JP2015055419A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、冷房運転時における吹出口近傍の結露の発生を抑制させることができ信頼性を向上させ、ディフューザの効果により性能向上を図る空気調和機の提供を目的とする。【解決手段】本発明の空気調和機は、熱交換器5において熱交換して吹出口2cから吹き出すための気流を発生させるファン6の下流に配置されたリアガイダ7及びスタビライザ11の下流端において、連続するように設けられ、第1の羽根8a、第2の羽根8bの回動部分に対向して配置された断面円弧状のくぼみを有し、くぼみの下方に伝熱遮断隙間が設けられた軸受部を備えている。【選択図】図1
Description
本発明は、室内の空調を行うための空気調和機に関し、特に空気調和機における吹出口の結露防止と送風性能向上に関するものである。
一般家庭で使用される空気調和機においては、通常、室内への騒音及び振動を抑制するために、コンプレッサ等の大きな騒音源、振動源となるものを室外機に配設し、騒音及び振動の少ないファンや熱交換器等を室内機に配設したセパレータ型が用いられている。このように構成された室内機は、室内の壁面等に設置されて、室内が所望の温度となるよう空調動作が行われる。室外機と室内機は、冷媒配管と制御用配線で互いに機械的及び電気的に接続されており、互いに協働して空調動作を行っている。
空気調和機の室内機には、温度調節された空気を室内に吹き出すための吹出口が設けられており、その吹出口には吹き出される空気の向きを変更するための風向変更手段が設けられている。風向変更手段としては、室内における所望の領域に向かって吹出口から吹き出された空気を送り出すために、吹出口から吹き出される空気の流れを上下方向に変更する上下風向変更羽根と、吹出口から吹き出される空気の流れを左右方向に変更する左右風向変更羽根とで構成された風向変更羽根が用いられている。
従来の空気調和機における上下風向変更羽根としては、例えば、空気調和機の運転時には吹出口から突出して、吹出口から吹き出される空気の流れ方向を変更するとともに、空気調和機の停止時には吹出口に収納されるよう構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
空気調和機の室内機において、熱交換された空気は空気を送り出すためのファンの下流側に設けられたリアガイダに沿って流れて、リアガイダの下流端に回動可能に設けられた上下風向変更羽根により吹出口から吹き出される構成である。上下風向変更羽根は、室内に吹き出すための吹出口を開閉するとともに、空気の吹き出し方向を大きく上下に変更する機能を有する。
上記のように構成された従来の空気調和機においては、上下風向変更羽根がリアガイダの下流端に回動可能に設けられているため、リアガイダに沿って流れてきた空気が、リアガイダと上下風向変更羽根との間の隙間に流れ込み、冷房運転時にはその隙間に流れ込んだ冷気により吹出口近傍に結露が生じるという問題を有していた。
また、上下風向変更羽根がスタビライザの下流端に回動可能に設けられた場合には、同様にスタビライザに沿って流れてきた空気が、スタビライザと上下風向変更羽根との間の隙間に流れ込み、冷房運転時にはその隙間に流れ込んだ冷気により吹出口近傍に結露を生じさせるという問題を有していた。
また、従来の上下風向変更羽根では、ディフューザの効果が得られないため、性能向上
が得られないという問題を有していた。
が得られないという問題を有していた。
本発明においては、前記のように従来の空気調和機において問題となっている冷房運転時における吹出口近傍の結露の発生を抑制させることができ信頼性を向上させ、ディフューザの効果により性能向上を図る空気調和機の提供を目的とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機においては、空気の取入口と吹出口を有する本体と、前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファンと、前記ファンの下流に配置されて空気の流れを前記吹出口へ案内するリアガイダと、前記リアガイダに対向して配置されたスタビライザと、前記リアガイダの下流において回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第1の羽根と、前記スタビライザの下流において回動可能に設けられ、前記スタビライザに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第2の羽根とを備え、前記リアガイダと前記第1の羽根との間、および/または、前記スタビライザと前記第2の羽根との間には、結露防止機構が設けられたものである。
これにより、この空気調和機においては、羽根の回動性を確保しつつ、冷房運転時にリアガイダと第1の羽根の上流端との間の隙間や、スタビライザと第2の羽根の上流端との間の隙間に冷気が流れ込んで生じる吹出口近傍の結露の発生を抑制することができる。
本発明によれば、吹出口近傍における冷房運転時の結露の発生を抑制させることができる信頼性の高い空気調和機を提供することができる。また、上下風向変更羽根がディフューザの機能を有することになり、性能向上が得られる。
本発明に係る第1の態様の空気調和機は、空気の取入口と吹出口を有する本体と、前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファンと、前記ファンの下流に配置されて空気の流れを前記吹出口へ案内するリアガイダと、前記リアガイダに対向して配置された
スタビライザと、前記リアガイダの下流において回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第1の羽根と、前記スタビライザの下流において回動可能に設けられ、前記スタビライザに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第2の羽根とを備え、前記リアガイダと前記第1の羽根との間、および/または、前記スタビライザと前記第2の羽根との間には、結露防止機構が設けられたものである。
スタビライザと、前記リアガイダの下流において回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第1の羽根と、前記スタビライザの下流において回動可能に設けられ、前記スタビライザに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第2の羽根とを備え、前記リアガイダと前記第1の羽根との間、および/または、前記スタビライザと前記第2の羽根との間には、結露防止機構が設けられたものである。
このように構成された本発明に係る第1の態様の空気調和機は、冷房運転時において吹出口近傍の結露の発生を抑制させることができ、信頼性の高い空気調和機となる。また、上下風向変更羽根がディフューザの機能を有することになり、性能向上が得られる。
本発明に係る第2の態様の空気調和機において、前記の第1の態様における結露防止機構は、前記リアガイダの下流端に連続して設けられ、前記第1の羽根における上流端となる回動部分に所定隙間を有して対向して配置された軸受部に設けられた伝熱遮断隙間、または、前記スタビライザの下流端に連続して設けられ、前記第2の羽根における上流端となる回動部分に所定隙間を有して対向して配置された軸受部に設けられた伝熱遮断隙間である。
このように構成された本発明に係る第2の態様の空気調和機は、リアガイダの部分と第2の軸受との間の熱の伝導を伝熱遮断隙間により防止できる構成を有し、冷房運転時において冷気により冷やされるリアガイダ及びスタビライザの冷たさが吹出口近傍へ伝わるのを防ぎ、吹出口近傍、特に吹出口下縁の結露の発生を抑制させることができる。
本発明に係る第3の態様の空気調和機において、前記の第1の態様における結露防止機構は、前記リアガイダの下流端に連続して位置して前記第1の羽根の上流端となる回動部分に嵌り合う軸受部、または、前記スタビライザの下流端に連続して位置して前記第2の羽根の上流端となる回動部分に嵌り合う軸受部である。
このように構成された本発明に係る第1の態様の空気調和機においては、羽根の回動性を確保しつつリアガイダと羽根の上流端との間及びスタビライザと羽根の上流端との間に生じる隙間を解消し、冷房運転時にリアガイダと羽根の上流端との間及びスタビライザと羽根の上流端との間の隙間に冷気が流れ込んで生じる吹出口近傍の結露の発生を抑制することができ、信頼性の高い空気調和機とすることができる。
本発明に係る第4の態様の空気調和機において、前記の第1の態様における結露防止機構は、前記リアガイダの最下流端近傍に設けられ、前記リアガイダと前記第1の羽根との所定隙間より上方に空気の流れを案内する段差、または、前記スタビライザの最下流端近傍に設けられ、前記スタビライザと前記第2の羽根との所定隙間より下方に空気の流れを案内する段差である。
このように構成された本発明に係る第4の態様の空気調和機では、リアガイダ及びスタビライザの最下流端近傍に設けられた段差より上流側に形成された第1の段差吹出面によって、第1の段差吹出面から吹き出された空気が、羽根とリアガイダとの隙間及び、羽根とスタビライザとの隙間より主流(中央部)を流れる。したがって、冷房運転時において、送風効率を低下させることなく、リアガイダと羽根との間の隙間及び、スタビライザと羽根との間の隙間に空気が流入することを抑制でき、吹出口近傍での結露の発生を防止することができる。
本発明に係る第5の態様の空気調和機において、第1の羽根、および/または、前記第2の羽根の長手方向両端には、前記吹出口から吹き出された空気が羽根の長手方向へ流れないようにする側壁が設けられた構成としてある。
これにより、羽根をリアガイダ、スタビライザの延長として利用出来て送風性能を向上させることが出来る上、リアガイダ、スタビライザから羽根に流れ出た空気が、空気調和機本体の側壁がある部分より下流まできても羽根に側壁が設けられているため、横方向への拡散がなく風量が低下しないですみ、さらなる送風性能の向上が可能となる。
以下、本発明の空気調和機に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態の空気調和機においては、具体的な構成について説明するが、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が適用された各種空気調和機を含むものである。
(実施の形態1)
実施の形態1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、所謂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、室外機にはコンプレッサが設けられている。実施の形態1の空気調和機における室内機は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。
実施の形態1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、所謂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、室外機にはコンプレッサが設けられている。実施の形態1の空気調和機における室内機は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。
図1は、本発明に係る実施の形態1の空気調和機における室内機の概略構成を示す縦断面図である。図1は実施の形態1の空気調和機における空調運転停止時の状態を示している。
図1に示すように、室内機1は、空気の取入口となる前面開口部2aと上面開口部2b、および熱交換された空気を吹き出す吹出口2cとを有する本体2、及び本体2の前面開口部2aを開閉する可動式の前面パネル3を備えている。本体2の内部には、室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ4と、取り入れた室内空気を熱交換する熱交換器5と、前面開口部2a及び上面開口部2bからフィルタ4を通して取り入れた室内空気を熱交換器5で熱交換して吹出口2cから室内に吹き出すための気流を発生させる貫流ファンであるファン6と、が設けられている。また、室内機1の本体2において、ファン6の下流側から吹出口2cの上流側に至る通風路10は、ファン6の下流側に配置されて空気の流れを案内するリアガイダ7と、このリアガイダ7に対向して配置されたスタビライザ11と、本体2の両側壁(図示せず)とで形成されている。
実施の形態1の空気調和機において熱交換した空気を室内に吹き出すための吹出口2cには、当該吹出口2cを開閉するとともに、空気の吹き出し方向を上下方向に変更することができる上下風向変更手段である上下風向変更羽根8が設けられている。さらに、吹出口2cの内部には空気の吹き出し方向を左右に変更することができる左右風向変更手段である左右風向変更羽根9が設けられている。
図1に示す空調運転停止時の状態においては、前面パネル3が本体2に密着して前面開口部2aを閉じるように構成されており、上下風向変更羽根8が吹出口2cの内部に収納されて吹出口2cを閉鎖するよう構成されている。
上下風向変更羽根8は、第1の羽根の一例である下羽根8aと、この下羽根8aの上方に設けられた第2の羽根の一例である上羽根8bとを備えている。上下風向変更羽根8は、下羽根8aと上羽根8bとが協働して、吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向を制御している。下羽根8aは、下羽根駆動軸の回動動作により、所定角度だけ回動するよう構成されている。上羽根8bも同様に、上羽根駆動軸の回動動作により、所定角度だけ回動するよう構成されている。
左右風向変更羽根9は、複数枚の羽根で構成されており、吹出口2cから吹き出される
空気の吹き出し方向を左右方向に変更するよう制御されている。
空気の吹き出し方向を左右方向に変更するよう制御されている。
空気調和機が空調運転を開始すると、前面パネル3が本体2から所定距離だけ離れる離動作を行い前面開口部2aが開放されるとともに、上下風向変更羽根8が開動作を行い吹出口2cが開放される。このように前面開口部2aおよび吹出口2cが開放された状態でファン6が駆動されて、室内空気が前面開口部2a及び上面開口部2bを通して室内機1の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、フィルタ4を通り、熱交換器5において熱交換されて、ファン6に吸い込まれる。ファン6に吸い込まれた熱交換された空気は、ファン6の下流側に形成された通風路10を通り、吹出口2cより吹き出される。
ファン6からの空気が通風路10を通過するとき、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7およびスタビライザ11によりファン6からの空気が案内されて、吹出口2cから吹き出される。貫流ファンであるファン6からの空気は、ファン6の外側外周に設けられたリアガイダ7の曲面に沿って流れて、吹出口2cから吹き出される。
吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向は、上下風向変更羽根8及び左右風向変更羽根9により制御されている。上下風向変更羽根8及び左右風向変更羽根9の角度調整等の動作は、当該空気調和機を制御する制御装置(図示省略)により制御されている。[上下風向変更羽根の動作]
図1から図3は、実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根8の動作例を示しており、主流を形成する下羽根8aと上羽根8bとの回動動作を示す縦断面図である。上下風向変更羽根8は、下羽根8aを駆動させる駆動軸の回動により、下羽根8aとともに上羽根8bが連動して回動する構成である。実施の形態1の空気調和機における上下風向変更羽根8は、リアガイダ7およびスタビライザ11の下流側端部(下流端)の吹出口2cに設けられて、吹出口2cから吹き出される空気をスムーズに所望の領域に到達させることができ、下羽根8aはリアガイダ7を延長した位置にあり、上羽根8bはスタビライザ11を延長した位置にあり、吹出口2cからの空気に対して高い整流効果を発揮するディフューザとしての機能を有する。
図1から図3は、実施の形態1の空気調和機における空調運転時の上下風向変更羽根8の動作例を示しており、主流を形成する下羽根8aと上羽根8bとの回動動作を示す縦断面図である。上下風向変更羽根8は、下羽根8aを駆動させる駆動軸の回動により、下羽根8aとともに上羽根8bが連動して回動する構成である。実施の形態1の空気調和機における上下風向変更羽根8は、リアガイダ7およびスタビライザ11の下流側端部(下流端)の吹出口2cに設けられて、吹出口2cから吹き出される空気をスムーズに所望の領域に到達させることができ、下羽根8aはリアガイダ7を延長した位置にあり、上羽根8bはスタビライザ11を延長した位置にあり、吹出口2cからの空気に対して高い整流効果を発揮するディフューザとしての機能を有する。
図1は、下羽根8aにおける吹出面8aaが、リアガイダ7の案内面7aにおける下流側端部の面と、実質的に連続するように直線的に配置され、上羽根8bにおける吹出面8bbが、スタビライザ11の案内面11aにおける下流側端部の面と、実質的に連続するように直線的に配置された動作例を示している。図1に示す動作例においては、吹出口2cからの空気が斜め下方向に吹き出されており、最大風量時の状態を示している。このときの上下風向変更羽根8がディフーザとしての機能を最大に発揮している。なお、下羽根8aの吹出面8aaとは、図1における上向き面であり、上羽根8bの吹出面8bbとは、図1における下向き面であり、吹出口2cから吹き出される空気の主流が沿って流れる面である。
図2は、下羽根8aの吹出面8aaが、リアガイダ7の案内面7aにおける下流側端部の面に対して、鈍角を有して配置され、上羽根8bの吹出面8bbが、スタビライザ11の案内面11aにおける下流側端部の面に対して、鈍角を有して配置された動作例であり、吹出口2cからの空気の吹き出し方向が、略水平方向である。図2は、一般的な冷房運転時の動作例である。
図3は、下羽根8aの吹出面8aaが、リアガイダ7の案内面7aの吹き出し方向、即ち案内面の7aに沿って延びる吹出口側の延長線Gの方向より、鉛直下方向側を向いており、上羽根8bの吹出面8bbが、スタビライザ11案内面11aの吹き出し方向、即ち案内面の11aに沿って延びる吹出口側の延長線Gの方向より、鉛直下方向側を向いており、吹出口2cからの空気の吹き出し方向が、略下向き方向である。図5は、通常暖房運
転時の動作例である。
[結露防止機構]
上記のように構成された実施の形態1の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8aとリアガイダ7との間、上羽根8bとスタビライザ11との間には結露防止機構が設けられている。両者とも同様な構成であるため、下羽根8aとリアガイダ7との間での結露防止機構についてのみ説明する。
転時の動作例である。
[結露防止機構]
上記のように構成された実施の形態1の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8aとリアガイダ7との間、上羽根8bとスタビライザ11との間には結露防止機構が設けられている。両者とも同様な構成であるため、下羽根8aとリアガイダ7との間での結露防止機構についてのみ説明する。
図4は、下羽根8aとリアガイダ7との間に設けた結露防止機構を拡大して示す縦断面図である。図4に示すように、リアガイダ7の案内面7aの下流側端部には、下羽根8aに対して隙間を有して配置された軸受部13が連続して設けられ、固着されている。この軸受部13は、断面が円弧状であるくぼみ形状を有する第1の軸受13aと、第1の軸受13aの下方に設けられた第2の軸受13bとにより構成されている。第1の軸受13aと第2の軸受13bとの間にはスリット(伝熱遮断隙間)16が形成されている。なお、実施の形態1の構成においては、第1の軸受13aと第2の軸受13bが一体成形されている例で示すが、別部材で構成してもよい。
上下風向変更羽根8の羽根である下羽根8aにおける上流端となる回動部分である駆動軸部8abは、下羽根8aを回動させる駆動軸に直交する断面形状が当該駆動軸を中心とする円弧状の外観を有している。この駆動軸部8abは、第1の軸受13aのくぼみ形状のくぼみ面内に収納されるように配設されている。すなわち、第1の軸受13aのくぼみ面と下羽根8aの駆動軸部8abの外面とは僅かの所定の隙間を有して配設されており、第1の軸受13aのくぼみ面に対向して下羽根8aの駆動軸部8abが設けられている。
上記のように、第1の軸受13aの断面円弧状部分の下方に第2の軸受13bが設けられており、第1の軸受13aの下端部分と第2の軸受13bの上端部分との間にはスリット(伝熱遮断隙間)16が形成されている。即ち、第2の軸受13bは、伝熱遮断隙間16を介して第1の軸受13aの下方に配置されている。したがって、第1の軸受13aと第2の軸受13bとの間の熱伝導が生じにくい構成を有している。
さらに、図4に示すように、第2の軸受13bは、第1の軸受13aの断面円弧状部分におけるくぼみ面の下端から下方へ延びる鉛直線Eより背面側(図4における右側であり、室内機1の壁側)にオフセットした位置に配設されている。下羽根8aの回動部分である駆動軸部8abに対向するよう配設された軸受部13におけるスリット16から下方に延びる面である対向面13baは、略鉛直面で構成されている。したがって、下羽根8aの駆動軸部8abと軸受部13との間の隙間12に入り込んだ気流は、第1の軸受13aの断面円弧状部分のくぼみ面に沿って流れて、第2の軸受13bに対しては直接的に接触しない構成となっている。
図4に示すように、第1の軸受13aと第2の軸受13bとの内側空間(保持空間)14には、水分保持手段である水分吸着剤15、例えば不識布が設けられている。実施の形態1の空気調和機において、下羽根8aとリアガイダ7との間に設けた結露防止機構としては、リアガイダ7に続く第1の軸受13aと、第1の軸受13aに対して伝熱遮断隙間16を介して配設された第2の軸受13bと、保持空間14内の水分吸着剤15とが含まれる。
次に、上記のように構成された結露防止機構における作用について説明する。実施の形態1の空気調和機における空調運転時(冷房運転時)において、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7の案内面7aに沿ってファン6からの空気が流れる。リアガイダ7に沿って流れた空気は、上下風向変更羽根8の下羽根8aの吹出面8aaに案内されて、吹出口2cから吹き出される。このときの吹き出される空気の流れを図6における白抜き矢
印にて示す。上記のように、ファン6からの空気がリアガイダ7から下羽根8aの吹出面8aaに流れるとき、下羽根8aにおける回動部分である駆動軸部8abとリアガイダ7に設けられた軸受部13との間の隙間12には、僅かではあるが空気(冷気)が流れ込む(図4において、実線矢印にて示す)。
印にて示す。上記のように、ファン6からの空気がリアガイダ7から下羽根8aの吹出面8aaに流れるとき、下羽根8aにおける回動部分である駆動軸部8abとリアガイダ7に設けられた軸受部13との間の隙間12には、僅かではあるが空気(冷気)が流れ込む(図4において、実線矢印にて示す)。
上記のように下羽根8aの駆動軸部8abと軸受部13との間の隙間12に冷気が流れ込んだとき、第1の軸受13aの断面円弧状部分のくぼみ面に沿って冷気が流れて、下羽根8aの下側に排出される。第2の軸受13bは第1の軸受13aの断面円弧状部分における円弧面(くぼみ面)の下端から下方へ延びる鉛直線Eより背面側のオフセット位置に配設されているため、第1の軸受13aの断面円弧状部分のくぼみ面に沿って流れる冷気は、第2の軸受13bに対して実質的に直接的に接触することがなく、下羽根8aの下側に排出される。
また、実施の形態1の構成においては、第1の軸受13aの下端部分と第2の軸受13bの上端部分との間にはスリット(伝熱遮断隙間)16が形成されているため、第1の軸受13aと第2の軸受13bとの間で熱が伝わりにくい構成である。したがって、冷房運転時において、リアガイダ7に沿って流れる冷気により冷やされたリアガイダ7と第1の軸受13aが、第2の軸受13bを冷やしにくく、室内に露出している外観を構成する本体2に接合された第2の軸受13bにおける結露が防止されている。
さらに、実施の形態1の空気調和機における結露防止機構において、スリット上部に結露した水分はスリット16を通って保持空間14内に流れ込んで、保持空間14内の水分保持手段としての水分吸着剤15により水分が吸着され滴下しない構成である。
以上のように、本発明に係る実施の形態1の空気調和機は、冷房運転時の結露の発生を抑制することができる構成を有するとともに、ファン6からリアガイダ7に案内されて送られてきた空気を上下風向変更羽根8によりスムーズに所望の方向に吹き出すことができ、送風性能が向上した信頼性の高い構成を有する。
なお、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構については説明を省略したが、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構は、下羽根8aとリアガイダ7との間の結露防止機構とは、上下対称に設けられている。すなわち、上羽根8bとスタビライザ11との間の軸受部13は、スタビライザ11の案内面11aの下流側端部に、上羽根8bに対して隙間を有して配置されている。そして、軸受部13は、断面が円弧状であるくぼみ形状を有する第1の軸受13aと、第1の軸受13aの上方に設けられた第2の軸受13bとにより構成されている。また、第2の軸受13bは、第1の軸受13aの断面円弧状部分におけるくぼみ面の前端から前方へ延びる水平線より上方側にオフセットした位置に配設されている。また、下羽根8aの回動部分である駆動軸部8abに対向するよう配設された軸受部13におけるスリット16から前方に延びる面である対向面は、略水平面で構成されている。これによって、第1の軸受13aの断面円弧状部分のくぼみ面に沿って流れる冷気は、第2の軸受13bに対して実質的に直接的に接触することがなく、上羽根8bの前方側に排出される。
(実施の形態2)
次に、本発明に係る実施の形態2の空気調和機について図5を用いて説明する。図5は、実施の形態2の空気調和機における下羽根とリアガイダとの間には設けた結露防止機構を拡大して示す縦断面図である。上羽根とスタビライザとの間には設けた結露防止機構については、同じ機能・機構であるため説明を省略する。また、実施の形態2の空気調和機において、前述の実施の形態1と実質的に同一の機能、動作を示す部分には同一番号を付与し、その説明は省略する。また、実施の形態2の空気調和機における基本動作は、実施
の形態1の空気調和機における基本動作と同様であるので、実施の形態2の説明においては実施の形態1と異なる点である結露防止機構について説明する。
次に、本発明に係る実施の形態2の空気調和機について図5を用いて説明する。図5は、実施の形態2の空気調和機における下羽根とリアガイダとの間には設けた結露防止機構を拡大して示す縦断面図である。上羽根とスタビライザとの間には設けた結露防止機構については、同じ機能・機構であるため説明を省略する。また、実施の形態2の空気調和機において、前述の実施の形態1と実質的に同一の機能、動作を示す部分には同一番号を付与し、その説明は省略する。また、実施の形態2の空気調和機における基本動作は、実施
の形態1の空気調和機における基本動作と同様であるので、実施の形態2の説明においては実施の形態1と異なる点である結露防止機構について説明する。
図5に示すように、リアガイダ7の案内面7aの下流側端部(下流端)に、断面が円弧状であるくぼみ形状が形成された第1の軸受13aが設けられている。この第1の軸受13aのくぼみ面には、僅かの隙間を有して下羽根8aの回動部分である駆動軸部8abが配設されている。また、第1の軸受13aの断面円弧状部分の下方には、スリット(伝熱遮断隙間)16を介して第2の軸受13bが設けられている。第2の軸受13bは、第1の軸受13aの断面円弧状部分におけるくぼみ面の下端から下方へ延びる鉛直線Eより背面側(図5における右側であり、室内機1の壁側)にオフセットした位置に配設されている。
前述の実施の形態1の空気調和機においては、下羽根8aの回動部分である駆動軸部8abに対向するように配設された軸受部13におけるスリット16から下方に延びる面である対向面13baが略鉛直面で構成されていた。しかし、実施の形態2においては、スリット16から下方に延びる面である対向面13bbが斜行した面(斜行面)で形成されており、その斜行面が前面下側を向くように構成されている。すなわち、下羽根8aの駆動軸部8abと軸受部13との間の隙間12に入り込んだ気流が、第1の軸受13aの断面円弧状部分のくぼみ面に沿って流れて、第2の軸受13bに対して確実に直接的に接触しない構成となっている。
また、図5に示すように、実施の形態2における結露防止機構には、第1の軸受13aと第2の軸受13bとの内側空間(保持空間)14に水分保持手段である水分吸着剤15、例えば不識布が設けられている。したがって、実施の形態2の空気調和機においても、下羽根8aとリアガイダ7との間には設けた結露防止機構としては、リアガイダ7に続く第1の軸受13aと、第1の軸受13aに対してスリット(伝熱遮断隙間)16を有して配設された第2の軸受13bと、保持空間14内の水分吸着剤15が含まれる。
以上のように、本発明に係る実施の形態2の空気調和機は、冷房運転時の結露の発生を抑制させることができる構成を有するとともに、ファン6からリアガイダ7を介して送られてきた空気を上下風向変更羽根8によりスムーズに所望の方向に吹き出すことができ、上下風向変更羽根8がディフーザとしての機能を発揮する送風性能が向上した信頼性の高い装置である。
本発明における結露防止機構としては、少なくともリアガイダ7の案内面7aの下端に、下羽根8aの回動部分が収納される断面が円弧状であるくぼみ形状が形成された第1の軸受13aと、第1の軸受13aの断面円弧状部分の下方に配置され、伝熱遮断隙間(例えば、スリット16)を介して配設された第2の軸受13bとを有する構成である。
また、本発明における結露防止機構においては、下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12に入り込んだ冷気により結露した水分を保持する機構として、水分吸着剤15を設けた例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、下羽根8aの回動部分に対向する領域の一部に溝などのくぼみを設けて一時的に水分を保持する構成としてもよい。
なお、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構については説明を省略したが、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構は、下羽根8aとリアガイダ7との間の結露防止機構とは、実施の形態1と同様に、上下対称に設けられている。
(実施の形態3)
実施の形態3の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8aとリアガイダ7との間に結露防止機構が設けられており、以下その結露防止機構について図6を用い説明していく。尚、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構も同様の機能・機構であるため、説明を省略する。
実施の形態3の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8aとリアガイダ7との間に結露防止機構が設けられており、以下その結露防止機構について図6を用い説明していく。尚、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構も同様の機能・機構であるため、説明を省略する。
図6は下羽根8aとリアガイダ7との間に設けた結露防止機構を拡大して示す縦断面図である。図6に示すように、リアガイダ7の案内面7aの下流側端部には、下羽根8aに対して僅かな所定の隙間を有して配置された軸受部13が連続して、リアガイダ7を構成する本体2に対して可動自在に設けられている。軸受部13は、断面が円弧状であるくぼみ形状を有する形で構成されている。また、この軸受部13と本体2の間には弾性手段18が長手方向略全長にわたって複数配設されている。この弾性手段18はバネで構成しているが、スポンジなど弾性力のある樹脂の発泡材で構成しても構わない。
上下風向変更羽根8の羽根である下羽根8aにおける上流端となる回動部分である駆動軸部8abは、下羽根8aを回動させる駆動軸に直交する断面形状が当該駆動軸を中心とする円弧状の外観を有している。この駆動軸部8abは、軸受部13のくぼみ形状のくぼみ面内に嵌り合うように収納配設されている。すなわち、軸受部13のくぼみ面と下羽根8aの駆動軸部8abの外面とは僅かの所定の隙間を有して配設されており、軸受部13のくぼみ面に対向して下羽根8aの駆動軸部8abが嵌り合っていて、従来例で述べたリアガイダと下羽根の上流端との間に生じる隙間を解消している。
また、上記軸受部13のくぼみ面には、微細な突起部17が略全長に渡り設けられ、下羽根8aの駆動軸部8abの外面と線接触している。なお、この突起部17は、図6に示したように複数箇所であっても一箇所であってもよいものである。
さらに、上記軸受部13は、下羽根8aを形成する材料、例えばポリスチレン(PS)などとは異なり、ポリアセタール(POM)など摺動特性に優れた樹脂材料で形成されている。ただし、下羽根8aを形成する材料が摺動特性に優れた樹脂材料の場合は、軸受部13は、PSなどで形成しても構わない。
次に、上記のように構成された結露防止機構における作用について説明する。実施の形態1の空気調和機において、空調運転時(冷房運転時)、ファン6の下流側に配置されたリアガイダ7の案内面7aに沿ってファン6からの空気が流れる。リアガイダ7に沿って流れた空気は、上下風向変更羽根8の下羽根8aの吹出面8aaに案内されて、吹出口2cから吹き出される。このときの吹き出される空気の流れを図6における白抜き矢印にて示す。
上記のように、ファン6からの空気がリアガイダ7から下羽根8aの吹出面8aaに流れるとき、下羽根8aにおける回動部分である駆動軸部8abとリアガイダ7との間には軸受部13が設けてあるから、これら両者の間には従来例で述べたような大きな隙間がないので冷気の入り込みを防止でき、また下羽根8aの駆動軸部8abと軸受部13との間の隙間12には、僅かではあるが空気(冷気)が流れ込もうとするが、軸受部13のくぼみ面と下羽根8aの駆動軸部8abの外面とは僅かな隙間であるため、隙間12への空気(冷気)の流入を抑制することができる。したがって、リアガイダ7と下羽根8aの上流端との間に冷気が流れ込んで生じる吹出口近傍の結露の発生を抑制することができる。しかも上記リアガイダ7の案内面7aの下流側端部に設けた軸受部13はくぼみ形状を有していて下羽根8aの駆動軸部8abの回動軸受部となっているから、下羽根8aの回動の妨げとなることがなく、下羽根8aの回動性を確保しつつ吹出口近傍の結露発生を抑制することができる。また、この実施の形態では、上記軸受部13のくぼみ面に、微細な突起部17を略全長に渡って設け、下羽根8aの駆動軸部8abの外面と線接触させているの
で、隙間12の完全なシール性が確保できて、隙間12への空気(冷気)の流入を確実に防止することができ、より確実に吹出口近傍の結露発生を抑制することができる。
で、隙間12の完全なシール性が確保できて、隙間12への空気(冷気)の流入を確実に防止することができ、より確実に吹出口近傍の結露発生を抑制することができる。
さらに上記軸受部13は、摺動特性に優れた樹脂材料で形成しているため、下羽根8aと接触させても、下羽根8aは滑らかに回動させることができるとともに、耐久信頼性も向上する。
加えて上記軸受部13と本体2の間に弾性手段18を複数配設しているので、隙間12が拡大することを防止でき、より確実なシールが可能となって、吹出口近傍の結露を防止することができる。すなわち、上記下羽根8aは樹脂材で形成された左右に長い形状のため、駆動軸部8abは僅かながら変形が発生する。また、下羽根8aが上下に回動したときなど、隙間12の寸法が一定でなくなる現象が発生する。しかしながら、この実施の形態で例示したように、軸受部13と本体2の間に弾性手段18を複数配設したことで、隙間12が拡大することを防止でき、そのため、シール性が確保できて、冷房運転時の吹出口近傍の結露を長期間にわたって確実に防止することができる。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の空気調和機における結露防止機構について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態4の空気調和機における結露防止機構である段差71近傍を拡大して示す縦断面図である。図7に示す空気調和機は、最大風量形成状態である、リアガイダ7から上下風向変更羽根8への風路抵抗が最小の時の動作例を示している。前記と同様な作用のため、スタビライザ11から上下風向変更羽根8への動作例は省略する。
本発明の実施の形態4の空気調和機における結露防止機構について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態4の空気調和機における結露防止機構である段差71近傍を拡大して示す縦断面図である。図7に示す空気調和機は、最大風量形成状態である、リアガイダ7から上下風向変更羽根8への風路抵抗が最小の時の動作例を示している。前記と同様な作用のため、スタビライザ11から上下風向変更羽根8への動作例は省略する。
図7に示すように、実施の形態1におけるリアガイダ7の最下流端近傍には、結露防止機構として段差71が形成されている。図7に示すリアガイダ7の案内面7aの上流部分は、図4に示したリアガイダ7の案内面7aの上流部分と同一の形状を有している。即ち、案内面7aの上流部分においては、空気の流れる方向は実質的に同一方向である。実施の形態1におけるリアガイダ7の最下流端近傍には段差71が設けられており、段差71より上流側の第1の段差吹出面70では、第1の吹き出し方向G1より上向きの傾斜面が形成されている。即ち、リアガイダ7の上流部分の案内面7aから連続する第1の段差吹出面70に沿って吹き出される空気の流れは、第1の吹き出し方向G1より上方向となる。傾斜面である第1の段差吹出面70は、例えば、気流の方向に沿って切断した断面形状が曲線又は直線等の任意の形状で形成される。なお、リアガイダ7の最下流端近傍とは、リアガイダ7の最下流端7cから所定の距離で形成されるリアガイダ7の案内面7aの下流部分を意味する。所定の距離は、段差71を設けることによって形成された第1の段差吹出面70から吹き出された空気が、少なくとも冷房運転時において下羽根8aとリアガイダ7との間の隙間12の上方向を流れるよう設定される。
以上のように、実施の形態4の空気調和機においては、リアガイダ7の上流部分の案内面7aに沿って流れる気流が段差71によって形成された第1の段差吹出面70によって、第1の吹き出し方向G1より上方向に吹き出される。なお、第1の段差吹き出し面70に沿って吹き出される気流の方向を第2の吹き出し方向G2と定義する。
また、実施の形態4の空気調和機は、第2の段差吹出面72が形成されている。第2の段差吹出面72とは、段差71より下流側の案内面である。第2の段差吹出面72もまた、リアガイダ7の案内面7a(第1の吹き出し方向G1)より上向きの傾斜面を有している。この傾斜面は、例えば、気流に沿って切断した断面形状が曲線又は直線等の任意の形状で形成される。したがって、第2の段差吹出面72に沿って案内される空気は、第1の吹き出し方向G1より上方向に向かって流れる。なお、第2の段差吹き出し面72に沿っ
て流れる気流の方向を第3の吹き出し方向G3と定義する。実施の形態1においては、第1の吹き出し方向G1に対する第2の吹き出し方向G2及び第3の吹き出し方向G3は、同じ方向となるよう構成されたもので説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、傾斜角度及び/又は形状が異なる構成でもよい。例えば、第2の段差吹出面72の傾斜を第1の段差吹出面70の傾斜より大きくして、第2の段差吹出面72から吹き出される気流の方向(第3の吹き出し方向G3)を第1の段差吹出面70から吹き出される気流の方向(第2の吹き出し方向G2)より上向きにしてもよい。第2の段差吹出面72からの吹き出し方向をさらに上向きにすることによって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することを防止し、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。また、例えば、第2の段差吹出面72の形状を曲面で形成し、第1の段差吹出面70を平面で形成してもよい。
て流れる気流の方向を第3の吹き出し方向G3と定義する。実施の形態1においては、第1の吹き出し方向G1に対する第2の吹き出し方向G2及び第3の吹き出し方向G3は、同じ方向となるよう構成されたもので説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、傾斜角度及び/又は形状が異なる構成でもよい。例えば、第2の段差吹出面72の傾斜を第1の段差吹出面70の傾斜より大きくして、第2の段差吹出面72から吹き出される気流の方向(第3の吹き出し方向G3)を第1の段差吹出面70から吹き出される気流の方向(第2の吹き出し方向G2)より上向きにしてもよい。第2の段差吹出面72からの吹き出し方向をさらに上向きにすることによって、リアガイダと羽根との間の隙間に空気が流入することを防止し、冷房運転時における吹出口近傍での結露の発生を確実に防止することができる。また、例えば、第2の段差吹出面72の形状を曲面で形成し、第1の段差吹出面70を平面で形成してもよい。
段差71の高さ、即ち第1の段差吹出面70と第2の段差吹出面72との高低差は、例えば、0.5mm〜1mmの範囲であるのが好ましい。ここで、高低差とは、第1の段差吹出面70と第2の段差吹出面72のそれぞれに直交する方向の距離を意味する。段差71の高さが0.5mmより小さい場合には、図3及び図4に示すような冷房運転時において、第1の段差吹出面70から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12へ流入することを抑制できず、結露を防止することが困難である。一方、段差71の高さが1mmより大きい場合には、第1の段差吹出面70から吹き出される空気が、リアガイダ7と下羽根8aとの間の隙間12へ流入することを抑制できるが、段差71による風路抵抗が増大するため、送風効率が低下する。
なお、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構については説明を省略したが、上羽根8bとスタビライザ11との間の結露防止機構は、下羽根8aとリアガイダ7との間の結露防止機構とは、実施の形態1と同様に、上下対称に設けられている。
(実施の形態5)
実施の形態5の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8a、上羽根8bに、吹出口2cから吹き出された空気が、下羽根8a、上羽根8bの長手方向に拡散して、送風性能が悪化しないように側壁20が設けられている。
実施の形態5の空気調和機には、上下風向変更羽根8の下羽根8a、上羽根8bに、吹出口2cから吹き出された空気が、下羽根8a、上羽根8bの長手方向に拡散して、送風性能が悪化しないように側壁20が設けられている。
図8は、上下風向変更羽根8の下羽根8aに側壁20(20a、20b)が設けられた状態を示す斜視図である。上羽根8bにも、同様な側壁が設けられているため、図については省略する。また、以下、下羽根8aについてのみ、機能・機構を説明するが、上羽根8bについても同様な作用ができる。
側壁20は下羽根8aの両側に空気が流れる方向に設けられており、その高さ方向の断面形状は、特に上流部分において上流から下流に従って徐々に断面積が大きくなるような形状となっている。これによって、空気が流れる際に側壁20の厚みが大きな抵抗とならないようになっている。
側壁20が下羽根8aの両側に設けられたことで、特に上下風向変更羽根8が最大風量時において、リアガイダ7から下羽根8aの吹出面8aaに連続して流れる空気が下羽根8aの長手方向両側に漏れ出ることなく、下流方向に流れるため、ディフーザとしての機能をより強化されることとなり、送風性能が向上して同一風量を実現するのに必要なファン6を駆動するモータへの入力を減らせるので省エネルギーであると同時に、空間での空気の到達性も向上する。よって快適な空調が実現できる。
なお側壁20は下羽根8aの長手方向に回動可能としてもよく、左右風向変更羽根9が、吹出口2cから吹き出される空気の吹き出し方向を左右方向に変更するのに合わせて当
該側壁20を左右方向に回動させることによって、側壁20による左右への吹き分けが妨げられるのを防止でき、より快適な空調が可能となる。
該側壁20を左右方向に回動させることによって、側壁20による左右への吹き分けが妨げられるのを防止でき、より快適な空調が可能となる。
また、側壁20の高さは必ずしも均一の高さである必要はなく、運転停止時の収納性を考慮して、あるいは送風性能をさらに向上させることを考慮して、上流から下流にかけて、高さや幅が変化しても良いし、下羽根8aの両端の左右両方ではなく、いずれか片方にだけであっても良い。また、以上の構成は、上下対称に構成すれば、上羽根8bにも同様に構成できる。
なお、本発明の空気調和機としては、前述の実施の形態1から実施の形態5の構成に限定されるものではなく、実施の形態1から実施の形態5の構成で示した本発明の技術的思想は、その他種々の態様で実施可能である。
例えば、実施の形態1から実施の形態5の空気調和機は、暖房と冷房を兼用する空気調和機であるが、冷房機の専用機であっても当然適用可能である。また、実施の形態1から実施の形態5においては室内機と室外機が別体のセパレート型であるが、圧縮機、凝縮機及び蒸発機等が一体となった一体型空気調和機に対しても適用可能な構成である。さらに、本発明においては、室内機として壁掛け式に特定されるものではなく、床置き式等においても、空気の吹出口における上下風向変更羽根を同様の技術的思想により変形して対応することが可能である。
本発明の空気調和機は、冷房運転時の結露を防止して、吹出口からの空気を所望の領域に到達するように吹き出すことが可能な構成であり、且つ吹出口からの空気に対して高い整流効果を発揮することができるため、業務用及び一般家庭等で使用される空気調和機として有用である。
1 室内機
2 本体
2a 前面開口部
2b 上面開口部
2c 吹出口
3 前面パネル
4 フィルタ
5 熱交換器
6 ファン
7 リアガイダ
8 上下風向変更羽根
8a 下羽根(第1の羽根)
8b 上羽根(第2の羽根)
9 左右風向変更羽根
10 通風路
11 スタビライザ
12 隙間
13 軸受部
17 突起部
18 弾性手段
20 側壁
2 本体
2a 前面開口部
2b 上面開口部
2c 吹出口
3 前面パネル
4 フィルタ
5 熱交換器
6 ファン
7 リアガイダ
8 上下風向変更羽根
8a 下羽根(第1の羽根)
8b 上羽根(第2の羽根)
9 左右風向変更羽根
10 通風路
11 スタビライザ
12 隙間
13 軸受部
17 突起部
18 弾性手段
20 側壁
Claims (5)
- 空気の取入口と吹出口を有する本体と、前記取入口から取り入れた空気を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器において熱交換して前記吹出口から吹き出すための気流を発生させるファンと、前記ファンの下流に配置されて空気の流れを前記吹出口へ案内するリアガイダと、前記リアガイダに対向して配置されたスタビライザと、前記リアガイダの下流において回動可能に設けられ、前記リアガイダに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第1の羽根と、前記スタビライザの下流において回動可能に設けられ、前記スタビライザに沿って流れてきた空気の流れる方向を制御する第2の羽根とを備え、前記リアガイダと前記第1の羽根との間、および/または、前記スタビライザと前記第2の羽根との間には、結露防止機構が設けられたことを特徴とする空気調和機。
- 前記結露防止機構は、前記リアガイダの下流端に連続して設けられ、前記第1の羽根における上流端となる回動部分に所定隙間を有して対向して配置された軸受部に設けられた伝熱遮断隙間、または、前記スタビライザの下流端に連続して設けられ、前記第2の羽根における上流端となる回動部分に所定隙間を有して対向して配置された軸受部に設けられた伝熱遮断隙間であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記結露防止機構は、前記リアガイダの下流端に連続して位置して前記第1の羽根の上流端となる回動部分に嵌り合う軸受部、または、前記スタビライザの下流端に連続して位置して前記第2の羽根の上流端となる回動部分に嵌り合う軸受部であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記結露防止機構は、前記リアガイダの最下流端近傍に設けられ、前記リアガイダと前記第1の羽根との所定隙間より上方に空気の流れを案内する段差、または、前記スタビライザの最下流端近傍に設けられ、前記スタビライザと前記第2の羽根との所定隙間より下方に空気の流れを案内する段差であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記第1の羽根、および/または、前記第2の羽根の長手方向両端には、前記吹出口から吹き出された空気が羽根の長手方向へ流れないようにする側壁が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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