特許 7530005 排気装置

(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】2024-07-30

(45)【発行日】2024-08-07

(54)【発明の名称】排気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/06 20060101AFI20240731BHJP

【ＦＩ】

F24F7/06 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022188577

(22)【出願日】2022-11-25

(65)【公開番号】P2024076804

(43)【公開日】2024-06-06

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】松島 潤治

(72)【発明者】

【氏名】大塚 啓右

(72)【発明者】

【氏名】ミシ，アブダラー

(72)【発明者】

【氏名】葛西 勝哉

(72)【発明者】

【氏名】前田 敏行

(72)【発明者】

【氏名】津田 哲志

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－１２７９３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－０９０６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８１７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１４６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７４４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １／００－１３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内空気の温度調整を行う空調室内機（３）に室内において隣接配置され、前記室内から室外へと室内空気を排気させる排気装置（１０１）であって、
上面に第１吸込口（１２ａ）が形成されているケーシング（１２）と、
前記ケーシング内に収容されている送風機（１３）と、
を備え、
上面視において、前記第１吸込口は、前記ケーシングの第１側面（Ｓ１）側に寄っており、前記送風機は、前記第１側面に対向する面である前記ケーシングの第２側面（Ｓ２）側に寄っている、
排気装置。

【請求項2】

上面視において、前記第１吸込口と前記送風機とは重ならない、
請求項１に記載の排気装置。

【請求項3】

上面視において、前記第１吸込口は、その全体が前記上面の中心よりも前記第１側面側に位置している、
請求項１又は２に記載の排気装置。

【請求項4】

前記送風機のハウジング（１３１）は、前記第１吸込口から前記ケーシング内に入った室内空気を吸い込む第２吸込口（１３７）が形成されているベルマウス（１３９）、を有し、
上面視において、前記ベルマウスは、前記上面の中心よりも前記第２側面側に配置されている、
請求項３に記載の排気装置。

【請求項5】

前記第１吸込口は、前記空調室内機に近い側に配置され、
前記送風機は、前記空調室内機から遠い側に配置されている、
請求項１又は２に記載の排気装置。

【請求項6】

前記排気装置は、前記空調室内機から給電される、
請求項１又は２に記載の排気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

排気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、排気機能を備える空気調和装置が知られている。例えば、特許文献１（特許第７１３５２４１号公報）に記載されている空気調和装置には、室内機の側面に隣接して排気装置が配置されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

排気装置は室内機とともに室内に配置されるため、異音が問題となる場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点の排気装置は、室内から室外へと室内空気を排気させる排気装置である。排気装置は、ケーシングと、送風機と、を備える。ケーシングは、上面に第１吸込口が形成されている。送風機は、ケーシング内に収容されている。上面視において、第１吸込口は、ケーシングの第１側面側に寄っている。送風機は、ケーシングの第２側面側に寄っている。ケーシングの第２側面は、第１側面に対向する面である。

【0005】

第１吸込口と送風機とが近いと、吸い込まれた空気が送風機に当たり、異音が発生する。

【0006】

第１観点の排気装置では、上面視において、第１吸込口は、ケーシングの第１側面側に寄っており、送風機は、ケーシングの第１側に対向する面である第２側面側に寄っている。そのため、異音の発生を抑制することができる。

【0007】

第２観点の排気装置は、第１観点の排気装置であって、上面視において、第１吸込口と送風機とは重ならない。

【0008】

ここでは、異音の発生をさらに抑制することができる。

【0009】

第３観点の排気装置は、第１観点または第２観点の排気装置であって、上面視において、第１吸込口は、その全体が上面の中心よりも第１側面側に位置している。

【0010】

ここでは、上面視において、第１吸込口と送風機との重なりを低減できる。

【0011】

第４観点の排気装置は、第１観点～第３観点のいずれかの排気装置であって、送風機のハウジングは、ベルマウスを有する。ベルマウスは、第２吸込口が形成されている。第２吸込口は、第１吸込口からケーシング内に入った室内空気を吸い込む。上面視において、ベルマウスは、上面の中心よりも第２側面側に配置されている。

【0012】

ここでは、吸い込まれた空気をスムーズに送風機に送り込むことができる。

【0013】

第５観点の排気装置は、第１観点～第４観点のいずれかの排気装置であって、室内空気の温度調整を行う空調室内機に隣接配置される。吸込口は、空調室内機に近い側に配置される。送風機は、空調室内機から遠い側に配置される。

【0014】

ここでは、送風機が室内機から離れていることにより、送風機振動が空調室内機に与える影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】空気調和装置の外観図である。

【図2】空気調和装置の冷媒回路および空気の流れを示す図である。

【図3】空調室内機と排気装置との斜視図である。

【図4】排気装置の分解模式図である。

【図5】送風機の正面図である。

【図6】送風機の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（１）全体構成
図１は、一実施形態に係る排気装置１０１を含む空気調和装置１００の外観図である。図２は、空気調和装置１００の冷媒回路１０および空気の流れを示す図である。なお、図２は概念図であり、上下左右は合っていない。

【0017】

空気調和装置１００は、蒸気圧縮式の冷媒サイクルによって、対象空間ＳＰである建物等の室内の空調を行う。図１に示すように、空気調和装置１００は、熱源ユニット２と、空調室内機３と、液冷媒連絡管５と、ガス冷媒連絡管６と、リモコン８と、制御部（図示せず）と、排気装置１０１と、を有している。

【0018】

液冷媒連絡管５およびガス冷媒連絡管６は、熱源ユニット２と、空調室内機３とを接続する。熱源ユニット２内の機器および冷媒配管と、空調室内機３内の機器および冷媒配管と、液冷媒連絡管５と、ガス冷媒連絡管６とは、冷媒配管により環状に接続されており、冷媒回路１０を構成する。冷媒回路１０は、内部に冷媒が封入されている。

【0019】

（２）詳細構成
（２－１）熱源ユニット
熱源ユニット２は、室外（建物の屋上や建物の外壁面近傍等）に設置されている。図２に示すように、熱源ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２３と、熱源熱交換器２４と、熱源膨張弁２５と、熱源ファン２６と、を有している。

【0020】

（２－１－１）圧縮機
圧縮機２１は、冷媒回路１０において、低圧の冷媒を吸入側の冷媒配管２１ａから吸入して、高圧になるまで圧縮した後、吐出側の冷媒配管２１ｂに吐出する。

【0021】

（２－１－２）四路切換弁
四路切換弁２３は、冷媒回路１０において、冷媒の流れの方向を切り換える。四路切換弁２３は、第１ポートＰ１と、第２ポートＰ２と、第３ポートＰ３と、第４ポートＰ４と、を有する。四路切換弁２３は、制御部により、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４が互いに連通して第２ポートＰ２と第３ポートＰ３が互いに連通する第１状態と、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２が互いに連通して第３ポートＰ３と第４ポートＰ４が互いに連通する第２状態との間で切り換えられる。

【0022】

第１ポートＰ１は、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管２１ｂに接続されている。第２ポートＰ２は、熱源熱交換器２４のガス側に接続されている。第３ポートＰ３は、圧縮機２１の吸入側の冷媒配管２１ａに接続されている。第４ポートＰ４は、ガス冷媒連絡管６に接続されている。

【0023】

（２－１－３）熱源熱交換器
熱源熱交換器２４は、冷媒回路１０において、冷媒と室外の空気との熱交換を行う熱交換器である。熱源熱交換器２４の一端は、熱源膨張弁２５に接続されている。熱源熱交換器２４の他端は、四路切換弁２３の第２ポートＰ２に接続されている。

【0024】

（２－１－４）熱源膨張弁
熱源膨張弁２５は、冷媒回路１０において、冷媒を減圧する膨張機構である。熱源膨張弁２５は、液冷媒連絡管５と、熱源熱交換器２４の液側との間に設けられる。熱源膨張弁２５は、開度制御が可能な電動膨張弁である。熱源膨張弁２５の開度は、制御部により制御される。

【0025】

（２－１－５）熱源ファン
熱源ファン２６は、気流を生成し、室外の空気を熱源熱交換器２４に供給する。熱源ファン２６が室外の空気を熱源熱交換器２４に供給することにより、熱源熱交換器２４内の冷媒と室外の空気との熱交換が促される。熱源ファン２６は、熱源ファンモータ２６ａによって回転駆動される。熱源ファン２６の風量は、制御部が熱源ファンモータ２６ａの回転数を変えることにより制御される。

【0026】

（２－２）空調室内機
空調室内機３は、室内空気の温度調整を行う。空調室内機３は、対象空間ＳＰである室内において壁に掛けて設置される壁掛け型の空調室内機である。空調室内機３は、主として、利用熱交換器３１と、利用ファンロータ３２と、を有している。

【0027】

（２－２－１）利用熱交換器
利用熱交換器３１は、冷媒回路１０において、冷媒と室内の空気との熱交換を行う。利用熱交換器３１の一端は、液冷媒連絡管５に接続されている。利用熱交換器３１の他端は、ガス冷媒連絡管６に接続されている。利用熱交換器３１は、限定するものではないが、例えば、伝熱管と伝熱フィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。

【0028】

利用熱交換器３１は、利用ファンロータ３２が生成する気流の流路に配置される。具体的には、図２に示されるように、利用熱交換器３１の前方および上方を覆うように配置される。

【0029】

（２－２－２）利用ファンロータ
利用ファンロータ３２は、気流を生成する送風装置である。利用ファンロータ３２が気流を生成することで、室内の空気が利用熱交換器３１を通過する。室内の空気が利用熱交換器３１を通過することにより、利用熱交換器３１の冷媒と室外の空気との熱交換が促される。

【0030】

利用ファンロータ３２は、クロスフローファンである。利用ファンロータ３２は、利用ファンモータ３２ａによって回転駆動される。利用ファンロータ３２の風量は、制御部により利用ファンモータ３２ａの回転数を変えることにより制御される。

【0031】

利用ファンロータ３２が作動すると、図１及び図２において点線の矢印で示されているように、空調室内機３の上方空間から吸込口３４ａを通じて室内の空気がケーシング内に吸い込まれ、利用熱交換器３１を通って熱交換された後、ケーシングの下部に形成された吹出口３４ｂから室内へと流れていく。

【0032】

（２－３）リモコン
リモコン８は、ユーザーから暖房運転、冷房運転、加湿運転、などの空調運転の実行指示、空気調和装置１００の停止指示、並びに設定湿度などの設定値を受け付け、受け付けた結果を制御信号として制御部に送信する。制御部は、受信した設定値を記憶装置に記録する。

【0033】

（２－４）制御部
制御部は、主に、圧縮機２１と、四路切換弁２３と、熱源膨張弁２５と、熱源ファンモータ２６ａと、利用ファンモータ３２ａと、リモコン８と、接続されている。

【0034】

圧縮機２１と、四路切換弁２３と、熱源膨張弁２５と、熱源ファンモータ２６ａと、利用ファンモータ３２ａと、をそれぞれ運転制御することで、制御部は冷媒回路１０を制御する。

【0035】

制御部は、典型的には、制御演算装置と、記憶装置と（いずれも図示省略）、を備えるコンピュータにより実現される。制御演算装置は、ＣＰＵまたはＧＰＵといったプロセッサである。制御演算装置は、記憶装置に記憶されている制御プログラムを読み出し、この制御プログラムにしたがって運転制御を行う。さらに、制御演算装置は、制御プログラムしたがって、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

【0036】

なお、制御部は、互いに制御信号を送受信可能な通信線で接続された、熱源ユニット２の内部に設けられた室外制御部と、空調室内機３の内部に設けられた室内制御部とにより構成されている。

【0037】

（３）排気装置
排気装置１０１は、室内から室外へと室内空気を排気させる。

【0038】

図３および図４に示すように、排気装置１０１は、空調室内機３の正面視において右側の側面に隣接して配置される。排気装置１０１は、ケーブル（図示省略）を介して空調室内機３と接続されている。排気装置１０１は、空調室内機３から給電される。

【0039】

排気装置１０１は、ケーシング１２と、送風機１３と、を有する。

【0040】

以下、上面視とは、排気装置１０１のケーシング１２を真上から見ることを意味する。上面の中心Ｃとは、ケーシング１２の水平方向における中心、つまりケーシング１２の幅方向における中心を意味する。

【0041】

（３－１）ケーシング
ケーシング１２は、第１側面Ｓ１と、第２側面Ｓ２と、第１吸込口１２ａと、排気口１２ｂを有する。第１側面Ｓ１は、空調室内機３の側面に対して隙間を空けて互いに鉛直方向に延びる面である。第２側面Ｓ２は、第１側面Ｓ１に対向する面である。

【0042】

第１吸込口１２ａは、ケーシング１２の上面に形成されている。室内空気は、第１吸込口１２ａを通って、排気装置１０１内に取込まれる。

【0043】

第１吸込口１２ａは、上面視において、ケーシング１２の第１側面Ｓ１側に寄っている。第１吸込口１２ａは、上面視において、その全体が上面の中心Ｃよりも第１側面Ｓ１側に位置している。したがって、第１吸込口１２ａは、送風機１３よりも空調室内機３に近い側に配置される。

【0044】

第１吸込口１２ａには、フィルタ（図示省略）が配置されている。フィルタはたとえば、材質がＰＥ（ポリエチレン）のメッシュである。フィルタは、第１吸込口１２ａから吸い込まれる空気中の塵埃を捕集する。

【0045】

排気口１２ｂは、ケーシング１２の後面に配置される。

【0046】

排気口１２ｂ、排気口１２ｂから室外へと延びるホース４６、及び、屋外排気口４３ｃは、排気流路５１を形成している。

【0047】

（３－２）送風機
送風機１３は、ケーシング１２内に収容されている。

【0048】

送風機１３は、上面視において、ケーシング１２の第２側面Ｓ２側に寄っている。送風機１３は、上面視において、上面の中心Ｃよりも第２側面Ｓ２側に配置される。したがって、送風機１３は、第１吸込口１２ａよりも空調室内機３から遠い側に配置される。送風機１３は、上面視において、第１吸込口１２ａと重ならない。

【0049】

送風機１３は、たとえばシロッコファンである。しかしながら、送風機１３は、特にこれに限定されない。送風機１３は、たとえば、ターボファン、クロスフローファンなどでもよい。以下、送風機１３がシロッコファンである場合について説明する。

【0050】

図５および図６に示すように、送風機１３は、ハウジング１３１と、ファンロータ１３２と、モータ５０と、を有する。

【0051】

ハウジング１３１の頭頂部は、ケーシング１２の上面近傍にある。ハウジング１３１は、ベルマウス１３９と、第２吸込口１３７と、突出部１３６と、吹出口１３８と、ファン収容部１３５と、スクロール面１３１ａと、を有する。ハウジング１３１の素材は特に限定されないが、たとえば板金である。

【0052】

ベルマウス１３９は、ファン収容部１３５の第１側面Ｓ１側の側面に形成されている。ベルマウス１３９は、ハウジング１３１と一体に成形されている。ベルマウス１３９の内部には、第２吸込口１３７が形成されている。第２吸込口１３７の内周縁部は、回転軸１４１の軸方向において、第２側面Ｓ２側から第１側面Ｓ１側に向かうにつれて内径を拡大させるようなラッパ形状に構成されている。ベルマウス１３９は、上面視において、上面の中心Ｃよりも第２側面側に配置されている。ベルマウス１３９は、ファンロータ１３２への空気の吸い込みを促す。

【0053】

第２吸込口１３７は、第１吸込口１２ａからケーシング１２内に入った室内空気を吸い込む。

【0054】

突出部１３６は、吹出口１３８を構成する。

【0055】

吹出口１３８は、ケーシング１２の排気口１２ｂに接続される。吹出口１３８は、後面側あるいは後面側かつ斜め下方に向く。吹出口１３８は、吸い込まれた室内空気を吹き出す。

【0056】

ファン収容部１３５は、ファンロータ１３２を収容する。

【0057】

スクロール面１３１ａは、ファンロータ１３２の周方向に沿った曲面である。

【0058】

ファンロータ１３２は、複数の羽１４０と、複数の羽１４０を支持する円板（図示せず）と、回転軸１４１と、を有する。

【0059】

複数の羽１４０は、円板の外周に沿って等間隔に配置されている。複数の羽１４０は、外形が円筒状に形成される。

【0060】

回転軸１４１の一端は、円板の中心に配置されている。回転軸１４１の他端は、モータ５０の軸心部に連結されている。

【0061】

モータ５０は、ファンロータ１３２の径方向内側部に配置されている。モータ５０は、ケーシング１２の第２側面Ｓ２を向くように配置されている。

【0062】

（４）運転動作
次に、制御部が実行する空調運転である、暖房運転、冷房運転、および排気運転について説明する。

【0063】

（４－１）暖房運転
制御部は、リモコン８から暖房運転の実行指示についての制御信号を受信すると暖房運転を開始する。暖房運転に際して、制御部は、四路切換弁２３を第１状態へ切り換える（図２の破線参照）。さらに、制御部は、熱源膨張弁２５を、リモコン８から受信した設定温度に対応する開度とし、圧縮機２１を運転し、利用ファンロータ３２を回転駆動する。これにより、熱源熱交換器２４が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用熱交換器３１が冷媒の凝縮器として機能する。

【0064】

（４－２）冷房運転
制御部は、リモコン８から冷房運転の実行指示についての制御信号を受信すると冷房運転を開始する。冷房運転に際して、制御部は、四路切換弁２３を第２状態へ切り換える（図２の実線参照）。さらに、制御部は、熱源膨張弁２５を、リモコン８から受信した設定温度に対応する開度とし、圧縮機２１を運転し、利用ファンロータ３２を回転駆動する。これにより、熱源熱交換器２４が冷媒の凝縮器として機能し、かつ、利用熱交換器３１が冷媒の蒸発器として機能する。

【0065】

（４－３）排気運転
制御部は、リモコン８から排気運転の実行指示についての制御信号を受信すると排気運転を開始する。

【0066】

図１に示すように、空調室内機３の隣には排気装置１０１が配置されている。排気装置１０１のファンロータ１３２が駆動されることによって空気流が生成される。ファンロータ１３２は、回転軸１４１を中心に回転することで、第１吸込口１２ａから室内空気をケーシング内に吸い込む。ファンロータ１３２はさらに、第２吸込口１３７からハウジング１３１内に空気を吸い込む。ファンロータ１３２の回転によって第２吸込口１３７から吸込まれた空気は、ハウジング１３１のスクロール面１３１ａの内壁に沿って流れ、吹出口１３８に導かれる。導かれた空気は、排気口１２ｂ、ホース４６、および屋外排気口４３ｃから形成される排気流路５１を通って排気される。このように、屋内の空気が排気装置１０１内に取込まれ、屋外に排出される。

【0067】

換気運転は排気装置１０１単体で実行することができるため、排気運転が実行されている間であっても、冷媒回路１０は、暖房運転又は冷房運転を実行することができる。

【0068】

（５）特徴
（５－１）
本願発明が生まれる前の従来の排気装置では、上面視において排気装置の吸込口が送風機で塞がれている場合があった。この場合、吸い込まれた空気が送風機に当たり、異音が発生する。

【0069】

ここで、送風機１３が第１吸込口１２ａから離れているほど空気の抵抗が抑制され、空気がスムーズに送風機１３に吸い込まれる。上記実施形態の排気装置１０１では、上面視において、送風機１３がケーシング１２の第２側面Ｓ２側に寄っており、第１吸込口１２ａがケーシング１２の第１側面Ｓ１側に寄っているため、送風機１３を第１吸込口１２ａから離すことができる。そのため、送風機１３が吸い込まれた空気の抵抗になることが抑制される。その結果、異音の発生を抑制することができる。

【0070】

また、排気装置１０１の上面における第１吸込口１２ａの面積を低減できるため、第１吸込口１２ａに配置するフィルタの面積を低減できる。

【0071】

（５－２）
ここでは、第１吸込口１２ａと送風機１３とは重ならない。そのため、送風機１３のハウジング１３１が吸い込まれた空気の抵抗になることがさらに抑制される。その結果、異音の発生をさらに抑制することができる。

【0072】

また、ハウジング１３１の頭頂部がケーシング１２の上面近傍まで、ハウジング１３１の高さを高くすることができる。これにより、ファンロータ１３２の直径を大きくすることができる。

【0073】

（５－３）
ここでは、上面視において、第１吸込口１２ａは、その全体が上面の中心Ｃよりも第１側面Ｓ１側に位置している。そのため、上面視において、第１吸込口１２ａと送風機１３との重なりを低減できる。

【0074】

（５－４）
ここでは、送風機１３のハウジング１３１は、ベルマウス１３９を有する。ベルマウス１３９は、第２吸込口１３７が形成されている。第２吸込口１３７は、第１吸込口１２ａからケーシング１２内に入った室内空気を吸い込む。上面視において、ベルマウス１３９は、上面の中心Ｃよりも第２側面Ｓ２側に配置されている。そのため、吸い込まれた空気をスムーズに送風機１３に送り込むことができる。

【0075】

（５－５）
ここでは、室内空気の温度調整を行う空調室内機３に隣接配置される。第１吸込口１２ａは、空調室内機３に近い側に配置される。送風機１３は、空調室内機３から遠い側に配置される。そのため、送風機１３が空調室内機３から離れていることにより、送風機１３の振動が空調室内機３に与える影響を抑制することができる。

【0076】

（６）変形例
（６－１）変形例Ａ
上記実施形態の排気装置１０１は、正面視において空調室内機３の右側に配置される。しかしながら、特にこれに限定されない。排気装置１０１は、正面において空調室内機３の左側に配置されてもよい。

【0077】

（６－２）変形例Ｂ
上記実施形態の排気装置１０１では、排気装置１０１は空調室内機３から給電され、空調運転時に排気装置１０１も起動できる。しかしながら、特にこれに限定されない。排気装置１０１は、排気装置１０１専用の電源を有してもよい。排気装置１０１は、空調室内機３の運転に関わらず、独自に操作されてもよい。この場合、排気装置１０１は、リモコン８とは別に、排気装置１０１用リモコンを備えてもよい。

【0078】

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0079】

３ 空調室内機
１２ ケーシング
１２ａ 第１吸込口
１３ 送風機
１０１ 排気装置
１３１ ハウジング
１３７ 第２吸込口
１３９ ベルマウス
Ｓ１ 第１側面
Ｓ２ 第２側面

【先行技術文献】

【特許文献】

【0080】

【文献】特許第７１３５２４１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】