JP6060697B2

JP6060697B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP6060697B2
Application number: JP2013009717A
Authority: JP
Inventors: 一雄本西
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: JP2014142095A

Description

本発明は空気調和機の形状に関する。

空気調和機の本体の左右に副排気口を備えた従来例として下記の特許文献１がある。特許文献１の軸流ファンは筐体の側面から空気を吸入し、副排気口から集塵された気流を吹き出すが、副排気口は固定されている。特許文献１には、構造体の両端に補助筺体を取り付け、補助筺体の姿勢変化に応じて補助吹出口の向きを調整するといった発想は見受けられない。（特許文献１参照）

また、空気調和機の本体の左右両側に送風機を有する補助筺体を備えたものに、先行出願の特願２０１２−２１６１９７号がある。特願２０１２−２１６１９７号の段落００３４と図４には、補助筐体の第２縁面（補助筺体の後方から底面に続く外郭）が湾曲面で構成されていることが開示されている。
昨今の空気調和機は、設置する空調室のインテリアに調和するデザインが好まれている。そのため、本体色は、室内の壁紙に多く使われている白色やベージュ色などの明度の高い色が採用されている。だが、補助筺体を取り付ける補助構造体と補助筐体の第２縁面との間には大きな隙間が発生し、この隙間は空気調和機を見上げる在室者の目線からは白い本体の中に暗い穴を設けた様に見え空気調和機の意匠を阻害する。

特開２０１０−１６４２７１号公報

本発明の課題は、回動するファンユニットを有する空気調和機において、在室者の目線からファンユニットと、ファンユニットを取り付ける側面カバーとの隙間を目立たなくさせることで意匠性を向上させた空気調和機を提供するものである。

本発明は、矩形状をした本体ユニットと、前記本体ユニットの左右両側の少なくとも一方に固定される側面カバーと、前記側面カバーに取り付けられ前記側面カバーの側面に交差する仮想の回転軸回りで水平状態から下方へ回動可能なファンユニットとからなる空気調和機であって、
前記側面カバーは、前記本体ユニットの側面を塞ぐ壁面部と、前記空気調和機の外壁を構成する外壁面部と、前記壁面部と前記外壁面部とを繋ぐ天面部および底面部と、前記壁面部と前記外壁面部の内側を繋ぐ内壁面部と、前記内壁面部の下端と前記底面部の前端を繋いで形成されて前記ファンユニットの回動を規制するためのストッパ面を備え
前記ファンユニットは、後方部分が前記側面カバーの前記天面部と前記外壁面部と前記内壁面部で覆われ、
前記ファンユニットの底面部は、前記ファンユニットが水平状態の時に前記本体ユニット底面と同一面となるように形成されるとともに、前記側面カバーの前記内壁面部と近接する面を前記回転軸を中心とした第１円周面で形成し、前記ファンユニットの前記底面部と前記第１円周面が交わる稜線上に角部を設け、
前記側面カバーの前記内壁面部は、前記ファンユニットの前記第１円周面と近接する面を前記回転軸を中心とした第２円周面で形成するとともに、前記ストッパ面近傍は前記第２円周面よりも曲率半径が大きい円弧面で形成することを特徴とする。

以上のように、回動するファンユニットを有する空気調和機において、在室者の目線からファンユニットとファンユニットを取り付ける側面カバーとの隙間を目立たなくさせるため、ファンユニット底面部に角部を設け、ファンユニットが回動する際に角部が隙間の目隠しとなることで意匠性を向上させた空気調和機を提供することができる。

本発明の室内機の運転停止状態の外観斜視図である。本発明の室内機の中央部の垂直断面図である。本発明の室内機の一部を分解した図である。本発明の室内機の運転状態の外観斜視図である。本発明の室内機のファンユニットの分解斜視図である。本発明の室内機の右側面図である。ラックおよび駆動ギアを概略的に示すファンケースの分解図である。ファンユニットの垂直断面図で（Ａ）はファンユニットの水平状態を示す図で、（Ｂ）はファンユニットを６０度回転させた状態を示す図である。（Ａ）は図８（Ａ）のＸ部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のファンユニットを少し回転させた状態を示す図である。（Ａ）は冷房運転時に気流の一具体例を示す概念図で、（Ｂ）は暖房運転時に気流の一具体例を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は本発明の空気調和機の室内機１の外観斜視図であり、図２は室内機１の中央部の垂直断面図であり、図３は室内機の一部を分解した図である。本発明の室内機１は、主に空調室の天井近くの壁面に取り付けられ、図１乃至図３に示すように本体ユニット２と本体ユニット２の左右両側に設けた１対のファンユニット５０、５１とからなる。また、ファンユニットはファンユニット５０、５１のどちらか一方だけでも良い。本体ユニット２は空調室の室内空気を吸い込み冷媒と熱交換をして冷気または暖気にして空調室に吹き出し、ファンユニット５０、５１は室内空気を吸い込んで当該室内空気を空調室に吹き出す。

＜本体ユニット＞
本体ユニット２は横長の矩形状であり、内部には本体と平行に横長のクロスフローファンタイプの第１送風ファン２０と第１送風ファン２０の周囲を囲む熱交換器２１を備える。第１送風ファン２０は本体ユニット２の片側で第１ファンモータ２２に軸支される。第１ファンモータ２２と熱交換器２１は、ケーシング２３に支えられ、ケーシング２３は後述する吸込口２４と吹出口２５を結ぶ送風路２６を形成する。
本体ユニット２の外郭は熱交換器２１の前面側と天面を覆うメインフレーム２７と、送風路２６の出口である吹出口２５に取り付けられ運転停止時は吹出口２５を塞ぐ上風向板２８ａと下風向板２８ｂからなる風向板２８と、下風向板２８ｂよりも底面でケーシング２３を塞ぐ底板２９と、メインフレーム２７の前面に覆い被さる前面パネル３０で構成される。前面パネル３０の前面は着脱自在で表面がフラット状の吸込グリル３１で覆われる。メインフレーム２７に設けた開口と前面パネル３０と吸込グリル３１の上端に設けた隙間が吸込口２４となる。

尚、図３において室内機１の前面パネル３０のある面を前面とし、前面の対面を背面とし、ケーシング２３が視認される面を右側面とし、右側面の対面を左側面として以下説明する。

本体ユニット２は図２に示すように高さＨよりも奥行きＤの幅が広く、背面側から前方の吸込グリル３１に向かい徐々に細くなってゆく略台形形状をなす。
本体ユニット２は第１ファンモータ２２の回動により第１送風ファン２０が回転することで吸込口２４から取り入れられた室内空気を、熱交換器２１で冷媒と熱交換して冷気または暖気に換え送風路２６を通過して吹出口２５から上風向板２８ａと下風向板２８ｂで風向調整をして空調室に吹き出す。

＜側面カバー＞
本体ユニット２の左右両側には、図３に示すようにそれぞれ側面カバー４０、４１を備える。側面カバー４０、４１は本体ユニット２の側面の外郭を構成するとともにファンユニット５０、５１を収容する。また、ファンユニット５０、５１がどちらか一方の場合は、ファンユニット５０、５１に対応する側面カバー４０、４１のどちらかを備えればよい。側面カバー４０、４１は本体ユニット２の右側面となる側面カバー４０と、本体ユニット２の左側面となる側面カバー４１があり、側面カバー４０と左側面カバー４１は略対称形であるため、ここでは側面カバー４０について説明する。
側面カバー４０は、前面パネル３０の側面３０ａの端に取り付けられ側面３０ａと同一面になり本体ユニット２の側面を塞ぐ壁面部４４と、空気調和機１の外壁を構成する外壁面部４５と、壁面部４４と外壁面部４５とを繋ぎ本体ユニット２のメインフレーム２７の天井と同一面で水平方向に延出するように形成された天面部４２と、同様に壁面部４４と外壁面部４５とを繋ぎ底板２９と同一面で水平方向に延出するように形成された底面部４３と、壁面部４４と外壁面部４５の内側を繋ぐ内壁面部４６と、内壁面部４６の下端４６ａと前記底面部４３の前端４３ａを繋いで形成されてファンユニット５０の回動を規制するためのストッパ面４３１を備え、壁面部４４と外壁面部４５と内壁面部４６によりできる空間がファンユニット取付部４７となり、ファンユニット５０は、後方部分が側面カバーの天面部４２と外壁面部４５と内壁面部４６で覆われる。

＜ファンユニット＞
ファンユニット５０、５１は、本体ユニット２の右側面の側面カバー４０に取り付けられるファンユニット５０と、本体ユニット２の左側面の側面カバー４１に取り付けられるファンユニット５１の一対のファンユニット５０、５１で構成される。ファンユニット５０とファンユニット５１は対称形であるため、ここではファンユニット５０を説明する。
ファンユニット５０は図３に示すように本体ユニット２に対して回動自在に本体ユニット２の側面カバー４０の壁面部４４に支持される。ここではファンユニット５０は側面カバー４０の壁面部４４に交差し、後述する第２ファンモータ６１の駆動軸６１ａ線上に合わせた仮想の回転軸回りで図４に示すように水平状態から下方へ回動可能となる。本実施例においてファンユニット５０の仮想の回転軸は水平軸線５２とする。

ファンユニット５０の外郭は、図３と図５に示すように側面カバー４０に収容された際に外壁面部４５側を形成する第１ファンケース５４と壁面部４４側を形成する第２ファンケース５５の組合せでなるファンケース５３と、第２ファンケース５５を回動自在に支持して後述する第２ファンモータ６１を固定して側面カバー４０の壁面部４４にネジで固定されるモータ取付板５６と、第１ファンケース５４の右側面、つまりファンユニット５０が本体ユニット２に取り付けられた面とは逆側になる面に設けられた補助吸込口５７と、第１ファンケース５４と第２ファンケース５５の前面の合わせ面に設けられた補助吹出口５９を構成する補助吹出口カバー６０と補助吹出口５９内に設けられた補助風向板７８で形成される。
ファンユニット５０の外郭の形状は、空気調和機１の運転停止状態の時に本体ユニット２と一体に見えるように、図１と図６に示すように吸込グリル３１と補助吹出口カバー６０の前面を同一面となる位置に配置し、第１ファンケース５４の天面はメインフレーム２７と同一面となる位置に配置し、第１ファンケース５４の底面部５４１は風向板２８と同一面となる位置に配置し、背面側から前方に向かい徐々に細くなる略台形形状となる。
この状態でファンユニット５０の後方は側面カバー４０の天面部４２と外壁面部４５と内壁面部４６とで覆われている。
側面カバー４０の天面部４２は、本体ユニット２のメインフレーム２７の天面と同じ奥行を有して、外壁面部４５に繋がる。外壁面部４５は天面部４２の前端４２ａから背面側に傾斜する仮想直線４８を設ける。仮想直線４８は底面部４３の前端４３ａと連結する。また、外壁面部４５の仮想直線４８上の一部は後述する補助吸込口部８１の円盤状の凸面に合わせて半円形４９ａに切り取られ仮想直線４８と半円形４９ａとを繋いで前面端部４９とする。これにより、ファンユニット５０は空気調和機１の運転停止状態の時には前方と補助吸込口５７だけが視認される。また、ファンユニット５０の補助吸込口部８１側の面と側面カバー４０の前面端部４９の隙間は補助吸込口部８１の円盤状の凸面で塞がれて、空調室の在室者からは視認されない。
尚、図６において水平軸線５２の位置、即ち後述する第２ファンモータ６１の駆動軸６１ａの位置は、後述する第２送風ファン３６および第２送風ファン３６の送風路７０が形成でき、ファンユニット５０が側面カバー４０のファンユニット取付部４７の内部で回転できる位置とする。

ファンケース５３の内部には、図５に示すように、モータ取付板５６と第２ファンモータ６１とモータケース６２と第２送風ファン６３とファンケーシング６４が水平軸線５２上に重なって構成される。

＜第２ファンモータ＞
第２ファンモータ６１はモータ取付板５６を介して側面カバー４０の壁面部４４に固定される。第２ファンモータ６１から駆動軸６１ａが突出し、駆動軸６１ａの軸心が水平軸線５２と同一線となる。駆動軸６１ａは第２送風ファン６３に接続され、第２送風ファン６３を回転させる。

＜モータケース＞
モータケース６２は、難燃樹脂材により円盤型の皿部６２ａとドーム状の突出部６２ｂで形成され、突出部６２ｂ内には第２ファンモータ６１が収容される。第２ファンモータ６１の駆動軸６１ａはモータケース６２を貫通してファンケーシング側に突き出る。
皿部６２ａの第２ファンモータ６１側の面には、図７に示すように水平軸線５２回りで中心角７２度の間隔で等間隔に配置された複数のローラー６５を備える。ローラー６５はローラー軸心６５ａとローラー軸心６５ａの周囲を回転する円柱体６５ｂからなる。ローラー軸心６５ａはモータケース６２に固定され、円柱体６５ｂの回転によりファンユニット５０が回動可能となる。

＜第２送風ファン＞
第２送風ファン６３は、円柱状の周囲に羽根を備え中央部がドーム状でありドーム内にモータケース６２を当接する所謂シロッコファンが用いられる。第２送風ファン６３は第２ファンモータ６１の駆動により、図４のように時計軸回りに回転し、室内空気Ｓを補助吸込口５７から吸い込み補助吹出口５９から吹き出す。

＜ファンケーシング＞
ファンケーシング６４は、図５に示すように第１ファンケーシング６６と第２ファンケーシング６７を合わせて構成され第２送風ファン６３の送風路７０を形成する。

＜第１ファンケーシング＞
第１ファンケーシング６６は、第１ファンケース５４に固定する取付部６８と、モータケース６２を嵌入し水平線軸５２を同心とする円形で開口された開口部６９と、開口部６９の周囲から立設される第２送風ファン６３の周囲を囲む送風壁７１とからなる。
また、図７に示すように開口部６９のモータケース６２側の面には円筒部７２が立ちあがる。この円筒部７２にはモータケース６２に備えられた複数のローラー６５が内接する。
円筒部７２の円周の約１／４の部分にはラック７３が形成される。ラック７３は水平軸線５２に沿った方向にローラー６５からずれた位置で円筒部７２上に配置されて水平軸線５２に同心に延びる。ラック７３には駆動ギア７４が噛み合う。駆動ギア７４はモータ取付板５６に水平軸線５２に平行に駆動軸を備えた駆動モータ７５に接続され、駆動モータ７５の回転に合わせた駆動ギア７４の回転に応じて水平軸線５２回りで円筒部７２が回転し、円筒部７２の回転を複数のローラー６５が補助することで、ファンユニット５０が回動することができる。
送風壁７１は、図８（Ａ）に示すように第２送風ファン６３の回転方向で、吸い込まれた室内空気Ｓが壁に沿って流れるように徐々に広がる。

＜第２ファンケーシング＞
図５に示す第２ファンケーシング６７は第１ファンケーシング６６の送風壁７１を覆い内部に第２送風ファン６３を収容する蓋の役割を成し、補助吸込口５７に重なる開口部６７ａとフィルタ９０のガイド部６７ｂを備え、第１ファンケーシング６６と係合して送風路７０を形成する。

第２ファンモータ６１の駆動により第２送風ファン６３が回転すると、補助吸込口５７から室内空気Ｓは取り込まれる。第２送風ファン６３は全周にわたって遠心方向に室内空気Ｓを押し出す。こうして押し出された室内空気Ｓは送風路７０を伝って補助吹出口５９から吹き出される。

第１ファンケース５４と第２ファンケース５５はファンケーシング６４を覆うように連結される。第２ファンケーシング６７の開口部６７ａは第１ファンケース５４の補助吸込口５７に重なる。ファンケーシング６４の送風路７０には補助吹出口カバー６０が取り付けられる。
側面カバー４０の壁面部４４に固定されているモータ取付板５６には、駆動モータ７５、モータケース６２および第２ファンモータ６１が取り付けられ、モータケース６２に対してファンケーシング６４が水平軸線５２回りで回動可能に保持されている。これによりファンユニット５０は補助吸込口５７から室内空気Ｓを吸い込むとともに、ファンユニット５０自体も回動することが可能となる。

＜ファンユニットの回動＞
次にファンユニット５０の回動について説明する。ファンユニット５０は図８（Ａ）の本体ユニット２と前面が同一面の水平状態から、図８（Ｂ）の水平線軸５２を中心に前面が下方に最大６０度まで回動することができる。尚、ここでは以下図８（Ａ）から図８（Ｂ）へ前面が下方へ傾斜することを下流とし、逆に前面が上方へ戻ることを上流として説明する。
図７に示す上述した駆動モータ７５の回転によって駆動ギア７４が回転してラック７３を動かし、ラック７３が固定されている第１ファンケーシング６６を回転させ、第１ファンケーシング６６が固定されている第１ファンケース５４を回動させることでファンユニット５０が回動する。ラック７３は水平線軸５２を中心にした円弧上に設けられていることで、ファンユニット５０は第２ファンモータ６１を中心に回動しているように視認される。
水平状態において第１ファンケース５４は側面カバー４０の天面部４２の前端４２ａと近接する。尚、近接する位置を点Ｔ１とする。これにより水平状態では第１ファンケース５４と側面カバー４０の天面部４２の前端４２ａとの隙間は視認されずに側面カバー４０の内部は在室者からは見えない。
第１ファンケース５４は水平軸線５２から点Ｔ１を結ぶ半径Ｄ１でなる円周Ｅ１に合わせて後方上部５４ａの形状を形成する。円周Ｅ１に合わせて形成される形状は少なくとも点Ｔ１から後方へ向かい円周Ｅ１上で６０度以上の範囲Ｋ１までを形成する。
ファンユニット５０が下流へ回動すると、図８（Ｂ）に示すように点Ｔ１は下流へ移動し、角度Ｋ１の範囲が側面カバー４０の中から表れる。範囲Ｋ１が下流へ移動しても、第１ファンケース５４と側面カバー４０の天面部４２の前端４２ａとの隙間の間隔は変わらずに側面カバー４０の内部は在室者からは見えない。

水平状態において第１ファンケース５４は底面部５４１が本体ユニット２の底板２９と同一面となるように形成されている。そして、第１ファンケース５４の回動により側面カバー４０の内壁面部４６と近接する面を回転軸５２を中心とした半径Ｄ２による第１円周面５４２で形成し、底面部５４１と第１円周面５４２が交わる稜線上に角部５４３を設ける。
図９（Ａ）は図８（Ａ）のＸ部を拡大した図である。側面カバー４０の内壁面部４６は、第１ファンケース５４の第１円周面５４２と近接する回転軸５２を中心とした第２円周面４６１で形成するとともに、ストッパ面４３１に連なるストッパ面４３１の近傍は第２円周面４６１よりも曲率半径が大きい円弧面４６２で形成する。これは、ストッパ面４３１の補強と、成形時に金型から側面カバー４０が抜けやすくするためである。
これにより第１ファンケース５４と側面カバー４０の間に若干の間隙部Ｈが発生する。しかし、従来例の補助筺体とは異なり、第１ファンケース５４は底面部５４１と第１円周面５４２が交わる稜線上に角部５４３を設けたことで、図９（Ａ）のように前方で下方から見上げる在室者Ｍの目線には角部５４３が間隙部Ｈの目隠しとなり、間隙部Ｈは視認されない。また、ファンユニット５０の回動に合わせ角部５４３はファンユニット取付部４７に徐々に収容されるが、その際にも図９（Ｂ）に示すように角部５４３が側面カバー４０の第２円周面４６１に接するまで間隙部Ｈは徐々に狭くなるように視認される。これにより間隙部Ｈは目立つことなく意匠性を向上させることができる。

図８（Ｂ）に示すように、ファンユニット５０が最大開度６０度まで回動した時には、第１ファンケース５４は側面カバー４０のストッパ面４３１に当接され、側面カバー４０の内部は見えなくなる。

また、上流への回転の規制は、図８（Ａ）に示す点Ｔ１から範囲Ｋ１の一方の端点Ｔ２と水平線軸５２を結ぶ線を設ける。その線に合わせて第１ファンケース５４は規制壁５４ｄと、側面カバー４０は内壁面部４６の規制壁４６ｂを設ける。互いの規制壁５４ｄと規制壁４６ｂが当接することで上流への回転を規制することができる。

次にファンユニット５０、５１の効果を説明する。室内機１が運転を開始すると、図４に示すように、上風向板２８ａと下風向板２８ｂが回動し、冷媒と熱交換して冷気または暖気となった空気を空調室に吹き出すとともに、ファンユニット５０、５１が水平線軸５２回りで回動する。その際に補助吹出口５９も上下に変位して補助吹出口５９から吹き出される気流の向きは変更されることができる。補助吹出口５９には補助風向板用モータ７７で変位する補助風向板７８が取り付けられる。補助風向板７８は、補助吹出口５９から吹出される気流の向きを、水平方向に偏向させることができる。
たとえば冷房運転が設定されると、図１０（Ａ）に示すように本体ユニット２から熱交換されて風向板２８で水平方向に吹き出された冷気９５は、室内空気よりも重いため徐々に下降する。その場合にファンユニット５０、５１を吹出口２５よりも下方に向けて補助吸込口５７から室内空気Ｓを吸い込み、補助吹出口５９から下方に向けて吹き出す。室内空気Ｓの流れにより、冷気９５はすぐに下降せずに空調室に広く吹きわたるとともに、在室者Ｍには直接冷気が当たらないことで心地よい涼感を与えることができる。
また、暖房運転が設定されると、図１０（Ｂ）に示すように本体ユニット２から熱交換されて風向板２８で下方方向に吹き出された暖気９６は、室内空気よりも軽いため徐々に上昇する。その場合にファンユニット５０、５１を吹出口２５よりも上方に向けて補助吸込口５７から室内空気Ｓを吸い込み、補助吹出口５９から上方に向けて吹き出す。室内空気Ｓの流れにより、暖気９６はすぐに上昇せずに空調室に広く吹きわたるとともに、在室者Ｍには足元が温まり心地よい暖感を得ることができる。

１：空気調和機（室内機）、２：本体ユニット、３０：前面パネル、４０、４１：側面カバー、４２：天面部、４３：底面部、４３１：ストッパ面、４４：壁面部、４５：外壁面部、４６：内壁面部、４６１：第２円周面、４６２：円弧面、５０、５１：ファンユニット、５２：水平線軸、５４：第１ファンケース、５４１：底面部、５４２：第１円周面、５４３：角部、５７：補助吸込口、５９：補助吹出口、６３：第２送風ファン、７０：送風路、９０：ファンユニット用フィルタ

Claims

矩形状をした本体ユニットと、前記本体ユニットの左右両側の少なくとも一方に固定される側面カバーと、前記側面カバーに取り付けられ前記側面カバーの側面に交差する仮想の回転軸回りで水平状態から下方へ回動可能なファンユニットとからなる空気調和機であって、
前記側面カバーは、前記本体ユニットの側面を塞ぐ壁面部と、前記空気調和機の外壁を構成する外壁面部と、前記壁面部と前記外壁面部とを繋ぐ天面部および底面部と、前記壁面部と前記外壁面部の内側を繋ぐ内壁面部と、前記内壁面部の下端と前記底面部の前端を繋いで形成されて前記ファンユニットの回動を規制するためのストッパ面を備え
前記ファンユニットは、後方部分が前記側面カバーの前記天面部と前記外壁面部と前記内壁面部で覆われ、
前記ファンユニットの底面部は、前記ファンユニットが水平状態の時に前記本体ユニット底面と同一面となるように形成されるとともに、前記側面カバーの前記内壁面部と近接する面を前記回転軸を中心とした第１円周面で形成し、前記ファンユニットの前記底面部と前記第１円周面が交わる稜線上に角部を設け、
前記側面カバーの前記内壁面部は、前記ファンユニットの前記第１円周面と近接する面を前記回転軸を中心とした第２円周面で形成するとともに、前記ストッパ面近傍は前記第２円周面よりも曲率半径が大きい円弧面で形成することを特徴とする空気調和機。