JPH06147523A - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ヒ−タ非使用運転時の風量低下，
騒音増加を防ぎつつ、ヒ−タ使用運転時はヒ−タの効率
の高い運転を行うことを特徴とする。 【構成】セラミックヒ−タ７を支持する支持機構１９
を、形状記憶合金で構成された支持部材２２，２２と復
帰ばね２３とから構成して、ヒ−タ使用運転時は、支持
部材がセラミックヒ−タからの伝熱で変態して記憶した
形状となり、セラミックヒ−タを風路３の中央側の地点
Ｂに突き出して、風路を流れる空気流Ｘに対してセラミ
ックヒ−タがよく当たるようにし、ヒ−タ非使用運転時
には、復帰ばねの弾性力にて、柔軟な支持部材を風路３
の壁面３ａ側の地点Ａに退避させて、逆にセラミックヒ
−タに風路の空気流を当たり難くくした。これによっ
て、ヒ−タ非使用運転時には通風抵抗を小さく、ヒ−タ
使用運転時にはセラミックヒ−タに対して空気の接触を
高められるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ヒ−タが内蔵された
空気調和装置の室内ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置の室内ユニットには、図１
０に示されるように本体９内に形成された、吸込口１と
吹出口２とを連通する風路３の中途、詳しくは風路３に
設けた横流ファン４（室内ファン）の吸込側と室内側熱
交換器５との間の風路部分に、電気式のヒ−タ６を設け
たものがある。

【０００３】このヒ−タ６には、例えば表面に放熱フィ
ン７ａが取着された杆状のセラミックヒ−タ７が用いら
れ、このセラミックヒ−タ７のヒ−タ熱の伝熱により風
路３を流れる空気を加熱して、除霜運転時の暖房補助を
したり、除湿運転時の室温の低下を防止したり、暖房立
上り時の補助暖房をしたり、暖房運転時の最大能力を向
上させたりしている。

【０００４】従来、セラミックヒ−タ７の取付けとして
は、風路３の後部側となる壁面３ａに、図１１に示され
るようにベ−ス板を兼ねる帯状の反射板８を本体９の幅
方向に沿って据付け、この反射板８の幅方向両側に一対
の台座部１０，１０を設け、これら台座部１０，１０に
セラミックヒ−タ７の両端部を押え片１１，１１で挟み
付けて固定していた。なお、図１０中、１２は室内側熱
交換器５に設けた空気清浄器を示し、１３はセラミック
ヒ−タ７に接続された電気配線を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒ−タ内蔵
の室内ユニットによると、ヒ−タ６の使用は、上記４種
類の場合、一時的な運転だけで、大部分はヒ−タ６を使
用しない運転である。したがって、ヒ−タ６を使用しな
い運転を損なうことなく、ヒ−タ６の効率を十分に高め
た運転をすることが望ましい。ところが、ヒ−タ６の効
率を高めると、ヒ−タ６を使用しない運転における風量
減少や騒音の増加が発生する難点がある。

【０００６】すなわち、ヒ−タの伝熱性能の点を考慮す
ると、ヒ−タ６の表面に空気がより多く当たり、かつヒ
−タ６の付近の単位時間当たりの空気流量が多い程、多
くの熱が空気に与えられるので、ヒ−タ効率を高めるた
めには、空気流に対してよく接触する風路位置にヒ−タ
６を据付ければよい。

【０００７】しかしながら、この地点は、空気の流れに
対してヒ−タ６が通風抵抗物として大きく働く所なの
で、実質、風路３を狭める。しかも、横流ファン４の吸
込み側の空気流を大きく乱してしまう。このため、ヒ−
タ６の後流側やヒ−タ６と風路３の壁面との間の領域で
は空気流が激しく乱れ、この乱れたまま横流ファン４を
通過して、吹出口２から吹出される。それ故、空気流が
乱れたことによって吹出風量が減少したり、騒音が増大
することとなる。そこで、横流ファン４の吸込空気の乱
れを少なくするために、ヒ−タ６を風路３の壁面３ａに
近い地点に据付けることが考えられる。

【０００８】しかし、この地点では、ヒ−タ６の伝熱性
能が低下してしまう。しかも、ヒ−タ６と高温で変形し
やすい部品との間における距離が確保されなく、別途、
熱的な絶縁を施す必要あり、よいものではない。

【０００９】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、ヒ−タを使用
しない運転時における風量低下および騒音増加を防ぎつ
つ、ヒ−タを使用する運転時にはヒ−タの効率を十分に
高めた運転を行うことができるようにした空気調和装置
の室内ユニットを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の室内ユニットは、風路の室内ファン
の吸込側で、かつこの風路の壁面側へ退避した第１位置
に、風路内を流れる空気を加熱するためのヒ−タを配設
し、かつこのヒ−タを支持し、ヒ−タ発熱時、前記第１
位置から風路の中央側へ突き出る第２位置へ移動させ、
ヒ−タ非発熱時、前記ヒ−タを前記第２位置から前記第
１位置へ復帰させるヒ−タ支持機構を設けたことにあ
る。

【００１１】請求項２に記載の室内ユニットは、簡単な
構造で請求項１のヒ−タを第１位置と第２位置との間で
移動させるために、前記ヒ−タ支持機構を、前記ヒ−タ
を支持してなり、ヒ−タ発熱時、ヒ−タ熱を受けること
による変態にしたがって記憶した形状に変形し前記ヒ−
タを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる形状記
憶部材と、前記ヒ−タを付勢し、ヒ−タ非発熱時、ヒ−
タを弾性力により前記第２位置から前記第１位置へ復帰
させる弾性部材とから構成したことにある。

【００１２】請求項３に記載の室内ユニットは、簡単な
構造で請求項１のヒ−タを第１位置と第２位置との間で
移動させるために、前記ヒ−タ支持機構を、ヒ−タ発熱
時、前記ヒ−タ熱の加熱による形状の変形により前記ヒ
−タを前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、ヒ−
タ非発熱時、冷却による形状の復帰により前記ヒ−タを
前記第２位置から前記第１位置へ復帰させるバイメタル
部材で支持させたことにある。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の室内ユニットは、ヒ−タを使
用する運転を行うと、風路の壁面側に退避していたヒ−
タは、ヒ−タ支持機構により、風路の中央側へ突き出て
いく。つまり、ヒ−タは空気流のよく当たる位置へ移動
する。これにより、ヒ−タの表面にはより多くの空気が
接触し、さらに流速が大きい場所なのでヒ−タ付近での
単位時間当たりの空気流量が多くなる。つまり、ヒ−タ
の熱が風路を流れる空気流に効率よく伝熱される。

【００１４】またヒ−タを使用しない運転を行うと、風
路の中央側へ突き出ていたヒ−タは、ヒ−タ支持機構に
より、風路の壁面側へ退避してしていく。つまり、ヒ−
タは空気流が当たり難い位置へ移動する。これにより、
ヒ−タを通風抵抗物とした通風抵抗は小さく、ヒ−タを
原因とした空気流の乱れは小さくなる。

【００１５】請求項２に記載の室内ユニットによると、
上記ヒ−タを使用する運転が行われると、ヒ−タの発熱
による熱が形状記憶部材に伝熱される。変態温度に達す
ると、形状記憶部材は、変態して、記憶していた形状に
戻り、風路の壁面側に退避していたヒ−タを、風路の中
央側へ突き出していく。つまり、ヒ−タは、大掛かりな
駆動機構を必要とせずに、簡単な構造にて、空気流のよ
く当たる位置へ移動することとなる。

【００１６】またヒ−タを使用しない運転が行われる
と、形状記憶部材は風路を流れる空気にて冷却されて変
態していき、風路の中央側へ突き出ていたヒ−タは、弾
性部材の弾性力にて、風路の壁面側へ退避してしてい
く。つまり、ヒ−タは空気流が当たり難い位置へ移動す
ることとなる。

【００１７】請求項３に記載の室内ユニットによると、
上記ヒ−タを使用する運転が行われると、ヒ−タの発熱
による熱がバイメタル部材に伝熱される。すると、バイ
メタル部材は変形して、風路の壁面側に退避していたヒ
−タを、風路の中央側へ突き出していく。つまり、ヒ−
タは、大掛かりな駆動機構を必要とせずに、簡単な構造
にて、空気流のよく当たる位置へ移動することとなる。

【００１８】またヒ−タを使用しない運転が行われる
と、バイメタル部材は風路を流れる空気にて冷却されて
元の形状に復帰していき、風路の中央側へ突き出ていた
ヒ−タを風路の壁面側へ退避させていく。つまり、ヒ−
タは空気流が当たり難い位置へ移動することとなる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図３に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。但し、室内ユニットの
全体の構成は、先の「従来の技術」の項で示した図１０
および図１１と同じなので、その説明を省略し、この項
では異なる構造（発明の要部）について説明することに
する。本実施例は、セラミックヒ−タ７を支持する構造
が異なっている。

【００２０】すなわち、図中２０は先の「従来の技術」
の項で述べたと同様、横流ファン４の吸込側と室内側熱
交換器５との間の風路部分の後部側の壁面３ａに取着し
た帯状の反射板である。この反射板２０は、ベ−ス板を
兼ね、本体９の幅方向に沿って延びている。

【００２１】この反射板２０の風路３に臨む側面には、
感熱移動式のヒ−タ支持機構１９を介して、セラミック
ヒ−タ７が支持されている。このヒ−タ支持機構１９の
構造が図３に示されている。

【００２２】ヒ−タ支持機構１９について説明すれば、
図中２１は支持機構１９を構成するセラミックヒ−タ７
の支持脚である。この支持脚２１は、例えば形状記憶合
金よりなる一対の柔軟な帯状板２２，２２（形状記憶部
材）から構成されていて、反射板２０の側面の上下段に
並行に立設してある。

【００２３】これら帯状板２２，２２の突出端には、セ
ラミックヒ−タ７の上下に在る放熱フィン７ａ、７ａが
固定され、セラミックヒ−タ７を反射板２０の長手方向
に沿って支持させている。

【００２４】また帯状板２２，２２と隣合う反射板２０
の両端部分と、これに対向するセラミックヒ−タ７の両
端部分との間には、引張りばねで構成された復帰ばね２
３，２３が掛け渡されていて、セラミックヒ−タ７を壁
面３ａ側に付勢している。

【００２５】そして、これら復帰ばね２３，２３の付勢
にて、図２に示されるように変態前の柔軟な帯状板２２
を例えば中央から２つに折れるように変形させ、セラミ
ックヒ−タ７を風路３の壁面３ａに近い地点に配置させ
ている。すなわち、復帰ばね２３，２３の弾性力にて、
常にセラミックヒ−タ７を空気流Ｘが当たり難い地点、
つまり風路３の壁面側へ退避した地点Ａ（第１位置）に
復帰させるようにしてある。

【００２６】また帯状板２２，２２には、いずれも高温
処理によって、図１に示されるように側方へ張り出す壁
形の形状が記憶されていて、セラミックヒ−タ７からの
熱伝導で帯状板２２，２２が変態温度に達すると、記憶
した形状が復帰して、セラミック７を地点Ａから風路３
の中央側へ突き出る地点Ｂ（第２位置）へ移動させるよ
うにしている。むろん、帯状板２２，２２の変態温度
は、暖房運転時の室内側熱交換器５を通過した熱交換後
の温風温度とは十分に差がある高温な温度に設定されて
いて、室内側熱交換器５を通過した温風では変態しな
い。

【００２７】またこれら帯状板２２，２２の張り出し長
さは、セラミックヒ−タ７が風路３を流れる空気流Ｘと
よく当たる部位に対応して設定されていて、風路３の中
央側に突き出た地点Ｂにおいてセラミックヒ−タ７の熱
を空気流Ｘに効率よく伝熱させるようにしてある。つぎ
に、このように構成された室内ユニットの作用について
説明する。

【００２８】セラミックヒ−タ７を使用しない運転、例
えば暖房運転を行うときは、室内側熱交換器５を凝縮器
とした暖房サイクルを構成するとともに、横流ファン４
（図１０に図示）を作動させる。

【００２９】すると、吸込口１（図１０に図示）から風
路３に室内空気が取込まれる。この室内空気は室内側熱
交換器５を通過するときに熱交換して温風となり、同温
風が吹出口２（図１１に図示）から本体９の下方へ吹出
される。

【００３０】このとき、支持脚２１を構成する各帯状板
２２は変態前で柔軟であるから、図２に示されるように
セラミックヒ−タ７は風路３の壁面３ａ側へ退避した地
点Ａに配置されたままである。ここで、この地点Ａは風
路３を流れる空気流Ｘとはあまり当たらない位置であ
る。このことは、風路３の空気流Ｘに対するセラミック
ヒ−タ７の通風抵抗は小さくなる。と同時に通風抵抗を
原因とした空気流Ｘの乱れも小さくなる。

【００３１】一方、セラミックヒ−タ７を使用する運
転、例えば暖房運転を行うと、セラミックヒ−タ７に通
電がなされ、セラミックヒ−タ７は発熱する。これによ
り、セラミックヒ−タ７の熱が放熱フィン７ａを通じて
帯状板２２，２２に伝熱されていく。

【００３２】そして、帯状板２２，２２が高温となり、
変態温度に達すると、図２の状態から図１に示される状
態に変態し、帯状板２２，２２は、復帰ばね２３の弾性
力に抗して、高温時に記憶していた壁形の形状に戻り、
壁面３ａ側に退避していたセラミックヒ−タ７を、風路
３の中央側へ突き出し、地点Ｂにまで移動させる。つま
り、セラミックヒ−タ７は風路３を流れる空気流Ｘに対
してよく当たる位置へ配置される。

【００３３】ここで、地点Ｂはセラミックヒ−タ７の表
面にはより多くの空気が接触し、かつセラミックヒ−タ
７付近における単位時間当たりの空気流量が多くなる地
点である。このことは、セラミックヒ−タ７の熱が風路
３を流れる空気流Ｘに効率よく伝熱されることとなる。

【００３４】またこの運転から上記したセラミックヒ−
タ７を使用しない運転に切換えると、帯状板２２，２２
は風路３を流れる空気にて冷却されて変態して柔軟な状
態となり、風路３の中央側へ突き出ていたセラミックヒ
−タ７は、復帰ばね２３の弾性力にて、先に述べた風路
３の壁面３ａ側、すなわち地点Ａにまで退避される。こ
れにより、セラミックヒ−タ７は風路３を流れる空気流
Ｘに対して当たり難くなる。

【００３５】したがって、セラミックヒ−タ７を使用し
ない運転時における風量の低下および騒音の増加を防ぎ
つつ、セラミックヒ−タ７を使用する運転時にはヒ−タ
の効率を十分に高めた運転を行うことができる。しか
も、地点Ｂへセラミックヒ−タ７が移動したときには、
高温で変形しやすい部品との間で距離も十分に確保でき
るから、変形を防ぐ対策も簡単ですむ。

【００３６】また形状記憶合金部材よりなる帯状板２
２，２２および復帰ばね２３を用いてヒ−タ支持機構１
９を構成したことにより、大掛かりな駆動機構を必要と
せずに簡単な構造で、セラミックヒ−タ７を空気流Ｘと
よく当たる位置へ移動させることができる。

【００３７】なお、第１の実施例では支持脚を形状記憶
合金部材よりなる帯状板から構成したが、これに限ら
ず、異なる形状の部品（形状記憶合金部材よりなるも
の）から支持脚を構成してもよく、また形状記憶合金で
なく、形状記憶樹脂といった形状記憶部材から支持脚を
構成してもよい。図４ないし図６は、この発明の第２の
実施例を示す。

【００３８】本実施例は、第１の実施例の変形例で、セ
ラミックヒ−タ７を風路３の壁面３ａに格納させること
により、できる限り風路３の空気流Ｘがセラミックヒ−
タ７に当たらないようにしたものである。

【００３９】このヒ−タ支持機構１９を分解した構造が
図４に示され、このヒ−タ支持機構１９によってセラミ
ックヒ−タ７が地点Ａと地点Ｂとに移動したときの状態
が図５、図６に示されている。

【００４０】このヒ−タ支持機構１９について説明すれ
ば、セラミックヒ−タ７と反射板２０とは支持脚片３０
を介して一体に連結してある。また風路３の壁面３ａの
一部には、これらセラミックヒ−タ７、反射板２０より
なる組立体３１が格納可能な凹部３２が本体９の幅方向
に沿って形成されている。そして、この凹部３２の底面
と組立体３１の反射板２０の裏面とは、先の第１の実施
例で述べた帯状板２２，２２を介して連結されていると
ともに、同じく復帰ばね２３を介して連結されている。

【００４１】これにより、セラミックヒ−タ７を使用し
ないときは、図６に示されるように復帰ばね２３の弾性
力にて、セラミックヒ−タ７は、風路３の壁面３ａ側へ
退避した地点Ａ、すなわち凹部３２内に反射板２０と共
に格納され、セラミックヒ−タ７を使用するときは、図
５に示されるように帯状板２２に記憶された形状にて、
セラミックヒ−タ７を、第１の実施例と同様、風路３の
中央側へ突き出る地点Ｂに移動させ、風路３に流れる空
気流Ｘをセラミックヒ−タ７によく当たるようにしてい
る。このようにしても、第１の実施例と同様な効果を奏
する。図７ないし図９は、この発明の第３の実施例を示
す。

【００４２】本実施例は、第１の実施例の変形例で、形
状記憶部材でなく、バイメタル部材を用いたヒ−タ支持
機構１９にて、セラミックヒ−タ７を地点Ａと地点Ｂと
の間に移動させるようにしたものである。

【００４３】このヒ−タ支持機構１９を分解した構造が
図９に示され、このヒ−タ支持機構１９によってセラミ
ックヒ−タ７が地点Ａと地点Ｂとに移動したときの状態
が図７、図８に示されている。

【００４４】すなわち、このヒ−タ支持機構１９は、図
９に示されるようにバイメタル部材で構成された帯状板
３５，３５を用いて、帯状板２２，２２の代わりにセラ
ミックヒ−タ７を支持させたものである。

【００４５】詳しくは、帯状板３５，３５は、室内側熱
交換器５で熱交換する温風の温度以下では、冷却による
形状の復帰により図８に示されるように２つ折りに変形
し、高温域では加熱により図７に示されるように壁状に
形状が変形するように、異なる熱膨脹率の板片（図示し
ない）を重ね合せて構成してある。

【００４６】この室内ユニットによると、セラミックヒ
−タ７を使用する運転が行われ、セラミックヒ−タ７の
発熱による熱が帯状板３５，３５に伝熱されると、図７
に示されるように帯状板３５，３５は変形して、風路３
の壁面３ａ側の地点Ａに退避していたセラミックヒ−タ
７を、風路３の中央側の地点Ｂへ突き出していく。これ
により、第１の実施例と同様、セラミックヒ−タ７は、
空気流Ｘのよく当たる位置へ移動する。

【００４７】またセラミックヒ−タ７を使用しない運転
が行われると、図８に示されるように帯状板３５，３５
は風路３を流れる空気にて冷却されて元の形状に復帰し
ていき、風路３の中央側へ突き出ていたセラミックヒ−
タ７を風路３の壁面３ａ側へ退避させていく。これによ
り、セラミックヒ−タ７は空気流Ｘが当たり難い位置へ
移動する。

【００４８】こうした室内ユニットによると、第２の実
施例と同様、大掛かりな駆動機構を必要とせず、簡単な
構造で、セラミックヒ−タ７を移動させることができ
る。しかも、セラミックヒ−タ７は、帯状板３５，３５
の可逆的な変形により、第１の実施例、第２の実施例の
如く復帰ばねを必要とせずに地点Ａと地点Ｂとの間を移
動するから、より簡単な構造ですむ。むろん、このバイ
メタル部材でセラミックヒ−タを支持する構造を、先の
第２の実施例に述べた格納構造に採用してもよい。

【００４９】なお、上述した各実施例共、セラミックヒ
−タを採用した例を挙げたが、これに限らず、他の電気
式のヒ−タを採用した室内ユニットでもこの発明を適用
してもよいことはいうまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項３に記載の発明によれば、ヒ−タを使用しない運転時
における風量低下および騒音増加を防ぎつつ、ヒ−タを
使用する運転時にはヒ−タの効率を十分に高めた運転を
行うことができる。しかも、風路の中央側へヒ−タが移
動したときには、高温で変形しやすい部品とに対して距
離を十分に確保できるから、変形を防ぐ対策も簡単です
む。

【００５１】加えて、請求項２および請求項３に記載の
発明によれば、上記効果に加え、大掛かりな駆動機構を
必要とせず、簡単な構造で第１位置と第２位置との間で
移動させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の室内ユニットを、ヒ
−タが風路の中央側に移動した状態と共に示す断面図。

【図２】同じくヒ−タが風路の壁面側へ退避した状態と
共に示す断面図。

【図３】同実施例のヒ−タ支持機構を構造を説明するた
めの分解斜視図。

【図４】この発明の第２の実施例の要部となるヒ−タ支
持機構を説明するための分解斜視図。

【図５】同実施例におけるヒ−タが風路の中央側に移動
した状態を示す断面図。

【図６】同実施例におけるヒ−タが風路の壁面側へ退避
した状態を示す断面図。

【図７】この発明の第３の実施例の室内ユニットを、ヒ
−タが風路の中央側に移動した状態と共に示す断面図。

【図８】同じくヒ−タが風路の壁面側へ退避した状態と
共に示す断面図。

【図９】同実施例のヒ−タ支持機構を構造を説明するた
めの分解斜視図。

【図１０】ヒ−タが内蔵された室内ユニットを示す断面
図。

【図１１】同室内ユニットにおけるヒ−タの取付構造を
示す分解斜視図。

【符号の説明】

１…吸込口、２…吹出口、３…風路、４…横流ファン、
５…室内側熱交換器、７…セラミックヒ−タ、７ａ…放
熱フィン、１９…ヒ−タ支持機構、２２…帯状板（形状
記憶部材）、２３…復帰ばね（弾性部材）、３５…帯状
板（バイメタル部材）、Ａ…地点（第１位置）、Ｂ…地
点（第２位置）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口と吹出口とを連通する風路と、 この風路内に設けられた室内ファンと、 前記風路の前記室内ファンの吸込側で、かつこの風路の
   壁面側へ退避した第１位置に配設された、前記風路内を
   流れる空気を加熱するためのヒ−タと、 このヒ−タを支持し、ヒ−タ発熱時、前記ヒ−タを前記
   第１位置から前記風路の中央側へ突き出る第２位置へ移
   動させ、ヒ−タ非発熱時、前記ヒ−タを前記第２位置か
   ら前記第１位置へ復帰させるヒ−タ支持機構とを具備し
   たことを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
2. 【請求項２】 前記ヒ−タ支持機構は、 前記ヒ−タを支持してなり、ヒ−タ発熱時、前記ヒ−タ
   熱を受けることによる変態にしたがって記憶した形状に
   変形し前記ヒ−タを前記第１位置から前記第２位置へ移
   動させる形状記憶部材と、 前記ヒ−タを付勢し、ヒ−タ非発熱時、前記ヒ−タを弾
   性力により前記第２位置から前記第１位置へ復帰させる
   弾性部材とから構成されることを特徴とする請求項１に
   記載の空気調和装置の室内ユニット。
3. 【請求項３】 前記ヒ−タ支持機構は、ヒ−タ発熱時、
   前記ヒ−タ熱による形状の変形により前記ヒ−タを前記
   第１位置から前記第２位置へ移動させ、ヒ−タ非発熱
   時、冷却による形状の復帰により前記ヒ−タを前記第２
   位置から前記第１位置へ復帰させるバイメタル部材で、
   前記ヒ−タを支持させてなることを特徴とする請求項１
   に記載の空気調和装置の室内ユニット。