JP4646040B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

この発明は、室内の壁面に取り付けて使用される空気調和機の室内機に関する。

従来の空気調和機の室内機として、熱交換器で発生する結露水を回収するドレンパンと、このドレンパンの風路の上流側に設けられるスタビライザ（クロスフローファンとの最接近部分）とは別体で構成され、スタビライザをドレンパンの端部に嵌合させて固定する構造となっていたものがある（例えば特許文献１参照。）。
特許３１０７５０４号公報（第１頁、図１）

上記のように構成された従来の空気調和機の室内機においては、スタビライザがドレンパン本体とは別体の構造となっていたため、部品点数が増加し、成形加工費、組立て加工費が高くなるという問題点があった。また、ドレンパンとスタビライザとの嵌合部から、ドレンパンとスタビライザで構成される空間に高湿の空気が侵入し、結露水が内部に溜まるという問題もあった。さらに、吹出し風量が少ない状態で運転したとき、ドレンパン底面の風路側に沿って外気が逆流し、ファン着露が発生しやすいという問題もあった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、少ない部品点数で構成でき、また、結露水の蓄積、外気の逆流が防止され、品質の向上された低コストな空気調和機の室内機を得ることを目的としている。

この発明に係る空気調和機の室内機は、吸込み口と吹出し口を有する室内機筐体内部に、熱交換器と、送風機と、上記熱交換器で凝縮したドレン水を該熱交換器の下部で受けるドレンパンが収容され、上記ドレンパンの背面部が上記吹出し口に連なる通風路に面し、かつ該ドレンパンの通風路上流側端部にスタビライザが設けられた空気調和機の室内機において、ドレンパン本体とスタビライザ部からなる注型により一体成型されたドレンパンを備え、上記ドレンパン本体と上記スタビライザ部との境界近傍の通風路側に凹部が形成されてなるものである。

この発明においては、別体であったスタビライザとドレンパンを一体化したことにより、部品点数を削減することができ、加工コスト、組立てコストを低減できる。また、ドレンパンとスタビライザで構成される空間がなくなったため結露水が溜まることがない。さらにドレンパン本体とスタビライザ部との境界近傍の通風路側に凹部を設けたため、吹出し風がドレンパン本体の背面部壁面に沿って流れ易くなる結果、外部の高温・高湿の空気が逆流しにくくなり、ファン着露による露飛び不良を抑制できる。また、上記凹部を設けることで、成型時の離型抵抗を確保することができ、製品の金型への取られを防止できるため、生産性が向上する。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

この発明の実施の形態１による空気調和機の室内機の要部構成を概念的に示す断面図。 図１に示す熱交換器、送風機、及びドレンパン部分を抜粋して示す斜視図。 図１に示すスタビライザ一体型のドレンパンの形状を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図。 図１の吹出し口近傍における動作を説明する部分断面図。 ドレンパン本体とスタビライザ部との境界近傍の通風路側に凹部を設けなかった場合の吹出し口近傍における動作を説明する図４に相当する参考図。 図３に示すスタビライザ一体型のドレンパンの細部構造を示す図で、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の一点鎖線の円で囲む部分の拡大図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における矢視断面図、図６（ｄ）は図６（ｂ）のＶＩｄ−ＶＩｄ線における矢視断面図。 この発明の実施の形態２により空気調和機の室内機に用いるスタビライザ一体型のドレンパンを射出成形する場合の離型動作を模式的に示す説明図。 図７において、スタビライザ一体型のドレンパンに凹部を設けなかった場合の離型動作を説明する参考図。 図７において、スタビライザ部を均肉状にした場合を説明する参考図。 この発明の実施の形態３による空気調和機の室内機の要部を示す断面図である。

実施の形態１．
図１〜図６はこの発明の実施の形態１による空気調和機の室内機を説明するもので、図１は要部構成を概念的に示す断面図、図２は図１に示す熱交換器、送風機、及びドレンパン部分を抜粋して示す斜視図、図３は図１に示すスタビライザ一体型のドレンパンの形状を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、図４は図１の吹出し口近傍における動作を説明する部分断面図、図５はドレンパン本体とスタビライザ部との境界近傍の通風路側に凹部を設けなかった場合の吹出し口近傍における動作を説明する図４に相当する参考図、図６は図３に示すスタビライザ一体型のドレンパンの細部構造を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は図６（ａ）の一点鎖線の円で囲む部分の拡大図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における矢視断面図、図６（ｄ）は図６（ｂ）のＶＩｄ−ＶＩｄ線における矢視断面図である。なお、各図を通じて同一符号は同一もしくは相当部分を示すものとする。

図において、室内機筐体１は、背面筐体２と前面筐体３より構成されている。前面筐体３は、天面に吸込み口３１ａを供えたパネル３１と、開閉可能なグリル３２より構成される。背面筐体２の上下方向中央部には後部ドレンパン２ａが設けられ、該後部ドレンパン２ａから下端部に向けてリアガイダ２ｂが形成されている。室内機筐体１内部には、熱交換器６、クロスフローファンからなる送風機７、スタビライザ一体型に形成されたドレンパン４、及び除塵フィルタ５が収納されている。そして、上記リアガイダ２ｂの下端部とドレンパン４の背面部で吹出し口９が形成され、該吹出し口９に風向を制御するための上下風向フラップ１２ａ、及び左右風向ベーン１２ｂからなる風向制御手段１２が配設されている。

上記スタビライザ一体型のドレンパン４は、詳細を図２、図３、及び図６に示すようにドレンパン本体４１とスタビライザ部４２が例えば射出成型により一体成型されてなり、ドレンパン本体４１とスタビライザ部４２との境界近傍の通風路側には凹部４０が形成されている。上記スタビライザ部４２は、図６に示すようにドレンパン本体４１の吹出し口９の奥側端部より奥側に突設され、送風機７の外周面に近接されて対向する舌片状の多数のフィン部材４２ａと、このフィン部材４２ａの凹部４０に対向する側を図６（ｄ）の紙面の前後方向につなぐスカート部材４２ｂからなり、フィン部材４２ａ相互の間には空隙部４２ｃが形成されている。なお、ドレンパン本体４１の上部内側には、断熱部材４３が密着するように嵌めあう形状及び組立て構造で設けられている。また、ドレンパン４に溜まった凝縮水は従来装置と同様にドレインホース４４により室外へと排出される。その他の構成は、従来装置と同様であるので説明を省略する。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。冷房または除湿運転時、送風機７が回転することにより、パネル３１の吸込み口３１ａより外気を吸込み、吸込まれた気流８は熱交換器６を通過し、冷却、除湿される。冷却、除湿された気流は送風機７内部を通過し、吹出し口９から吹出し気流１０となって室内へ排出される。このとき吹出し気流１０は、上下風向フラップ１２ａ、左右風向ベーン１２ｂにより風向が上下左右方向に制御される。低温の熱交換器６では、暖かく、湿った吸い込み気流８が通過することにより、ドレン水１１が発生する。発生したドレン水１１は、熱交換器６の表面を伝わりドレンパン４の断熱部材４３上に集積され、ドレインホース４４により室外に排出される。

次に、吹出し風の流れについて説明する。吹出し口９の近傍においては、図４に示すように、ドレンパン本体４１の背面部とスタビライザ部４２の境界近傍の通風路側に凹部４０が形成されている。送風機７の回転により、吹出し風１０が流れると、上記凹部４０に渦１０ａが発生する。この渦１０ａによるコアンダー効果により、吹出し風１０の流れはドレンパン４の壁面に吸い寄せられ、ドレンパン４の背面に沿って流れる。仮に、凹部４０がなかった場合、図５の参考図に示すように、吹出し風１０の流れがドレンパン４の背面壁から剥離しやすくなり、特に送風機７が低速回転しているときに外部の高温高湿の空気を吸い上げ、逆流１０ｂが発生し易くなる。その結果、ファン着露が発生し、露飛びの不良が発生する原因となり、好ましくない。なお、図４、図５では風向制御手段１２の図示を省略している。

上記説明したように、この実施の形態１によれば、別体であったスタビライザをドレンパン本体に一体化したことにより、部品点数を削減することができ、加工コスト、組立てコストが低減できる。また、ドレンパンとスタビライザで構成される空間がなくなったため結露水が溜まることがない。さらに、ドレンパン本体４１とスタビライザ部４２の境界近傍の風路側に凹部４０を設けたことにより、吹出し風がドレンパン本体４１の背面部壁面に沿って流れ易くなるため、外部の高温・高湿の空気を吸い上げ難くなり、ファン着露による露飛び不良を抑制できる。
実施の形態２．
図７〜図９は上記実施の形態１による空気調和機の室内機に用いるスタビライザ一体型のドレンパン４の注型方法を実施の形態２として説明するもので、図７は図３に示すドレンパンを射出成形する場合の動作を模式的に示す説明図、図８はスタビライザ一体型のドレンパンに凹部を設けなかった場合の動作を説明する参考図、図９はスタビライザ部を均肉状にした場合を説明する参考図である。図において、金型５０は、注型樹脂４５を矢印Ａの方向に送給するためのゲート５１ａを有する固定側金型５１、その左右に配設された左スライド金型５２、右スライド金型５３、及びこれら各金型５１、５２、５３の下部に設けられた、複数の突き出しピン５４ａを有する可動金型５４からなっている。なお、矢印Ｂ、Ｃ、及びＤは、各金型５２、５３、及び５４を開放するときのそれぞれの移動方向を示し、矢印Ｅは突き出しピン５４ａの移動方向を示している。

次にドレンパン４の成形時の金型５０の動作について説明する。固定側金型５１の略中央に設けたゲート５１ａから注型樹脂４５を金型５０内に射出する。金型５０内に注型樹脂４５が図７（ａ）に示すように充填完了し、冷却固化した後、図７（ｂ）に示すように左スライド金型５２を矢印Ｂ、右スライド金型５３を矢印Ｃ方向に開きつつ、可動金型５４を矢印Ｄ方向に移動させる。ドレンパン４は凹部４０を形成する壁面と、可動金型５４の壁面との摩擦抵抗により可動金型５４から離れることなく、図７（ｃ）に示すように可動金型５４と共に、固定側金型５１から離型する。その後、図７（ｄ）に示すように可動金型５４の突き出しピン５４ａが矢印Ｅの方向に突き出し、ドレンパン４が可動金型５４から離型され、製品としてのドレンパン４を取り出す。

なお上記凹部４０の形状や深さは特に限定されるものではないが、凹部４０を形成する場合の周囲部材の肉厚との関係について上記実施の形態１で用いた図６を参照して説明する。凹部４０の深さｄは、ドレンパン本体４１の底部板厚をｔ₁、ドレンパン本体４１の底面位置から凹部４０の深さｄを拡大していったときの凹部先端部４０ａの直上における、スカート部４２ｂとドレンパン本体４１との分岐部近傍の断面板厚をｔ₂としたとき、
ｔ₂（ｍｍ）≦ｔ₁（ｍｍ）＋２（ｍｍ）
となるような深さに設定することが望ましい。このように凹部４０の深さｄを設定すると、ドレンパン４の偏肉による成形時の反り変形が抑制され、工程不良を低減できる。

次に、上記凹部４０による効果を説明するため、仮に凹部４０を設けなかった場合の金型動作を図８を参照して説明する。固定側金型５１の略中央に設けたゲート５１ａから注型樹脂４５を射出する。金型５０内に樹脂が充填完了し、冷却固化した後、左スライド金型５２及び右スライド金型５３が各矢印ＡまたはＢの方向にそれぞれ開きつつ、可動金型５４が矢印Ｄ方向に移動する。ドレンパン４には可動金型５４に保持されるための摩擦力を生む面がないため、図８（ｂ）に示すようにドレンパン４が固定側金型５１側に残ってしまい、取り出しができなくなる。また凹部４０がないと、スタビライザ部４２部分が非常に厚肉となるため、成形サイクルが長くなり生産性が低下する。この厚肉を回避するために、断面形状を例えば図９に示すような均肉形状のドレンパン４とすると、図中斜線で示したＦ部分がアンダーカット形状となり、固定側金型５１に内スライドを設ける必要が生じ、金型コストが上がり、また成形サイクルが長くなるなどの問題がある。

上記のように、この実施の形態２によれば、ドレンパン本体４１とスタビライザ部４２の境界近傍の通風路側に凹部４０が設けられていることにより、射出成形時の離型抵抗を得ることができ、製品の金型への取られを防止できるため、生産性が向上する。また凹部４０の深さｄを所定の範囲としたため、ドレンパン４の偏肉を抑制でき、ドレンパン４の成形時の反り変形が抑制され、工程不良を低減できる。
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３による空気調和機の室内機の要部を示す断面図である。この実施の形態３は、熱交換器６の下端部６ａをドレンパン４の断熱部材４３の上面に密着させ、図に示すように断熱部材４３と熱交換器６の下端部６ａの間に隙間がなくなるようにしたものである。なお、風向制御手段は図示を省略している。その他の構成は上記実施の形態１と同様である。

この実施の形態３の構成によれば、図１に示した室内機構造に比べ、熱交換器６の下端部６ａと断熱部材４３との隙間を通過する漏れ風を抑制できるので、熱交換器６を通過する実質風量が増加し、熱交換性能が向上するという効果が得られる。
実施の形態４．
この実施の形態４では、図示省略している上記断熱部材４３の材質として、耐衝撃グレードのポリスチレン（ハイインパクトポリスチレン）、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはそれらの共重合体を用いた他は、上記実施の形態１と同様の室内機を得たものである（図示省略）。なお、材質を変更した外は実施の形態１〜３と同様であるので、図１を参照して説明する。

この実施の形態４の構成によれば、図１に示した室内機筐体１に各構成部材を組み込むときに、断熱部材４３が耐衝撃性に優れていることにより、熱交換器６の下端部６ａとの接触による断熱部材４３の割れや、欠けの発生が抑制でき、工程不良を低減できる。このため、生産効率が向上するという効果が得られる。
なお、上記実施の形態で説明したスタビライザ部４２は、多数のフィン部材４２ａが空隙部４２ｃを介して直線状に並べられた形状の例で説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えばフィン部材を用いない、吹出し口９の方向（正面）から見て左右方向に一様な板状のものでも同様の効果が期待できる。その他、フィン部材４２ａの形状、あるいは成型方法など、この発明の精神の範囲内で、種々の変形や変更が可能なことは言うまでもない。

この発明の各種の変形または変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されないことと理解されるべきである。

Claims (2)

1. 吸込み口と吹出し口を有する室内機筐体、前記室内機筐体内部に収容された熱交換器、前記吸込み口から空気を吸い込んで熱交換器に導き、上記熱交換器で熱交換した後上記吹出し口から室内機筐体外部へ送風する送風機、上記熱交換器下部に設けられその背面部が上記吹出し口に連なる通風路に面するように設けられたドレンパン、上記ドレンパンの上部内側に密着配置され上記熱交換器で凝縮したドレン水をその上に集積する断熱部材、上記吹出し口の略中央部に設けられた上下風向フラップ、上記ドレンパンの通風路上流側端部に上記ドレンパン本体と一体成型されたスタビライザ部を備え、上記スタビライザ部は上記ドレンパン本体との境界部近傍の通風路側に直接面する凹部が形成され、上記凹部が上記上下風向フラップの上流側端部より上流側に位置してなることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 上記スタビライザ部は、舌片状の複数のフィン部材と上記フィン部材間の凹部底面を上記送風機に平行な方向につなぐスカート部材により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機。

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