JP6445312B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空調運転時の送風のためにクロスフローファンを用いた空気調和機に関する。

空気調和機の室内ユニットでは、クロスフローファンの駆動により、キャビネットの吹出口から温風あるいは冷風が吹き出される。クロスフローファンでは、一般的にブレードの回転により気体の圧力を高める。吸い込んだ空気がキャビネットの内部を通過する際に圧力損失が生じるが、クロスフローファンによって流通する空気の圧力を高めることにより、所望の風量が確保される。

ところで、クロスフローファンの軸方向の一側の側面に支持軸が突設され、支持軸は、キャビネットに回転可能に支持される。クロスフローファンの他側の側面には、ボスが設けられ、ボスの軸孔にモータのモータ軸が嵌め込まれ、モータ軸がボスに固定される。クロスフローファンの左右両側には軸があり、軸のある空間がブレードのない部分となる。ブレードのある部分とない部分において、圧力差が生じ、クロスフローファンの両端近傍の熱交換されていない空気が吸い込まれる。この空気が熱交換器を通過した冷たい空気に触れて、露が生じる。

このような結露を防ぐために、特許文献１では、クロスフローファンの端面を覆う整流部材が設けられる。整流部材は、風路側側壁からクロスフローファンの端面に重なるように形成される。これにより、風路側側壁の軸孔から流入した空気は、クロスフローファンの上流側には流れず、整流されて吹出口側へ向かって流れる。

特許第４００６７０３公報

しかし、クロスフローファンの側面と側壁との間には、側壁から軸方向に沿って空気が流入するが、熱交換された空気が流れ込まない。クロスフローファンの側端において、送風方向に向かう流量が少なくなり、しかも軸方向に沿う空気の流れにより、送風が悪影響を受け、送風ロスが生じる。

本発明は、上記に鑑み、クロスフローファンの側端での流量を多くして、クロスフローファンの送風ロスを軽減できる空気調和機の提供を目的とする。

本発明の空気調和機は、吸込口および吹出口が形成されたキャビネットに、熱交換器および熱交換器を通過した空気を吹出口に送風するクロスフローファンが設けられたものであって、クロスフローファンの側方を空気が流れないようにクロスフローファンの側方を囲むカバー部材が設けられ、カバー部材に、熱交換された空気を取り入れる吸気部が形成されている。

カバー部材によりクロスフローファンの側方では、空気が流れず、クロスフローファンの側端の送風の流量が減る。しかし、カバー部材に吸気部が設けられることにより、熱交換された空気がクロスフローファンの側端に向かって流入する。そのため、側端での送風の流量が増える。

吸気部は、クロスフローファンの送風方向の上流側に位置する。吸気部から流入した空気は、送風方向に沿って流れる。外部から軸方向に沿って流れる空気が入って来ても、クロスフローファンによる送風はこの空気の流れの影響を受けない。

吸気部は、クロスフローファンのブレードに対向するように配置される。熱交換された空気は、流入口からクロスフローファンの側端のブレードに向かってスムーズに流れる。

カバー部材は、クロスフローファンの側端の外周面を囲むリング部を有し、リング部に複数の吸気部が形成される。吸気部を有するリング部によりクロスフローファンの側端だけが覆われるので、クロスフローファンによる送風方向の主流の流れが阻害されず、クロスフローファンの側方に主流の流れと同じ方向の流れが生じる。

本発明によると、吸気部からクロスフローファンの側端に熱交換された空気を流すことができるので、側端での送風の流量を増やすことができる。したがって、クロスフローファンの送風ロスを軽減でき、クロスフローファンの側端における送風効率を高めることができる。

本発明の空気調和機の室内ユニットの斜視図 室内ユニットの断面図 クロスフローファンが装着されたキャビネットの断面図およびクロスフローファンの側端の拡大断面図 第１実施形態のカバー部材の斜視図 クロスフローファンの側端を覆うカバー部材の平面図 第２実施形態のカバー部材の斜視図 第３実施形態のカバー部材の斜視図 他の形態のカバー部材を示す図

第１実施形態の空気調和機の室内ユニットを図１〜３に示す。室内ユニットは、熱交換器１およびクロスフローファン２を備え、これらがキャビネット３に内装されている。キャビネット３の上面に吸込口４が形成され、キャビネット３の前面の下部に吹出口５が形成される。

キャビネット３の内部には、吸込口４から吹出口５に至る空気通路６が形成され、この空気通路６に熱交換器１が配置され、熱交換器１の送風方向下流側にクロスフローファン２が配置される。吸込口４と熱交換器１との間に、フィルタ７が配され、吸込口４から吸込んだ室内の空気から塵埃がフィルタ７により除去される。吹出口５には、導風パネル８が開閉可能に設けられている。

キャビネット３は、背面板１０と前面パネル１１とから構成され、背面板１０に前面パネル１１が着脱可能に取り付けられる。前面パネル１１は、背面側が開放された箱状に形成され、前面パネル１１の前面の下部に、吹出口５となる開口が形成されている。

熱交換器１およびクロスフローファン２は、背面板１０に装着される。背面板１０の前側に、湾曲面状に案内壁１２が形成される。また、背面板１０に、熱交換器１から滴下するドレン水を受けるドレンパンユニット１３が装着される。ドレンパンユニット１３は、熱交換器１の下方でクロスフローファン２よりも前方に配置される。ドレンパンユニット１３は筒状に形成され、ドレンパンユニット１３の中空部分と背面板１０の案内壁１２とにより空気通路６が形成される。クロスフローファン２は、ドレンパンユニット１３と背面板１０の案内壁１２との間に位置する。

クロスフローファン２は、軸方向に沿って並んだ複数の羽根車が連結されてなる。クロスフローファン２の軸方向の一側のエンドプレートにボスが装着されている。クロスフローファン２の他側のエンドプレートに支持軸１５が突設されている。背面板１０に、空気通路６の側壁１６が左右一対に形成される。左右の側壁１６に、クロスフローファン２を回転可能に支持するためのフランジ１７がそれぞれ設けられる。他側のフランジ１７に、軸受１８が設けられ、支持軸１５が回転可能に支持される。一側のフランジ１７の外側に、モータケース１９に収容されたモータ２０が配置される。モータケース１９からモータ軸２１が突出しており、モータ軸２１は、一側のフランジ１７を貫通して、クロスフローファン２のボスに嵌め込まれ、モータ軸２１がボスに固定される。

クロスフローファン２の左右の側面とフランジ１７との間には隙間がある。クロスフローファン２の側方にある隙間を空気が流れないように、クロスフローファン２の側方を囲うカバー部材３０が設けられる。カバー部材３０は、クロスフローファン２の左右の側端にそれぞれ配置される。

カバー部材３０は、クロスフローファン２の外周面を覆うリング部３１を有する。リング部３１は、軸方向の内側に向かって突出するように側壁１６に設けられる。リング部３１は、クロスフローファン２の外径よりも大径の円弧状に形成される。ドレンパンユニット１３に、空気通路６の上壁を構成するスタビライザ３２が設けられ、リング部３１の前端がスタビライザ３２に接触あるいは近接している。リング部３１の後端は、背面板１０の案内壁１２に接触あるいは近接している。そして、リング部３１の内側側縁は、クロスフローファン２のエンドプレートよりも中央寄りに位置する。なお、リング部３１の軸方向の幅は、クロスフローファン２の側面とフランジ１７との間隔以下とされ、クロスフローファン２を軸方向にずらして、クロスフローファン２をキャビネット３に着脱できる。

このように、クロスフローファン２の側端を取り囲むカバー部材３０は、側壁１６、ドレンパンユニット１３、案内壁１２などの空気通路６を形成する複数の部材を利用して形成される。カバー部材３０がクロスフローファン２の側端を取り囲むことにより、クロスフローファン２の両端のエンドプレート３４と側壁１６との間にある、空気通路６の外部に通じる空間が遮蔽される。これにより、クロスフローファン２の側方の空間において、クロスフローファン２の主流の流れとは異なる空気の流れ、すなわち送風方向とは異なる方向への流れが生じることを防ぐことができる。したがって、クロスフローファン２の側方での空気の流れの乱れが生じない。

図４、５に示すように、カバー部材３０には、空気通路６に臨む吸気部３３が設けられる。吸気部３３として、円形の孔がリング部３１に形成される。吸気部３３は、クロスフローファン２に対して送風方向の上流側に位置し、複数の吸気部３３が等間隔に並んでいる。吸気部３３は、熱交換器１に対向し、また吸気部３３は、クロスフローファン２のエンドプレート３４よりも内側寄りに位置し、ブレードに懸かる。これにより、カバー部材３０に覆われるクロスフローファン２の側端は空気通路６に通じる。

クロスフローファン２が駆動されると、熱交換器１を通過して熱交換された空気が空気通路６を通って吹出口５から室内に吹き出される。クロスフローファン２の左右両側では、カバー部材３０によって囲まれた空間が負圧となって、熱交換された空気が吸気部３３から取り入れられる。この空間に取り入れられた空気は、クロスフローファン２の側端のブレード内に流入して、吹出口５に向かって吹き出される。流入した空気の一部は、クロスフローファン２の側面とフランジ１７および側壁１６との間の空間を流れ、クロスフローファン２よりも下流側の空気通路６に引き込まれる。

吸気部３３から流入した空気の流れは、クロスフローファン２による送風方向と同じ方向であるので、クロスフローファン２による送風を乱すことはない。また、カバー部材３０がクロスフローファン２の側方を囲むことによってクロスフローファン２の側端における空気の流量が少なくなるが、吸気部３３からの空気がクロスフローファン２の側端に向かって流通するので、クロスフローファン２の側端での送風の流量が増す。しかも、クロスフローファン２の側方の空間は、吸入された空気によって負圧にならないので、側壁１６の外側から熱交換されていない空気が流入することを防ぐことができる。したがって、クロスフローファン２の送風ロスを軽減でき、クロスフローファン２の性能を十分に発揮させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態の空気調和機では、カバー部材３０の吸気部３３から吸入される空気がクロスフローファン２のブレード側に多く流れるようになっている。すなわち、吸気部３３は、軸方向において内側が外側よりも開口が大きくなるような形状とされる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

図６に示すように、吸気部３３が三角形の孔とされる。吸気部３３のブレードに懸かる部分の開口がエンドプレートに懸かる部分の開口よりも大になっている。これにより、クロスフローファン２の側端のブレードに十分な空気が流れ込み、クロスフローファン２の側端での送風の流量が多くなる。したがって、クロスフローファン２の側端での送風量が増し、送風効率がよくなる。

（第３実施形態）
本実施形態の空気調和機でも、カバー部材３０の吸気部３３は、吸入される空気がクロスフローファン２のブレード側に多く流れるような形状とされる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

図７に示すように、吸気部３３は、リング部３１の内側側縁から切り欠かれたスリットとされ、軸方向において内側から外側に向かって狭くなるような形状とされる。これにより、クロスフローファン２の側端のブレードに多くの空気が流れ込み、クロスフローファン２の側端での送風の流量が増し、クロスフローファン２の側端での送風ロスを軽減できる。

以上の通り、本発明の空気調和機は、吸込口４および吹出口５が形成されたキャビネット３に、熱交換器１および熱交換器１を通過した空気を吹出口５に送風するクロスフローファン２が設けられた空気調和機であって、クロスフローファン２の側方を空気が流れないようにクロスフローファン２の側方を囲むカバー部材３０が設けられ、カバー部材３０に、熱交換された空気を取り入れる吸気部３３が形成されている。

カバー部材３０により、クロスフローファン２の側方における空気の流れの乱れをなくすことができる。そして、吸気部３３を設けることにより、熱交換された空気が流入して、クロスフローファン２の側端における送風の流量を増加させることができる。

吸気部３３は、クロスフローファン２の送風方向の上流側に位置する。これにより、熱交換された空気だけがクロスフローファン２の側方に吸入され、クロスフローファン２の側方において下流側に向かう空気の流れを生じさせることができる。

吸気部３３は、クロスフローファン２のブレードに対向するように配置される。これにより、吸気部３３から流入した空気は、クロスフローファン２の側端のブレードに向かって流れ、側端での送風の流量を増やすことができる。

カバー部材３０は、クロスフローファン２の側端の外周面を囲むリング部３１を有し、リング部３１に複数の吸気部３３が形成される。これにより、クロスフローファン２による送風方向の主流の流れが阻害することなく、クロスフローファン２の側方に主流の流れと同じ方向の流れを生じさせることができる。

カバー部材３０は、吸込口４から吹出口５に至る空気通路６を形成するキャビネット３内の複数の部材を利用して形成される。これにより、少ない部材でクロスフローファン２の側方の空間を囲むことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。カバー部材３０の吸気部３３は左右のいずれか一方のリング部３１だけに設けてもよい。また、カバー部材３０の他の実施形態として、図８に示すように、クロスフローファン２の側面を囲むようなカバー部材３０としてもよい。クロスフローファン２の側面に対向する半円板状の側板３５がリング部３１に一体的に形成される。このカバー部材３０は、背面板１０に取り付けられる。

１ 熱交換器
２ クロスフローファン
３ キャビネット
６ 吹出口
１２ 案内壁
１３ ドレンパンユニット
１６ 側壁
１７ フランジ
３０ カバー部材
３１ リング部
３３ 吸気部

Claims (5)

1. 吸込口から吹出口に至る空気通路が形成されたキャビネットに、熱交換器および熱交換器を通過した空気を吹出口に送風するクロスフローファンが設けられ、クロスフローファンは空気通路の側壁に回転可能に支持された空気調和機であって、クロスフローファンのエンドプレートと側壁との間の空間において、送風方向とは異なる方向への流れが生じることを防止するために、クロスフローファンの側端を取り囲むカバー部材が設けられ、カバー部材に、熱交換された空気を前記空間に取り入れる吸気部が形成され、吸気部はエンドプレートよりも中央寄りに位置することを特徴とする空気調和機。
2. 吸気部は、クロスフローファンの送風方向の上流側に位置することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 吸気部は、クロスフローファンのブレードに対向するように配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
4. カバー部材は、クロスフローファンの側端の外周面を囲むリング部を有し、リング部に複数の吸気部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. カバー部材は、空気通路を形成するキャビネット内の複数の部材を利用して形成されたことを特徴とする請求項４記載の空気調和機。

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