JP5383628B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に、４方向カセット形すなわち天井埋め込み形の空気調和機の空気吹出口の構造に関するものである。

一般に、空気調和機は室内の空気を吸い込み、熱交換器により吸い込まれた室内空気と熱交換し、この熱交換された空気（空調空気）を吹出口から室内へ吹き出し、室内を空調（冷房や暖房、除湿等）するものである。このような空気調和機の空気吹出口には、空気の吹き出し方向を変更できるように、ルーバーやベーンと称する風向板が回動自在に軸支されている。従来の空気調和機において、上記のような風向板（主風向板）のほかに主風向板を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
この補助風向板は、主風向板の回動軸方向の端部に配置されている。そのため、補助風向板を主風向板の回動軸方向の端部に向かって流れる空気の流れを設定方向に矯正する姿勢に保持することにより、当該端部の流速を上げ、吹出した空気を直ちに吸込むことを防ぐことができるので、空気調和機の暖房及び冷房能力の低下を抑制することができるとされている。

また、空気調和機の空気吹出口のルーバー端部に微量の温調空気を流す通風孔を備えた整流板を設けたものもある（例えば、特許文献２参照）。
これは、整流板を通して微量の温調空気（冷気）を流すことにより、ルーバー端部の空気の流れを整流し、これにより、室内の暖気の巻込みを抑制して、吹出口端部の結露を抑制することが可能になるとされている。

特開２００４−１１９５５号公報 特開平１１−２０１５３９号公報

しかしながら、特許文献１に示される従来の空気調和機では、風向板（主風向板）の回動軸方向端部の流速を上げ、冷房及び暖房能力の低下を抑制することを主としている。風向板の結露防止には風向板表裏の温度差をなくす必要がある。そのためには、風向板の表裏に均一な空気の流れを生じさせる必要があるが、上記の補助風向板では、風向板の表面側には空気の流れを通すものの、裏面側には空気の流れを向かわせる作用はないものである。

また、特許文献２に示される従来の空気調和機では、整流板で吹出口および風向板の端部を覆っているため、整流板上部の風向を全て抑制してしまうという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、風向板の表裏に均一な温調空気（冷気）を流すことにより風向板の表裏の温度差をなくして、結露を防止することを可能にした空気調和機を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和機は、空気の吸込口および吹出口を有する室内ユニットと、前記室内ユニットの内部に設けられた送風ファンおよび熱交換器と、前記熱交換器を支持する内壁と、前記内壁に対向する外壁とを有する前記吹出口に連通する風路と、前記吹出口に空気の吹き出し方向を変更可能に配置され、空気を受け流す風受け面を有する風向板と、を具備する空気調和機において、前記吹出口に連通する前記風路の外壁の長手方向端部位置に、空気の流れを前記風路の内壁側に案内する傾斜を備えたジャンプ台を設け、前記ジャンプ台には、空気の流れを前記風向板の風受け面側に向かわせる通風口を設けたものである。

本発明に係る空気調和機では、風向板の風受け面に対向する側の風路側壁の長手方向端部位置に、空気の流れを風向板の反風受け面側に向かわせるジャンプ台を設け、ジャンプ台には、空気の流れを風向板の風受け面側に向かわせる通風口を設けたので、風向板の表面と裏面の両側に空調空気が平行して流れるようにすることができる。このため、風向板の表裏に均一な空気の流れが生じ、風向板の表裏の温度差がなくなるため、結露を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機を下方から見た斜視図である。 図１の空気調和機の断面側面図である。 図１の空気調和機の吹出口部の拡大断面図である。 図３に示すジャンプ台を下方から見た下面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、ここでは、室内の天井に取り付けられる４方向カセット形空気調和機を例にとって説明するが、本発明はこれに限らず壁面に取り付けられる壁掛け形の空気調和機にも同様に適用できるものである。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る４方向カセット形空気調和機を下方から見た斜視図で、図２は図１の空気調和機の断面側面図である。また、図３は図１の空気調和機の吹出口部の拡大断面図で、空気の流れを示す図である。図４は図３に示すジャンプ台を下方から見た下面図である。

この実施の形態１に係る空気調和機の室内ユニットは、図１のように天井面（不図示）に設置される化粧パネル２と、天井面に埋め込まれる本体１とを有する。化粧パネル２の中央部には室内の空気を吸い込む吸込口３が、化粧パネル２の周辺部の四方には熱交換により空調された空気（空調空気）を室内へ吹き出す吹出口４が、それぞれ設けられている。そして、それぞれの吹出口４には、空気の吹き出し方向を変更可能にする風向板５が長手方向の端部を回動自在に軸支されている。風向板５は、空気の吹き出し方向に交差して配置され、断面が湾曲もしくは屈曲した羽根形状に形成されている。そして、羽根形状の凹面を本体１の内側（図２において上方）に向けて配置されている。以下においては、風向板５の上記凹面を空気を受け流す「風受け面５ａ」というものとする。

室内ユニットの内部には、吸込口３と吹出口４とを連通する風路６が形成されている。そして、風路６の径路に送風ファン（例えば、ターボファン）７と熱交換器８とが設置されている。送風ファン７は、ファンモーター９によって回転駆動され、吸込口３を通して室内の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を熱交換器８を通して吹出口４の方へ送り出すようになっている。熱交換器８は、その内部を流れる冷媒が冷凍サイクルを形成し、冷房時には蒸発器として作動し、暖房時には凝縮器として作動するもので、吸い込まれた空気と熱交換することで、暖気または冷気を生成するものである。また、熱交換器８はドレンパン１０上に設置され、ドレンパン１０は熱交換器８から滴下するドレン水を一時的に収容するようになっている。

このドレンパン１０は、図２、図３に示すように、外壁１０ａと内壁１０ｂとで囲まれて上記の風路６と吹出口４に連通する出側開口部１０ｃを有する。つまり、このドレンパン１０は本体１と化粧パネル２との間に介在して出側開口部１０ｃが風路６と吹出口４に連通するように構成されている。さらに、ドレンパン外壁１０ａの内側側面の端部（両側の端部）には、図３に示すように、出側開口部１０ｃにおける空気の流れを絞るように突起状のジャンプ台１１が設けられている。

このジャンプ台１１は、図３に示すように、風向板５の上方付近に配置されており、空気の流れを風向板５の反風受け面側すなわち裏面側に向かわせる傾斜もしくは湾曲したガイド面１１ａを有する三角柱の形状に形成されている。さらに、ジャンプ台１１には、空気の流れを風向板５の風受け面５ａ側すなわち表面側に向かわせる通風口１２が形成されている。通風口１２は、図４に示すように、穴の長軸が風向板５の長手方向（回動軸方向）に平行に延びる長穴形状にするのが望ましい。また、ジャンプ台１１はドレンパン１０と一体成形とされている。一体成形とすることで、ドレンパン１０およびジャンプ台１１を精度よく安価につくることができる。なお、ジャンプ台１１のサイズは、三角柱の底辺の幅（突出幅）が１５〜３０ｍｍ、高さが２５〜４０ｍｍ、底辺の奥行き長さが２８〜６６ｍｍとしている。なお、図３において、１３は天井材である。

次に、この実施の形態１に係る空気調和機の動作について説明する。
ファンモーター９を駆動すると、送風ファン７が回転し、化粧パネル２の中央部に設けられた吸込口３から室内の空気を吸い込む。吸い込まれた空気は風路６内の熱交換器８を通過して所望の温度の冷気または暖気となって化粧パネル２の周辺部に設けられた吹出口４から室内へ送風される。吹出口４には風向板５が自動もしくは手動で回動自在に設けられているので、空気が吹き出す際、風向板５により、空気の吹き出し方向を水平吹きの方向から下方吹きの方向まで自在に変更することができる。

このように空気が吹き出す際には、風向板５で空気の吹き出し方向をコントロールしているが、図３のように風向板５を下向き方向とした場合、単にジャンプ台に類似するような突起のみを設けた場合は、風向板５と突起（ジャンプ台）との隙間が小さくなるため、風向板５の風受け面５ａ側（表面側）には空気が流れにくくなる。逆に、風向板５の反風受け面側（裏面側）には風路６の外側側面に沿って流れる空気を突起（ジャンプ台）の傾斜面によって風向板５の反風受け面側（裏面側）に向かわせることができるので、風向板５の裏面側には空気が流れやすくなる。その結果、風向板５の表裏で不均一な空気の流れとなるため温度差が生じ、結露の原因となる。

そこで、本実施の形態では、ジャンプ台１１に通風口１２を設けるものである。そのため、風向板５とジャンプ台１１との隙間が小さくなる場合でも、通風口１２を通って風向板５の風受け面５ａ側（表面側）にも、より多くの空気が流れるようになり、風向板５の表裏で均一な空気の流れが形成されることになる。その結果、風向板５の表裏で温度差がなくなるため、結露を防止することができる。また、ジャンプ台１１の通風口１２を空気が流れるため、ジャンプ台１１の上下面に温度差が生じるのを防ぐことができ、ジャンプ台１１自体に生じる結露も防止することができる。

また、ジャンプ台１１の通風口１２を長穴形状とすることにより、ジャンプ台１１を小型化することができ、乱流を生じることなく安定した吹き出し性能を実現できる。

また、風向板における現状の結露対策として風向板の短手を短くして、気流の剥離による結露を防止する対策があるが、風向板の短手を短くすると風向の制御性が損なわれる、また、吹出口の開口部が露出するため意匠性が損なわれるなどの問題がある。しかし、本実施の形態に係る空気調和機においては、風向の制御性乃至意匠性が損なわれることがなくなるため、化粧パネル２の吹出口４付近の形状を容易に変更することができ、設計上の自由度が高いという利点がある。

１ 本体、２ 化粧パネル、３ 吸込口、４ 吹出口、５ 風向板、５ａ 風受け面、６ 風路、７ 送風ファン、８ 熱交換器、９ ファンモーター、１０ ドレンパン、１０ａ ドレンパン外壁、１０ｂ ドレンパン内壁、１０ｃ 出側開口部、１１ ジャンプ台、１１ａ ガイド面、１２ 通風口、１３ 天井材。

Claims (5)

1. 空気の吸込口および吹出口を有する室内ユニットと、
   前記室内ユニットの内部に設けられた送風ファンおよび熱交換器と、
   前記熱交換器を支持する内壁と、前記内壁に対向する外壁とを有する前記吹出口に連通する風路と、
   前記吹出口に空気の吹き出し方向を変更可能に配置され、空気を受け流す風受け面を有する風向板と、
   を具備する空気調和機において、
   前記吹出口に連通する前記風路の外壁の長手方向端部位置に、空気の流れを前記風路の内壁側に案内する傾斜を備えたジャンプ台を設け、
   前記ジャンプ台には、空気の流れを前記風向板の風受け面側に向かわせる通風口を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記ジャンプ台は、三角柱の形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記ジャンプ台の前記通風口は、長穴形状に形成されている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. 前記熱交換器のドレン水を収容するドレンパンを備え、
   前記ドレンパンは、一体成形された、前記外壁と前記熱交換器を支持する前記内壁とを有し、
   前記ジャンプ台は、前記外壁に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 前記ドレンパンは、前記外壁と、前記熱交換器を支持する前記内壁とで囲まれた、前記風路に連通する出側開口部を有し、
   前記ジャンプ台は、前記ドレンパンの出側開口部における空気の流れを絞るように前記外壁の内面に形成されていることを特徴とする請求項４記載の空気調和機。