CN105509145B - 顶棚嵌入式空调机 - Google Patents

Abstract

本发明通过抑制在涡轮风扇与热交换器之间形成的空间产生的旋流，以及抑制空气的滞留，提供热交换效率更高的顶棚嵌入式空调机。在钟形罩(7)的背面侧设置有整流板(74)。利用整流板（74）将由于从涡轮风扇（5）吹出的空气的一部分沿着钟形罩(7)的背面向与涡轮风扇(5)的旋转方向相同的方向回旋而产生的旋流遮挡，强制地向热交换器（6）引导。

Description

顶棚嵌入式空调机

相关申请的交叉参考

本申请基于2014年10月10日向日本特许厅提交的日本专利申请2014-209324号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及顶棚嵌入式空调机。更具体而言，本发明涉及抑制伴随涡轮风扇的旋转而在钟形罩的背面产生的旋流的顶棚嵌入式空调机。

背景技术

顶棚嵌入式空调机具有在内部具备热交换器及送风机（涡轮风扇）的机壳主体。机壳主体埋设在顶棚底板与顶棚镶板之间形成的空间。在机壳主体的下表面，安装有扁平的四边形形状的装饰面板，其中设置有空气吸入口及空气吹出口。

日本特开2012-2165号公报所示的结构中，机壳主体是长方体形状。在机壳主体的中央配置有涡轮风扇。以包围涡轮风扇的外周的方式配置热交换器。在空气吸入口与涡轮风扇之间设置有钟形罩。钟形罩将从空气吸入口向机壳主体内取入的空气向涡轮风扇的内侧引导。

涡轮风扇具有主板、罩盖以及多片叶片。主板在中心具有固定旋转轴的轮毂。罩盖相对于同主板，在旋转轴的轴线方向上相对而配置。多片叶片配置在主板与罩盖之间。在罩盖的中央设置有用于将钟形罩的一部分***到涡轮风扇内侧的开口部。

钟形罩具有基部和吸入引导部。基部配合空气吸入口的形状形成为四边形形状。吸入引导部从基部的中心向涡轮风扇的内侧形成为喇叭状。通过驱动涡轮风扇，从而将空气从空气吸入口通过钟形罩向涡轮风扇的内侧吸入(参照日本特开2012-2165号公报的图2)。

从涡轮风扇吹出的空气向周围的热交换器吹出，在热交换器的散热片之间通过，而与制冷剂进行热交换。之后，空气在送风通道通过，从空气吹出口向室内吹出。在此，涡轮风扇的轴向上的吹出范围由吹出口的轴向高度决定。通常，将吹出口的轴向高度设计成比热交换器的高度低。因此，在热交换器的与吹出口相对的部位和热交换器的偏离吹出口的部位，产生风速分布的不均。这使热交换的均衡变差。

进一步作为其他的问题，在送风通道内的与钟形罩的吸入引导部侧相反的背面侧，吹出阻力较高。因此，空气的一部分从形成于钟形罩与涡轮风扇之间的间隙向涡轮风扇的内部泄露(再循环)。由此，不在热交换器中通过的空气在钟形罩的背面侧滞留。滞留的空气伴随涡轮风扇的旋转运动，沿着钟形罩的与上述空气吸入口侧的空气吸入面相反的背面回旋。即，产生所谓的旋流。若生成了旋流，则由于向热交换器流动的风量减少，因此相应地空气流动变差，热交换效率降低。

因此，在日本特开2007-100548号公报的技术中，为了抑制因旋流而产生的吹出损失，而在罩盖的背面设置了放射状的凸棱。由此，强制地将接近钟形罩与罩盖之间形成的间隙的空气向半径方向的外侧推回。

然而，即使是日本特开2007-100548号公报的方法，也尚未达到消除旋流，防止热交换效率降低的效果较小。另外，由于设置了凸棱，从而有可能增加风噪音和振动。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供下面那样的顶棚嵌入式空调机。即，该顶棚嵌入式空调机中，通过抑制在涡轮风扇与热交换器之间的空间产生的旋流，能够抑制空气的滞留，以及实现更高的热交换效率。

本发明一实施方式的顶棚嵌入式空调机(本空调机)中，具备：顶棚嵌入式的机壳主体，其在下表面的中央具有空气吸入通道，在上述空气吸入通道的周围具有空气吹出通道；涡轮风扇，其配置在上述机壳主体内部；热交换器，其配置在上述机壳主体内部的、上述涡轮风扇的外周侧；钟形罩，其对从上述空气吸入通道向上述涡轮风扇的内侧吸入的空气进行引导；以及整流板，其设置在上述钟形罩的、与上述空气吸入通道侧的空气吸入面相反的背面侧，用于抑制由于从上述涡轮风扇吹出的空气的一部分沿着上述钟形罩的背面，向与上述涡轮风扇的旋转方向相同的方向回旋而产生的旋流。

作为更优选的形态，优选，上述整流板立设于上述钟形罩的所述背面。

作为更优选的形态，优选，上述整流板具有：以上述钟形罩的所述背面为基端垂直立设的第一整流边；和从上述第一整流边的前端水平延伸的第二整流边，上述第一整流边沿着上述热交换器的通风面平行而形成。

进而，优选，上述整流板与上述钟形罩一体成型，也兼作增强上述钟形罩的强度的增强板。

另外，作为其他形态，优选，本空调机还具有设置在上述机壳主体内部的接住由上述热交换器产生的冷凝水的滴水盘，上述整流板立设于上述滴水盘。

另外，优选，上述热交换器具有第一热交换部～第四热交换部，上述整流板相对于上述第一热交换部～第四热交换部的每个热交换部，以规定的间隔相对配置，上述整流板配置在上述各热交换部的通风面和与上述通风面相对的上述整流板的端面之间的距离为最短的位置。

根据本空调机，在钟形罩的背面侧设置有整流板。通过使旋流碰撞整流板，从而能够强制地将旋流向钟形罩外侧的热交换器推出。由此，能够抑制在涡轮风扇与热交换器之间的空间生成的旋流，以及能够抑制空气的滞留。即，通过将旋流向热交换器侧推出，从而能够提高热交换效率。

附图说明

图1是从下侧观察本发明一实施方式的顶棚嵌入式空调机的机壳主体的立体图。

图2是图1所示的机壳主体的、卸下装饰面板的状态下的立体图。

图3是表示上述机壳主体的内部构造的截面图。

图4A是从正面侧观察钟形罩的立体图，图4B是从背面侧观察钟形罩的立体图。

图5A是钟形罩的正面图，图5B是钟形罩的背面图。

图6是表示热交换器与电子部件箱的安装位置之间的位置关系的仰视图。

图7是表示在滴水盘侧设置整流板的形态的截面图。

图8是用于说明在钟形罩的背面设置了整流板的情况下的整流效果的说明图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明的技术不限定于此。

如图1～图3所示，该顶棚嵌入式空调机1具备长方体状的机壳主体2。长方体状的机壳主体2容纳在顶棚底板与顶棚镶板之间形成的空间。机壳主体2是箱形容器，具有顶板21、四张侧板22a～22d(以下设为第一侧板～第四侧板22a～22d)、以及底面20。顶板21具有具备倒角角部的正方形形状。第一侧板～第四侧板22a～22d从顶板21的各边向下方延伸。底面20(在图1中为下表面)为开放。该实施方式中，机壳主体2的角部配合顶板21的形状而被倒角。

机壳主体2的底面20朝向室内开放。在底面20的中央形成有具有四边形形状的截面的空气吸入通道23。在机壳主体2的底面20，以包围空气吸入通道23的四周的方式形成有空气吹出通道24。

在机壳主体2的底面20，将装饰面板3以螺丝紧固。装饰面板3为合成树脂制，具有扁平的正方形形状。在装饰面板3的中央设置有四边形形状的空气吸入口31。空气吸入口31与机壳主体2的空气吸入通道23连通。在空气吸入口31的周围，形成长方形形状的空气吹出口32沿着空气吸入口31的各边配置在4处。空气吹出口32的背面侧(顶棚面侧)与空气吹出通道24连通。

在空气吸入口31，以覆盖空气吸入口31的方式设置有吸入栅格4。吸入栅格4为合成树脂的成型部件。吸入栅格4以覆盖机壳主体2的底面20的方式形成为扁平的正方形形状。

在本实施方式中，各空气吹出口32被电动开闭式的风向板321覆盖。风向板321在空调运行时由设置在装饰面板3的背面侧的未图示的转动部件打开，由此，显现空气吹出口32。

在机壳主体2的内部容纳有作为送风风扇的涡轮风扇5和热交换器6。在从空气吸入口31到涡轮风扇5的空气吸入通道23中配置有钟形罩7。钟形罩7将从空气吸入口31吸入的空气向涡轮风扇5引导。

涡轮风扇5如图2及图3所示，具备主板52、罩盖53、和多片叶片54。主板52具有轮毂521。在轮毂521的中心固定有驱动电机51的旋转轴511。以沿着旋转轴511的轴线方向与主板52相对的方式，配置罩盖53。将多片叶片54配置在主板52与罩盖53之间。在罩盖53的中央，设置有用于将钟形罩7的一部分***到涡轮风扇5的内侧的开口部531。

将涡轮风扇5配置在机壳主体2内的大致中央。利用在顶板21设置的驱动电机(风扇电机)51将涡轮风扇5悬挂。由此，伴随涡轮风扇5的旋转驱动，钟形罩7的空气吸入口31侧(图3中为下表面侧)成为负压。因此，从空气吸入口31吸入的空气通过钟形罩7被吸入到涡轮风扇5的内侧，通过叶片54，向外周方向吹出。

如图3及图6所示，热交换器6从顶板21向底面20的开口垂直延伸。热交换器6形成为将涡轮风扇5的外周包围的四角框形。热交换器6具有第一热交换部6a、第二热交换部6b、第三热交换部6c、和第四热交换部6d。第一热交换部6a沿着第一侧板22a平行而配置。第二热交换部6b沿着第二侧板22b平行而配置。第三热交换部6c沿着第三侧板22c平行而配置。第四热交换部6d沿着第四侧板22d平行而配置。

本实施方式中，热交换器6包括通过将4处进行弯曲加工形成为四边形形状的、较长的板状体。热交换器6具有包括多个带状的散热片的散热片组61。以规定间隔配置多个散热片。热交换器6中，多个导热管62相互平行地在散热片组61之中插通。

如图6所示，热交换器6具有4处的弯曲部6e～6h。其中，第一弯曲部6e形成在第一热交换部6a与第二热交换部6b之间。第二弯曲部6f形成在第二热交换部6b与第三热交换部6c之间。以使第一热交换部6a与第二热交换部6b所成的角度为直角的方式使第一弯曲部6e弯曲。以使第二热交换部6b与第三热交换部6c所成的角度为直角的方式使第二弯曲部6f弯曲。

第三弯曲部6g及第四弯曲部6h位于第三热交换部6c与第四热交换部6d之间。若为了确保排水泵(未图示)的设置空间而将第三弯曲部6g和第四弯曲部6h组合，则以使第三热交换部6c与第四热交换部6d所成的角度为直角的方式使第三弯曲部6g及第四弯曲部6h弯曲。此外，也可以在第三热交换部6c与第四热交换部6d之间不设置第四弯曲部6h。在这种情况，也可以以使第三热交换部6c与第四热交换部6d所成的角度为直角的方式使在第三热交换部6c与第四热交换部6d之间配置的第三弯曲部6g弯曲。

从热交换器6的两端部63及64引出导热管62的端部。在一方的端部63连接有U字管(未图示)。在另一方的端部64，气体侧的管汇集为一个总管，与气体侧配管G连接，并且液体侧的管汇集为一个总管，与液体侧配管L连接。

本实施方式中，通过对一个热交换器进行弯曲加工，而将热交换器6形成为图6的俯视时的四边形形状。也可以代替此，通过将4个小型的热交换器的端部彼此接合来形成热交换器6。

这样，使热交换器6在第一～第四弯曲部6e～6h分别弯曲。由此，热交换器6被弯曲成在俯视下呈四边形形状。并且，热交换器6的端部63及64彼此以规定的间隔而配置。

本实施方式中，如图6所示，将端部63及64配置在机壳主体2的右上的拐角部A。将气体侧配管G及液体侧配管L从机壳主体2的拐角部A向外引出。

热交换器6与未图示的可进行冷气运转和暖气运转的可逆式的制冷循环回路连接。热交换器6在冷气运转时作为蒸发器发挥功能，使空气冷却。另一方面，在暖气运转时，热交换器6作为冷凝器发挥功能，对空气加热。

在热交换器6的下端侧，设置有接住在热交换器6中生成的冷凝水的滴水盘8。滴水盘8设置在机壳主体2的内部，具有水槽部81。在水槽部81内容纳热交换器6的下端侧。从热交换器6滴下的冷凝水在水槽部81中被接住，由未图示的排水泵汲起。

钟形罩7由合成树脂制的成型部件构成，如图4A、图4B、图5A及图5B所示，具备基部71以及吸入引导部72，以螺丝紧固于滴水盘8。基部71配置在正面(空气吸入面)7A侧(图4A的俯视侧)，配合空气吸入口31的形状，形成为四边形形状。吸入引导部72从基部71的中央部向涡轮风扇5的内侧，形成为喇叭状。

基部71为配合空气吸入口31的形状形成为四边形形状的凹部。在基部71的一部分形成有配置后述的电子部件箱9的容纳凹部73。容纳凹部73具有位于机壳主体2的拐角部A(参照图2)之上的拐角部。容纳凹部73以该拐角部为中心，从那里起，与第一热交换部6a和第四热交换部6d平行地延伸。在容纳凹部73中容纳有电子部件箱9。

吸入引导部72以具有朝着涡轮风扇5的旋转轴511的中心方向逐渐变小的外径的方式，形成为喇叭状(漏斗状)。在吸入引导部72的上端侧形成有圆形的缘部721。缘部721***到涡轮风扇5的开口部531内。

钟形罩7的背面7B侧(图4B的俯视侧)沿着基部71、吸入引导部72及容纳凹部73的形状而形成。背面7B为钟形罩7的与空气吸入通道23侧的正面(空气吸入面)7A相反的面。在钟形罩7的背面7B侧设置有整流板74。整流板74抑制从涡轮风扇5吹出的空气的一部分沿着钟形罩7的背面7B向与涡轮风扇5的旋转方向相同的方向回旋而产生的旋流。

整流板74形成为板状。整流板74具有第一整流边741和第二整流边742。第一整流边741从基部71与吸入引导部72之间的边界部711附近的、钟形罩7(基部71)的背面起垂直延伸。即，整流板74立设于钟形罩7的背面7B。第二整流边742从第一整流边741的上端向吸入引导部72的缘部721水平延伸。在该例中，以90°间隔，将整流板74设置在4处。

如上所述，整流板74的第一整流边741为与基部71垂直的边。如图3所示，将第一整流边741配置成与热交换器6的通风面65平行，该热交换器6的通风面65与第一整流边741相对。将整流板74配置在第一整流边741与各热交换部6a～6d的通风面65之间的距离为最短(第一整流边741和各热交换部6a～6d的通风面65最接近)那样的位置。在本实施方式中，该位置为，圆形形状的边界部711与四边形形状的基部71的外周712之间的距离为最短那样的位置。

各整流板74之中的配置在容纳凹部73的背面侧的整流板74a形成在容纳凹部73上。因此，整流板74a的基部(与容纳凹部73接触的部分)配合容纳凹部73的形状，靠近缘部721侧。因此，整流板74a的第一整流边741形成得比其他的整流板74的第一整流边741短。另一方面，各整流板74的第二整流边742形成为都位于同一平面上。

据此，如图8所示，整流板74堵住沿着钟形罩7的背面流动的旋流的流动，向钟形罩7的外侧将空气强制地推出。由此，能够抑制在涡轮风扇5与热交换器6之间的空间产生的旋流，抑制空气的滞留，以及将旋流向热交换器侧推出。由此，能够提高热交换效率。

另外，整流板74与钟形罩7一体成型，也兼作增强钟形罩7的强度的增强板。据此，利用整流板74提高了钟形罩7的强度。由此，也能够抑制钟形罩7的成型时的热变形。因此，能够提高钟形罩7的尺寸精度。因此，能够使钟形罩7与罩盖53之间形成的间隙的间隔更窄。其结果，由于从该间隙向涡轮风扇5的空气的再循环减少，因此能够进一步提高热交换效率。

本实施方式中，整流板74与钟形罩7的背面一体成型。此外，以遮挡沿着钟形罩7的背面侧流动的旋流的方式，将整流板74配置在顶棚嵌入式空调机1中即可。因此，整流板74的配置对象不限定于钟形罩7。

即，如图7所示，在滴水盘8上立设有第二整流板82。第二整流板82与整流板74(下面，称为第一整流板74)协同动作遮挡旋流。第二整流板82为，以与各第一整流板74相对的方式，在水槽部81的、位于涡轮风扇5侧的上端部以螺丝紧固的板体。第二整流板82配置为与第一整流板74平行。

第二整流板82的高度位置与第一整流板74的第二整流边742的高度位置相同。将第二整流板82配置为与第一整流板74的第一整流边741对上。由此，第一整流板74和第二整流板82作为一张大的整流板发挥功能。据此，与第一整流板74冲撞的旋流从第一整流板74通过第二整流板82移动到热交换器6的附近。因此，能够进一步提高热交换效率。

图7所示的实施方式中，将相互对应的、第一整流板74和第二整流板82相互组合，来构成一张大的整流板。取而代之，也可以仅将第一整流板74和第二整流板82的任意一者配置在顶棚嵌入式空调机1。在这种情况下，优选，所设置的第一整流板74或第二整流板82形成为较大。也可以将第二整流板82，相对于第一～第四热交换部6a～6d的每个热交换部，以规定的间隔相对而配置，配置在各热交换部6a～6d的通风面65和与通风面65相对的整流板82的端面之间的距离为最短的位置。

如图2及图6所示，电子部件箱9包括箱主体91和盖部92。箱主体91具有开放的上表面，在内部容纳有基板和/或电子部件(都未图示)。盖部92堵住箱主体91的开放面。本实施方式中，例如，通过对金属板进行弯曲加工来形成电子部件箱9。

箱主体91具有第一容纳部91a及第二容纳部91b。箱主体91形成为第一容纳部91a与第二容纳部91b相互正交那样的L字状。在第一容纳部91a的与吸入引导部72相对的侧壁突设有温湿度传感器93。

盖部92配合箱主体91的开口部形成为L字状。盖部92具备覆盖第一容纳部91a的第一盖部92a和覆盖第二容纳部91b的第二盖部92b。盖部92沿着箱主体91的开放面水平形成。在盖部92的与吸入引导部72相对的角部形成有锥形面94。锥形面94的高度为随着从通风方向的上游趋向下游侧而逐渐降低。

据此，沿着电子部件箱9的表面流动的空气在锥形面94通过，流畅地被向钟形罩7引导。其结果，能够减小通风阻力，所以能够抑制热交换效率的降低。

如以上说明的那样，根据本发明的实施方式，在钟形罩的背面侧设置有整流板。通过使旋流碰撞整流板，从而能够抑制在涡轮风扇5与热交换器6之间的空间产生的旋流，以及能够抑制空气的滞留。即，通过将旋流向热交换器侧推出，能够提高热交换效率。

此外，本说明书中，正方形、长方形、四边形、圆形、垂直、平行、直角、90°、相同、正交、以及水平之类的表示形状或状态的表述不仅仅是严格的形状或状态，也意味着在不丧失其带来的作用及效果的范围内，偏离这些形状或状态的近似的形状或状态。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

符号说明

1 顶棚嵌入式空调机

2 机壳主体

20 底面

21 顶板

22a 第一侧板

22b 第二侧板

22c 第三侧板

22d 第四侧板

23 空气吸入通道

24 空气吹出通道

3 装饰面板

31 空气吸入口

32 空气吹出口

321 风向板

4 吸入栅格

5 送风风扇

51 驱动电机

52 主板

53 罩盖

54 风扇叶片

6 热交换器

6a 第一热交换部

6b 第二热交换部

6c 第三热交换部

6d 第四热交换部

6e 第一弯曲部

6f 第二弯曲部

6g 第三弯曲部

6h 第四弯曲部

61 散热片组

62 导热管

63、64 端部

65 通风面

7 钟形罩

7A 正面侧

7B 背面

71 基部

72 吸入引导部

8 滴水盘

9 电子部件箱

91 箱主体

91a 第一容纳部

91b 第二容纳部

92 盖

92a 第一盖部

92b 第二盖部

93 温湿度传感器

94 锥形面

Claims (4)

1.一种顶棚嵌入式空调机，其具备：

顶棚嵌入式的机壳主体（2），其在下表面的中央具有空气吸入通道（23），在上述空气吸入通道（23）的周围具有空气吹出通道（24）；

涡轮风扇（5），其配置在上述机壳主体（2）内部；

热交换器（6），其配置在上述机壳主体（2）内部的、上述涡轮风扇（5）的外周侧；

钟形罩（7），其对从上述空气吸入通道（23）向上述涡轮风扇（5）的内侧吸入的空气进行引导；以及

整流板（74），其立设在上述钟形罩（7）的、与上述空气吸入通道（23）侧的空气吸入面相反的背面（7B），用于抑制由于从上述涡轮风扇（5）吹出的空气的一部分沿着上述钟形罩（7）的背面向与上述涡轮风扇（5）的旋转方向相同的方向回旋而产生的旋流，

上述整流板（74）具有：以上述钟形罩（7）的所述背面（7B）为基端垂直立设的第一整流边（741）；和从上述第一整流边（741）的前端水平延伸的第二整流边（742），上述第一整流边（741）沿着上述热交换器（6）的通风面平行地形成。

2.如权利要求1所述的顶棚嵌入式空调机，其中，

上述整流板与上述钟形罩一体成型，也兼作增强上述钟形罩的强度的增强板。

3.如权利要求1所述的顶棚嵌入式空调机，其中，

还具有设置在上述机壳主体内部的接住由上述热交换器产生的冷凝水的滴水盘，

将设在上述钟形罩的背面侧的上述整流板作为第一整流板，

在上述滴水盘也设有与上述第一整流板协同动作而遮挡上述旋流的第二整流板。

4.如权利要求1所述的顶棚嵌入式空调机，其中，

上述热交换器具有第一至第四热交换部，

上述整流板相对于上述第一至第四热交换部中的每个热交换部，以规定的间隔相对配置，

上述整流板配置在上述各热交换部的通风面和与上述通风面相对的上述整流板的端面之间的距离为最短的位置。