JP4882533B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、全長の寸法の変更が容易で、全体の風のアンバランスが改善できるクロスフローファンを設けた空気調和装置に関する。

従来、この種の空気調和装置の一例としてクロスフローファンを設けた自動車用クーリングタワーが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その自動車用クーリングタワーについて図１１および図１２を参照にしながら説明する。

図に示すように、ユニットケース１０１の一方側には車室内の空気を吸い込む吸込口１０２を、他方側には吹出口１０３を有し、内部の吸込口１０２側には熱交換器１０４を設け、吹出口１０３側にはクロスフローファン１０５を設け、クロスフローファン１０５は、適当な長さに設定された複数個のファンブロック部１０６が連設して長尺のファンロータ１０７を構成していた。
特開２０００−１６０５８号公報（［００１６］［００２１］図１、図３）

このような従来のクロスフローファン１０５では同一寸法のファンブロック部１０６を複数個連設して形成しているので、長尺のファンロータ１０７の長さ寸法を変更するときは、長さ寸法を変更したファンブロック部１０６を所定個数連設するものであったので、多数のファンブロック部１０６を製造するのに新規に多数金型を作製して対応しなければならないという課題があり、新規に作成する金型は１つで対応できるようにすることが要求されている。

また、同一形状のファンブロック部１０６を連設するものであるため、クロスフローファンの特性から両端部の風量が少なくなるという課題があり、クロスフローファンの全体の風のアンバランスを改善することが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、容易に全長寸法の変更に対応することができるとともに、クロスフローファン全体の風のアンバランスを改善することができる空気調和装置を提供することを目的としている。

本発明の空気調和装置は上記目的を達成するために、吸込口と吹出口とを連通する通風路を設けた本体と、この本体の前記通風路内に設けられるフィルターおよびクロスフローファンとを備え、前記クロスフローファンを、軸方向の羽根寸法の大なる複数の第１の羽根ブロックと、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロックおよび保持板により形成し、中央付近の風の量を相対的に減らすように前記第２の羽根ブロックを前記クロスフローファンの略中央に配置し、前記クロスフローファンの前記第２の羽根ブロックの後流側に第１のマイナスイオン発生装置を設けたものである。

この手段により、容易に全長寸法の変更に対応することができるとともにクロスフローファン全体の風のアンバランスを改善することができ、マイナスイオン発生装置に直接供給される風量を少なく抑えて、衝突による騒音を減らすことができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、偶数の第２のマイナスイオン発生装置を、第１のマイナスイオン発生装置を中心とした対称位置に配置したものである。

この手段により、マイナスイオンの発生量の低減を防止することができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段はクロスフローファンの吸込口側に設けられる空質センサーを、前記クロスフローファンの第２の羽根ブロックを通過する流域の上流側を外した位置に配置したものである。

この手段により、風量を低減させないようにすることができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、クロスフローファンの両端付近の吸込側に空質センサーを配置したものである。

この手段により、空質センサーの耐久性を保つことができるとともに、一定量の風量を安定して供給することができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、吸込口に空質センサーを設け、前記空質センサーを第１または第２のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置したものである。

この手段により、騒音値が低減されるとともに、イオン発生量を低減させずに供給することができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、吸込口に遮蔽部を設け、前記遮蔽部を第１のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置したものである。

この手段により、マイナスイオンの発生効率を高めることができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、遮蔽部の後方に空質センサーを設けたものである。

この手段により、空質センサーのセンサー感度を維持することができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、フィルターを集塵フィルターとするとともに、空質センサーを埃センサーとしたものである。

この手段により、室内の粉塵を効果的に浄化して快適な住環境を保つことができる空気調和装置が得られる。

また、他の手段は、フィルターを脱臭フィルターとするとともに、空質センサーをガスセンサーとしたものである。

この手段により、室内の有害ガスなどを効果的に吸着または分解して快適な住環境を保つことができる空気調和装置が得られる。

本発明によれば、容易に全長寸法の変更に対応することができるとともに、クロスフローファン全体の風のアンバランスを改善することができ、マイナスイオン発生装置に直接供給される風量を少なく抑えて、衝突による騒音を減らすことができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、マイナスイオンの発生量の低減を防止することができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、風量を低減させないようにすることができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、空質センサーの耐久性を保つことができるとともに、一定量の風量を安定して供給することができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、騒音値が低減されるとともに、イオン発生量を低減させずに供給することができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、マイナスイオンの発生効率を高めることができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、空質センサーのセンサー感度を維持することができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、室内の粉塵を効果的に浄化して快適な住環境を保つことができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

また、室内の有害ガスなどを効果的に吸着または分解して快適な住環境を保つことができるという効果のある空気調和装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、吸込口と吹出口とを連通する通風路を設けた本体と、この本体の前記通風路内に設けられるフィルターおよびクロスフローファンとを備え、前記クロスフローファンを、軸方向の羽根寸法の大なる複数の第１の羽根ブロックと、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロックおよび保持板により形成し、中央付近の風の量を相対的に減らすように前記第２の羽根ブロックを前記クロスフローファンの略中央に配置し、前記クロスフローファンの前記第２の羽根ブロックの後流側に第１のマイナスイオン発生装置を設けたものであり、クロスフローファンの全長を変更するときは、新たに基準となる羽根ブロックを複数段に積層する設計となり、さらに同一形状の新規金型を多数作成して製造するのが通常であるのに対し、この発明によればクロスフローファンの全長寸法の変化に合せて第２の羽根ブロックに対応して、新規の羽根ブロックを１つ作成し、第１の羽根ブロックと組み合わせることで、容易に全長寸法の変更に対応することができるとともに、クロスフローファンは上下端付近では圧損に弱いため風量が少ないという特性があり、さらにクロスフローファンの中心方向に風が誘引されるため乱流が起こりやすいものであるが、クロスフローファンの略中央に軸方向の羽根寸法が小なる第２の羽根ブロックを組み込むことにより、中央付近の風の量を相対的に減らすことができるので、中心方向に誘引される風量を減らすことができ、クロスフローファン全体の風のアンバランスを改善することができ、通風路内にフィルターなどの空気抵抗体を有し、クロスフローファンで送風する空気調和装置においては、マイナスイオン発生装置を吹出口に設けると、さらに空気抵抗が増して乱流が発生しやすくなるとともに、衝突により風速分布が乱れて騒音値が高くなるものであったが、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロックの後流側にマイナスイオン発生装置を配置することにより、空気抵抗の増加を抑え、マイナスイオン発生装置に直接供給される風量も少なく抑えて、衝突による騒音を減らすことができるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、偶数の第２のマイナスイオン発生装置を、第１のマイナスイオン発生装置を中心とした対称位置に配置したものであり、第１のマイナスイオン発生装置に加えてマイナスイオン発生装置を吹出側に取り付ける場合は、吹出風速が全体に不均衡となり、騒音の発生やマイナスイオン量が少なくなるものであったが、第１のマイナスイオン発生装置を中心とし、対象位置に第２のマイナスイオン発生装置を設けることにより、クロスフローファンの長手方向の風量バランスを保つことができ、マイナスイオンの発生量の低減を防止することができるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、クロスフローファンの吸込側に設けられる空質センサーを、前記クロスフローファンの第２の羽根ブロックを通過する流域の上流側を外した位置に配置したものであり、空質センサーを吸い込み側に配置させる場合においては、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロックの流域内に配置すると、第２の羽根ブロックにより風量が少なくなっているのに加え、空質センサーによる抵抗により、更に風量が少なくなり、クロスフローファンの中心付近に風量の少ない箇所を作ってしまうこととなり、吸込側に設けられる空質センサーを第２の羽根ブロックを通る流域からできるだけ遠ざかる位置に設けることにより、中心付近の風量を低減させないようにすることができるという作用を有する。

また、請求項６記載の発明は、クロスフローファンの両端付近の吸込側に空質センサーを配置したものであり、空質センサーをクロスフローファンの中央付近の上流側に設けると、空質センサーに必要以上に埃等が付着してしまうため、空質センサーの耐久性が懸念されるが、クロスフローファンの両端付近の吸込側に空質センサーを設置することにより、検出に必要なだけの埃量が得られるとともに、空質センサーに多量の埃が付着することがなくなり、耐久性を保つことができるという作用を有する。

また、クロスフローファンの特性として両端付近の吸い込み風量は少ないので、その位置に空質センサーを配置すれば、風量の減少する影響を最低限抑えることができ、一定量の風量を安定して供給することができるという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、吸込側に空質センサーを設け、前記空質センサーを第１または第２のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置したものであり、マイナスイオン発生装置に直接衝突する風量を減らすことができ、騒音値が低減されるとともに、マイナスイオン発生装置の周囲の風速が大となるので、マイナスイオンは誘引されて発生しやすくなり、マイナスイオン発生量を低減させずに供給することができるという作用を有する。

また、請求項８記載の発明は、吸込口に遮蔽部を設け、前記遮蔽部を第１のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置したものであり、クロスフローファンの略中
央の吐出側に設けた第１のマイナスイオン発生装置を通過する流域の吸気側に位置して吸込口に遮蔽部を設けることにより、クロスフローファンの中央付近の吸気風量を減らすことができ、第１のマイナスイオン発生装置への通風量を適正に低減することができ、マイナスイオンの発生効率を高めることができるという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、遮蔽部の後方に空質センサーを設けたものであり、風速や汚れの影響の受けやすい空質センサーを保護して、センサー感度を維持することができるという作用を有する。

また、請求項８記載の発明は、フィルターを集塵フィルターとするとともに、空質センサーを埃センサーとしたものであり、空気調和装置に集塵フィルターを搭載している場合は、埃センサーで室内の粉塵汚染を検出して運転制御することにより、室内の粉塵を効果的に浄化して快適な住環境を保つことができるという作用を有する。

また、請求項９記載の発明は、フィルターを脱臭フィルターをするとともに空質センサーをガスセンサーとしたものであり、空気調和装置に脱臭フィルターを搭載している場合は、ガスセンサーで室内の有害ガスや悪臭物質を検出して運転制御することにより、室内の有害ガスなどを効果的に吸着または分解して快適な住環境を保つことができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、吸込口１と吹出口２とを連通する通風路３を設けた本体４と、本体４の通風路３内に設けられるフィルター５およびクロスフローファン６とを備え、クロスフローファン６を軸方向の羽根寸法の大なる複数の第１の羽根ブロック７と、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロック８と、クロスフローファン６の両端部に設けられる保持板９により形成し、第２の羽根ブロック８をクロスフローファン６の略中央に配置し、第２の羽根ブロック８の両側に第１の羽根ブロック７を複数接着等により連結し、両端部に保持板９を結合して構成する。

上記構成において、空気調和装置を運転すると、クロスフローファン６が駆動し、吸込口１より吸い込んだ室内の汚染空気はフィルター５により粉塵が吸着され、浄化された空気が通風路３を通りクロスフローファン６を介して吹出口２より浄化された空気が室内に放散されて空気調和が行われる。

また、クロスフローファン６の全長を変更するときには、第２の羽根ブロック８を、変更する寸法に合わせ金型により形成し対応する。

このように実施の形態１によれば、通常はクロスフローファン６の全長を変更するときには、新たに基準となる羽根ブロックを複数段に積層する設計となり、さらに同一形状の新規金型を多数作成して製造するのに対し、クロスフローファン６の全長寸法の変化に合せて第２の羽根ブロック８に対応した新規の羽根ブロックを１つ作成し、第１の羽根ブロック７と組み合わせることで、容易に全長寸法の変更に対応することができるとともに、クロスフローファン６は上下端付近で圧損に弱いため風量が少ないという特性があり、さらにクロスフローファン６の中心付近方向に風が誘引されるため乱流が起こり易いものであるが、クロスフローファン６の略中央に軸方向の羽根寸法が小なる第２の羽根ブロック８を組み込むことにより、中央付近の風の量を相対的に減らすことができるので、中心方向に誘引される風量を減らすことができ、クロスフローファン６全体の風のアンバランスを改善することができることとなる。

（実施の形態２）
図３に示すように、クロスフローファン６Ａの第２の羽根ブロック８Ａの後流側に第１のマイナスイオン発生装置１０を設け、偶数の第２のマイナスイオン発生装置１１を第１のマイナスイオン発生装置１０を中心とした対称位置に配置して構成する。

そして、通風路内にフィルターなどの空気抵抗体を有しクロスフローファンで送風する空気調和装置においては、マイナスイオン発生装置を吹出口に設けると、さらに空気抵抗が増し乱流が発生しやすくなるとともに、衝突により風速分布が乱れて騒音値が高くなるものであったが、前記した構成においては、クロスフローファン６Ａの第２の羽根ブロック８Ａの後流側に第１のマイナスイオン発生装置１０を設けているので、空気抵抗の増加を抑え、第１のマイナスイオン発生装置１０に直接供給される風量を少なく抑えて衝突による騒音を減らすことができることとなる。また、第１のマイナスイオン発生装置に加えて第２のマイナスイオン発生装置を吹出側に取り付ける場合には、吹出風速が全体に不均衡となり騒音の発生やマイナスイオン量が少なくなるものであったが、前記した構成においては、偶数の第２のマイナスイオン発生装置１１を第１のマイナスイオン発生装置１０を中心とした対称位置に配置しているので、クロスフローファン６Ａの長年方向の風量バランスを保つことができ、マイナスイオンの発生量の低減を防止することができることとなる。

（実施の形態３）
図４に示すように、クロスフローファン６Ｂの吸込側に設けられる空質センサー１２を、クロスフローファン６Ｂの第２の羽根ブロック８Ｂを通過する流域の上流側を外した位置に配置した構成とする。

そして、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロック８Ｂの流域内に空質センサー１２を配置した場合においては、第２の羽根ブロック８Ｂにより風量が少なくなるのに加え、空質センサー１２による抵抗により風量がさらに少なくなり、クロスフローファン６Ｂの中心付近に風量の少ない箇所を作ってしまうこととなるが、前記した構成においては、吸込側に設けられる空質センサー１２を第２の羽根ブロック８Ｂを通る流域からできるだけ遠ざかる位置に設けることにより風量を低減させないようにすることができることとなる。

（実施の形態４）
図５に示すように、クロスフローファン６Ｃの両端付近の吸込側に空質センサー１２Ａを配置した構成とする。

そして、空質センサー１２Ａをクロスフローファン６Ｃの中央付近の上流側に設けると、空質センサー１２Ａに必要以上の埃等が付着してしまうため、空質センサー１２Ａの耐久性が懸念されるが、前記した構成においては、クロスフローファン６Ｃの両端付近の吸込側に空質センサー１２Ａを設置することにより、検出に必要なだけの埃量が得られるとともに、空質センサー１２Ａに多量の埃が付着することがなくなり耐久性を保つことができることとなる。

（実施の形態５）
図６に示すように、クロスフローファン６Ｄの吸込側に空質センサー１２Ｂを設け、空質センサー１２Ｂを第１のマイナスイオン発生装置１０Ａまたは、第２のマイナスイオン発生装置１１Ａを通過する流域の上流側に配置して構成する。

上記構成において、第１のマイナスイオン発生装置１０Ａまたは第２のマイナスイオン発生装置１１Ａに直接衝突する風量を減らすことができ、騒音値が低減されるとともに、第１のマイナスイオン発生装置１０Ａまたは第２のマイナスイオン発生装置１１Ａの周囲の風速が大となるので、マイナスイオンは誘引されて発生しやすくなり、マイナスイオン発生量を低減させずに供給することができることとなる。

（実施の形態６）
図７および図８に示すように、吸込口１Ａに遮蔽部１３を設け、遮蔽部１３を第１のマイナスイオン発生装置１０Ｂを通過する流域の上流側に配置し、遮蔽部１３の後方に空質センサー１２Ｃを設け構成する。

上記構成において、吸込口１Ａに遮蔽部１３を設け、遮蔽部１３を第１のマイナスイオン発生装置１０Ｂを通過する流域の上流側に配置したので、クロスフローファン６Ｅの略中央の吐出側に設けた第１のマイナスイオン発生装置１０Ｂを通過する流域の吸気側に位置して吸込口１Ａに遮蔽部１３を設けることにより、クロスフローファン６Ｅの中央付近の吸気風量を減らすことができ、第１のマイナスイオン発生装置１０Ｂへの通風量を適正に低減することができ、マイナスイオンの発生効率を高めることができることとなる。

また、遮蔽部１３の後方に空質センサー１２Ｃを設けたので、風速や汚れの影響を受けやすい空質センサー１２Ｃを保護してセンサー感度を維持することができることとなる。

（実施の形態７）
図９に示すように、クロスフローファン６Ｆの上流側に設けられるフィルターを集塵フィルター１４とするとともに、空質センサーを埃センサー１５とした構成とする。

上記構成において、空気調和装置に集塵フィルター１４を搭載している場合には、埃センサー１５で室内の粉塵汚染を検出して運転制御することにより室内の粉塵を効果的に浄化して快適な居住環境を保つことができることとなる。

（実施の形態８）
図１０に示すように、クロスフローファン６Ｇの上流側に設けられるフィルターを脱臭フィルター１６とするとともに、空質センサーをガスセンサー１７とした構成とする。

上記構成において、空気調和装置に脱臭フィルター１６を搭載している場合には、ガスセンサー１７で室内の有害ガスや悪臭物質を検出して運転制御することにより、室内の有害ガスなどを効果的に吸着または分解して快適な居住環境を保つことができることとなる。

本発明にかかる空気調和装置は、クロスフローファンの全長寸法の変更を容易にするとともに、クロスフローファン全体の風のアンバランスを改善することができるので、クロスフローファンを用いる空気調和装置の広い範囲に有用である。

本発明の実施の形態１の空気調和装置のクロスフローファンの正面図 同空気調和装置の横断面図 本発明の実施の形態２の空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態３の空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態４の空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態５の空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態６の空気調和装置の背面斜視図 同空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態７の空気調和装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態８の空気調和装置の構成を示す概略図 従来の自動車用クーリングユニットの断面図 同自動車用クーリングユニットのクロスフローファンの外観斜視図

符号の説明

１ 吸込口
１Ａ 吸込口
２ 吹出口
３ 通風路
４ 本体
５ フィルター
６ クロスフローファン
６Ａ クロスフローファン
６Ｂ クロスフローファン
６Ｃ クロスフローファン
７ 第１の羽根ブロック
８ 第２の羽根ブロック
８Ａ 第２の羽根ブロック
８Ｂ 第２の羽根ブロック
９ 保持板
１０ 第１のマイナスイオン発生装置
１０Ａ 第１のマイナスイオン発生装置
１０Ｂ 第１のマイナスイオン発生装置
１１ 第２のマイナスイオン発生装置
１１Ａ 第２のマイナスイオン発生装置
１２ 空質センサー
１２Ａ 空質センサー
１２Ｂ 空質センサー
１３ 遮蔽部
１４ 集塵フィルター
１５ 埃センサー
１６ 脱臭フィルター
１７ ガスセンサー

Claims (9)

1. 吸込口と吹出口とを連通する通風路を設けた本体と、この本体の前記通風路内に設けられるフィルターおよびクロスフローファンとを備え、前記クロスフローファンを、軸方向の羽根寸法の大なる複数の第１の羽根ブロックと、軸方向の羽根寸法の小なる第２の羽根ブロックおよび保持板により形成し、中央付近の風の量を相対的に減らすように前記第２の羽根ブロックを前記クロスフローファンの略中央に配置し、前記クロスフローファンの前記第２の羽根ブロックの後流側に第１のマイナスイオン発生装置を設けた空気調和装置。
2. 偶数の第２のマイナスイオン発生装置を、第１のマイナスイオン発生装置を中心とした対称位置に配置した請求項１記載の空気調和装置。
3. クロスフローファンの吸込側に設けられる空質センサーを、前記クロスフローファンの第２の羽根ブロックを通過する流域の上流側を外した位置に配置した請求項１記載の空気調和装置。
4. クロスフローファンの両端付近の吸込側に空質センサーを配置した請求項３記載の空気調和装置。
5. 吸込側に空質センサーを設け、前記空質センサーを第１または第２のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置した請求項２記載の空気調和装置。
6. 吸込口に遮蔽部を設け、前記遮蔽部を第１のマイナスイオン発生装置を通過する流域の上流側に配置した請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置。
7. 遮蔽部の後方に空質センサーを設けた請求項６記載の空気調和装置。
8. フィルターを集塵フィルターとするとともに、空質センサーを埃センサーとした請求項４または７記載の空気調和装置。
9. フィルターを脱臭フィルターとするとともに、空質センサーをガスセンサーとした請求項４または７記載の空気調和装置。

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