JP6150201B2 - 空気調和機 - Google Patents

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本発明は、室内の空調を行うための空気調和機に関し、特に空気調和機における吹出口の結露防止に関する。
一般家庭で使用される空気調和機においては、通常、室内への騒音及び振動を抑制するために、コンプレッサ等の大きな騒音源、振動源となるものを室外機に配設し、騒音及び振動の少ないファンや熱交換器等を室内機に配設したセパレータ型が用いられている。このように構成された室内機は、室内の壁面等に設置されて、室内が所望の温度となるよう空調動作が行われる。室外機と室内機は、冷媒配管と制御用配線で互いに機械的及び電気的に接続されており、互いに協働して空調動作を行っている。
空気調和機の室内機には、温度調節された空気を室内に吹き出すための吹出口が設けられており、その吹出口には吹き出される空気の向きを変更するための風向変更手段が設けられている。風向変更手段としては、室内における所望の領域に向かって吹出口から吹き出された空気を送り出すために、吹出口から吹き出される空気の流れを上下方向に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の流れを左右方向に変更する左右風向変更羽根とで構成された風向変更羽根が用いられている。
従来の空気調和機における上下風向変更羽根としては、例えば、空気調和機の運転時には吹出口から突出して、吹出口から吹き出される空気の流れ方向を変更するとともに、空気調和機の停止時には吹出口に収納されるよう構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特許4110863号公報
空気調和機の室内機において、熱交換された空気は空気を送り出すためのファンの下流側に設けられたリアガイダに沿って流れて、リアガイダの下流に回動可能に設けられた上下風向変更羽根により吹出口から吹き出される構成である。上下風向変更羽根は、室内に吹き出すための吹出口を開閉するとともに、空気の吹き出し方向を大きく上下に変更する機能を有する。
上記のように構成された従来の空気調和機においては、上下風向変更羽根がリアガイダ下流に回動可能に設けられているため、冷房運転時にリアガイダに沿って流れてきた空気が、リアガイダと上下風向変更羽根との間の隙間に流れ込み、その隙間に流れ込んだ冷気により空気調和機の下面ならびに上下風向変更羽根の下面が冷却され、当該被冷却面に湿り気をもった空気が接触することにより吹出口近傍に結露を生じさせ、この状態が持続すると結露水が滴下するという問題を有していた。
本発明においては、前記のように従来の空気調和機において問題となっている冷房運転時におけるリアガイダと上下風向変更羽根との間の隙間に空気が流れ込むことを抑制し、吹出口近傍の結露の発生を抑制させることができる信頼性の高い空気調和機の提供を目的とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機においては、
空気の取入口と吹出口を有し、外観を構成する本体、
前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器、
前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファン、
前記ファンの下流に配置されて熱交換された空気の流れを前記吹出口へ案内する案内面を有するリアガイダ、及び
前記リアガイダの前記案内面の最下流端に所定の隙間を有して回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた気流の方向を案内する吹出面を有する羽根、
を備え、
前記リアガイダの前記案内面から前記羽根の吹出面へ流れる風路の風路抵抗が最小となる最大風量形成状態において、前記リアガイダの前記案内面の下流部分と前記羽根の前記吹出面とが第1の段差を有して配設される。
本発明によれば、リアガイダに沿って流れてきた空気が、リアガイダと上下風向変更羽根との間の隙間に流れ込むのを抑制し、吹出口近傍における冷房運転時の結露の発生を抑制させることができる信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
図1は本発明に係る実施の形態1の空気調和機における室内機の概略構成を示す縦断面図である。 図2は実施の形態1の空気調和機における空調運転時の状態を示す縦断面図である。 図3は実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根の動作例を示す縦断面図である。 図4は実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根の動作例を示す縦断面図である。 図5は実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根の動作例を示す縦断面図である。 図6は一般的な空気調和機の構成を拡大して示す縦断面図である。 図7は実施の形態1の空気調和機における結露防止機構を拡大して示す縦断面図である。 図8は実施の形態2の空気調和機における空調運転時の動作例を拡大して示す縦断面図である。 図9は実施の形態2の空気調和機における上下風向変更羽根が本体に回動可能に保持された状態を示す縦断面図である。 図10は実施の形態2の空気調和機における露を保持するための溝を示す縦断面図である。
本発明に係る第1の態様の空気調和機は、
空気の取入口と吹出口を有し、外観を構成する本体、
前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器、
前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファン、
前記ファンの下流に配置されて熱交換された空気の流れを前記吹出口へ案内する案内面を有するリアガイダ、及び
前記リアガイダの前記案内面の最下流端に所定の隙間を有して回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた気流の方向を案内する吹出面を有する羽根、
を備え、
前記リアガイダの前記案内面から前記羽根の吹出面へ流れる風路の風路抵抗が最小となる最大風量形成状態において、前記リアガイダの前記案内面の下流部分と前記羽根の前記吹出面とが第1の段差を有して配設される。このように構成された本発明に係る第1の態様の空気調和機では、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出された空気が、羽根とリアガイダとの隙間に入り込むことがなくなる。したがって、冷房運転時において、送風効率を低下させることなく、リアガイダと羽根との間の隙間への空気の流入を抑制することが可能であり、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第2の態様の空気調和機において、前記の第1の態様における前記リアガイダの前記案内面の前記最下流端は、前記羽根の円弧部終端より前記吹出口側に位置する。このように構成された本発明に係る第2の態様の空気調和機では、リアガイダの案内面の下流部分から吹き出された空気が、リアガイダと羽根との間の隙間に入り込むのを確実に防止して、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第3の態様の空気調和機において、前記の第1の態様又は前記の第2の態様における前記リアガイダの前記案内面の前記下流部分は、前記羽根の前記吹出面から吹き出される気流の方向である第1の吹き出し方向より上向きの傾斜面を有する。このように構成された本発明に係る第3の態様の空気調和機では、リアガイダの案内面の下流部分から吹き出された空気が、第1の吹き出し方向より上方向に流れることによって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することをさらに抑制でき、冷房運転時の結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第4の態様の空気調和機において、前記の第1の態様から前記の第3の態様のいずれかにおける前記リアガイダは、前記案内面の最下流端近傍に第2の段差を有し、前記第2の段差より上流側に形成される第1の段差吹出面によって案内される第2の吹き出し方向の気流が前記リアガイダと前記羽根との間の隙間より上方を流れるよう構成されている。このように構成された本発明に係る第4の態様の空気調和機においては、リアガイダの案内面の最下流端近傍に設けられた第2の段差より上流側に形成された第1の段差吹出面によって、第1の段差吹出面から吹き出された空気が、羽根とリアガイダとの隙間より上方を流れる。したがって、冷房運転時において、送風効率を低下させることなく、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することを抑制でき、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第5の態様の空気調和機は、前記の第4の態様における前記第1の段差吹出面は、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線に形成されている。このように構成された本発明に係る第5の態様の空気調和機においては、第1の段差吹出面から吹き出された空気をより簡単にリアガイダと羽根との間の隙間より上方に流すことができる。したがって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が入り込むことをより簡単に抑制でき、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第6の態様の空気調和機において、前記の第4の態様又は前記の第5の態様における前記リアガイダは、前記第2の段差より下流側に第2の段差吹出面を有し、前記第2の段差吹出面によって案内される第3の吹き出し方向の気流が前記リアガイダと前記羽根との間の隙間より上方を流れるよう構成されている。このように構成された本発明に係る第6の態様の空気調和機においては、第2の段差吹出面によって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することをさらに抑制でき、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。
本発明に係る第7の態様の空気調和機において、前記の第6の態様における前記第2の段差吹出面は、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線に形成されている。このように構成された本発明に係る第7の態様の空気調和機においては、第2の段差吹出面から吹き出された空気をより簡単にリアガイダと羽根との間の隙間より上方向に流すことができる。したがって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することをより簡単に抑制でき、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。
本発明に係る第8の態様の空気調和機において、前記の第6の態様又は前記の第7の態様における前記第2の段差吹出面は、前記第2の段差吹出面によって気流を案内する前記第3の吹き出し方向が前記第1の段差吹出面によって気流を案内する前記第2の吹き出し方向より上方向を向くよう形成されている。このように構成された本発明に係る第8の態様の空気調和機においては、第2の段差吹出面からの吹き出し方向をさらに上方向にすることによって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することを防止し、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。
本発明に係る第9の態様の空気調和機では、前記の第1の態様から前記の第8の態様のいずれかにおいて、前記羽根は、回動可能な羽根回動軸を収納する羽根回動部を有し、
前記本体は、前記羽根の前記羽根回動軸を回動可能に保持する羽根保持部と、前記羽根回動部に対向する部分に本体軸受部を有し、
前記羽根回動軸と前記羽根保持部は、異なる材料で形成され、
前記羽根回動部と前記本体軸受部は、異なる材料で形成されている。このように構成された本発明に係る第9の態様の空気調和機においては、羽根回動軸と羽根保持部との摩擦抵抗を減らすことができる。そのため、羽根回動軸の回動時において、羽根回動軸と羽根保持部との摩擦によって発生する音を低減することができる。また、上記のような材料を用いることにより、加工精度のばらつきにより、羽根回動部と本体軸受部 が接触する場合においても摩擦によって発生する音を低減することができる。その結果、羽根回動部とリアガイダとの間の隙間を小さくすることが可能となり、隙間への空気の流入を抑制するシール性を向上させることができる。
本発明に係る第10の態様の空気調和機では、前記の第1の態様から前記の第9の態様のいずれかにおいて、前記リアガイダと前記羽根との間の前記隙間を形成する対向面に露を保持するための溝を有する。このように構成された本発明に係る第10の態様の空気調和機においては、吹出口近傍で結露が生じた場合、露を保持するための溝で結露水を保持し、結露水が滴下することを防止できる。
以下、本発明の空気調和機に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。なお、以下の実施の形態の空気調和機においては、具体的な構成について説明するが、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が適用された各種空気調和機を含むものである。
(実施の形態1)
実施の形態1の空気調和機は、室内機と室外機が冷媒配管及び制御配線等により互いに接続された、所謂セパレート型の空気調和機である。室内機と室外機によりヒートポンプが構成されており、室外機にはコンプレッサが設けられている。実施の形態1の空気調和機における室内機は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。
図1は、本発明に係る実施の形態1の空気調和機における室内機の概略構成を示す縦断面図である。図1は実施の形態1の空気調和機における空調運転停止時の状態を示している。
図1に示すように、室内機1は、空気の取入口となる前面開口部2aと上面開口部2b、および熱交換された空気を吹き出す吹出口2cとを有する本体2、及び本体2の前面開口部2aを開閉する可動式の前面パネル3を備えている。本体2の内部には、室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ4と、取り入れた室内空気を熱交換する熱交換器5と、前面開口部2a及び上面開口部2bからフィルタ4を通して取り入れた室内空気を熱交換器5で熱交換して吹出口2cから室内に吹き出すための気流を発生させる貫流ファンであるファン6と、が設けられている。また、室内機1の本体2において、ファン6の下流側から吹出口2cの上流側に至る通風路10は、ファン6の下流側に配置されて空気の流れを案内するリアガイダ7と、このリアガイダ7に対向して配置されたスタビライザ11と、本体2の両側壁(図示せず)とで形成されている。
実施の形態1の空気調和機において熱交換した空気を室内に吹き出すための吹出口2cには、当該吹出口2cを開閉するとともに、空気の吹き出し方向を上下方向に変更することができる上下風向変更手段である上下風向変更羽根8が設けられている。さらに、吹出口2cの内部には空気の吹き出し方向を左右に変更することができる左右風向変更手段である左右風向変更羽根9が設けられている。
図1に示す空調運転停止時の状態においては、前面パネル3が本体2に密着して前面開口部2aを閉じるように構成されており、上下風向変更羽根8が吹出口2cの内部に収納されて吹出口2cを閉鎖するよう構成されている。
図2は、実施の形態1の空気調和機における空調運転時の状態を示す縦断面図である。図2に示すように、前面パネル3は、本体2から離れる方向に所定距離だけ移動して前面開口部2aを開放するように構成されている。
上下風向変更羽根8は、第1の羽根の一例である下羽根8aと、この下羽根8aの上方に設けられた第2の羽根の一例である上羽根8bと、を備えている。上下風向変更羽根8は、下羽根8aと上羽根8bとが協働して、吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向を制御している。下羽根8aは、上流部の回動部分の回動動作により、所定角度だけ回動するよう構成されている。上羽根8bは、例えば制御によって下羽根8aと略平行に保持された状態で回動して下羽根8aに対して近接・離間動作する構成を有している。
なお、上下風向変更羽根8における上羽根8bには、第3の羽根の一例であるガイドミニ羽根8cが設けられている。ガイドミニ羽根8cは、下羽根8aと上羽根8bにより形成される主流に対して保護する気流を発生させる機能を有している。このように、上羽根8bの上面にガイドミニ羽根8cを設けることにより、主流に対する周りの空気の混合を防止し、主流における流れの減衰が抑制されている。
左右風向変更羽根9は、複数枚の羽根で構成されており、吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向を左右方向に変更するよう制御されている。
空気調和機が空調運転を開始すると、前面パネル3が本体2から所定距離だけ離れる離動作を行い前面開口部2aが開放されるとともに、上下風向変更羽根8が開動作を行い吹出口2cが開放される。このように前面開口部2aおよび吹出口2cが開放された状態でファン6が駆動されて、室内空気が前面開口部2a及び上面開口部2bを通して室内機1の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、フィルタ4を通り、熱交換器5において熱交換されて、ファン6に吸い込まれる。ファン6に吸い込まれた熱交換された空気は、ファン6の下流側に形成された通風路10を通り、吹出口2cより吹き出される。
ファン6からの空気が通風路10を通過するとき、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7およびスタビライザ11によりファン6からの空気が案内されて、吹出口2cから吹き出される。貫流ファンであるファン6からの空気は、ファン6の外側外周に設けられたリアガイダ7に沿って流れて、吹出口2cから吹き出される。
吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向は、上下風向変更羽根8及び左右風向変更羽根9により制御されている。上下風向変更羽根8及び左右風向変更羽根9の角度調整等の動作は、当該空気調和機を制御する制御装置(図示省略)により制御されている。
[上下風向変更羽根の動作]
図3から図5は、実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根8の動作例を示しており、主流を形成する下羽根8aと上羽根8bとの回動動作を示す縦断面図である。下羽根8aは、下羽根8aを回動する下羽根回動部8abとリアガイダ7の案内面7aからの空気を所望の方向に案内する吹出面8aaを有する羽根部8adを備える。下羽根回動部8abは、下羽根回動軸8acを収納するよう構成されており、下羽根回動部8abにおける本体2と対向する部分は、下羽根回動軸8acに直交する断面形状が当該下羽根回動軸8acを中心とする円弧状の外観を有している。上下風向変更羽根8は、下羽根8aにおける下羽根回動軸8acの回動により、下羽根8aとともに上羽根8bが連動して回動する構成である。実施の形態1の空気調和機における上下風向変更羽根8は、リアガイダ7の最下流端7cの吹出口2cに設けられ、吹出口2cからの空気に対して高い整流効果を発揮するディフューザとしての機能を有すると共に、上下方向の風向を制御する機能を兼ね備えている。
図3は、実施の形態1の空気調和機におけるリアガイダ7から下羽根8aに至る風路の抵抗が最小の時の動作例である。以下の説明において、図3に示す下羽根8aの位置を最大風量形成位置と称し、この下羽根8aが最大風量形成位置に配置された状態を最大風量形成状態と称する。図3に示す最大風量形成位置においては、吹出口2cからの空気が斜め下方向に吹き出されている。このときの上下風向変更羽根8の下羽根8aがディフューザとしての機能を最大に発揮している。
図4は、実施の形態1の空気調和機の冷房運転時における動作例である。下羽根8aが、前述の最大風量形成状態より上向きに配置された動作例であり、吹出口2cからの空気の吹き出し方向が、略水平方向である。
図5は、実施の形態1の空気調和機の通常の暖房運転時における動作例である。下羽根8aが、前述の最大風量形成状態より下向きに配置されており、吹出口2cからの空気の吹き出し方向が、略下向き方向である。
実施の形態1の空気調和機においては、冷房運転時におけるリアガイダ7と上下風向変更羽根8との間に空気(冷気)が入り込むことを抑制するように、リアガイダ7の案内面7aの下流部分と上下風向変更羽根8の吹出面8aaとが第1の段差70を有して配設される。実施の形態1の空気調和機は、第1の段差70により、リアガイダ7の案内面7aから流れてきた空気がリアガイダ7と上下風向変更羽根8との間の隙間12に流れ込むことを防止する構成を有している。
次に、実施の形態1において、リアガイダ7から上下風向変更羽根8に流れ、吹出口2cから吹き出される気流について理解しやすいように一般的な空気調和機の構成を用いて説明する。
図6は、一般的な空気調和機におけるリアガイダ107と上下風向変更羽根108を拡大して示す縦断面図である。図6に示す空気調和機は、リアガイダ107から上下風向変更羽根108への風路(通風)抵抗を最小にするために、上下風向変更羽根108を最大風量形成位置に配置した時の動作例を示している。図6に示す最大風量形成状態においては、リアガイダ107における風路の底面となる案内面107aの下流部分と、上下風向変更羽根108における風路の底面となる吹出面108aaが実質的に同一平面上に配置されている。なお、ここではリアガイダ107における案内面107aの下流部分と上下風向変更羽根108の吹出面108aaはそれぞれ平面とする。上下風向変更羽根108の吹出面108aaは、図6に示す上下風向変更羽根108における上向き面であり、吹出口102cから吹き出される空気の主流を案内する面である。ここで、図6に示すように、リアガイダ107から上下風向変更羽根108を通って吹出口102cより吹き出される風路抵抗が最小の時におけるリアガイダ107の案内面107aと、上下風向変更羽根108の吹出面108aaとによって形成される風路による吹き出し方向、即ち上下風向変更羽根108の吹出面108aaを流れる気流の方向を第1の吹き出し方向Gとする。
図6のように構成された一般的な空気調和機では、冷房運転時においてリアガイダ107の最下流端107cから吹き出された空気が、上下風向変更羽根108との間の隙間112に流入し、吹出口近傍において結露が発生するという課題を有している。本発明に係る実施の形態1の空気調和機は、上記課題を解決するものであり、以下、実施の形態1の空気調和機における結露防止機構について詳細に説明する。
本発明の実施の形態1の空気調和機における結露防止機構について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態1の空気調和機における結露防止機構である第1の段差70近傍を拡大して示す縦断面図である。図7に示す空気調和機は、最大風量形成状態である、リアガイダ7から上下風向変更羽根8への通風抵抗が最小の時の動作例を示している。
図7に示すように、実施の形態1の空気調和機は、結露防止機構としてリアガイダ7の案内面7aの下流部分と下羽根8aの吹出面8aaとが第1の段差70を有するように配設されている。リアガイダ7の案内面7aの下流部分とは、最大風量形成状態において、下羽根8aの吹出面8aaと平行であるリアガイダ7の案内面7aの部分であって、リアガイダ7の案内面7aの最下流端7cを終端とする部分を意味する。第1の段差70は、最大風量形成状態において、リアガイダ7の案内面7aの最下流端7cが下羽根8aの円弧部終端8aeより吹出口2c側に位置させることによって形成される。即ち、実施の形態1の空気調和機は、図6に示した一般的な空気調和機における最大風量形成状態と比べて、図7に示すリアガイダ7の案内面7aの最下流端7cの位置が、より吹出口2c側(気流の方向)になっている。下羽根8aの円弧部終端8aeとは、下羽根8aにおける下羽根回動部8abの上面(図7の上側の面)と羽根部8adにおける吹出面8aaとの接続端である。このように構成することによって、実施の形態1の空気調和機は、最大風量形成状態において、リアガイダ7の案内面7aの下流部分を上流側、下羽根8aの吹出面8aaを下流側とする第1の段差70を有している。
以上のように、実施の形態1の空気調和機においては、リアガイダ7の案内面7aの下流部分と下羽根8aの吹出面8aaとが第1の段差70を有して配設されている。このように、実施の形態1の空気調和機は、リアガイダ7の案内面7aの下流部分に沿って流れる気流が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に入り込まずに下羽根8aの吹出面8aaへ流れる構成となっている。即ち、実施の形態1の空気調和機は、第1の段差70によってリアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12への空気の流入を抑制する構成となっている。
第1の段差70の高さ、即ちリアガイダ7の案内面7aの下流部分と下羽根8aの吹出面8aaとの高低差は、例えば、0.5mm〜1mmの範囲であるのが好ましい。ここで、高低差とは、図7に示すところのリアガイダ7の案内面7aの下流部分と下羽根8aの吹出面8aaの同図紙面上でのそれぞれに直交する方向の距離を意味する。第1の段差70の高さが0.5mmより小さい場合には、図3及び図4に示すような冷房運転時において、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に流入することを抑制できず、結露を防止することが困難である。一方、第1の段差70の高さが1mmより大きい場合には、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に流入することを抑制できるが、第1の段差70による通風抵抗が増大するため、送風効率が低下する。
図7に示した空気調和機は、図6に示した空気調和機と比べて、第1の段差70を有することを除いて同一の構成をしている。このため、実施の形態1の空気調和機では、第1の段差70近傍を除いて、リアガイダ7の案内面7aの下流部分に沿って流れる気流の方向は、図6に示す第1の吹き出し方向Gと同じである。また、下羽根8aの吹出面8aaから吹き出される気流の方向も第1の吹き出し方向Gと同じである。なお、実施の形態1では、最大風量形成時において、下羽根8aの吹出面8aaから吹き出される気流の方向を第1の吹き出し方向Gとする。
上記の実施の形態1の空気調和機では、最大風量形成状態の時に、リアガイダ7の案内面7aの下流部分が下羽根8aの吹出面8aaと平行である構成について説明したが、リアガイダ7の案内面7aの下流部分は、下羽根8aの吹出面8aaより上向きの傾斜面を有していてもよい。即ち、リアガイダ7の案内面7aの下流部分は、下羽根8aの吹出面8aaから吹き出される気流の方向である第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜面を有していてもよい。この傾斜面は、曲面又は平面等の任意の形状、例えば、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線又は直線の形状であってもよい。このように、リアガイダ7の案内面7aの下流部分に第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜面を設けることによって、リアガイダ7の案内面7aの下流部分に沿って吹き出される気流の方向を第1の吹き出し方向Gより上向きにすることができる。その結果、実施の形態1の空気調和機では、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aaとの間の隙間12に入り込むことをさらに抑制し、吹出口近傍での結露の発生を防止できる。
次に、実施の形態1の空気調和機における結露防止機構の作用について説明する。図7は、実施の形態1の空気調和機における空調運転時の動作例である。図7に示す動作例は、冷房運転時におけるリアガイダ7の案内面7aの下流部分から下羽根8aの吹出面8aaへの空気の流れを示している。冷房運転時において、ファン6からの空気は、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7の案内面7aに沿って流れ、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出される。リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出された空気は、下羽根8aの吹出面8aaへ流れる。実施の形態1の空気調和機では、リアガイダ7の最下流端7cが下羽根8aの円弧部終端8aeより吹出口2c側に位置するため、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出された空気が、図6に示す一般的な空気調和機のように下羽根8aの円弧部(下羽根回動部8ab)に当たって、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に入り込むことがない。その結果、実施の形態1の空気調和機では、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12への空気の流入を抑制でき、吹出口近傍の結露の発生を防止できる。
また、リアガイダ7の案内面7aの下流部分が、第1の吹き出し方向Gより上方向の傾斜面を有する場合、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出される空気の方向が第1の吹き出し方向Gより上方向となる。その結果、さらにリアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に空気が流入することを防止できる。
以上のように、実施の形態1の空気調和機は、リアガイダ7の案内面7aの下流部分と下羽根8aの吹出面8aaとの間に第1の段差70を設けた構成である。このような構成とすることで、送風効率を低下させることなく、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出された空気がリアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12へ入り込むことを抑制することができる。その結果、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る空気調和機において、第1の段差70は、送風性能を低下させることなく、冷房運転時の結露の発生を防止することができるように、例示として0.5mm〜1mmの範囲としている。しかし、送風効率を低下させても確実にリアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間へ空気が入り込むことを防止したい場合、第1の段差70の高さは、0.5mm〜1mmの範囲に限定されない。例えば、第1の段差70の高さを1mmより大きくしてもよい。このような構成とすることで、送風効率は低下するものの、リアガイダ7の案内面7aの下流部分から吹き出された空気が、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に入り込むことを確実に防止することが可能になり、冷房運転時において吹出口近傍で結露が発生することを確実に防止することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明に係る実施の形態2の空気調和機について図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態2の空気調和機における結露防止機構である第2の段差71近傍を拡大して示す縦断面図である。図8に示す空気調和機は、最大風量形成状態である、リアガイダ7から上下風向変更羽根8への通風抵抗が最小の時の動作例を示している。実施の形態2の空気調和機において、前述の実施の形態1と実質的に同一の機能、動作を示す部分には同一番号を付与し、その説明は省略する。また、実施の形態2の空気調和機における基本動作は、実施の形態1の空気調和機における基本動作と同様であるので、実施の形態2の説明においては実施の形態1と異なる点であるリアガイダ7の案内面7aの最下流端近傍に第2の段差71を設けた点について説明する。
図8に示すように、実施の形態2においては、リアガイダ7の案内面7aの最下流端近傍には、結露防止機構として第2の段差71が設けられている。第2の段差71より上流側では、第1の段差吹出面72が形成されている。第1の段差吹出面72は、最大風量形成状態において下羽根8aの吹出面8aaに沿って流れる気流の方向である第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜面が形成されている。このような構成によって、第1の段差吹出面72に沿って吹き出される空気は、第1の吹き出し方向Gより上方向を流れる。傾斜面である第1の段差吹出面72は、例えば、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線又は直線等の任意の形状で形成される。なお、リアガイダ7の案内面7aの最下流端近傍とは、リアガイダ7の案内面7aの最下流端7cから所定の距離で形成されるリアガイダ7の案内面7aの下流部分を意味する。所定の距離は、第2の段差71を設けることによって形成された第1の段差吹出面72から吹き出された空気が、少なくとも冷房運転時において下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12より上方を流れるよう設定される。
以上のように、実施の形態2の空気調和機においては、リアガイダ7の案内面7aの上流部分から流れてきた気流が第2の段差71によって形成された第1の段差吹出面72によって、第1の吹き出し方向Gより上方向へ吹き出される。なお、第1の段差吹出面72に沿って吹き出される気流の方向を第2の吹き出し方向Gと定義する。
また、実施の形態2の空気調和機は、第2の段差吹出面73が形成されている。第2の段差吹出面73とは、第2の段差71より下流側の案内面である。第2の段差吹出面73もまた、第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜面を有している。この傾斜面は、例えば、気流に沿って切断した断面形状が曲線又は直線等の任意の形状で形成される。したがって、第2の段差吹出面73に沿って案内される空気は、第1の吹き出し方向Gより上方向を向いて流れる。なお、第2の段差吹出面73に沿って流れる気流の方向を第3の吹き出し方向Gと定義する。実施の形態2においては、第1の吹き出し方向Gに対する第2の吹き出し方向G及び第3の吹き出し方向Gは、同じ方向となるよう構成されたもので説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、傾斜角度及び/又は形状が異なる構成でもよい。例えば、第2の段差吹出面73の傾斜を第1の段差吹出面72の傾斜より大きくして、第2の段差吹出面73から吹き出される気流の方向(第3の吹き出し方向G)を第1の段差吹出面72から吹き出される気流の方向(第2の吹き出し方向G)より上向きにしてもよい。第2の段差吹出面73からの吹き出し方向をさらに上向きにすることによって、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12に空気が流入することを防止し、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。また、例えば、第2の段差吹出面73の形状を曲面で形成し、第1の段差吹出面72を平面で形成してもよい。
第2の段差71の高さ、即ち第1の段差吹出面72の最先端7bと第2の段差吹出面73の最上端7dとの高低差は、例えば、0.5mm〜1mmの範囲であるのが好ましい。ここで、高低差とは、図8に示すところの第1の段差吹出面72の最先端7bと第2の段差吹出面73の最上端7dの同図紙面上での距離を意味する。第2の段差71の高さが0.5mmより小さい場合には、図3及び図4に示すような冷房運転時において、第1の段差吹出面72から吹き出される気流の方向がほぼ第1の吹き出し方向Gと変わらない。一方、第2の段差71の高さが1mmより大きい場合には、第1の段差吹出面72から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12へ流入することを抑制できるが、第2の段差71による通風抵抗が増大するため、送風効率が低下する。
次に、実施の形態2の空気調和機における結露防止機構の作用について図8を用いて説明する。冷房運転時において、ファン6からの空気は、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7の案内面7aから第1の段差吹出面72に沿って流れる。第1の段差吹出面72から吹き出された空気は、第1の吹き出し方向Gより上方向である第2の吹き出し方向Gに向かって流れ、下羽根8aの吹出面8aaを流れる。下羽根8aの吹出面8aaを流れる空気は、第1の吹き出し方向Gに向かって吹出口2cから吹き出される。このように、実施の形態1の空気調和機では、第1の段差吹出面72から吹き出された空気が、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に流入することを抑制できる。
また、第2の段差吹出面73から吹き出される空気は、第3の吹き出し方向Gに向かって流れ、第1の吹き出し方向Gより上方向を向いて流れる。したがって、実施の形態2の空気調和機では、第2の段差吹出面73によって、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に空気が流入することをさらに抑制できる。
このように、実施の形態2の空気調和機は、第2の段差71を設けた構成にすることで、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12へ空気が流入することをさらに抑制でき、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
図9は、実施の形態2における上下風向変更羽根8が本体2に回動可能に保持された状態であり、本体2に固定された下羽根保持部14が上下風向変更羽根8に配設された構成を示す縦断面図である。下羽根保持部14は、リアガイダ7の案内面7aから下羽根8aの吹出面8aaを通って吹出口2cから吹き出される気流の方向に影響を与えないよう、例えば、薄い板状をしており、上下風向変更羽根8における下羽根8aの両端等に設けられている。なお、図9において本体2に対応するリアガイダ7等の部分は、下羽根8aに対応する部分であって、下羽根保持部14が配設される部分には対応していないため、一点鎖線で示している。
図9に示すように、上下風向変更羽根8の下羽根8aには、下羽根回動軸8acを有しており、下羽根回動軸8acは、本体2に固定された下羽根保持部14によって回動可能に保持されている。下羽根8aは、下羽根回動軸8acを収納する下羽根回動部8abと、吹出面8aaを有する羽根部8adとにより構成されており、下羽根回動部8abにおける本体2と対向する部分は、下羽根回動軸8acに直交する断面形状が当該下羽根回動軸8acを中心とする円弧状の外観を有している。本体2における下羽根回動部8abに対向する部分である本体軸受部13は、下羽根回動軸8acに直交する断面形状が当該下羽根回動軸8acを中心とする円弧状に形成されている。即ち、本体軸受部13は、くぼみ形状を有しており、そのくぼみ内に下羽根回動部8abの一部が所定の隙間を有して配置されている。
実施の形態2の空気調和機では、下羽根回動軸8acと下羽根保持部14とが異なる材料で形成されており、下羽根回動部8abと本体軸受部13とが、異なる材料で形成されている。異なる材料とは、例えば、硬度及び/又は密度が異なる材料である。例えば、下羽根回動軸8acと下羽根回動部8abは、ABS樹脂、シンジオタクチックポリスチレン等の材料で形成し、下羽根保持部14と本体軸受部13は、ポリアセタール、ポリアミド等の材料で形成されている。このような構成とすることで、下羽根回動軸8acと下羽根保持部14との摩擦抵抗を減らすことができる。そのため、下羽根回動軸8acの回動時に下羽根回動軸8acと下羽根保持部14との摩擦によって発生する音を低減することができる。また、上記のような材料を用いることにより、加工精度のばらつきにより、羽根回動部8abと本体軸受部13が接触する場合においても摩擦によって発生する音を低減することができる。その結果、下羽根回動部8abとリアガイダ7との間の隙間12を小さくすることが可能となり、実施の形態2の空気調和機の構成においては、隙間12への空気の流入を抑制するシール性を向上させることができる。
図10は、実施の形態2の空気調和機に露を保持するための溝15を設けた例である。図10に示すように、実施の形態2の空気調和機は、結露が生じた場合に結露水が滴下することを防止するよう溝15を有する。溝15は、吹出口近傍の結露水を保持するよう下羽根8aと本体軸受部13との間の隙間において、下羽根8aと対向する面、即ち本体軸受部13に設けられている。このように、実施の形態1の空気調和機は、露を保持するための溝15を設けることによって、吹出口近傍で生じた結露水を保持している。その結果、結露水が滴下することを防止できる。なお、図10では、下羽根8aと本体軸受部13との間の隙間12において、溝15は下羽根8aと対向する面、即ち本体軸受部13に設けられているが、溝15は本体軸受部13と対向する面、即ち下羽根8aに設けられてもよい。
以上のように、本発明に係る実施の形態2の空気調和機は、リアガイダ7の案内面7aの最下流端近傍に第2の段差71を設けることによって、第1の段差吹出面72から吹き出された空気が下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に流入することを抑制するよう構成されている。このような構成によって、送風効率を低下させることなく、冷房運転時において吹出口近傍で結露が発生することを防止できる。
また、本発明に係る実施の形態2の空気調和機は、第2の段差71より下流側に、第2の段差吹出面73を形成することによって、さらに下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に空気が流入することをさらに抑制でき、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。
本発明におけるリアガイダ7の第2の段差71の高さは、送風効率を低下させることなく、冷房運転時の結露の発生を抑制できるように、例示として0.5mm〜1mmの範囲としている。しかし、送風効率を低下させても確実に吹出口近傍での結露の発生を防止したい場合、第2の段差71の高さは、0.5mm〜1mmの範囲に限定されない。例えば、第1の段差吹出面72から吹き出される空気がより確実に下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12へ流入しないように、第2の段差71の高さを1mmより大きくしてもよい。このような構成とすることで、送風効率は低下するものの、第1の段差吹出面72から吹き出された空気が、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12へ流入することを確実に抑制でき、冷房運転時において吹出口近傍で結露が発生することを確実に防止することができる。
本発明の実施の形態2の空気調和機では、第1の段差吹出面72と第2の段差吹出面73の両方が第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜を有する構成を説明しているが、第1の段差吹出面72のみに第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜を有する構成又は第2の段差吹出面73のみに第1の吹き出し方向Gより上向きの傾斜を有する構成であってもよい。
なお、本発明の空気調和機としては、前述の実施の形態1および実施の形態2の構成に限定されるものではなく、実施の形態1および実施の形態2の構成で示した本発明の技術的思想は、その他種々の態様で実施可能である。
例えば、実施の形態1および実施の形態2の空気調和機は、暖房と冷房を兼用する空気調和機であるが、冷房機の専用機であっても当然適用可能である。また、実施の形態1および実施の形態2においては室内機と室外機が別体のセパレート型であるが、圧縮機、凝縮機及び蒸発機等が一体となった一体型空気調和機に対しても適用可能な構成である。さらに、本発明においては、室内機として壁掛け式に特定されるものではなく、床置き式等においても、空気の吹出口における上下風向変更羽根を同様の技術的思想により変形して対応することが可能である。
本発明の空気調和機は、冷房運転時の結露を防止して、吹出口からの空気を所望の領域に到達するように吹き出すことが可能な構成であり、且つ吹出口からの空気に対して高い整流効果を発揮することができるため、業務用及び一般家庭等で使用される空気調和機として有用である。
1 室内機
2 本体
2a 前面開口部
2b 上面開口部
2c 吹出口
3 前面パネル
4 フィルタ
5 熱交換器
6 ファン
7 リアガイダ
7a 案内面
7b 最先端
7c 最下流端
7d 最上端
70 第1の段差
71 第2の段差
72 第1の段差吹出面
73 第2の段差吹出面
8 上下風向変更羽根
8a 下羽根(第1の羽根)
8b 上羽根(第2の羽根)
8c ガイドミニ羽根(第3の羽根)
8aa 吹出面
8ab 下羽根回動部
8ac 下羽根回動軸
8ad 羽根部
9 左右風向変更羽根
10 通風路
11 スタビライザ
12 隙間
13 本体軸受部
14 下羽根保持部
15 溝

Claims (9)

  1. 空気の取入口と吹出口を有し、外観を構成する本体、
    前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器、
    前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファン、
    前記ファンの下流に配置されて熱交換された空気の流れを前記吹出口へ案内する案内面を有するリアガイダ、及び
    前記リアガイダの前記案内面の最下流端に所定の隙間を有して回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた気流の方向を案内する吹出面を有する羽根、
    を備え、
    前記リアガイダの前記案内面から前記羽根の吹出面へ流れる風路の風路抵抗が最小となる最大風量形成状態において、前記リアガイダの前記案内面の下流部分と前記羽根の前記吹出面とが第1の段差を有して配設され
    前記リアガイダの前記案内面の前記下流部分は、前記羽根の前記吹出面から吹き出される気流の方向である第1の吹き出し方向より上向きの傾斜面を有する、空気調和機。
  2. 前記リアガイダの前記案内面の前記最下流端は、前記羽根の円弧部終端より前記吹出口側に位置する請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記リアガイダは、前記案内面の最下流端近傍に第2の段差を有し、前記第2の段差より上流側に形成される第1の段差吹出面によって案内される第2の吹き出し方向の気流が前記リアガイダと前記羽根との間の隙間より上方を流れるよう構成された請求項1又は2に記載の空気調和機。
  4. 前記第1の段差吹出面は、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線に形成された請求項に記載の空気調和機。
  5. 前記リアガイダは、前記第2の段差より下流側に第2の段差吹出面を有し、前記第2の段差吹出面によって案内される第3の吹き出し方向の気流が前記リアガイダと前記羽根との間の隙間より上方を流れるよう構成された請求項又はに記載の空気調和機。
  6. 前記第2の段差吹出面は、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線に形成された請求項に記載の空気調和機。
  7. 前記第2の段差吹出面は、前記第2の段差吹出面によって気流を案内する前記第3の吹き出し方向が前記第1の段差吹出面によって気流を案内する前記第2の吹き出し方向より上方向を向くよう形成された請求項又はに記載の空気調和機。
  8. 前記羽根は、回動可能な羽根回動軸を収納する羽根回動部を有し、
    前記本体は、前記羽根の前記羽根回動軸を回動可能に保持する羽根保持部と、前記羽根回動部に対向する部分に本体軸受部を有し、
    前記羽根回動軸と前記羽根保持部は、異なる材料で形成され、
    前記羽根回動部と前記本体軸受部は、異なる材料で形成された請求項1乃至のいずれか一項に記載の空気調和機。
  9. 前記リアガイダと前記羽根との間の前記隙間を形成する対向面に露を保持するための溝を有する請求項1乃至のいずれか一項に記載の空気調和機。
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