(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-20
(45)【発行日】2022-10-28
(54)【発明の名称】空気調和機
(51)【国際特許分類】
F23N 5/18 20060101AFI20221021BHJP
F23L 1/00 20060101ALI20221021BHJP
F24F 1/009 20190101ALI20221021BHJP
F24F 1/0373 20190101ALI20221021BHJP
【ＦＩ】
F23N5/18 101D
F23L1/00 B
F24F1/009
F24F1/0373
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018200374
(22)【出願日】2018-10-24
(65)【公開番号】P2020067230
(43)【公開日】2020-04-30
【審査請求日】2021-07-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000115854
【氏名又は名称】リンナイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】家田 陵平
(72)【発明者】
【氏名】久保田 光
【審査官】豊島 ひろみ
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－３１０４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６７６１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０２－０５５１２３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２３Ｎ ５／１８
Ｆ２３Ｌ １／００
Ｆ２４Ｆ １／００３５ － １／０４
Ｇ０１Ｆ １／３４
Ｇ０１Ｆ １／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
通気路と、該通気路内に設けられたオリフィスと、該オリフィスの上流側及び下流側の圧力を検知する圧力センサとを備え、前記圧力センサは、前記オリフィスの上流側の気流を導入する上流検圧口と、前記オリフィスの下流側に気流を導出する下流検圧口とを備え、前記上流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの上流側の周壁に開設された上流連通孔から延びる上流検圧路に接続され、前記下流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの下流側の周壁に開設された下流連通孔から延びる下流検圧路に接続されている空気調和機であって、
前記上流検圧路は、前記上流連通孔から前記オリフィスを通過する気流と反対方向に延び、且つ前記通気路から次第に離間する方向に傾斜する傾斜案内部を備えるものにおいて、
前記上流検圧路は、前記傾斜案内部と前記圧力センサの前記上流検圧口との間に、前記傾斜案内部よりも大きい流路断面積を形成する拡張空間部を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項2】
前記通気路は、前記圧力センサを取り付け固定する台座部を備え、
前記上流検圧路及び前記下流検圧路は、前記台座部の内部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。
【請求項3】
前記台座部は、前記通気路の周壁外面に一体に形成された胴部と、該胴部の上面を閉塞すると共に前記圧力センサを取り付け固定する取付部材とを備え、
前記胴部は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の一部を備え、
前記取付部材は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の他部を備えて、前記胴部を閉塞することにより前記上流検圧路と前記圧力センサの前記上流検圧口とを連通させると共に前記下流検圧路と前記圧力センサの前記下流検圧口とを連通させることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項4】
通気路と、該通気路内に設けられたオリフィスと、該オリフィスの上流側及び下流側の圧力を検知する圧力センサとを備え、前記圧力センサは、前記オリフィスの上流側の気流を導入する上流検圧口と、前記オリフィスの下流側に気流を導出する下流検圧口とを備え、前記上流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの上流側の周壁に開設された上流連通孔から延びる上流検圧路に接続され、前記下流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの下流側の周壁に開設された下流連通孔から延びる下流検圧路に接続されている空気調和機であって、
前記上流検圧路は、前記上流連通孔から前記オリフィスを通過する気流と反対方向に延び、且つ前記通気路から次第に離間する方向に傾斜する傾斜案内部を備えるものにおいて、
前記通気路は、前記圧力センサを取り付け固定する台座部を備え、
前記上流検圧路及び前記下流検圧路は、前記台座部の内部に形成されており、
前記台座部は、前記通気路の周壁外面に一体に形成された胴部と、該胴部の上面を閉塞すると共に前記圧力センサを取り付け固定する取付部材とを備え、
前記胴部は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の一部を備え、
前記取付部材は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の他部を備えて、前記胴部を閉塞することにより前記上流検圧路と前記圧力センサの前記上流検圧口とを連通させると共に前記下流検圧路と前記圧力センサの前記下流検圧口とを連通させることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、空気調和機においては、外気を取り入れる給気管（通気路）の閉塞等を検知するために給気管に圧力センサを設けたものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【0003】
この種の圧力センサは、上流検圧口と下流検圧口とを備えて、両検圧口間の差圧を検出する。
【0004】
圧力センサの上流検圧口は、給気管内に設けられたダンパやオリフィスの上流側に上流側圧力パイプを介して接続されている。圧力センサの下流検圧口は、オリフィスの下流側に下流側圧力パイプを介して接続されている。
【0005】
上流検圧口と下流検圧口との間の差圧は給気管に流れる空気の流量に応じて変化するため、この差圧から給気管に流れる空気の流量を把握することができ、給気管の閉塞等を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開平３－６７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、圧力センサを給気管に接続する上流側圧力パイプ及び下流側圧力パイプは比較的内径が小さい。このため、外気と共に給気管内に入り込んだ塵埃が、万一上流側圧力パイプの内部に入り込んで上流側圧力パイプでの空気の流れを阻害すると、正確な圧力検知が行えなくなる不都合がある。
【0008】
上記の点に鑑み、本発明は、通気路内に入り込んだ塵埃の影響を受け難くすることにより圧力の検知精度を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる目的を達成するために、本発明は、通気路と、該通気路内に設けられたオリフィスと、該オリフィスの上流側及び下流側の圧力を検知する圧力センサとを備え、前記圧力センサは、前記オリフィスの上流側の気流を導入する上流検圧口と、前記オリフィスの下流側に気流を導出する下流検圧口とを備え、前記上流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの上流側の周壁に開設された上流連通孔から延びる上流検圧路に接続され、前記下流検圧口は、前記通気路の前記オリフィスの下流側の周壁に開設された下流連通孔から延びる下流検圧路に接続されている空気調和機であって、前記上流検圧路は、前記上流連通孔から前記オリフィスを通過する気流と反対方向に延び、且つ前記通気路から次第に離間する方向に傾斜する傾斜案内部を備えるものにおいて、前記上流検圧路は、前記傾斜案内部と前記圧力センサの前記上流検圧口との間に、前記傾斜案内部よりも大きい流路断面積を形成する拡張空間部を備えることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、通気路内の気流がオリフィスを通過するとき、一部の気流がオリフィスの上流側の上流連通孔から上流検圧路へ入って圧力センサの上流検圧口へ向かう。このとき、上流検圧路が傾斜案内部を備えることにより、通気路から上流検圧路への塵埃の入り込みを抑制することができる。
【0011】
即ち、上流検圧路の傾斜案内部は、通気路内の空気の流れとは反対側に向かって通気路から離間する方向に延びている。これにより、上流連通孔から傾斜案内部へ入るときの気流は急激な方向転換が生じる。気流により搬送される塵埃は、このときの気流の急激な方向転換に追従できず、容易に傾斜案内部に入り込むことができない。よって、通気路から上流検圧路への塵埃の入り込みによる上流検圧路の閉塞が抑制でき、圧力センサによる圧力の検知精度を向上させることができる。
【0013】
傾斜案内部から圧力センサの上流検圧口へ向かう気流は、拡張空間部によって減速される。万一傾斜案内部に塵埃が入り込んでも、この時の塵埃は上流検圧口へ向かうことなく拡張空間部において足止めされる。拡張空間部は、傾斜案内部よりも大きい流路断面積を有しているので、塵埃による詰まりも生じ難い。よって、通気路から上流検圧路への塵埃の入り込みによる上流検圧路の閉塞が抑制でき、圧力センサによる圧力の検知精度を一層確実に向上させることができる。
【0014】
また、本発明において、前記通気路は、前記圧力センサを取り付け固定する台座部を備え、前記上流検圧路及び前記下流検圧路は、前記台座部の内部に形成されていることを特徴とする。
【0015】
従来のような露出状態の上流側圧力パイプ及び下流側圧力パイプを用いて通気路に圧力センサを接続すると、上流側圧力パイプや下流側圧力パイプに折れや孔開き等の損傷が生じるおそれがある。そしてこの場合にも、上流側圧力パイプや下流側圧力パイプでの空気の流れを阻害され、圧力センサによる圧力の検知精度が低下する不都合がある。
【0016】
本発明によれば、上流検圧路及び下流検圧路を台座部の内部に形成したことにより、従来のような露出状態の上流側圧力パイプ及び下流側圧力パイプを用いて通気路に圧力センサを接続した場合と異なり、上流検圧路及び下流検圧路の損傷を防止することができ、圧力センサによる圧力の検知精度の低下を防止することができる。
【0017】
このとき、本発明における前記台座部は、前記通気路の周壁外面に一体に形成された胴部と、該胴部の上面を閉塞すると共に前記圧力センサを取り付け固定する取付部材とを備え、前記胴部は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の一部を備え、前記取付部材は、前記上流検圧路及び前記下流検圧路の他部を備えて、前記胴部を閉塞することにより前記上流検圧路と前記圧力センサの前記上流検圧口とを連通させると共に前記下流検圧路と前記圧力センサの前記下流検圧口とを連通させることが好ましい。
【0018】
これによれば、胴部から取付部材を取り外して台座部の内部を開放させることができる。よって、例えば、万一台座部の内部に形成されている上流検圧路や下流検圧路に塵埃が浸入したときには、胴部から取付部材を取り外して台座部の内部の掃除等のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態の空気調和機である温風暖房機の概略構成を示す説明図。
【図2】本実施形態の要部の外観を示す斜視図。
【図3】本実施形態の要部の構成を模式的に示す説明的断面図。
【図4】台座部の胴部の内部を臨む平面図。
【図5】台座部の取付部材の内部を臨む底面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の空気調和機である温風暖房機１は、図１に示すように、室内に設置されるハウジング２内に、送風路３と、送風路３を介して室内空気を対流させる対流ファン４と、送風路３を流れる空気を加熱する加熱装置５とを備えている。
【0021】
加熱装置５は、ガスバーナ６と、ガスバーナ６を収容した燃焼室７と、燃焼室７に連なる熱交換器８とを備えている。燃焼室７には、ガスバーナ６に燃焼用空気を供給するための給気通路９（本発明における通気路に相当する）が接続されると共に、ガスバーナ６の燃焼排ガスを排出するための排気通路１０が熱交換器８を介して接続されている。
【0022】
給気通路９及び排気通路１０は、ハウジング２から屋外まで延設され、給気通路９には燃焼ファン１１が設けられている。燃焼ファン１１は、給気通路９内に設けられた回転羽根１１ａと、回転羽根１１ａを回転駆動する燃焼ファンモータ１１ｂとにより構成されている。
【0023】
燃焼ファン１１が作動すると、給気通路９及び排気通路１０に空気流が生じ、給気通路９からガスバーナ６への燃焼用空気の供給と、燃焼室７から排気通路１０への燃焼排ガスの排出が行われる。
【0024】
燃焼室７内のガスバーナ６は、ハウジング２の外部から配管されたガス供給管１２に接続され、ガス供給管１２から供給される燃料ガスを給気通路９から供給される燃焼用空気と混合して燃焼させる。燃焼室７内には、ガスバーナ６の点火を行うための点火電極１３と、ガスバーナ６の点火の検出や失火の有無を検知するためのフレームロッド１４とが設けられている。
【0025】
給気通路９には、給気通路９を流れる空気の流量の変化から、給気通路９又は排気通路１０の閉塞の有無を検知するため、給気通路９中を流れる空気の流量を絞るオリフィス１５と、オリフィス１５の上流側の空気圧と下流側の空気圧との差圧を検出する差圧センサ１６（本発明における圧力センサに相当する）とが設けられている。更に、ガス供給管１２には、第１電磁弁１７、第２電磁弁１８、及びガス比例弁１９が設けられている。
【0026】
送風路３は、ハウジング２に開口形成された吸気口２０と吹出口２１とを備えており、吸気口２０と吹出口２１との間には、熱交換器８が配設されている。吹出口２１には、温風の吹出方向を調節するためのルーバ２２が組付けられている。
【0027】
対流ファン４は、吸気口２０に臨んで送風路３内に設けられた回転羽根４ａと、回転羽根４ａを回転駆動する対流ファンモータ４ｂとにより構成されている。対流ファン４は、回転羽根４ａの回転により、室内空気を吸気口２０から送風路３内に取込み、取込んだ空気を熱交換器８を介して吹出口２１から室内に送風する。これにより、吸気口２０から送風路３内に取込んだ空気は、ガスバーナ６の燃焼排気が通過する熱交換器８によって加熱され、吹出口２１からは温風となって室内に供給される。
【0028】
ここで、本実施形態において採用した差圧センサ１６とその取付け構造について説明する。給気通路９には、オリフィス１５が設けられている。差圧センサ１６により検出されるオリフィス１５の上流側の空気圧と下流側の空気圧との差圧は、給気通路９に流れる空気の流量の変動に応じて変化する。そのため、差圧センサ１６により検出される差圧から、給気通路９及び排気通路１０に流れる空気の流量を把握することができる。本実施形態の温風暖房機１は、差圧センサ１６により検出された差圧が、予め設定されている閉塞判定値以下となったときに、給気通路９又は排気通路１０が閉塞状態にあるとみなしてガスバーナ６の燃焼作動を禁止するようになっている。
【0029】
差圧センサ１６は、図２に示すように、給気通路９の周壁外面の上部に台座部２３を介して取り付けられている。台座部２３は、給気通路９と一体に形成された胴部２４と、差圧センサ１６を取り付け支持する取付部材２５とで構成されており、取付部材２５は、胴部２４上にビス２６により連結固定されている。
【0030】
図３に模式的に示すように、台座部２３の内部には、オリフィス１５の上流側の周壁に開設された上流連通孔２７を介して給気通路９内に連通する上流検圧路２８と、オリフィス１５の下流側の周壁に開設された下流連通孔２９を介して給気通路９内に連通する下流検圧路３０とが形成されている。
【0031】
上流検圧路２８と下流検圧路３０とは、夫々、図４に示すように、一部が胴部２４に形成され、図５に示すように、他部が取付部材２５に形成されていることにより、胴部２４に取付部材２５を連結することで形成される。図３に示すように、上流検圧路２８と下流検圧路３０とが台座部２３の内部に形成されていることにより、従来のようなパイプ状の部材で上流検圧路と下流検圧路とを形成した場合と異なり、上流検圧路２８や下流検圧路３０に折れ等の損傷が生じることがない。
【0032】
差圧センサ１６は、図３及び図５に示すように、オリフィス１５の上流側の気流を導入する上流検圧口３１と、オリフィス１５の下流側に気流を導出する下流検圧口３２とを備えている。差圧センサ１６の上流検圧口３１は台座部２３（取付部材２５）の上流検圧路２８に接続され、差圧センサ１６の下流検圧口３２は台座部２３（取付部材２５）の下流検圧路３０に接続されている。
【0033】
図３に模式的に示すように、台座部２３の上流検圧路２８は、傾斜案内部３３と上流拡張空間部３４とを備えている。台座部２３の下流検圧路３０は、下流拡張空間部３５を備えている。
【0034】
傾斜案内部３３は、上流連通孔２７を起点として給気通路９から次第に離間するように傾斜して形成されている。傾斜案内部３３が上流連通孔２７を始端として後端に向かって延びる方向（即ち、給気通路９から上流連通孔２７を経て傾斜案内部３３に入った気流が向かう方向）は、オリフィスを通過する気流と反対方向になっている。
【0035】
給気通路９から上流連通孔２７を経て傾斜案内部３３へ入るときの気流は、給気通路９を流れていた方向からその反対方向に鋭角に方向変換される。このような気流の急激な方向変換に対して、給気通路９内の塵埃は追従することができない。よって、傾斜案内部３３を備えることにより、上流検圧路２８への塵埃の入り込みを阻止することができ、塵埃による上流検圧路２８の閉塞が防止できるから、塵埃が原因となる差圧センサ１６の圧力検知精度の低下を防止することができる。
【0036】
更に、傾斜案内部３３と差圧センサ１６の上流検圧口３１との間には、上流拡張空間部３４が形成されている。上流拡張空間部３４は、図５に示すように、傾斜案内部３３に連続して取付部材２５の内部に形成されている。
【0037】
そして、上流拡張空間部３４は、流路断面積が傾斜案内部３３よりも大きく形成されている。これにより、傾斜案内部３３から差圧センサ１６の上流検圧口３１へ向かう気流は、上流拡張空間部３４で減速する。よって、万一、塵埃が上流連通孔２７から入り込んで傾斜案内部３３を通過しても、上流拡張空間部３４で捕捉されて上流検圧口３１から差圧センサ１６内部へ入り込むことが防止でき、圧力検出の精度低下を防止することができる。
【0038】
また、傾斜案内部３３は、図４に示すように、台座部２３の胴部２４に形成された第１傾斜面３３ａと、図５に示すように、台座部２３の取付部材２５が有している突起３６に形成された第２傾斜面３３ｂとによって形成されている。
【0039】
台座部２３は、以上のように構成されていることにより、胴部２４に取付部材２５を連結するだけで容易に傾斜案内部３３、上流拡張空間部３４、下流拡張空間部３５を形成することができ、構造簡単でありながら強固で耐久性も高い。また、胴部２４から取付部材２５を取り外すことで、傾斜案内部３３、上流拡張空間部３４、下流拡張空間部３５を夫々開放させて内部の掃除等のメンテナンスも容易となる利点を有する。
【0040】
なお、本実施形態においては、オリフィス１５、台座部２３及び差圧センサ１６を給気通路９に設けた例を示したが、これらを排気通路１０に設けてもよい。この場合には、排気通路１０が本発明の通気路に相当するものとなる。
【0041】
また、本実施形態においては、ガスを燃料とするガスバーナ６を備えた加熱装置５を示したが、これに限らず、灯油等の他の種類の燃料を使用するバーナを備えた加熱装置に対しても本発明の適用が可能である。
【0042】
また、本実施形態においては、本発明の空気調和機の例として温風暖房機１を示したが、本発明の空気調和機はこれに限るものではなく、例えば、通気路として換気ダクトを備えた換気装置等の空気調和機であってもよい。
【符号の説明】
【0043】
１…温風暖房機（空気調和機）、９…給気通路（通気路）、１５…オリフィス、１６…差圧センサ（圧力センサ）、２３…台座部、２４…胴部、２５…取付部材、２７…上流連通孔、２８…上流検圧路、２９…下流連通孔、３０…下流検圧路、３１…上流検圧口、３２…下流検圧口、３３…傾斜案内部、３４…上流拡張空間部（拡張空間部）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
