JPWO2006046410A1 - 空気調和機用ファンユニット - Google Patents

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Abstract

空気調和機に設けられるファンユニットが、円周上に配置された複数のブレードを有するファンと、該ファンを収容するケーシングとを備え、ブレードの内縁部近傍のケーシングに少なくとも一つのリブを設けた。

Description

本発明は、空気調和機の室外ユニット、室内ユニット、排気ファンユニット等に使用されるファンユニットに関するものである。
従来の空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置は、熱交換器の前面に、空気調和機の本体内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタが設けられており、このエアフィルタは付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。このような構成のフィルタ装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にエアフィルタが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下して空調能力が低下し、消費電力の増大につながることとなる。
このため、エアフィルタのメンテナンスの手間を低減する目的で、エアフィルタに付着した塵埃を吸引ノズルを介して塵埃吸引装置により吸引清掃し、吸引された塵埃を室外へ排出する自動清掃装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−７４５２１号公報
しかしながら、塵埃吸引装置により吸引清掃された塵埃は室外へ排出されても、塵埃吸引装置のファンに吸引した塵埃がファン表面に付着、堆積し、塵埃吸引装置の吸引風量が低下して吸引性能が低下し、最悪の場合、塵埃の吸引が不可能になることもあった。また、ファンに付着、堆積しなかった塵埃が、吸引カバー内部に漂い、他の塵埃を巻き込み、成長した塵埃の塊が、ファンとケーシングとの隙間に入り込み、回転を妨げ、最悪の場合、ファンをロックしてしまうという課題もあった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ファンに吸引した塵埃のファン表面への付着、堆積を防止して、吸引風量の低下による吸引性能の低下を防止し、信頼性の高い空気調和機用ファンユニットを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、空気調和機に設けられるファンユニットであって、円周上に配置された複数のブレードを有するファンと、該ファンを収容するケーシングとを備え、前記ブレードの内縁部近傍の前記ケーシングに少なくとも一つのリブを設けたことを特徴とする。
また、前記リブは略Ｌ字状に折曲され、前記ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有している。
さらに、前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の第１の面と前記ブレードに対向する前記折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定するのが好ましい。
また、前記第１の面と前記第２の面間の角部が稜角を持つと、さらに好ましい。
また、前記延出部の付け根の上流側の面が、前記ケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定するのがよい。
また、前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように設定するのも好ましい。
また、前記リブは前記ケーシングより前記ファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、前記延出部を前記ブレードよりさらに離間させることもできる。
本発明によれば、ファンを収容するケーシングに、ブレードの内縁部に近接して少なくとも一つのリブを設けたので、ブレードの表面に塵埃が付着したとしても、ブレードの回転によって、付着した塵埃がリブと当接してブレード表面から剥離、離脱する。したがって、塵埃のブレード表面への付着による堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することが可能となる。
また、リブを略Ｌ字状に折曲して、ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有する形状にしたので、折曲部をブレードの内縁部の近傍に容易に配置することができ、簡単な構成でブレードに付着した塵埃を除去できる。
さらに、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の第１の面とブレードに対向する折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定すると、ブレードに付着した塵埃を鋭角部が引掛け易くなり、塵埃を容易に除去できる。
また、第１の面と第２の面間の角部が稜角を持つように設定すると、ブレードに付着した塵埃をさらに引掛け易くなる。
また、延出部の付け根の上流側の面がケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定すると、塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、リブの付け根に堆積することがない。したがって、ファンのロックという最悪の事態を防止することができ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように形状設定すると、付着した塵埃を剥離、離脱させ易くなり、ファン表面への塵埃の付着、堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、リブがケーシングよりファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、延出部をブレードよりさらに離間させると、延出部とブレードとの間のスペースが大きくなり、ファンに吸引された塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止することができる。
図１は本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。 図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。 図４は本発明の実施の形態１における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の斜視図である。 図５は図４の塵埃吸引装置の要部斜視図である。 図６は図４の塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図７は図４の塵埃吸引装置の概略断面図である。 図８は本発明の実施の形態２における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図９は図８の塵埃吸引装置の変形例を示す部分拡大図である。 図１０は図８の塵埃吸引装置の別の変形例を示す部分拡大図である。
符号の説明
１ 室内ユニット
２ エアフィルタ
３ 塵埃吸引装置
４ 吸い込みダクト接続口
５ 吸い込みダクト
６ 吸い込みノズル
６ａ 吸い込み孔
７ 排気ダクト接続口
８ 排気ダクト
９ 吸排気モータ
１０ ファン
１１ ケーシング
１２ 吸引カバー
１３ 取付基板
１４ ノズル駆動用モータ
１５ リブ
１５ａ 延出部
１５ｂ 折曲部
１５ｃ 折曲部の上流側の面
１５ｄ 立ち上がり部
２１ ブレード
２３ 鋭角部
２４ 稜角部
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図であり、図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。
図１〜図３に示すように、室内ユニット１の内部には、熱交換器２０と、熱交換器２０で熱交換された空気を室内に吹き出すファン（図示せず）と、熱交換器２０を通過する塵埃を除去するエアフィルタ２が配されている。室内ユニット１内の側面近傍には、エアフィルタ２に付着した塵埃を吸引して排出するための塵埃吸引装置３が設置されている。この塵埃吸引装置３の吸い込み側部分（吸い込みダクト接続口４）には、蛇腹形状の吸い込みダクト５を介して吸い込みノズル６が接続されるとともに、塵埃吸引装置３の吹き出し側部分（排気ダクト接続口７）には、その先端が室外へ連通されている排気ダクト８が接続されている。
吸い込みノズル６におけるエアフィルタ２に臨む面には、エアフィルタ２の上面部から前面部にかけて複数の吸い込み孔６ａが並んで形成され、後述する塵埃吸引装置３の吸引動作により、各吸い込み孔６ａからエアフィルタ２に付着した塵埃を吸引してエアフィルタ２の清掃を行う構成である。
実施の形態１．
図４は室内ユニット１に設けられた塵埃吸引装置３の概略斜視図であり、図５は塵埃吸引装置３の要部斜視図である。また、図６は塵埃吸引装置３の部分拡大図であり、図７は塵埃吸引装置３の概略断面図である。
図４〜図７に示すように、塵埃吸引装置３は、吸排気モータ９により回転する遠心式のファン１０と、ファン１０を収容するケーシング１１と、ケーシング１１の風上側にケーシング１１と一体的に設けられた吸引カバー１２と、ケーシング１１等が取り付けられた取付基板１３とを有するファンユニットとして構成されている。ファン１０は複数のブレード２１が円周状に配されており、ブレード２１は図６の矢印Ｂ方向に回転する。
この構成において、吸排気モータ９を吸引のため正転させるとともに、ノズル駆動用モータ１４を駆動させる。すると、塵埃吸引装置３が作動した状態で、吸い込みノズル６がエアフィルタ２の風上側の面に沿って移動し、エアフィルタ２に付着した塵埃が空気とともに吸い込み孔６ａを通して吸い込みノズル６内に吸い込まれ、吸い込みダクト５から塵埃吸引装置３に吸引された塵埃が空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。塵埃吸引装置３に吸引された空気と塵埃は図７の矢印Ｃの方向に流れる。
長期使用する場合、図６に示すように、ファン１０を構成するブレード２１の表面に塵埃Ａが付着し堆積する可能性がある。このため、本発明においては、図５〜図７に示すように、ファン１０を収納するケーシング１１の内縁部から半径方向内方に延出し、さらにこの延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲した略Ｌ字状のリブ１５を設けている。リブ１５の折曲部１５ｂはファン１０を構成する複数のブレード２１の内縁部から所定の距離だけ離間して設けられており、ファン１０が回転すると、リブ１５の折曲部１５ｂは各ブレード２１の内縁部に順次対向する。ここで、リブ１５は少なくとも一つ有ればよく、塵埃吸引装置３の吸引風量を考慮して複数のリブを設けてもよい。
上記構成によって、エアフィルタ２に付着した塵埃は吸込みノズル６を介して塵埃吸引装置３により吸引され、ブレード２１の表面に塵埃Ａが付着したとしても、ブレード２１の回転によって、その表面に付着した塵埃Ａがリブ１５に当接（衝突）して、塵埃Ａがブレード２１表面から剥離、離脱する。剥離、離脱した塵埃Ａは塵埃吸引装置３の吸引力によって、空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。従って、塵埃Ａのブレード２１表面への付着による堆積にともなう塵埃吸引装置３の吸引風量の低下を防止することができ、その吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機の室内ユニットを提供することができる。
上述したように、リブ１５は略Ｌ字状を呈しており、簡単な構成でその折曲部（自由端）１５ｂをケーシング１１に対し所望の位置に配置することができる。
また、図６に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂに対向するリブ１５の折曲部１５ｂの面（ブレード２１の回転方向Ｂにおける折曲部１５ｂの上流側の面）とブレード２１に対向する折曲部１５ｂの面との間の角部２３の角度を鋭角αに設定しており（α＜９０）、ブレード２１の回転にともないブレード２１の表面に付着した塵埃Ａがリブ１５と当接する時に、ブレード２１に付着した塵埃Ａを鋭角部２３が引掛け易くなり、ブレード２１に付着した塵埃Ａを容易に除去することができる。
さらに、図６に示すように、上述した鋭角部２３が稜角部（ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の上流側の面とブレード２１に対向する面が尖っており、丸みがない）２４を持つ形状に設定することで、ブレード２１の回転にともない、その表面に付着した塵埃Ａがリブ１５と当接する時に、稜角部２４によりさらに容易に引掛けられ、剥離、離脱する。
実施の形態２．
本実施の形態においては、図８に示すように、ケーシング１１の内縁部に略Ｌ字状のリブ１５を設け、ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の付け根（延出部１５ａの付け根）の上流側の面が、リブ１５の付け根におけるケーシング１１の内縁部の接線となす角度を鈍角βに設定している（β≧９０）。この構成により、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、リブ１５の付け根に堆積することがない。
また、図９は図８においてリブ１５を矢印ＩＸから見たものであり、図９に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の折曲部（自由端）１５ｂの上流側の面１５ｃは、先端に向かって回転方向Ｂの下流側に傾斜するように設定されている（傾斜角γ）。このように折曲部１５ｂを形状設定することで、折曲部１５ｂの上流側の面１５ｃへの塵埃の付着、堆積を防止することができ、塵埃吸引装置３の吸引性能の低下を防止することができる。
さらに、図１０に示すように、略Ｌ字状のリブ１５に立ち上がり部を設け、側面視で逆Ｕ字状に形成することもできる。すなわち、図１０に示されるリブ１５は、ケーシング１１の内縁部からファン１０の吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部１５ｄと、立ち上がり部１５ｄの先端より半径方向内方に延出する延出部１５ａと、延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲された折曲部１５ｂとを備えている。
この構成は、図８あるいは図９の構成に比べ、ケーシング１１と略平行に延在する延出部１５ａがブレード２１よりさらに離間しており、延出部１５ａとブレード２１との間にできるだけ大きいスペースを設けることで、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止している。
以上、本発明を空気調和機の室内ユニットを例にとり説明したが、本発明は空気調和機の室内ユニットに限定されるものではなく、空気調和機の室外ユニットあるいは排気ファンユニット等に設けられたファン等にも適用可能である。
本発明にかかるファンユニットは、空気調和機に適用できるが、空気調和機以外でも、エアフィルタを有し、室外に排気可能な環境に設置される機器に対しても適用可能である。
本発明は、空気調和機の室外ユニット、室内ユニット、排気ファンユニット等に使用されるファンユニットに関するものである。
従来の空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置は、熱交換器の前面に、空気調和機の本体内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタが設けられており、このエアフィルタは付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。このような構成のフィルタ装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にエアフィルタが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下して空調能力が低下し、消費電力の増大につながることとなる。
このため、エアフィルタのメンテナンスの手間を低減する目的で、エアフィルタに付着した塵埃を吸引ノズルを介して塵埃吸引装置により吸引清掃し、吸引された塵埃を室外へ排出する自動清掃装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−７４５２１号公報
しかしながら、塵埃吸引装置により吸引清掃された塵埃は室外へ排出されても、塵埃吸引装置のファンに吸引した塵埃がファン表面に付着、堆積し、塵埃吸引装置の吸引風量が低下して吸引性能が低下し、最悪の場合、塵埃の吸引が不可能になることもあった。また、ファンに付着、堆積しなかった塵埃が、吸引カバー内部に漂い、他の塵埃を巻き込み、成長した塵埃の塊が、ファンとケーシングとの隙間に入り込み、回転を妨げ、最悪の場合、ファンをロックしてしまうという課題もあった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ファンに吸引した塵埃のファン表面への付着、堆積を防止して、吸引風量の低下による吸引性能の低下を防止し、信頼性の高い空気調和機用ファンユニットを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、空気調和機に設けられるファンユニットであって、円周上に配置された複数のブレードを有するファンと、該ファンを収容するケーシングとを備え、前記ブレードの内縁部近傍の前記ケーシングに少なくとも一つのリブを設けたことを特徴とする。
また、前記リブは略Ｌ字状に折曲され、前記ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有している。
さらに、前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の第１の面と前記ブレードに対向する前記折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定するのが好ましい。
また、前記第１の面と前記第２の面間の角部が稜角を持つと、さらに好ましい。
また、前記延出部の付け根の上流側の面が、前記ケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定するのがよい。
また、前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように設定するのも好ましい。
また、前記リブは前記ケーシングより前記ファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、前記延出部を前記ブレードよりさらに離間させることもできる。
本発明によれば、ファンを収容するケーシングに、ブレードの内縁部に近接して少なくとも一つのリブを設けたので、ブレードの表面に塵埃が付着したとしても、ブレードの回転によって、付着した塵埃がリブと当接してブレード表面から剥離、離脱する。したがって、塵埃のブレード表面への付着による堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することが可能となる。
また、リブを略Ｌ字状に折曲して、ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有する形状にしたので、折曲部をブレードの内縁部の近傍に容易に配置することができ、簡単な構成でブレードに付着した塵埃を除去できる。
さらに、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の第１の面とブレードに対向する折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定すると、ブレードに付着した塵埃を鋭角部が引掛け易くなり、塵埃を容易に除去できる。
また、第１の面と第２の面間の角部が稜角を持つように設定すると、ブレードに付着した塵埃をさらに引掛け易くなる。
また、延出部の付け根の上流側の面がケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定すると、塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、リブの付け根に堆積することがない。したがって、ファンのロックという最悪の事態を防止することができ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように形状設定すると、付着した塵埃を剥離、離脱させ易くなり、ファン表面への塵埃の付着、堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、リブがケーシングよりファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、延出部をブレードよりさらに離間させると、延出部とブレードとの間のスペースが大きくなり、ファンに吸引された塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図であり、図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。
図１〜図３に示すように、室内ユニット１の内部には、熱交換器２０と、熱交換器２０で熱交換された空気を室内に吹き出すファン（図示せず）と、熱交換器２０を通過する塵埃を除去するエアフィルタ２が配されている。室内ユニット１内の側面近傍には、エアフィルタ２に付着した塵埃を吸引して排出するための塵埃吸引装置３が設置されている。この塵埃吸引装置３の吸い込み側部分（吸い込みダクト接続口４）には、蛇腹形状の吸い込みダクト５を介して吸い込みノズル６が接続されるとともに、塵埃吸引装置３の吹き出し側部分（排気ダクト接続口７）には、その先端が室外へ連通されている排気ダクト８が接続されている。
吸い込みノズル６におけるエアフィルタ２に臨む面には、エアフィルタ２の上面部から前面部にかけて複数の吸い込み孔６ａが並んで形成され、後述する塵埃吸引装置３の吸引動作により、各吸い込み孔６ａからエアフィルタ２に付着した塵埃を吸引してエアフィルタ２の清掃を行う構成である。
実施の形態１．
図４は室内ユニット１に設けられた塵埃吸引装置３の概略斜視図であり、図５は塵埃吸引装置３の要部斜視図である。また、図６は塵埃吸引装置３の部分拡大図であり、図７は塵埃吸引装置３の概略断面図である。
図４〜図７に示すように、塵埃吸引装置３は、吸排気モータ９により回転する遠心式のファン１０と、ファン１０を収容するケーシング１１と、ケーシング１１の風上側にケーシング１１と一体的に設けられた吸引カバー１２と、ケーシング１１等が取り付けられた取付基板１３とを有するファンユニットとして構成されている。ファン１０は複数のブレード２１が円周状に配されており、ブレード２１は図６の矢印Ｂ方向に回転する。
この構成において、吸排気モータ９を吸引のため正転させるとともに、ノズル駆動用モータ１４を駆動させる。すると、塵埃吸引装置３が作動した状態で、吸い込みノズル６がエアフィルタ２の風上側の面に沿って移動し、エアフィルタ２に付着した塵埃が空気とともに吸い込み孔６ａを通して吸い込みノズル６内に吸い込まれ、吸い込みダクト５から塵埃吸引装置３に吸引された塵埃が空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。塵埃吸引装置３に吸引された空気と塵埃は図７の矢印Ｃの方向に流れる。
長期使用する場合、図６に示すように、ファン１０を構成するブレード２１の表面に塵埃Ａが付着し堆積する可能性がある。このため、本発明においては、図５〜図７に示すように、ファン１０を収納するケーシング１１の内縁部から半径方向内方に延出し、さらにこの延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲した略Ｌ字状のリブ１５を設けている。リブ１５の折曲部１５ｂはファン１０を構成する複数のブレード２１の内縁部から所定の距離だけ離間して設けられており、ファン１０が回転すると、リブ１５の折曲部１５ｂは各ブレード２１の内縁部に順次対向する。ここで、リブ１５は少なくとも一つ有ればよく、塵埃吸引装置３の吸引風量を考慮して複数のリブを設けてもよい。
上記構成によって、エアフィルタ２に付着した塵埃は吸込みノズル６を介して塵埃吸引装置３により吸引され、ブレード２１の表面に塵埃Ａが付着したとしても、ブレード２１の回転によって、その表面に付着した塵埃Ａがリブ１５に当接（衝突）して、塵埃Ａがブレード２１表面から剥離、離脱する。剥離、離脱した塵埃Ａは塵埃吸引装置３の吸引力によって、空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。従って、塵埃Ａのブレード２１表面への付着による堆積にともなう塵埃吸引装置３の吸引風量の低下を防止することができ、その吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機の室内ユニットを提供することができる。
上述したように、リブ１５は略Ｌ字状を呈しており、簡単な構成でその折曲部（自由端）１５ｂをケーシング１１に対し所望の位置に配置することができる。
また、図６に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂに対向するリブ１５の折曲部１５ｂの面（ブレード２１の回転方向Ｂにおける折曲部１５ｂの上流側の面）とブレード２１に対向する折曲部１５ｂの面との間の角部２３の角度を鋭角αに設定しており（α＜９０）、ブレード２１の回転にともないブレード２１の表面に付着した塵埃Ａがリブ１５と当接する時に、ブレード２１に付着した塵埃Ａを鋭角部２３が引掛け易くなり、ブレード２１に付着した塵埃Ａを容易に除去することができる。
さらに、図６に示すように、上述した鋭角部２３が稜角部（ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の上流側の面とブレード２１に対向する面が尖っており、丸みがない）２４を持つ形状に設定することで、ブレード２１の回転にともない、その表面に付着した塵埃Ａがリブ１５と当接する時に、稜角部２４によりさらに容易に引掛けられ、剥離、離脱する。
実施の形態２．
本実施の形態においては、図８に示すように、ケーシング１１の内縁部に略Ｌ字状のリブ１５を設け、ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の付け根（延出部１５ａの付け根）の上流側の面が、リブ１５の付け根におけるケーシング１１の内縁部の接線となす角度を鈍角βに設定している（β≧９０）。この構成により、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、リブ１５の付け根に堆積することがない。
また、図９は図８においてリブ１５を矢印ＩＸから見たものであり、図９に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂにおけるリブ１５の折曲部（自由端）１５ｂの上流側の面１５ｃは、先端に向かって回転方向Ｂの下流側に傾斜するように設定されている（傾斜角γ）。このように折曲部１５ｂを形状設定することで、折曲部１５ｂの上流側の面１５ｃへの塵埃の付着、堆積を防止することができ、塵埃吸引装置３の吸引性能の低下を防止することができる。
さらに、図１０に示すように、略Ｌ字状のリブ１５に立ち上がり部を設け、側面視で逆Ｕ字状に形成することもできる。すなわち、図１０に示されるリブ１５は、ケーシング１１の内縁部からファン１０の吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部１５ｄと、立ち上がり部１５ｄの先端より半径方向内方に延出する延出部１５ａと、延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲された折曲部１５ｂとを備えている。
この構成は、図８あるいは図９の構成に比べ、ケーシング１１と略平行に延在する延出部１５ａがブレード２１よりさらに離間しており、延出部１５ａとブレード２１との間にできるだけ大きいスペースを設けることで、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止している。
以上、本発明を空気調和機の室内ユニットを例にとり説明したが、本発明は空気調和機の室内ユニットに限定されるものではなく、空気調和機の室外ユニットあるいは排気ファンユニット等に設けられたファン等にも適用可能である。
本発明にかかるファンユニットは、空気調和機に適用できるが、空気調和機以外でも、エアフィルタを有し、室外に排気可能な環境に設置される機器に対しても適用可能である。
図１は本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。 図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。 図４は本発明の実施の形態１における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の斜視図である。 図５は図４の塵埃吸引装置の要部斜視図である。 図６は図４の塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図７は図４の塵埃吸引装置の概略断面図である。 図８は本発明の実施の形態２における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図９は図８の塵埃吸引装置の変形例を示す部分拡大図である。 図１０は図８の塵埃吸引装置の別の変形例を示す部分拡大図である。
符号の説明
１ 室内ユニット
２ エアフィルタ
３ 塵埃吸引装置
４ 吸い込みダクト接続口
５ 吸い込みダクト
６ 吸い込みノズル
６ａ 吸い込み孔
７ 排気ダクト接続口
８ 排気ダクト
９ 吸排気モータ
１０ ファン
１１ ケーシング
１２ 吸引カバー
１３ 取付基板
１４ ノズル駆動用モータ
１５ リブ
１５ａ 延出部
１５ｂ 折曲部
１５ｃ 折曲部の上流側の面
１５ｄ 立ち上がり部
２１ ブレード
２３ 鋭角部
２４ 稜角部
本発明は、空気調和機の室外ユニット、室内ユニット、排気ファンユニット等に使用されるファンユニットに関するものである。
従来の空気調和機の室内ユニットに設けられたフィルタ装置は、熱交換器の前面に、空気調和機の本体内部への塵埃の侵入を防止するためのエアフィルタが設けられており、このエアフィルタは付着した塵埃を手で清掃できるように着脱自在に構成されている。このような構成のフィルタ装置は頻繁なメンテナンスが必要となるだけでなく、メンテナンスが行われるまでの間にエアフィルタが徐々に目詰まりしていき、その結果、熱交換器を通過する風量が低下して空調能力が低下し、消費電力の増大につながることとなる。
このため、エアフィルタのメンテナンスの手間を低減する目的で、エアフィルタに付着した塵埃を吸引ノズルを介して塵埃吸引装置により吸引清掃し、吸引された塵埃を室外へ排出する自動清掃装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−７４５２１号公報
しかしながら、塵埃吸引装置により吸引清掃された塵埃は室外へ排出されても、塵埃吸引装置のファンに吸引した塵埃がファン表面に付着、堆積し、塵埃吸引装置の吸引風量が低下して吸引性能が低下し、最悪の場合、塵埃の吸引が不可能になることもあった。また、ファンに付着、堆積しなかった塵埃が、吸引カバー内部に漂い、他の塵埃を巻き込み、成長した塵埃の塊が、ファンとケーシングとの隙間に入り込み、回転を妨げ、最悪の場合、ファンをロックしてしまうという課題もあった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ファンに吸引した塵埃のファン表面への付着、堆積を防止して、吸引風量の低下による吸引性能の低下を防止し、信頼性の高い空気調和機用ファンユニットを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、空気調和機に設けられるファンユニットであって、円周上に配置された複数のブレードを有するファンと、該ファンを収容するケーシングとを備え、前記ブレードの内縁部から所定の距離だけ離間して前記ブレードに対向し且つ前記ファンが回転する際に各々の前記ブレードに順次近接し離間するように前記ケーシングに少なくとも一つの突起部を設けたことを特徴とする。
また、前記突起部は略Ｌ字状に折曲され、前記ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有している。
さらに、前記突起部は、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の第１の面と前記ブレードに対向する前記折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定するのが好ましい。
また、前記第１の面と前記第２の面間の角部が稜角を持つと、さらに好ましい。
また、前記延出部の付け根の上流側の面が、前記ケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定するのがよい。
また、前記突起部は、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように設定するのも好ましい。
また、前記突起部は前記ケーシングより前記ファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、前記延出部を前記ブレードよりさらに離間させることもできる。
本発明によれば、ファンを収容するケーシングに、ブレードの内縁部から所定の距離だけ離間して前記ブレードに対向し且つ前記ファンが回転する際に各々の前記ブレードに順次近接し離間するように前記ケーシングに少なくとも一つの突起部を設けたので、ブレードの表面に塵埃が付着したとしても、ブレードの回転によって、付着した塵埃が突起部と当接してブレード表面から剥離、離脱する。したがって、塵埃のブレード表面への付着による堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することが可能となる。
また、突起部を略Ｌ字状に折曲して、ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有する形状にしたので、折曲部をブレードの内縁部の近傍に容易に配置することができ、簡単な構成でブレードに付着した塵埃を除去できる。
さらに、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の第１の面とブレードに対向する折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定すると、ブレードに付着した塵埃を鋭角部が引掛け易くなり、塵埃を容易に除去できる。
また、第１の面と第２の面間の角部が稜角を持つように設定すると、ブレードに付着した塵埃をさらに引掛け易くなる。
また、延出部の付け根の上流側の面がケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定すると、塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、突起部の付け根に堆積することがない。したがって、ファンのロックという最悪の事態を防止することができ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、ブレードの回転方向における折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように形状設定すると、付着した塵埃を剥離、離脱させ易くなり、ファン表面への塵埃の付着、堆積にともなうファンの吸引風量の低下を防止して吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
また、突起部がケーシングよりファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、延出部をブレードよりさらに離間させると、延出部とブレードとの間のスペースが大きくなり、ファンに吸引された塵埃がファンに付着することなく吸引カバーの内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図であり、図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。
図１〜図３に示すように、室内ユニット１の内部には、熱交換器２０と、熱交換器２０で熱交換された空気を室内に吹き出すファン（図示せず）と、熱交換器２０を通過する塵埃を除去するエアフィルタ２が配されている。室内ユニット１内の側面近傍には、エアフィルタ２に付着した塵埃を吸引して排出するための塵埃吸引装置３が設置されている。この塵埃吸引装置３の吸い込み側部分（吸い込みダクト接続口４）には、蛇腹形状の吸い込みダクト５を介して吸い込みノズル６が接続されるとともに、塵埃吸引装置３の吹き出し側部分（排気ダクト接続口７）には、その先端が室外へ連通されている排気ダクト８が接続されている。
吸い込みノズル６におけるエアフィルタ２に臨む面には、エアフィルタ２の上面部から前面部にかけて複数の吸い込み孔６ａが並んで形成され、後述する塵埃吸引装置３の吸引動作により、各吸い込み孔６ａからエアフィルタ２に付着した塵埃を吸引してエアフィルタ２の清掃を行う構成である。
実施の形態１．
図４は室内ユニット１に設けられた塵埃吸引装置３の概略斜視図であり、図５は塵埃吸引装置３の要部斜視図である。また、図６は塵埃吸引装置３の部分拡大図であり、図７は塵埃吸引装置３の概略断面図である。
図４〜図７に示すように、塵埃吸引装置３は、吸排気モータ９により回転する遠心式のファン１０と、ファン１０を収容するケーシング１１と、ケーシング１１の風上側にケーシング１１と一体的に設けられた吸引カバー１２と、ケーシング１１等が取り付けられた取付基板１３とを有するファンユニットとして構成されている。ファン１０は複数のブレード２１が円周状に配されてお突起部レード２１は図６の矢印Ｂ方向に回転する。
この構成において、吸排気モータ９を吸引のため正転させるとともに、ノズル駆動用モータ１４を駆動させる。すると、塵埃吸引装置３が作動した状態で、吸い込みノズル６がエアフィルタ２の風上側の面に沿って移動し、エアフィルタ２に付着した塵埃が空気とともに吸い込み孔６ａを通して吸い込みノズル６内に吸い込まれ、吸い込みダクト５から塵埃吸引装置３に吸引された塵埃が空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。塵埃吸引装置３に吸引された空気と塵埃は図７の矢印Ｃの方向に流れる。
長期使用する場合、図６に示すように、ファン１０を構成するブレード２１の表面に塵埃Ａが付着し堆積する可能性がある。このため、本発明においては、図５〜図７に示すように、ファン１０を収納するケーシング１１の内縁部から半径方向内方に延出し、さらにこの延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲した略Ｌ字状の突起部１５を設けている。突起部１５の折曲部１５ｂはファン１０を構成する複数のブレード２１の内縁部から所定の距離だけ離間して設けられており、ファン１０が回転すると、突起部１５の折曲部１５ｂは各ブレード２１の内縁部に順次対向する。ここで、突起部１５は少なくとも一つ有ればよく、塵埃吸引装置３の吸引風量を考慮して複数の突起部を設けてもよい。
上記構成によって、エアフィルタ２に付着した塵埃は吸込みノズル６を介して塵埃吸引装置３により吸引され、ブレード２１の表面に塵埃Ａが付着したとしても、ブレード２１の回転によって、その表面に付着した塵埃Ａが突起部１５に当接（衝突）して、塵埃Ａがブレード２１表面から剥離、離脱する。剥離、離脱した塵埃Ａは塵埃吸引装置３の吸引力によって、空気とともに排気ダクト８を通して室外に排出される。従って、塵埃Ａのブレード２１表面への付着による堆積にともなう塵埃吸引装置３の吸引風量の低下を防止することができ、その吸引性能の低下を防ぎ、信頼性の高い空気調和機の室内ユニットを提供することができる。
上述したように、突起部１５は略Ｌ字状を呈しており、簡単な構成でその折曲部（自由端）１５ｂをケーシング１１に対し所望の位置に配置することができる。
また、図６に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂに対向する突起部１５の折曲部１５ｂの面（ブレード２１の回転方向Ｂにおける折曲部１５ｂの上流側の面）とブレード２１に対向する折曲部１５ｂの面との間の角部２３の角度を鋭角αに設定しており（α＜９０）、ブレード２１の回転にともないブレード２１の表面に付着した塵埃Ａが突起部１５と当接する時に、ブレード２１に付着した塵埃Ａを鋭角部２３が引掛け易くな突起部レード２１に付着した塵埃Ａを容易に除去することができる。
さらに、図６に示すように、上述した鋭角部２３が稜角部（ブレード２１の回転方向Ｂにおける突起部１５の上流側の面とブレード２１に対向する面が尖っており、丸みがない）２４を持つ形状に設定することで、ブレード２１の回転にともない、その表面に付着した塵埃Ａが突起部１５と当接する時に、稜角部２４によりさらに容易に引掛けられ、剥離、離脱する。
実施の形態２．
本実施の形態においては、図８に示すように、ケーシング１１の内縁部に略Ｌ字状の突起部１５を設け、ブレード２１の回転方向Ｂにおける突起部１５の付け根（延出部１５ａの付け根）の上流側の面が、突起部１５の付け根におけるケーシング１１の内縁部の接線となす角度を鈍角βに設定している（β≧９０）。この構成により、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長した塵埃の塊が、突起部１５の付け根に堆積することがない。
また、図９は図８において突起部１５を矢印ＩＸから見たものであり、図９に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂにおける突起部１５の折曲部（自由端）１５ｂの上流側の面１５ｃは、先端に向かって回転方向Ｂの下流側に傾斜するように設定されている（傾斜角γ）。このように折曲部１５ｂを形状設定することで、折曲部１５ｂの上流側の面１５ｃへの塵埃の付着、堆積を防止することができ、塵埃吸引装置３の吸引性能の低下を防止することができる。
さらに、図１０に示すように、略Ｌ字状の突起部１５に立ち上がり部を設け、側面視で逆Ｕ字状に形成することもできる。すなわち、図１０に示される突起部１５は、ケーシング１１の内縁部からファン１０の吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部１５ｄと、立ち上がり部１５ｄの先端より半径方向内方に延出する延出部１５ａと、延出部１５ａから直交する方向（ファン１０の吸い込み方向における下流側）に折曲された折曲部１５ｂとを備えている。
この構成は、図８あるいは図９の構成に比べ、ケーシング１１と略平行に延在する延出部１５ａがブレード２１よりさらに離間しており、延出部１５ａとブレード２１との間にできるだけ大きいスペースを設けることで、ファン１０に吸引された塵埃がファン１０に付着することなく吸引カバー１２の内部に漂い、他の塵埃を巻き込んで成長するのを防止している。
以上、本発明を空気調和機の室内ユニットを例にとり説明したが、本発明は空気調和機の室内ユニットに限定されるものではなく、空気調和機の室外ユニットあるいは排気ファンユニット等に設けられたファン等にも適用可能である。
本発明にかかるファンユニットは、空気調和機に適用できるが、空気調和機以外でも、エアフィルタを有し、室外に排気可能な環境に設置される機器に対しても適用可能である。
図１は本発明にかかる空気調和機の室内ユニットの正面図である。 図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図３は室内ユニットに設けられたエアフィルタとその清掃機構を示す斜視図である。 図４は本発明の実施の形態１における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の斜視図である。 図５は図４の塵埃吸引装置の要部斜視図である。 図６は図４の塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図７は図４の塵埃吸引装置の概略断面図である。 図８は本発明の実施の形態２における室内ユニットに設けられた塵埃吸引装置の部分拡大図である。 図９は図８の塵埃吸引装置の変形例を示す部分拡大図である。 図１０は図８の塵埃吸引装置の別の変形例を示す部分拡大図である。
符号の説明
１ 室内ユニット
２ エアフィルタ
３ 塵埃吸引装置
４ 吸い込みダクト接続口
５ 吸い込みダクト
６ 吸い込みノズル
６ａ 吸い込み孔
７ 排気ダクト接続口
８ 排気ダクト
９ 吸排気モータ
１０ ファン
１１ ケーシング
１２ 吸引カバー
１３ 取付基板
１４ ノズル駆動用モータ
１５ 突起部
１５ａ 延出部
１５ｂ 折曲部
１５ｃ 折曲部の上流側の面
１５ｄ 立ち上がり部
２１ ブレード
２３ 鋭角部
２４ 稜角部
図４〜図７に示すように、塵埃吸引装置３は、吸排気モータ９により回転する遠心式のファン１０と、ファン１０を収容するケーシング１１と、ケーシング１１の風上側にケーシング１１と一体的に設けられた吸引カバー１２と、ケーシング１１等が取り付けられた取付基板１３とを有するファンユニットとして構成されている。ファン１０は複数のブレード２１が円周状に配されており、ブレード２１は図６の矢印Ｂ方向に回転する。
また、図６に示すように、ブレード２１の回転方向Ｂに対向する突起部１５の折曲部１５ｂの面（ブレード２１の回転方向Ｂにおける折曲部１５ｂの上流側の面）とブレード２１に対向する折曲部１５ｂの面との間の角部２３の角度を鋭角αに設定しており（α＜９０）、ブレード２１の回転にともないブレード２１の表面に付着した塵埃Ａが突起部１５と当接する時に、ブレード２１に付着した塵埃Ａを鋭角部２３が引掛け易くなり、ブレード２１に付着した塵埃Ａを容易に除去することができる。

Claims (7)

  1. 空気調和機に設けられるファンユニットであって、
    円周上に配置された複数のブレードを有するファンと、該ファンを収容するケーシングとを備え、前記ブレードの内縁部近傍の前記ケーシングに少なくとも一つのリブを設けたことを特徴とする空気調和機用ファンユニット。
  2. 前記リブは略Ｌ字状に折曲され、前記ケーシングの内縁部から半径方向内方に延出する延出部と、該延出部から折曲された折曲部を有していることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機用ファンユニット。
  3. 前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の第１の面と前記ブレードに対向する前記折曲部の第２の面との間の角部の角度を鋭角に設定したことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機用ファンユニット。
  4. 前記第１の面と前記第２の面間の角部が稜角を持つことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機用ファンユニット。
  5. 前記延出部の付け根の上流側の面が、前記ケーシングの内縁部の接線となす角度を鈍角に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機用ファンユニット。
  6. 前記リブは、前記ブレードの回転方向における前記折曲部の上流側の面が先端に向かって回転方向の下流側に傾斜するように設定されていること特徴とする請求項２に記載の空気調和機用ファンユニット。
  7. 前記リブは前記ケーシングより前記ファンの吸い込み方向における上流側に延びる立ち上がり部を有し、前記延出部を前記ブレードよりさらに離間させたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機用ファンユニット。
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