(57)【要約】【課題】熱交換器の劣化が少なく、健康に留意して人に優しいエアコン室内ユニットを提供する。【解決手段】箱体１１の開口部１２から内部に吸い込まれる室内空気を熱交換器１３によって熱交換し、開口部１２から外部に熱交換済みの空気を吐出させるエアコン室内ユニット１０であって、箱体１１の内部には、熱交換器１３を一方の主面が箱体１１の壁面に対向するようにして有し、他方の主面と対向するようにしてクロスファン１４を有すると共に、クロスファン１４と対向する箱体１１の壁面に開口部１２を有し、クロスファン１４が回転することで、開口部１２から箱体１１の内部に吸い込まれて熱交換器１３に送り込まれる空気の吸込流と、熱交換器１３によって熱交換されて開口部１２から吐出される空気の吐出流を発生させ、吸込流と吐出流を交差させて空気流れを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体の開口部から該箱体の内部に吸い込まれる室内空気を熱交換器によって熱交換し、前記箱体の前記開口部から該箱体の外部に熱交換済みの空気を吐出させるエアコン室内ユニットであって、
前記箱体の内部には、前記熱交換器を該熱交換器の一方の主面が前記箱体の壁面に対向するようにして有し、前記熱交換器の他方の主面と対向するようにして長軸ドラム型回転式のクロスファンを有すると共に、該クロスファンと対向する前記箱体の壁面に前記開口部を有し、前記クロスファンが回転することで、前記開口部から前記箱体の内部に吸い込まれて前記熱交換器に送り込まれる空気の吸込流と、前記熱交換器によって熱交換されて前記開口部から吐出される空気の吐出流を発生させ、前記吸込流と前記吐出流を交差させて空気流れを抑制することを特徴とするエアコン室内ユニット。
【請求項２】
請求項１記載のエアコン室内ユニットにおいて、前記熱交換器の一方の主面が対向する前記箱体の壁面に前記開口部の開口面積より小さく、該開口面積を自在に変更できる補助開口部を有することを特徴とするエアコン室内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用又は業務用として用いられるエアーコンディショナ（エアコン）の室内ユニットに関し、より詳細には、室内に設置され室内空気を循環させて室内を冷気又は暖気にするためのエアコン室内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、従来、家庭用や業務用として用いられるエアコンの室内に設置されるエアコン室内ユニット５０には、箱体５１の壁面に、室内空気を箱体５１の内部に吸込むための吸込用開口部５２と、箱体５１の内部に吸い込んだ空気を室内に吐出すための吐出用開口部５３の２つの開口部が設けられている。そして、吸込用開口部５２から吸い込まれた室内空気は、箱体５１の内部に組み込まれている熱交換器５４で熱交換され、更に、箱体５１の内部に組み込まれているクロスファン５５で室内に吐出される。この吸込用開口部５２は、熱交換器５４の他方の主面と対向して設けられているクロスファン５５が回転することで、吸い込まれる室内空気が一方方向に流れて熱交換器５４の一方の主面に直接ぶつかるように熱交換器５４の一方の主面と対向する箱体５１の壁面に設けられている。また、吐出用開口部５３は、熱交換器５４を通過し、熱交換された室内空気をクロスファン５５が回転することで室内に吐出させるためにクロスファン５５と対向する箱体５１の壁面に設けられている。通常、吸込用開口部５２と吐出用開口部５３は箱体５１の同一壁面を上下を２分するようにして設けられている。そして、従来のエアコン室内ユニット５０は、室内空気を吸込用開口部５２から強制的に吸い込んで熱交換させ、吐出用開口部５３から強制的に室内に吐出させる空気を一方方向に流す強制循環方式が用いられている。
【０００３】
また、従来のエアコン室内ユニットには、空気を一方方向に流す強制循環方式の吸込用開口部の面積と吐出用開口部の面積の比を１以下になるようにして、クロスファンの風量を増加させても回転の際に発生する騒音を低減できるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。更に、従来のエアコン室内ユニットには、吸込用開口部と吐出用開口部のみを設け、熱交換器を室外に設け、室内における室内ユニットの占有スペースを小さくし、空気を一方方向に流す強制循環方式のものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８２８８４号公報
【特許文献２】特開２０００−９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したような従来のエアコン室内ユニットは、次のような問題がある。
（１）吸込用開口部には、室内空気を強制的に吸い込んで一定方向に流して熱交換器で熱交換するのに空気中の埃等の浮遊物を取り除いて熱交換器を保護のためにフィルターが取り付けてある。しかし、油煙等のような微粒子物体は、フィルターを通過し、しかも一定方向に大量の空気が流れるので、熱交換器に付着する。従って、熱交換器は、時間と共に熱交換の能力低下を引き起こしている。
（２）室内空気を吸込用開口部から強制的に吸い込んで、吐出用開口部から強制的に吐出させる空気を一方方向に流す強制循環方式は、強い風が吐出用開口部から吐出されるので、直接人体の皮膚に当たると不快感を感じる。
（３）空気を一方方向に流す強制循環方式は、空気中の水分が熱交換器に付着する割合が高くなるので、循環する空気の乾燥が激しく室内湿度の低下をきたしている。
（４）空気を一方方向に流す強制循環方式は、室内でも空気を激しくかき混ぜるので、小さなゴミやダニ等の浮遊を引き起こし、人が吸引することによる健康上の問題が懸念される。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、熱交換器の劣化が少なく、健康に留意して人に優しいエアコン室内ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るエアコン室内ユニットは、箱体の開口部から箱体の内部に吸い込まれる室内空気を熱交換器によって熱交換し、箱体の開口部から箱体の外部に熱交換済みの空気を吐出させるエアコン室内ユニットであって、箱体の内部には、熱交換器を該熱交換器の一方の主面が箱体の壁面に対向するようにして有し、熱交換器の他方の主面と対向するようにして長軸ドラム型回転式のクロスファンを有すると共に、クロスファンと対向する箱体の壁面に開口部を有し、クロスファンが回転することで、開口部から箱体の内部に吸い込まれて熱交換器に送り込まれる空気の吸込流と、熱交換器によって熱交換されて開口部から吐出される空気の吐出流を発生させ、吸込流と吐出流を交差させて空気流れを抑制する。
【０００６】
ここで、エアコン室内ユニットは、熱交換器の一方の主面が対向する箱体の壁面に開口部の開口面積より小さく、開口面積を自在に変更できる補助開口部を有するのがよい。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及びこれに従属する請求項２記載のエアコン室内ユニットは、箱体の開口部から吸い込まれる室内空気を熱交換器で熱交換し、同じ開口部から外部に吐出させるエアコン室内ユニットであって、箱体の内部には、熱交換器の一方の主面が箱体の壁面に対向するようにして熱交換器を有し、熱交換器の他方の主面と対向するようにしてクロスファンを有すると共に、クロスファンと対向する箱体の壁面に開口部を有し、クロスファンが回転することで、開口部から箱体の内部に吸い込まれて熱交換器に送り込まれる空気の吸込流と、熱交換器によって熱交換されて開口部から吐出される空気の吐出流を発生させ、吸込流と吐出流を交差させて空気流れを抑制するので、室内空気は一定方向の流れを作らず緩やかな風の流れで熱交換が行われ、油煙等の微粒子物体の熱交換器への付着が少なく、熱交換の能力低下を防止することができる。また、空気の吐出流は、流れが緩やかなので、直接人体に当たるような不快感の発生を防止することができる。更に、流れの緩やかな空気の吐出流は、室内の小さなゴミやダニ等の浮遊発生を防ぎ、人が吸引するのを少なくして健康問題の発生を防止することができる。更に、空気の吸込流は、一定方向の流れを作らず緩やかな風の流れで熱交換を行わせることができるので、室内水分の除湿を防止して、室内空気の乾燥化を防止することができる。
【０００８】
特に、請求項２記載のエアコン室内ユニットは、熱交換器の一方の主面が対向する箱体の壁面に開口部の開口面積より小さく、開口面積を自在に変更できる補助開口部を有するので、補助開口部を好みの開口面積にすることで開口部から好みの吐出流を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した場合の最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るエアコン室内ユニットの説明図、図２は同エアコン室内ユニットの変形例の説明図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るエアコン室内ユニット１０は、前方から見て横方向に長い略長方形状の樹脂材等からなる箱体１１で覆うようにして形成されている。このエアコン室内ユニット１０には、室内の壁に取り付ける壁掛け型、室内の床に設置する床置き型、天井に吊り下げる天吊り型、天井の中に埋め込む天埋め型、自動車内に取り付けるカーエアコン等があり、通常、箱体１１の前方側には、室内空気の出し入れのための開口部１２が設けられている。この開口部１２から箱体１１の内部に吸い込まれる室内空気は、室外に設けられるエアコン室外ユニット（図示せず）と直結しているエアコン室内ユニット１０の箱体１１内の熱交換器１３、例えば、クロスフィン熱交換器等のチューブ方式のコイルに液化させた冷媒を循環させ、この冷媒の蒸発熱に室内空気を晒すことで、暖気空気から冷気空気に、あるいは、冷気空気から暖気空気に熱交換し、再び、熱交換済みの空気を開口部１２から吐出して室内に戻している。一方、室内空気の熱交換を行ったガス化した冷媒は、エアコン室外ユニットに戻され、送風機で冷房運転時には温風として、暖房運転時には冷風として室外に放熱された後、圧縮機で高温高圧に圧縮され、更に凝縮機を通過させて液化し、エアコン室内ユニット１０の箱体１１内の熱交換器１３に戻している。
【００１１】
このエアコン室内ユニット１０の箱体１１の内部には、熱交換器１３が箱体１１の室内側及び／又は天井側の内部壁面に熱交換器１３の一方の主面を対向させるようにして設けられている。また、この箱体１１の内部には、熱交換器１３の他方の主面と対向させるようにして長軸円柱状のドラム型回転式のクロスファン１４が設けられている。このクロスファン１４は、モーターにより長軸を回転させることでドラムが回転（図１では反時計方向であるが、時計方向でも良い）し、ドラムの内側に水車形状に設けられている羽根で送風ができるようにしている。そして、このクロスファン１４と対向する箱体１１の前方及び／又は下方の室内側の壁面には、開口部１２が設けられている。この開口部１２には、集塵用のフィルターや、風向を調整するするためのガイド羽根等の有無を問うものではないが、クロスファン１４に人の指等の進入を防止するための、例えば、網目状仕切り板や、スリット状仕切り板等を設けてもよい。
【００１２】
このエアコン室内ユニット１０は、箱体１１内のクロスファン１４が回転することで、室内空気が開口部１２から箱体１１内部に吸い込まれて熱交換器１３に送り込まれる空気の吸込流を発生させると同時に、熱交換器１３によって熱交換された熱交換済み空気を開口部１２から室内に吐出させる空気の吐出流を発生させている。この吸込流と吐出流は、箱体１１の開口部１２から箱体１１の内部で互いに交差してぶつかり合いながら空気流れを抑制している。室内空気は、吸込流と吐出流によって熱交換が繰り返されるので、空気の一方方向の流れを発生させずに室内の温度を最適にすることができる。また、このエアコン室内ユニット１０は、従来の室内空気が一方方向の流れとなる強制循環方式に比べて構造が簡単でありながら、同等の熱交換が可能であり、特に、冷房時においては、熱交換器１３への着霜量を少なくすることができる。
【００１３】
図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る変形例のエアコン室内ユニット１０ａは、エアコン室内ユニット１０と同様に、箱体１１ａの内部に熱交換器１３が箱体１１ａの室内側及び／又は天井側の内部壁面に熱交換器１３の一方の主面を対向させるようにして設けられている。また、この箱体１１ａの内部には、熱交換器１３の他方の主面と対向させるようにして長軸円柱状のドラム型回転式のクロスファン１４が設けられている。このクロスファン１４は、モーターにより長軸を回転させることでドラムが回転（図２では反時計方向であるが、時計方向でも良い）し、ドラムの内側に水車形状に設けられている羽根で送風ができるようにしている。このエアコン室内ユニット１０ａの箱体１１ａの内部には、クロスファン１４と対向する箱体１１ａの前方及び／又は下方の室内側の壁面に開口部１２が設けられている。そして、更に、このエアコン室内ユニット１０ａの箱体１１ａには、熱交換器１３の一方の主面と対向する箱体１１ａの室内側及び／又は天井側の壁面に、開口部１２の開口面積より小さく、しかも、この開口面積を自在に変更できる補助開口部１５が設けられているのがよい。この補助開口部１５は、クロスファン１４が回転することで室内空気の吸込量を増加させることで開口部１２から室内に吐出させる吐出流を人の好みに合わせて若干強くさせることができるが、補助開口部１５の開口面積が開口部１２より小さいので空気の一方方向の流れを発生させることなく室内の温度を最適にすることができる。
【実施例】
【００１４】
本発明者は、縦３６５ｃｍ、横２８０ｃｍ、高さ２３７ｃｍの木造モルタル室内で、壁掛け型の箱体に１つの開口部を有する実施例のエアコン室内ユニットを用いて、冷房による室内湿度の変化と、暖房による室内湿度の変化をそれぞれ測定した。併せて、開口部から１００ｃｍ離れた部分での風が肌に感じる状態の程度を感覚的に体感した。この実験に用いたエアコンの能力は、電源が１００Ｖ、６０Ｈｚ、圧縮出力が０．７０Ｋｗ、定格能力が冷房時で２．２Ｋｗ、暖房時で３．４Ｋｗ、運転電流（定格値）が冷房時で９．８Ａ、暖房時で１１．１Ａ、冷媒がＲ２２であった。なお、本発明者は、比較例として、従来方式の室内空気を箱体内に取り入れるための吸込用開口部と、熱交換した空気を室内に吐出するための吐出用開口部の２つの開口部を有するエアコン室内ユニットを用いて、実施例と同様のエアコン能力のもとで実施例と同様の実験を行った。測定結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１に示すように、冷房において、実施例では、室内温度が冷却したにもかかわらず室内湿度の変化が殆ど無いことが確認された。これに反して、従来方式である比較例では、室内温度の冷却と共に、室内湿度が大きく低下することが確認された。同様に暖房においても、実施例では、室内温度が上昇したにもかかわらず室内湿度の変化が殆ど無く、比較例では、室内温度の上昇と共に、大きな室内湿度の低下が確認された。また、冷房及び暖房時の両方において、実施例では、開口部からの風の体感状態は良好であったのに対して、比較例では、強い風を受け不快感を感じることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明のエアコン室内ユニットは、家庭用や、業務用や、自動車用等に広く用いることができ、特に、室内空気を人に優しく循環させて、人の肌に不快感をもたらすようなことのない場所での使用に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエアコン室内ユニットの説明図である。
【図２】同エアコン室内ユニットの変形例の説明図である。
【図３】従来のエアコン室内ユニットの説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０、１０ａ：エアコン室内ユニット、１１、１１ａ：箱体、１２：開口部、１３：熱交換器、１４：クロスファン、１５：補助開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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