JP4470552B2 - 空気調和機の送風構造 - Google Patents

Description

この発明は、冷凍サイクルを利用して空気調和を行う空気調和機において、枠体内に冷風経路と温風経路を備えた一体型の空気調和機の送風経路の構造に関するものである。

枠体内には冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された高温のガス状冷媒が送られるコンデンサと、コンデンサで液化した冷媒が減圧器を介して送られるエバポレータとを備え、該エバポレータで気化した冷媒が圧縮機に戻されることによって冷凍サイクルを構成している。

コンデンサとエバポレータには送風ファンを備えて送風されており、前記冷媒が圧縮機で加圧されると高温高圧になり、この冷媒はコンデンサを通過する空気流と熱交換して液化する。そして、この液化した高圧の冷媒は減圧器を経て圧力を下げてエバポレータに送られ、エバポレータを通過する空気を冷却することで冷媒はエバポレータ内部で気化し、この気化した冷媒は圧縮機に戻され再び加圧されてコンデンサに送られる。

そして、冷媒がエバポレータで気化するときにエバポレータを低温度にするから、冷風ファンによってエバポレータを通過して冷却された空気を枠体の冷風吹出し口から吹出し、温風ファンによってコンデンサを通過して加熱された空気を枠体背面の温風吹出し口から吹出すことで、冷風機と呼ばれる空気調和機を構成している。

また、このような空気調和機は、枠体内を仕切板によって二室に分割して温風経路と送風経路が構成され、温風経路と冷風経路の間の仕切板に両軸モータを取付け、この両軸モータの駆動軸の両端にそれぞれ冷風ファンと温風ファンを取付けており、１個のファンモータで同時に冷風ファンと温風ファンが回転して冷風と温風を同時に得ることができるようになっている。（特許文献１参照）。
特開平１０−１６０１９６号公報

冷風ファンや温風ファンは樹脂製のシロッコファンによって構成されたものが一般的であるが、ファンは成形加工後にそれぞれのファンについてバランス調整を行って正常に回転できるように仕上げる必要があり、ファンの製造には多くの作業工程数を要するものであり、また、送風ファンやファンモータを枠体内に組み付ける際には、ネジ等の固定部品や組立工程が多く必要となり、製造コストのかかるものであった。

また、温風ファンと冷風ファンが仕切板を挟んで配置されているため、一方のファンが枠体内の仕切板よりも奥に位置しているため、送風ファンの清掃やファンモータの交換が必要となったときに、送風ファンやファンモータを枠体内から取外すためには、送風ファンのファンケースや仕切板を枠体内から取外して分解しなければならず、非常に手間のかかるものであり、メンテナンス性の悪いものであった。

この発明は上記の課題を解決するもので、空気調和機の枠体１内には、冷媒を圧縮する圧縮機２と、高温のガス状冷媒が送られるコンデンサ３と、液化した冷媒が減圧器を介して送られるエバポレータ４とを設け、該エバポレータ４で気化した冷媒が圧縮機２に戻される冷凍サイクルを構成すると共に、前記コンデンサ３の温風経路３ａに温風ファン５ａを設け、エバポレータ４の冷風経路４ａに冷風ファン５ｂを設けた空気調和機において、前記枠体１内を分割してコンデンサ３の温風経路３ａとエバポレータ４の冷風経路４ａとを構成する仕切板６を設け、該仕切板６には温風経路３ａと冷風経路４ａとを連通する開口６ａを設け、かつ、前記温風ファン５ａと冷風ファン５ｂは円板状のベース板５ｃを挟んで一体の送風ファン５を構成し、該送風ファン５はベース板５ｃの外径を開口６ａの内径よりも大きく設定すると共に、温風ファン５ａもしくは冷風ファン５ｂの外径を開口６ａの内径よりも小さく設定し、送風ファン５は外径を小さくした温風ファン５ａもしくは冷風ファン５ｂを開口６ａに挿通して温風ファン５ａが温風経路３ａ側に、冷風ファン５ｂが冷風経路４ａ側に位置するように開口６ａに配置し、送風ファン５のベース板５ｃによってコンデンサ３の温風経路３ａとエバポレータ４の冷風経路４ａとが独立した送風経路を構成することを特徴とするものである。

また、仕切板６の開口６ａの外側には送風ファン５の仕切板５ｃの外径より大きい内径をもつ段部６ｂを形成し、送風ファン５の仕切板５ｃが段部６ｂ内に位置するように配置することで、送風ファン５と仕切板６の開口６ａの間の隙間への空気流の流入を確実に防ぐことができる。

また、送風ファン５のベース板５ｃの片面には送風ファン５とほぼ同じ外径を持つ段部５ｄを形成し、送風ファン５は段部５ｄを設けた側を開口６ａに貫通して取付け、送風ファン５の段部５ｄが仕切板６の開口６ａ内に位置するように配置してもよく、送風ファン５と仕切板６の開口６ａの間の隙間への空気流の流入を確実に防ぐことができる。

また、温風経路３ａもしくは冷風経路４ａには仕切板６の開口６ａ側に向けてモータ収納部８を設け、送風ファン５を駆動するファンモータ７をモータ収納部８に取付け、該ファンモータ７の駆動軸７ａを仕切板６の開口６ａに伸ばすと共に、送風ファン５はベース板５ｃが仕切板６を挟んでファンモータ７とは反対側に位置するようにファンモータ７の駆動軸７ａに取付け、送風ファン５は仕切板６とファンモータ７を取付けた状態のままファンモータ７への着脱を可能とし、かつ、ファンモータ７は開口６ａからモータ収納部８への着脱を可能としたから、送風ファン５とファンモータ７の着脱作業が容易にできるものとなる。

上記課題を解決するこの発明では、枠体１内を仕切板６によって分割してコンデンサ３の送風経路３ａとエバポレータ４の送風経路４ａとを形成し、仕切板６に設けた開口６ａに温風ファン５ａと冷風ファン５ｂを一体に構成した送風ファン５を配置し、送風ファン５のベース板５ｃの外径を開口６ａよりも大きく設けたから、送風ファン５と開口６ａとの間に隙間があっても空気が流入しない構造にすることができ、送風ファン５のベース板５ｃと仕切板６によってコンデンサ３の送風経路３ａとエバポレータ４の送風経路４ａとを独立した送風経路として構成することができた。

また、温風ファン５ａと冷風ファン５ｂが１個の送風ファン５で構成できるから、送風ファン５の製造時や組み付け時における作業工程や部品点数を少なくできるものとなり、製造コストの低減が実現できるものとなった。

また、仕切板６の開口６ａの周囲に段部６ｂを形成し、送風ファン５のベース板５ｃを仕切板６の段部６ｂ内に位置するように取付けることで、送風ファン５と仕切板６の開口６ａとの隙間への空気の流入を確実に防ぐことができるようになり、送風ファン５の送風能力を低下することなく実現できるものとなった。

また、送風ファン５のベース板５ｃに段部５ｄを形成し、該段部５ｄが仕切板６の開口６ａ内に位置するようにしてもよく、送風ファン５と仕切板６の開口６ａとの隙間への空気の流入を確実に防ぐことができるようになり、送風ファン５の送風能力を低下することなく実現できるものとなった。

また、送風ファン５はベース板５ｃが仕切板６を挟んでファンモータ７とは反対側に位置するように取付けたから、仕切板６やファンモータ７を取付けた状態のまま送風ファン５の着脱作業が可能となる。また、送風ファン５を取外した後は、開口６ａからファンモータ７のモータ収納部８への着脱作業を可能にしたから、送風ファン５とファンモータ７の着脱時に送風経路や仕切板６の分解は最小限に抑えることができ、メンテナンス性が向上できるものとなった。

図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は空気調和機の枠体、２は枠体１内に設置した冷媒を圧縮する圧縮機、３は圧縮機２で圧縮された高温高圧となった冷媒が送られるコンデンサ、４はコンデンサ３で液化した冷媒が送られるエバポレータであり、コンデンサ３とエバポレータ４の間には図示せざる減圧器が取付けられ、減圧器を通過した冷媒はエバポレータ４内で気化し、冷媒の気化熱によって周囲を冷却する。また、エバポレータ４で気化した冷媒は圧縮機２に戻され、再び圧縮機２で圧縮された冷媒がコンデンサ３に送られて循環している。

５ａはコンデンサ３を通過する空気流を作る温風ファン、３ａはコンデンサ３を通過した空気が流れる温風経路、３ｂは枠体１の背面に設けた温風吹出口、３ｃは温風ファン５ａの風を温風吹出口３ｂに誘導するファンケースであり、温風ファン５ａによって送風される空気はコンデンサ３を通過し、圧縮機２で圧縮されて高温となった冷媒はコンデンサ３を通過するときに温風ファン５ａによって送られる空気によって冷却されて液化し、コンデンサ３を通過した空気は高温となって温風吹出口３ｂから室内に戻される。

５ｂはエバポレータ４を通過する空気流を作る冷風ファン、４ａはエバポレータ４を通過した空気が流れる冷風経路、４ｂは枠体１の正面に設けた冷風吹出口、４ｃは冷風ファン５ｂの風を冷風吹出口５ｂに誘導するファンケースであり、液化した冷媒が減圧器で減圧されてエバポレータ４に送られると、液体の冷媒がエバポレータ４を通過する時に気化し、冷風ファン５ｂによってエバポレータ４に送られる空気は冷媒の気化熱によって冷却され、冷風となって冷風吹出口４ｂから吹出す。

６は枠体１内を温風経路３ａと冷風経路４ａとに分割する仕切板であり、図に示す実施例では仕切板６の上面側にエバポレータ４を配置した冷風経路４ａが構成され、仕切板６の下面側にコンデンサ３を配置した温風経路３ａが構成されており、仕切板６の上面に冷風ファン５ｂのファンケース４ｃを取付け、仕切板６の下面に温風ファン５ａのファンケース３ｃを取付けている。

９は枠体１内の下部に設けたドレンタンク、１０はエバポレータ４の下部に配置したドレン受け、１０ａはドレン受け１０とドレンタンク９とを連絡するドレンパイプであり、室内空気がエバポレータ４を通過するときに空気中の水蒸気が結露してドレン水となり、ドレン受け１０に落下する。そして、ドレン受け１０のドレン水はドレンパイプ１０ａで誘導されてドレンタンク９に集められる。１ａはドレンタンク９の側方の枠体１の壁面に形成したタンク取出し口であり、ドレンタンク９が満量になったときは枠体１のタンク取出口１ａを開いてドレンタンク９を枠体１内から取出し、ドレンタンク９の排水を行うことができるようになっている。

ところで、温風ファン５ａや冷風ファン５ｂは重心が中心位置から外れていると回転時に振動や騒音を発生させる原因となるので、全てのファンについてバランス調整が必要であるが、従来は温風ファン５ａと冷風ファン５ｂが別部品となっていたため、ファンのバランス調整にかかる時間が長くなり、製造時における作業工程や作業時間が多くかかり、コスト高になってしまっていた。

この発明は上記の課題を解決するもので、５は温風ファン５ａと冷風ファン５ｂとを一体に構成した送風ファン、５ｃは温風ファン５ａと冷風ファン５ｂの間に設けた円板状のベース板であり、温風ファン５ａと冷風ファン５ｂはベース板５ｃによって接続され、ベース板５ｃの一方の面に温風ファン５ａを形成し、他方の面に冷風ファン５ｂを形成しており、ベース板５ｃの外径は送風ファン５の外径よりも大きく設定している。

６ａは仕切板６に設けた開口であり、開口６ａの内径は送風ファン５を構成する温風ファン５ａもしくは冷風ファン５ｂの外径よりも大きく、送風ファン５のベース板５ｃの外径よりも小さく設定している。

７は送風ファン５を駆動するファンモータ、７ａはファンモータ７の駆動軸、８は仕切板６の開口６ａと対向する位置の温風経路３ａもしくは冷風経路４ａの吸込口付近に設けたモータ収納部であり、ファンモータ７はモータ収納部８に収納され、ファンモータ７の駆動軸７ａを開口６ａに向かって伸ばしている。送風ファン５は温風ファン５ａが温風経路３ａ側に位置し、冷風ファン５ａが冷風経路４ａ側に位置するように仕切板６の開口６ａ内に装着し、送風ファン５はベース板５ｃによってファンモータ７の駆動軸７ａに取付けられ、このとき送風ファン５のベース板５ｃが仕切板６の開口６ａを塞いでおり、温風経路３ａと冷風経路４ａが独立した送風経路を構成している。

また、送風ファン５が回転するために送風ファン５と開口６ａとの間には若干の隙間が形成されるが、開口６ａの外側では送風ファン５のベース板５ｃと仕切板６とが重なっているから隙間部分の距離を長くすることができ、この形状によって隙間に向かおうとする空気は抵抗を受け、隙間部分には空気が流れにくい構造にすることができたから、送風ファン５の送風能力を低下することなく温風経路３ａと冷風経路４ａとが独立した送風経路を形成することができた。

このように、温風ファン５ａと冷風ファン５ｂが１個の送風ファン５として構成できれば、ファンのバランス調整が１回の作業でできるものとなり、作業時間が大幅に短縮できるものとなった。また、送風ファン５の組み付けに必要となるネジ等の部品や組立工程の数も減少するので、製造コストの低減が実現できるものとなった。

また、この発明の他の実施例において、６ｂは仕切板６の開口６ａの周囲に形成した段部であり、該段部６ｂの内径は送風ファン５のベース板５ｃよりも大きくなるよう設定しており、送風ファン５を取付けたときに送風ファン５のベース板５ｃが段部６ｂ内に位置するようになっている。この構成によって、送風ファン５と仕切板６の開口６ａとの隙間部分の距離は長くなり、また空気が抵抗を受けやすい形状となるから、隙間部分に向かう空気の流れを確実に遮ることができるようになる。

また、請求項３の実施例において、５ｄは送風ファン５のベース板５ｃに形成した段部であり、段部５ｄの外径は送風ファン５の外径と同じ大きさに設定し、送風ファン５を取付けたときに段部５ｄが仕切板６の開口６ａ内に位置するようになっているから、この構成によっても送風ファン５と仕切板６の開口６ａとの隙間部分の距離を長くとることができ、隙間部分に向かう空気の流れを確実に遮ることができる。

また、図３に示すように、送風ファン５の段部５ｄと仕切板６の段部６ｂの両方を備えた構造にしてもよく、このような構成にすればより確実に空気の流れを遮ることができる。

また、従来では送風ファンやファンモータを取外すときには、ファンケースや仕切板などの送風経路の構成部品のほとんどを枠体１内から取外さなければならないため、非常にメンテナンス性が悪いものとなっていた。

この発明は、送風ファン５やファンモータ７の着脱作業が容易にできる構造を実現したもので、図に示す実施例では、モータ収納部８が温風経路３ａ側のファンケース３ｃに形成されており、ファンモータ７は冷風経路４ａ側から仕切板６の開口６ａを通してモータ収納部８に収納し、冷風経路４ａ側から開口６ａを通してネジ止め固定できるようになっている。送風ファン５は冷風経路４ａ側から温風ファン５ａを仕切板６の開口６ａに挿通してファンモータ７の駆動軸７ａに取付けており、送風ファン５のベース板５ｃが冷風経路４ａ側に位置している。

この構成によって、枠体１の天板と冷風ファン５ｂのファンケース４ｃを取外せば、ファンモータ７の駆動軸７ａから送風ファン５を取外すことができるものとなり、仕切板６やファンモータ７を取付けた状態のまま送風ファン５のみを取外すことができるようになった。

また、送風ファン５を取外した後は、開口６ａからドライバを差し込んでファンモータ７の固定ネジの取外し作業を行うことができ、開口６ａからファンモータ７を取出すことができるものとなり、仕切板６を取外すことなくファンモータ７の交換作業ができるものとなった。

したがって、送風ファン５やファンモータ７を分解する際には、冷風経路４ａ側のファンケース４ｃを外すだけでよく、仕切板６や温風経路３ａ側のファンケース３ｃといった他の部品を分解しなくても送風ファン５とファンモータ７の着脱作業が可能となり、メンテナンス性の向上が実現できるようになった。

なお、図に示す実施例では、コンデンサ３と温風経路３ａが近接して配置された構造であるので、温風ファン５ａの外径を開口６ａの内径よりも小さく設定したものであるが、エバポレータ４と冷風経路４ａが近接した配置された構造の場合は、冷風ファン５ｂの外径を開口６ａの内径よりも小さく設定し、温風経路３ａ側から送風ファン５とファンモータ７の着脱作業を行うことができる。

この発明の実施例を示す空気調和機の断面図である。 この発明の他の実施例を示す空気調和機の要部の断面図である。 この発明の他の実施例を示す空気調和機の要部の断面図である。

符号の説明

１ 枠体
２ 圧縮機
３ コンデンサ
３ａ 温風経路
４ エバポレータ
４ａ 冷風経路
５ 送風ファン
５ａ 温風ファン
５ｂ 冷風ファン
５ｃ ベース板
５ｄ 段部
６ 仕切板
６ａ 開口
６ｂ 段部
７ ファンモータ
７ａ 駆動軸
８ モータ収納部

Claims (4)

1. 空気調和機の枠体１内には、
   冷媒を圧縮する圧縮機２と、高温のガス状冷媒が送られるコンデンサ３と、液化した冷媒が減圧器を介して送られるエバポレータ４とを設け、該エバポレータ４で気化した冷媒が圧縮機２に戻される冷凍サイクルを構成すると共に、
   前記コンデンサ３の温風経路３ａに温風ファン５ａを設け、エバポレータ４の冷風経路４ａに冷風ファン５ｂを設けた空気調和機において、
   前記枠体１内を分割してコンデンサ３の温風経路３ａとエバポレータ４の冷風経路４ａとを構成する仕切板６を設け、該仕切板６には温風経路３ａと冷風経路４ａとを連通する開口６ａを設け、
   かつ、前記温風ファン５ａと冷風ファン５ｂは円板状のベース板５ｃを挟んで一体の送風ファン５を構成し、該送風ファン５はベース板５ｃの外径を開口６ａの内径よりも大きく設定すると共に、温風ファン５ａもしくは冷風ファン５ｂの外径を開口６ａの内径よりも小さく設定し、
   送風ファン５は外径を小さくした温風ファン５ａもしくは冷風ファン５ｂを開口６ａに挿通して温風ファン５ａが温風経路３ａ側に、冷風ファン５ｂが冷風経路４ａ側に位置するように開口６ａに配置し、
   送風ファン５のベース板５ｃによってコンデンサ３の温風経路３ａとエバポレータ４の冷風経路４ａとが独立した送風経路を構成することを特徴とする空気調和機の送風構造。
2. 前記仕切板６の開口６ａの外側には送風ファン５の仕切板５ｃの外径より大きい内径をもつ段部６ｂを形成し、
   送風ファン５の仕切板５ｃが段部６ｂ内に位置することを特徴とする請求項１に記載した空気調和機の送風構造。
3. 前記送風ファン５のベース板５ｃの片面には送風ファン５とほぼ同じ外径を持つ段部５ｄを形成し、送風ファン５は段部５ｄを設けた側を開口６ａに貫通して取付け、送風ファン５の段部５ｄが仕切板６の開口６ａ内に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載した空気調和機の送風構造。
4. 温風経路３ａもしくは冷風経路４ａには仕切板６の開口６ａ側に向けてモータ収納部８を設け、送風ファン５を駆動するファンモータ７をモータ収納部８に取付け、該ファンモータ７の駆動軸７ａを仕切板６の開口６ａに伸ばすと共に、
   送風ファン５はベース板５ｃが仕切板６を挟んでファンモータ７とは反対側に位置するようにファンモータ７の駆動軸７ａに取付け、
   送風ファン５は仕切板６とファンモータ７を取付けた状態のままファンモータ７への着脱を可能とし、かつ、ファンモータ７は開口６ａからモータ収納部８への着脱を可能としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載した空気調和機の送風構造。
   
   

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