JP5036437B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器と送風ファンとを収納する風路を介して連通する吸込口及び吹出口を有する空気調和機に係り、詳しくは、吹出口に設けられる風向板軸部の結露を抑制するようにしたものに関する。

従来の天井吊り下げ形の空気調和機は、筐体の下面に空気吸込口があり、この空気吸込口から室内空気を送風ファンにより風路内に吸い込み、風路に設けられる熱交換器で冷媒と室内空気とを熱交換させて二次空気とし、筐体の前面に設けられる吹出口から風向板で風向が制御された吹出し空気が吹出されるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２６４６０２号公報（第６頁、図１）

従来の天井吊り下げ形の空気調和機は、前面に形成された左右に長い略矩形状の吹出口から吹出し空気が吹き出され、風向板により風向が制御されるようにしているが、吹出口の左右方向両端部は、熱交換された二次空気と室内空気の境界となるため、冷房運転時に湿度の高い室内空気を巻き込みやすく、室内空気を巻き込んだ風向板の下流側で結露が生じるという問題があった。

特に風向板を保持し、且つ回転軸となる風向板軸部については、その役割上、ある程度径の大きい円形となるため、風向板軸部の下流側である室内側で二次空気が剥離して負圧となり、図１０に示すように風向板軸部に湿度の高い室内空気を巻き込み、冷房運転時には風向板軸部は二次空気１０により冷されているため、室内空気９を巻き込んだ風向板軸部の下流側である室内側で結露が生じていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、吹出口端部の風向板軸部の結露耐力に優れた空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、筐体の後部に設けられた吸込口と、筐体内で吸込口の近傍に設けられ、吸込口から吸い込んだ室内空気を送風する送風ファンと、筐体内で送風ファンの下流側に配設され、送風ファンによって送風された室内空気を熱交換する熱交換器と、筐体の前部に設けられ、熱交換器で熱交換した二次空気を室内に吹き出す吹出口と、吹出口に配設され、上下方向に回動されて上下方向の風向を変化させる風向板とを備えた空気調和機であって、前記風向板の風向板軸部の上流側に、この風向板軸部の少なくとも一部を覆い、幅が該風向板軸部の直径よりも大きく、先端が前記風向板にぶつからないように設定され、該風向板軸部周辺の二次空気の風速を低減させて、二次空気の前記風向板軸部の下流側での剥離を抑制する壁を設けたものである。

本発明に係る空気調和機は、筐体の前部に設けられ、熱交換器で熱交換した二次空気を室内に吹き出す吹出口に配設され風向板軸部の上流側に、この風向板軸部の少なくとも一部を覆い、幅が該風向板軸部の直径よりも大きく、先端が前記風向板にぶつからないように設定され、該風向板軸部周辺の二次空気の風速を低減させて、二次空気の風向板軸部の下流側での剥離を抑制する壁を設けたので、風向板軸部付近の二次空気の風速が低減することで、二次空気が風向板軸部の下流側である室内側で剥離しないことから、風向板軸部付近に室内空気を巻き込まなくなり、高湿な環境で冷房運転を行っても結露の発生を防止することができるという効果がある。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の空気調和機の全体構成を示す側面断面図、図２は同空気調和機の吹出口の正面図、図３は同空気調和機の分解状態を示す斜視図、図４は同空気調和機の風向板、風向板軸部及び軸受の構成を示す斜視図、図５は同空気調和機の風向板軸部付近に壁を有する場合の空気の流れを表した説明図、図６は同空気調和機の風向板軸部付近の寸法関係を表した説明図、図７は同空気調和機の風向板軸部付近の別の寸法関係を説明する斜視図である。
空気調和機の一例としての天井吊り下げ形の空気調和機２０を例に以下の説明を行う。
天井吊り下げ形の空気調和機２０の空気調和機本体となる筐体１は、略四角形の箱形状である。この箱形状の筐体１が天井から吊り下げられる。

その筐体１の後部下面に室内空気９を吸い込む吸込口３が形成されている。通常、吸込口３には、塵埃等を除去するフィルタが設けられる。
また、筐体１内の吸込口３の近傍には、送風ファン２が設けられている。送風ファン２は電動機により駆動される。ここでは、送風ファン２に、例えばシロッコファンを用いている。さらに、筐体１内の風路４には、冷凍サイクルを構成する熱交換器５が送風ファン２の下流側に配置され、ここで室内空気９と冷媒とが熱交換を行う。熱交換器５を通過して吹出口６から吹き出される空気を二次空気１０と呼ぶ。
吹出口６は上部の上顎部６ａと下部の下顎部６ｂとで構成される。その吹出口６に吹出空気である二次空気１０の上下方向の風向を制御する風向板８が配置されている。風向板８は円弧形状で、例えば水平吹出し時には上である上顎部６ａ側に凸形状となる。

天井吊り下げ形の空気調和機２０を前面から見ると、図２に示すように、横長な吹出口６が左右方向に形成されており、吹出口６のほぼ全面に風向板８が位置している。
風向板８は風向を調整する円弧形状の風向調整部８ａと、風向板８を保持し回転軸となる風向板軸部８ｂと、それらを繋ぐフレーム部８ｃとで構成されている。そして、図３に示すように、風向板軸部８ｂを吹出口６の両端に位置する軸受部品１１と吹出口６内の軸受部品１２とにより支えることで風向板８を保持し、風向板軸部８ｂを中心に回転することで風向を調整する。

また、図４に示すように、吹出口６の両端に位置する軸受部品１１における風向板軸部８ｂの上流側に壁１３を設けている。
その壁１３の構成の一例を詳細に説明すると、図４に示すように軸受部品１１は摺動性のよいポリアセタールなどの材料を使用して成形された円柱部１１ａと、円柱部１１ａの中心に設けられた軸受穴１１ｂと、軸受穴１１ｂの開口部分を有する平面部１１ｃとで構成されている。
そして、軸受部品１１の円柱部１１ａが筐体１の側壁１ａに形成した凹みに嵌り込んで、図示しない爪などにより側壁１ａに固定され、平面部１１ｃの面が丁度側壁１ａの面と同じ程度に面一となり、軸受部品１１の平面部１１ｃに形成された壁１３の高さが丁度側壁１ａからの高さと略同じになるようにしている。その軸受部品１１の軸受穴１１ｂに風向板８の風向板軸部８ｂが回動自在に軸支されるようにしている。

図６は図５に相等する寸法の説明図で、壁１３と風向板軸部８ｂとの寸法関係は、図６のＬ１寸法に示すように壁１３が風向板軸８ｂより２〜５ｍｍ離れ、図６のＬ２寸法に示すように壁１３の幅が風向板軸部８ｂの直径より５〜１０ｍｍ大きい寸法に設定されている。
また、図７は便宜上風向板８の長さが短い例を示している。図７に示すＬ３寸法とＬ４寸法は風向板軸部８ｂの長さを、壁１３の先端が風向板８のフレーム部８ｃにぶつからないような隙間があるように適宜選定すればよく、例えば、Ｌ３寸法に示すように壁１３の高さ寸法となる筐体１の側壁１ａから壁１３の先端までの寸法は約３ｍｍ〜９ｍｍ程度にし、壁１３の先端から風向板８のフレーム部８ｃまでの寸法Ｌ４を３ｍｍ〜７ｍｍ程度にしたものであれば、風向板軸部８ｂ付近に室内空気９を巻き込まなくなり、高湿な環境で冷房運転を行っても結露しないものが得られる。

本発明の実施の形態１では、図４に示すように、吹出口６の両端に位置する軸受部品１１で風向板軸部８ｂの上流側に壁１３を設け、その壁１３が風向板軸８ｂより少し離れ、壁１３の幅が風向板軸部８ｂの直径より少し大きい寸法に設定され、壁１３の先端が風向板８のフレーム部８ｃにぶつからないように設定することにより、風向板軸部８ｂ付近の二次空気１０の風速が低減することで、図５に示すように二次空気１０が風向板軸部８ｂの下流側である室内側で剥離しないことから、風向板軸部８ｂ付近に室内空気９を巻き込まなくなり、高湿な環境で冷房運転を行っても結露の発生を防止することができる。
なお、上記実施の形態１では、風向板８を一枚設けたものを示したが、吹出口の中央で左右に２枚の風向板８を設け、空気調和機の筐体１の側壁１ａに壁１３を設けるものであってもよい。

なお、天井吊り下げ形の空気調和機２０の場合、図３に示すように熱交換器５の左右方向片端に配管部５ａが位置する。この部分では、室内空気９が熱交換されずバイパス防止のため遮断部品１４で空気の流れを遮断している。
従って、吹出口６の熱交換器５の配管部５ａ側の端部では、遮断されていない部分の熱交換器５からの二次空気１０が流れてくるが、反対側の端部に比べ二次空気１０の流量が小さく、冷房運転時は吹出温度が高い傾向にあり、風向板軸部８ｂの温度も高くなることから、結露しにくい。
そこで、結露しやすい方の風向板軸部８ｂの上流部にのみ、結露を防止するために壁１３を設ければよいこととなる。また、壁１３を設けない側は、筐体２１の側壁１ａの構成をさらに簡単に形成できるなどの効果もある。

実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２の空気調和機の風向板軸部付近の空気の流れを表した説明図である。
この実施の形態２は、実施の形態１と壁１３の設け方が相違するもので、他の構成は実施の形態１と同様である。
この実施の形態２では、図８に示すように、壁１３を、吹出口６の傾斜角度と同じ方向で同じ傾斜角度に設けたものである。なお、その壁１３の幅は風向板軸部８ｂの直径より少し大きい寸法に設定され、壁１３の先端が風向板８のフレーム部８ｃにぶつからないように設定されている。

実施の形態２のように、壁１３を、吹出口６の傾斜角度と同じ方向で同じ傾斜角度に設けると、二次空気１０が風向板軸部８ｂの下流側で剥離しないよう風向板軸部８ｂ付近の風速を低減させることができ、さらに上部に取り付けられる天井吊り下げ形の空気調和機２０の特徴的な吹出し方となる水平方向吹出しの場合や下方向吹出しの両方の場合でバランスよく風向板軸部８ｂ付近に室内空気９を巻き込まなくなり、結露を防止できるものが得られる。
上記実施の形態２では、結露しやすい方の風向板軸部８ｂの上流部にのみ前記傾斜した壁１３を設けることで実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図９は本発明の実施の形態３の空気調和機の風向板軸部付近の空気の流れを表した説明図である。
この実施の形態３は、実施の形態１と壁１３の形状が相違するもので、他の構成は実施の形態１と同様である。
この実施の形態３では、図８に示すように、半円形状の壁２３を用いたものである。
この半円形状の壁２３は、凹部側が風向板軸部８ｂに向くように配置され、その壁２３が風向板軸８ｂより少し離れ、壁２３の幅が風向板軸部８ｂの直径より少し大きい寸法に設定され、壁２３の先端が風向板８のフレーム部８ｃにぶつからないように設定されている。

実施の形態３のように、風向板軸部８ｂの上流側に半円形状の壁２３を設け、その壁２３が風向板軸部８ｂより少し離れ、壁２３の幅が風向板軸部８ｂの直径より少し大きい寸法に設定され、壁２３の先端が風向板８のフレーム部８ｃにぶつからないように設定することにより、風向板軸部８ｂ付近の二次空気１０の風速が低減することで、図９に示すように二次空気１０が風向板軸部８ｂの下流側である室内側で剥離しないことから、風向板軸部８ｂ付近に室内空気９を巻き込まなくなり、高湿な環境で冷房運転を行っても結露の発生を防止することができる。
上記実施の形態３では、結露し易い方の風向板軸部８ｂの上流部にのみ半円状の壁２３を設けることで実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

本発明は、天井吊り下げ形の空気調和機２０で特に効果があるが、天井吊り下げ形の空気調和機２０に限定されるものではない。

本発明の実施の形態１の空気調和機の全体構成を示す側面断面図。 同空気調和機の吹出口の正面図。 同空気調和機の分解状態を示す斜視図。 同空気調和機の風向板、風向板軸部及び軸受の構成を示す斜視図。 同空気調和機の風向板軸部付近に壁を有する場合の空気の流れを表した説明図。 同空気調和機の風向板軸部付近の寸法関係を表した説明図。 同空気調和機の風向板軸部付近の別の寸法関係を説明する斜視図。 本発明の実施の形態２の空気調和機の風向板軸部付近の空気の流れを表した説明図。 本発明の実施の形態３の空気調和機の風向板軸部付近の空気の流れを表した説明図。 従来の空気調和機の風向板軸部付近の空気の流れを表した説明図。

符号の説明

１ 筐体、２ 送風ファン、３ 吸込口、４ 風路、５ 熱交換器、５ａ 配管部、６ 吹出口、８ 風向板、８ｂ 風向板軸部、９ 室内空気、１０ 二次空気、１１ 軸受部品、１２ 軸受部品、１３ 壁、２０ 天井吊り下げ形の空気調和機。

Claims (8)

1. 筐体の後部に設けられた吸込口と、筐体内で吸込口の近傍に設けられ、吸込口から吸い込んだ室内空気を送風する送風ファンと、筐体内で送風ファンの下流側に配設され、送風ファンによって送風された室内空気を熱交換する熱交換器と、筐体の前部に設けられ、熱交換器で熱交換した二次空気を室内に吹き出す吹出口と、吹出口に配設され、上下方向に回動されて上下方向の風向を変化させる風向板とを備えた空気調和機であって、
   前記風向板の風向板軸部の上流側に、該風向板軸部の少なくとも一部を覆い、幅が該風向板軸部の直径よりも大きく、先端が前記風向板にぶつからないように設定され、該風向板軸部周辺の二次空気の風速を低減させて、二次空気の前記風向板軸部の下流側での剥離を抑制する壁を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記風向板の両端に形成される２つの風向板軸部のうち、前記熱交換器の配管部を有しない側の端部の風向板軸部の上流側に前記壁を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記筐体の側壁に固定され、前記風向板軸部が挿着される軸受部品に前記壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記筐体の側壁に前記壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
5. 前記吹出口に前記風向板が複数配設され、前記筐体の側壁に前記壁を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
6. 前記壁を前記吹出口の傾斜角度と同じ方向で略同じ傾斜角度に設けたことを特徴とする請求項１〜５に記載の空気調和機。
7. 前記壁が半円形状で、凹部側が風向板軸部を向いていることを特徴とする請求項１〜５記載の空気調和機。
8. 前記空気調和機は天井吊り下げ形であることを特徴とする請求項１〜７記載の空気調和機。

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