(57)【要約】【課題】クロスフローファンを備えた空気調和機であって、電力効率を従来よりも向上させることができる空気調和機を得る。【解決手段】筐体と、筐体の内部に収容された熱交換器２０と、筐体の内部に収容され、周方向に複数の羽根１１ａが設けられた羽根車１１及び羽根車１１を駆動する電動機１４を有するクロスフローファン１０と、筐体の前面部の内壁から羽根車に向かって突設されたスタビライザー７と、筐体の背面部の内壁から羽根車に向かって突設されたリアガイド６とを備えた空気調和機１００であって、電動機１４のマグネット１３（回転子）が羽根車１１の外周部に設けられ、電動機１４のステーター１２（固定子）が、マグネット１３と所定の間隔を介して対向配置するように、スタビライザー７及びリアガイド６の少なくとも一方に設けられたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
該筐体の内部に収容された熱交換器と、
前記筐体の内部に収容され、周方向に複数の羽根が設けられた羽根車及び該羽根車を駆動する電動機を有するクロスフローファンと、
前記筐体の前面部の内壁から前記羽根車に向かって突設されたスタビライザーと、
前記筐体の背面部の内壁から前記羽根車に向かって突設されたリアガイドと、
を備えた空気調和機であって、
前記電動機の回転子が、前記羽根車の外周部に設けられ、
前記電動機の固定子が、前記回転子と所定の間隔を介して対向配置するように、前記スタビライザー及び前記リアガイドの少なくとも一方に設けられたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記羽根車は、回転軸方向に複数個配置され、
これら羽根車のそれぞれに、前記電動機が設けられ、
これら羽根車の回転数が個別に制御され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】
前記羽根車をその長手方向に複数並べてなり、それら複数の羽根車の間にリング状部材が設けられ、前記回転子は前記リング状部材の外周部に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記羽根車をその長手方向に少なくとも３つ以上並べてなり、前記リング状部材はそれら複数の羽根車の間の各々に設けられ、それらリング状部材の各々の外周部に前記回転子を有し、前記複数の羽根車の各々が独立して回動自在であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調調和機。
【請求項５】
前記固定子は、前記熱交換器と前記クロスフローファンとの間において、前記スタビライザーと前記熱交換器との間に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記固定子は、前記熱交換器と前記クロスフローファンとの間において、前記リアガイドと前記熱交換器との間に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記複数の羽根車は、その長手方向の両端面にそれぞれ凸部および軸受部を有し、隣接する羽根車の凸部を軸受部に挿入することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、空気調和機の室内機に関し、特にクロスフローファンを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機の中には、送風ファンとしてクロスフローファンを備えたものが提案されている。また、従来の空気調和機に用いられるクロスフローファンの中には、空気調和機の筐体からの取り外し性を向上させたクロスフローファンが提案されている。このような取り外し性の向上を図った従来のクロスフローファンとしては、例えば「１は空気調和機の室内機のケースで、両端に所定の径を有する開口部１ａ、１ｂが設けられている。２、３は開口部１ａ、１ｂに装着され、開口部１ａ、１ｂを介してケース１の両端からそれぞれ挿脱可能な一対の軸受、４はケース１内に両端を各軸受２、３で支承されて配置されるクロスフローファンで、外径がケース１の両開口部１ａ、１ｂの径より若干小に樹脂部材で形成され、両開口部１ａ、１ｂを介してケース１の端部から挿脱可能となっている。５は図３および図４に示すようにクロスフローファン４の一端側外周部に埋設され、例えばフェライト、希土類等のプラスチックマグネットで形成されるリング状マグネット、６はクロスフローファン４の外周と所定の間隔を介し、且つリング状マグネット５と対応する位置に配設されるステータで、リング状マグネット５と共にモータ部７を構成している。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３２４９３号公報（段落００１７，００１８、図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のクロスフローファン（例えば特許文献１参照）においては、羽根車（特許文献１では、羽根車をクロスフローファンと称している）を駆動するための電動機が、羽根車の一端部に設けられている。このため、従来のクロスフローファンを空気調和機の筐体に搭載した場合、筐体の幅寸法に対して、羽根車の幅寸法の割合が小さくなってしまう。また、このように羽根車の幅寸法の割合が小さくなるため、筐体の幅寸法に対して、熱交換器及び筐体内に形成された風路の幅寸法の割合も小さくなってしまう。したがって、従来のクロスフローファンを備えた空気調和機は、筐体内に形成された風路の圧力損失が増大し、空気調和機の電力効率が低下してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、クロスフローファンを備えた空気調和機であって、電力効率を従来よりも向上させることができる空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気調和機は、筐体と、筐体の内部に収容された熱交換器と、筐体の内部に収容され、周方向に複数の羽根が設けられた羽根車及び該羽根車を駆動する電動機を有するクロスフローファンと、筐体の前面部の内壁から羽根車に向かって突設されたスタビライザーと、筐体の背面部の内壁から羽根車に向かって突設されたリアガイドとを備えた空気調和機であって、電動機の回転子が、羽根車の外周部に設けられ、電動機の固定子が、回転子と所定の間隔を介して対向配置するように、スタビライザー及びリアガイドの少なくとも一方に設けられたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る空気調和機においては、羽根車を駆動する電動機は、回転子が羽根車の外周部に設けられ、固定子がスタビライザー及びリアガイドの少なくとも一方に設けられる。このため、羽根車の一端部には、電動機を設けるスペースが不要となる。これにより、空気調和機の筐体の幅寸法に対して、クロスフローファン及びの幅寸法の割合を増加させることができる。したがって、本発明に係る空気調和機は、筐体内に形成された風路の圧力損失が低減するので、空気調和機の電力効率を従来よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を示す縦断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機に搭載されたクロスフローファンの羽根車を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る空気調和機の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る各羽根車の設置方法の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機を示す縦断面模式図である。また、図２は、この空気調和機に搭載されたクロスフローファンの羽根車を示す斜視図である。これら図１及び図２を用いて、本実施の形態１に係る空気調和機１００について説明する。なお、以下では、図１の左側を空気調和機１００の前面側、図１の上側を空気調和機１００の上面側として説明する。
【００１０】
本実施の形態１に係る空気調和機１００は、筐体内に熱交換器２０及びクロスフローファン１０を備えた空気調和機である。
【００１１】
空気調和機１００の筐体は、ケーシング１、前面パネル２及び側壁板３によって構成されている。この筐体の外形は、左右方向（図１における紙面直交方向）に長い略直方体形状となっている。
【００１２】
ケーシング１は、筐体の上面部、底面部及び下面部を構成するものである。このケーシング１の上面部には、吸込口４が形成されている。この吸込口４は、ケーシング１の上面部の部材が桟状となるように開口し、形成されている。また、ケーシング１の内部には、クロスフローファン１０の羽根車１１と対向する位置からケーシング１の下端部にかけて、スクロール部５が形成されている。このスクロール部５は、前後方向の縦断面において、前面側が凹となった曲線形状となっており、筐体の長手方向（図１における紙面直交方向）に延設されている。また、このスクロール部５は、下端部に向かうにしたがって、羽根車１１との距離が徐々に広くなる形状となっている。また、ケーシング１の内部には、スクロール部５の上端部から羽根車１１に向かって（より詳しくは、羽根車１１の上方に向かって）突出したリアガイド６が設けられている。このリアガイド６は、筐体の長手方向（図１における紙面直交方向）に延設されている。
【００１３】
前面パネル２は、筐体の前面部を構成するものである。この前面パネル２は、筐体の前面側上端部から羽根車１１の前面側にかけて配設されている。また、前面パネル２の下端部には、羽根車１１に向かって突出したスタビライザー７が設けられている。このスタビライザー７は、筐体の長手方向（図１における紙面直交方向）に延設されている。つまり、このスタビライザー７とケーシング１のスクロール部５との間に形成された空間（より詳しくは、スタビライザー７とスクロール部５と後述の側壁板３で囲まれた空間）が、吹出口８となる。
【００１４】
側壁板３は、筐体の左右側面部を構成するものであり、ケーシング１の両端部と前面パネル２の両端部によって形成された開口部を覆うように設けられている。
【００１５】
なお、上述した空気調和機１００の筐体の構成例は、あくまでも一例である。例えば、前面パネル２は、筐体の上面部を構成するような形状としてもよい。そして、前面パネル２の上面部に吸込口を形成してもよい。また例えば、ケーシング１は、筐体の前面側下部を構成するような形状としてもよい。そして、ケーシング１の前面側下部を形成する部分に吹出口８を形成してもよい。このとき、ケーシング１における吹出口８の上部となる位置に、スタビライザー７を設けてもよい。
【００１６】
クロスフローファン１０は、羽根車１１、及び羽根車１１を駆動する電動機１４を備えている。
羽根車１１は、略円筒形状をしており、複数の羽根１１ａ、円板部材１５及びリング状部材１６等により構成されている。円板部材１５は羽根車１１の両端部となる部材である。これら円板部材１５の間には、所定の間隔を介してリング状部材１６が設けられている。リング状部材１６は、その外径が円板部材１５の外径とほぼ同じとなっており、中心部が開口した形状となっている。円板部材１５とリング状部材１６との間には、円板部材１５及びリング状部材１６の周方向に沿って、複数の羽根１１ａが所定のピッチで設けられている。なお、リング状部材１６が複数ある場合に、羽根１１ａは、隣接するリング状部材１６の間にも設けられる。
【００１７】
この羽根車１１は、その軸方向が筐体の長手方向（図１における紙面直交方向）となるように設けられている。より詳しくは、羽根車１１は、所定の間隔を介して、スタビライザー７とリアガイド６との間に設けられている。つまり、スタビライザー７及びリアガイド６は、クロスフローファン１０のカバー部としての機能も有している。
【００１８】
羽根車１１は、羽根車１１の中心軸を中心として回動自在となるように筐体内に設けられている。このように羽根車１１を設ける構成として、種々の構成を採用することができる。例えば、羽根車１１の両端部（円板部材１５における羽根車１１の外側となる面）に回転軸となる凸部（図示せず）を形成する。そして、側壁板３に設けられた軸受等（図示せず）によって、これら凸部を支持する。また例えば、羽根車１１の中心軸を通るように軸（図示せず）を貫通させ、この軸を側壁板３に固定する。そして、軸受等を介して、羽根車１１をこの軸に回動自在に取り付ける。
【００１９】
電動機１４は、ステーター１２（固定子）、及び回転子であるマグネット１３を備えている。
マグネット１３は、フェライトや希土類等マグネットであり、リング状部材１６の外周部に設けられている。なお、リング状部材１６が複数ある場合、全てのリング状部材１６の外周部にマグネット１３を設けてもよいし、一部のリング状部材１６の外周部にマグネット１３を設けてもよい。また、円板部材１５の外周部にマグネット１３を設けてもよい。
ステーター１２は、マグネット１３と所定の間隔を介して対向配置するように、スタビライザー７及びリアガイド６に設けられている。
【００２０】
また、空気調和機１００の筐体内には、羽根車１１の吸込口側（つまり、吸込口４と羽根車１１との間）に、熱交換器２０が設けられている。熱交換器２０は、前後方向の縦断面において略逆Ｖ時型となっており、羽根車１１を覆うように設けられている。
また、空気調和機１００の筐体内には、熱交換器２０の吸込口側に、フィルター２１が設けられている。
【００２１】
（動作説明）
続いて、空気調和機１００の動作について説明する。
ステーター１２のコイル（図示せず）に通電されると、リング状部材１６の外周部に設けられたマグネット１３と作用して羽根車１１が回転する。羽根車１１が回転すると、吸込口４から空気が吸い込まれる。この空気は、フィルター２１を通過し、空気に含まれている塵埃が除去される。フィルター２１を通過した空気は、熱交換器２０に流入し、熱交換器２０内を流通している冷媒によって加熱又は冷却される。熱交換器２０を通過した空気（加熱又は冷却された）空気は、羽根車１１に吸い込まれる。このとき、リアガイド６の上端は羽根車１１の吸込口側まで突設されているので、羽根車１１に吸い込まれた空気は、リアガイド６及びスクロール部５を沿うように流れる（吐出される）。羽根車１１から吐出された空気は、スタビライザー７とスクロール部５の間に形成された空間を通って、吹出口８から放出される。
【００２２】
以上、このように構成された空気調和機１００においては、電動機１４のマグネット１３が羽根車１１の外周部（より詳しくはリング状部材１６の外周部）に設けられている。また、電動機１４のステーター１２がマグネット１３と所定の間隔を介して対向配置するように、スタビライザー７及びリアガイド６に設けられている。そして、ステーター１２に通電することにより、羽根車１１が回転する。このため、羽根車１１の一端部には、電動機１４を設けるスペースが不要となる。したがって、空気調和機１００の筐体の幅（長手方向）寸法に対して、羽根車１１及び熱交換器２０の幅（長手方向）寸法の割合を増加させることができる。
【００２３】
本実施の形態１に係る空気調和機１００のように、空気調和機１００の筐体の幅（長手方向）に対する羽根車１１及び熱交換器２０の幅（長手方向）寸法の割合を増加させたことにより、ある一定の熱交換能力を得るために必要な風量を減少させることができる。このため、羽根車１１を駆動させるために必要な電力を減少させることができ、空気調和機１００の電力効率を向上させることができる。また、ある一定の熱交換能力を得るために必要な風量を減少させることができるので、空気調和機１００の流体騒音を低減することもできる。
【００２４】
実施の形態２．
実施の形態１では、空気調和機の筐体内に１つの羽根車１１を設けた。これに限らず、空気調和機の筐体内に複数の羽根車１１を設けてもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の要部を示す斜視図である。この図３では、以下の説明の理解を容易とするため、空気調和機１０１のケーシング１、羽根車１１及び電動機１４を示している。
【００２６】
図３に示すように、本実施の形態２に係る空気調和機１０１は、複数の羽根車１１が設けられている。なお、図３では、３つの羽根車１１を備えた例について示している。
【００２７】
これら羽根車１１は、両端部となる円板部材１５の間に複数の羽根１１ａが設けられている。また、複数の羽根１１ａは、円板部材１５の周方向に沿って、所定のピッチで設けられている。なお、実施の形態１で示したような、円板部材１５間にリング状部材１６が設けられた羽根車１１を用いても勿論よい。
【００２８】
これら羽根車１１は、その軸方向が筐体の長手方向となるように、長手方向に並べて設けられている。より詳しくは、これら羽根車１１は、所定の間隔を介して、スタビライザー７とリアガイド６との間に設けられている。各羽根車１１のそれぞれは、羽根車１１の中心軸を中心として回動自在となるように筐体内に設けられている。
【００２９】
なお、各羽根車１１を回動自在に設ける構成として、種々の構成を採用することができる。例えば、各羽根車１１の両端部（円板部材１５における羽根車１１の外側となる面）に回転軸となる凸部（図示せず）を形成する。隣接する羽根車１１間に突出したリブ等（図示せず）をケーシング１の内壁に設ける。そして、このリブや側壁板３に設けられた軸受等（図示せず）によって、これら凸部を支持する。また例えば、各羽根車１１の中心軸を通るように軸（図示せず）を貫通させ、この軸を側壁板３に固定する。そして、軸受等を介して、各羽根車１１をこの軸に回動自在に取り付ける。
【００３０】
また、各羽根車１１を回動自在に設ける構成として、例えば図４に示すような構成を採用してもよい。
図４は、本発明の実施の形態２に係る各羽根車の設置方法の一例を示す斜視図であり、羽根車の図示を省略した図である。この図４は、図３に示す３つの羽根車１１のうち、２つの羽根車１１を示している。
図４に示すように、羽根車１１の一方の端部に設けられた円板部材１５には、回転軸となる凸部１５ａが形成されている。羽根車１１の他方の端部に設けられた円板部材１５には、隣接する羽根車１１の凸部１５ａが挿入される軸受１５ｂが設けられている。また、羽根車１１の凸部１５ａが形成された側の端部と対向する側壁板３には、凸部１５ａが挿入される軸受１５ｂ（図示せず）が設けられている。羽根車１１の軸受１５ｂが設けられた側の端部と対向する側壁板３には、軸受１５ｂに挿入される凸部１５ａ（図示せず）が形成されている。軸受１５ｂに凸部１５ａを挿入することにより、各羽根車１１のそれぞれは、羽根車１１の中心軸（回転軸１５ａ）を中心として回動自在となるように、筐体内に設けられる。
【００３１】
羽根車１１のそれぞれは、一方の端部（図３の右側端部）となる円板部材１５の外周部に、電動機１４の回転子であるマグネット１３が設けられている。
また、各マグネット１３と所定の間隔を介して対向するように、複数のステーター１２がスタビライザー７及びリアガイド６に設けられている。なお、図３では、リアガイド６に設けられたステーター１２のみを図示している。
【００３２】
つまり、本実施の形態２に係る空気調和機１０１は、複数のクロスフローファン１０が筐体の長手方向に沿って設けられている。また、各クロスフローファン１０は、羽根車１１の回転数を独立して制御できるようになっている。
【００３３】
一般に、クロスフローファンを用いた空気調和機の場合、吹出口から吹き出される空気の風量は、吹出口の長手方向側の両端部（クロスフローファンの両端部）ほど少なくなる。このため、低風量で空気調和機を運転した場合、吹出口の長手方向側の両端部では、吹出口からクロスフローファンの羽根車に向かって、空気が逆流することがある。この逆流が発生すると、異音が発生したり、筐体内への着露が生じたりしてしまう。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態２に係る空気調和機１０１は、複数のクロスフローファン１０が筐体の長手方向に沿って設けられている。つまり、本実施の形態２に係る空気調和機１０１は、複数のクロスフローファン１０が吹出口８の長手方向に沿って設けられている。また、各クロスフローファン１０は、羽根車１１の回転数を独立して制御できるようになっている。このため、吹出口８の長手方向側の両端部で風量が減少することを防止でき、吹出口８から吹き出される気流の速度分布を略均一にすることができる。したがって、本実施の形態２に係る空気調和機１０１は、実施の形態１に記載の効果を有するとともに、気流制御性が向上し、低風量運転時に発生する逆流を防止できる。
【００３５】
なお、ここでは電動機１４の固定子（ステーター１２）をスタビライザー７及びリアガイド６の双方に設ける例について示したが、スタビライザー７又はリアガイド６のいずれか一方にのみ固定子を設けると共に、その他の固定子をスタビライザー７やリアガイド６以外の箇所に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  ケーシング、２  前面パネル、３  側壁板、４  吸込口、５  スクロール部、６  リアガイド、７  スタビライザー、８  吹出口、１０  クロスフローファン、１１  羽根車、１１ａ  羽根、１２  ステーター、１３  マグネット、１４  電動機、１５  円板部材、１５ａ  凸部、１５ｂ  軸受、１６  リング状部材、２０  熱交換器、２１  フィルター、１００，１０１  空気調和機。
【図１】
2011141049.tif 000003
【図２】
2011141049.tif 000004
【図３】
2011141049.tif 000005
【図４】
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