【実施例1】
【0012】
図1は本発明の空気調和機の室内機1の外観斜視図であり、
図2は室内機1の中央部の垂直断面図であり、
図3は室内機の一部を分解した図である。本発明の室内機1は、主に空調室の天井近くの壁面に取り付けられ、
図1乃至
図3に示すように本体ユニット2と本体ユニット2の左右端に設けた1対のファンユニット50、51とからなる。本体ユニット2は空調室の室内空気を吸い込み冷媒と熱交換をして冷気または暖気にして空調室に吹き出し、ファンユニット50、51は室内空気を吸い込んで当該室内空気を空調室に吹き出す。
【0013】
<本体ユニット>
本体ユニット2は横長の矩形状であり、内部には本体と平行に横長のクロスローファンタイプの第1送風ファン20と第1送風ファン20の周囲を囲む熱交換器21を備える。第1送風ファン20は本体ユニット2の片側で第1ファンモータ22に軸支される。第1ファンモータ22と熱交換器21は、ケーシング23に支えられ、ケーシング23は後述する吸込口24と吹出口25を結ぶ送風路26を形成する。
本体ユニット2の外郭は熱交換器21の前面側と天面を覆うメインフレーム27と、送風路26の出口である吹出口25に取り付けられ運転停止時は吹出口25を塞ぐ上風向板28aと下風向板28bからなる風向板28と、下風向板28bよりも底面でケーシング23を塞ぐ底板29と、メインフレーム27の前面に覆い被さる前面パネル30で構成される。前面パネル30の前面は着脱自在で表面がフラット状の吸込グリル31で覆われる。メインフレーム27に設けた開口と前面パネル30と吸込グリル31の上端に設けた隙間が吸込口24となる。
【0014】
尚、
図3において室内機1の前面パネル30のある面を前面とし、前面の対面を背面とし、ケーシング23が視認される面を右側面とし、右側面の対面を左側面として以下説明する。
【0015】
本体ユニット2は
図2に示すように高さHよりも奥行きDの幅が広く、背面側から前方の吸込グリル31に向かい徐々に細くなってゆく略台形形状をなす。
本体ユニット2は第1ファンモータ22の回動により第1送風ファン20が回転することで吸込口24から取り入れられた室内空気を、熱交換器21で冷媒と熱交換して冷気または暖気に換え送風路26を通過して吹出口25から上風向板28aと下風向板28bで風向調整をして空調室に吹き出す。
【0016】
<側面カバー>
本体ユニット2の両端部には、
図3に示すようにそれぞれ側面カバー40、41を備える。側面カバー40、41は本体ユニット2の側面の外郭を構成するとともにファンユニット50、51を収容する。側面カバー40、41は本体ユニット2の右側面となる側面カバー40と、本体ユニット2の左側面となる側面カバー41があり、側面カバー40と左側面カバー41は略対称形であるため、ここでは側面カバー40について説明する。
側面カバー40は、本体ユニット2のメインフレーム27の天井と同一面で水平方向に延出するように形成された天面部42と、風向板28および底板29と同一面で水平方向に延出するように形成された下面部43と、前面パネル30の側面30aの端に取り付けられ側面30aと同一面になり本体ユニット2の側面を塞ぐ壁面部44と、天面部42と底面部43を結んだ垂直面に設けられた外壁面部45と、壁面部44から立ち上げて外壁面部45の内側に結合した内壁部46とからなり、壁面部44と外壁面部45と内壁部46によりできる空間がファンユニット取付部47となる。
【0017】
<手掛け部>
本体ユニット2は、
図2に示すように前面パネル30の上部に本体ユニット用フィルタ32を備える。本体ユニット用フィルタ32は定期的に前面パネル30から外して清掃が必要となる。本体ユニット用フィルタ32は吸込グリル31の下端を開放してできた隙間から手を差し込んで引き出す。
吸込グリル31は、吸込グリル31を開閉するために手掛け部310が、
図1と
図4(A)に示すように吸込グリル31の前面側下端の左右端に備えられる。室内機1が運転停止状態では本体ユニット2とファンユニット50、51は底面が同一面となるように構成されているため、手掛け部310はファンユニット50、51よりも下方に向けて突出させる。また、手掛け部310は吸込グリル31の下端に沿った板状に形成する。これにより手掛け部310が視認されやすくなる。また、手掛け部310を吸込グリル31の変形しやすい下端の左右端に設けることで、吸込グリル31の角部にリブを設けたことになり強度を増し変形を防ぐことができる。
【0018】
吸込グリル31は
図4(A)に示すように裏面の上部で両端にアーム部311を備える。アーム部311の先端には支軸312を備える。前面パネル30は、支軸312を軸支するアーム取付部30bを備える。次に
図4(B)に示すように、手掛け部310を指で上方に押し上げると、支軸312を中心としてアーム部311が回動し吸込グリル31が押し上げられることで本体ユニット用フィルタ32が引き出せる。
【0019】
<ファンユニット>
ファンユニット50、51は、本体ユニット2の右側面に取り付けられるファンユニット50と、本体ユニット2の左側面に取り付けられるファンユニット51の一対のファンユニット50、51で構成される。ファンユニット50とファンユニット51は対称形であるため、ここではファンユニット50を説明する。
ファンユニット50は
図3に示すように本体ユニット2に対して回動自在に本体ユニット2の側面カバー40の壁面部44に支持される。ここではファンユニット50は本体ユニット2の壁面部44に交差し、後述する第2ファンモータ61の駆動軸61a線上に合わせた仮想の回転軸回りで
図5に示すように回転することができる。本実施例においてファンユニット50の回転軸は水平軸線52とする。
【0020】
ファンユニット50の外郭は、
図3と
図6に示すように側面カバー40に収容された際に外壁面部45側を形成する第1ファンケース54と壁面部44側を形成する第2ファンケース55の組合せでなるファンケース53と、第2ファンケース55を回動自在に支持して後述する第2ファンモータ61を固定して側面カバー40の壁面部44にネジで固定されるモータ取付板56と、第1ファンケース54の右側面、つまりファンユニット50が本体ユニット2に取り付けられた面とは逆側になる面に設けられた補助吸込口57と、第1ファンケース54と第2ファンケース55の前面の合わせ面に設けられた補助吹出口59を構成する補助吹出口カバー60と補助吹出口59内に設けられた補助風向板78で形成される。
ファンユニット50の外郭の形状は、空気調和機1の運転停止状態の時に本体ユニット2と一体に見えるように、
図1と
図7に示すように吸込グリル31と補助吹出口カバー60の前面を同一面となる位置に配置し、第1ファンケース54の天面はメインフレーム27と同一面となる位置に配置し、第1ファンケース54の底面は風向板28および底板29と同一面となる位置に配置し、背面側から前方に向かい徐々に細くなる略台形形状となる。
この時にファンユニット50の後方は側面カバー40で覆われている。
側面カバー40の天面部42は、本体ユニット2のメインフレーム27の天面と同じ奥行を有して、外壁面部45に繋がる。外壁面45は天面部42の前端42aから背面側に傾斜する仮想直線75を設ける。仮想直線48は底面部43の前端43aと連結する。また、外壁面部45の仮想直線48上の一部は後述する補助吸込口部81の円盤状の凸面に合わせて半円形49aに切り取られ仮想直線48と半円形49aとを繋いで前面端部49とする。これにより、ファンユニット50は空気調和機1の運転停止状態の時には前方と補助吸込口57だけが視認される。また、ファンユニット50の補助吸込口部81側の面と側面カバー40の前面端部49の隙間は補助吸込口部81の円盤状の凸面で塞がれて、空調室の在室者からは殆ど視認されない。
尚、
図7において水平軸線52の位置、即ち後述する第2ファンモータ61の駆動軸61aの位置は、後述する第2送風ファン36および第2送風ファン36の送風路70が形成でき、ファンユニット50が側面カバー4のファンユニット取付部47の内部で回転できる位置とする。
【0021】
ファンケース53の内部には、
図6に示すように、モータ取付板56と第2ファンモータ61とモータケース62と第2送風ファン63とファンケーシング64が水平軸線52上に重なって構成される。
【0022】
<第2ファンモータ>
第2ファンモータ61はモータ取付板56を介して側面カバー40の壁面部44に固定される。第2ファンモータ61から駆動軸61aが突出し、駆動軸61aの軸心が水平軸線52と同一線となる。駆動軸61aは第2送風ファン63に接続され、第2送風ファン63を回転させる。
【0023】
<モータケース>
モータケース62は、難燃樹脂材により円盤型の皿部62aとドーム状の突出部62bで形成され、突出部62b内には第2ファンモータ61が収容される。第2ファンモータ61の駆動軸61aはモータケース62を貫通してファンケーシング側に突き出る。
皿部62aの第2ファンモータ61側の面には、
図8に示すように水平軸線52回りで中心角72度の間隔で等間隔に配置された複数のローラー65を備える。ローラー65はローラー軸心65aとローラー軸心65aの周囲を回転する円柱体65bからなる。ローラー軸心65aはモータケース62に固定され、円柱体65bの回転によりファンユニット50が回動可能となる。
【0024】
<第2送風ファン>
第2送風ファン63は、円柱状の周囲に羽根を備え中央部がドーム状でありドーム内にモータケース62を当接する、所謂シロッコファンが用いられる。第2送風ファン63は第2ファンモータ61の駆動により、
図9(A)のように時計軸回りに回転し、室内空気Sを補助吸込口57から吸い込み補助吹出口59から吹き出す。
【0025】
<ファンケーシング>
ファンケーシング64は、
図6と
図10に示すように第1ファンケーシング66と第2ファンケーシング67を合わせて構成され第2送風ファン63の送風路70を形成する。
【0026】
<第1ファンケーシング>
第1ファンケーシング66は、第1ファンケース54に固定する取付部68と、モータケース62を嵌入し水平線軸52を同心とする円形で開口された開口部69と、開口部69の周囲から立設される第2送風ファン63の周囲を囲む送風壁71とからなる。
また、
図8に示すように開口部69のモータケース62側の面には円筒部72が立ちあがる。この円筒部72にはモータケース62に備えられた複数のローラー65が内接する。
円筒部72の円周の約1/4の部分にはラック73が形成される。ラック73は水平軸線52に沿った方向にローラー65からずれた位置で円筒部72上に配置されて水平軸線52に同心に延びる。ラック73には駆動ギア74が噛み合う。駆動ギア74はモータ取付板56に水平軸線52に平行に駆動軸を備えた駆動モータ75に接続され、駆動モータ75の回転に合わせた駆動ギア74の回転に応じて水平軸線52回りで円筒部72が回転し、円筒部72の回転を複数のローラー65が補助することで、ファンユニット50が回転することができる。
送風壁71は、
図9(A)に示すように第2送風ファン63の回転方向で、吸い込まれた室内空気Sが壁に沿って流れるように徐々に広がる。
【0027】
<第2ファンケーシング>
図6に示す第2ファンケーシング67は第1ファンケーシング66の送風壁71を覆い内部に第2送風ファン63を収容する蓋の役割を成し、補助吸込口57に重なる開口部67aとフィルタ90のガイド部67bを備え、第1ファンケーシング66と係合して送風路70を形成する。
第2ファンモータ61の駆動により第2送風ファン63が回転すると、補助吸込口57から室内空気Sは取り込まれる。第2送風ファン63は全周にわたって遠心方向に室内空気Sを押し出す。こうして押し出された室内空気Sは送風路70を伝って補助吹出口59から吹き出される。
【0028】
第1ファンケース54と第2ファンケース55はファンケーシング64を覆うように連結される。第2ファンケーシング67の開口部67aは第1ファンケース54の補助吸込口57に重なる。ファンケーシング64の送風路70には補助吹出口カバー60が取り付けられる。
側面カバー40の壁面部44に固定されているモータ取付板56には、駆動モータ75、モータケース62および第2ファンモータ61が取り付けられ、モータケース62に対してファンケーシング64が水平軸線52回りで回動可能に保持されている。これによりファンユニット50は補助吸込口57から室内空気Sを吸い込むとともに、ファンユニット50自体も回動することが可能となる。
【0029】
<ファンユニット−回動>
次にファンユニット50の回動について説明する。ファンユニット50は
図9(A)の本体ユニット2と前面が同一面の水平状態から
図9(B)の水平線軸52を中心に前面が下方に30度回転した状態、さらに
図9(C)の水平線軸52を中心に前面が下方に最大60度まで回動することができる。尚、ここでは以下
図9(A)から
図9(C)へ前面が下方へ傾斜することを下流とし、逆に前面が上方へ戻ることを上流として説明する。
図8に示す上述した駆動モータ75の回転によって駆動ギア74が回転してラック73を動かし、ラック73が固定されている第1ファンケーシング66を回転させ、第1ファンケーシング66が固定されている第1ファンケース54を回動させることでファンユニット50が回動する。ラック73は水平線軸52と同心円上に設けられていることで、ファンユニット50は第2ファンモータ61を中心に回動しているように視認される。
ファンユニット50の前方は上述した通り、水平状態では
図9(A)のように本体ユニット2と一体となるように形成されている。この状態で側面カバー4に隠されている後方の形状について説明する。
水平状態において第1ファンケース54は側面カバー40の天面部42の前端42aと近接する。尚、近接する位置を点T1とする。これにより水平状態では第1ファンケース54と側面カバー40の天面部42の前端42aとの隙間は視認されずに側面カバー40の内部は在室者からは見えない。
第1ファンケース54は水平軸線52から点T1を結ぶ半径D1でなる円周E1に合わせて後方上部54aの形状を形成する。円周E1に合わせて形成される形状は少なくとも点T1から後方へ向かい円周E1上で60度以上の範囲K1までを形成する。
ファンユニット50が下流へ回動すると、
図8(B)や
図8(C)において点T1は前方へ移動し、角度K1の範囲が側面カバー40の中から表れる。範囲K1が前方へ移動しても、第1ファンケース54と側面カバー40の天面部42の前端42aとの隙間の間隔は変わらずに側面カバー40の内部は在室者からは見えない。
【0030】
水平状態において第1ファンケース54は側面カバー40の底面部の前端43aと接する。尚、接する位置を点T2とする。
第1ファンケース54は水平線軸52から点T2を結ぶ半径D2でなる円周E2に合わせて後方下部54bの形状を形成する。また、側面カバー40の内壁部46は第1ファンケース54の後方下部54bの形状に合わせた形で形成される。
第1ファンケース54の後方下部54bと側面カバー40の内壁部46が円周E2に沿って形成されることで、ファンユニット50が回動しても側面カバー40の内部の奥までは見えない。
ファンユニット50が回動すると、点T2は後方へ移動し、点T2から円周E2において前方60度の範囲K2に当たる形状54cが側面カバー40の中に徐々に収容される。
第1ファンケース54の底面部541は水平状態で本体ユニット2と形状を合わせているため、範囲K2に当たる形状54cは必ずしも円周E2に合わせた形状とはなっていない。第1ファンケース54の底面部541と交わる範囲K2に当たる形状54cの終端点T3は半径D2よりも大きい半径D3となる。そこで最大60度まで第1ファンケース54を回動させた時に、側面カバー40の底面部の前端43aの端点T3−1を水平線軸52からD3と同じ半径となるD3−1で形成する。内壁部46は半径D2から半径D3−1まで徐々に開く形状とする。
図9(C)に示すように、ファンユニット50が最大開度60度まで回動した時に、終端点T3は内壁部46端点T3−1と重なり、第1ファンケース54と側面カバー40との間に隙間が無くなり、側面カバー40の内部は見えなくなる。また、端点T3−1でファンユニット50が押えられることでそれ以上下流へ回動出来ずに位置が規制される。
【0031】
また、上流への回転の規制は、点T1から範囲K1の一方の端点T4と水平線軸52を結ぶ線を設ける。その線に合わせて第1ファンケース54は規制壁54dと、側面カバー40は内壁部46の規制壁46aを設ける。互いの規制壁54dと規制壁46aが当接することで上流への回転を規制することができる。
【0032】
<補助吸込口>
図10はファンユニット50を水平線軸52の水平面で見た断面図である。
図7と
図10に示すように、第1ファンケース54は補助吸込口57を備える。補助吸込口57は、室内機1の左右側面の垂直方向から室内空気Sを取り込む。
補助吸込口57は第1ファンケース54の右側面部80と一体に形成される補助吸込口部81の中に設けられる。補助吸込口部81は水平線軸52に同軸で右側面部80に設けた部分円盤状の凸面である。
補助吸込口部81は、凸面の内側に外周と平行の円状の溝部82を設ける。さらに溝部82の内側には、
前記空気調和機が運転停止状態の時に前記ファンユニットの補助吸込口に備えた前記桟は縦方向に延びる位置に配置されていることを特徴とする。
空気調和機1が運転停止状態の時に溝部82の上端と下端を結び縦方向に延びる位置で左右方向へ平行に複数配置されて形成される桟83を設ける。桟83と桟83の間が補助吸込口57となる。桟83と補助吸込口57が連続する部分を吸込部85とする。吸込部85は
図7では補助吸込口部81の中央に位置し左右端に桟の無い平面部を備える。左右に平面部があることで、ファンユニット50が回動した時に回転角度が分かりやすくなる。また、背面側の平面部86は平面ではなく平面部86全体に桟83を設けてもよい。また、吸込部85の前面側の平面部は、後述するファンユニット用フィルタ90の把手91となる。ファンユニット用フィルタ90の把手91と、補助吸込口部81を合わせて一体的な円盤状と見えるように構成される。
桟83は、
図10(B)に示すように、第1ファンケース54の右側面部80に表れる表面83aと、表面83aに対し内側が前面方向へ傾斜した第1傾斜面83bと、第1傾斜面83bの対面となる第2傾斜面83cとで形成される。第1傾斜面83bと第2傾斜面83cは緩やかな凹面を形成する。この構成により在室者が室内機1を正面またはファンユニット50側の斜め前方から見た時には、補助吸込口57を第1傾斜面83bが隠すことにより補助吸込口57の中が視認されなくなり、後述するファンユニット用フィルタ90や第2送風ファン63が見えなくなり美観が向上する。
【0033】
補助吸込口57はファンユニット50の第1ファンケース54と一体に形成されることから、ファンユニット50が回動すると、
図7の桟83が左右方向へ平行に配置される状態から
図11のように回動角度に合わせて傾斜した平行の配置へと変化する。
図11はファンユニット50が下流へ60度回動した状態であるが、この場合でも在室者は室内機1を下から見上げるため桟83の角度は在室者の目線と垂直に交わるため、桟83の傾斜面83bにより補助吸込口57の中を視認されることはない。
そして、桟83全体の角度が60度下流へ傾いていることは、一目見てファンユニット50が水平状態ではないことが視認できる。昨今の室内機1は空調室に溶け込む色彩が好まれることで略白色であり、これに合わせファンユニット50も白色で形成される。その場合にはファンユニット50が回動していても本体ユニット2に色彩が馴染んでしまい回転しているかが分かりにくい。そこで補助吸込口57の桟83がファンユニット50と共に回動することで、回動している角度が視認できるので、在室者に利便性を与えることができる。
【0034】
ファンユニット用フィルタ90は、
図3に示す第1ファンケーシング54の補助吸込口部81の前方のフィルタ取付部76を入口として第2ファンケーシング67のガイド部67bに沿って挿入される。ファンユニット用フィルタ90の把手91は、補助吸込口部81と合わせて一体的な円盤状と見えるように構成したことで、ファンユニット用フィルタ90が目立たなくなり意匠性が向上するとともに、ファンユニット用フィルタ90の把手91がすぐ外せる位置にあることでメンテナンス性も向上する。
【0035】
次にファンユニット50、51の効果を説明する。室内機1が運転を開始すると、
図5に示すように、上風向板28aと下風向板28bが回動し、冷媒と熱交換して冷気または暖気となった空気を空調室に吹き出すとともに、ファンユニット50、51が水平線軸52回りで回動する。その際に補助吹出口59も上下に変位して補助吹出口59から吹き出される気流の向きは変更されることができる。補助吹出口59には補助風向板用モータ77で変位する補助風向板78が取り付けられる。補助風向板78は、補助吹出口59から吹出される気流の向きを、水平方向に偏向させることができる。
たとえば冷房運転が設定されると、
図12(A)に示すように本体ユニット2から熱交換されて風向板28で水平方向に吹き出された冷気95は、室内空気よりも重いため徐々に下降する。その場合にファンユニット50、51を吹出口25よりも下方に向けて補助吸込口57から室内空気Sを吸い込み、補助吹出口59から下方に向けて吹き出す。室内空気Sの流れにより、冷気95はすぐに下降せずに空調室に広く吹きわたるとともに、在室者Mには直接冷気が当たらないことで心地よい涼感を与えることができる。
また、暖房運転が設定されると、
図12(B)に示すように本体ユニット2から熱交換されて風向板28で下方方向に吹き出された暖気96は、室内空気よりも軽いため徐々に上昇する。その場合にファンユニット50、51を吹出口25よりも上方に向けて補助吸込口57から室内空気Sを吸い込み、補助吹出口59から上方に向けて吹き出す。室内空気Sの流れにより、暖気96はすぐに上昇せずに空調室に広く吹きわたるとともに、在室者Mには頭寒足熱となり心地よい暖感を得ることができる。