WO2016063397A1

WO2016063397A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2016063397A1
Application number: PCT/JP2014/078200
Authority: WO
Inventors: 池田　尚史; 代田　光宏; 岳浩完戸
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-04-28
Also published as: US20170227240A1; EP3211342A4; JPWO2016063596A1; CN107076451A; WO2016063596A1; EP3211342B1; EP3211342A1

Abstract

　空気調和機１００は、吸込口２ａ、２ｂおよび吹出口３を有する本体１とを備え、本体は、前面１ａ、背面１ｃ、上面１ｂ、下面１ｄおよび一対の側面１ｅを含んでおり、吸込口は、前面、上面および側面の何れかに形成されており、吹出口は、前面に延びることなく下面に形成されており、吹出口の上流は、吹出風路であり、吹出風路の前面側は、ディフューザーによって形成されており、ディフューザーは、側面視において、ディフューザーの下流側ほどディフューザーの上流部の延長方向である仮想直線から離れる部分を有する。

Description

空気調和機

　本発明は、空気調和機に関するものである。

　特許文献１には、本体内に送風ファンを備え、送風ファンの下流に、壁面によって画定された吹出風路が形成されている、空気調和機が開示されている。吹出風路の下流部には、吹出口が設けられている。吹出口は、空気調和機の本体の下面と前面とに設けられている。

特許第３８７２０１２号明細書（図３参照）

　室内機として対象空間内に配置された空気調和機は、当該空気調和機の本体の下面および前面に吹出口が設けられていることで、調和された空気を対象空間の広範囲に吹き出すことができる。

　しかしながら、空気調和機の吹き出し負荷は、例えば使用期間の経過等に起因して、変化することがある。例えば、空気調和機の工場出荷時（使用期間初期）では、吹き出し負荷は相対的に低負荷であり、調和された空気は、本体の下面の一部および前面の一部を占める吹出口から、安定的に、広範囲に吹き出される。

　その一方、ある程度の使用期間の経過したときには、埃等の堆積が生じることで通風抵抗が増加し、吹き出し負荷は相対的に高負荷となる。吹き出し負荷が相対的に高負荷となると、上述したように吹出口が本体の下面および前面に亘って広がっている場合、送風ファンから吹き出される空気の風速分布が不安定になり、吹出口から送風ファンへの逆流が起こり、最終的には結露の発生に至ることがあり得る。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、本体の下面の一部および前面の一部を占める吹出口を有しておりながら、結露の発生を低減することができる、空気調和機を提供することを目的とする。

　上述した目的を達成するため、本発明の空気調和機は、吸込口および吹出口を有する本体と、前記本体内に設けられた送風部と、前記本体内に設けられた熱交換部とを備え、前記本体は、前面、背面、上面、下面および一対の側面を含んでおり、前記吸込口は、前記前面、前記上面および前記側面の何れかに形成されており、前記吹出口は、前記前面および前記下面に跨って形成されており、前記吹出口の上流は、吹出風路であり、前記吹出風路における前記前面側は、ディフューザーによって画定されており、前記ディフューザーは、側方からみて、該ディフューザーの下流側ほど、該ディフューザーの上流部の延長方向である上流部仮想直線から離れる部分を有する。

　本発明の空気調和機によれば、本体の下面の一部および前面の一部を占める吹出口を有しておりながら、結露の発生を低減することができる。

本発明の実施の形態１を示す空気調和機の、部屋内から見たときの設置状態を示す図である。本実施の形態１の空気調和機の内部構造を側方から示す図である。本実施の形態１に関し、ディフューザーとガイドウォールの下流部との近傍部を拡大して示す図である。上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αと、ΔＳＰＬ（仮想線Ｓ１とＳ２の成す角αが０°と直線状に接続した場合に対する騒音値の差）との関係を示すグラフである。本発明の実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。本発明の実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。本発明の実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。

　以下、本発明に係る空気調和機（室内機）の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、室外機については、既存のものを用いることができる。

　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の部屋から見たときの設置概要図である。図２は、本実施の形態１の空気調和機の内部構造を側方から示す図である。なお、図２は、空気調和機の水平吹き運転時（横吹き時）の状態を示す。

　図１に示されるように、空気調和機（室内機）１００は、ケースとしての本体１を備えている。空気調和機１００は、壁掛け型の例であり、空調対象空間である部屋１１の壁１１ａに支持されている。なお、本発明の空気調和機は、一般家庭の部屋に設置されることに限定されるものではなく、たとえば施設のビルの一室や倉庫などに設置されていてもよい。

　また、本発明の空気調和機は、いわゆる天井埋込型ではない空気調和機であり、本体の背面が空気調和対象空間を画定している壁面（天井や床を除く壁）に当接しておりまたは近づいており、本体の前面が当該空気調和対象空間側に向いている空気調和機である。別な言い方をすれば、本発明の空気調和機は、天井埋込型のように吸込口と吹出口とを同じ面に持たず、空気調和対象空間の中央部を外れて、空気調和対象空間を画定している壁面に寄って配置されていればよい。

　本体１は、概ね直方体状の筐体である。具体的には、本体１は、部屋１１の壁１１ａに対面する背面１ｃと、背面１ｃの反対側である前面１ａと、上面１ｂと、下面１ｄと、左右一対の側面１ｅとを含んでいる。

　本発明の空気調和機では、少なくとも一つの吸込口が、本体の前面、上面および側面の何れかに形成されており、吹出口は、本体の前面の少なくとも一部および下面の少なくとも一部に跨って形成されている。本実施の形態としての具体例をさらに説明する。

　本体１の前面１ａには、前面グリル６が取り付けられている。前面グリル６の本体高さ方向でいう中央部には、室内空気を空気調和機１００内に吸い込むための第１の吸込口２ａが開口している。吸込口２ａは、前面グリル６を、横幅方向に延びている。吸込口２ａの下流側には、導風壁６ａが設けられている。吸込口２ａの下流側の流路の前面側は、前面グリル６の裏面で形成され、吸込口２ａの下流側の流路の背面側は、導風壁６ａで形成されている。導風壁６ａは、吸込口２ａの上方の前面グリル６から背面側に延び且つ下方に延びている。

　本体１の上面１ｂには、室内空気を空気調和機１００内に吸い込むためのグリル型の第２の吸込口２ｂが形成されている。

　本体１の下面１ｄおよび前面１ａには、調整された空気を室内に供給するための吹出口３が形成されている。吹出口３は、本体１の下面１ｄおよび前面１ａに跨って形成されている。別の言い方をすると、吹出口３は、本体１の下面１ｄの前部の領域と本体１の前面１ａの下部の領域とを占めるようにして、連続して広がっている。吹出口３は、本体１の下面１ｄおよび前面１ａにのみ開口しており、上面１ｂ、背面１ｃおよび左右の側面１ｅには開口していない。

　本体１の内部には、羽根車８ａを有する貫流ファン（送風部）８と、ガイドウォール１０とが配置されている。貫流ファン８は、吸込側流路Ｅ１及び吹出側流路Ｅ２の間に配置され、吸込口２ａ、２ｂから空気を吸い込み、吹出口３へと空気を吹き出す。ガイドウォール１０は、貫流ファン８の後方から下方にわたって延びており、貫流ファン８から放出された空気を吹出口３に導く。

　さらに、本体１の内部には、吸込口２ａ、２ｂから吸い込まれる空気中の塵埃などを除去するフィルタ（通風抵抗体）５と、冷媒の温熱又は冷熱を空気に伝達して空調空気を生成する熱交換器（熱交換部、通風抵抗体）７と、吸込側流路Ｅ１及び吹出側流路Ｅ２を区画するスタビライザー９とが配置されている。

　ガイドウォール１０は、スタビライザー９の下面に形成されているディフューザー３ａと協働して、吹出風路３ｂである吹出側流路Ｅ２を構成するものである。すなわち、吹出風路３ｂにおける本体１の前面１ａ側は、ディフューザー３ａによって画定されており、吹出風路３ｂにおける本体１の背面１ｃ側は、ガイドウォール１０によって画定されており、吹出風路が、対向するディフューザー３ａおよび前記ガイドウォール１０によって構成されている。ガイドウォール１０は、貫流ファン８から吹出口３にかけて渦巻き面を形成している。

　フィルタ５は、たとえば網目状に形成され、吸込口２ａ、２ｂから吸い込まれる空気中の塵埃などを除去するものである。フィルタ５は、吸込口２ａ、２ｂから吹出口３までの風路のうち、吸込口２ａ、２ｂの下流側であって熱交換器７の上流側に設けられている。また、フィルタ５は、熱交換器７の上方から前方にわたって延びている。

　熱交換器７（室内熱交換器）は、冷房運転時において、蒸発器として機能して空気を冷却し、暖房運転時において、凝縮器（放熱器）として機能して空気を加温するものである。この熱交換器７は、吸込口２ａ、２ｂから吹出口３までの風路（本体１内部の中央部）のうち、フィルタ５の下流側であって貫流ファン８の上流側に設けられている。なお、図２では、熱交換器７の形状は、貫流ファン８の前部及び上部を取り囲むような形状をしているが、あくまでも一例であり、特に限定されるものではない。

　熱交換器７は、圧縮機、室外熱交換器、及び絞り装置などを有する周知の態様でよい室外機に接続されて冷凍サイクルを構成しているものとする。また、熱交換器７には、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器が用いられている。

　吹出風路３ｂには、上下風向ベーン４ａと、左右風向ベーン４ｂとが設けられている。左右風向ベーン４ｂは、上下風向ベーン４ａと、貫流ファン８との間に回動可能に設けられている。上下風向ベーン４ａは、貫流ファン８から吹き出された空気の方向のうちの上下方向を調整するものであり、左右風向ベーン４ｂは、貫流ファン８から吹き出された空気の方向のうちの左右方向を調整するものである。上下風向ベーン４ａと、左右風向ベーン４ｂとは、相互に独立して回動駆動される。

　上下風向ベーン４ａは、水平吹き運転時の姿勢でみて、上下風向ベーン４ａの上面および下面が共に下向きに出っ張る凸形状を有している。

　スタビライザー９は、上記のように吸込側流路Ｅ１と吹出側流路Ｅ２とを区画するもので、図２に図示されるように熱交換器７の下側に設けられている。吸込側流路Ｅ１は、スタビライザー９の上方に位置し、吹出側流路Ｅ２は、スタビライザー９の下方に位置している。

　スタビライザー９は、吸込側流路Ｅ１と吹出側流路Ｅ２とを分離する舌部９ａと、熱交換器７から滴下される水滴を一時貯水するドレンパン９ｂと、ディフューザー３ａとを有する。ディフューザー３ａは、上記のようにスタビライザー９の下面に形成されており、吹出口３の吹出風路３ｂの上壁面（前面側壁面）として機能する。

　図３は、本実施の形態１に関し、ディフューザーとガイドウォールの下流部との近傍部を拡大して示す図である。図２および図３に示されるように、ディフューザー３ａの上流部３ａ１は、ガイドウォール１０の下流部１０ａの延びる方向と同じ向きに延びており、ディフューザー３ａの上流部３ａ１は、側方からみて、ガイドウォール１０の下流部１０ａと概ね平行に並んでいる。

　また、ディフューザー３ａの上流部３ａ１は、側面視において、直線部分を有している。図２の側面視において、ディフューザー３ａの上流部３ａ１の直線部分の延長方向を上流部仮想直線Ｓ１とすると、当該上流部仮想直線Ｓ１の前部は、本体１の前面１ａを延長した仮想直線Ｆと交差するように延びている。また、ディフューザー３ａの下流部３ａ２は、下流部３ａ２の下流側ほど、上流部仮想直線Ｓ１から下側に向けて離れるように延びている。すなわち、ディフューザー３ａは、側面視において、ディフューザー３ａの下流側ほどディフューザー３ａの上流部３ａ１の延長方向である上流部仮想直線Ｓ１から離れる部分を有する。特に、図２の図示例では、ディフューザー３ａは、ディフューザー３ａの上流部３ａ１の上流部仮想直線Ｓ１を挟んで上方に位置するような部位を有しないように構成されている。

　また、ディフューザー３ａの下流部３ａ２は、側方からみて、直線部分を有している。ディフューザー３ａの下流部３ａ２の直線部分の延長方向を下流部仮想直線Ｓ２とすると、下流部仮想直線Ｓ２は、上流部仮想直線Ｓ１よりも下方にある。ディフューザー３ａは、ディフューザー３ａの上流部３ａ１と下流部３ａ２との間に位置する部分３ａ３において屈曲または湾曲している。

　また、上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αは、５°～４０°が好適である。図４は、上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αと、ΔＳＰＬとの関係を示すグラフである。ΔＳＰＬは、上流部仮想線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角αが０°となる直線状に接続した場合、に対する騒音値の差である。図４のグラフから分かるように、上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αが、５°～４０°の範囲において、明らかに低騒音で効果があるであることがわかる。一方、上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αが５°未満であると、ディフューザー３ａの下流部３ａ２での遮音効果が期待できず、角度αが４０°を超えると、遮音効果を高まっているものの、それ以上に、吹出し口を狭め通風抵抗が増加することによる騒音の増大のデメリットの方が顕著であり、音についての全体の評価として、騒音悪化が拡大する。よって、上流部仮想直線Ｓ１と下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αは、５°～４０°が好適であり、ディフューザーの下流側の壁面により、ファンからガイドウォールに反射した騒音をユニット下方へ反射させて、空気調和機の前面側への騒音放射を抑制し、静音化を図ることができる。

　以上のように構成された本実施の形態１の空気調和機においては、ディフューザーが、その下流側ほどディフューザーの上流部の延長方向である上流部仮想直線から離れる部分を有しているので、ディフューザーの下流部において、吹き出される空気の壁面（ディフューザーの下流部）に沿う流れを増速させることができる。このため、例えば吸込口側に設けられるフィルタにホコリが堆積して通風抵抗が増加するなどの、吹き出し負荷の相対的な高負荷時においても、吹出口から送風ファンへの逆流を低減することができる。すなわち、本体の前面および下面に跨る吹出口により調和された空気を対象空間の広範囲に吹き出すことが可能でありながら、工場出荷時よりも吹き出し負荷の高い相対的な高負荷時においても、吹出口から送風ファンへの逆流を低減し、結露の発生を低減することができる。

　また、吹出風路が、対向するディフューザーおよびガイドウォールによって構成されるので、ダクトとしての流路が確保されることで流れが安定し、上下フラップの可動よる通風抵抗の変化およびフィルタへのホコリ目詰まりによる通風抵抗の変化といった環境の変化に対し安定的に送風できる。

　さらに、ディフューザーの下流部により、ファンからガイドウォールに反射した騒音を、空気調和機の本体の下方側へと積極的に反射させ、空気調和機の正面側への騒音放射を抑制し、静音化を図ることができり利点もある。

　実施の形態２．
　次に、図５を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。なお、本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、実施の形態１と同様であるものとする。

　上述した実施の形態１に関する図２の図示例では、ディフューザー３ａは、ディフューザー３ａの上流部３ａ１の上流部仮想直線Ｓ１を挟んで上方に位置するような部位を有しないように構成されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明では、ディフューザー３ａにおいて、上流部仮想直線Ｓ１を決定するディフューザー３ａの上流部３ａ１と、下流部仮想直線Ｓ２を決定するディフューザー３ａの下流部３ａ２との間の部分は、様々な態様で形成することができる。図５は、その一例である。

　図５に示されるように、ディフューザー３ａにおいて、上流部仮想直線Ｓ１を決定するディフューザー３ａの上流部３ａ１と、下流部仮想直線Ｓ２を決定するディフューザー３ａの下流部３ａ２との間には、中間部分３ａ４がある。この中間部分３ａ４は、上流部仮想直線Ｓ１よりも上方に位置している。

　このような本実施の形態２によっても、上記実施の形態１と同様な作用効果を得ることができ、特に、本体の下面の一部および前面の一部を占める吹出口を有しておりながら、結露の発生を低減することができる。

　実施の形態３．
　次に、図６および図７を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。図６および図７は、本発明の実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。なお、本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、実施の形態１または２と同様であるものとする。図６および図７は、以下に説明する部分以外を、実施の形態１と同様に構成した場合の例である。

　上述した実施の形態１に関する図２の図示例では、ディフューザー３ａの上流部と、ガイドウォール１０の下流部とが概ね平行な態様であったが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明では、ディフューザーの上流部とガイドウォールの下流部との距離が下流側に向けて徐々に拡大する態様であってもよい。図６および図７は、その一例である。

　まず、図６に示される態様では、ディフューザーの上流部３０３ａ１の延びる向きが、上述した実施の形態１の図２の態様のディフューザーの上流部３ａ１の延びる向きよりも、下流側に向けて、ガイドウォール１０の下流部１０ａから離れるように設定されている。すなわち、図６の吹出風路は、ディフューザーの上流部３０３ａ１側において、図２の吹出風路よりもが拡大されている。

　また、図７に示される態様では、ガイドウォールの下流部３１０ａの延びる向きが、上述した実施の形態１の図２の態様のガイドウォールの下流部１０ａの延びる向きよりも、下流側に向けて、ディフューザー３ａの上流部３ａ１から離れるように設定されている。すなわち、図７の吹出風路は、ガイドウォールの下流部３１０ａ側において、図２の吹出風路よりもが拡大されている。

　このような本実施の形態３によっても、上記実施の形態１と同様な作用効果を得ることができ、特に、本体の下面の一部および前面の一部を占める吹出口を有しておりながら、結露の発生を低減することができる。また、ディフューザーの上流部とガイドウォールの下流部との距離が、下流側に向けて拡大しているので、ファン吹出領域８ｂ付近では、ファン吹出流れは、拡大され、吹出口高さ方向で均一化される。その結果、流れが安定し、フィルタのホコリ目詰まりによる通風抵抗増加に対して、より安定的な送風ができ、品質向上が図れる。

　以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

　１　本体、１ａ　前面、１ｂ　上面、１ｃ　背面、１ｄ　下面、１ｃ　背面、２ａ、２ｂ　吸込口、３　吹出口、３ａ　ディフューザー、３ａ１、３０３ａ１　ディフューザーの上流部、３ａ２　ディフューザーの下流部、７　熱交換器（熱交換部）、８　貫流ファン（送風部）、１０ａ、３１０ａ　ガイドウォールの下流部、１００　空気調和機、Ｓ１　上流部仮想直線、Ｓ２　下流部仮想直線。

Claims

　吸込口および吹出口を有する本体と、
　前記本体内に設けられた送風部と、
　前記本体内に設けられた熱交換部とを備え、
　前記本体は、前面、背面、上面、下面および一対の側面を含んでおり、
　前記吸込口は、前記前面、前記上面および前記側面の何れかに形成されており、
　前記吹出口は、前記前面および前記下面に跨って形成されており、
　前記吹出口の上流は、吹出風路であり、
　前記吹出風路における前記前面側は、ディフューザーによって画定されており、
　前記ディフューザーは、側方からみて、該ディフューザーの下流側ほど、該ディフューザーの上流部の延長方向である上流部仮想直線から離れる部分を有する、
空気調和機。
　前記吹出風路における前記背面側は、ガイドウォールによって画定されており、該吹出風路が、対向する前記ディフューザーおよび前記ガイドウォールによって構成される、
請求項１の空気調和機。
　前記ディフューザーの上流部と前記ガイドウォールの下流部との距離は、下流側に向けて拡大している、
請求項２の空気調和機。
　側方からみて、前記ディフューザーの上流部の直線部分の延長方向を上流部仮想直線Ｓ１とし、前記ディフューザーの下流部の直線部分の延長方向を下流部仮想直線Ｓ２としたとき、前記上流部仮想直線Ｓ１と前記下流部仮想直線Ｓ２との成す角度αは、５°～４０°である、
請求項１～３の何れか一項の空気調和機。