JP4327680B2 - 分離形空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Description

本発明は、分離形空気調和機の室内ユニットに係り、特に底部背面に配管収納室を形成した分離形空気調和機の室内ユニットに好適なものである。

従来の分離形空気調和機の室内ユニットとしては、特開平９−２４３１０８号公報（特許文献１）に示されたものがある。この分離形空気調和機の室内ユニットは、横長の貫流ファン（送風用ファン）と冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器とを筐体（本体ケーシング）内に収納し、貫流ファンから下方前方に通風路を形成するように円弧状に拡大して延びる背面ケーシング（充填ケーシング）を設け、背面ケーシングの底部に左右に延び且つ背面側に開口する配管収納室を形成し、熱交換器に接続され配管収納室内の一側から途中まで延びる補助用冷媒管（補助パイプ）を設けることにより構成されている。

特開平９−２４３１０８号公報

消費電力の低減（空調性能の向上）、省資源化（小型化）が強く要求される時世に対応して、近年、空気調和機の風量を増加させるために、貫流ファンおよびその通風路を形成するケーシングが次第に大きくなり、室内ユニットの厚み寸法が次第に大きくなって居住者に圧迫感をもたらすことが心配されるようになってきている。これを抑えるために、室内ユニットの構造配置に無駄を無くして積載効率をアップすることがこれまで以上に重要な課題となりつつある。

しかしながら、特許文献１の室内ユニットにおいては、配管収納室の深さに関しての構造に言及されておらず、特に、室内ユニットの補助用冷媒管から室外に導出させる冷媒用接続管の曲げ領域部に対する配管収納室の深さについて記載されておらず、室内ユニットの積載効率を十分に考慮したものとは言えなかった。

一般的な室内ユニットでは、特許文献１にも示されているように、熱交換器に接続される冷媒出入り用の補助用冷媒管の長さは室内ユニットの横幅寸法より短く、配管収納室の一側から途中まで補助用冷媒管が延びて設置されている。据付時に、この補助用冷媒管からさらに冷媒配管を横引きして外部に導出する場合には、手作業で曲げ部を作った接続用冷媒管を補助用冷媒管の先端に接続して断熱部材を巻いた後に、配管収納室に押し付けなじませて収納することが行なわれている。

しかし、接続用冷媒管は２本の冷媒管（行きと戻りの冷媒管）が１本の断熱材中に収納されたペア管でその曲げ剛性が大きいため、人手作業による曲げ作業やなじませ作業で配管収納室に確実に収納することが難しいという問題があった。また、接続用冷媒管が配管収納室に完全に収納されていない場合には、断熱材の反発力によって室内ユニットが壁面に平行に据付けできないという問題が生じていた。そこで、一般的な室内ユニットでは、配管収納室の接続用冷媒管側の深さに合わせて、配管収納室の全体の深さを決定していた。

しかるに、補助用冷媒管は、室内ユニットの製作時に、専用機により曲げ成形されて配管収納室内に収納されるものであるため、配管収納室の補助用冷媒管側の深さは接続用冷媒管の曲げ部側の深さに比べて少なくてよいものであった。それにもかかわらず、一般的な室内ユニットでは、貫流ファンの背面ケーシングは、配管収納室の全体の深さを配管収納室の接続用冷媒管側の深さに合わせていたため、室内ユニットが大型化したり、吐出通風路が全体に狭いものとなって風量低減や騒音上昇を招いたりしていた。

本発明の目的は、小形化を図りつつ据付作業性の向上および空調性能の向上を図ることができる分離形空気調和機の室内ユニットを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、横長の貫流ファンと冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器とを筐体内に収納し、前記貫流ファンから下方前方に吐出通風路を形成するように上部巻き始点から下部巻き終点に至る円弧状に拡大して延びる背面ケーシングを設け、前記背面ケーシングの底部に左右に延び且つ背面側に開口する配管収納室を形成し、前記熱交換器に接続され前記配管収納室内の一側から途中まで延びる補助用冷媒管を備えた分離形空気調和機の室内ユニットにおいて、前記補助用冷媒管が収納された部分より先端側の部分であって据付時に接続用冷媒管の曲げ部が収納される前記配管収納室の部分に前記補助用冷媒管が収納された部分よりも前記吐出通風路側に窪ませた収納室拡大部を形成し、前記収納拡大室を形成する背面ケーシングの部分を前記上部巻き始点から前記下部巻き終点に至る連続的な円弧で構成したものである。

係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
（１）前記収納室拡大部の窪む深さを左右方向に一直線状に傾斜して変化するように形成したこと。

本発明の分離形空気調和機の室内ユニットによれば、室内ユニットの外形を大きくすることなく、据付時における接続用冷媒管の配管収納室への収納作業を容易に且つ確実に行なうことができると共に、補助用冷媒管側の貫流ファンの吐出通風路を広くして、風量増加による省電力化及び風速低下による騒音低減を図ることができ、しかも、吐出通風路における円滑な室内空気の流れを確保して騒音を抑制することができる。

また、本発明の好ましい構成によれば、収納室拡大部の窪む深さを左右方向に一直線状に傾斜して変化するように形成しているので、吐出通風路の左右方向における風速分布を円滑に変化させることができ、騒音を抑制することができる。

以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。

まず、本発明の第１実施例の分離形空気調和機の室内ユニットを図１から図４を用いて説明する。図１は本実施例の室内ユニットを示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の背面斜視図、図４は図２のＣ−Ｃ断面図である。なお、図２中の破線は図１のＢ−Ｂ断面（図３のＤ−Ｄ断面）部分を示す。

分離形空気調和機の室内ユニット５０は、横長の貫流ファン６と冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器５とを筐体３内に収納して構成されている。

筐体３には、図１に示すように、室内空気の吸込口１と吐出口２とが上下に設けられている。吸込口１は筐体３の前面に形成されている。吐出口２は筐体３の下部に形成され、風向板４が備えられている。筐体３の左右両端部には、通風に有効とならない閉鎖面３ａ、３ｂが設けられている。右閉鎖面３ａは、熱交換器５の一側にある冷媒パイプ５ａのリターン部、熱交換器５の一側に接続された補助用冷媒管１２、ファン用モータ１１および制御機器などが収納される部屋の通風を防止するためのものである。左閉鎖面３ｂは熱交換器５の一側にある冷媒パイプ５ａのリターン部の通風を防止するためのものである。右閉鎖面３ａは左閉鎖面３ｂより横幅が大となっている。

筐体３の内部には、図２に示すように、熱交換器５及び貫流ファン６が前後に並置されている。熱交換器５及び貫流ファン６は、吸込口１の横幅とほぼ同じ横幅を有している。

熱交換器５は、吸込口１の後方で貫流ファン６の吸込側に配置されている。熱交換器５は、多数並置されたフィン５ｂに冷媒パイプ５ａが貫通して構成されるプレートフィンチューブ型熱交換器である。なお、図２では熱交換器５の中央部分の冷媒パイプ５ａを省略して示してあるが、冷媒パイプ５ａは熱交換器５の全体にわたって設けられている。

貫流ファン６は、筐体３内の高さ方向のほぼ中央に位置して、熱交換器５の後方に配置されている。貫流ファン６は、横長円筒形状をしており、左右方向に水平に延び、回転可能に支持されている。貫流ファン６は、背面ケーシング７と前ケーシング８との間に配置されて、前方及び上方から室内空気を吸込み、下方へ吐出するように構成されている。

背面ケーシング７は、筐体３の背面部を構成すると共に、貫流ファン６の吐出通風路を形成するケーシングを構成している。背面ケーシング７は、貫流ファン６に対して、最も近接する上部巻き始点７ｓから円弧状に拡大して延びて下部巻き終点７ｅに至る上部巻き始点７ｓを有している。上部巻き始点７ｓは貫流ファン６の背面側ノーズを構成するものであり、下部巻き終点７ｅは筐体３の前カバーとして分離される分離点２ａでもある。

背面吐出ケーシング部７ａは、貫流ファン６の周囲約１２０度にわたり貫流ファン６からの距離を貫流ファン６の回転方向に次第に遠ざけた弓状ふくらみを有しており、吐出口２に連続している。背面吐出ケーシング部７ａは通風損失を少なくするためにできるだけ大きく設計され、その背面側頂部は室内ユニットのほぼ最後方に位置して、露処理部材７ｃ等を付加することにより、室内ユニットの厚み寸法を決定させている。

前ケーシング８は、貫流ファン６の前面側ノーズを構成すると共に、貫流ファン６の吐出通風路を形成するケーシングを構成している。前ケーシング８は、背面吐出ケーシング部７ａと共に吐出通風路を形成しており、吐出口２に連続している。前ケーシング８は貫流ファン６の露受け皿としての機能を有するように形成されている。

貫流ファン６が矢印２１（図２参照）に示すように回転されると、室内空気は白抜き矢印２２に示すように吸込口１を通して筐体３内に吸込まれ、熱交換器５を通って貫流ファン６に吸込まれ、矢印２３に示すように吐出通風路を通って吐出口２から室内に吹出される。

また、背面ケーシング７の底部には左右に延び且つ背面側に開口する配管収納室９が形成されている。配管収納室９は、貫流ファン６の横幅より長く設けられ、筐体３の横幅全体にわたって形成されている。配管収納室９には、排水用のドレンホース１０やケーブル(図示せず)とともに補助用冷媒管１２が収納されている。

補助用冷媒管１２は、室内ユニット５０の製作時に、専用機により所定の形状に曲げ成形され、配管収納室９内に収納された状態で熱交換器５の一側（図１で右側）に接続されて出荷される。補助用冷媒管１２は、その長さが室内ユニットの横幅寸法より短く、配管収納室９内に一側から途中まで延びるように収納されている。

室内ユニット５０の据付時に、補助用冷媒管１２からさらに冷媒配管を横引きして外部に導出する場合には、図３中に２点鎖線で示すように、別途用意されて室外に導出するための接続用冷媒管１３が接続される。接続用冷媒管１３は、建物の壁などに設けられた穴を貫通して設置され、室外ユニット（図示せず）側の冷媒管に接続されることにより、密閉冷凍サイクルが構成される。

補助用冷媒管１２が収納された部分より先端側の部分であって据付時に接続用冷媒管１３が収納される配管収納室９の部分に吐出通風路側に窪ませた収納室拡大部１５が形成されている。この収納室拡大部１５は、背面吐出ケーシング部７ａが左右方向に段差１６を設けることによって形成されており、図２の破線に示すように、収納室拡大部１５の配管収納室９の深さＨａａを他分の部分の深さＨａｂよりも大きくしてある。換言すれば、補助用冷媒管１２が部品として機械加工により所定の形状に仕上げられて収納室拡大部１５の曲げ部深さＨａａと同じ寸法を必要としないことに着目し、配管収納室９の深さＨａｂを浅くし、その分、図２に示す実践の位置まで背面吐出ケーシング部７ａを大きくしてある。また、収納室拡大部１５は、背面ケーシング７の上部巻き始点７ｓから下部巻き終点７ｅに至る連続的な円弧で形成されている。

接続用冷媒管１３は、図３に示すように、配管収納室９内における横引き終了部から後方の壁などの穴に向かって９０度曲げられている。この接続用冷媒管１３は、据付け作業者により、補助用冷媒管１２との連結前にほぼ９０度に曲げられた曲げ部１３ａが形成され、連結後に仕上げの修正が行なわれた後、配管収納室９によくなじませて収納される。曲げ部１３ａは配管収納室９の収納室拡大部１５における部分に収納される。なお、補助用冷媒管１２と接続用冷媒管１３と連結部分には断熱部材１７が巻かれる。

かかる構成によれば、出荷時の補助用冷媒管１２の処理と据付作業により配管収納室９としての必要空間が横幅方向に異なるのを利用して、上記のように、軸方向全体に無駄のない必要最小限の深さ寸法Ｈａａ，Ｈａｂを確保してあるので、導出のための冷媒管曲げ作業および収納まとめ作業が容易に行なえる効果がある。

また、補助用冷媒管１２側において、吐出通風路の流速のほぼ最大領域である背面吐出ケーシング部７ａの中間部で貫流ファン６と背面吐出ケーシング部７ａ面との距離を大にしているので、この部分における流速が低くなり、これに伴ってその上流側の貫流ファン６の流出区域（一般に約１/４周の幅）がほぼ比例して広がり、翼部６ａの通過流速が低くなることにより、送風騒音を低減できる。また、流速が低下することにより背面吐出ケーシング部７ａおよび翼６ａ間の流通損失が少なくなり、回転数が同一でも風量を増加できる。よって、冷凍能力の向上あるいは、ユニットのコンパクト化に貢献させることもできる。

本実施例の分離形空気調和機の室内ユニット５０によれば、補助用冷媒管１２が収納された部分より先端側の部分であって据付時に接続用冷媒管１３が収納される配管収納室９の部分に吐出通風路側に窪ませた収納室拡大部１５を形成しているので、室内ユニット５０の外形を大きくすることなく、据付時における接続用冷媒管１３の配管収納室９への収納作業を容易に且つ確実に行なうことができると共に、補助用冷媒管１２側の貫流ファン６の吐出通風路を広くして、風量増加による省電力化及び風速低下による騒音低減を図ることができる。

また、本実施例によれば、収納室拡大部１５背面ケーシング７の上部巻き始点７ｓから下部巻き終点７ｅに至る連続的な円弧で収納室拡大部１５を形成しているので、吐出通風路における円滑な室内空気の流れを確保して騒音を抑制することができる。

なお、本実施例では、背面吐出ケーシング部７ａの上部巻き始点８ｓおよび下部巻き終点８ｅをファン６の横幅方向に同一線上なものとにして、設計と型の製作を容易にするほか吐出口周りを矩形状に維持して風向板の設計や意匠性の向上をはかっている。しかし、ファン性能に重点をおく場合には、上部巻き始点８ｓあるいは下部巻き終点８ｅの位置を、ファン方向あるいはスクロールの延長方向あるいは回転方向に少しずれた位置であってもよい。

また、本実施例によれば、背面吐出ケーシング部７ａの左右方向の途中に段差部１６を介して収納室拡大部１５を形成しているので、設計と型の製作を容易にできる。

なお、段差部１６を設ける代わりに、収納室拡大部１５収納室拡大部の窪む深さを左右方向に一直線状に傾斜して変化するように形成してもよい。この場合には、段差部１６を設けたものと比較して、吐出通風路の左右方向における風速分布を円滑に変化させることができ、騒音を抑制することができる。

次に、本発明の第２実施例について図５を用いて説明する。図５は本発明の第２実施例の分離形空気調和機の室内ユニットの要部断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する位置の断面図である。この第２実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。

この第２実施例では、収納室拡大部１５背面ケーシング７の上部巻き始点７ｓから下部巻き終点７ｅの間に部分的に窪む収納室拡大部１５を形成したものである。具体的には、図５の破線（図１のＢ−Ｂ断面に相当する位置）で示す収納室拡大部１５のように、曲げ部１３ａに相当する領域のみを前方（吐出通風路側）にわずかに変形させたものである。

この第２実施例によれば、巻始点８ｓから途中までと、巻終点８ｅ近傍は変更を必要とせず、また、軸方向に関しても、曲げ加工のためにスペースを多く必要とする分の収納室深さ増ΔＨを、ここで吸収できるので、スクロール７ａの大きさは収納室拡大部１５を除き軸方向全体で大きくできる利点があるため騒音を低減できるほか、補助用冷媒管１２の接続側の吸い込み風量をアップできる。また、据付作業が容易になるばかりか、設計に関しても部分的変更であるので容易に実施できるものである。

なお、収納室拡大部１５は、図においては内面側にわずかにふくらむ形態にしてあるが、直線スライス状であっても同様な効果が得られる。

本発明の第１実施例の分離形空気調和機の室内ユニットの斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１の背面斜視図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第２実施例の分離形空気調和機の室内ユニットの要部断面図である。

符号の説明

１…吸込口、２…吐出口、３…筐体、３ａ、３ｂ…閉鎖面、４…風向板、５…熱交換器、６…貫流ファン、７…背面ケーシング、７ａ…背面吐出ケーシング部、７ｓ…上部巻き始点、７ｅ…下部巻き終点、８…前ケーシング、９…配管収納室、１０…ドレンホース、１１…ファン用モータ、１２…補助用冷媒管、１３…接続用冷媒管、１３ａ…曲げ部、１５…収納室拡大部、１６…段差、１７…断熱部材、５０…室内ユニット。

Claims (2)

1. 横長の貫流ファンと冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器とを筐体内に収納し、
   前記貫流ファンから下方前方に吐出通風路を形成するように上部巻き始点から下部巻き終点に至る円弧状に拡大して延びる背面ケーシングを設け、
   前記背面ケーシングの底部に左右に延び且つ背面側に開口する配管収納室を形成し、
   前記熱交換器に接続され前記配管収納室内の一側から途中まで延びる補助用冷媒管を備えた分離形空気調和機の室内ユニットにおいて、
   前記補助用冷媒管が収納された部分より先端側の部分であって据付時に接続用冷媒管の曲げ部が収納される前記配管収納室の部分に前記補助用冷媒管が収納された部分よりも前記吐出通風路側に窪ませた収納室拡大部を形成し、
   前記収納拡大室を形成する背面ケーシングの部分を前記上部巻き始点から前記下部巻き終点に至る連続的な円弧で構成した
   ことを特徴とする分離形空気調和機の室内ユニット。
2. 請求項１に記載された分離形空気調和機の室内ユニットにおいて、前記収納室拡大部の窪む深さを左右方向に一直線状に傾斜して変化するように形成したことを特徴とする分離形空気調和機の室内ユニット。

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