JPWO2019016982A1 - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図7を参照して、実施の形態における空気調和機100の構成について説明する。空気調和機100の動作については、図8〜図15を参照して後述する。図1は、空気調和機100が部屋10の中に設置されている様子を示す斜視図である。図2は、空気調和機100を示す斜視図である。図3は、図2中のIII−III線に沿った矢視断面図であり、図4は、図2中のIV−IV線に沿った矢視断面図である。
筺体20は、部屋10の天井11に面するように配置される上面21と、床面(図11における床面13を参照)側に位置する下面22と、側壁12(図1,図11)側に配置される背面23と、背面23とは反対側(すなわち筺体20の正面側)に位置する前面24と、筺体20の長手方向における一端側に配置される側壁25と、筺体20の長手方向における他端側に配置される側壁26と、を有する。
図3,図4に示すように、エアフィルター31および空気清浄フィルター32は、筺体20の内部に設けられる。エアフィルター31は、吸込口22Hの上方において吸込口22Hを筺体20の内側から塞ぐように配置されている。空気清浄フィルター32は、エアフィルター31の上方に配置されている。空気清浄フィルター32は、たとえばHEPAフィルターから構成されている。
図3,図4に示すように、送風機33は、空気清浄フィルター32の上方に配置され、熱交換器38は、送風機33の前方に配置される。このような構成に限られず、熱交換器38は、送風機33の前方上方に配置されていてもよい。図5は、送風機33を示す斜視図である。図3〜図5に示すように、送風機33は、駆動モーター34と、複数の多翼遠心ファン35(35a〜35d)と、回転軸37とを含む。
図3を参照して、上述のように、筺体20の前面24の前端部24Tと筺体20の上面21の前端部21Fとの間には、開口27(空間)が形成されている。軸支部42Tは、上面21の前端部21Fの下方近傍の位置に配置されており、軸支部43Tは、前面24の前端部24Tのすぐ前方近傍(下方近傍)の位置に配置されている。軸支部41Tは、軸支部41Tと軸支部43Tとの丁度間の位置に配置されている。
図2〜図4には、空気調和機100が運転停止の状態を形成している際の様子が図示されている。空気調和機100が運転状態から運転停止の状態に遷移した時(すなわち運転停止時)には、可動パネル41および上部風向板42の各々が回動することによって、可動パネル41の背面と上部風向板42の先端42Aとが互いに近接する。可動パネル41および上部風向板42の各々は、このように回動することで上記の前側上部開口28を閉塞する位置に配置される。同様に、可動パネル41および下部風向板43の各々が回動することによって、可動パネル41の背面と下部風向板43の先端43Aとが互いに近接する。可動パネル41および下部風向板43の各々は、このように回動することで上記の前側下部開口29を閉塞する位置に配置される。
図8および図9は、それぞれ、空気調和機100が冷房運転または送風運転の状態を形成している際の様子を示す斜視図および側面図である。図10は、図3に対応しており、空気調和機100が冷房運転または送風運転の状態を形成している際の様子を示す断面図である。
図12および図13は、それぞれ、空気調和機100が暖房運転の状態を形成している際の様子を示す斜視図および側面図である。図14は、図3に対応しており、空気調和機100が暖房運転の状態を形成している際の様子を示す断面図である。
空気調和機100によれば、吸込口22Hが筺体20の下面22に形成されており、吸込口22Hから取りこまれた空気はエアフィルター31および空気清浄フィルター32を通過する。したがって、空気清浄を常に行ないながら、より少ない消費エネルギーで空気調和を行なうことができる。また、送風機33は、水平方向に並んで配置された複数の多翼遠心ファン35によって送風を実現する。したがって、奥行き寸法を小さくすることで従来に比して小型化を図ることが可能であり、圧迫感が小さくなり、室内環境や美観向上などへの制限を軽減することができる。
図3を参照して、好適な実施の形態として、多翼遠心ファン35の直径をD[mm]とし、筺体20の高さをh[mm]とすると、0.9×h≦2×D≦1.1×hの関係が成立していることが好ましい。さらに好適な実施の形態としては、筺体20の奥行きをL[mm]とした場合、0.9×L≦h+1/2×D≦1.1×Lの関係が成立していることが好ましい。
図4に示すように、運転停止時における可動パネル41の背面から前側上部開口28の上端部(ここでは軸支部42Tの位置)までの最短距離をaとする。また、運転停止時における可動パネル41の背面から前側下部開口29の下端部(ここでは軸支部43Tの位置)までの最短距離をbとする。
0.9×(a+b)≦L1≦1.1×(a+b) ・・・式(1)
0.9×(a+b)≦L2≦1.1×(a+b) ・・・式(2)
上記の構成が採用されていれば、より簡素な構成にて上下両開き式の吹出口を筺体20の前面側(前方上方および前方下方)に形成することができるとともに、空気調和機100がエアコンとして用いられた場合の気流制御をより最適なものにすることができ、構造上にもより簡素な構成にて上下両開き式の吹出口の開閉を実現することが可能となる。
図10を参照して、好適な実施の形態として、上部風向板42は、前側上部開口28の上端部の位置において軸支されており、冷房運転時には、上部風向板42は軸支されている部分(軸支部42T)を中心として上方側に回動することで、前側上部開口28を開放し、軸支部42Tと上部風向板42の先端42Aとを結ぶ直線が、水平方向APに対して前方下方20°以下の角度θ1となるように配置されているとよい。当該構成によれば、冷房時により好適な気流を前方上方吹出部28Hから送出することができる。たとえば天井に結露が生じてしまうといったこともより一層抑制可能となる。
図14を参照して、好適な実施の形態として、下部風向板43は、前側下部開口29の下端部の位置において軸支されており、暖房運転時には、下部風向板43は軸支されている部分(軸支部43T)を中心として下方側に回動することで、前側下部開口29を開放し、軸支部43Tと下部風向板43の先端43Aとを結ぶ直線が、鉛直方向BPに対して前方下方45°以下の角度θ2となるように配置されているとよい。当該構成によれば、暖房時により好適な気流を前方下方吹出部29Hから送出することができる。たとえば浮力によって暖気が床面に到達しにくいといったことを抑制することができ、効率のよい暖房効果を得ることが可能となる。
図16は、上述の実施の形態における図5に対応しており、実施の形態6における空気調和機に備えられる送風機を示す斜視図である。上述の実施の形態(図5)においては、4つの多翼遠心ファン35(35a〜35d)が、1つの駆動モーター34によって駆動される。
図17は、実施の形態7における空気調和機に備えられる送風機を示す平面図である。図18は、実施の形態7における空気調和機に備えられる送風機の一部(駆動モーター34A、多翼遠心ファン35およびケーシング36(36a,36b))を示す正面図である。本実施の形態は、送風機に備えられるケーシング36の構成において、上述の他の実施の形態と相違している。
図23〜図25を参照して、実施の形態8における空気調和機101について説明する。図23は、空気調和機101を示す斜視図である。図24は、図23中のXXIV−XXIVに沿った矢視断面図である。説明上の便宜のため、図24中には風向調整部40(図1,図2,図23等参照)は図示していない。図25は、空気調和機101に備えられる送風機33、熱交換器38、および制御部39を模式的に示す平面図である。本実施の形態8と上述の各実施の形態1〜7とは、以下の点において相違している。
図23および図24を参照して、本実施の形態8においては、空気調和機101の筺体20が、天井(図11における天井11を参照)に面するように配置される上面21と、床面(同図の床面13を参照)側に位置する下面22と、側壁(同図の側壁12を参照)側に配置される背面23(図24)と、背面23とは反対側に位置する前面24(図24)と、背面23から前面24に向かって右側に位置する側壁26(図23)と、背面23から前面24に向かって左側に位置する側壁25(図23)とを有している。
図25を参照して、本実施の形態8においては、筺体20の内部に配置された送風機33が、第1送風部33Aと第2送風部33Bとを含んでいる。第1送風部33Aと第2送風部33Bとは、水平方向(ここでは側壁25と側壁26とを結ぶ左右方向)において互いに並んで配置されている。
筺体20(図23)の水平方向における中央寄りの位置に、制御部39(図25)が配置されている。制御部39は、制御機器39C(CPU、RAM、ROM、および/またはマイコン等)を内部に格納している。制御機器39Cにより、第1送風部33Aおよび第2送風部33Bの動作(ファンの回転数など)が制御される。制御機器39Cにより、熱交換器38の動作(冷媒流量など)がさらに制御されてもよい。
いわゆる壁掛け型の空気調和機の大きさに関して、たとえば日本家屋の伝統的な特性、すなわち窓の横のスペースが半間(約90cm)であることと、窓の上のスペースが尺5寸(約45cm)であることとに鑑みると、たとえば、空気調和機の筺体の横幅は約86cmに設定され、その筺体の高さは約30cmに設定される。
第1送風ファンユニット(多翼遠心ファン35a,35b)と第2送風ファンユニット(多翼遠心ファン35c,35d)とを、互いに異なる回転数で駆動してもよい。第1送風部33Aの側から吹き出される調和空気の風量および風速と第2送風部33Bの側から吹き出される調和空気の風量および風速とを異ならせることが可能となる。たとえば、空気調和機のたとえば左側からは強風が吹き出され、右側からは弱風が吹き出されるといったように、空気調和機の吹出口から2種類の風量および風速を有する調和空気を吹き出すことができるといった効果を得ることが可能となる。
図26に示すように、第1送風部33Aに対向するように熱交換器38M(第1熱交換器)を配置し、第2送風部33Bに対向するように熱交換器38N(第2熱交換器)を配置してもよい。たとえば、制御部39の制御機器39Cが冷媒流量調整装置(図示せず)を動作させることにより、熱交換器38Mに流通する冷媒の流量と、熱交換器38Nに流通する冷媒の流量とを互いに独立した値に調節してもよいし、これらを連動させるような形で流量を調節してもよい。第1送風部33Aと第2送風部33Bとからそれぞれ吹き出される調和空気の風量と温度とを調整することにより、空気調和機のたとえば左側からは高温の温風が吹き出され、右側からは低温の温風が吹き出されるといったように、空気調和機の吹出口から2種類の温度を有する調和空気を吹き出すことができるといった効果を得ることが可能となる。熱交換器38Mを構成している各種要素の大きさ、形状、寸法および製品仕様等と、熱交換器38Nを構成している各種要素の大きさ、形状、寸法および製品仕様等とを同一に設定するとよい。部品や機器の共通化により、製造費用などを低減することが可能となる。
図27に示すように、筺体20の前面24に前方上方吹出部28H1および前方上方吹出部28H2を設けてもよい。この場合は、前方上方吹出部28H1の内側に第1風向調整装置(ルーバー)を設けて、前方上方吹出部28H2の内側に第2風向調整装置(ルーバー)を設けるとよい。第1風向調整装置は、第1送風部33A(図26)および熱交換器38M(図26)によって生成された調和空気の風向を調整する。第2風向調整装置は、第2送風部33B(図26)および熱交換器38N(図26)によって生成された調和空気の風向を調整する。
図29に示すように、筺体20の前面24に前方下方吹出部29H1および前方下方吹出部29H2を設けてもよい。この場合も、前方下方吹出部29H1の内側に第1風向調整装置(ルーバー)を設けて、前方下方吹出部29H2の内側に第2風向調整装置(ルーバー)を設けるとよい。第1風向調整装置は、第1送風部33A(図26)および熱交換器38M(図26)によって生成された調和空気の風向を調整する。第2風向調整装置は、第2送風部33B(図26)および熱交換器38N(図26)によって生成された調和空気の風向を調整する。
図31に示すように、第1送風部33Aおよび第2送風部33Bは、水平方向において制御部39を挟んで互いに反対側の位置に設けられていてもよい。この場合、駆動モーター34A(第1駆動モーター)は、水平方向において多翼遠心ファン35a,35b(第1送風ファンユニット)と制御部39との間に配置されていてもよい。駆動モーター34B(第2駆動モーター)は、水平方向において多翼遠心ファン35c,35d(第2送風ファンユニット)と制御部39との間に配置されていてもよい。
図32に示すように、駆動モーター34Aおよび駆動モーター34Bを互いに離間して配置するとともに、駆動モーター34A,34Bの重力方向における下方の位置に、制御部39を配置してもよい。この構成によっても、第1送風部33Aおよび第2送風部33Bの各々において発生する振動モードを制御部39の位置にて分断でき、第1送風部33Aで発生する振動モードと第2送風部33Bで発生する振動モードとの重ね合わせ現象により振動が増幅すること抑制でき、結果として空気調和機101から発生する振動を低減可能となる。また、空気調和機101の下方、すなわち居住空間に伝播する可能性がある振動騒音を制御部39の存在によって遮蔽できるため、結果として空気調和機101から発生する騒音を低減可能となる。
上述の実施の形態8および他の構成1〜6の中で述べた構成は、上述の実施の形態1〜7で述べた構成と組み合わせて実施することも可能であるし、上述の実施の形態1〜7で述べた構成とは独立して実施することも可能である。上述の実施の形態8の中で述べた構成を採用する場合には、たとえば、実施の形態1〜7で説明したような構成を備えた風向調整部は必須ではない。吸込口22H(図2,3参照)は下面22の側に形成されていなくてもよく、吸込口22Hは、上面21および/または側壁25,26の側に形成されていてもよい。吹出口としては、前方上方吹出部28H(図9)および前方下方吹出部29H(図13)に示す構成に限られず、吹出口は、下面22の側に形成されていてもよく、上面21および/または側壁25,26の側に形成されていてもよい。
Claims (4)
- 部屋の側壁の上部または天井に設置される空気調和機であって、
前記天井に面するように配置される上面と、床面側に位置する下面と、前記側壁側に配置される背面と、前記背面とは反対側に位置する前面と、を有し、吸込口が形成されると共に、前記前面側に吹出口が形成された筺体と、
前記筺体の内部に配置された送風機と、
前記送風機の前方または前方上方に配置された熱交換器と、を備え、
前記筺体の高さをh[mm]とし、前記筺体の横幅をW[mm]とすると、W≧4×hの関係が成立しており、
前記送風機は、
第1駆動モーターと、前記第1駆動モーターに連結された第1送風ファンユニットとを有する第1送風部と、
第2駆動モーターと、前記第2駆動モーターに連結された第2送風ファンユニットとを有する第2送風部と、を含み、
前記第1送風部と前記第2送風部とは、水平方向において互いに並んで配置されており、
前記第1送風部と前記第2送風部との少なくとも一方が駆動されることにより、前記吸込口から前記筺体の内部に空気が取りこまれ、空気は前記熱交換器を通過することで調和空気となり前記吹出口を通して外部に吹き出される、
空気調和機。 - 前記筺体の水平方向における中央寄りの位置に、制御部が配置されており、
前記制御部は、前記第1送風部および前記第2送風部の動作を制御するための制御機器を内部に格納しており、
前記第1送風部および前記第2送風部は、水平方向において前記制御部を挟んで互いに反対側の位置に設けられ、
前記第1駆動モーターは、水平方向において前記第1送風ファンユニットと前記制御部との間に配置され、
前記第2駆動モーターは、水平方向において前記第2送風ファンユニットと前記制御部との間に配置されている、
請求項1に記載の空気調和機。 - 空気清浄フィルターをさらに備え、
前記空気清浄フィルターは、HEPAフィルターから構成され、前記吸込口を前記筺体の内側から塞ぐように配置されている、
請求項1または2に記載の空気調和機。 - 前記第1送風ファンユニットおよび/または前記第2送風ファンユニットは、回転軸を介して同軸状となるように水平方向に並んで配置された複数の多翼遠心ファンを含んでいる、
請求項1から3のいずれか1項に記載の空気調和機。
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