41の循環吹出開口43aを通って吹出専用開口46bから風路切換装置40を出る。風路切換装置40を出た室外空気は、吹出専用開口46bに接続されている吹出補助ダクト22を流れて吹出ダクト接続部22aに至り、吹出ダクト接続部22aに接続された給気吹出ダクト12を流れて給気吹出口13から室内に循環空気として吹出される。
このようにして、室内空気を主吸込口5から吸込み、吸込フィルター21bで除塵し、給気吹出口13から吹出す循環運転が実現する。このように室内空気が流れる送風機33の吸込側の循環開口43cから循環吸出開口44aに至る循環吸込風路45cと、送風機33の吹出側の循環吹込開口44dから循環吹出開口43aに至る循環吹出風路45eとの二つの風路を風路切換装置40の横幅寸法部分に収めたことにより、送風装置20の横幅寸法を小さくできる。
この時、吸込室31は、吸気通路35を通じて吸気フィルター36、吸気フィルター用開口46f、吐気吹込開口44e、吐気風路45f、吐気吹出開口44fにも連通するが、その先には連通する開口が無いので、吸込口21a以外から吸気することは無い。そして、給気吹出ダクト12は、吹出ダクト接続部22aに当接して接続されているので、吹出ダクト接続部22aから吹出した空気はそのまま給気吹出ダクト12内に送風されることになる。
以上の説明は吸込補助ダクト21、吹出補助ダクト22が一つだけの場合であるが、例えば吸込補助ダクト21、吹出補助ダクト22を各々複数設けて、室内機1の複数の吸込口の内の任意の吸込口から吸込み、あるいは複数の吹出口の内の任意の吹出口から吹出させて換気の機能をより木目細かなものにすることもできる。また、実施例では、ローター45の外周壁43は円筒形状としているが、風路切換体の各回動位置毎に外殻内面とのシールを工夫することにより、これを多角形状としても良く、同様の作用を現出することができる。
また、送風機33は一定方向に回転しているので、マウスリング31bの形状や、吸込室31及び吹出室32の形状に送風機33に適応した無理のない形状を採用することができ、したがって、送風効率の良い運転騒音の低い送風装置20を得ることができる。さらに、送風機33を駆動する送風機モーター34を送風機33に設けた凹部に配置し、幅寸法の薄い送風機構を構築し、吸気フィルター36を送風機部50の下部に配置して送風装置20の幅寸法を薄くし、室内機1の幅寸法を大きくすることなく送風装置20を室内機1に収納できるようにしている。
以上説明したように、本実施例によれば、空気を送風する送風機部50と、室外空気を室内へ給気する風路と室内空気を室外へ排出する風路とに切換える風路切換装置40と、を備える送風装置20において、送風機部50は、空気を軸方向より吸込んで円周方向に吹出す遠心形の送風機33と、送風機33の吸込口に連通してその吸込口より大きく形成した吸込室31と、送風機33の吹出側に形成した吹出室32とを備え、風路切換装置40は、複数の開口を有する外殻46と、外殻46内に回動可能に配置すると共に内部を複数の風路に区分する隔壁を有する風路切換体41と、風路切換体41の複数の風路と外殻46の複数の開口との連通を切換えるように風路切換体41を回動する駆動装置47とを備え、風路切換装置47は送風機部50の吸込室31に重なるように並置したので、小型で、構成が簡単で、給気及び排気に切換えできると共に、信頼性の高いものとすることができる。
また、本実施例の送風装置20は、送風機33の回転軸と風路切換体41の回動軸とを略平行に設けると共に、風路切換体41中央部及び風路切換装置40の外殻46中央部に凹部42、46gを設け、駆動装置47の1部又は全部を何れかの凹部42、46gで囲繞するので、更に薄形の送風装置を得ることができる。
また、ローター45のローター凹部42や平板部45bは各々外殻ハウジング46iの円板部46hやハウジング凹部46gと常に重なり合うことから、このローター凹部42や平板部45bを設けずに省略した場合の風路切換装置40での洩れ量が、換気量に比べて充分小さければ、ローター凹部42や平板部45bを省略しても支障無い。この場合、外周壁43や隔壁41g〜41jは後述するローター蓋44に設けるなどの工夫が必要なのは言うまでもない。この場合、平板部45bの板厚分だけ送風装置20を薄くでき、薄型の送風装置20が得られると共に、構成材料を節約し、環境負荷を軽減した送風装置20を得ることができる。
また、これらの部分以外にも給気、排気、循環、停止の各回動位置で常に外殻と重なり合う部分は空気の洩れ量、風路切換体41の強度、剛性などに配慮の上、省略することができる。更に、これらの省略する部位は風路切換体41の壁に限らず、外殻46の壁であっても同様の効果を得ることができる。
また、風路切換体41の開口をローター外周壁43とローター蓋44に設けたので風路切換体41を回動させた時にローター外周壁43の開口とローター蓋44の開口の軌跡が重なり合うことが無いため、ローター45の風路の設定がし易くなると共に、風路切換体41の複数の回動位置で、回動位置毎に複数の風路を形成でき、単純な構成で給気、排気、循環など複数の機能を簡単に切換えできる送風装置20を得ることができる。
なお、本実施例では風路切換体41の開口を外周壁43とローター蓋44に分散して、風路切換体41を回動させた時にローター外周壁43の開口とローター蓋44の開口の軌跡が重畳しないようにしたが、この他にも例えばローター蓋44の開口を円周状に二段に設け、この二段の開口間で回動した時の開口の軌跡が重畳しないようにしても、また、ローター45の平板部45bに開口を設け、対向するハウジング46iの円板部46hに開口と補助ダクトを設け、送風装置としての横幅は増えても、より多機能な換気機能の切換に対処可能な送風装置を得ることができる。
また、本実施例の送風装置20は、円筒形に形成した風路切換体の外周と端面に少なくとも8以上、風路切換装置の外殻に少なくとも6以上の開口を孔設し、風路切換体の複数の回動位置で風路切換体の少なくとも2風路が外部に連通することにより、風路切換体41の回動のみで、給気フィルターを通しての給気運転と、給気フィルターを通さない排気運転ができ、排気運転時の通風抵抗を低減できる。
また、少なくとも2以上のローター風路に少なくとも各風路当り1対以上の開口を孔設し、この開口を風路切換体の回動軸を中心として円周方向にずらして設けると共に、風路切換装置の少なくとも2以上の外殻開口を風路切換体の回動軸を中心として円周方向にずらして設けることにより、円周方向にも風路が形成され、風路切換装置40の外殻の離れた開口どうし、あるいは間にある開口を飛び越えて風路で繋ぐことができるようになり、連通させる開口の選択がより多彩になり、多機能な換気機能を実現可能な送風装置20を得ることができる。
このような風路の断面は風路切換体41の回動軸と平行な辺を持つ矩形にすると良い。これにより風路切換体41のローター凹部42と外周壁43に囲まれた空間を最大限に有効に風路とすることができ、風路の抵抗を小さくでき、限られたスペースでも効率良い風路切換えが可能な送風装置20を得ることができる。また、風路切換体41と送風機33の駆動軸を平行ではなくて、傾けて設置した場合を前述したが、この場合は風路切換体41の風路部の断面形状を吸込室31との交差状態に応じて、台形又は三角形状とすることにより、同様の効果を得ることができる。
また、風路切換体41をローター凹部42、開口を有する外周壁43、開口を有するローター蓋44及び開口を有しないローター平板部45bの中の1以上の部材と隔壁41g〜41jとから構成し、外殻46の開口を外周壁開口43a〜43c又はローター蓋開口44a〜44fの対向部に設けることにより、必要最小限の単純な構成で風路切換体41の複数の回動位置で、回動位置毎に複数の風路形成が可能な送風装置を得ることができる。
また、本実施例の送風装置20は、風路切換装置40と送風機33の空気吸込面31cに挟設された送風機33の吸込室31を備え、吸込室31の反送風機側の壁である吸込室蓋31dと風路切換装置40の外殻46のハウジング蓋46jとを一部共用することにより、換気用の送風装置20を有するセパレート型空気調和機の室内機1に好適な、軸方向寸法が小さく、風路を切換えても安定した送風機性能を発揮でき、製作工程でのハンドリングにも支障の無い送風装置20を得ることができる。
また、送風装置20が吸込吹出兼用開口46cと、吹出専用開口46bと、吸込専用開口46aとを備え、風路切換体41の回動により、給気送風時、排気送風時、及び吸込専用開口46aから吸込み、吹出専用開口46bから吹出す送風状態の循環送風時、の内の少なくとも2の送風時に切換可能とするので、楓路切換体41の回動のみで吸込室31、吹出室32と吸込専用開口46a、吹出専用開口46b吸込吹出兼用開口46cに連通して空気が流れる風路が給気運転の場合は吸気風路45cと吹出風路45d、排気運転の場合は吸込風路45eと吐気風路45f、循環運転の場合は循環吸込風路45cと循環吹出風路45eのように、2風路を同時に切換えて給気、排気及び循環に切換える小型の送風装置20を得ることができる。
また、本実施例の送風装置20は、給気送風時に吸込吹出兼用開口46cに連通する風路切換装置40の風路と吸込室31の間を繋ぐ吸気通路35に吸気フィルター36と、吸気フィルターの着脱開口35aを設けると共に、給気送風時に吸気フィルター36を介し、排気送風時に吸気フィルター36を介さずに送風するので、外気をよりクリーンにして給気するための給気フィルターを設けて有っても、排気のときは給気フィルターを通さないので、通風抵抗が増えるのを防止し、給気時に流入空気を清浄にすることができ、かつ、排気運転時の通風抵抗を低減した送風装置20を得ることができる。
また、本実施例の送風装置20は、吹出室32と吸気フィルター36と吸気フィルター着脱開口35a及び吸込吹出兼用開口46cとを送風機33の軸方向から見てその大半が重ならないように設置するので、吹出室32と吸気フィルター36と吸気フィルター着脱開口35a及び吸込吹出兼用開口46cを送風機33の軸方向で同じ位置に置くことができ軸方向寸法を小さくできる。つまり、送風機軸と直角方向から見て、上記の四部分を吹出室32と重なる位置に置き、送風装置20の機能部をコンパクトに纏めた薄型の送風装置20を得ることができる。
また、送風装置20の吸込専用開口46aと、吹出専用開口46bと、吸気フィルター36と、吸気フィルター着脱開口35aとを送風機33の回転軸と吸込吹出兼用開口46cの重心が含まれる平面に対して、風路切換体41の回動軸と同じ側に設け、吸込吹出兼用開口46cを送風機33の回転軸と風路切換体41の回動軸が含まれる平面に対し吸込専用開口46aと反対側に設けるので、室内側の給排気口と給気フィルター脱着開口35aを室内機1の前側に、室外側の給排気兼用開口46cをその後側に置くように、空気調和機に組込んで、フィルターが装着される吸込口21a、給気フィルター脱着開口35aと給気吹出ダクト12との接続部を前側に無理無く置いてフィルターのメンテナンスを便利にし、給気吹出ダクト12の室内機1内のダクトの自然な引回しで給気を室内機1の前側から吹出させるようにすると共に、空気調和機の据付壁から室内に入ってくる室外ダクト15に接続される給排気兼用口46cを室内機1の背面側にして、据付時の配管作業を容易にすることにより、セパレート型の空気調和機の室内機1に組込んだ時に好適な換気用の送風装置20を得ることができる。
また、送風装置20の吸込専用開口46a又は吹出専用開口46bと、吸気フィルター36又は吸気フィルター着脱開口35aとを送風機33の軸と直角のどの方向から見ても重ならないように、送風装置20の吸込専用開口46aと吹出専用開口46b、吸気フィルター36又は吸気フィルター着脱開口35aを送風機33の軸方向から見て重ならないように配置するので、吸込専用開口46aと吹出専用開口46bを風路切換装置40の軸方向スペースに置き、吸気フィルターと吸気フィルター着脱開口を吸込室31と吹出室32の軸方向スペースに置くことができ、送風装置20の機能部をコンパクトに纏めた小型の送風装置20を得ることができる。
また、送風装置20の空気吸込面31cと吸気フィルター36の空気流入面36bとの角度が直角にならないように配置したので、空気流入面36bとして、大きな面積が必要な吸気フィルター36の空気流入面36bが、送風装置20の吹出室32の軸方向の投影面と平行になり、空気流入面36bを軸と平行に置いた場合に比べて、吸気フィルター36の軸方向の収納寸法を小さくでき、給気機能、排気機能を有する空気調和機に好適な、空気清浄フィルターを備えても薄型な送風装置20を得ることができる。
また、本実施例の送風装置20は、給気送風時に吸気フィルター36の上流側となる風路にプレフィルター24を設け、給気送風時にプレフィルター24及び吸気フィルター36を介し、排気送風時に吸気フィルター36を介さずにプレフィルター24を介して送風するので、吸気フィルター36の粗ゴミが減って、空気清浄フィルター36の交換時期が延長されると共に、常にプレフィルター24を介することにより、逆風時でも室外の粗ゴミが送風装置20内に入るのを防ぐことができ、給気機能、排気機能を有する空気調和機に好適な、フィルターのメンテナンス性を向上させた送風装置20を得ることができる。
また、吸気フィルター36を収納する収納部36cと、プレフィルター24を収納する収納部とを設け、吸気フィルター36及びプレフィルター24が送風機モーター34の軸と直角な方向から着脱するので、吹出室32の軸方向スペースを着脱スペースに使え、軸方向に追加のスペースが不要となり、空気調和機の横方向寸法を小さくできると共に、給気運転時の流れがプレフィルター部で上向き流れなのでプレフィルター24清掃時の脱着でプレフィルター24からゴミが落ちても、プレフィルター24の上流側に落ちるので、給気運転時に再びプレフィルター24に捕集され、送風装置20内に進入することが無く、送風装置20を清浄に保つことができ、給気機能、排気機能を有する空気調和機に好適な、清掃性を向上させた送風装置を得ることができる。
そして、本実施例の空気調和機によれば、室内機1の筐体2内の左右一側に熱交換器10及び主送風機9を配置し、筐体2内の左右他側に換気機能を有する送風装置20を配置してなる空気調和機において、送風装置20は、空気を送風する送風機部50と、室外空気を室内へ給気する風路と室内空気を室外へ排出する風路とに切換える風路切換装置40とを備え、送風機部50は、空気を軸方向より吸込んで円周方向に吹出す遠心形の送風機33と、送風機33の吸込口に連通してその吸込口より大きく形成した吸込室31と、送風機33の吹出側に形成した吹出室32とを備え、風路切換装置40は、複数の開口を有する外殻46と、外殻46内に回動可能に配置すると共に内部を複数の風路に区分する隔壁を有する風路切換体41と、風路切換体41の複数の風路と外殻46の複数の開口との連通を切換えるように風路切換体41を回動する駆動装置47とを備え、風路切換装置47は送風機部50の吸込室31に重なるように並置したので、小型で、構成が簡単で、給気及び排気に切換えできると共に、信頼性の高いものとすることができる。
また、本実施例の空気調和機は、送風装置20に室外ダクトの接続部を設けると共に、室内機1の正面から見て熱交換器10の冷媒接続配管引出部と室内機1の側面板4との間に請求項1記載の送風装置20を収納するので、据付けの大半を占める冷媒配管16と同一の壁孔に室外ダクト15の配管ができ、配管ダクト類の纏め作業が容易で仕上がりを良好にできると共に、主送風機モーター14の周囲を除湿機能付冷凍サイクルの弁類や熱交換器回りの冷媒配管スペースとして利用でき、壁面直出し配管、側面引出し配管に好適な、換気機能を有する壁掛けセパレート型空気調和機を得ることができる。
また、本実施例の空気調和機は、送風装置20の吸込専用開口46aと吹出専用開口46bと吸気フィルター着脱開口35aとを室内機1の前側に、吸込吹出兼用開口46cを室内機1の後側に、吸込専用開口46aを上側に、吹出専用開口46bと吸気フィルター着脱開口35aと吸込吹出兼用開口46cとを下側に配置するので、室内側の給排気口と給気フィルター脱着開口35aを室内機1の前側に、室外側の給排気兼用開口46cをその後側に置くように、空気調和機に組込んで、フィルターが装着される吸込口21a、給気フィルター脱着開口35aと給気吹出ダクト12との接続部を前側に無理無く置いてフィルターのメンテナンスを便利にし、給気吹出ダクト12の室内機1内のダクトの自然な引回しで給気を室内機1の前側から吹出させるようにすると共に、空気調和機の据付壁から室内に入ってくる室外ダクト15に接続される給排気兼用口46cを室内機1の背面側にして、据付時の配管作業を容易にすることにより、操作性、据付性に優れた換気機能を有する壁掛けセパレート型の空気調和機を得ることができる。
また、送風装置20停止時に吸込専用開口46a及び吹出専用開口46bと吸込吹出兼用開口46cとの間を遮断する機能を備えるので、室外が強風の時などに、それが室内に侵入するのを防止し、給気機能、排気機能を有する送風装置を備えた空気調和機において、送風機停止時を配慮した空気調和機を得ることができる。
また、送風装置20の風路切換体41の前縁が熱交換器10のフィン前縁10bより奥側になるように送風装置20を室内機1に収納したので、送風機33の必須部を熱交換器10より奥に置けるので、吸込み空気の前処理や、吹出し空気のダクト処理を主気流の熱交換器10前での処理空間の奥行寸法内で処理でき、室内機1の奥行を薄くでき、奥行寸法の小さい壁掛けセパレート型の空気調和機を得ることができる。
また、本実施例の空気調和機は、送風装置20の高さを約「吹出室32の高さ+風路切換装置40のはみ出し部高さ」にできるので全体高さを低くでき、この送風装置の吹出専用開口が室内機の主吸込口と主吹出口の中間に来るように設置し、送風装置20の下方に室内機1の制御部17を収納するので、室内機1内の配線引回しが短くて簡単になると共に、制御基板の点検が容易な空気調和機を得ることができる。
また、送風機33の回転軸と主送風機9の回転軸が略平行となるように設置するので、吹出室32を主送風機9の軸に直角に置くことになり、吹出室32、風路切換装置40を空気調和機の断面内に無理無く設置でき、しかも軸方向に薄型になり、給気機能、排気機能を有する空気調和機において、空気清浄フィルターを備えても薄型で奥行、高さともに小さい換気装置を備えた空気調和機を得ることができる。
また、空気調和機は給気送風時に吸気フィルター36を介して室外空気を室内に給気し、排気送風時に吸気フィルター36を介さずに室内空気を室外に排気するので、給気運転時は空気清浄化された室外空気を給気し、排気運転時は吸気フィルターを通さないので通風抵抗を低減して省エネになり、給気機能、排気機能を有する送風装置を備えた空気調和機において、排気運転時の通風抵抗を低減した空気調和機を得ることができる。
また、空気調和機は給気送風時にプレフィルター24及び吸気フィルター36を介して室外空気を室内に給気し、排気送風時に吸気フィルター36を介さずにプレフィルター24を介して室内空気を室外に排気するので、吸気フィルター36の粗ゴミが減って、空気清浄フィルター36の交換時期が延長されると共に、常にプレフィルター24を介することにより、逆風時でも室外の粗ゴミが送風装置20内に入るのを防ぎ、給気機能、排気機能を有する送風装置20を備えた空気調和機において、フィルターのメンテナンス性を向上させた空気調和機を得ることができる。
また、吸気フィルター36及びプレフィルター24を室内機1の正面から着脱できるので、正面からの着脱とすることにより操作性を確保し、且つ送風装置20の下方のスペースへの依存性が無いため、下方の用途に制限を加えることは無く、吹出室32の軸と直角方向スペースを着脱スペースに使うので、軸方向に追加のスペースが不要となり、空気調和機の横方向寸法を小さくでき、送風装置20の清掃性を向上した空気調和機を得ることができる。
また、吸込専用開口46aと吹出専用開口46bとを室内に開口させるので、室内開口を吸込又は吹出の専用開口とすることにより、給気運転時、排気運転時に合わせて風路を最適に設計でき、給気運転時も排気運転時も通風抵抗を小さくできると共に、吸込専用開口46aを空気調和機の主吸込口5の下流側の前面カバー4の奥に設置でき、意匠的に外観を曝すのに躊躇する吸込フィルターを気がね無く取付けることができ、排気時の室内空気からの塵埃が吸込フィルター21bに捕集され、送風装置20内に溜まらず、給気時に塵埃が吹出す恐れが無く、吸込、吹出の専用開口を空気調和機内の適宜な位置に設置し、給気、排気時の室内環境を適正に維持可能な空気調和機を得ることができる。
また、主吸込口5と吸込専用開口46aに至る通風経路に設けた吸込フィルター21bと、室内機1の下方に形成された主吹出口6と主吸込口5との間に形成された給気吹出口13と、吹出専用開口46bとを接続するダクトとを備えるので、排気時の室内空気からの塵埃が吸込フィルター21bに捕集され、送風装置20内に溜まらず、給気時に塵埃が吹出す恐れが無く、また、給気が主吹出口6より上から吹出すので、給気が直接人に当らず、給気が外気温度に近いことによる不快感を緩和可能な空気調和機を提供できると共に、給気機能、排気機能を有する送風装置を備えた空気調和機において、空気清浄フィルターを備えても薄型で奥行、高さともに小さい、送風装置を備え、給気時に塵埃が吹出す恐れが無く、又、給気外気による不快感を緩和可能な空気調和機を得ることができる。
なお、室内機1の冷暖房運転をおこなわずに、送風装置20だけで循環運転、排気運転あるいは給気運転を単独におこなって、室内空気をゆるやかに循環させたり、室内の汚れた空気を排出したり、あるいは室外の新鮮な空気を取込んで室内の空気をリフレッシュすることができる。
上記実施例によれば、主送風機とは別個に一定方向に回転する送風機と、その送風機に適応した吸込口及びケーシングを有するとともに、室内空気を排出する吐気風路45fと、給気を吹出す吹出風路45dと、排気と循環を共用する吸込風路(循環吹出風路)45eと、給気と循環を共用する吸気風路(循環吸込風路)45cとを備え、送風機33の吸込部、吹出部に設けた風路切換装置40で、吸込む空気を室内空気あるいは室外空気に切換えると共に、吹出す空気を室内あるいは室外に切換えることにより、給気運転、排気運転、循環運転ができるようにした送風装置20を組込んで、送風機33を一定方向に回転させて送風機33の吸込室31と吹出室32を送風機33に適応した形状にしたことにより、送風装置20の送風効率を向上させ、送風装置20の運転騒音を低くしたセパレート形空気調和機の室内機1を得ることができる。
また、給気運転のときには、吸い込んだ室外空気を吸気フィルターに通すが、排気運転のときには、排気する室内空気を吸気フィルターに通さないので、排気運転時の通風抵抗を減少させ、排気する室内空気の量を増やすことができる。さらには、給気運転のときに空気を、プレフィルターを通過させて室外空気中の塵埃を取除き、排気運転のときにもプレフィルターを通過させて排気する室内空気を吹き付けて、プレフィルターの表面に集積した塵埃を清掃させることにより、送風装置にクリーニング機能を構築することができるとともに、吸気フィルター及びプレフィルターは室内機の前面カバーを開けて、正面から任意に抜取り、装着が可能であり、メンテナンス性を向上している。
なお、本実施例において、送風装置20の運転として3つの運転モードを設けたが、循環運転モードを設けなくてもよい。
1…室内機、2…筐体、2a…筐体側面板、3…化粧カバー、4…前面カバー、4…側面板、5…主吸込口、6…主吹出口、7…風向板、8…主フィルター、9…主送風機、10…熱交換器、10a…フィン、10b…フィン前縁、11…露受、11a…前側露受、11b…後側露受、12…給気吹出ダクト、13…給気吹出口、14…主送風機モーター、15…室外ダクト、16…冷媒配管、16a…冷媒接続配管、16b…冷媒接続配管引出部、17…制御部、17a…配線接続部、17b…接続配線引出部、18…接続配線、19…ドレンホース、20…送風装置、21…吸込補助ダクト、21a…吸込口、21b…吸込フィルター、22…吹出補助ダクト、22a…吹出ダクト接続部、23…吸込吹出補助ダクト、23a…吸込吹出ダクト接続部(室外ダクト接続部)、23b…吸込吹出補助ダクト底板、23c…プレフィルター嵌合部、24…プレフィルター、24a…プレフィルター取っ手、24b…プレフィルター前板、24c…プレフィルター着脱開口、31…吸込室、31a…仕切板、31b…マウスリング、31c…空気吸込面、31d…吸込室蓋、31e…送風機吸込部、32…吹出室、32a…吹出室蓋、33…送風機、34…送風機モーター、35…吸気通路、35a…吸気フィルター着脱開口、36…吸気フィルター(空気清浄フィルター)、36a…吸気フィルター取っ手、36b…空気流入面、36c…吸気フィルター収納部、40…風路切換装置、41…風路切換体、41g〜41j…隔壁、42…ローター凹部、42a…凸部、42b…係合孔、43…外周壁、43a…吸込開口(循環吹出開口)、43b…吹出開口、43c…循環開口、44…ローター蓋、44a…吸気吸込開口(循環吸出開口)、44b…吸気吸出開口、44c…吹込開口、44d…吸出開口(循環吹込開口)、44e…吐気吹込開口、44f…吐気吹出開口、45…ローター、45b…平板部、45c…吸気風路(循環吸込風路)、45d…吹出風路、45e…吸込風路(循環吹出風路)、45f…吐気風路、46…外殻、46a〜f…外殻開口、46a…吸込専用開口、46b…吹出専用開口、46c…吸込吹出兼用開口(給排気兼用開口)、46d…吸出専用開口、46e…吹込専用開口、46f…吸気フィルター用開口、46g…ハウジング凹部、46h…円板部、46i…ハウジング、46j…ハウジング蓋、46k…ハウジング周壁、46l…軸開口、47…駆動装置、50…送風機部。