JP5786530B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、機器の使用に伴って重量が変化する可変重量部品によって機器の重量バランスが変化する空気調和機に関する。

従来の空気調和機には、空気の吹出口が筐体の上面に配置されたものがあり、その吹出口から吹出された空気の風向きを変える案内部がその吹出口の上部に配置された空気清浄機が開示されている（特許文献１参照）。

また、従来の他の空気調和機としては、加湿器の中央を挟んで一方側に蒸気を発生させる蒸発槽を設け、他方側に吸水タンクを設けて、取っ手の回動部の中心位置を吸水タンクの重心側に変位させた加湿器が開示されている（特許文献２参照）。

特開２００３−６５５７２号公報 特開２０００−４６３８１号公報

しかしながら、上記の特許文献１にあっては、筐体の上面に空気の吹出口や案内部が設けられているため、機器本体を片手で持ち運ぶための取っ手を設けるスペースが確保し難いという問題があった。特許文献１では、空気清浄機の本体ケースの背面側に把手となる凹部（取っ手部）が形成され、その凹部に手を入れることで、空気清浄機本体を片手で持ち運べるようにしている。しかし、把手となる凹部（取っ手部）は、空気清浄機本体を中心位置で支えることができない（凹部が浅い）ため、持ち運ぶ際に空気清浄機本体が傾いてしまい、水漏れ等が生じるという問題があった。また、筐体の前後あるいは左右の両側の側面に把手となる凹部（取っ手部）を設けた場合は、両方の手で持たなければならないため、可搬性が悪いという問題があった。

さらに、上記の特許文献２にあっては、回動可能な取っ手部が設けられているため、その分だけ加湿器が大型化するという問題があった。また、回動可能な取っ手部が設けられた加湿器は、持ち運ぶ際に筐体本体が揺れて、蒸発槽や吸水タンクの水漏れが発生し易くなるという問題があった。特に、蒸発槽や吸水タンクは、機器の使用に伴って重量が変化する（水の量が減少する）ため、機器全体の重量バランスが崩れ易く、機器の傾きが大きくなるに従って、水漏れがより一層発生し易くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、機器の使用に伴って重量が変化する部品により重量バランスが変化しても、機器本体の傾きを少なくして、機器本体を持ち運ぶ際の揺れを少なくし、水漏れ等を防止することのできる空気調和機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気調和機は、機器を使用しても重量の変化しない不変重量部品と、前記機器の使用に伴って重量が変化する水タンク及び該水タンクからの水を貯留する水トレイを有する可変重量部品と、前記不変重量部品と前記可変重量部品とを内部に有する筐体と、前記筐体の上面中央に渡して固定され、前記筐体を持ち上げる取っ手部と、を備え、前記取っ手部を渡した方向を前記筐体の前後方向とし、該前後方向と直交する方向を前記筐体の左右方向とし、前記筐体の中心線から前記前後方向の一方にずれた位置に前記可変重量部品が最大重量の時の重心を配置し、前記中心線を挟んで前記可変重量部品と反対側に前記不変重量部品の重心を少なくとも一つ配置し、前記中心線を挟んで前記左右方向には前記可変重量部品の重量が変化しても左右の重量配分が変化しないように前記水トレイを挟んで前記不変重量部品を左右均等に配置し、前記水トレイを前記取っ手部の下方に配置することを特徴とする。

また、本発明の空気調和機において、前記可変重量部品が最小重量の時と最大重量の時に、前記筐体の中心線を挟んで前記前後方向の反対側に配置された前記不変重量部品との重量バランスにより、前記筐体の前記前後方向に傾く傾き角の絶対値が当該筐体の傾き角の限度値以下となるように、前記可変重量部品と前記不変重量部品とを前記筐体内に配置することが好ましい。

また、本発明の空気調和機において、前記筐体は、空気の吸込口と吹出口とを有し、前記吸込口と前記吹出口とを結ぶ空気通路が内部に設けられ、前記不変重量部品は、前記空気通路の空気を循環させる送風機を少なくとも備え、前記可変重量部品は、前記送風機により循環させる空気の加湿処理を行う水を貯留する水タンクと、該水タンクからの水を貯留して空気に湿度を与える加湿ユニットに水を供給するための水トレイとで構成されていることを特徴とする。

また、本発明の空気調和機において、前記取っ手部は、前記筐体を持ち上げる際に、前記筐体の前記中心線付近で握れるように握り可能範囲を制限する制限手段を備えていることが好ましい。

本発明によれば、機器の使用に伴って重量が変化する部品により重量バランスが変化しても、機器本体の傾きを少なくし、持ち運ぶ際の機器本体の揺れを少なくして、水漏れ等を防止することができる空気調和機が得られるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施例にかかる空気調和機の外観斜視図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図である。 図３−１は、図２の水タンクが空の時に空気調和機の取っ手部を持って持ち上げた時の重心位置と傾き具合を示す模式図である。 図３−２は、図２の水タンクが満水時に空気調和機の取っ手部を持って持ち上げた時の重心位置と傾き具合を示す模式図である。 図４は、図１の矢印Ｘ方向からの矢指図である。 図５は、図１のＷ−Ｗ線断面図である。 図６は、図１の矢印Ｚ方向からの矢指図である。

以下に、本発明にかかる空気調和機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明による構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

まず、空気調和機の外観の構成について説明する。図１は、本発明の実施例にかかる空気調和機の外観斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図３−１は、図２の水タンクが空の時に空気調和機の取っ手部を持って持ち上げた時の重心位置と傾き具合を示す模式図であり、図３−２は、図２の水タンクが満水時に空気調和機の取っ手部を持って持ち上げた時の重心位置と傾き具合を示す模式図であり、図４は、図１の矢印Ｘ方向からの矢指図であり、図５は、図１のＷ−Ｗ線断面図であり、図６は、図１の矢印Ｚ方向からの矢指図である。

本実施例にかかる空気調和機１００は、気化フィルタを用いて空気を加湿する加湿機能と、触媒フィルタを用いて空気の脱臭処理を行う脱臭機能の両方を備えている。この空気調和機１００は、図１に示すように、合成樹脂パネルで成形された直方体状の筐体１０を有している。筐体１０の上面１８の中央には、筐体１０を持ち上げる取っ手部１３が渡されて固定されている。以下の実施例では、取っ手部１３を渡す方向を筐体１０の前（図中のＦ：front）後（図中のＢ：back）方向と定義し、その前後方向と直交する方向を筐体１０の左（図中のＬ:left）右（図中のＲ：Right）方向と定義する。

取っ手部１３は、図１に示すように、筐体１０を片手で持ち上げる際に、筐体１０の前後左右方向の中央の中心線を通る支点１３ｃ付近で握れるように、握り可能範囲を制限する制限手段としての制限部１３ａ，１３ｂが形成されている。また、取っ手部１３の下方には、送風路を兼ねた溝部１２が形成され、その溝部１２の片側の上面１８を送風板１６で覆うことにより、送風路が形成されている。

本実施例にかかる空気調和機１００の特徴は、図２に示すように、筐体１０の内部に配置される部品を、機器の使用中に重量が変化する可変重量部品と、重量が変化しない不変重量部品とに分け、上記定義した筐体１０の前後方向と左右方向の重量バランスを考慮しながら筐体１０内に配置する点にある。

可変重量部品としては、ここでは加湿器の水タンク２０がこれに該当する。水タンク２０は、後述する気化フィルタを用いて空気を加湿する際に水を気化フィルタに供給するものであるため、加湿運転中に水が供給されると水タンク２０の水の残量が減少し、重量が減少する。可変重量部品としての水タンク２０は、加湿器の水タンクに限定するものではなく、機器の使用中に重量が変化するあらゆる部品に適用することができる。例えば、除湿機能を備えた空気調和機の場合は、除湿運転によって除湿された水をタンク内に溜めるため、機器の使用に伴ってタンク重量が少しずつ増大するものもある。

また、不変重量部品としては、ファンモータやファンで構成されている送風機３０などがある。送風機３０は、空気調和機１００の不変重量部品の中でも重量のある部品の一つである。しかし、水タンク２０以外の殆どの部品がこの不変重量部品に該当するため、以下で不変重量部品と称する場合は、送風機３０を含む複数の部品を意味している。

本実施例にかかる空気調和機１００は、図２に示すように、筐体１０の中心線１４から前（Ｆ）方向に一定距離ずれた位置に「ｇ２」ベクトルで示す重量の水タンク２０を配置している。また、中心線１４を挟んで水タンク２０と反対側には、「ｇ１」ベクトルで示す重量の送風機３０を配置している。図２には、これら２つの部品の重量を示す「ｇ１」ベクトルと「ｇ２」ベクトルを図示したが、実際には部品毎に重量ベクトル、すなわち重心があり、それらの合成ベクトルによって空気調和機１００の重心Ｇの位置と、ベクトルの大きさと、ベクトルの方向が決まる（図３−１、図３−２参照）。

このように、本実施例の空気調和機１００は、その上面１８の中央に渡した取っ手部１３の方向を前後方向とし、筐体１０の中心線１４から前後方向の一方にずれた位置に可変重量部品である水タンク２０の重心が来るように水タンク２０を配置し、その中心線１４を挟んで水タンク２０と反対側に不変重量部品である送風機３０等の重心が来るように送風機３０を配置することにより、水タンク２０内の水が増減しても、前後方向の重量バランスが所定の範囲内に納まるよう、可変重量部品と不変重量部品とが筐体１０内の前後方向に配置されている。

具体的な前後方向のバランスのとり方については、水タンク２０が空の時に「ｇ２」ベクトルが最も小さくなるため、前（Ｆ：Front）側が軽く、後（Ｂ：Back）側が重くなり、図３−１に示すように、取っ手部１３の支点１３ｃで支えた場合の筐体１０の傾き角が前上がりで１０°以下に納まるように、図２に示す送風機３０を含む不変重量部品の「ｇ１」ベクトルと、水タンク２０の可変重量部品の「ｇ２」ベクトルとを配置する。ここで、傾き角を１０°以下とした理由は、図５に示す加湿ユニット３２に水を供給する水トレイ３４の形状から、水漏れしない程度の傾き角を求めた結果である。従って、傾き角を何度以下にするかという基準は、個々の空気調和機の構造によって異なってくるため、この値に限定するものではなく、種々の値をとり得る。

また、水タンク２０が満水の時は、「ｇ２」ベクトルが最も大きくなるため、前（Ｆ：Front）側が重く、後（Ｂ：Back）側が軽くなり、図３−２に示すように、取っ手部１３の支点１３ｃで支えた場合の筐体１０の傾き角が前下がりで１０°以下に納まるように部品が配置されている。この傾き角を１０°以下に抑える理由についても上記と同様である。このように、水タンク２０が空の時と水タンク２０が満水の時とで傾き角が±１０°以下（角度差が合計２０°以下）となるように、不変重量部品と可変重量部品とを筐体１０の前後方向に配置する。

また、本実施例にかかる空気調和機１００において、前後方向と直交する左右方向のバランスのとり方については、図２に示す可変重量部品である水タンク２０の水が増減し、重量が変化しても、図５に示す左右方向の重量配分が変化しないように可変重量部品を配置する。具体的には、可変重量部品である水タンク２０の厚さを均一とし、水タンク２０の形状が左右で均等になるようにし、水タンク２０の重心と筐体１０の中心線１４の位置とが左右方向で一致するように配置することで、水タンク２０内の水の量が増減したとしても左右方向の重量配分が変化しないようにすることができる。また、筐体１０の中心線１４を挟んで左右方向の不変重量部品の配置については、図５に示すように、筐体１０の中心線１４に対して、左（図中のＬ）側と右（図中のＲ）側それぞれ配置された不変重量部品（ここでは、主に送風機３０と脱臭ユニット４０）の重量バランスが左右均等になるように、「ｇ３」ベクトルの脱臭ユニット４０と、「ｇ４」ベクトルの送風機３０とが配置されている。実際には、加湿ユニット３２やオゾンユニット７３なども考慮して配置する必要があるが、ここでは、比較的重量のある代表的な部品を用いて説明している。本実施例にかかる空気調和機１００は、上記のようにして左右方向の重量バランスをとっている。

このように、本実施例にかかる空気調和機１００は、取っ手部１３が前後方向に渡されて固定されているため、前後方向に傾こうとする筐体１０を運搬者の握力等で水平に保つことが可能となり、水トレイ３４の水をこぼすことなく筐体１０を持ち運ぶことができる。

以下では、図５に示す、不変重量部品の各部の概略構成について説明する。空気通路２４の途中に設けられている送風機３０は、ファンモータ３０ａとシロッコファンなどのファン３０ｂで構成されており、ファンモータ３０ａがファン３０ｂを回すことで、吸込口２１から外部空気が筐体１０内へ導入される。

筐体１０内へ導入された空気は、既存の脱臭器等で使用されているプレフィルタ７０と集塵フィルタ７１を通過する間に、除塵される。そして、集塵フィルタ７１の風下側には、脱臭ユニット４０が配置されている。この脱臭ユニット４０は、触媒フィルタ４１を用いて脱臭処理を行うと共に、ヒータユニット４６により触媒フィルタ４１を定期的に加熱することで、触媒に付着した臭い成分の分解を促進し、触媒フィルタ４１を繰り返し再生できるようになっている。脱臭ユニット４０は、触媒フィルタ４１およびヒータユニット４６を両側から挟むように、通気性を有する一対の板状断熱材４２が配置されて構成されている。

脱臭ユニット４０のさらに風下側には、水トレイ３４に貯留した水を吸水して湿潤した状態で通過する空気に湿度を与える気化フィルタを含む加湿ユニット３２が配置されている。加湿ユニット３２で加湿された空気は、送風機３０のファン３０ｂによって空気通路２４の上方に設けられた吹出口２２、および低濃度オゾン吹出口７８を通って、第２開口部１５ｂから吐出される。

また、空気調和機１００の空気通路２４の途中には、オゾン発生ユニット７３が設けられている。送風機３０により空気通路２４内を流通する空気は、オゾン発生ユニット７３にも流入される。オゾン発生ユニット７３に取り込まれた空気は、水銀ランプなどのＵＶ（紫外線）ランプ７４で照射されると、オゾンを発生する。このオゾンは、オゾン発生ユニット７３に取り込んだ空気の除菌や脱臭を行うことができる。オゾン発生ユニット７３で発生した残留オゾンは、酸化チタンなどのオゾン分解触媒７７により分解され、低濃度オゾン吹出口７８から第２開口部１５ｂを介して外へ吹出される。

さらに、空気調和機１００は、図２に示すように、マイナスイオンを発生するイオナイザ７９が空気通路２４内に配置されている。イオナイザ７９は、針状の電極を備えており、電極に例えば数ｋＶの高電圧を印加すると、電極の先端でコロナ放電が生じ、マイナスイオンとオゾンを発生させる。イオナイザ７９から発生したマイナスイオンは、同じくイオナイザ７９やオゾン発生ユニット７３から発生したオゾンと反応して、強い酸化力を有するＯＨラジカルを生成する。

また、実施例の空気調和機１００は、図５に示すように、脱臭ユニット４０で脱臭された空気が空気通路２４を通って吹出口２２から上方へ吹出されると、送風板１６に当たり、段差部１７で一旦押し下げられた後、溝部１２を伝って第２開口部１５から吹き出される一連の空気の流れが形成される。この空気は、イオナイザ７９が空気通路２４内に配置されているため、マイナスイオンを含んだ空気となる。

また、上記のオゾン発生ユニット７３で発生したオゾンは、低濃度オゾン吹出口７８から外へ放出される際に、上記した脱臭された空気の流れに取り込まれ、第２開口部１５ｂから水平方向に吹出される。この低濃度オゾン吹出口７８は、図５に示すように、吹出口２２の隣接位置から第２開口部１５ｂ付近までの幅を持っている。このため、図５の取っ手部１３の位置よりも吹出口２２に近い低濃度オゾン吹出口７８から放出されるオゾンは、吹出口２２から吹出される脱臭された空気の流れに取り込まれ、第２開口部１５ｂへ送られる。また、図５の取っ手部１３の下から第２開口部１５寄りに設けられた低濃度オゾン吹出口７８から放出されるオゾンは、第２開口部１５ｂに近いため、そのまま上方へ放出される可能性がある。しかし、この低濃度オゾン吹出口７８から放出されたオゾンは、吹出口２２から吹出される脱臭された空気の流れがあるため、これに抑えられて取り込まれ、第２開口部１５ｂから水平方向に吹出されるように構成されている。

これにより、実施例の空気調和機１００は、マイナスイオンおよび低濃度オゾンを含む脱臭された空気を空気調和機の前方側（水平方向）に吹出すことができるので、床面付近のイオン濃度やオゾン濃度を上げることが可能となり、床に沈降するダニ、花粉、ペット由来のアレルゲン等を効果的に不活性化することができる。

上記したように、本実施例にかかる空気調和機１００は、筐体１０の上面中央に筐体１０を持ち上げる取っ手部１３が渡されて固定されている。そして、機器の使用に伴って重量が変化する水タンク２０（可変重量部品）は、筐体１０の中心線１４から取っ手部１３を渡した筐体１０の前後方向の一方にずれた位置に水タンク２０の重心が来るように配置されている。また、筐体１０の中心線１４を挟んで水タンク２０の反対側には、機器の使用に伴って重量が変化しない送風機３０等（不変重量部品）の重心が来るように送風機３０等が配置される。さらに、筐体１０の中心線１４を挟んで前後方向と直交する左右方向には、水タンク２０（可変重量部品）の重量が変化しても左右の重量配分が変化しないように水タンク２０（可変重量部品）の重心と筐体１０の中心線１４の位置とが左右方向で一致するように配置すると共に、機器の使用に伴って重量が変化しない不変重量部品の重心を左右均等に配置している。このため、取っ手部１３を握った状態で取っ手部１３を渡した方向（前後方向）に傾きが生じても、手の握力等により傾きが修正できることから、筐体１０の中心線１４を挟んで前後方向に可変重量部品の重心と不変重量部品の重心とを配置し、重量バランスを一定の範囲内で保つようにしている。また、取っ手部１３を握った状態で取っ手部１３を渡す方向（前後方向）と直交する方向（左右方向）に傾きが生じた場合は、手の握力等だけでは傾きを修正することが難しい。このため、筐体１０の中心線１４を挟んで左右方向には、可変重量部品の重量が変化しても左右の重量配分が変化しないように可変重量部品の重心と筐体１０の中心線１４の位置とが左右方向で一致するように配置すると共に、不変重量部品の重心を左右均等に配置したため、左右方向に傾きが生じることが無くなり、持ち難さを解消することが可能となる。

本実施例にかかる空気調和機１００は、筐体１０内に配置する水タンク２０のような可変重量部品については、予め最小重量と最大重量がわかっており、中心線１４を挟んで反対側に配置する不変重量部品の重量と配置位置を選択することによって、前後方向の重量バランス（傾き）を予測することが可能である。このため、本実施例にかかる空気調和機１００は、可変重量部品の最小重量時と最大重量時とで、それぞれ当該筐体１０の前後方向の傾き角の限度（ここでは、±１０°）を超えないように各部の配置を設計することが可能となり、持ち運ぶ際の揺れや傾きを少なくして、水漏れ等を防止することができる。

なお、上記実施例では、可変重量部品を水タンク２０とし、筐体１０の中心線１４を挟んで前後方向の反対側に配置する不変重量部品として送風機３０を例にあげて説明している。しかし、不変重量部品は送風機３０だけでなく、中心線１４よりも後（Ｂ）側に配置された全ての部品重量の合成ベクトルであれば良いため、送風機３０の構造上の制約により中心線１４から離して配置することのできない機器であっても、他の不変重量部品（例えば、後述する加湿ユニット３２、脱臭ユニット４０）の配置を変えることにより、筐体１０の前後方向の重量バランスを調整することが可能となる。

また、上記実施例においては、一般的な空気調和機１００として説明したが、具体的には、加湿器、除湿器、あるいは、加湿機能や除湿機能を備えた空気清浄機や脱臭機等に好適に適用することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、持ち手部を持って機器を持ち運ぶ際に、片手でも揺れが少なく、安定して持ち運ぶことのできる空気調和機に有用であり、特に、機器の使用に伴って重量が変化する可変重量部品が配置されている空気調和機に適している。

１００ 空気調和機
１０ 筐体
１２ 溝部
１３ 取っ手部
１３ａ，１３ｂ 制限部
１４ 中心線
１５ａ 第１開口部
１５ｂ 第２開口部
１６ 送風板
１７ 段差部
１８ 上面
１９ 開口部斜面
２０ 水タンク
２１ 吸込口
２２ 吹出口
２３ 操作パネル
２４ 空気通路
３０ 送風機
３０ａ ファンモータ
３０ｂ ファン
３２ 加湿ユニット
３４ 水トレイ
４０ 脱臭ユニット
４１ 触媒フィルタ
４２ 板状断熱材
４６ ヒータユニット
７０ プレフィルタ
７１ 集塵フィルタ
７３ オゾン発生ユニット
７４ ＵＶランプ
７７ オゾン分解触媒
７８ 低濃度オゾン吹出口
７９ イオナイザ

Claims (4)

1. 機器を使用しても重量の変化しない不変重量部品と、
   前記機器の使用に伴って重量が変化する水タンク及び該水タンクからの水を貯留する水トレイを有する可変重量部品と、
   前記不変重量部品と前記可変重量部品とを内部に有する筐体と、
   前記筐体の上面中央に渡して固定され、前記筐体を持ち上げる取っ手部と、
   を備え、
   前記取っ手部を渡した方向を前記筐体の前後方向とし、該前後方向と直交する方向を前記筐体の左右方向とし、前記筐体の中心線から前記前後方向の一方にずれた位置に前記可変重量部品が最大重量の時の重心を配置し、前記中心線を挟んで前記可変重量部品と反対側に前記不変重量部品の重心を少なくとも一つ配置し、前記中心線を挟んで前記左右方向には前記可変重量部品の重量が変化しても左右の重量配分が変化しないように前記水トレイを挟んで前記不変重量部品を左右均等に配置し、前記水トレイを前記取っ手部の下方に配置することを特徴とする空気調和機。
2. 前記可変重量部品が最小重量の時と最大重量の時に、前記筐体の中心線を挟んで前記前後方向の反対側に配置された前記不変重量部品との重量バランスにより、前記筐体の前記前後方向に傾く傾き角の絶対値が当該筐体の傾き角の限度値以下となるように、前記可変重量部品と前記不変重量部品とを前記筐体内に配置することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記筐体は、空気の吸込口と吹出口とを有し、前記吸込口と前記吹出口とを結ぶ空気通路が内部に設けられ、
   前記不変重量部品は、前記空気通路の空気を循環させる送風機を少なくとも備え、
   前記可変重量部品は、前記送風機により循環させる空気の加湿処理を行う水を貯留する水タンクと、該水タンクからの水を貯留して空気に湿度を与える加湿ユニットに水を供給するための水トレイとで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記取っ手部は、前記筐体を持ち上げる際に、前記筐体の前記中心線付近で握れるように握り可能範囲を制限する制限手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気調和機。

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