特許 7396874 空気調和機

(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】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/0022 20190101AFI20231205BHJP

【ＦＩ】

F24F1/0022

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019212650

(22)【出願日】2019-11-25

(65)【公開番号】P2021085558

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】川村 政貴

【審査官】安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３２５４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３９２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１０３１１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１２７４１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１９／０１６９８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １／００２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気の吸込み口が上面に形成された筐体と、
前記吸込み口に着脱自在に設けられた空気清浄フィルタと、
前記筐体の内部に設けられ、当該筐体の長手方向に回転軸を有する送風ファンと、前記送風ファンを覆うケーシングとを含むシロッコファンと、
前記筐体の内部に設けられ、後面側から前記シロッコファンの風を受ける熱交換器と、を備え、
前記熱交換器は、上部が下部よりも前方位置となる傾斜状態に配置されており、
前記ケーシングは、前記送風ファンの回転軸を中心とした渦巻き形状であり、
前記ケーシングにおける渦巻き形状の始点となる舌部は、前記熱交換器の後面と、前記空気清浄フィルタの下面と、前記熱交換器の下部側の端面と前記空気清浄フィルタの後端面とを結んで得られる面とで囲まれた空間に配置され、上下方向において前記熱交換器と重なり、
前記ケーシングにおける前記舌部と接続された壁部の前記熱交換器と対向する面は、上部が下部よりも前方位置となるように傾斜することを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

前記シロッコファンの回転中心は、
前記熱交換器の風を受ける面から伸びる垂直線上に設定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。

【請求項3】

前記熱交換器の下部側の端面と前記空気清浄フィルタの後端面とを結んで得られる面は、前記シロッコファンの回転中心を通る位置から、当該回転中心よりも前方の所定位置までの位置を通ることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記シロッコファンのケーシングは、２つのケーシング部に分離可能に上下に分割され、さらに、下ケーシング部は、少なくとも２つの部材に分離可能に分割されていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記筐体下部のメンテナンス用の開口は、前記下ケーシング部の分割された２つの部材を外部から取り出し可能とする大きさに設定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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気清浄機能を有する空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、空気清浄機能を有するエアコン等の空気調和機が提案されている。空気清浄機能を有するエアコンの場合、吸込み側全面に空気清浄フィルタを配置する必要がある。しかしながら、家庭用の一般的なエアコンでは、送風装置としてクロスフローファンが用いられている。クロスフローファンでは静圧が低いため、吸込み側全面に空気清浄フィルタを配置することができず、また、吹出し側に熱交換器を配置することもできない。

【0003】

これに対して、例えば特許文献１に開示された天吊エアコンの場合、クロスフローファンよりも静圧が高いシロッコファンを利用している。このため、吸込み側全面に空気清浄フィルタを配置することが可能であり、また、吹出し側に熱交換器を配置することも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１１２６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述のような天吊エアコンの構成では、家庭用エアコンの室内機の寸法に収まらないという問題が生じる。

【0006】

従って、吸込み側全面に空気清浄フィルタが配置でき、吹出し側に熱交換器を配置できる空気調和機において、家庭用エアコンの室内機の寸法に収まる空気調和機は実現されていなかった。

【0007】

本発明の一態様は、吸込み側全面に空気清浄フィルタが配置でき、吹出し側に熱交換器を配置でき、且つ、家庭用エアコンの室内機の寸法に収まる空気調和機を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る空気調和機は、空気の吸込み口が上面に形成された筐体と、前記吸込み口に着脱自在に設けられた空気清浄フィルタと、前記筐体の内部に設けられたシロッコファンと、前記筐体の内部に設けられ、後面側から前記シロッコファンの風を受ける熱交換器と、を備え、前記シロッコファンを構成するケーシングにおける舌部は、前記熱交換器の後面と、前記空気清浄フィルタの下面と、熱交換器の下部側の端面と空気清浄フィルタ２６の後端側の端面とを結んで得られる面とで囲まれた空間に配置され、上下方向において前記熱交換器と重なり、前記ケーシングにおける前記舌部と接続された壁部の前記熱交換器と対向する面は、上部が下部よりも前方位置となるように傾斜することを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、吸込み側全面に空気清浄フィルタが配置でき、吹出し側に熱交換器を配置でき、且つ、家庭用エアコンの室内機の寸法に収まることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態１に係る空気調和機の概略断面図である。

【図2】図１に示す空気調和機の斜視図である。

【図3】図１に示す空気調和機のシロッコファンのケーシングの概略斜視図である。

【図4】図３に示すケーシングの下半分を分割して取り外す状態を説明するための概略斜視図である。

【図5】図３に示すケーシングの下半分を分割して取り外す状態を説明するための概略斜視図である。

【図6】図１に示す空気調和機のメンテナンス開口部と、ケーシングの外径との関係を説明するための概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0012】

（空気調和機１の構成）
図１は、本実施形態の空気調和機１の概略断面図である。図２は、図１に示す空気調和機１の上面側から見た斜視図である。

【0013】

図１の符号１００１に示すように、空気調和機１は、筐体１１の内部における後部にシロッコファン４０を有し、前部に熱交換器１３を有している。ここで、筐体１１における前は、空気調和機１の設置面（室内の壁）と反対側とし、後は、空気調和機１の設置面側とする。

【0014】

筐体１１は、上面部に吸込み口２１を有し、前面部に開口部を有する。吸込み口２１には、フィルタユニット３１が設けられ、前面部の開口部には吹出し口２２が形成されている。フィルタユニット３１は、図２に示すように、空気調和機１の筐体１１の上面の２箇所の吸込み口２１それぞれを覆うように２個設けられている。

【0015】

シロッコファン４０は、空気を円筒形の軸方向から吸い込み、半径方向の外側へ吹き出す送風ファン１２と、当該送風ファン１２を熱交換器１３側の領域を除いて覆うケーシング２３とを含んでいる。ケーシング２３は、送風ファン１２の回転軸方向（筐体１１の長手方向）に延びる渦巻き形状をしている。具体的には、上側に位置する前端部が熱交換器１３の上端部の位置に達し、この位置から後方へ向かって延び、送風ファン１２の上方位置、送風ファン１２の後方位置、送風ファン１２の下方位置を経て、熱交換器１３の後面に達している。シロッコファン４０の舌部４１（厳密にはケーシング２３における渦巻き形状の始点となる舌部４１）は、熱交換器１３の後面に近接して配置されることになる。舌部４１の配置位置についての詳細は後述する。

【0016】

熱交換器１３は、上部が下部よりも前方位置となる傾斜状態に配置され、下部は送風ファン１２と近接した状態に配置されている。熱交換器１３は、傾斜状態に配置されることにより、鉛直状態に配置される場合と比較して、空気調和機１の高さを抑制しながら表面積を広くできるようにしている。なお、熱交換器１３の傾斜状態は、上記の状態に限定されず、下部が上部よりも前方位置となる傾斜状態に配置されていてもよい。この場合にも、熱交換器１３は、鉛直状態に配置される場合と比較して、空気調和機１の高さを抑制しながら表面積を広くすることができる。

【0017】

空気調和機１は、前面部に吹出し口２２を開閉する前面パネル２４を備えている。前面パネル２４は、図１の符号１００１に示すように、上縁部と下縁部との間が緩やかに湾曲した板形状に形成されている。前面パネル２４の湾曲の方向は、正面から見て凹状となる方向である。

【0018】

前面パネル２４は、例えば前面パネル２４を支持する左右２個所のアームおよびモータを有する従来周知の駆動機構（図示せず）により駆動される。前面パネル２４は、図１の符号１００１に示すように、空気調和機１の停止時には吹出し口２２を閉じた状態となり、運転時には開いた状態となる。

【0019】

フィルタユニット３１は、空気清浄効果の高いフィルタ、例えばＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)等のフィルタとしての空気清浄フィルタ２６と、空気清浄フィルタ２６を収容して保持する枠部２７とを含んでいる。

【0020】

（シロッコファン４０の舌部４１の配置位置）
シロッコファン４０の舌部４１は、図１の符号１００２に示すように、熱交換器１３の後面１３ｂと、前記空気清浄フィルタ２６の下面２６ｂと、熱交換器１３の下部側の端面１３ａと空気清浄フィルタ２６の後端側の端面２６ａとを結んで得られる面４２とで囲まれた空間に配置されている。

【0021】

このように、舌部４１が配置されていることで、熱交換器１３と送風ファン１２とを近接して設けることが可能となり、空気調和機１の寸法を小さくすることが可能となる。具体的には、家庭用の壁付け室内機の寸法に収めることが可能となる。

【0022】

シロッコファンの回転中心、すなわち送風ファン１２の回転中心１２ａは、図１の符号１００２に示すように、熱交換器１３の風を受ける面（後面１３ｂ）から伸びる垂直線上に設定されていることが好ましい。

【0023】

この場合、熱交換器１３の風を受ける面（後面１３ｂ）に送風ファン１２をさらに近づけることが可能となる。これにより、送風ファン１２から吹き出す風を効率よく熱交換器１３に吹き付けることが可能となるので、熱交換効率もよくなる。

【0024】

特に、熱交換器１３の下部側の端面１３ａと空気清浄フィルタ２６の後端側の端面２６ａとを結んで得られる面４２が、前記シロッコファンの回転中心を通る位置から、当該回転中心よりも前方の所定位置までの位置を通ることが好ましい。ここで、前方の所定位置とは、ケーシング２３の舌部４１の位置吹出し口が空気調和機１３の後面１３ｂからはみ出さない位置（舌部４１の形成位置が好ましい）とする。

【0025】

この場合、送風ファン１２の吹出し口を熱交換器１３における風を受ける面により近づけることが可能となる。これにより、送風ファン１２から吹き出す風をより効率よく熱交換器１３に吹き付けることが可能となるので、熱交換効率がさらによくなる。

【0026】

（ケーシング２３の詳細）
図３は、図１に示す空気調和機１のシロッコファン４０のケーシング２３の概略斜視図である。図４は、図３に示すケーシング２３の下半分を分割して取り外す状態を説明するための概略斜視図である。図５は、図３に示すケーシング２３の下半分を分割して取り外す状態を説明するための概略斜視図である。図６は、図１に示す空気調和機１のメンテナンス開口部と、ケーシング２３の外径との関係を説明するための概略断面図である。

【0027】

シロッコファン４０のケーシング２３は、図３に示すように、上ケーシング部２３ａと下ケーシング部２３ｂとに分離可能に上下に分割され、さらに、下ケーシング部２３ｂは、２つの部材２３ｂ１・２３ｂ２に分離可能に分割されている。

【0028】

このように、ケーシング２３の下ケーシング部２３ｂを少なくとも２つの部材２３ｂ１・２３ｂ２に分離可能に分割することで、当該下ケーシング部２３ｂは以下のように取り外すことになる。下ケーシング部２３ｂを筐体１１から取り出す際に、図４に示すように、下ケーシング部２３ｂの部材２３ｂ１を取り外し、その後、図５に示すように、舌部４１側の部材２３ｂ２を取り外すことになる。

【0029】

これにより、図６に示すように、筐体１１の下部（空気清浄フィルタ２６の設置面と反対側の面）のメンテナンス用の開口１１ａの前後方向の長さＸが、ケーシング２３の前後方向の最大径Ｙよりも小さくても、下ケーシング部２３ｂを分割して取り出せる。従って、シロッコファン４０に近接して熱交換器１３が配置されていても、当該熱交換器１３が邪魔することなく、下ケーシング部２３ｂを筐体１１内から取り出すことが可能となる。

【0030】

なお、筐体１１下部のメンテナンス用の開口１１ａのサイズは、下ケーシング部２３ｂの分割された部材２３ｂ１・２３ｂ２を外部に取り出し可能な大きさに設定されていることが好ましい。

【0031】

また、本実施形態では、下ケーシング部２３ｂを２つの部材に分割した例について説明したが、これに限定されるものでなく、３つ以上の部材に分割してもよい。

【0032】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る空気調和機は、空気の吸込み口２１が上面に形成された筐体１１と、前記吸込み口２１に着脱自在に設けられた空気清浄フィルタ２６と、前記筐体１１の内部に設けられ、当該筐体１１の長手方向に回転軸を有する送風ファン１２と、前記送風ファン１２を覆うケーシング２３とを含むシロッコファン４０と、前記筐体１１の内部に設けられ、後面側から前記シロッコファン４０の風を受ける熱交換器１３と、を備え、前記熱交換器１３は、上部が下部よりも前方位置となる傾斜状態に配置されており、前記前記ケーシング２３は、前記送風ファン１２の回転軸を中心とした渦巻き形状であり、前記ケーシング２３における渦巻き形状の始点となる舌部４１は、前記熱交換器１３の後面１３ｂと、前記空気清浄フィルタ２６の下面２６ｂと、熱交換器１３の下部側の端面１３ａと空気清浄フィルタ２６の後端側の端面２６ａとを結んで得られる面４２とで囲まれた空間に配置されていることを特徴としている。

【0033】

上記の構成によれば、シロッコファンを構成するケーシングにおける舌部は、前記熱交換器の後面と、前記空気清浄フィルタの下面と、熱交換器の下部側の端面と空気清浄フィルタの後部側の端面とを結んで得られる面とで囲まれた空間に配置されていることで、シロッコファンと熱交換器との距離、シロッコファンと空気清浄フィルタとの距離が短くなるので、空気清浄フィルタを有しながら、空気調和機の寸法を小さくすることが可能となる。具体的には、家庭用の壁付けの室内機の寸法に収めることが可能となる。

【0034】

本発明の態様２に係る空気調和機は、上記態様１において、前記シロッコファン４０の回転中心は、前記熱交換器１３の風を受ける面１３ｂから伸びる垂直線上に設定されていることが好ましい。

【0035】

上記の構成によれば、シロッコファンの回転中心が、熱交換器の風を受ける面から伸びる垂直線上に設定されていることで、熱交換器の風を受ける面にシロッコファンを近づけることが可能となる。これにより、シロッコファンから吹き出す風を効率よく熱交換器に吹き付けることが可能となるので、熱交換効率もよくなる。

【0036】

本発明の態様３に係る空気調和機は、上記態様２において、熱交換器１３の下部側の端面１３ａと空気清浄フィルタ２６の後側の端面２６ａとを結んで得られる面４２は、前記シロッコファン４０の回転中心を通る位置から、当該回転中心よりも前方の所定位置までの位置を通ってもよい。

【0037】

上記構成によれば、熱交換器の下部側の端面と空気清浄フィルタの後側の端面とを結んで得られる面が、前記シロッコファンの回転中心を通る位置から、当該回転中心よりも前方の所定位置までの位置を通ることで、送風ファンの吹出し口を熱交換器における風を受ける面により近づけることが可能となる。これにより、送風ファン１２から吹き出す風をより効率よく熱交換器１３に吹き付けることが可能となるので、熱交換効率がさらによくなる。
これにより、シロッコファンから吹き出す風をより効率よく熱交換器に吹き付けることが可能となるので、熱交換効率がさらによくなる。

【0038】

本発明の態様４に係る空気調和機は、上記態様１～３の何れか１態様において、前記シロッコファン４０のケーシング２３は、２つのケーシング部（上ケーシング部２３ａ・下ケーシング部２３ｂ）に分離可能に上下に分割され、さらに、下ケーシング部２３ｂは、少なくとも２つの部材２３ｂ１・２３ｂ２に分離可能に分割されていてもよい。

【0039】

上記構成によれば、シロッコファンの上下ケーシングのうち、下側のケーシングが、少なくとも２つに分割されていることで、筐体内から下側のケーシングを分けて取り出すことが可能となる。従って、シロッコファンに近接して熱交換器が配置されていても、当該熱交換器が邪魔することなく、下側ケーシングを筐体内から取り出すことが可能となる。

【0040】

本発明の態様５に係る空気調和機は、上記態様４において、前記筐体１１下部のメンテナンス用の開口は、前記下ケーシング部２３ｂの分割された部材２３ｂ１・２３ｂ２を外部から取り出し可能とする大きさに設定されていることが好ましい。

【0041】

上記構成によれば、確実に下側ケーシングを取り出すことができる。

【0042】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 空気調和機
１１ 筐体
１１ａ 開口
１２ 送風ファン
１２ａ 回転中心
１３ 熱交換器
１３ａ 端面
１３ｂ 後面
２３ ケーシング
２３ａ 上ケーシング部
２３ｂ 下ケーシング部
２３ｂ１・２３ｂ２ 部材
２４ 前面パネル
２６ 空気清浄フィルタ
２６ａ 端面
２６ｂ 下面
２７ 枠部
３１ フィルタユニット
４０ シロッコファン
４１ 舌部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】