JP4774985B2 - 窓用空気調和機 - Google Patents
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Description
また、換気ファンを駆動する室内送風機2が圧縮機4の運転と直接連動するのではなく、また、圧縮機4の停止時においても、室内送風機2によって換気ファンが駆動できる構成であるから、換気機能部分に換気ファンの駆動用モータを持たない構成でも、空気調和機能と換気機能とを併用できる。
そして、この圧縮機4の停止時に室内空気吹出口9に備えたルーバー15を閉止位置に駆動すると、室内空気吹出口9がルーバー15によって閉ざされて室内側空気流路10が閉路となり、室内送風機2が回転していても室内側空気流路10には空気流が形成されないから、室内送風機2が運転したまま室内への送風が停止でき、換気ファンによる送風のみが有効となって換気専用運転が可能となった。このとき室内送風機2は空気流の抵抗が少なくなって送風トルクが低下し、室内送風機2の回転数が上昇するものであり、室内送風機2によって駆動する換気ファンの回転数も上昇して換気ファンの送風能力が上がるので、換気専用運転を行うときには換気能力が向上できるようになった。
そして、このダンパー機構によって換気通路が閉路となるときは、室内側空気流路10が開路となるようルーバー15が開位置を保持するものであり、ルーバー15とダンパー機構が連動する構成であるから、空気調和機の運転を適切に切換えることができ、使用者がルーバー15とダンパー機構の位置関係を切換える必要はなく、使い勝手が非常に良くなった。
8は空気調和するために枠体1内に室内空気を取り込む室内空気吸入口、9は空気調和後の空気を室内に吹出す室内空気吹出口であり、共に前記フロントパネル1aに設けられている。10は前記仕切板7で仕切られて室内空気吸入口8から室内空気吹出口9を連絡するよう構成された室内側空気流路、2はこの室内側空気流路10内に配置した室内送風機である。
11は室内空気を空気調和するための処理空気を室外から取り込む室外空気吸入口、12はこの処理空気を室外に排出する室外空気吹出口であり、共に前記リアパネル1bに設けられている。13は前記仕切板7で仕切られて室外空気吸入口11から室外空気吹出口12を連絡するよう構成された室外側空気流路、3はこの室外側空気流路13内に配置した室外送風機である。
なお、この換気ファンの駆動軸20は他の実施例として、回転軸2aと駆動軸20が同軸接続ではなく、軸芯が外れた時には回転ギヤや回転ベルトで駆動される構成であっても良い。この回転ギヤや回転ベルトで駆動されるときには、換気ファンの駆動軸20の位置が回転軸2aの位置に規制されなくなり、換気通路の最適位置に換気ファンを配置できるようになる。
一般に、空気調和機の実施形態において、普通は閉路空間として冷房などの空気調和運転をする時に要求される換気機能であるから、本願発明のように室内送風機2の運転時に換気ファンを駆動することは非常に有効であり、また、換気機能を達成するための専用の換気ファンを駆動する専用のファンモータをなくすことができ、製品は非常にコンパクトに構成できるようになった。また、高価なモータを追加することが無いから非常に安価に換気機能付きの高付加価値製品を提供できるものとなった。
特に、換気機能の配置位置を空気流路天板14の上方に特定しており、この部分は窓用空気調和機を窓へ取付ける窓枠のよりも室内側に位置して、少しばかり背が高くなることがあっても、窓枠や空気調和機本体の改造がほとんどなく実施できる構造であり、このような換気機能つきの機種と換気機能なしの機種を併用して製造販売が可能となる特徴が生まれた。
このような運転モードを設けることによって、冷房運転するまでもない気候のときでも、窓を開けることなく室内の換気ができるものであり、換気ファンが室内送風機2によって運転される時には、室内空気のサーキュレーター効果が期待できるものとなった。
このように、換気運転モードにおいて室内空気吹出口9を閉ざしたときは室内送風機2の送風が停止するが、室内送風機2は回転したままであるので換気ファンも一緒に回転しており、換気ファンによって換気通路を通過する空気流は発生しており、換気ファンが室内送風機2によって回転する構成でも換気専用運転が可能となったものであり、室内送風機2による送風を必要としないときにも対応できるものとなり、使い勝手が向上した。
また、通常は室内送風機2にかかる送風トルクによって室内送風機2を駆動するファンモータが最大回転数よりも低い回転数で回転しているが、換気専用運転を行うために室内空気吹出口9を閉ざしたときは、室内送風機2が空気流の抵抗を受けなくなって送風トルクが低下するので、ファンモータの回転数が上昇し、室内送風機2と換気ファンの回転数も上昇するから、換気ファンの送風能力が向上し、室内送風機2を駆動するファンモータの能力はそのままで換気性能が向上できるものとなった。
一方、換気専用運転を行っているときにおいて、冷房運転を選択すると、圧縮機4の運転が開始されるが、このときは駆動モータ15aが駆動してルーバー15を開位置に切換えるので、室内空気吹出口9が開口して空気調和機が冷房運転を行うことができるものである。また、換気専用運転の停止が指示されたときは、駆動モータ15aがルーバー15を開位置に切換え、換気専用運転の前の運転モードに復帰するものであり、使用者は運転モードを選択するだけでよく、運転モードを切換える際に特別な操作を行う必要はない。
従来、空気流路天板14と枠体天板16との間は隙間を介して対峙するだけであったが、この間の寸法を大とすることで、換気通路を収納する換気用空間を構成してある。このため、枠体1内に配置される換気通路が存在しても、実質的に窓用空気調和機の本体部分の構造にかかる設計変更は全く必要がなくなり、一方、換気通路の形状は空気の誘導部分やファンケーシングの形状を外観にとらわれずに、性能本位に最適な形状で構成することができる。
24は窓用空気調和機が設置される窓などで区画された室外と室内とを連絡するための換気通路を構成する排気通路、22は排気通路24の室内側の開口である換気口、23は排気通路24の室外側の開口である排気口であって、この換気通路(排気通路24)も前記空気流路天板14の上方で前記枠体天板16との間の換気用空間21に配置してある。24aは前記排気通路24内に配置した換気ファンを構成する排気ファンであり、給気ファン19aと同様に、前記室内送風機2の回転軸2aに換気ファンを構成する排気ファン24aが取付けられている。
図3の実施例のように、換気ファンを構成する給気ファン19aと排気ファン24aの羽根はファンベース板を共通してその両側に配置されており、このファンベース板が前記回転軸2aに取付けられて回転できるようになっている。
図3において、25は給気通路19や排気通路24に取付けてダンパー機構を構成する開閉板、25aは前記開閉板25を開閉操作するために開閉操作軸、25bはこの開閉操作軸25aを駆動するソレノイドであり、図3の実施例ではソレノイド25bが非通電時に開閉操作軸25aが下位に位置して開閉板25は換気通路を開き、ソレノイド25bが通電時に開閉操作軸25aが上動して開閉板25は換気通路を閉ざしている。
特に、外気温が高いときの冷房運転のように、室内を冷房するための窓用空気調和機の能力が限界のときに、高温の外気が室内に入る換気運転を止めることができるから、使用者の好みに合った能力によって窓用空気調和機が利用可能になる。
換気通路にダンパー機構を備えているものにおいて、使用者が換気専用運転を選択すると、駆動モータ15aによってルーバー15が閉止位置に駆動して室内空気吹出口9を閉ざすと共に、圧縮機4が運転しているときは圧縮機4を停止し、ソレノイド25bに通電されているときはソレノイド25bの通電を停止して開閉板25が換気通路を開路とし、換気専用運転に移行する。
また、換気専用運転中に、換気専用運転の中止を指示すると、駆動モータ15aがルーバー15を開位置に切換えて室内空気吹出口9を開口し、換気専用運転を行う前の運転状態に復帰するものである。一方、換気専用運転中に換気機能の停止を指示すると、ソレノイド25bに通電して開閉板25が換気通路を閉路とすると共に、駆動モータ15aがルーバー15を開位置に可動して室内空気吹出口9を開口し、空気調和運転に移行するものである。
このようにルーバー15とダンパー機構が連動する構成であるから、室内空気吹出口9と換気通路が同時に閉路となることはなく、使用者は希望する運転モードを選択するだけでよく、確実に運転モードの切換ができるから、使い勝手が非常に良くなった。
したがって、前記ダンパー機構を構成する可動天板16aを閉ざした状態では、実質的に給気通路19の吹出口18や、排気通路24の換気口22は室内に開口しなくなり、窓用空気調和機を運転しても、換気機能は得ることができない。
図3の実施例では、ダンパー機構を構成する開閉板25によって直接換気通路を閉止する時には、換気ファンを駆動するための送風トルクが開閉板25の開閉によって変動するものであるが、この可動天板16aを使う実施例で、給気通路19と排気通路24を換気用空間21に構成するときには、ダンパー機構を構成する可動天板16aが枠体天板16の位置にあって換気用空間21が閉ざされた時でも、この換気ファンは通常の送風状態を続けているから、換気ファンにかかる送風トルクの変動は発生しない。
このため、換気ファンが室内送風機2の回転軸2aによって作動する構成であっても、ダンパー機構の作動が室内送風機2の送風能力に与える影響がなくなり、常に安定した送風力が維持できるという効果が得られる。
また、ルーバー15を閉ざした換気専用運転を行っているときに、可動天板16aを閉じてスイッチ26が切換わったときは、駆動モータ15aが駆動してルーバー15を開位置に切換えて空気吹出口9が開口し、冷房運転や送風運転に切換わるものであり、ダンパー機構を手動で切換える構成でも、ルーバー15を閉じたまま圧縮機4を運転したり、ダンパー機構を閉ざすことはない。
また、換気通路の室外側の開口を、窓用空気調和機の室外側空気流路13内に開口するときにおいて、給気通路19の給気口17を室外側空気流路13の入口に近く、また、排気通路24の排気口23を室外側空気流路13の室外送風機3の吸込み側に近く配置すると共に、換気ファンの回転時に室外送風機3が回転する構成とすれば、排気通路24を流れる排気空気はこの室外送風機3によっても吸引されるようになり、換気ファンの能力以上の排気が実現できる特徴が得られる。
1a フロントパネル
1b リアパネル
2 室内送風機
3 室外送風機
4 圧縮機
5 コンデンサ
6 エバボレータ
7 仕切板
8 室内空気吸入口
9 室内空気吹出口
10 室内側空気流路
11 室外空気吸入口
12 室外空気吹出口
13 室外側空気流路
14 空気流路天板
15 ルーバー
16a 可動天板(ダンパー機構)
17 給気口(開口)
18 吹出口(開口)
19 給気通路(換気通路)
19a 給気ファン(換気ファン)
20 駆動軸
22 換気口(開口)
23 排気口(開口)
24 排気通路(換気通路)
24a 排気ファン(換気ファン)
25 開閉板(ダンパー機構)
Claims (3)
- 枠体には室内送風機と、室外送風機と、冷凍サイクルを構成する圧縮機・コンデンサ・エバボレータとを備えるとともに、
前記枠体は室内側にフロントパネルと、室外側に向けたリアパネルと、枠体内を二室に分割する仕切板とを設け、
前記フロントパネルには室内空気吸入口と室内空気吹出口とを配置し、前記仕切板で仕切られて室内空気吸入口から室内空気吹出口を連絡する室内側空気流路には、前記エバボレータと前記室内送風機とを配置し、
前記リアパネルには室外空気吸入口と室外空気吹出口とを配置し、前記仕切板で仕切られて室外空気吸入口から室外空気吹出口を連絡する室外側空気流路には、前記コンデンサと前記室外送風機とを配置し、
前記圧縮機で高温高圧に圧縮された冷媒はコンデンサによって液化し、液化した冷媒はエバボレータで気化して室内側空気流路を通過する室内空気を冷却する窓用空気調和機において、
前記枠体内の室内側空気流路と室外側空気流路の上板である空気流路天板の上方に、室内側と室外側に開口を備えた換気通路を配置し、該換気通路内に換気ファンを設け、
該換気ファンの駆動軸は前記枠体内に配置した前記室内送風機に連動しており、
前記室内送風機の運転時に、前記換気通路を使って換気運転を行うと共に、
前記室内空気吹出口にはその室内空気吹出口を開閉するルーバーを可動自在に取り付け、
前記換気ファンを駆動する前記室内送風機は前記圧縮機の停止時においても送風運転可能となっており、
圧縮機の停止時に前記室内空気吹出口をルーバーによって閉止して、前記室内送風機が運転したまま室内空気吹出口からの送風を停止し、換気ファンによる換気運転のみを行うことを特徴とする窓用空気調和機。 - 前記圧縮機の運転時において、前記ルーバーが閉位置に駆動したときは、前記圧縮機が停止することを特徴とする請求項1記載の窓用空気調和機。
- 室内と室外を連絡する前記換気通路を開閉するダンパー機構を備えており、換気機能はダンパー機構によって停止可能となっていると共に、
前記ルーバーとダンパー機構とが連動し、前記ダンパー機構によって換気機能が停止しているときは、前記ルーバーが開位置を保持することを特徴とする請求項1または2に記載の窓用空気調和機。
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