JP5441981B2

JP5441981B2 - 空気調和機の室内機

Info

Publication number: JP5441981B2
Application number: JP2011235071A
Authority: JP
Inventors: 雅之大石; 彰二山田; 智哉福井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: EP2597393B1; CN103075791A; US20130105125A1; EP2597393A3; EP2597393A2; JP2013092313A; CN103075791B

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関する。

空気調和機の室内機に用いられている貫流ファンを始めとして、送風機には従来より様々な形式のものが提案されている。このような送風機のうち、プロペラファンには、人の指等が羽根部に接触することを防止するファンガードを取り付けたものが従来より提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３２６９５号公報（要約、図３）

空気調和機の室内機は、ケーシング（つまり室内機）の強度を確保するため、吸込口に棧を形成する必要がある。このため、上述のようなプロペラファンを室内機用の送風機として室内機の吸込口近傍に設置しようとした場合、プロペラファンの風上側には、ファンガードに加えて通風抵抗となる棧がさらに配置されることとなる。ここで、吸込口に形成された棧をファンガードを兼ねるように、つまり、隣接する棧の間隔を人の指等が入らない間隔に形成することも考えられる。しかしながら、一般的に室内機のケーシングは樹脂成形されるため、ファンガードのように細くて間隔の小さな棧を吸込口に形成するのは現実的に困難である。したがって、上述のようなプロペラファンを室内機用の送風機として室内機の吸込口近傍に設置しようとした場合、吸込口に形成された棧によって吸込空気の通風抵抗が増加し、空気調和機の室内機の性能が低下してしまうという問題点があった。

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あり、プロペラファンを吸込口近傍に備えた空気調和機の室内機であって、ケーシングの強度を確保でき、吸込空気通風抵抗の増加を抑制することで性能低下を抑制することができる空気調和機の室内機を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室内機は、上部に吸込口が形成され、前面部下側に吹出口が形成されたケーシングと、該ケーシング内における前記吸込口の下流側に設けられ、ファンガードを備えた少なくとも１つのプロペラファンと、前記ケーシング内における前記プロペラファンの下流側に設けられ、前記プロペラファンによって前記ケーシング内へ吸い込まれた空気と冷媒とを熱交換させる熱交換器と、を備え、前記吸込口には棧が設けられており、前記吸込口の棧は、当該棧の長手方向と垂直な縦断面において、前記プロペラファンのボス部を該プロペラファンの回転軸方向に投影した仮想円筒部内に配置されているものである。

本発明においては、ケーシングの吸込口に形成された棧を、棧の長手方向と垂直な縦断面において、プロペラファンのボス部を該プロペラファンの回転軸方向に投影した仮想円筒部内に配置している。このため、吸込口に形成された棧をプロペラファンの回転軸に沿ってプロペラファンに投影した際、プロペラファンの羽根部と重なる棧の面積を低減することができるので、棧に起因する通風抵抗の増加を抑制することができる。したがって、本発明においては、ケーシングの強度を確保しつつ、空気調和機の室内機の性能低下を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の吸込口近傍を示す平面図である。図１のＺ−Ｚ断面図（縦断面図）である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の一例における吸込口近傍を示す平面図である。図５に示す空気調和機の室内機のフィルターを示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の別の一例における吸込口近傍を示す平面図である。図７に示す空気調和機の室内機のフィルターを示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機のさらに別の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機のさらに別の一例を示す平面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す斜視図である。図２は、この空気調和機の室内機の吸込口近傍を示す平面図である。図３は、図１のＺ−Ｚ断面図（縦断面図）である。また、図４は、この空気調和機の室内機を示す分解斜視図である。以下、これら図１〜図４に基づいて、本実施の形態１に係る空気調和機の室内機１について説明する。

室内機１は、上部に吸込口１３０が形成され、前面部下側に吹出口１０１が形成されたケーシング１００を備えている。そして、ケーシング１００の内部には、上流側にファンガード５０を備えた３つのプロペラファン１０、及び、ケーシング１００内へ吸い込まれた空気と冷媒とを熱交換させる熱交換器７０等が設けられている。詳しくは、プロペラファン１０は、吸込口１３０の下流側に、ケーシング１００の左右方向に沿って並設されている。熱交換器７０は、プロペラファン１０の下流側であり、吹出口１０１の上流側に設けられている。また、本実施の形態１に係る室内機１は、ケーシング１００内に流入する室内空気から塵埃等を除去するため、吸込口１３０とプロペラファン１０との間にフィルター１５０も設けている。

本実施の形態１に係るケーシング１００は、筐体１１０及びパネル１２０等によって構成されている。筐体１１０は、ケーシング１００の後面部、側面部の後方及び下面部を構成するものであり、プロペラファン１０及び熱交換器７０等が取り付けられるものである。パネル１２０は、ケーシング１００の前面部、側面部の前方及び上面部を構成するものである。ケーシング１００の吸込口１３０は、このパネル１２０の上面部に形成されている。また、ケーシング１００の吹出口１０１は、筐体１１０の下面部前端とパネル１２０の前面部下端との間に形成される。なお、本実施の形態１においては、プロペラファン１０は、プロペラファン取付部品３０を介して筐体１１０に取り付けられている。

上述のようにケーシング１００内には３つのプロペラファン１０が並設されているため、パネル１２０にも、これらプロペラファン１０と対応する位置に３つの吸込口１３０が並んで形成されている。各吸込口１３０は例えば略四角形状となっており、内部には棧１４０が形成されている。本実施の形態１では、２本の横棧１４１と２本の縦棧１４２とで、棧１４０を構成している。つまり、１つのプロペラファン１０に対応して、２本の横棧１４１と２本の縦棧１４２が設けられている。なお、各吸込口１３０の間には、フィルター１５０を取り付け及び取り外しする際にガイドとなるガイド部１６０が形成されている。

吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２は、パネル１２０（つまり室内機１）の強度を確保するために設けられているものである。しかしながら、これら横棧１４１及び縦棧１４２は、吸込口１３０からケーシング１００内に吸い込まれる空気の通風抵抗にもなってしまう。このため、本実施の形態１では、横棧１４１及び縦棧１４２に起因する通風抵抗の増加を抑制するため、横棧１４１及び縦棧１４２を次のように配置している。図３に示すように、プロペラファン１０のボス部１１を該プロペラファン１０の回転軸方向に投影した範囲を、仮想円筒部１３と定義する。このように仮想円筒部１３を定義した場合、横棧１４１は、図２及び図３に示すように、横棧１４１の長手方向と垂直な縦断面において、仮想円筒部１３内に配置されるように設けられている。同様に、縦棧１４２は、図２に示すように、縦棧１４２の長手方向と垂直な縦断面において、仮想円筒部１３内に配置されるように設けられている。

なお、上述のように、本実施の形態１に係る室内機１は、ケーシング１００内に流入する室内空気から塵埃等を除去するため、吸込口１３０とプロペラファン１０との間にフィルター１５０も設けている。これらフィルター１５０にも、強度確保のために横棧１５１及び縦棧１５２が設けられている。これら横棧１５１及び縦棧１５２も、ケーシング１００内に吸い込まれる空気の通風抵抗になる。このため、本実施の形態１では、フィルター１５０をケーシング１００に取り付けた際、これら横棧１５１及び縦棧１５２が吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２と対向するように、横棧１５１及び縦棧１５２を配置している。

ボス部１１及び当該ボス部１１の外周部に突設された羽根部１２を備えたプロペラファン１０は、上述のように吸込口１３０の下流側に配置されている。このプロペラファン１０には、ボス部１１に覆われるよう配置されたファンモーター２０が接続されている。つまり、ファンモーター２０が回転駆動することにより、プロペラファン１０は、ボス部１１の中心を回転軸として回転する。これらプロペラファン１０及びファンモーター２０は、プロペラファン取付部品３０に取り付けられている。より詳しくは、プロペラファン取付部品３０は、プロペラファン１０の外周部を囲うベルマウス部３１、及び、ファンモーター２０を固定するファンモーター固定部３２を備えている。ファンモーター固定部３２にファンモーター２０を取り付けることにより、プロペラファン１０がベルマウス部３１内に配置されることとなる。

なお、本実施の形態１では、例えば次のような工程で、プロペラファン１０をケーシング１００の筐体１１０に取り付けている。まず、プロペラファン１０、ファンモーター２０及びプロペラファン取付部品３０をプロペラファン組立部品４０として予め組み立てておく。そして、３つのプロペラファン組立部品４０を固定部品６０に取り付け、さらに、これらプロペラファン組立部品４０の風上側を覆うように、プロペラファン１０のファンガード５０を固定部品６０に取り付ける。そして、プロペラファン組立部品４０及びファンガード５０が取り付けられた固定部品６０をケーシング１００の筐体１１０に取り付ける。このように、プロペラファン組立部品４０及びファンガード５０が取り付けられた固定部品６０を予め組み立てておくことにより、室内機１の組立工数を低減することができる。

プロペラファン１０の下流側に配置された熱交換器７０は、例えば横断面視で略Λ型となっており、下方には、熱交換器７０で凝縮されたドレンを室内機１の外部へ流すためのドレンパン９０が設けられている。ドレンパン９０は、熱交換器７０の前方下端部の下方に配置された前側ドレンパン９１と、熱交換器７０の後方下端部の下方に配置された後側ドレンパン９２とを備えている。前側ドレンパン９１及び後側ドレンパン９２は一体形成されており、これらの間が吹出口１０１に通ずるノズル部となっている。熱交換器７０及びドレンパン９０は、固定部品６０と共にケーシング１００の筐体１１０に取り付けられている。なお、本実施の形態１に係る室内機１には、吹出口１０１に、当該吹出口１０１から吹き出される空気の方向を調整するための風向フラップ８０が設けられている。この風向フラップ８０も、ケーシング１００の筐体１１０に取り付けられている。

（動作説明）
このように構成された空気調和機の室内機１は、次のように動作する。
ファンモーター２０の回転駆動に伴ってプロペラファン１０が回転すると、吸込口１３０からケーシング１００内へ室内空気が吸い込まれる。このとき、吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２が室内空気の通風抵抗となり、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等、室内機１の性能の低下が懸念される。しかしながら、本実施の形態１においては、吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２は、これら棧の長手方向と垂直な断面において、仮想円筒部１３内に配置されるように設けられている。このため、横棧１４１及び縦棧１４２をプロペラファン１０の回転軸に沿ってプロペラファン１０に投影した際、プロペラファン１０の羽根部１２と重なる横棧１４１及び縦棧１４２の面積を低減することができる。つまり、横棧１４１及び縦棧１４２の後流には急峻な速度欠損域（流速の遅い領域）が発生し、この速度欠損域は気流の速度変化が著しい部分となるので、速度欠損域では、気流の速度差によるせん断力によって強い渦や気流の乱れが発生する。しかしながら、本実施の形態１のように横棧１４１及び縦棧１４２を配置することにより、気流が乱れた横棧１４１及び縦棧１４２の後流が高速で回転する羽根部１２に流入することを低減できる。このため、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下を抑制することができる。

以上、本実施の形態１に係る空気調和機の室内機１においては、吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２が、これら棧の長手方向と垂直な断面において仮想円筒部１３内に配置されるように設けられているので、気流が乱れた横棧１４１及び縦棧１４２の後流が高速で回転する羽根部１２に流入することを低減でき、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下を抑制することができる。

また、フィルター１５０の横棧１５１及び縦棧１５２も吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２と同様の位置に配置されているので、室内機１にフィルター１５０を設置する場合でも、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態１では３つのプロペラファン１０を室内機１に搭載したが、プロペラファン１０の数は任意である。また、熱交換器７０も、横断面視略Λ型のものに限らず、任意の形状のものを採用することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、吸込口１３０に形成された棧１４０を２本の横棧１４１及び２本の縦棧１４２で構成し、これら横棧１４１及び縦棧１４２を格子状（「井」型）に配置した。これに限らず、棧１４０を構成する横棧１４１及び縦棧１４２の本数や配置等は、ケーシング１００（つまり室内機１）に要求される強度等に応じて、適宜決定すればよい。以下に、棧１４０の構成の一例について列記する。なお、本実施の形態２で特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

例えば、横棧１４１及び縦棧１４２の両端部を吸込口１３０の縁部に接続しなくともケーシング１００（つまり室内機１）の強度を確保できる場合、図５に示すように棧１４０を形成してもよい。

図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の一例における吸込口近傍を示す平面図である。
図５に示す室内機１は、実施の形態１で示した室内機１と同様に、吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２が、これら棧の長手方向と垂直な断面において仮想円筒部１３内に配置されるように設けられている。しかしながら、図５に示す室内機１は、実施の形態１で示した室内機１と異なり、横棧１４１及び縦棧１４２の一方の端部が横棧１４１と縦棧１４２との交差部に接続されている。

このように横棧１４１及び縦棧１４２を配置することにより、実施の形態１と比べ、横棧１４１及び縦棧１４２をプロペラファン１０の回転軸に沿ってプロペラファン１０に投影した際、プロペラファン１０の羽根部１２と重なる横棧１４１及び縦棧１４２の面積をより低減することができる。このため、実施の形態１と比べ、気流が乱れた横棧１４１及び縦棧１４２の後流が高速で回転する羽根部１２に流入することをより低減でき、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下をより抑制することができる。

なお、図５では、横棧１４１及び縦棧１４２の全てにおいて、一方の端部を横棧１４１と縦棧１４２との交差部に接続した。これに限らず、横棧１４１及び縦棧１４２のうちの少なくとも１本の一方の端部を、横棧１４１と縦棧１４２との交差部に接続してもよい。また、横棧１４１及び縦棧１４２のうちの少なくとも１本は、両端部を横棧１４１と縦棧１４２との交差部に接続してもよい。このように構成しても、実施の形態１よりも室内機１の性能の低下を抑制することができる。

また、図５に示した室内機１にフィルター１５０を設置する場合、フィルター１５０をケーシング１００に取り付けた際に横棧１５１及び縦棧１５２が吸込口１３０の横棧１４１及び縦棧１４２と対向するように、例えば図６に示す形状のフィルター１５０を設置すればよい。室内機１にフィルター１５０を設置する場合でも、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下を抑制することができる。

また例えば、１本の横棧１４１及び１本の縦棧１４２でケーシング１００（つまり室内機１）の強度を確保できる場合、図７に示すように棧１４０を形成してもよい。

図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の別の一例における吸込口近傍を示す平面図である。
図７に示す室内機１は、実施の形態１で示した室内機１と同様に、吸込口１３０に形成された横棧１４１及び縦棧１４２が、これら棧の長手方向と垂直な断面において仮想円筒部１３内に配置されるように設けられている。しかしながら、図７に示す室内機１は、実施の形態１で示した室内機１と異なり、１本の横棧１４１及び１本の縦棧１４２で棧１４０が構成されている。

このように棧１４０を構成することにより、実施の形態１及び図５で示した室内機１と比べ、横棧１４１及び縦棧１４２をプロペラファン１０の回転軸に沿ってプロペラファン１０に投影した際、プロペラファン１０の羽根部１２と重なる横棧１４１及び縦棧１４２の面積をより低減することができる。このため、実施の形態１及び図５で示した室内機１と比べ、気流が乱れた横棧１４１及び縦棧１４２の後流が高速で回転する羽根部１２に流入することをより低減でき、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下をより抑制することができる。

なお、図７では、横棧１４１及び縦棧１４２の両端部を吸込口１３０の縁部に接続したが、横棧１４１及び縦棧１４２のうちの少なくとも１本の一方の端部を、横棧１４１と縦棧１４２との交差部に接続してもよい。このように構成にすることにより、室内機１の性能の低下をさらに抑制することができる。

また、図７に示した室内機１にフィルター１５０を設置する場合、フィルター１５０をケーシング１００に取り付けた際に横棧１５１及び縦棧１５２が吸込口１３０の横棧１４１及び縦棧１４２と対向するように、例えば図８に示す形状のフィルター１５０を設置すればよい。室内機１にフィルター１５０を設置する場合でも、騒音の増大やファンモーター２０の入力の悪化等といった室内機１の性能の低下を抑制することができる。

以上、実施の形態１及び図５，７に示した室内機１は吸込口１３０に形成される棧１４０を同数の横棧１４１及び縦棧１４２で構成した。これに限らず、横棧１４１の本数と縦棧１４２の本数を異ならせても、本発明を実施することができる。例えば図９に示すように、２本の横棧１４１と１本の縦棧１４２で棧１４０を構成してもよい。例えば図１０に示すように、１本の横棧１４１と２本の縦棧１４２で棧１４０を構成してもよい。また例えば、横棧１４１のみ又は縦棧１４２のみで棧１４０を構成しても勿論よい。また例えば、横棧１４１及び縦棧１４２の最大数は２本に限らず、３本以上の横棧１４１及び縦棧１４２で棧１４０を構成しても勿論よい。つまり、吸込口１３０に形成された棧が、当該棧の長手方向と垂直な断面において仮想円筒部１３内に配置されるように設けられていれば、本発明を実施することができる。

１室内機、１０プロペラファン、１１ボス部、１２羽根部、１３仮想円筒部、２０ファンモーター、３０プロペラファン取付部品、３１ベルマウス部、３２ファンモーター固定部、４０プロペラファン組立部品、５０ファンガード、６０固定部品、７０熱交換器、８０風向フラップ、９０ドレンパン、９１前側ドレンパン、９２後側ドレンパン、１００ケーシング、１０１吹出口、１１０筐体、１２０パネル、１３０吸込口、１４０棧、１４１横棧、１４２縦棧、１５０フィルター、１５１横棧、１５２縦棧、１６０ガイド部。

Claims

上部に吸込口が形成され、前面部下側に吹出口が形成されたケーシングと、
該ケーシング内における前記吸込口の下流側に設けられ、ファンガードを備えた少なくとも１つのプロペラファンと、
前記ケーシング内における前記プロペラファンの下流側に設けられ、前記プロペラファンによって前記ケーシング内へ吸い込まれた空気と冷媒とを熱交換させる熱交換器と、
を備え、
前記吸込口には棧が設けられており、
前記吸込口の棧は、当該棧の長手方向と垂直な縦断面において、前記プロペラファンのボス部を該プロペラファンの回転軸方向に投影した仮想円筒部内に配置されていることを特徴とする空気調和機の室内機。
１つの前記プロペラファンに対応して設けられた前記吸込口の棧は、少なくとも１本の縦棧と、少なくとも１本の横棧と、で構成されている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。
前記縦棧及び前記横棧のうちの少なくとも１本は、少なくとも一方の端部が前記縦棧と前記横棧の交差部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機の室内機。
１つの前記プロペラファンに対応して設けられた前記吸込口の棧は、少なくとも１本の縦棧で構成されている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。
１つの前記プロペラファンに対応して設けられた前記吸込口の棧は、少なくとも１本の横棧で構成されている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。
外枠及び該外枠内に形成された棧を有し、前記吸込口と前記プロペラファンとの間に取り付けられるフィルターを備え、
前記フィルターの棧は、取り付け状態において前記吸込口の棧と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。