JP3867416B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、温調機能と換気機能とを併有した空気調和装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、空気調和装置においては、より快適な空調特性を得るという観点から、従来一般的な温度調整機能のみを備えた単機能型の空気調和装置に代わって、これに外気導入機能を付加した換気機能付きの空気調和装置に対するユーザーニーズが高まっている。
【0003】
ところで、空気調和装置の中でも、特に送風ファンとして遠心ファンを適用するのが従来一般的である天井埋め込み型室内機においては、図16に示す室内機Z01のように、ケーシング101の下面に設けられた吸込口102から吹出口103に至る通風路100中に、モーター108により回転駆動される片吸込型の遠心ファンX0を配置し、該遠心ファンX0のファン吸入口を上記吸込口102に臨ませるとともに、該遠心ファンX0のファン吹出口25に臨んで脱臭機能とか除塵機能等をもつ空気改質デバイス109及び熱交換器110を配置して構成される。そして、上記遠心ファンX0の運転により、上記吸込口102から吸い込んだ室内空気(空気流A02)を上記熱交換器110での熱交換によって温度調整した後、これを室内へ吹き出す(空気流A3)ことで、室内の暖房あるいは冷房を行うようになっている。
【0004】
このような、温度調整のみの単機能の室内機Z01に換気機能を付加してこれを多機能化する場合、従来一般には、図17に示す室内機Z02のように、上記遠心ファンX0のファン吸入口側に位置するベルマウス107と上記ケーシング101の吸込口102に設けられたグリル104との間に、所定の容積をもつチャンバー105を設け、このチャンバー105に上記ケーシング101の側壁に形成した外気導入口106を介して新鮮な外気を導入し(空気流A01)、これを室内からのリターン空気(空気流A02)と混合し且つ温度調整を行った後に、室内へ吹き出すように構成するのが通例であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記室内機Z02のように、上記遠心ファンX0のファン吸入口側に設けた外気チャンバー105に外気を導入することで換気機能を発揮させるように構成したものにおいては、例えば、外気導入効率を高めるべく、上記外気導入口106へ供給される外気量を増大させたとしても、上記チャンバー105には上記吸込口102を通して上記遠心ファンX0側に吸い込まれる室内からのリターン空気が存在していることから、該チャンバー105への外気の導入が抑制され、結果的に、外気導入を効率良く行うことが困難となる。
【0006】
そこで本願発明では、送風形態の選択によって高い換気能力が得られるようにした空気調和装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【0008】
本願の第1の発明にかかる空気調和装置では、ケーシング1の対向する一対の面1a,1bのうちの一方の面1aには空調空間に臨む第1吸込口2と該第1吸込口2の外側に位置する吹出口4とを、他方の面1bには外気導入路6に連通する第2吸込口3をそれぞれ設けて上記各吸込口2,3から上記吹出口4に至る通風路5を形成する一方、該通風路5内に熱交換器10と送風ファンXとをそれぞれ配置するとともに、上記熱交換器10はその内周側が上記第1吸込口2と第2吸込口3とに臨むとともにその外周側は上記吹出口4に臨ましめられており、上記送風ファンXは上記熱交換器10の外周側において回転する複数枚の羽根20,20,・・を備えるとともに上記熱交換器10の内周側に配置されたモーター19により回転駆動される軸流又は斜流ファンで構成されていることを特徴としている。
【0009】
本願の第2の発明では、上記第1の発明にかかる空気調和装置において、上記第1吸込口2又は上記第2吸込口3又は上記第1吸込口2と上記第2吸込口3の双方に、その開口率を増減変更可能とする第1の開口率可変機構11を備えたことを特徴としている。
【0010】
本願の第3の発明では、上記第1の発明にかかる空気調和装置において、上記送風ファンXの上記羽根20,20,・・を回転駆動可能に支持する羽根支持部材21に上記第1吸込口2を上記熱交換器10の内周側に連通させる通気開口22を設けるとともに、該通気開口22には、該通気開口22の開口率を増減変更可能とする第2の開口率可変機構23を備えたことを特徴としている。
【0011】
本願の第4の発明では、上記第3の発明にかかる空気調和装置において、上記第2の開口率可変機構23を、上記通気開口22と重合可能な通気開口25を備え、該通気開口25と上記通気開口22との重合量を変更することで該通気開口22の開口率を増減変更可能とする構成としたことを特徴としている。
【0012】
本願の第5の発明では、上記第3の発明にかかる空気調和装置において、上記第2の開口率可変機構23を、上記通気開口22を閉塞可能な板材羽根31をその板厚方向に揺動変位可能なる如くして上記通気開口22に取り付けて構成し、該板材31の揺動量を変更することで該通気開口22の開口率を増減変更可能としたことを特徴としている。
【0013】
本願の第6の発明では、上記第5の発明にかかる空気調和装置において、上記板材31により、上記送風ファンXの回転に伴って上記第1吸込口2側から上記熱交換器10側に空気を吸い込む如く作用する軸流又は斜流又は遠心ファン(30)を構成したことを特徴としている。
【0014】
本願の第7の発明では、上記第1の発明にかかる空気調和装置において、上記外気導入路6を、上記第2吸込口3が設けられた上記ケーシング1の上記他方の面1bを二重壁1A,1Bとして得られる壁間空間で構成したことを特徴としている。
【0015】
本願の第8の発明では、上記第1の発明にかかる空気調和装置において、上記外気導入路6を、上記第2吸込口3部分をその外側から覆うように配置された通路形成部材18によって構成したことを特徴としている。
【0016】
【発明の効果】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【0017】
▲1▼ 本願の第1の発明にかかる空気調和装置によれば、ケーシング1の対向する一対の面1a,1bのうちの一方の面1aには空調空間に臨む第1吸込口2と該第1吸込口2の外側に位置する吹出口4とを、他方の面1bには外気導入路6に連通する第2吸込口3をそれぞれ設けて上記各吸込口2,3から上記吹出口4に至る通風路5を形成する一方、該通風路5内に熱交換器10と送風ファンXとをそれぞれ配置するとともに、上記熱交換器10はその内周側が上記第1吸込口2と第2吸込口3とに臨むとともにその外周側は上記吹出口4に臨ましめられており、上記送風ファンXは上記熱交換器10の外周側において回転する複数枚の羽根20,20,・・を備えるとともに上記熱交換器10の内周側に配置されたモーター19により回転駆動される軸流又は斜流ファンで構成している。
【0018】
この発明の空気調和装置によれば、空気調和装置が運転され、上記送風ファンXが回転駆動されると、該送風ファンXの吸込作用が上記通風路5部分に作用し、この吸込作用を受けて、上記通風路5に臨む上記第1吸込口2側からは室内等の空調空間からリターン空気が吸い込まれると同時に、上記第2吸込口3側からは上記外気導入路6を介して空調空間外の新鮮外気が吸い込まれる。そして、上記各吸込口2,3からそれぞれ吸い込まれたリターン空気と新鮮外気は、上記通風路5内において混合された状態で上記熱交換器10を通過し、この通過の際に、該熱交換器10内の循環冷媒との間の熱交換により温度調整が行われ、温風あるいは冷風として上記吹出口4から空調空間内に吹き出され、これによって該空調空間内の空調が実現される。
【0019】
従って、この発明にかかる空気調和装置においては、上記送風ファンXの運転によって外気導入による空調空間内の換気作用と該空調空間内の温調作用とが並行して同時に行われるため、例えば温調作用のみの場合に比して、より快適な空調特性が実現されるものである。しかも、かかる効果は、上記第1吸込口2と第2吸込口3とが対向位置に設けられ、該第1吸込口2からの外気と上記第2吸込口3からのリターン空気の上記通風路5への吸込時における相互干渉が可及的に排除されているため、例えば、既述した従来の換気機能付き空気調和装置のように室内空気の吸込によって外気導入が影響を受けるようなこともなく、より一層確実となるものである。
【0020】
また、この発明にかかる空気調和装置においては、上記第1吸込口2と第2吸込口3とが共に上記通風路5を介して上記吹出口4に連通しているので、例え該第1吸込口2と第2吸込口3との間に吸込流量の差があったとしても、特段、上記送風ファンX内に機械的な風量可変手段を付設しなくても、羽根20,20,・・が有効に作動し、低騒音で且つ高効率の換気特性を、安価な構成で且つ容易に実現することができるものである。
【0021】
▲2▼ 本願の第2の発明にかかる空気調和装置によれば、上記▲1▼に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記第1吸込口2又は上記第2吸込口3又は上記第1吸込口2と上記第2吸込口3の双方に、その開口率を増減変更可能とする第1の開口率可変機構11を備えているので、該第1の開口率可変機構11によって上記第1吸込口2又は第2吸込口3又は上記第1吸込口2と第2吸込口3の双方の開口率を適宜変化させることで、上記第1吸込口2から吸い込まれる空調空間からのリターン空気量と上記第2吸込口3から吸い込まれる外気量との比率を任意に且つ容易に変更設定することができ、この結果、空気調和装置における空調特性を、換気機能を重視した空調特性と温調機能を重視した空調特性の間で任意に選択して空調空間の空気状況に対応した快適な空調が可能となるものである。
【0022】
▲3▼ 本願の第3の発明にかかる空気調和装置によれば、上記▲1▼に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記送風ファンXの上記羽根20,20,・・を回転駆動可能に支持する羽根支持部材21に上記第1吸込口2を上記熱交換器10の内周側に連通させる通気開口22を設けるとともに、該通気開口22には、該通気開口22の開口率を増減変更可能とする第2の開口率可変機構23を備えているので、該第2の開口率可変機構23により上記通気開口22の開口率を増減変化させて上記第1吸込口2から吸い込まれるリターン空気量を増減変化させることで、相対的に上記第2吸込口3から吸い込まれる外気量が増減変化し、結果的に上記第1吸込口2から吸い込まれるリターン空気量と上記第2吸込口3から吸い込まれる外気量との比率を任意に且つ容易に変更設定することができ、この結果、空気調和装置における空調特性を、換気機能を重視した空調特性と温調機能を重視した空調特性の間で任意に選択して空調空間の空気状況に対応した快適な空調が可能となるものである。
【0023】
そして、この場合における上記第2の開口率可変機構23の好適な構成としては、例えば、本願の第4の発明にかかる空気調和装置のように、上記第2の開口率可変機構23を、上記通気開口22と重合可能な通気開口25を備え、該通気開口25と上記通気開口22との重合量を変更することで該通気開口22の開口率を増減変更可能とする構成としたり、あるいは本願の第5の発明にかかる空気調和装置のように、上記第2の開口率可変機構23を、上記通気開口22を閉塞可能な板材羽根31をその板厚方向に揺動変位可能なる如くして上記通気開口22に取り付けて構成し、該板材31の揺動量を変更することで該通気開口22の開口率を増減変更可能とする構成とすることが考えられ、これら何れの構成を採用しても上記の如き上記第2の開口率可変機構23を備えたことによる特有の効果が奏せられるものである。
【0024】
▲4▼ 本願の第6の発明にかかる空気調和装置によれば、上記第2の開口率可変機構23を、上記通気開口22を閉塞可能な板材羽根31をその板厚方向に揺動変位可能なる如くして上記通気開口22に取り付けて構成し、該板材31の揺動量を変更することで該通気開口22の開口率を増減変更可能とした上記第5の発明にかかる空気調和装置において、上記板材31により、上記送風ファンXの回転に伴って上記第1吸込口2側から上記熱交換器10側に空気を吸い込む如く作用する軸流又は斜流又は遠心ファン30を構成するようにしているので、上記板材31が上記通気開口22の開口率を零以外の値に設定している状態(即ち、少なくとも上記通気開口22を通して空調空間からのリターン空気の吸込が行われている状態)においては、上記板材31が軸流又は斜流又は遠心ファン30として機能し、リターン空気を上記通気開口22を通して吸い込んでこれを上記熱交換器10側に押し込む如く作用する。従って、この板材31により構成される軸流又は斜流又は遠心ファン30による送風作用が上記送風ファンXによる空気の吸込作用に加算的に作用し、例えばかかる加算的な送風作用が期待できない構成の場合に比して、上記吹出口4からの吹出空気の静圧がより一層高められ、さらに良好な空調特性が得られるものである。
【0025】
▲5▼ 本願の第7の発明にかかる空気調和装置によれば、上記▲1▼に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記外気導入路6を、上記第2吸込口3が設けられた上記ケーシング1の上記他方の面1bを二重壁1A,1Bとして得られる壁間空間で構成しているので、例えば上記外気導入路6としてそれ専用の部材を配置する場合に比して、該外気導入路6をよりコンパクトに且つ安価に得ることができ、それだけ空気調和装置の低コスト化が促進されるものである。
【0026】
▲6▼ 本願の第8の発明にかかる空気調和装置によれば、上記▲1▼に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記外気導入路6を、上記第2吸込口3部分をその外側から覆うように配置された通路形成部材18によって構成しているので、該外気導入路6をよりコンパクト且つ安価に形成することができ、延いては空気調和装置の低コスト化が促進されるものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明にかかる空気調和装置を添付図面に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【0028】
第1の実施形態(図1〜図6を参照)
図1には、本願発明にかかる空気調和装置の第1の実施形態として、セパーレート型空気調和装置における天井埋込式の室内機Z1を示している。この室内機Z1は、本願の請求項1,請求項2及び請求項7に記載の発明が適用されたものであって、空調空間である室内の天井に埋め込み配置される筐状形態をもつケーシング1を備えている。このケーシング1は、その下面1aの中央部に第1吸込口2と該第1吸込口2の外側に位置する吹出口4とを設ける一方、該下面1aに離間対向する天面1bには上記第1吸込口2と略同軸上に位置するようにして第2吸込口3を設けている。尚、この実施形態のものにおいては、上記ケーシング1の天面1bを、上記第2吸込口3が形成された天板1Aと該天板1Aの上方に適宜離間して配置された天板1Bとでなる二重壁構造としており、この天板1Aと天板1Bとの対向空間を外気導入路6として利用し、該外気導入路6及びこれに接続されるダクト(図示省略)を介して上記第2吸込口3を室外に臨ませている。また、上記第1吸込口2にはベルマウス16が、上記第2吸込口3にはベルマウス17がそれぞれ設けられている。
【0029】
上記第1吸込口2と第2吸込口3及び吹出口4の形成によって、上記ケーシング1内には、該第1吸込口2と第2吸込口3の双方から上記吹出口4に至る通風路5が形成されている。そして、この通風路5内には、次述するように、空気改質デバイス9と熱交換器10と送風ファンX及び第1の開口率可変機構11がそれぞれ配置されている。
【0030】
上記空気改質デバイス9は、例えば脱臭機能とか除塵機能等をもつデバイスであって、上記各吸込口2,3の口径より所定寸法だけ大きな内径の筒状形態とされ、上記各ベルマウス16,17の外側を囲繞する如く立設配置されている。
【0031】
上記熱交換器10は、上記空気改質デバイス9の外径より所定寸法だけ大きな内径をもつ筒状形態に形成されたクロスフィンタイプの熱交換器であって、上記空気改質デバイス9の外側にこれを囲繞する如く立設配置されている。そして、この熱交換器10の配置状態においては、該熱交換器10の内周側が上記各吸込口2,3に臨むとともに、その外周側は上記吹出口4に臨んでいる。また、この熱交換器10の下端には、ドレンパン8が配置されている。
【0032】
上記送風ファンXは、上記熱交換器10の外周側において回転する複数枚の羽根20,20,・・を、次述の羽根支持部材21の外周部に取り付けて構成された軸流ファン又は斜流ファンであって、空気を上記熱交換器10の内周側から外周側へ吸い出すことで送風作用をなす。
【0033】
上記羽根支持部材21は、図1及び図2に示すように、板材をその板厚方向に折曲させて形成されたものであって、円錐筒状形態をもつ錐状部21Aと該錐状部21Aの下端に連続して径方向外方へ延出する延出板部21Bとを備えている。そして、この羽根支持部材21は、上記延出板部21Bを、上記ドレンパン8とこれに対向する室内パネル7との間の隙間部分を通して配置することで、該延出板部21Bの外周部に取り付けられた上記各羽根20,20,・・を上記熱交換器10の外周側に位置せしめている。
【0034】
また、上記羽根支持部材21の錐状部21Aの上面軸心部にはボス21aが設けられている。このボス21aは、上記ケーシング1の上記天板1Bに固定配置したモーター19の回転軸19aに軸着されており、該モーター19によって回転駆動される。さらに、上記錐状部21Aの外周面には、図2に示すように、複数個の通気開口22,22,・・が、その周方向に所定間隔で形成されている。従って、上記送風ファンXの配置によって、上記第1吸込口2は上記羽根支持部材21の上記各通気開口22,22,・・を介して上記熱交換器10側に臨むこととなる。尚、この場合、上記各通気開口22,22,・・の開口面積は、上記送風ファンXの最大送風量に対応して設定されている。
【0035】
上記第1の開口率可変機構11は、図3に示すように、複数個の開口14,14,・・を放射状に形成した第1開口板12と、同じく複数個の開口15,15,・・を放射状に形成した第2開口板13とを同軸上に近接対向あるいは接触対向させて構成される。そして、この第1の開口率可変機構11は、上記第1開口板12と第2開口板13とを適宜相対回転させて、該第1開口板12側の各開口14,14,・・と該第2開口板13側の各開口15,15,・・との重合量を変化させることで、該第1の開口率可変機構11が配置された通路部分の開口率を変更するものである。この実施形態においては、上記第1の開口率可変機構11を上記第1吸込口2と第2吸込口3の双方にそれぞれ配置し(図1参照)、該各第1の開口率可変機構11,11によって該第1吸込口2及び第2吸込口3の開口率を任意に変更設定することで、上記第1吸込口2から吸い込まれる室内からのリターン空気量と上記第2吸込口3から吸い込まれる室外からの新鮮外気量との比率を変更し得るようにしている。
【0036】
続いて、以上の如く構成された上記室内機Z1の作動状態を、図4〜図6を参照して説明する。
【0037】
図4に示す作動状態
図4は、上記第1吸込口2側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における設定開口率と、上記第2吸込口3側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における設定開口率とが同じである場合、例えば、上記各第1の開口率可変機構11,11の開口率が共に最大とされた場合(即ち、上記開口14と上記開口15とが完全重合した場合)の空気の流れ状態を示している。
【0038】
この状態においては、空気調和装置が運転され、上記室内機Z1において上記送風ファンXが回転駆動されると、その吸込・吹出作用により、空気流A1で示すように上記第1吸込口2を通して室内からのリターン空気が通風路5内に吸入されると同時に、空気流A2で示すように上記第2吸込口3を通して室外からの新鮮外気が上記通風路5内に吸入される。この場合、上記第1吸込口2と第2吸込口3の開口率が同一に設定されており、しかも上記第1吸込口2と第2吸込口3とが対向位置に設けられ、該第1吸込口2からの新鮮外気と上記第2吸込口3からのリターン空気との相互干渉が可及的に排除されているため、上記リターン空気量と新鮮外気量とは可及的に均等とされる。
【0039】
上記通風路5内に吸入されたリターン空気と新鮮外気とは、該通風路5内において混合されながら上記空気改質デバイス9及び上記熱交換器10を通過して上記吹出口4側に吸い出されるが、その際、この空気流は上記空気改質デバイス9において空気中に混入している臭気成分あるいは塵埃の除去による改質作用が行われて清浄化されるとともに、上記熱交換器10においてはその内部循環冷媒との熱交換によって温度調整が行われ、最終的に清浄な温風あるいは冷風として上記吹出口4から室内に吹き出される。これにより、室内の暖房あるいは冷房が行われると同時に、新鮮外気の導入による室内の換気が行われ、結果的に、より快適な空調特性が実現されるものである。
【0040】
図5に示す状態
図5は、上記第1吸込口2側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における開口率を最大に設定する一方、上記第2吸込口3側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における開口率を最小(例えば、全閉状態の開口率「0」の状態)とした場合における空気の流れ状態を示している。
【0041】
この状態においては、上記第2吸込口3が全閉とされているので、上記室内機Z1において上記送風ファンXが回転駆動されると、空気流A1で示すように上記第1吸込口2を通して室内からのリターン空気のみが通風路5内に吸入され、上記第2吸込口3からの新鮮外気の吸入は行われない。従って、この場合には、リターン空気の温度調整のみによる室内の暖房あるいは冷房のみが行われ、新鮮外気の導入による換気作用は行われない。即ち、この作動状態は、室内空気の汚染程度が低く室内の換気の必要性が少ない場合における空調特性、換言すれば、温調特性を重視した空調特性を得る場合に好適なものである。
【0042】
図6に示す状態
図6は、図5に示す状態とは逆に、上記第2吸込口3側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における開口率を最大に設定する一方、上記第1吸込口2側に設けられた上記第1の開口率可変機構11における開口率を最小(例えば、全閉状態の開口率「0」の状態)とした場合における空気の流れ状態を示している。
【0043】
この状態においては、上記第1吸込口2が全閉とされているので、上記室内機Z1において上記送風ファンXが回転駆動されると、空気流A2で示すように上記第2吸込口3を通して室外からの新鮮外気のみが通風路5内に吸入され、上記第1吸込口2からのリターン空気の吸入は行われない。従って、この場合には、新鮮外気の温度調整のみによる室内の暖房あるいは冷房のみが行われることから、室内空気の汚染程度が高く室内の換気の必要性が高い場合における空調特性、即ち、換気特性を重視した空調特性を得ることができるものである。
【0044】
以上のように、この実施形態にかかる室内機Z1においては、室内の空気条件に応じて、空調特性として、換気特性を重視した空調特性、温調特性を重視した空調特性、あるいは換気と温調とを均等させた中間の空調特性を任意に選択することで、より快適な空調を安価で且つ簡単な構成によって実現することができ、延いては空気調和装置の多機能化による付加価値のより一層の向上が可能となるものである。
【0045】
また、この実施形態のように、上記外気導入路6を、上記第2吸込口3が設けられた上記ケーシング1の上面1bを二重壁構造の上記天板1Aと天板1Bの壁間空間で構成することで、例えば上記外気導入路6としてそれ専用の部材を配置する場合に比して、該外気導入路6をよりコンパクトに且つ安価に得ることができ、それだけ空気調和装置の低コスト化が促進されるものである。
【0046】
第2の実施形態(図7〜図9を参照)
図7には、本願発明にかかる空気調和装置の第2の実施形態として、天井埋込式の室内機Z2を示している。この室内機Z2は、本願の請求項1,請求項2,請求項3,請求項4及び請求項7に記載の発明が適用されたものであって、上記第1の実施形態にかかる上記室内機Z1と異なる点は、該第1の実施形態にかかる上記室内機Z1においては上記第1吸込口2と第2吸込口3の双方にそれぞれ上記第1の開口率可変機構11を配置し、これら二つの第1の開口率可変機構11,11によって上記第1吸込口2からのリターン空気量と上記第2吸込口3からの新鮮外気量との比率を任意に変更するようにしていたのに対して、この実施形態の室内機Z2においては、上記第2吸込口3の開口率はこれを上記第1の開口率可変機構11によって変更するものの、上記第1吸込口2の開口率の変更についてはこれを上記第1の開口率可変機構11によらず、送風ファンXに設けた後述の第2の開口率可変機構23によって変更設定するようにした点である。
【0047】
以下においては、上記第2の開口率可変機構23の構成を中心に上記室内機Z2の構造を説明するが、上記第1の実施形態にかかる室内機Z1と同様の構成部材については第1の実施形態の場合と同一の符号を付することでその詳細説明は省略する。
【0048】
この実施形態の室内機Z2においては、上述のように、上記第2吸込口3部分には、上記第1の実施形態において説明したと同様構造をもつ第1の開口率可変機構11を配置し、該第1の開口率可変機構11によってその開口率を変更可能としている。
【0049】
これに対して、上記第1吸込口2側においては、上記第1の開口率可変機構11を設けることなく、これに代わるものとして、次述の第2の開口率可変機構23を送風ファンXに備えている。
【0050】
上記送風ファンXは、上記第1の実施形態にかかる室内機Z1に適用された上記送風ファンXと同一であって、上記羽根支持部材21の外周部に上記羽根20,20,・・を取り付けて構成される軸流また斜流ファンであり、上記モーター19に取り付けられる上記羽根支持部材21の錐状部21Aには、図8に示すように複数個の通気開口22,22,・・が形成されている。そして、この実施形態においては、この羽根支持部材21の錐状部21Aに設けられた上記各通気開口22,22,・・を開口率の変更機構の一部として利用し次述の第2の開口率可変機構23を構成している。
【0051】
上記第2の開口率可変機構23は、図7〜図10に示すように、上記羽根支持部材21における上記錐状部21Aの内側に密接状態で嵌装配置される円錐筒状の形態をもつ回動体24を備えている。そして、この回動体24の外周面には、上記羽根支持部材21の上記錐状部21A側に設けられた上記各通気開口22,22,・・に対応する形状をもつ複数個の通気開口25,25,・・が、該各通気開口22,22,・・と対応する位置にそれぞれ設けられている。また、この回動体24は、図7に示すように、上記羽根支持部材21の錐状部21Aの内側に嵌装された状態で、該羽根支持部材21とともに上記モーター19の回転軸19aの先端部分に支持されており、これを回動させることで該回動体24を上記羽根支持部材21の錐状部21Aに対して相対的に回動変化させることができ、これによって開口率を変更し得るようになっている。
【0052】
即ち、図8に示す状態は、上記羽根支持部材21側の上記各通気開口22,22,・・と上記回動体24側の上記各通気開口25,25,・・とが略完全に重合した状態であり、その開口率は最大値となっている。
【0053】
図9に示す状態は、上記羽根支持部材21側の上記各通気開口22,22,・・と上記回動体24側の上記各通気開口25,25,・・とが略中間の重合量となった状態であり、その開口率は中間値となっている。
【0054】
図10に示す状態は、上記羽根支持部材21側の上記各通気開口22,22,・・と上記回動体24側の上記各通気開口25,25,・・とが完全に非重合となり、これら各通気開口22,22,・・、及び通気開口25,25,・・が共に全閉され、その開口率は最小値(0)となっている。
【0055】
このように、上記送風ファンX部分に上記第2の開口率可変機構23を備えて構成される上記室内機Z2においては、該第2の開口率可変機構23によって上記第1吸込口2の開口率が変更設定されることで、上記第1吸込口2の開口率を上記第1の開口率可変機構11によって変更設定するようにした上記第1の実施形態にかかる室内機Z1と同様の作用効果が得られるものである。
【0056】
第3の実施形態(図11を参照)
図11には、本願発明にかかる空気調和装置の第3の実施形態として、天井埋込式の室内機Z3を示している。この室内機Z3は、本願の請求項1,請求項2,請求項3及び請求項8に記載の発明が適用されたものであって、上記第2の実施形態にかかる上記室内機Z2とその基本的構造を同じとするものであって、該第2の実施形態にかかる室内機Z2と異なる点は、上記第2吸込口3に連続する上記外気導入路6の形成構造である。即ち、上記第2の実施形態の室内機Z2においては、上記ケーシング1の天面1bを天板1Aと天板1Bとからなる二重壁構造とし、これらの隙間空間を上記外気導入路6として利用するようにしていたのに対して、この実施形態の室内機Z3においては上記ケーシング1の天面1bを天板1Aのみからなる一重壁構造とするとともに、該天板1Aの上方に、該天板1Aに設けられた上記第2吸込口3及びその近傍部分のみを局部的上方から覆うようにして通路形成部材18を配置し、該通路形成部材18と上記天板1Aとによって上記外気導入路6を形成するようにしたものである。
【0057】
従って、かかる通路形成部材18によって上記外気導入路6を形成することで、例えば上記第2の実施形態のように上記ケーシング1の天面1bを二重壁構造とする場合に比して、該外気導入路6部分の小型軽量化が促進されることになる。
【0058】
尚、これ以外の部分の構造及び作用効果は、全て上記第1及び第2の実施形態にかかる室内機Z1,Z2の場合と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【0059】
第4の実施形態(図12〜図15を参照)
図12には、本願発明にかかる空気調和装置の第4の実施形態として、天井埋込式の室内機Z4を示している。この室内機Z4は、本願の請求項1,請求項2,請求項3,請求項5,請求項6及び請求項7に記載の発明が適用されたものであって、上記第2の実施形態にかかる室内機Z2を基本形態とし、これと異なる点は、上記第2の開口率可変機構23の構成である。即ち、上記第2の実施形態にかかる上記室内機Z2においては、上記第2の開口率可変機構23を、通気開口25,25,・・を備えた円錐筒状の上記回動体24を上記送風ファンXにおける上記錐状部21Aの内側に相対回動可能に嵌装配置して構成していたのに対して、図12及び図13に示すように、上記送風ファンXの錐状部21Aに設けられた上記通気開口22,22,・・のそれぞれに、枢支軸32を介して板状の羽根31,31,・・(特許請求の範囲中の「板材31」に該当する)を揺動可能に取り付けて構成し、該羽根31,31,・・の揺動量を適宜変化させることで、該羽根31,31,・・によって上記各通気開口22,22,・・の実質的な開口量を増減設定できるようにしたものである。
【0060】
尚、図14に示す状態は、上記各羽根31,31,・・がそれぞれ適度に揺動変化し、上記各通気開口22,22,・・がそれぞれ所要の開口率をもった状態である。一方、図15に示す状態は、上記各羽根31,31,・・によって上記各通気開口22,22,・・が閉塞され、その開口率が「0」とされた状態である。また、上記第2吸込口3側には、上記第1の開口率可変機構11が備えられ、該第2吸込口3の開口率はこの第1の開口率可変機構11によって変更設定されるようになっている。
【0061】
従って、かかる構造の室内機Z4においては、上記各羽根31,31,・・の揺動量を適宜設定することで、上記各実施形態の室内機Z1〜Z3の場合と同様に、上記第2の開口率可変機構23と上記第1の開口率可変機構11の開口率を同じに設定して該第1吸込口2からのリターン空気量と上記第2吸込口3からの新鮮外気量とをほぼ均等にし、適度の換気を行いつつ温調を行う中間の空調特性と、上記第2の開口率可変機構23の開口率を最大とする一方、上記第1の開口率可変機構11の開口率を最小として該第1吸込口2からリターン空気のみの吸入を行う温調重視の空調特性と、上記第2の開口率可変機構23の開口率を最小とする一方、上記第1の開口率可変機構11の開口率を最小に設定して該第2吸込口3からの新鮮外気のみの吸入を行う換気重視の空調特性とを、任意に選択設定することができ、これによってより快適な空調が実現されるものである。
【0062】
さらに、この実施形態のものにおいては、上記各羽根31,31,・・によって上記第2の開口率可変機構23を構成し、該各羽根31,31,・・を開口率変更手段として機能させるに止まらず、さらにこの羽根31,31,・・をファンとしても機能させるようにしている。即ち、上記羽根31,31,・・は上記羽根支持部材21の各通気開口22,22,・・に設けられ、且つこれが全閉以外の揺動位置に設定されている状態においては、該各羽根31,31,・・が上記通気開口22,22,・・を通って流れる空気流に対して所定の羽根角をもつことに着目し、該羽根31,31,・・の形状を適宜設定することで、該羽根31,31,・・が上記送風ファンXの回転と一体的に回転するとき、該羽根31,31,・・が軸流ファンまたは斜流ファンまたは遠心ファン30として機能し得るようにしたものである。
【0063】
このように、上記羽根31,31,・・に軸流ファンまたは斜流ファンまたは遠心ファン30としての機能を持たせることで、該羽根31,31,・・が上記通気開口22,22,・・を全閉している状態以外の場合においては、上記羽根31,31,・・が軸流又は斜流又は遠心ファン30として有効に機能し、上記第1吸込口2側から上記通気開口22,22,・・を通してリターン空気を吸い込み且つこれを上記熱交換器10側に押し込む如く作用することになる。この結果、上記羽根31,31,・・による送風作用が上記送風ファンXによる空気の吸込作用に加算的に作用し、例えばかかる加算的な送風作用が期待できない構成の場合に比して、上記吹出口4からの吹出空気の静圧がより一層高められ、さらに良好な空調特性が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明にかかる空気調和装置の第1の実施形態としての室内機の構造を示す断面図である。
【図2】図1に示す室内機に備えられた送風ファンの要部を示す斜視図である。
【図3】図1に示す室内機に備えられた開口率可変機構の構造を示す斜視図である。
【図4】図1に示す室内機の作動状態説明図である。
【図5】図1に示す室内機の作動状態説明図である。
【図6】図1に示す室内機の作動状態説明図である。
【図7】本願発明にかかる空気調和装置の第2の実施形態としての室内機の構造を示す断面図である。
【図8】図7に示す室内機に備えられた送風ファンの要部を示す斜視図である。
【図9】図8に示した送風ファンの状態変化図である。
【図10】図8に示した送風ファンの状態変化図である。
【図11】本願発明にかかる空気調和装置の第3の実施形態としての室内機の構造を示す断面図である。
【図12】本願発明にかかる空気調和装置の第4の実施形態としての室内機の構造を示す断面図である。
【図13】図12に示した室内機に備えられた送風ファンの要部を示す斜視図である。
【図14】図13のXIV−XIV矢視図である。
【図15】図14に示した送風ファンの状態変化図である。
【図16】従来の空気調和装置の構造を示す断面図である。
【図17】従来の空気調和装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1はケーシング、1A及び1Bは天板、2は第1吸込口、3は第2吸込口、4は吹出口、5は通風路、6は外気導入路、7は室内パネル、8はドレンパン、9は空気改質デバイス、10は熱交換器、11は第1の開口率可変機構、12は第1開口板、13は第2開口板、14及び15は開口、16及び17はベルマウス、18は通路形成部材、19はモーター、20は羽根、21は羽根支持部材、21Aは錐状部、21Bは延出板部、22は通気開口、23は第2の開口率可変機構、24は回動体、25は通気開口、26は実質開口部、30はファン、31は羽根、32は枢支軸、A1〜A3は空気流、Xは送風ファン、Z1〜Z4は室内機(空気調和装置)である。
Claims (8)
- ケーシング(1)の対向する一対の面(1a),(1b)のうちの一方の面(1a)には空調空間に臨む第1吸込口(2)と該第1吸込口(2)の外側に位置する吹出口(4)とを、他方の面(1b)には外気導入路(6)に連通する第2吸込口(3)をそれぞれ設けて上記各吸込口(2),(3)から上記吹出口(4)に至る通風路(5)を形成する一方、
該通風路(5)内に熱交換器(10)と送風ファン(X)とをそれぞれ配置するとともに、
上記熱交換器(10)はその内周側が上記第1吸込口(2)と第2吸込口(3)とに臨むとともにその外周側は上記吹出口(4)に臨ましめられており、
上記送風ファン(X)は上記熱交換器(10)の外周側において回転する複数枚の羽根(20),(20),・・を備えるとともに上記熱交換器(10)の内周側に配置されたモーター(19)により回転駆動される軸流又は斜流ファンで構成されていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記第1吸込口(2)又は上記第2吸込口(3)又は上記第1吸込口(2)と上記第2吸込口(3)の双方に、その開口率を増減変更可能とする第1の開口率可変機構(11)が備えられていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記送風ファン(X)の上記羽根(20),(20),・・を回転駆動可能に支持する羽根支持部材(21)に上記第1吸込口(2)を上記熱交換器(10)の内周側に連通させる通気開口(22)が設けられているとともに、
該通気開口(22)には、該通気開口(22)の開口率を増減変更可能とする第2の開口率可変機構(23)が備えられていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項3において、
上記第2の開口率可変機構(23)が、上記通気開口(22)と重合可能な通気開口(25)を備え、該通気開口(25)と上記通気開口(22)との重合量を変更することで該通気開口(22)の開口率を増減変更可能とする構成であることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項3において、
上記第2の開口率可変機構(23)が、上記通気開口(22)を閉塞可能な板材羽根(31)をその板厚方向に揺動変位可能なる如くして上記通気開口(22)に取り付けて構成され、該板材(31)の揺動量を変更することで該通気開口(22)の開口率を増減変更可能とすることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項5において、
上記板材(31)が、上記送風ファン(X)の回転に伴って上記第1吸込口(2)側から上記熱交換器(10)側に空気を吸い込む如く作用する軸流又は斜流又は遠心ファン(30)を構成することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記外気導入路(6)が、上記第2吸込口(3)が設けられた上記ケーシング(1)の上記他方の面(1b)を二重壁(1A,1B)として得られる壁間空間で構成されていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記外気導入路(6)が、上記第2吸込口(3)部分をその外側から覆うように配置された通路形成部材(18)によって構成されていることを特徴とする空気調和装置。
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