JP6409908B1 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】仕切部の端部近傍で高圧部が発生しないようにして、異音の発生を抑制できる空気調和機の室内機を提供する。【解決手段】空気調和機の室内機は、ケーシング(１)と、ケーシング（１）内に配置された遠心ファン(３０)と、ケーシング（１）内に、遠心ファン(３０)の二方または三方を囲むように配置された熱交換器(４０)と、熱交換器(４０)と一緒に遠心ファン(３０)を囲むと共に、熱交換器(４０)の一端と熱交換器(４０)の他端とを連結し、熱交換器(４０)の一端側から熱交換器(４０)の他端側に遠心ファン(３０)の吹出空気を案内する仕切部(５０)とを備える。遠心ファン(３０)と仕切部(５０)との間の距離(Ｌ)は、熱交換器(４０)の一端側よりも熱交換器(４０)の他端側の方が長い。【選択図】図５

Description

この発明は、空気調和機の室内機に関する。

従来、空気調和機の室内機としては、コの字形状の熱交換器を備え、熱交換器の開口部を仕切部で覆って、熱交換器と仕切部で囲まれたターボファンにより吸い込んだ空気を熱交換器を介して二方向に吹き出すものがある(例えば特開２０１５−８１６９２号公報(特許文献１)参照)。

上記空気調和機の室内機では、仕切部に、ターボファンに向かって突出する突起形状部を設けられている。これにより、上記突起形状部から仕切部の一端部側へ向かう空気の流れと、突起形状部から仕切部の他端部側へ向かう空気の流れとの均一化が図られている。

特開２０１５−８１６９２号公報

上記従来の空気調和機の室内機では、上記突起形状部から仕切部の一端部までの部分では、ターボファンの回転方向と同じ方向に空気が案内されるが、上記突起形状部から仕切部の他端部までの部分では、ターボファンの回転方向とは逆方向に空気が案内されてしまう。

したがって、上記従来の空気調和機の室内機では、仕切部の端部近傍で高圧部が生じて、異音が発生してしまうという問題がある。

そこで、この発明の課題は、仕切部の端部近傍で高圧部が発生しないようにして、異音の発生を抑制できる空気調和機の室内機を提供することにある。

この発明の一態様に係る空気調和機の室内機は、
ケーシングと、
上記ケーシング内に配置された遠心ファンと、
上記ケーシング内に、上記遠心ファンの二方または三方を囲むように配置された熱交換器と、
上記熱交換器と一緒に遠心ファンを囲むと共に、上記熱交換器の一端と熱交換器の他端とを連結し、上記熱交換器の一端側から上記熱交換器の他端側に上記遠心ファンの吹出空気を案内する仕切部と
を備え、
上記遠心ファンと上記仕切部との間の距離は、上記熱交換器の上記一端側よりも上記熱交換器の上記他端側の方が長く、
上記仕切部は、
上記遠心ファンから離れる方向に膨らむように湾曲して平面視が円弧形状を呈する本体と、
この本体から上記遠心ファン側に向かって張り出す庇部と
を有し、
上記庇部は、上記熱交換器の上記一端側より上記熱交換器の上記他端側の方が幅が狭い。

上記構成によれば、上記仕切部が熱交換器の一端側から熱交換器の他端側に遠心ファンの吹出空気を案内するので、仕切部に沿って流れる空気を遠心ファンの回転方向と同じ方向に流すことができる。したがって、上記仕切部の端部近傍の圧力を低減できるので、仕切部の端部近傍で高圧部が発生しないようにして、異音の発生を抑制することができる。

また、上記遠心ファンと仕切部との間の距離は、熱交換器の一端側よりも上記熱交換器の他端側の方が長くなるので、仕切部の下流側の端部近傍の圧力が下がる。したがって、上記仕切部の下流側の端部近傍の圧力をさらに低減できるので、異音の発生の抑制効果を高めることができる。

一実施形態の空気調和機の室内機では、
上記遠心ファンと上記仕切部との間の距離は、熱交換器の一端側から熱交換器の他端側に近づくにしたがって徐々に長くなる。

上記実施形態によれば、上記遠心ファンと仕切部との間の距離が、熱交換器の一端側から熱交換器の他端側に近づくにしたがって徐々に長くなるので、遠心ファンから熱交換器に流れる空気と、仕切り部に沿って流れる空気との衝突を緩和することができる。したがって、異音の発生の抑制効果をさらに高めることができる。

一実施形態の空気調和機の室内機では、
上記熱交換器の上記一端よりも、上記熱交換器の上記他端が、上記ケーシングの一壁部側に位置している。

上記実施形態によれば、上記熱交換器の一端よりも、熱交換器の他端が、ケーシングの一壁部側に位置するので、遠心ファンと熱交換器の他端との距離を広げることができる。その結果、熱交換器の他端近傍の圧力を下げることができる。

一実施形態の空気調和機の室内機では、
上記遠心ファンの吹出空気は、上記遠心ファンに対して上記仕切部側とは反対側に設けられた吹出口から吹き出される。

上記実施形態によれば、上記遠心ファンに対して仕切部側とは反対側に設けられた吹出口が、遠心ファンの吹出空気を吹き出すので、遠心ファンの吹出空気を仕切部から吹出口までスムーズに流すことができる。したがって、上記遠心ファンの吹出空気が仕切部から吹出口までの流路において、乱流の発生を抑制することができる。

この発明は、仕切部の端部近傍で高圧部が発生しないようにして、異音の発生を抑制できる空気調和機の室内機を提供できる。

この発明の一実施形態の空気調和機の室内機の斜視図である。 上記室内機の他の斜視図である。 上記室内機の下面図である。 図３のIV−IV線矢視の断面図である。 上記室内機からパネルやドレンパンなどを外した状態を示す下面図である。 図５の室内機にフラップを取り付けた状態を示す下面図である。 上記室内機からフラップを外した状態を示す下面図である。 上記室内機の仕切板の上面図である。 上記仕切板の斜視図である。 上記仕切板の下面図である。

以下、この発明の空気調和機の室内機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態の空気調和機の室内機の斜め下方から見た斜視図を示している。また、図２は、上記室内機を斜め上方から見た斜視図を示している。

この実施形態の室内機は、天井埋め込み型の室内機であって、図１，図２に示すように、ケーシング本体１と、このケーシング本体１の下側に取り付けられた矩形状のパネル２と、このパネル２に着脱可能に取り付けられたグリル３とを備えている。なお、ケーシング本体１、パネル２およびグリル３は、ケーシングの一例を構成している。

ケーシング本体１の側壁からは、配管接続部５,６およびドレンソケット７が突出している。この配管接続部５,６には、ケーシング本体１の外部側の冷媒配管(図示せず)が接続される。また、ドレンソケット７には、ケーシング本体１の外部側のドレンホース(図示せず)が接続される。

また、上記ケーシング本体１の側壁には、配管接続部５,６およびドレンソケット７と隣り合うように、電装品部８が設けられている。

パネル２では、グリル３の長手方向の一方側に位置するように、かつ、パネル２の外縁の短辺に沿うように、吹出口１０が設けられている。また、パネル２には、吹出口１０を開閉するフラップ２０が回動可能に取り付けられている。なお、図１では、フラップ２０により吹出口１０が閉じられた状態が示されている。

また、この実施形態の室内機は、吊り金具１０１，１０２，１０３，１０４（吊り金具１０４は図５に示す）を備えている。この吊り金具１０１，１０２，１０３，１０４は、天井裏の例えば躯体から垂下する吊りボルト（図示せず）に固定される。これにより、上記室内機は天井から吊り下げられた状態になる。

図３は上記室内機の下面図を示している。この図３において、図１，図２の構成部と同一の構成部は、図１，図２の構成部の参照番号と同一の参照番号が付されている。

フラップ２０は、平面視形状がコの字形状を呈し、吹出口１０からの吹出空気の風向を制御する。

より詳しくは、フラップ２０は、回動軸２１に沿って延在するフラップ本体２０ａと、フラップ本体２０ａの一端部に連なる第１補助フラップ２０ｂと、フラップ本体２０ａの他端部に連なる第２補助フラップ２０ｃとを有する。

第１補助フラップ２０ｂは、フラップ本体２０ａの一端部から、ケーシング本体１の吹出口１０側とは反対側に向かって延在する。この第１補助フラップ２０ｂはリンク機構９０を介してステッピングモータ８０に連結されている。

第２補助フラップ２０ｃは、フラップ本体２０ａの他端部から、ケーシング本体１の吹出口１０側とは反対側に向かって延在する。すなわち、第２補助フラップ２０ｃの延在方向は第１補助フラップ２０ｂの延在方向と平行である。

ステッピングモータ８０は、ケーシング本体１、パネル２およびグリル３で構成される空間内に配置されており、フラップ２０の回動軸方向と直交する方向において、フラップ２０と隣り合っている。また、ステッピングモータ８０は、回動軸２１に対して、ケーシング本体１の吹出口１０側とは反対側に位置する。また、ステッピングモータ８０はフラップ２０を回動させるための駆動力を発生する。このとき、フラップ２０は、ステッピングモータ８０の駆動力をリンク機構９０を介して受けて、回動軸２１を中心に回動する。なお、ステッピングモータ８０は、回動軸２１に対して、ケーシング本体１の吹出口１０側に位置するようにしてもよい。

また、ケーシング本体１（図１，図２に示す）の中央部分には、図３に示すように、吸込口１ａが設けられている。この吸込口１ａとグリル３との間には、フィルタ４（図４に示す）が配置されている。

なお、ケーシング本体１の吹出口１０側とは、ケーシング本体１の第１壁部１１（図５に示す）側を意味する。

図４は、図３のIV−IV線から見た断面図を示している。この図４において、図１〜図３の構成部と同一の構成部は、図１〜図３の構成部の参照番号と同一の参照番号が付されている。

ケーシング本体１内にはターボファン３０が配置されている。このターボファン３０は、モータ３１によって駆動されて、所定の回転方向に回転する。ここで、ターボファン３０を下から見た場合、上記所定の回転方向は、反時計回りの方向と一致する。なお、ターボファン３０は遠心ファンの一例である。

ケーシング本体１の吸込口１ａとターボファン３０との間には、ベルマウス３２が配置されている。ターボファン３０は、ベルマウス３２内の空間を介して、室内空気を吸い込む。

また、ケーシング本体１内には、熱交換器４０と仕切板５０がターボファン３０の周囲に配置されている。ターボファン３０の吹出空気は、熱交換器４０を経由した後、ターボファン３０に対して仕切板５０側とは反対側に設けられた吹出口１０から吹き出される。このとき、仕切板５０はターボファン３０の吹出空気を熱交換器４０に案内する。なお、仕切板５０は仕切部の一例である。また、仕切部はケーシング本体１の一部からなってもよい。

さらに、ケーシング本体１内には、ドレンパン６０が熱交換器４０の下側から仕切板５０の下側に渡って配置されている。これにより、熱交換器４０および仕切板５０で生じた結露水をドレンパン６０で受けることが可能になっている。

また、ケーシング本体１内には、ターボファン３０からの吹出空気をパネル２の吹出口１０に案内する通風路Ｐが形成されている。

図５は、パネル２、ドレンパン６０などを外した状態の室内機の下面図を示している。

ケーシング本体１は、吹出口１０側の第１壁部１１と、この第１壁部１１に対向する第２壁部１２と、第１壁部１１と第２壁部１２との間に設けられて互いに対向する第３，第４壁部１３，１４とを有する。この第３，第４壁部１３，１４の吹出口１０側の端は、第１壁部１１に連なる。一方、第３，第４壁部１３，１４において吹出口１０とは反対側の端は、第２壁部１２に連なる。なお、第２壁部１２はケーシングの一壁部の一例である。

また、第２壁部１２は、第３壁部１３側の部分１２ａよりも、第４壁部１４側の部分１２ｂの方が、第１壁部１１側に位置するように、形状が定められている。すなわち、第２壁部１２において配管接続部５，６が設けられている部分１２ｂは、第１壁部１１側に凹んでいる。また、部分１２ａと部分１２ｂの間の中間部１２ｃは、部分１２ａ，１２ｂが延在する方向に対して傾斜している。

熱交換器４０は、ケーシング本体１の第１壁部１１、第３壁部１３および第４壁部１４とターボファン３０との間に配置されている。

より詳しくは、熱交換器４０は、第１熱交換部４１、第２熱交換部４２および第３熱交換部４３を有する。この第１熱交換部４１、第２熱交換部４２および第３熱交換部４３は、互いに一体に形成されている。なお、第１熱交換部４１、第２熱交換部４２および第３熱交換部４３は、別体に形成されて、例えば互いに間隔をあけて配置されてもよい。

第１熱交換部４１は、第１壁部１１に沿うように形成され、ケーシング本体１の第１壁部１１に対向する。

第２熱交換部４２は、ケーシング本体１の第３壁部１３に対向し、第１壁部１１側から第２壁部１２側に向かって延在する。この第２熱交換部４２は、第１熱交換部４１に対してターボファン３０の回転方向Ｒの上流側に位置する。また、第２熱交換部４２の先端と、第２壁部１２の第３壁部１３側の部分との間には、ドレンポンプ７０が配置されている。

ドレンポンプ７０は、ドレンパン６０に溜まった結露水などを吸い込み、この吸い込んだ結露水などをドレンソケット７側に吐出する。すなわち、ドレンポンプ７０は、ケーシング本体１内の結露水などを、ケーシング本体１外に排出するためのポンプである。

第３熱交換部４３は、ケーシング本体１の第４壁部１４に対向し、第１壁部１１側から第２壁部１２側に向かって延在する。この第３熱交換部４３は、第１熱交換部４１に対してターボファン３０の回転方向Ｒの下流側に位置する。この第３熱交換部４３の先端よりも、第２熱交換部４２の先端の方が第２壁部１２側に位置する。別の言い方をすると、吹出口１０から比較的遠い場所には、第２熱交換部４２の先端が配置される一方、吹出口１０から比較的近い場所には、第３熱交換部４３の先端が配置される。なお、第２熱交換部４２の先端は熱交換器の他端の一例である。また、第３熱交換部４３の先端は熱交換器の一端の一例である。

また、第３熱交換部４３の先端と配管接続部５とは、冷媒配管８５を介して互いに接続されている。また、第３熱交換部４３の先端と配管接続部６とは、冷媒配管８６を介して互いに接続されている。

配管接続部５，６は、ケーシング本体１内の冷媒配管８５，８６とケーシング本体１外の冷媒配管とを連結する。この配管接続部５，６により、熱交換器４０内に冷媒を流すことが可能となっている。

また、第２熱交換部４２と第３熱交換部４３の間の距離は、吹出口１０から離れるのに従って長くなる。すなわち、熱交換器４０は、平面視において、コの字形状を呈するように形成されている。なお、第２熱交換部４２と第３熱交換部４３の間の距離は一定または略一定としてもよい。また、熱交換器４０は、平面視において、例えば、Ｖの字形状、円弧形状などを呈するように形成されてもよい。

仕切板５０は熱交換器４０と一緒にターボファン３０を囲んでいる。この仕切板５０は、第２熱交換部４２の先端と第３熱交換部４３の先端とを連結する。また、仕切板５０は、第３熱交換部４３の先端側から第２熱交換部４２の先端側に、ターボファン３０の吹出空気を案内する。また、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌは、第３熱交換部４３の先端側よりも、第２熱交換部４２の先端側の方が長い。より詳しくは、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌは、第３熱交換部４３の先端側から第２熱交換部４２の先端側に近づくにしたがって徐々に長くなる。なお、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌは、階段状に長くなるようにしてもよい。

図６は、図５に示す室内機にフラップ２０(斜線で示す)を取り付けた状態を示しており、図７は上記室内機のフラップ２０を外した状態を示している。この図６,図７において、図１〜図５の構成部と同一の構成部は、図１〜図５の構成部の参照番号と同一の参照番号が付されている。

平面視において、フラップ本体２０ａおよび第１,第２補助フラップ２０ｂ,２０ｃは、図６に示すように、熱交換器４０と重ならないように配置されている。このフラップ本体２０ａは、ケーシング本体１の第１壁部１１に沿うように設けられている。また、第１補助フラップ２０ｂは、ケーシング本体１の第３壁部１３に沿うように延在する。一方、第２補助フラップ２０ｃは、ケーシング本体１の第４壁部１４に沿うように延在する。また、第１,第２補助フラップ２０ｂ,２０ｃの先端部はケーシング本体１の第２壁部１２側に位置する。

吹出口１０は、図６,図７に示すように、ケーシング本体１の第１壁部１１に沿うように設けられた長方形状の第１吹出口部１０ａと、第２,第３吹出口部１０ｂ,１０ｃとから成っている。この第２吹出口部１０ｂは、第１吹出口部１０ａの一端部から、ケーシング本体１の第３壁部１３側に向かって延在した後、屈曲して、ケーシング本体１の第２壁部１２に向かって延在する。一方、第３吹出口部１０ｃは、第１吹出口部１０ａの他端部から、ケーシング本体１の第４壁部１４側に向かって延在した後、屈曲して、ケーシング本体１の第２壁部１２に向かって延在する。

図８は仕切板５０の上面図である。また、図９は、仕切板５０を斜め上方から見た斜視図を示している。また、図１０は仕切板５０の下面図である。

仕切板５０は、湾曲形状の仕切板本体５０ａと、この仕切板本体５０ａの上端部に設けられた庇部５０ｂとを有している。この仕切板本体５０ａの内周面とターボファン３０の外周縁との距離が、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌに相当する。より詳しくは、ターボファン３０の中心から仕切板本体５０ａ側に向かって径方向に延在する半直線と、ターボファン３０の外周縁との交点を、交点Ａとすると共に、上記半直線と、仕切板本体５０ａの内周面との交点を、交点Ｂとする場合、交点Ａから交点Ｂまでの距離が、距離Ｌに相当する。また、庇部５０ｂは、仕切板本体５０ａの上流端から、仕切板本体５０ａの下流側の端部に向かって、仕切板本体５０ａの長さの約３分２程度進んだ箇所まで延在している。

上記構成の室内機によれば、ターボファン３０が駆動されると、ターボファン３０と仕切板５０の間では、第３熱交換部４３の先端側から第２熱交換部４２の先端に向かって、ターボファン３０の吹出空気が流れる。その後、ターボファン３０の吹出空気は、熱交換器４０を通過して、通風路Ｐを流れてパネル２の吹出口１０に到達する。

このように、ターボファン３０と仕切板５０の間の空気は、ターボファン３０の回転方向Ｒと同じ方向に流れるので、仕切板５０の上流側および下流側の端部近傍の圧力を低減できる。したがって、仕切板５０の上流側および下流側の端部近傍で高圧部が発生しないようにして、異音の発生を抑制することができる。

また、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌは、第３熱交換部４３の先端側よりも第２熱交換部４２の先端側の方が長くなるので、仕切板５０の下流側の端部近傍の圧力が下がる。したがって、仕切板５０の下流側の端部近傍の圧力をさらに低減できるので、異音の発生の抑制効果をさらに高めることができる。

また、ターボファン３０と仕切板５０との間の距離Ｌは、第３熱交換部４３の先端側から第２熱交換部４２の先端側に近づくにしたがって徐々に長くなるので、ターボファン３０から第２熱交換部４２に流れる空気と、仕切り板５０に沿って流れる空気との衝突を緩和することができる。したがって、異音の発生の抑制効果をさらに高めることができる。

また、第３熱交換部４３の先端よりも、第２熱交換部４２の先端が、ケーシング本体１の第２壁部１２側に位置するので、ターボファン３０と第２熱交換部４２の先端との間の距離を広げることができる。その結果、第２熱交換部４２の先端近傍の圧力を下げることができる。

また、ターボファン３０に対して仕切板５０側とは反対側に設けられた吹出口１０が、ターボファン３０の吹出空気を吹き出すので、ターボファン３０の吹出空気を仕切板５０から吹出口１０までスムーズに流すことができる。したがって、ターボファン３０の吹出空気が仕切板５０から吹出口１０までの流路において、乱流の発生を抑制することができる。

上記実施形態では、ケーシング本体１、パネル２およびグリル３で構成された直方体形状のケーシングを備えた室内機について説明したが、ケーシングの形状はこれに限らない。

また、上記実施形態では、天井埋め込み型の室内機について説明したが、室内機はこれに限らず、天吊り型の室内機にこの発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、室内機は、熱交換器４０を経由した空気が一方向に吹き出すように、吹出口１０を有していたが、熱交換器４０を経由した空気が二方向または三方向に吹き出すように、吹出口を有してもよい。

上記実施形態では、ターボファン３０の三方を囲むように熱交換器４０を形成してケーシング本体１内に配置していたが、ターボファン３０の二方を囲むように熱交換器を形成してケーシング本体１内に配置してもよい。すなわち、熱交換器４０から第２熱交換部４２または第３熱交換部４３を無くしたような熱交換器、つまり、平面視がＬ字形状を呈する熱交換器をケーシング本体１内に配置してもよい。このようにする場合、例えば、上記熱交換器は、ケーシング本体１の第１,第３壁部１１,１３とターボファン３０との間に位置するようにしてもよいし、ケーシング本体１の第１,第４壁部１１,１４とターボファン３０との間に位置するようにしてもよい。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１ ケーシング本体
１ａ 吸込口
２ パネル
３ グリル
４ フィルタ
５,６ 配管接続部
７ ドレンソケット
８ 電装品部
１０ 吹出口
１１ 第１壁部
１２ 第２壁部
１３ 第３壁部
１４ 第４壁部
２０ フラップ
２０ａ フラップ本体
２０ｂ 第１補助フラップ
２０ｃ 第２補助フラップ
２１ 回動軸
３０ ターボファン
３１ モータ
３２ ベルマウス
４０ 熱交換器
４１ 第１熱交換部
４２ 第２熱交換部
４３ 第３熱交換部
５０ 仕切板
５０ａ 仕切板本体
５０ｂ 庇部
６０ ドレンパン
７０ ドレンポンプ
８０ ステッピングモータ
９０ リンク機構

Claims (4)

1. ケーシング(１,２,３)と、
   上記ケーシング(１,２,３)内に配置された遠心ファン(３０)と、
   上記ケーシング(１,２,３)内に、上記遠心ファン(３０)の二方または三方を囲むように配置された熱交換器(４０)と、
   上記熱交換器(４０)と一緒に遠心ファン(３０)を囲むと共に、上記熱交換器(４０)の一端と熱交換器(４０)の他端とを連結し、上記熱交換器(４０)の一端側から上記熱交換器(４０)の他端側に上記遠心ファン(３０)の吹出空気を案内する仕切部(５０)と
   を備え、
   上記遠心ファン(３０)と上記仕切部(５０)との間の距離(Ｌ)は、上記熱交換器(４０)の上記一端側よりも上記熱交換器(４０)の上記他端側の方が長く、
   上記仕切部(５０)は、
   上記遠心ファン(３０)から離れる方向に膨らむように湾曲して平面視が円弧形状を呈する本体(５０ａ)と、
   この本体(５０ａ)から上記遠心ファン(３０)側に向かって張り出す庇部(５０ｂ)と
   を有し、
   上記庇部(５０ｂ)は、上記熱交換器(４０)の上記一端側より上記熱交換器(４０)の上記他端側の方が幅が狭いことを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 請求項１に記載の空気調和機の室内機において、
   上記遠心ファン(３０)と上記仕切部(５０)との間の距離(Ｌ)は、熱交換器(４０)の一端側から熱交換器(４０)の他端側に近づくにしたがって徐々に長くなることを特徴とする空気調和機の室内機。
3. 請求項１または２に記載の空気調和機の室内機において、
   上記熱交換器(４０)の上記一端よりも、上記熱交換器(４０)の上記他端が、上記ケーシング(１,２,３)の一壁部(１２)側に位置していることを特徴とする空気調和機の室内機。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の空気調和機の室内機において、
   上記遠心ファン(３０)の吹出空気は、上記遠心ファン(３０)に対して上記仕切部(５０)側とは反対側に設けられた吹出口(１０)から吹き出されることを特徴とする空気調和機の室内機。

Images