JP7402754B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
<空気調和機の構成>
図1は、第1実施形態に係る空気調和機100の構成図である。
なお、図1の実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。
一方、図1の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
空気調和機100は、暖房運転や冷房運転等の空調を行う機器である。図1に示すように、空気調和機100は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、室外ファン13と、膨張弁Eと、を備えている。また、空気調和機100は、前記した構成の他に、室内熱交換器14と、貫流ファン20(室内ファンともいう)と、四方弁Vと、を備えている。
室外熱交換器12は、その伝熱管(図示せず)を通流する冷媒と、室外ファン13から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
膨張弁Eは、「凝縮器」(室外熱交換器12及び室内熱交換器14の一方)で凝縮した冷媒を減圧する弁である。なお、膨張弁Eで減圧された冷媒は、「蒸発器」(室外熱交換器12及び室内熱交換器14の他方)に導かれる。
貫流ファン20は、室内熱交換器14に室内空気を送り込むファンである。貫流ファン20は、駆動源である室内ファンモータ21(ファンモータ:図3参照)を備え、室内熱交換器14の付近に配置されている。
室内機Uiは、前記した室内熱交換器14や貫流ファン20の他に、筐体15と、ドレンパン16と、フィルタ17a,17bと、前面パネル18と、左右風向板19aと、上下風向板19bと、を備えている。
仕切板rは、複数の翼wkが固定される円環状の板であり、軸方向において所定間隔で複数設けられている(図4も参照)。この仕切板rは、複数の翼wkの相対位置を固定する機能を有している。
フロントノーズ15aやバックノーズ15bは、貫流ファン20の回転で室内機Uiに取り込まれた空気を吹出風路h1に導くものである。図2に示すように、フロントノーズ15aは、筐体15において、前側室内熱交換器14aの下端付近で貫流ファン20に近接している部分に設けられる。一方、バックノーズ15bは、筐体15において、後側室内熱交換器14bの下端付近で貫流ファン20に近接している部分に設けられる。
前面パネル18は、前側のフィルタ17aを覆うように設置されるパネルであり、下端を軸として前側に回動可能になっている。なお、前面パネル18が回動しない構成であってもよい。
室内機Uiに取り込まれた空気は、室内熱交換器14の伝熱管gを通流する冷媒と熱交換し、熱交換した空気が吹出風路h1に導かれる。そして、吹出風路h1を通流する空気は、左右風向板19a及び上下風向板19bによって所定方向に導かれて、空調室に吹き出される。
図3に示す室内機Uiは、前記した室内ファンモータ21の他に、リモコン送受信部31と、室内温度センサ32と、室内熱交換器温度センサ33と、左右風向板用モータ34と、上下風向板用モータ35と、表示ランプ36と、室内制御回路41と、を備えている。
室外温度センサ37は、室外温度を検出するセンサであり、室外機Uoの所定箇所に設置されている。室外温度センサ37の検出値は、室外制御回路42に出力される。
室外制御回路42は、図示はしないが、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、通信線を介して室内制御回路41に接続されている。図4に示すように、室外制御回路42は、記憶部42aと、室外制御部42bと、を備えている。
なお、図4では、貫流ファン20とドレンパン16との間に存在するフロントノーズ15a(図2参照)の図示を省略している。貫流ファン20は、前記した複数の翼wkや仕切板r、室内ファンモータ21の他に、一対の端板tp,tq(支持板)と、軸受22と、を備えている。
なお、図5Aには、貫流ファン20が正回転する場合の向きを矢印で示している。
図5Aに示すように、モータ軸21b(図4参照)の軸線Xを中心として、ファンブロックBkの複数の翼wkが、周方向で所定間隔を有するように配置されている。ちなみに、前記した図2も、複数の翼wkを含む所定の平面で室内機Uiを切断した場合の断面図になっている。
図5Bに示すように、複数の翼wkは、断面視で円弧状を呈している。そして、この円弧状の曲率中心a1が、貫流ファン20(図5A参照)が正回転する場合において翼wkの前方に位置するように翼wkが配置されている。このように配置された翼wkを「前向き翼」という。図5A、図5Bに示すファンブロックBkの複数の翼wkは、それぞれ、「前向き翼」になっている。また、図5A、図5Bでは、複数のファンブロックBk,Bk,・・・,Bkのうちの一つ(図4のII-II線に重なっている所定のファンブロックBk)の断面を示しているが、残りの各ファンブロックBkも同様の構成になっている。
図6Aに示すように、モータ軸21b(図4参照)の軸線Xを中心として、ファンブロックBpの複数の翼wpが、周方向で所定間隔を有するように配置されている。貫流ファン20の軸方向一端に設けられたファンブロックBp(図4も参照)は、複数の翼wpとして、前向き翼wpaと、後向き翼wpbと、が混在した構成になっている。
図6Bに示すように、後向き翼wpbは、断面視で円弧状を呈し、この円弧状の曲率中心a2が、貫流ファン20(図6A参照)が正回転する場合において後向き翼wpbの後方に位置するように配置されている。
なお、図7に示す「START」時には、空調運転が行われていないものとする。
図7のステップS101において制御部40は、乾燥運転の開始条件が満たされているか否かを判定する。ここで、「乾燥運転」(内部クリーンともいう。)とは、室内機Ui(図2参照)の筐体15の内部を乾燥させる運転モードである。例えば、冷房運転時には、室内熱交換器14に低温の冷媒が流れるため、室内熱交換器14の他、筐体15の内壁面等で結露が生じることがある。また、室内熱交換器14からドレンパン16に結露水が滴り落ちるため、ドレンパン16の表面が濡れた状態になる。したがって、カビ等の発生を抑制するために、乾燥運転で筐体15の内部を乾燥させ、室内機Uiを清潔な状態で保つようにしている。
第1実施形態によれば、貫流ファン20の軸方向一端のファンブロックBp(図6A参照)は、前向き翼wpaと後向き翼wpbとが混在した構成であり、また、軸方向他端のファンブロックBq(図4参照)も同様である。このような構成の貫流ファン20を乾燥運転中に逆回転させることで、特にドレンパン16(図4参照)の流下部16b,16cに十分な流量の空気を送り込むことができる。したがって、ドレンパン16におけるカビ等が発生を抑制し、ドレンパン16を清潔な状態にすることができる。
なお、各翼が前向き翼の貫流ファンを正回転させた場合でも、室内機Uiの吹出風路h1(図2参照)を介してそのまま空気が吹き出されるため、ドレンパン16の乾燥は進みにくい。
第2実施形態では、室内熱交換器14(図9参照)の凍結・解凍・乾燥が順次に行われる点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他(貫流ファン20を含む空気調和機100の構成等)については、第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
なお、図8の「START」時には、空調運転が行われていない状ものとする。
図8のステップS201において制御部40は、室内熱交換器14の洗浄処理の開始条件が満たされているか否かを判定する。ここで、洗浄処理とは、室内熱交換器14の凍結・解凍・乾燥を順次に行うことで、室内熱交換器14を清潔な状態にする処理である。
制御部40は、室内熱交換器14の凍結後、例えば、室内機Uiの圧縮機11(図1参照)や貫流ファン20を停止状態にする。これによって、室内熱交換器14の霜iが室温で自然解凍され、この解凍に伴う水wがフィンfを伝ってドレンパン16に滴り落ちる。これによって、室内熱交換器14に付着した塵埃dが洗い流される。
第2実施形態によれば、制御部40が洗浄処理を行うことで、室内熱交換器14の塵埃を洗い流すことができる。また、洗浄処理に含まれる乾燥運転の前半(S204)で、制御部40が貫流ファン20を逆回転させる。これによって、特にドレンパン16の流下部16b,16cに十分な流量の空気が送り込まれる。したがって、室内熱交換器14の解凍時に多量の水がドレンパン16に滴り落ちた場合でも、ドレンパン16に残っている水分を蒸発させることができる。
以上、本発明に係る空気調和機100について各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態では、ファンブロックBp(図6A参照)において、後向き翼wpbが存在している周方向の角度範囲βが約90°である構成について説明したが、この角度範囲βを適宜に変更してもよい。このような例を図10や図11を用いて説明する。
図10の例では、前向き翼wpaの周方向の角度範囲αが約180°であり、また、後向き翼wpbの周方向の角度範囲βも約180°になっている。なお、貫流ファン20Aの軸方向他端のファンブロック(図示せず)も同様の構成である。また、残りの各ファンブロック(図示せず)は、各翼が前向き翼で構成されている。このような構成によれば、第1実施形態に比べて、貫流ファン20の逆回転時における空気の流量(特に、貫流ファン20の軸方向の両端付近における流量)を大きくすることができる。したがって、貫流ファン20を逆回転させることで、ドレンパン16の水分の蒸発が促進される。
図10の例では、前向き翼wpaの周方向の角度範囲αが約90°であり、また、後向き翼wpbの周方向の角度範囲βが約270°になっている。なお、貫流ファン20Bの軸方向他端のファンブロック(図示せず)も同様の構成である。また、残りの各ファンブロック(図示せず)は、各翼が前向き翼で構成されている。このような構成によれば、第1の変形例に比べて、貫流ファン20の逆回転時における空気の流量をさらに大きくすることができる。
図12の例では、複数の前向き翼wpaが周方向で並んでいる角度範囲α(=約90°)が2つ設けられている。また、複数の後向き翼wpbが周方向で並んでいる角度範囲β(=約90°)が2つ設けられている。そして、周方向において、角度範囲α,β,α,βの順で並ぶように各翼が配置されている。なお、貫流ファン20Bの軸方向他端のファンブロック(図示せず)も同様の構成である。また、残りの各ファンブロック(図示せず)は、各翼が前向き翼で構成されている。
また、各実施形態では、壁掛型の空気調和機100について説明したが、貫流ファンが用いられる他の種類の空気調和機にも適用することが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
11 圧縮機
12 室外熱交換器
13 室外ファン
14 室内熱交換器
15 筐体
16 ドレンパン
16a 水受け部
16b 流下部(第1流下部)
16c 流下部(第2流下部)
20,20A,20B,20C 貫流ファン
21 室内ファンモータ(ファンモータ)
40 制御部
a1 曲率中心(前向き翼の曲率中心)
a2 曲率中心(後向き翼の曲率中心)
Bk,Bp,BAp,BBp,BCp,Bq ファンブロック
E 膨張弁
G 箇所
r 仕切板(支持板)
tp,tq 端板(支持板)
wk,wp,wq 翼
wpa 前向き翼
wpb 後向き翼
α 角度範囲(前向き翼が存在している周方向の角度範囲)
β 角度範囲(後向き翼が存在している周方向の角度範囲)
Claims (8)
- 周方向で所定間隔を有するように配置される複数の翼と、
複数の前記翼が固定される円環状の支持板と、
駆動源であるファンモータと、を有する貫流ファンを備えるとともに、
前記貫流ファンの付近に配置される室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下側に配置されるドレンパンと、
前記ファンモータを制御する制御部と、
前記貫流ファン、前記室内熱交換器、前記ドレンパン、及び前記制御部を少なくとも収容する筐体と、を備え、
前記支持板を介して軸方向に連結される複数のファンブロックのうち少なくとも一つは、複数の前記翼として、前向き翼と、後向き翼と、が混在しており、
前記前向き翼は、断面視で円弧状を呈し、当該円弧状の曲率中心が、前記貫流ファンが正回転する場合において前記前向き翼の前方に位置し、
前記後向き翼は、断面視で円弧状を呈し、当該円弧状の曲率中心が、前記貫流ファンが正回転する場合において前記後向き翼の後方に位置し、
前記制御部は、前記筐体内を乾燥させる乾燥運転の少なくとも一部の期間で、前記貫流ファンを逆回転させる空気調和機。 - 前記前向き翼と前記後向き翼とが混在している所定の前記ファンブロックにおいて、前記前向き翼と前記後向き翼とが周方向で隣り合っている箇所の個数が2箇所であること
を特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記前向き翼と前記後向き翼とが混在している所定の前記ファンブロックにおいて、前記後向き翼が存在する周方向の角度範囲の合計が180°以下であること
を特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記前向き翼と前記後向き翼とが混在している所定の前記ファンブロックは、前記貫流ファンの軸方向の一端及び他端のうち少なくとも一方に設けられていること
を特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 複数の前記ファンブロックのうち、前記前向き翼と前記後向き翼とが混在している所定の前記ファンブロックが、前記貫流ファンの軸方向の一端及び他端の両方に設けられ、残りのそれぞれの前記ファンブロックは、複数の前記翼が前記前向き翼で構成されていること
を特徴とする請求項4に記載の空気調和機。 - 前記前向き翼と前記後向き翼とが混在している所定の前記ファンブロックは、前記貫流ファンの軸方向の一端及び他端の両方に設けられ、
前記貫流ファンの軸方向の一端に設けられる前記ファンブロックにおいて前記後向き翼が存在する周方向の角度範囲と、前記貫流ファンの軸方向の他端に設けられる別の前記ファンブロックにおいて前記後向き翼が存在する周方向の角度範囲と、が異なっていること
を特徴とする請求項4に記載の空気調和機。 - 前記ドレンパンは、前記貫流ファンの軸方向に対して平行に延びる水受け部と、前記水受け部の一端に連なる第1流下部と、前記水受け部の他端に連なる第2流下部と、を有し、
前記第1流下部及び前記第2流下部のうち少なくとも一方は、前記貫流ファンの軸方向において、複数の前記ファンブロックの外側に配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 圧縮機、前記室内熱交換器、膨張弁、及び室外熱交換器を有する冷媒回路を備え、
前記制御部は、前記室内熱交換器を蒸発器として機能させ、前記室内熱交換器を凍結又は結露させる処理を行った後、前記筐体内を乾燥させる前記乾燥運転の少なくとも一部の期間で、前記貫流ファンを逆回転させること
を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の空気調和機。
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