(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口とを有する本体ケースと、
前記本体ケース内に設けた空気調和手段と、
前記吸込口から吸い込まれた空気を、送風路により、前記空気調和手段を介して前記吹出口から吹き出す送風手段とからなり、
前記送風手段は、
前記送風路内に設けられたモータと、
前記モータによって回転するファンとからなり、
前記ファンは、下部から空気を吸い込むと共に、側周から吹き出す遠心ファンであり、
前記ファンは、前記モータの下方に配置され、
上面が開口した椀形状の主板部分と、
前記主板部分の下面から下方に延びた複数の羽根部分と、
複数の前記羽根部分の先端に設けられた下部開口が上部開口より小さい円筒形状のリング部分とからなり、
前記ファンの上方に、前記モータの外郭を覆うモータカバーを備え、
前記モータカバーの側周面の下端部が、前記ファンの前記主板部分と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状であり、
前記ファンの前記主板部分の上面に前記主板部分と同心円のリング状のリング状リブを備え、
前記リング状リブの外径寸法が前記モータカバーの底面より小なる寸法にし、
前記リング状リブの上端が前記主板部分の周端辺より上方に位置し、
前記主板部分の周端辺と前記リング状リブの間に溜まった水位が上昇した時は、前記リング状リブの上端を越える前に前記主板部分の周端辺から前記主板部分の外側へ排水されることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記モータカバーが略円柱形状であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記本体ケースの前記吹出口には、上下方向に伸びた複数の格子を備え、複数の前記格子の下端より下方へ一定距離を離した位置に前記モータカバーの天面を備え、前記モータカバーの天面に平面部分を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記モータカバーの底面に凹部を備え、前記凹部はその内側に前記ファンの前記リング状リブの上端の一部が挿入される位置関係で配置され、前記凹部の形状が前記リング状リブの回転に干渉しないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ファン式送風手段を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の空気調和装置の構成は、以下のようになっていた。
【０００３】
すなわち、吸込口と吹出口とを有する本体ケースと、本体ケース内に設けた空気調和手段と、送風手段とから構成している。送風手段によって、吸込口から吸い込まれた空気は、送風路により空気調和手段を介して吹出口から吹き出された。送風手段は、送風路内に設けられたモータと、前記モータによって回転するファンとからなり、ファンは下部から空気を吸い込むと共に、側周から吹き出す遠心ファンであり、モータの下方に配置され、ファンの上方にモータの外郭を覆うモータカバーを備え、モータカバーの底面は、ファンの外径寸法に比べて極めて小型の形状であり、また、モータカバーの天面は底面に比べて大型の形状であり、モータカバーは、底面から天面に向かって広がった形状で構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来例の空気調和装置では、送風時の騒音およびモータの消費電力が高いという課題がある。
【０００６】
従来の物においては、空気調和装置は、送風路の外周に沿って螺旋を描きながら送風されるが、その風路断面積はファンから吹出した後にモータカバーの底部の側周面を通過する際に、まず急拡大となり、その後吹出し口に向けて縮小する。この風路断面積に応じて送風路を流れる空気の風速が減少および増加することで圧力損失の増加や異音の発生が生じ、それに伴い消費電力や騒音値の増加という問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、空気調和装置の消費電力や騒音値の低減を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、吸込口と吹出口とを有する本体ケースと、前記本体ケース内に設けた空気調和手段と、前記吸込口から吸い込まれた空気を、送風路により、前記空気調和手段を介して前記吹出口から吹き出す送風手段とからなり、
前記送風手段は、前記送風路内に設けられたモータと、前記モータによって回転するファンとからなり、前記ファンは、下部から空気を吸い込むと共に、側周から吹き出す遠心ファンであり、前記ファンは前記モータの下方に配置され、上面が開口した椀形状の主板部分と、前記主板部分の下面から下方に延びた複数の羽根部分と、複数の前記羽根部分の先端に設けられた下部開口が上部開口より小さい円筒形状のリング部分とからなり、前記ファンの上方に、前記モータの外郭を覆うモータカバーを備え、前記モータカバーの側周面の下端部が、前記ファンの前記主板部分と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状であり、前記ファンの前記主板部分の上面に前記主板部分と同心円のリング状のリング状リブを備え、前記リング状リブの外径寸法が前記モータカバーの底面より小なる寸法にし、前記リング状リブの上端が前記主板部分の周端辺より上方に位置し、前記主板部分の周端辺と前記リング状リブの間に溜まった水位が上昇した時は、前記リング状リブの上端を越える前に前記主板部分の周端辺から前記主板部分の外側へ排水されることを特徴としたものであり、これにより消費電力や騒音値の低減を達成し、錆の発生により生じるモータの回転不良を未然に防ぐことができるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸込口と吹出口とを有する本体ケースと、前記本体ケース内に設けた空気調和手段と、前記吸込口から吸い込まれた空気を、送風路により、前記空気調和手段を介して前記吹出口から吹き出す送風手段とからなり、前記送風手段は、前記送風路内に設けられたモータと、前記モータによって回転するファンとからなり、前記ファンは、下部から空気を吸い込むと共に、側周から吹き出す遠心ファンであり、前記ファンは、前記モータの下方に配置され、上面が開口した椀形状の主板部分と、前記主板部分の下面から下方に延びた複数の羽根部分と、複数の前記羽根部分の先端に設けられた下部開口が上部開口より小さい円筒形状のリング部分とからなり、前記ファンの上方に、前記モータの外郭を覆うモータカバーを備え、前記モータカバーの側周面の下端部が、前記ファンの前記主板部分と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状であり、前記ファンの前記主板部分の上面に前記主板部分と同心円のリング状のリング状リブを備え、前記リング状リブの外径寸法が前記モータカバーの底面より小なる寸法にし、前記リング状リブの上端が前記主板部分の周端辺より上方に位置し、前記主板部分の周端辺と前記リング状リブの間に溜まった水位が上昇した時は、前記リング状リブの上端を越える前に前記主板部分の周端辺から前記主板部分の外側へ排水されることを特徴としたものである。
【００１０】
このように、モータカバーの底面が、ファンの主板部分と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状のため、ファンから吹出したモータカバーの底部の側周面を通過する際に急拡大や縮小せずに吹出口へ流れるため、風路断面積に応じて送風路を流れる空気の風速の変動が少なく、圧力損失の増加や異音の発生を抑制し、それに伴い消費電力や騒音値を低減でき、錆の発生により生じるモータの回転不良を未然に防ぐことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の空気調和装置を示す斜視図
【図２】同空気調和装置の断面図
【図３】同空気調和装置の断面図
【図４】同空気調和装置の送風手段の詳細断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の空気調和装置を示す斜視図である。図１は、本体ケースにおける背面側から見た斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１の空気調和装置を示す断面図である。図２は、本体ケースにおける右側から見たもので、主に送風手段と空気調和手段とを示した断面図である。図３は、本発明の実施の形態１の空気調和装置を示す断面図である。図３は、本体ケースにおける前面から見たもので、主に送風手段と空気調和手段とタンク部分とを示した断面図である。
【００１４】
図１、図２、および図３に示すように、空気調和装置は、本体ケース１と、この本体ケース１内に設けられた空気調和手段２と、送風手段３とを備えている。空気調和手段２と送風手段３は、吸込口４と吹出口５とを連通する送風路６内に設けられている。
【００１５】
本体ケース１は、横長の箱形状である。本体ケース１の外周面における一方側（背面側）の側面の下部には吸込口４が備えられている。本体ケース１の天面における本体ケース１の前面から見て左側には、吹出口５が備えられている。
【００１６】
空気調和手段２の１例は、加湿部７である。加湿部７は、貯水容器８と、加湿フィルター９と、タンク部分１０とを有している。
【００１７】
貯水容器８は、上面が開口した椀形状で、本体ケース１内の下部に着脱自在に設けられている。貯水容器８の本体ケース１の前面から見て左側には、加湿フィルター９が装着され、貯水容器８の本体ケース１の前面から見て右側には、タンク部分１０が装着される。タンク部分１０から供給された水が、貯水容器８内に所定の量だけ溜まる。
【００１８】
加湿フィルター９は、略角筒形状であり、上下面が開口しており、貯水容器８内に溜まった水に、下端部が浸漬するように、貯水容器８に装着されている。加湿フィルター９は、貯水容器８内に溜まった水を吸い上げ、加湿フィルター９全体が湿った状態になる。加湿フィルター９の少なくとも一部は、吸込口４に対向している。つまり、吸込口４から本体ケース１内を見ると、加湿フィルター９の少なくとも一部が見える。
【００１９】
タンク部分１０は、水を貯水できるタンク容器１１と、タンク容器１１の上部に設けられたタンク取手１２と、タンク容器１１の下部に備えた加湿部７へ水を供給するタンク給水機構１３とから形成されている。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１の空気調和装置の送風手段の詳細断面図である。図４は、本体ケースにおける右側から見た断面図である。
【００２１】
図２、図４に示すように、送風手段３は、加湿フィルター９の上方に設けられているモータ１４と、モータ１４によって回転するファン１５とから構成している。送風手段３によって、吸込口４から吸い込まれた空気は、送風路６により、空気調和手段２を介して吹出口５から吹き出される。
【００２２】
送風路６の垂直断面形状は、略Ｌ字形状である。送風路６は、まず吸込口４から水平方向に延び、加湿フィルター９へ連通している。次に加湿フィルター９から上方延び、送風手段３へ連通している。最後に、送風手段３から上方延び、吹出口５へ連通している。
【００２３】
続いて、空気調和装置における空気の流れを説明する。吸込口４と吹出口５とを連通する送風路６には、吸込口４、加湿フィルター９、送風手段３、吹出口５が順に配置されている。送風手段３によって、本体ケース１外の空気が、吸込口４から吸い込まれ、加湿フィルター９へ送風される。この加湿フィルター９の側周面を通過することによって、湿った空気となる。この湿った空気が、送風手段３を介し、吹出口５から室内へ送風される。
【００２４】
なお、空気調和手段２は、加湿部７でなくてもよく、除湿部、空気清浄部でもよい。
【００２５】
ファン１５は、主板部分１７と、羽根部分１８と、リング部分１９とから構成している。
【００２６】
主板部分１７は、上面が開口した椀形状である。羽根部分１８は、水平断面形状が、円弧形状で、主板部分１７の下面から下方に複数延びている。リング部分１９は、下部開口が上部開口より小さい円筒形状で、複数の羽根部分１８の先端に設けられている。
【００２７】
ファン１５の上方にはモータ１４の外郭を覆うモータカバー２０を備えている。モータカバー２０の底面２１はファン１５の主板部分１７と同心円でかつ主板部分１７の形状に沿った椀状の円板形状で、ファン１５と共に回転する主板部分１７に干渉しない位置関係で配置されている。
【００２８】
送風路６は、第１の送風路２２と第２の送風路２３を備えている。第１の送風路２２は、ファン１５からモータカバー２０の側周面の下端部２１ａ（底面２１の周端辺）に至る風路である。第２の送風路２３は、第１の送風路２２の下流であり、モータカバー２０の側周面の下端部２１ａから吹出口５に至る風路である。吹出口５には、複数の格子２５を備えている。ファン１５から吹出した空気は、第１の送風路２２、第２の送風路２３、吹出口５を順次通過する。
【００２９】
本実施形態における特徴は、モータカバー２０の側周面の下端部２１ａが、ファン１５の主板部分１７と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状である点である。なお、若干小なる形状としては、主板部分１７の外径寸法に対して１０％程度減じた寸法までと考える。
【００３０】
すなわち、第１の送風路２２において、本体ケース１の内壁１ａと主板部分１７の周端辺１７ａ（主板部分１７の周縁部）との距離と、同内壁１ａとモータカバー２０の側周面の下端部２１ａとの距離に著しい差がない、または風下から風上にかけて若干の広がり傾向である。これにより、第１の送風路２２の風路断面積に著しい変動が起こらないため、空気が第１の送風路２２を通過時に、風路断面積の縮小や急拡大による圧力損失の増加が起こらない。結果として、第１の送風路２２を送風時の圧力損失の増加や異音の発生を抑制することができ、消費電力や騒音値を低減できる。
【００３１】
また、モータカバー２０は、中心軸が上下方向に延びた略円柱形状である。
【００３２】
すなわち、ファン１５から吹出した空気は、螺旋を描きながら第１の送風路２２および第２の送風路２３を介して吹出口５へ向かう。ここで、モータカバー２０が略円柱形状であるため、第２の送風路２３を構成する壁面である本体ケース１の内壁１ａとモータカバー２０の側周面の距離が、風下から風上にかけて著しく変動しない。つまり、第２の送風路２３の風路断面積に著しい変動が起こらないため、空気が第２の送風路２３を通過時に風路面積の縮小や急拡大による圧力損失の増加が起こらない。これにより、第２の送風路２３内の圧力損失の増加や異音の発生を抑制することができ、消費電力や騒音値を低減できる。
【００３３】
なお、第２の送風路２３を構成する壁面である本体ケース１の内壁１ａとモータカバー２０の側周面の距離が、風下から風上にかけて徐々に広がり傾向であっても、第２の送風路２３の風路断面積に著しい変動が起こらない場合には、同様の効果を奏する。
【００３４】
また、略円柱形状とは、円柱形状に一部を切り欠いた形状も含んでいる。この切り欠いた形状とは、モータカバー２０の天面２４の角を切り落とすように、天面から下方へ延びた傾斜面３０を備えたものである。
【００３５】
すなわち、このような切り欠いた形状を有する場合にも、第２の送風路２３を構成する壁面である本体ケース１の内壁１ａとモータカバー２０の側周面の距離が、風下から風上にかけて変動しない、もしくは風下から風上にかけて徐々に広がり傾向であれば、空気が第２の送風路２３を通過時に風路面積の縮小や急拡大による圧力損失の増加が起こらない。これにより、第２の送風路２３内の圧力損失の増加や異音の発生を抑制することができ、消費電力や騒音値を低減できる。
【００３６】
なお、一般的には、例えばモータカバー２０の高さを極力低くして、モータカバー２０の天面２４を半円球もしくはタマネギ形状にすることで第２の送風路２３の中央部も風路断面積となり、風路断面積が広くなる。これにより、空気の通過時の圧力損失を低く抑えることによる騒音低減の効果が見込めると考えるが、実際の効果としては本実施の形態１記載の形状の方が騒音低減の効果がある。
【００３７】
解明されていない点もあるが、モータカバー２０の天面２４を半円球もしくはタマネギ形状にすると、第２の送風路２３の中央部が開放されているがため、螺旋による遠心力により第２の送風路２３の外周方法へ向かう空気が、圧力差によって逆方向である第２の送風路２３の中央部方法へも引かれ、気流が不安定になる現象が起こると考えられる。
【００３８】
そこで、第２の送風路２３を構成する壁面である本体ケース１の内壁１ａとモータカバー２０の側周面の距離を、風下から風上にかけて変動させない、もしくは風下から風上にかけて徐々に広がり傾向とすると、第２の送風路２３の風路面積に著しい変動が起こらないことにないため、空気が第２の送風路２３を通過時に風路面積の縮小や急拡大による圧力損失の増加が起こらない。これにより、第２の送風路２３内の圧力損失の増加や異音の発生を抑制することができ、消費電力や騒音値を低減できる。
【００３９】
また、さらにはモータカバー２０の天面２４に平面部を備えることで、モータカバー２０の側周面からモータカバー２０の上方の格子２５への空気の流れを安定させることができ、圧力損失の増加を抑えることができる。なお、１例として、天面２４の上方の一定距離とは５ｍｍ〜１５ｍｍ程度と考える。
【００４０】
また、吹出口５は、上下方向に伸びた複数の格子２５で構成されている。格子２５は、その下端がモータカバー２０の天面２４に備えた平面部から上方に一定距離離れた位置に配置されている。
【００４１】
これにより、第２の送風路２３に沿って螺旋を描きながら送風される空気は、吹出口５の複数の格子２５の間を通過して室内へ送風される。例えば、格子２５とモータカバー２０との間を近接もしくは接触している場合は、吹出口５を通過する時の断面積は、第２の送風路２３の外周壁の断面積からモータカバー２０の断面積を減じた面積からさらに格子２５の断面積を減じた面積となる。しかし、格子２５の下端からモータカバー２０の天面２４の間に一定距離を備えることで、吹出口５を通過する時の断面積は、第２の送風路２３の外周壁の断面積から格子２５の断面積を減じた面積となる。つまり、天面２４の上方のモータカバー２０の断面積に相当する面積を第２の送風路２３の一部として活用できるため、圧力損失の増加を抑えることができる。
【００４２】
また、ファン１５の主板部分１７は、上面に主板部分１７と同心円のリング形状のリング状リブ２６を備えている。リング状リブ２６は、外径寸法がモータカバー２０の底面２１より小なる寸法であり、上端辺はモータカバー２０の底面２１の下面からほぼ距離をあけずに配置されている。なお、ほぼ距離をあけずに配置されているとは、リング状リブ２６がファン１５と共に回転できる程度に底面２１と離れていればよい。
【００４３】
これにより、空気がファン１５から第１の送風路２２へ吹出される際に、その空気の一部はモータカバー２０の底面２１とファン１５の主板部分１７の間に流れ込むが、リング状リブ２６を備えることで、その空気の一部を遮蔽するため、ファン１５から第１の送風路２２へ流れる空気の気流が安定し、圧力損失の増加を抑えることができる。そのため、送風時の騒音およびモータの消費電力を低減することができる。
【００４４】
また、リング状リブ２６の上端は主板部分１７の周端辺１７ａより上方に配置されている。
【００４５】
これにより、使用者の不注意により吹出口５から水道水が侵入し、モータカバー２０の側周面を介した下端部２１ａからの滴水により、主板部分１７の上面に水道水が溜まった場合でも、リング状リブ２６を備えることで水道水を主板部分１７の周端辺１７ａとリング状リブ２６の間に溜め、主板部分１７の中央部に水道水を侵入させない。
【００４６】
また、さらに滴水が進み、その溜まった水道水の水位が上昇した時は、リング状リブ２６の上端を越える前に主板部分１７の周端辺１７ａから主板部分１７の外側へ排水されることで、主板部分１７の中央部に水道水の侵入を防ぐことができる。結果として、モータ１４とファン１５はモータ１４に備えたシャフト２７と主板部分１７の中央部に備えたシャフト穴２８で連結されているが、主板部分１７の中央部に水道水が侵入しないことで、シャフト２７の錆の発生を防ぐことができる。
【００４７】
また、モータ１４と主板部分１７が近接して配置されている場合は、モータ１４は水面より下方に位置することになるが、その場合でもモータ１４の水没することがないため、モータ１４の錆の発生を防ぐことができ、錆の発生により生じるモータの回転不良を未然に防ぐことができる。
【００４８】
また、モータカバー２０の底面２１の下面に上方向に凹む形状の凹部２９を備え、凹部２９はその内部にファン１５のリング状リブ２６の上端の一部が挿入される位置関係で配置され、凹部２９の形状がリング状リブ２６の回転に干渉しない形状で構成されている。
【００４９】
これにより、使用者の不注意により吹出口５から水道水が侵入した場合、底面２１の形状によっては、その水道水はモータカバー２０の側周面を介し、下端部２１ａから表面張力により底面２１の中央部方向へ侵入するが、その侵入は凹部２９の外周辺の立ち上がりまでとなり、結果として水道水の溜まる部位はモータカバー２０の側周面の下端部２１ａから凹部２９の外周辺の範囲に限定できる。さらにその部位から溜まった水道水が滴水した場合は、その下方に配置されたファン１５の主板部分１７の周端辺１７ａとリング状リブ２６の間に溜めることができるため、主板部分１７の中央部に水道水を侵入させない。また、さらに滴水が進むことで溜まった水道水の水位が上昇した時は、リング状リブ２６の上端を越える前に主板部分１７の周端辺１７ａから主板部分１７の外側へ排水されることで、主板部分１７の中央部に水道水の侵入を防ぐことができる。
【００５０】
結果として、主板部分１７の中央部に水道水が侵入しないことで、シャフト２７の錆の発生を防ぐことができる。また、モータ１４と主板部分１７が近接している場合はモータ１４の水没による錆の発生を防ぐことができ、錆の発生により生じるモータ１４の回転不良を未然に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明にかかる空気調和装置は、吸込口と吹出口とを有する本体ケースと、前記本体ケース内に設けた空気調和手段と、前記吸込口から吸い込まれた空気を、送風路により、前記空気調和手段を介して前記吹出口から吹き出す送風手段とからなり、前記送風手段は、前記送風路内に設けられたモータと、前記モータによって回転するファンとからなり、前記ファンは、下部から空気を吸い込むと共に、側周から吹き出す遠心ファンであり、前記ファンは、モータの下方に配置され、上面が開口した椀形状の主板部分と、前記主板部分の下面から下方に延びた複数の羽根部分と、複数の前記羽根部分の先端に設けられた下部開口が上部開口より小さい円筒形状のリング部分とからなり、前記ファンの上方に、モータの外郭を覆うモータカバーを備え、前記モータカバーの側周面の下端部が、前記ファンの前記主板部分と同心円でかつ同径もしくは若干小なる寸法の円形状であることを特徴とするものであり、圧力損失の増加や異音の発生を抑制し、それに伴い消費電力や騒音値を低減できる空気調和装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１    本体ケース
１ａ  内壁
２    空気調和手段
３    送風手段
４    吸込口
５    吹出口
６    送風路
７    加湿部
８    貯水容器
９    加湿フィルター
１０    タンク部分
１１    タンク容器
１２    タンク取手
１３    タンク給水機構
１４    モータ
１５    ファン
１７    主板部分
１７ａ  周端辺
１８    羽根部分
１９    リング部分
２０    モータカバー
２１    底面
２１ａ  下端部
２２    第１の送風路
２３    第２の送風路
２４    天面
２５    格子
２６    リング状リブ
２７    シャフト
２８    シャフト穴
２９    凹部
３０    傾斜面
【図１】
0006432034.tif 000002
【図２】
0006432034.tif 000003
【図３】
0006432034.tif 000004
【図４】
0006432034.tif 000005