JP2003021356A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
Abstract
減や騒音低下などの特性向上に関するものである。 【解決手段】 端部に相対する2つのプロペラファンを
有し、相対するプロペラファン両方の少なくとも吸込側
のほぼ全体を覆い、かつ間に円弧状の熱交換器が配設さ
れた構造とし、熱交換器の外周側から空気を吸いこんで
端部から空気を噴出させるものである。さらに複数のプ
ロペラファンを設け、プロペラファンの羽根形状もしく
は羽根枚数が異なるものである。また、熱交換器を収納
する本体端部に壁を設け壁面を設けた本体端部の背面側
と上面側を除き開口可能とした吹出部を備えるものであ
る。
Description
しプロペラファンを使用した空気調和機に関するもので
ある。
空気調和機の室内機の一例を示し、図28は従来の貫流
ファンを搭載した空気調和機の縦断面図を示す。図にお
いて、空気調和機の室内機の本体1は背面側に位置する
ハウジング14と吸込グリル7を有するパネル15とで
筐体を構成され、ハウジング14とパネル15で吹出口
4が形成されている。本体1は室内の壁面に引っ掛けら
れ固定される。図において、2は熱交換器、3は熱交換
器2で空気が凝縮され生成される凝縮水を受けるドレン
パン、16は空気調和機の室内機の本体1に吸い込まれ
る部屋中のホコリを取り除くフィルタである。17は貫
流ファンの羽根車、18は貫流ファンの羽根車からの吹
出流を吹出口へ導くスクロールケーシング、19はノー
ズ部である。
調和機の室内機の一例を示し、例えば特開平5−272
773号公報の空気調和機の室内機を示す。図29は、
従来の発明の一実施例における空気調和機の室内機の斜
視図、図30は図29の横断面図、図31は図29の縦
正面断面図を示す。図において、空気調和機の室内機の
本体1の前部に吸込グリル7を、下部、上部に吹出口4
a、4bを有し、部屋の壁100に据付られている。空
気調和機の室内機の本体1の内部には、プロペラファン
8と前記プロペラファン8の回転軸線に対し垂直に交差
するように、吸込グリル7、平板状の熱交換器2が配設
され、さらに空気調和機の室内機の本体の背面壁1aに
はファンモータ6が取り付けられ、前記プロペラファン
8を回転駆動する。また熱交換器2の下部には、冷房時
における熱交換器2の凝縮水を受けるドレンパン3が配
設され、空気調和機の室内機の本体1の吸込側風路と吹
出側風路を隔絶する仕切板10と、前記プロペラファン
8のベルマウス11と一体に形成されている。また9は
空気調和機の室内機の本体1の背面壁1aとプロペラフ
ァン8の間にファンモータ6を覆うように配設された円
錐状風路部材である。このような空気調和機の室内機に
おいて、ファンモータ6を駆動し、プロペラファン8が
回転駆動されると、吸込グリル7から空気が吸い込ま
れ、熱交換器2を通過し、暖房、冷房等された後、上下
吹出口4b、4aから風向変更ベーン5により、吹出風
向を変更されつつ吹出される。このとき、前記円錐状風
路部材9により、無理なく径方向に風の流れを変更でき
るため、性能の悪化を招くことなく、上下に風を吹出す
ことが可能となり、ユニットの静音化等の空力性能の向
上が得られるというものである。
の貫流ファンを搭載した空気調和機の室内機において、
一般的に知られている内容は次の通りである。貫流ファ
ンの場合はほとんどの流線が吸込側と吹出側で羽根車1
7を2回通過するが、流れが軸対称でなく、圧力上昇に
寄与する羽根車17の領域が限られており、性能は高く
ない。すなわち、個々の羽根の入口と出口は回転に伴っ
て吸込側と吹出側に交互に交替し、すべての流線に対し
最適な流動条件を備えにくく、しかも循環流20の発生
により、動力が増加するため、効率向上が望めない。他
のファン(プロペラファン、遠心ファン)に比べ、効率
が低い。そのため、必要な風量を送風するための動力が
大きくなり消費電力が大きい。
る静圧Ps[Pa]の関係を示した図において、フィルタ
16においてホコリ堆積なし時の動作点Dに対し、ホコ
リが堆積した時の動作点Eにおける貫流ファン、プロペ
ラファンの風量Q変化量△Qc、△Qpのように、△Q
c>△Qpとなり、貫流ファンの方がプロペラファンに
対し、抵抗が付加された場合の特性悪化が大きく、不安
定な挙動を示す。そのため、吹出口より貫流ファンへ風
が逆流し、冷房時の場合貫流ファンに着露し、吹出口か
ら水滴が飛散してしまい床を汚してしまい信頼性が低い
といわれている。
機の室内機において、図30、31のようにプロペラフ
ァン8が1個につきファンモータ6が1個のため、コス
トが高くついてしまう。また、ファンモータ6の個体差
により、同じ形状のプロペラファン8であっても回転数
が微妙に変化してしまい、図33のように、狭帯域に回
転音のピークが若干ずれて1本ではなく2本になるた
め、ウワンウワンとうなり音が発生してしまい聴感が非
常に悪くなってしまい耳障りで品質が悪い。
部に上部吹出口4bがあると、部屋の天井面101に風
が当たり、部屋のホコリが吹き付けられ天井面101が
汚れてしまう恐れがある。そのため、空気調和機の室内
機の本体1を設置する際、天井面101から離す必要が
発生し、据付可能物件が減少してしまう。
増加のため熱交換器2の横幅を増加した場合、プロペラ
ファン8、ファンモータ6のさらなる追加が必要とな
り、コストが大幅に増加してしまう。また熱交換器2の
高さ方向を増加する場合、空気調和機の室内機の本体1
の高さが拡大してしまい、空気調和機の室内機の本体1
の据付必要寸法が拡大し据付可能物件が減少してしま
う。また、図34のプロペラファンの風速分布を示した
図のように、吸込風速は破線で示すように略半円形の等
速度分布となっているが、本従来例では熱交換器2がプ
ロペラファン8の正面のみしか無く、プロペラファン8
の側部からの流入が有効に使われず消費電力を小さく出
来なかった。更にプロペラファンを使用した技術は特開
平9−4867号公報の如く多く知られているが、いず
れも消費電力が大きく、且つ形態的に特殊なため用途が
限られる構造で実用的でないという問題があった。
になされたもので、空気調和機の効率を大幅に向上させ
る構造を得ることを目的とする。空気調和機の本体寸法
を抑えつつ、コストの大幅増加を抑制し、ファンの動力
を低減し消費電力を下げることを目的とする。更に省エ
ネルギータイプで、聴感が良く、音の静かな空気調和機
を得ることを目的とする。更に通風抵抗の変化にも運転
が安定し、高品質、高信頼性で、空調範囲の広い空気調
和機を得ることを目的とする。更に消費電力が少なく、
且つどのような場所にもフレキシブルに対応できる使い
易い空気調和機を得ることを目的とする。更に簡単に各
種の空気の品質を改善する品質改善装置を設けられる実
用的な装置を得ることを目的とする。
気調和機は、モーターにて駆動され少なくとも一組以上
の相対する2つのプロペラファンと、相対するプロペラ
ファンの間に両方のファンを繋ぐ様に配置した円弧状の
熱交換器と、熱交換器の外周側に設けられ空気を吸いこ
む吸い込み部と、を備え、熱交換器は前記両方のファン
の少なくとも吸込側のほぼ全体を覆うものである。
のほぼ中央付近に設けられ空気を吸いこむ吸い込み部
と、吸い込み部から吸いこまれた空気を外周側から内周
側に通すほぼ円弧状の熱交換器と、熱交換器の端部側に
配置され、空気を本体の端部側から吹出すモーターにて
駆動されるプロペラファンと、を備え、熱交換器はプロ
ペラファンの外周に沿って設けられるものである。
の少なくとも両方の端部側に設けられ、プロペラファン
からの吐出空気を水平方向及び下方向の少なくとも一方
に吹出す吹出部と、プロペラファンの吸い込み側を覆う
と共に、下方を除きほぼ円弧状に配置された熱交換器
と、熱交換器の外周側を覆う本体中央側のほぼ全周に配
置され空気を吸いこむ吸い込み部と、を備え、本体は壁
掛け可能に両方の端部を横方向に配置するものである。
のプロペラファンを設け、プロペラファンの羽根形状も
しくは羽根枚数が異なるものである。
収納する本体の端部に位置するプロペラファンの吹出側
の背面側及び上面側に設けられた壁面と、を備え、本体
端部の背面側、上面側を除く部分を開口可能にした吹出
し部と、を備えたものである。
ペラファンの吹出側に設けられ、プロペラファンの回転
軸線に垂直な方向であって本体の正面から下面に開口す
る吹出部と、を備えたものである。
換器はプロペラファンを駆動するモーターを内周側に収
納するものである。
のプロペラファンを連結して回転駆動するモーターと、
を備えたものである。
端部に設けられプロペラファンから空気を吹出す吹出口
が、本体の中央側に設けられた吸込部より外方に突出し
た形状である。
交換器の円弧状の内周側空間に配置され本体に固定され
て、この内周側空間を流れる空気に物理的に作用しまた
は化学物質もしくは化学分子を添加して空気品質を改善
する空気品質改善手段と、を備えたものである。
いこむ吸い込み部を本体の中央側に設け、空気を噴出す
吹出部を本体の端部側に配置した本体ユニットを、複数
連結可能にしたものである。
交換器の下部に配置しドレン水を集めるドレンパンと、
を備え、ドレンパンの少なくとも一部を外してもしくは
ドレンパンの存在しない領域を設けて熱交換器の内周側
空間を開放可能にしたものである。
る空気調和機を図面をもとに詳細に説明する。図1は、
本発明に係る空気調和機の斜視図、図2は図1の空気調
和機の水平断面図、図3は図2のX−Xにおける縦断面
図、図4は図2のY−Yにおける縦断面図である。
り、7は吸込グリル、4は空気調和機の本体1の両端部
に位置し、空気調和機の本体1の上面部1c、側面部1
b、背面部1a以外の正面から下面に開口する細長い吹
出口、5a、5bは吹出口4から吹き出される風を左
右、上下に風向を変更する左右ベーン、上下ベーンを示
す。図1において中央の吸い込みグリル7から室内の空
気を吸い込み本体1内で空調した空気を両端部の吹出口
4から室内へ噴出す構造で室内の壁に両端部を水平にし
た横向きの構造として空調機の室内機として使用する。
ン8は、空気調和機本体1の両端部付近に相対して二つ
配置され、中央付近に設けたファンモータ6から両方に
延びたシャフト6aにより固定され、シャフト6aの両
端部にはベアリング6bが配置され、なめらかに回動可
能となっている。そのため、相対する一組のプロペラフ
ァン8の形状は正逆回転方向になっている。また、2は
相対する2つのプロペラファン8一組の吸込側のほぼ全
体を覆い、かつ両方のプロペラファンの間を繋ぐ形で配
設された熱交換器、11はプロペラファン8の吸込側風
路12と吹出側風路を仕切り、プロペラファン8の圧力
を上昇させるためのリング状のベルマウス、3は熱交換
器2で凝縮し生成されたドレン水を受けるドレンパン、
ドレンパン3の下部には、ファンモータ6への電源や室
外機からの信号を送受信するためなどの電子基板21、
16は部屋の浮遊するホコリを除去するためのフィル
タ、7aは空気調和機の室内機の本体下部から空気を吸
い込むための下部吸込グリル、16aは下部吸込グリル
から流入する空気のホコリを除去するフィルタ、9は円
錐台状部材で、プロペラファン8から吹き出された軸方
向の流れをプロペラファンの回転軸線方向から垂直な方
向である径方向へ風向変更させるものであり、プロペラ
ファン8から所定距離間隔を開けた吹出側風路13内に
配置されている。さらに12は、プロペラファン8から
吹き出された流れを吹出し側風路内で集める吹出し側ス
クロールケーシングである。
明する冷凍サイクルの圧縮機などを内蔵する室外機と配
管が接続されフロンや水あるいは自然冷媒などの冷媒が
循環しており、この熱交換器などを収納する空気調和機
の室内機の本体1は部屋の壁100に据え付けられてい
る。また熱交換器は本体前面のグリルから吸いこまれる
空気を通す部分2aと2b、正面と上面のグリルからの
空気を通す部分2c、上面のグリルからの空気を通す部
分2dと2e、下面のグリル7aからの空気を通す部分
2fがそれぞれ折れ曲がる形で結合されて円弧状に形成
されている。但し本体下部のドレンパンが存在する一部
は熱交換器を設けていない。熱交換器の各折れ曲がる位
置には空気の流れがバイパスされるのを防ぐバイパス抑
制材23を設けている。またモーター6の下部には本体
1にてモーター6を支持し固定するモーターサポート5
1が設けられている。また図示はしないがドレンパン3
と本体1の下面の間の空間に電子基板21以外に手動ス
イッチなどの電気部品が設けられると共に、本体下面の
一部を開閉して操作できるようにしてある。同様に図示
はしないが本体下面の外部には運転表示のランプなど表
示装置が設けられている。
ファンモータ6が駆動すると、両プロペラファン8が回
転軸中心Oを中心に回転方向A方向に回転し、部屋の空
気は本体1のほぼ全周に設けた吸込グリル7および下部
吸込グリル7aから吸い込まれ、一円の熱交換器2で冷
房、暖房、除湿された後、矢印Bのように熱交換器全周
から軸方向に本体1の中央側から端部側に流れ熱交換器
2の内周側空間を通り、プロペラファン8へ吸い込まれ
る。その後プロペラファン8から本体1の端部側に吹き
出され、矢印Cのように、円錐台状部材9でプロペラフ
ァン8の径方向へ風向変更され、プロペラファン8から
直接吹出口4から本体1の外部である室内に吹き出され
たり、スクロールケーシング12で集められた後吹出口
4から室内に吹き出される。このとき、左右ベーン5
a、上下ベーン5bにより、吹出し風向が変更されつつ
吹き出され室内が冷房などに空調される。
定され両端に配置されたプロペラファンを同時に共通の
回転方向に駆動しており、本体1の軸方向長さに対し無
駄なスペースにならずコンパクトに構成を纏めることが
出来る。また図1ないし図4に示すように吸込口4を設
けた本体1の端部には背面部1b、上面部1cには背面
壁1aのように壁面を設け吹出口4の開口はほぼ水平方
向であるCの一方向から空調された空気を吐出させるよ
うにして室内の遠くの部分まで届くようにしている。こ
の吹出口4は壁掛けの室内機の場合縦方向に長く取って
且つ吸い込みグリル7より小さな面積で吹出されるので
高い風速が得やすく広範囲な空調を可能にしている。
本発明の空気調和機のように、図28における貫流ファ
ンを搭載した空気調和機の室内機と異なり、高効率なプ
ロペラファンを搭載しているので、図5の風量Q[m3/mi
n]に対する軸出力ζ[W](=ファン角速度×トルク)の
関係のように、全風量帯で軸出力が低い。つまり、ファ
ンを駆動するファンモータ入力が低くでき、効率を向上
させることが出来る。また、図29−31の従来の空気
調和機の室内機と異なり、熱交換器2がプロペラファン
8の吸い込み側正面のみではなく、相対するプロペラフ
ァン8が二つ、間隔をもち配置され、熱交換器がプロペ
ラファン8の側面にも配置し、かつほぼプロペラファン
外周の全周を覆うように配設されているため、プロペラ
ファン8の正面および側面のほぼ全周から吸込可能とな
るため、吸込領域が有効に使用できプロペラファンの効
率を一層上げることが出来る。更に一円の熱交換器の外
周全周から室内空気を吸いこむので熱交換器面積を増や
すことが出来、熱伝達性能を著しく上げられ、空調機の
効率などの性能を更に良くすることが出来る。
器面積を増やす必要とする場合の一例として、図6の斜
視図、図7の図6の水平断面図を示す。これらのよう
に、図1、2などで説明した相対するプロペラファン一
組での本体1のユニットを二つ軸方向に接続して合体さ
せた形態にし、熱交換器2、吸込グリル7、ファンモー
タ6が2組、吹出口が合計4つ配設している。空気の流
れは基本的に、前述した相対するプロペラファン一組と
それぞれ同じであるので、同一の符号を付して省略す
る。このように、熱交換性能により、さらに本体1を図
7の両方の中央の吹出し側スクロールケーシング風路を
仕切る仕切り壁の所でボルト接続して合体させた形態
や、相対するプロペラファン一組で熱交換器の横幅を増
加する場合等寸法を替えるなど多様な組み合わせが可能
である。更に本体1の吹出し部を有する両端側と吸い込
み部を有する中央側を分離して異なる寸法、例えば軸方
向長さを替える組合せにし端部側と中央側の仕切り壁で
ボルト組立する、あるいは中央側を2分割3分割して対
応した熱交換器と組合せるなどの用途や能力に応じたフ
レキシブルな使い方が出来る便利な空調機の構造が得ら
れる。以上は円弧上の熱交換器の一円の径を一定にし軸
方向、すなわち相対するファン間の寸法方向を変える構
造であるが熱交換器の径方向や奥行き寸法を替える形態
に変化させても良い。
プロペラファンの形状を示す図で、図1に相当する空気
調和機の室内機に搭載される相対するプロペラファン8
の一組の一例を示し、ファンモータ6から見たときの正
面図である。例えば、図8は羽根枚数3枚のプロペラフ
ァン8、図9は羽根枚数4枚のプロペラファンを示して
いる。なおファン外径は左右で同一とする。プロペラフ
ァン8以外の構成については、前述した図1〜4、及び
図6、7の空気調和機の室内機と同様である。
のファン形状を変更することにより、形状や合成など羽
根の構造により発生する振動音のピーク等特性が異な
り、この回転数差を大きくすることにより、従来の空気
調和機の室内機で起こるうなり音が解消でき、聴感がよ
く静粛な空気調和機の室内機を得ることができる。
の室内機の斜視図、および水平断面図で空気調和機の室
内機の別の形状を示す。なお、図10、11における開
閉プレート22、側部吹出口4c以外の主な構成につい
ては、前述した図面の構造と同様であるため、同一の符
号を付して説明を省略する。22は開口4Cを開閉する
着脱自在の開閉プレート、51は本体下部に固定されモ
ーターを支持するモーターサポート、54はモーターサ
ポートに着脱可能に取り付けられたカセット容器で除臭
剤または芳香剤が熱交換器内周側の空間を流れる空気中
に除放可能に設けてある。もちろんこのカセット容器の
中に超音波振動により空気中に水分子を含ませる加湿装
置を設けても良い。このように空調される空気の流れの
中に化学分子や化学物質を添加して空気の品質を一層改
善することが出来る。加湿器の場合水タンクはドレンパ
ン3の下部空間に配置しポンプでカセット容器に供給す
ることになる。なおカセット容器の代わりにモーターサ
ポート51に高電圧を印可して除塵を行う空気清浄器や
マイナスイオン発生装置を取り付け熱交換器の内周側空
気に物理的に作用し空調する空気の品質を更に改善する
ことが出来る。このように熱交換器の内周側空間はモー
ターを取り付けた場合でも空気が流れる広いスペースが
存在するし、もしモーターを端部側にプロペラファン個
々に設ければ熱交換器内周の空間がそのままつかえる形
となり更に大きな装置を取り付けることが出来る。これ
らのカセット容器や空気清浄器などの装置の固定は下部
の熱交換器を設けていないスペースを利用し、ドレンパ
ンを一部切欠いて直接本体1の下部にモーターサポート
のような支持体を設けて固定すれば良い。
内機の本体1の両側面部1bには、プロペラファン8か
ら吹き出された流れが、本体1の側面方向にも吹出し可
能なように側部吹出口4cが形成されている。この側部
吹出口4cは空気調和機の本体1の据付スペースの位置
関係より、側面へ吹き出せない場合、側部吹出口4cを
ふさぐため、取り外し、取付可能な開閉プレート22が
設置されている。
側開閉プレートを取り外した場合のように、プロペラフ
ァン8からの吹出し流れは、側部吹出口4cおよび正面
から下部へ延びた吹出口4から吹き出されるので、空調
範囲を拡大することができる。その結果、部屋の広範囲
な空間で、快適な環境を創造できる。また空調機を設置
する場所の制約に対応可能な構造を選択できる。また図
12のように、前述の図6、図7で示した相対するプロ
ペラファン8が二組の場合でも同様に、空調範囲が拡大
でき、快適な環境を創造できる。
機の室内機の別の形状を示し、前述の図1、図4に相当
する。なお主な構成は前述の空気調和機の室内機と同様
のため、同一符号を付して説明を省略する。
和機の室内機の本体1の正面から下面にかけて細長い形
状であるので、図28の従来の貫流ファンを搭載した空
気調和機の室内機で、冷房時、人に冷風が当たらないよ
うに上下ベーン5bにより上方向に吹出し風向を変更す
ると、上下ベーン5bにより吹出口4をふさぎ気味にな
るため通風抵抗が大きくなり、騒音悪化してしまうよう
なことがない。図15は部屋が同一冷房環境での風向変
更ベーン角度変化時における風量と騒音を説明する図で
あって、吹出口の通風抵抗が最小時になるときの風向変
更ベーン角度時における騒音との差△SPL[dBA]を風
量Q[m3/min]を変更していった場合について示した図で
ある。図15のように、従来構造と本発明の構造では高
風量側へ行くほど差が大きくなっていくことがわかる。
以上のように、吹出口4が空気調和機の室内機の本体1
の正面から下面にかけて長い形状であるので、空調され
た空気の風向変更時における騒音悪化量が小さく、低騒
音な空気調和機の室内機を得ることができる。
機の別の形状を示す図で、図3に相当する図である。な
お、主要な構成は、前述した図1〜図4と同様であるた
め、同一の符号を付して説明を省略する。熱交換器2は
湾曲した円弧状の形態である。ドレンパン3はドレン水
を受ける3a、3b部分とこの両方に分離したドレンパ
ン3a、3bを接続する樋部分3cに区分けされてい
る。ドレンパン3a、3bの水受け部の底面は3aが3
bより高くドレン水は樋部3cを通して3bに集められ
るようになっている。51はモーターサポート、52は
本体取り付け部、53は埋め込まれた表示部を示す。図
16の構造で本体1下面部分は本体前方の吸い込みグリ
ル7と嵌めこまれて接続する部分がファン中心線の取り
付け部52部分まで取り付け部52の接続ネジを外して
取り除ける。更にこの部分はドレンパン3aと電子基板
21などのスイッチ類や表示部53が一体になってお
り、取り付け部52の接続ネジを外し嵌めこまれたグリ
ル7側から嵌め込み部を引き離すことにより熱交換器内
周側が開放される。これにより一体となったモーター制
御装置など電気品類の点検修理が簡単に行える。
和機の室内機に配設される熱交換器2は、プロペラファ
ン8の外周にほぼ均一に任意距離S離れた位置に円弧状
に湾曲している。このような熱交換器2の形態にするこ
とにより、プロペラファン8が空気を吸い込むとき、図
3のような多段に折り曲げられた熱交換器2を配設され
た時に比べ、熱交換器2と背面壁1aの距離tが大きく
でき通風抵抗が低減できるとともに、さらに吸込風速分
布が均一傾向になるため、偏流が抑制され低騒音化が図
れる。更に熱交換器各部の風速をほぼ均一に出来るので
熱伝達性能を向上させることが出来る。また、多段折り
曲げのように折り曲げ部の隙間に空気のバイパスを抑制
するためにバイパス抑制部材23も減り、作業工数が低
減できる。またファンの形状に合わせた距離Sを選択す
ることによりファン効率を一層向上できる。更にドレン
パン3aと本体1の下面を一体にした取り外し部分を除
き熱交換器内周面を開放できるのでこの開放部分から掃
除機のホースを入れて掃除することが出来、清潔な空調
機が得られる。更に図11で説明したように空気の品質
を改善するカセット容器54や空気清浄器のような装置
器具を熱交換器内周部空間に固定していてもこの開放さ
れた部分から着脱や点検、取替えなどを行うことが出来
る。特に軸方向に細長いカセット容器などはこの開放部
分から簡単にはずしたり付けたりすることが出来る。こ
れにより装置の点検や除放剤の寿命管理も容易に行うこ
とが可能である。なおドレンパンを3a3bに区分けす
ることによりその間に樋3c以外にはドレンパンが存在
しない領域を設けることが出来るので、上記のように本
体1の下面の大きな部分を開放せずとも、ドレンパンの
存在しない領域だけの本体に開放可能な蓋を設ければそ
の蓋に直接固定するなど本体に取り付けたカセット容器
を着脱でき、更に容易にカセット容器の中身の入れ替え
を行えるようになる。なお直接空気の品質を改善するカ
セット容器や加湿器とともに殺菌用紫外線ランプや殺菌
用発光素子を設けることにより空調機内部の殺菌やカビ
対策も可能になり空調される空気の品質を間接的に改善
できる。
とプロペラファン8と熱交換器が距離Sで等距離の円弧
形態であるときにおける騒音特性比較図を示す。図17
のように、本発明の円弧形態の熱交換器の方が、同一風
量時2dBA低騒音である。
の室内機の別の形状を示す図で、図7に相当する図であ
る。なお、この図におけるファンモータ6をカバーする
円錐台状部材9以外の構成は、前述した図と同様である
ため、同一の符号を付して説明を省略する。
の場合の空気調和機の室内機の一例における水平断面
図、図19は相対するプロペラファン8が二組の場合の
空気調和機の室内機の別の例における水平断面図を示
す。図18において、相対するプロペラファン8が二組
の合計4つのプロペラファン8を有し、それらを連結し
て駆動するファンモータ6は一方向へシャフト6aが延
びる片軸タイプの場合を示し、空気調和機の室内機の本
体1の一番端部のプロペラファン8と対向する円錐台状
部材9の内部に収納され、前記ファンモータ6から延び
たシャフト6aにより、全てのプロペラファン8を連結
されている。このときシャフト6aが長尺で、微少な軸
心ブレ等の振動によるプロペラファン8から放射される
騒音抑制のため、端部から2つ目と3つ目のプロペラフ
ァン8の間をゴムジョイント24で連結して連動させて
いる。
組の合計4つのプロペラファン8を有し、それらを駆動
するファンモータ6は両方にシャフト6aが延びる両軸
タイプの場合を示し、空気調和機の室内機の本体1の中
央付近のプロペラファン8と対向する円錐台状部材9の
内部に収納され、前記ファンモータ6から延びたシャフ
ト6aにより、全てのプロペラファン8を連結されてい
る。
一つのファンモータ6で回転駆動することにより、多数
個用いるときに比べコストを抑制できる。更に本体ユニ
ット、すなわち1組のファンに対応する吸込口と吹出
口、を複数自由にモーターの能力を上げて変更でき使い
やすい構造が得られる。
機の室内機の別の形状を示し、主な構成は前述の図1〜
図4に相当する。
は、空気調和機の室内機本体1の正面部1dの吸込グリ
ル7に対し、正面方向に突出した形状である。本体ユニ
ット、すなわち1組のファンに対応する吸込口と吹出
口、のうちの端部側である吹出し部の形状を別の形状の
ものに図1などから取り替えたもので外観上のアクセン
トが得られるだけでなくショートサーキットに対する効
果も得られる。更にこのように形成することにより、左
右ベーン5aおよび上下ベーン5bの設置スペースが拡
大し、プロペラファン8から上下ベーン5bまでの距離
Rが全体的に拡大し、プロペラファン8の吹出流と上下
ベーン5bとの干渉がなくなり、通風抵抗の低減が図れ
る。これによりファン効率を更に上げることが出来る。
本体1の正面部1dの吸込グリル7に対し、正面方向に
突出した場合と突出しない場合における風量Q[m3/min]
と騒音値SPL[dBA]の関係を示した図である。図24
のように吹出口4を突出し、上下ベーン5bをプロペラ
ファン8から離すことにより、通風抵抗が低減し低騒音
化が図れるため、静粛な空気調和機の室内機を得ること
ができる。
の室内機の別の形状を示す図で、図2、3に相当する図
である。この図におけるファンモータ6の軸方向の両側
に高性能フィルタ26が設けられている。なお、前述し
た図と同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略す
る。高性能フィルタ26はフィルタ16、16aより更
に高集塵率なフィルタで熱交換器2とプロペラファン8
が近接している領域のみにフィルタを持ち、プロペラフ
ァン8の中心付近は穴の形状をしている。もともとプロ
ペラファン8の熱交換器2近傍は、他の領域に比べ、風
速が早いのでこのように高集塵率のフィルタを形成する
ことにより、プロペラファン8の熱交換器2の近傍では
風速が減少し、プロペラファン8の正面からの流入側の
風量が増大する。これにより空気吸い込み分布が均一化
傾向になりファンの効率が更に向上する。その上細かい
マイクロダストなどを除去でき熱交換器内周側の空間で
空気品質を更に改善できる。
成図であり、図において31は室外ユニット、32は室
外ユニットに収納され冷媒を吐出して四方弁3を介し室
内ユニット38との間を配管内を通して循環させる圧縮
機、34は室外熱交換器、35は室外ファン、36は流
量制御弁、39は室内熱交換器、40は室内ファンであ
る。室内ユニット38は本体1の構造を有し、室内熱交
換器39である図1の熱交換器2は熱伝達管55が多数
の板状フィンを貫通し熱伝達管55には冷凍サイクルの
配管を通して冷媒が循環している。この冷媒とフィンの
間を流れる空気Bとの間で熱交換して空気を冷却したり
温めたりして空調しており、この冷房、暖房、あるいは
除湿の制御を冷凍サイクルが行っている。空調機の室内
機38である本体1はプロペラファンにより効率向上さ
せているが室外ファン35もプロペラファンを使用して
おり、本発明の構造、すなわち円弧状の熱交換器等を使
用しても良いことは当然である。
を2つに分けてその間を除湿弁で接続する構成となるが
この除湿弁の設置に関しても熱交換器内周側の空間を有
効に利用することが出来装置の小型化が可能である。冷
房や暖房が可能な空調機を除湿に可能な構成を説明した
が、図27の冷凍サイクルの室内熱交換器39と室外熱
交換器34を、図3の熱交換器2を分けて活用すればそ
のまま除湿器とすることも可能である。この場合冷凍サ
イクルが本体1の中にまとまることになり壁掛け構造で
はなく床設置構造で、且つ圧縮機や配管などが円弧状の
熱交換器の内周側空間に収まることになる。その場合プ
ロペラファン8は1個すなわち片側で形成しファン軸方
向を縦方向にすると熱交換器や圧縮機などの重量物を下
から支えることが出来るので都合が良い。熱伝達管55
を流れる冷媒は塩素を含まないフロン冷媒R410Aや
R407Cを使用するが自然冷媒、例えば水、炭化水素
や炭酸ガスなどを使用しても良い。図6、7のように本
体ユニットを増やす場合にも冷凍サイクルの室外ユニッ
ト31は1台のままで良い。室内ユニット38に接続す
る配管を室内など途中で2つに分けて並列に各本体ユニ
ットに接続する。
相対する2つのプロペラファンを少なくとも一組以上有
し、前記相対するプロペラファン両方の少なくとも吸込
側のほぼ全体を覆い、かつ間に熱交換器が配設されたも
のである。またこの発明にかかる空気調和機の室内機
は、空気調和機両端部に位置するプロペラファンの吹出
側の空気調和機の背面側、上面側に壁面を有し、前記空
気調和機の背面側、上面側以外が開口した吹出口を有す
るものである。またこの発明にかかる空気調和機の室内
機は、空気調和機両端部に位置するプロペラファンの吹
出側の前記プロペラファンの回転軸線に垂直な面と空気
調和機背面側、上面に壁面を有し、空気調和機の室内機
の正面から下面に開口する細長い吹出口を有するもので
ある。
熱交換器がプロペラファンの外周に沿う略円弧形状であ
るものである。この発明にかかる空気調和機の室内機
は、全てのプロペラファンを一つのファンモータで回転
駆動したものである。
高効率なプロペラファンを相対して配設し、かつプロペ
ラファンの吸込側のほぼ全体を覆うように熱交換器を配
設しているので、プロペラファンの軸出力が低くできる
ので、ファンモータの低入力化が図れる。その結果省エ
ネな空気調和機の室内機を得ることができる。また相対
するプロペラファンおよび間の熱交換器を複数組み合わ
せることにより、熱交換性能により多様な構成を形成可
能である。
ン一組の2つのファンを異なる羽根形状、羽根枚数にす
ることにより、回転音の発生周波数差を拡大できるの
で、うなり音が解消できるので、静粛な空気調和機の室
内機を得ることができる。
体の両側面部に側部吹出口を形成し、さらに取り外し可
能な開閉プレートを設置しているので、空気調和機本体
を壁から離れた場所に据え付けた場合、開閉プレートを
取り外すことにより空調範囲を拡大できることから、部
屋の広範囲な空間で快適な環境を創造できる。
体の両端部の正面から下面にかけて細長い形状の吹出口
を有するので、風向変更時の風向ベーンによる通風抵抗
悪化が抑制されるので、低騒音な空気調和機の室内機を
得ることができる。
体に搭載される熱交換器が、プロペラファンの外周にほ
ぼ均一に任意距離離れた円弧状に湾曲しているので、空
気調和機の室内機の背面壁と熱交換器の間隔を拡大でき
通風抵抗が減少できるとともに、その他の領域も吸込分
布が均一傾向になるため、偏流が抑制され低騒音化で
き、静粛な空気調和機の室内機を得ることができる。ま
た熱交換器が多段折り曲げ形態のように、折り曲げ部の
隙間に空気のバイパス抑制部材を入れる必要がないた
め、作業工数が低減できる。
ンを一つのファンモータで回転駆動するので、多数個用
いる時に比べコストを抑制でき、安価な空気調和機の室
内機を得ることができる。
り本体正面側に突出しているので、上下ベーンとプロペ
ラファンの間の距離を拡大でき、プロペラファンの吹出
流えと上下ベーンとの干渉を抑制できるので、通風抵抗
の低減が図れる。その結果低騒音な空気調和機の室内機
を得ることができる。
ーターにて駆動され少なくとも一組以上の相対する2つ
のプロペラファンと、相対するプロペラファンの間に両
方のファンを繋ぐ様に配置した円弧状の熱交換器と、熱
交換器の外周側に設けられ空気を吸いこむ吸い込み部
と、を備え、熱交換器は前記両方のファンの少なくとも
吸込側のほぼ全体を覆うので、簡単な構造で効率の良い
空調機が得られる。
のほぼ中央付近に設けられ空気を吸いこむ吸い込み部
と、吸い込み部から吸いこまれた空気を外周側から内周
側に通すほぼ円弧状の熱交換器と、熱交換器の端部側に
配置され、空気を本体の端部側から吹出すモーターにて
駆動されるプロペラファンと、を備え、熱交換器はプロ
ペラファンの外周に沿って設けられるので、小型で消費
電力の少ない空調機が得られる。
の少なくとも両方の端部側に設けられ、プロペラファン
からの吐出空気を水平方向及び下方向の少なくとも一方
に吹出す吹出部と、プロペラファンの吸い込み側を覆う
と共に、下方を除きほぼ円弧状に配置された熱交換器
と、熱交換器の外周側を覆う本体中央側のほぼ全周に配
置され空気を吸いこむ吸い込み部と、を備え、本体は壁
掛け可能に両方の端部を横方向に配置するので、空調能
力が高く使用エネルギーが少ない空調機が得られる。
のプロペラファンを設け、プロペラファンの羽根形状も
しくは羽根枚数が異なるので、異常音の無い空調機が得
られる。
収納する本体の端部に位置するプロペラファンの吹出側
の背面側及び上面側に設けられた壁面と、を備え、本体
端部の背面側、上面側を除く部分を開口可能にした吹出
し部と、を備えたので、広範囲な空調など各種用途に適
した空調機が得られる。
ペラファンの吹出側に設けられ、プロペラファンの回転
軸線に垂直な方向であって本体の正面から下面に開口す
る吹出部と、を備えたので、遠方にも空調した空気を送
ることが出来性能の良い空調機が得られる。
換器はプロペラファンを駆動するモーターを内周側に収
納するので、小型の装置が得られる。
のプロペラファンを連結して回転駆動するモーターと、
を備えたので、安価な製品が可能である。
端部に設けられプロペラファンから空気を吹出す吹出口
が、本体の中央側に設けられた吸込部より外方に突出し
た形状であり、性能が良い空調機が得られる。
交換器の円弧状の内周側空間に配置され本体に固定され
て、この内周側空間を流れる空気に物理的に作用しまた
は化学物質もしくは化学分子を添加して空気品質を改善
する空気品質改善手段と、を備えたので、実用的な製品
が可能である。
いこむ吸い込み部を本体の中央側に設け、空気を噴出す
吹出部を本体の端部側に配置した本体ユニットを、複数
連結可能にしたので、能力の変更が簡単である。
交換器の下部に配置しドレン水を集めるドレンパンと、
を備え、ドレンパンの少なくとも一部を外してもしくは
ドレンパンの存在しない領域を設けて熱交換器の内周側
空間を開放可能にしたので、清潔且つメインテナンスの
簡単な装置が得られる。
室内機の斜視図。
面図。
における縦断面図。
における縦断面図。
風量Q[m3/min]に対する軸出力ζ[W]の関係を示した
図。
室内機の別の一例における斜視図。
面図。
室内機に用いられる相対するプロペラファン一組のうち
の一つのプロペラファン正面図。
方のプロペラファンの正面図。
の室内機の斜視図。
平断面図。
の室内機の別の例における斜視図。
の室内機の斜視図。
2のY−Yの縦断面図に相当する図。
る、通風抵抗が最小時の風向変更ベーン角度と冷房時で
の風向変更ベーン角度における騒音値差△SPLを風量
Qを変更したときの変化を示した図。
の室内機の図3に相当する縦断面図。
げ形態の熱交換器と円弧形態の熱交換器での風量Qに対
する騒音値の変化を示した比較図。
の室内機の水平断面図。
気調和機の室内機におけるファンモータに、両軸タイプ
を用いた例を示した水平断面図。
の室内機の斜視図。
平断面図。
−Xにおける縦断面図。
−Yにおける縦断面図。
気調和機の室内機本体の正面部の吸込グリルに対し正面
に突出した場合と突出しない場合における風量Qと騒音
値SPLの関係を示した図。
の水平断面図。
断面図。
ルの構成説明図。
縦断面図。
図。
プロペラファンの風量Qに対する静圧Psの関係を示し
た図。
る周波数特性図。
風速分布を示した概要図。
部、 1c 上面部、 1d 正面部、 2 熱交換
器、 3 ドレンパン、 4 吹出口、 4a 下部吹
出口、 4b 上部吹出口、 4c側部吹出口、 5
風向変更ベーン、 5a 左右ベーン、 5b 上下ベ
ーン、 6 ファンモータ、 6a シャフト、 7
吸込グリル、 7a 下部吸込グリル、 8 プロペラ
ファン、 9円錐台状部材、 10 仕切板、 11
ベルマウス、 12 吹出し側スクロールケーシング、
13 吹出側風路、 14 ハウジング、 15 パ
ネル、16 フィルタ、 16a 下部吸込グリル用フ
ィルタ、 17 貫流ファンの羽根車、 17a 羽
根、 19 ノーズ部、 20 循環流、 21電子基
板、 22 開閉プレート、 23 バイパス抑制部
材、 24 ゴムジョイント、 51 モーターサポー
ト、 52 本体取り付け部、 53 表示部、54
カセット容器、 55 熱伝達管、 100 部屋の
壁、 101 部屋の天井面、 A プロペラファンの
回転方向、O 回転軸中心、 S プロペラファンと熱
交換器の間の隙間の距離、 t 空気調和機の室内機本
体の背面壁と熱交換器間の距離。
Claims (12)
- 【請求項1】 モーターにて駆動され少なくとも一組以
上の相対する2つのプロペラファンと、前記相対するプ
ロペラファンの間に両方のファンを繋ぐ様に配置した円
弧状の熱交換器と、前記熱交換器の外周側に設けられ空
気を吸いこむ吸い込み部と、を備え、前記熱交換器は前
記両方のファンの少なくとも吸込側のほぼ全体を覆うこ
とを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】 本体のほぼ中央付近に設けられ空気を吸
いこむ吸い込み部と、前記吸い込み部から吸いこまれた
空気を外周側から内周側に通すほぼ円弧状の熱交換器
と、前記熱交換器の端部側に配置され、前記空気を前記
本体の端部側から吹出すモーターにて駆動されるプロペ
ラファンと、を備え、前記熱交換器は前記プロペラファ
ンの外周に沿って設けられることを特徴とする空気調和
機。 - 【請求項3】 本体の少なくとも両方の端部側に設けら
れ、プロペラファンからの吐出空気を水平方向及び下方
向の少なくとも一方に吹出す吹出部と、前記プロペラフ
ァンの吸い込み側を覆うと共に、下方を除きほぼ円弧状
に配置された熱交換器と、前記熱交換器の外周側を覆う
前記本体中央側のほぼ全周に配置され空気を吸いこむ吸
い込み部と、を備え、前記本体は壁掛け可能に前記両方
の端部を横方向に配置することを特徴とする空気調和
機。 - 【請求項4】 複数のプロペラファンを設け、前記プロ
ペラファンの羽根形状もしくは羽根枚数が異なることを
特徴とする請求項1または2または3記載の空気調和
機。 - 【請求項5】 前記熱交換器を収納する本体の端部に位
置するプロペラファンの吹出側の背面側及び上面側に設
けられた壁面と、を備え、前記本体端部の背面側、上面
側を除く部分を開口可能にした吹出し部と、を備えたこ
とを特徴とする請求項1または2または3記載の空気調
和機。 - 【請求項6】 前記プロペラファンの吹出側に設けら
れ、前記プロペラファンの回転軸線に垂直な方向であっ
て前記本体の正面から下面に開口する吹出部と、を備え
たことを特徴とする請求項5記載の空気調和機。 - 【請求項7】 前記熱交換器は、前記プロペラファンを
駆動するモーターを内周側に収納することを特徴とする
請求項1ないし6のうちの少なくとも1記載の空気調和
機。 - 【請求項8】 複数のプロペラファンを連結して回転駆
動するモーターと、を備えたことを特徴とする請求項1
ないし7のうちの少なくとも1記載の空気調和機。 - 【請求項9】 本体端部に設けられ前記プロペラファン
から空気を吹出す吹出口が、前記本体の中央側に設けら
れた吸込部より外方に突出した形状であることを特徴と
する請求項1ないし8のうちの少なくとも1記載の空気
調和機。 - 【請求項10】 前記熱交換器の円弧状の内周側空間に
配置され前記本体に固定されて、この内周側空間を流れ
る空気に物理的に作用しまたは化学物質もしくは化学分
子を添加して空気品質を改善する空気品質改善手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし9のうちの少
なくとも1記載の空気調和機。 - 【請求項11】 空気を吸いこむ吸い込み部を本体の中
央側に設け、空気を噴出す吹出部を前記本体の端部側に
配置した本体ユニットを、複数連結可能にしたことを特
徴とする請求項1ないし10のうちの少なくとも1記載
の空気調和機。 - 【請求項12】 前記熱交換器の下部に配置しドレン水
を集めるドレンパンと、を備え、前記ドレンパンの少な
くとも一部を外してもしくは前記ドレンパンの存在しな
い領域を設けて前記熱交換器の内周側空間を開放可能に
したことを特徴とする請求項1ないし11のうちの少な
くとも1記載の空気調和機。
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