JP7345080B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機に関するものである。

一般に空気調和機の室内機は、吸込口と、熱交換器と、クロスフローファンと、吹出口と、を備え、吸込口から吸い込んだ空気は熱交換器で熱交換される。その後、クロスフローファンの働きで、熱交換された空気が吹出口から室外へ吹き出される。このとき熱交換器の制御によって、熱交換器の温度が変わり、室内に冷たい空気や暖かい空気を吹き出す。

特許文献１は、吸込口１０１と吹出口１０２を有する室内機本体１０３内に熱交換器（図示せず）と送風ファン（図示せず）とを備える空気調和機を開示する。さらに、特許文献１に開示する空気調和機は、熱交換器の前面部には空調動作を制御する制御ユニット１０４を設けて構成してある。

特許文献１に開示の空気調和機は、熱交換器の前面部に制御ユニット１０４を備えている。そのため、旧来、制御ユニット１０４を設けていた室内機本体１０３の側方部分１０３ａにスペースが空いている。そして、特許文献１に開示の空気調和機は、側方部分１０３ａの空いたスペースに熱交換器の長手方向の幅を伸ばして設けることで熱交換効率を向上させている。

特開２０１５－２１８９９３号公報

しかしながら、熱交換器の長手方向の幅を伸ばすことには限界がある。熱交換器の長手方向の幅を伸ばすと、熱交換器の側面と室内機本体の側面との空間が小さくなる。そのため、室内機本体の側面を下向きに落下するときに生じる熱交換器の瞬間的な動きによって、熱交換器が室内機本体の側面に衝突する。すると、衝突により室内機本体の側面が変形する。したがって、熱交換器の長手方向の幅を伸ばすことができず。省エネ性を向上させる構造が損なわれる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、簡易的な構造で、室内機本体が側面側を下向きに落下した場合においても室内機本体の側面への熱交換器の衝突を防ぐものである。

本発明は、上記目的を達成するため、リアガイダの少なくとも一部を含む筐体部材と、前記筐体部材に設けられる熱交換器と、を備え、前記筐体部材が、前記リアガイダの上方側の先端部分の付近で、かつ、前記筐体部材の長手方向において前記熱交換器の一方の側面の位置に相当する位置に受け部突起を備える構成としてある。

受け部突起を備えるため、室内機本体が受け部突起側を下向きに落下したとき、熱交換器の荷重は受け部突起により受け止められる。これにより、熱交換器の落下方向へ瞬間的動きを低減できる。そのため、熱交換器を長手方向に延長した場合においても、熱交換器の側面から突出している配管の変形を防止できる。さらに、熱交換器と室内機本体の筐体の長手方向の隙間の間隙寸法を小さくして、熱交換器を長手方向に長くすることができる。そのため、熱交換性能を向上でき、吹き出し空気を室内の幅広い領域に送風することができる。

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 同実施の形態１に係る室内機の内部外観を示す斜視図 同実施の形態１に係る室内機の断面図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の斜視図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の平面図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の正面図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体の斜視図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体から側板を切除した状態の斜視図 同実施の形態１に係る室内機の室内機本体の要部拡大斜視図 同実施の形態１に係る室内機の熱交換器を一部割愛して示す正面図 同実施の形態１に係る室内機の図１０におけるＡ部の拡大断面図 従来の空気調和機の前面パネルを開けたときの室内機の斜視図

第１の発明は、リアガイダの少なくとも一部を含む筐体部材と、前記筐体部材に設けられる熱交換器と、を備え、前記筐体部材が、前記リアガイダの上方側の先端部分の付近で、かつ、前記筐体部材の長手方向において前記熱交換器の一方の側面の位置に相当する位置に受け部突起を備える構成としてある。

これにより、室内機本体が受け部突起側を下向きに落下したとき、熱交換器の荷重は受け部突起により受け止められる。これにより、熱交換器の落下方向へ瞬間的動きを低減できる。そのため、熱交換器を長手方向に延長した場合においても、熱交換器の側面から突出している配管の変形を防止できる。さらに、熱交換器と室内機本体の筐体の長手方向の隙間の間隙寸法を小さくして、熱交換器を長手方向に延長することができる。そのため、熱交換性能を向上でき、吹き出し空気を室内の幅広い領域に送風することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記熱交換器が、多数のフィンと、前記多数のフィンを貫通する配管と、前記多数のフィンの積層方向における一方の側面側に前記配管の入口配管と出口配管とを備え、前記筐体部材は前記入口配管と前記出口配管とがある側面側に前記受け部突起を備える構成としてある。

これにより、室内機本体が落下した際に熱交換器の荷重により変形しやすい側の配管の変形を防止できる。入口配管及び出口配管が設けられた側では、配管が分岐して設けられる等形状が各部分で異なり、衝撃時の耐久性も異なる。そのため、入口配管及び出口配管が設けられた側の方が変形しやすく、入口配管と出口配管とがある側面側に前記受け部突起を備える構成とすることで、変形を低減することができる。

第３の発明は、第２の発明において、前記熱交換器が、長手方向における一方の側面側に前記配管を互いに接続し合うＵ字状の接続配管を有し前記接続配管はカバーで覆われる構成としてある。

これにより、Ｕ字状の接続配管が繰り返し配置された側面側でも落下衝撃による変形を抑制することができる。

第４の発明は、第１～３のいずれかの発明において、前記受け部突起は、前記熱交換器と反対側部分に補強リブを備える構成としてある。

これにより、受け部突起の強度を高くすることができる。そのため、熱交換器を長手方向にさらに延長した場合においても、落下による衝撃を受け部突起が受け止めることができる。これにより、熱交換器をさらに延長して、熱交換の能力を高めることができる。

第５の発明は、第１～４の発明において、カバーの下方に前記筐体部材の水受け部品を備える構成としてある。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図１１を用いて、実施の形態を説明する。

本実施の形態の空気調和機は、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、室外機には圧縮機が設けられている。実施の形態の室内機は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。

図１は本実施の形態に係る空気調和機の室内機を示す斜視図、図２は同室内機の内部外観を示す斜視図、図３は同室内機の断面図、図４は室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の斜視図、図５は同室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の平面図、図６は同室内機の室内機本体とこれに保持された熱交換器の正面図である。

また、図７は同室内機の室内機本体の斜視図、図８は同室内機の室内機本体から側板を切除した状態の斜視図、図９は同室内機の室内機本体の要部拡大斜視図、図１０は同室内機の熱交換器を一部割愛して示す正面図、図１１は同室内機の図１０におけるＡ部の拡大断面図である。

図１は、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１を示す斜視図である。図１に示すように、室内機１は室内機筐体２により外装が構成され、室内機１の上方から室内の空気を吸い込み、室内機１の下方から空気を吹き出す構成である。また、室内機１の前面側は前面パネル３に覆われており、室内機１の側面は側板２ｂに覆われている。上下風向変更羽根８は室内機１の下方の空気を吹き出す吹出口６の位置に設けられている。図１には、空気調和機の停止時の室内機１を示しているため、上下風向羽根８が吹出口６を覆っている。図示しないが、空気調和機の稼働時には、上下風向羽根８が開き、吹出口６から空気が吹き出せるように開口する。

図２は、室内機１の内部外観を示す斜視図である。図２に示すように室内機１の上面には開口部２ａが設けられており、開口部２ａから室内の空気が吸い込まれる。開口部２ａには、フィルタ１０が設けられている。フィルタ１０は、室内の空気に含まれる塵埃等を捕捉する。

図３は室内機１の断面を示す断面図である。図３に示すように、室内機１は室内機１の中央にファン５を備える。熱交換器４は、略コの字の形状をしており、開口している側が下方を向くようにファン５の周辺を覆っている。熱交換器４の上方には、開口部２ａがあり、開口部２ａにフィルタ１０が設けられている。

図３に示すように、熱交換器４は、室内機１の後ろ側に位置する略直線状の多数のフィン１２で構成された背面側熱交換部４ａと、室内機１の前側に位置する略くの字の形状を前面側熱交換部４ｂとを備える。

筐体部材２ｃは、前面側に曲面形状のリアガイダ２ｃａを備える。リアガイダ２ｃａは、送風ファン５の回転により発生する吹き出し空気の下側の流れを制御する。また、リアガイダ２ｃａに対抗するようにスタビライザ２ｃｂが設けられている。スタビライザ２ｃｂは、送風ファン５の回転により発生する吹き出し空気の上側の流れを制御する。リアガイダｃａとスタビライザｃｂとに上下方向を挟まれ、筐体部材２ｃの側面により左右方向が挟まれた領域が通風路７であり、送風ファン５の回転により発生する吹き出し空気が流れる。

通風路７は吹き出し方向に吹出口６を備える。吹出口６には、上下風向変更羽根８が設けられており、空気調和機の停止時には上下風向変更羽根８が吹出口６を塞いでいる。上下風向変更羽根８の上面には、左右風向変更羽根９が設けられている。空気調和機の運転時には、上下風向変更羽根８が上下方向に駆動し、吹き出し空気の上下方向の風向きを調整する。空気調和機の運転時には、左右風向変更羽根９が左右方向に駆動し、吹き出し空気の左右方向の風向きを調整する。

また、前記室内機本体２の開口部２ａと熱交換器４との間には、開口部２ａから取り入れた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ１０が設けられている。フィルタ１０は、枠体部分と、当該枠体部分に保持された網部分とを備えている。本実施形態にかかる空気調和機は、フィルタ１０の網部分に付着した塵埃を自動的に清掃するフィルタ掃除ユニット１１を備えている。

空気調和機が空調運転を開始すると、上下風向変更羽根８が開制御されて吹出口６が開放される。この状態で送風ファン５が駆動されることで、室内空気が開口部２ａを介して室内機の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、熱交換器４で熱交換され、送風ファン５を通過し、送風ファン５の送風方向の下流側に形成された通風路７を通過して、吹出口６より吹き出される。

図４に示すように、熱交換器４は、多数のフィン１２と多数のフィン１２を貫通する配管１３と貫通する配管１３同士をＵ字状に繋ぐＵ字配管１３ａとで構成されている。室外機から伸びる冷媒を流す管は、室内機１に繋がる。室内機１の入り口では、配管集合部１３ｃのように、入口側と出口側の冷媒配管が一本ずつ設けられている。配管集合部１３ｃの付近に配管連結部１３ｂを設け、冷媒配管は配管連結部１３ｂで複数の冷媒配管に分岐する。分岐した冷媒配管はそれぞれ、多数のフィン１２を貫通する配管１３に接続される。配管１３は、多数のフィン１２の積層方向に直線状に長い構造である。そして、多数のフィン１２を貫通した配管１３は、別の配管１３と、Ｕ字状の冷媒配管で接続され、冷媒流路が多数のフィン１２の積層方向で折り返すように構成されている。

図５は室内機１の室内機筐体２とこれに保持された熱交換器４の平面図であり、図６は室内機１の室内機筐体２とこれに保持された熱交換器４の正面図である。図５及び図６に示すように、熱交換器４に設けられるＵ字配管１３ａは、熱交換器４の長手方向の両側に設けられる。一方、配管連結部１３ｂ及び配管集合部１３ｃは、熱交換器４の長手方向における一端側に設けられる。そのため、熱交換器４は左右非対称の形状となり、配管連結部１３ｂや配管集合部１３ｃが設けられる長手方向の一端側の冷媒配管は、突出し、Ｕ字配管で構成された側よりも変形しやすい構造となる。

図７は室内機１の室内機筐体２の斜視図であり、図８は室内機１の室内機筐体２から側板を切除した状態の斜視図である。また、図９は室内機１の室内機筐体２の要部拡大斜視図である。

図７～９に示すように熱交換器４を固定保持する室内機本体２の背面側熱交換部４ａの右側コーナ部と対向する部分に受け部突起１４を一体形成している。受け部突起１４に背面側熱交換部４ａの右側端部、例えば、フィン１２のフィン面を当接させる。受け部突起１４は室内機本体２の背面側熱交換部４ａを支持する支持段部１５の端部に隆起させる形で形成してある。そして、受け部突起１４は背面側熱交換部４ａを設ける側とは反対側に補強リブ１６を立設形成して強度を向上させることができる。なお、補強リブ１６を複数設けることでさらに強度を向上できる。

ここで、受け部突起１４は、図９に示すように略三角柱の形状をしている。特に図９には受け部突起１４が略直角三角形の底面を有する略三角柱の形状のものを示す。図９に示す受け部突起１４は略直角三角形の形状をした面が室内機１の前面側と背面側を向くように設けられている。このように設けることで、室内機１が受け部突起１４を下側にして落下した際に、落下の衝撃が室内機１の側板２ｂから室内機筐体２に伝わり、さらに室内機筐体２から受け部突起１４に伝わる。続いて受け部突起１４から熱交換器４の側面、例えばフィンに伝わる。そのため、落下の衝撃が側板２ｂから直接、配管１３、特に配管連結部１３ｂや配管集合部１３ｃに伝わることを低減できるため、配管連結部１３ｂや配管集合部１３ｃの変形を抑えることができる。

図１０は室内機１の熱交換器４を一部割愛して示す正面図であり、図１１は図１０におけるＡ部の拡大断面図である。図１０に示すように、熱交換器４の配管連結部１３ｂの反対側端部ではＵ字配管１３ａが複数並んでいる。そして図１１に示すように、正面から見た際にＵ字配管１３ａの下側に室内機筐体２に固定された水受け皿等の水受け部品１８が設けられている。

本実施の形態では図１１に示すように、正面から見た際に熱交換器４の端部にＵ字配管１３ａを覆うカバー１９を設けている。そして、カバー１９の熱交換器４側は、熱交換器４の側面、例えばフィン１２に当接している。カバー１９の端縁を室内機本体構成部品となる水受け部品１８の縦壁部１８ａに対向させ当接させてある。さらにカバー１９の側面は、側板２ｂの方向に突出している。そのため、Ｕ字配管１３ａよりもカバー１９の方が熱交換器４から離間する方向に延びている。これにより、室内機１がカバー１９を下向きにして落下した際は、カバー１９の方がＵ字配管１３ａよりも先に衝撃を受け、その衝撃を熱交換器４の側面、例えばフィン１２に伝達する。そのため、Ｕ字配管１３ａに直接衝撃が伝わることを低減でき、Ｕ字配管の変形を抑えることができる。

次に上記のように構成した空気調和機において、その作用効果を説明する。

本実施の形態の空気調和機は、熱交換器４の全長を室内機筐体２の横幅のほぼ全域に長手方向に延長できる。そのため、図６に示すように、熱交換器４の端部に突出している配管連結部１３ｂの配管集合部１３ｃと室内機筐体２の側板２ｂとの間の間隙が狭いものとなっている。

しかしながら、本実施の形態の空気調和機は、室内機筐体２の配管連結部１３ｂ側の熱交換器４の端部、例えばフィン１２の面は、図８、図９に示す受け部突起１４に当接させてある。そのため、配管連結部１３ｂ側を下にして室内機筐体２が落下したとき、熱交換器４の荷重はフィン１２に当接している熱交受け部１４により受け止める。

これにより、熱交換器４が落下方向へ瞬間的に動くことを低減することができる。そのため、熱交換器４の全長を長くして熱交換器端部と室内機本体の一部を構成する室内機本体構成部品との間の間隙寸法を小さくしても、熱交換器４の端部の配管１３、例えば配管連結部１３ｂや配管集合部１３ｃの変形を防止できる。そして、この変形防止とともに、熱交換器４の側面と室内機筐体の一部を構成する筐体部材２ｃとの間の間隙寸法を小さくできる。そして、間隙寸法を小さくした距離に合わせて熱交換器４の全長を長くすることができるため、熱交換性能を向上させることができる。

特に本実施の形態では、熱交受け部１４は熱交換器４とは反対側部分に複数の補強リブ１６を立設形成してあるから、熱交受け部１４の強度が向上しており、熱交換器４の全長を長くして重量が増えていても、熱交換器４の落下荷重を確実に受け止めることができる。

これにより、熱交換器４の落下方向への動きを確実に低減することができ、配管連結部１３ｂの配管集合部１３ｃの変形防止効果を確実なものとすることができる。

また、本実施の形態では、熱交換器４の配管連結部１３ｂ側と他端側部分に、図１１に示すように、配管１３の端部となるＵ字配管１３ａを覆うカバー１９を設け、このカバー１９を室内機本体２の一部となる水受け部品１８に当接させた構成としてある。

これにより、室内機筐体２を室内機１の長手方向において配管連結部１３ｂを設ける側を上向きにした状態で落下させたときに、熱交換器４の動きは室内機筐体２の一部を構成する室内機本体構成部品である水受け部品１８に当接させたカバー１９によって低減することができる。熱交換器４の他端側の配管１３のＵ字配管１３ａが室内機筐体２の筐体部材２ｃに当たり変形することを低減できる。

したがって、熱交換器４の一端部側を受ける受け部突起１４と熱交換器４の他端部側を受けるカバー１９とによって熱交換器４の左右両端部における室内機本体構成部品と熱交換器端部との間の間隙寸法をそれぞれ短くすることができる。そして、間隙寸法を短くした分、熱交換器４を長手方向に延長するでき、熱交換効率を高めることができる。

また、カバー１９の下方には室内機本体構成部品として水受け部品１８を設けてあるから、配管１３のＵ字配管１３ａから冷輻射影響を受けてカバー１９が低温化し結露が生じることがあっても、この結露水は水受け部品１８に受け止めて所定の場所に排水することができる。したがって、カバー１９を設けて結露水が発生するようになったことによる悪影響を防止しつつ熱交換性能を向上させることができる。

以上、本発明に係る空気調和機について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれるものである。

本発明は、熱交換器の配管の変形を防止しつつ熱交換器を長手方向に延長することができる。そのため、熱交換性能を向上させて省エネ性の高い空気調和機とすることができる。家庭用及び業務用の空気調和機に広く適用することができる。

１ 室内機
２ 室内機筐体
２ａ 開口部
２ｂ 側板
２ｃ 筐体部材
２ｃａ リアガイダ
２ｃｂ スタビライザ
３ 前面パネル
４ 熱交換器
４ａ 背面側熱交換部
４ｂ 前面側熱交換部
５ 送風ファン
６ 吹出口
７ 通風路
８ 上下風向変更羽根
９ 左右風向変更羽根
１０ フィルタ
１１ フィルタ掃除ユニット
１２ フィン
１３ 配管
１３ａ Ｕ字配管
１３ｂ 配管連結部
１３ｃ 配管集合部
１４ 受け部突起
１５ 支持段部
１６ 補強リブ
１７ 断熱部材
１８ 水受け部品
１８ａ 縦壁部
１９ カバー

Claims (4)

1. リアガイダの少なくとも一部を含む筐体部材と、前記筐体部材に設けられる熱交換器と、を備え、
   前記熱交換器は、多数のフィンと、前記多数のフィンを貫通する配管とを備え、
   前記筐体部材は、前記リアガイダの上方側の先端部分の付近で、かつ、前記筐体部材の長手方向において前記熱交換器の一方の側面の位置に相当する位置に、前記多数のフィンのうちの少なくとも１つのフィンのフィン面に当接する受け部突起を備え、
   前記熱交換器は、前記多数のフィンの積層方向における一端側に前記配管の入口配管と出口配管とを備え、前記筐体部材は前記入口配管と前記出口配管とがある一方の側面側に前記受け部突起を備える空気調和機。
2. 前記熱交換器は、長手方向における一方の側面側に前記配管を互いに接続し合うＵ字状の接続配管を有し前記接続配管はカバーで覆われる請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記受け部突起は、前記熱交換器と反対側部分に補強リブを備える請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. カバーの下方に前記筐体部材の水受け部品を備える請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和機。

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