JP2015175557A - ダクト型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器に当たる風の風速分布の均一化し、熱交換効率を向上させるダクト型空気調和装置を提供する。
【解決手段】前面に空気吹出口１２が設けられ背面に空気吸込口１１が設けられた筐体１０と、筐体の空気吹出口の内側に通風方向に対して傾斜して配置された熱交換器２０Ａと、筐体の空気吸込口の内側に配置されたターボファン５０Ａと、ターボファンへの風の流出入を案内する風向ガイド板６０Ａとを備える。風向ガイド板は、熱交換器の側に位置する先端側に横方向に拡開した吹出用開口６５Ａが形成される。熱交換器は、風向ガイド板の吹出用開口に対面する側が空気吹出口の側となり、モータ３０に対面する側が風向ガイド板の側となるように傾斜している。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換効率を向上させたダクト型空気調和機に関する。

ダクト型空気調和機に、送風ファンとしてシロッコファンを使用したものがある。シロッコファンを使用したダクト型空気調和機は、そのシロッコファンの大きさ、個数、対応する熱交換器の形状等によって、熱交換器に当たる風の風速分布を均一化する様々な取り組みがおこなわれてきた。

しかし、シロッコファンは、渦巻き状のケーシングを備え、両側から空気を吸い込み、正面から空気を吹き出す構造であるので、風速分布が偏在しているため、シロッコファンを使用したダクト型空気調和機では、風速分布の飛躍的な改善には至っていない。特許文献１にシロッコファンを使用した室内機についての記載がある。

上記した熱交換器に当たる風の風速分布を均一化する問題は、ダクト型空気調和機にターボファンを搭載することで解決することが可能になるかもしれない。このターボファンを使用するものとして、特許文献２に記載のような送風装置があるが、これはあくまで送風装置であり、熱交換を行えるものではなく、熱交換器に当たる風速分布を均一化することについては記載がない。

特開平０９−２７３８０１号公報 特開２０１０−８４７０１号公報

本発明の目的は、熱交換器に当たる風の風速分布を均一化し、熱交換効率の向上を実現し、さらに小型化、薄型化を実現したダクト型空気調和機を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、前面に空気吹出口が設けられ背面に空気吸込口が設けられた筐体と、該筐体内の前記空気吸込口と前記空気吹出口をつなぐ空気流通路に通風方向に対して傾斜して配置された熱交換器と、前記空気流通路の前記空気吸込口と前記熱交換器との間に配置されたターボファンと、該ターボファンを駆動するモータと、前記ターボファンへの風の流出入を案内する風向ガイド板とを備えたダクト型空気調和機において、前記風向ガイド板は、前記熱交換器の側に位置する先端側に前記熱交換器の横幅に対応させて横方向に拡開した吹出用開口が形成され、前記風向ガイド板の上面および下面のうちのいずれか一方に吸込用開口が形成され、前記熱交換器の側と反対の側に位置する背面が閉じ、両側面が閉じ、且つ風向ガイド板の上面および下面のうちのいずれか他方が閉じ、前記熱交換器は、前記風向ガイド板の前記吹出用開口に対応する前記熱交換器の上側又は下側のいずれか一方が前記風向ガイド板から遠ざかり、前記モータに対応する前記熱交換器の上側又は下側のいずれか他方が前記風向ガイド板に近づくように、傾斜している、ことを特徴とする。

請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のダクト型空気調和機において、前記風向ガイド板の前記吹出用開口は、その開口横幅が、前記熱交換器の横幅に対応する大きさに設定されていることを特徴とする。

請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載のダクト型空気調和機において、前記風向ガイド板は、前記上面および下面のうちの閉じたいずれか一方が、前記筐体の一部で共用されていることを特徴とする。

請求項４にかかる発明は、請求項１、２又は３に記載のダクト型空気調和機において、前記風向ガイド板の前記吸込用開口は、前記吸込口から吸い込まれる風を前記ターボファンの回転軸に沿った方向から前記ターボファンに案内することを特徴とする。

本発明によれば、熱交換器が傾斜して配置されているので、ターボファンによって吹き出された風をその熱交換器に対してほぼ均一に当てることができで、熱交換効率が向上する。また、熱交換器が傾斜して配置されていることで、ターボファンの薄型化、小型化やそのターボファンを駆動するモータの小型化を実現でき、室内機の筐体の薄型化も実現することができる。

本発明の１つの実施例のダクト型空気調和機の縦断面図である。 図１のダクト型空気調和機の筐体の上面部分を取り外した状態の平面図である。 図１のダクト型空気調和機の箱体の上面部分を取り外し、さらに第１、第２のターボファンとモータと風向ガイド板を取り外した状態の平面図である。

図１〜図３に本発明の実施例のダクト型空気調和機を示す。１０は筐体であり、背面（右側）に吸込側ダクト（図示せず）が接続されるダクト接続枠体７０を有する空気吸込口１１が設けられ、前面（左側）に吹出側ダクト（図示せず）が接続されるダクト接続枠体８０を有する空気吹出口１２が設けられている。

２０Ａ，２０Ｂは第１、第２の熱交換器であり、側面から見て横Ｖ字形状に配置されている。

３０は両軸型のモータであり、第１の出力軸３１と第２の出力軸３２が垂直方向を向くように互いに反対方向に突出して設けられ、筐体１０の両側壁の間に水平姿勢で架け渡したモータ架台４０の中央の開口４１に、ねじ等（図示せず）で搭載されている。

５０Ａ，５０Ｂは薄型の第１、第２のターボファンであり、第１のターボファン５０Ａはモータ３０の第１の出力軸３１に取り付けられ、第２のターボファン５０Ｂはモータ３０の第２の出力軸３２に取り付けられている。

６０Ａ，６０Ｂは風向ガイド板であり、空気吸込口１１から吸い込まれた風をターボファン５０Ａ，５０Ｂのそれぞれに個々に導く。この風向ガイド板６０Ａ，６０Ｂは、湾曲した背面板６１Ａ，６１Ｂ、この背面板６１Ａ，６１Ｂに直線的に連続する側面板６２Ａ，６３Ａ，６２Ｂ，６３Ｂ（ただし、６２Ｂ，６３Ｂは図示せず）、吸込開口部６４Ａａ，６４Ｂａを有する板材６４Ａ，６４Ｂ、および熱交換器２０Ａ，２０Ｂに対向し横方向に拡開した吹出用開口６５Ａ，６５Ｂを備える。板材６４Ａは風向ガイド板６０Ａの下面を構成し、板材６４Ｂは風向ガイド板６０Ｂの上面を構成する。吹出用開口６５Ａ，６５Ｂの開口横幅は熱交換器２０Ａ，２０Ｂの横幅Ｗに対応している。なお、風向ガイド板６０Ａの上面側を閉じて上面を形成する上面板には筐体１０の上面壁１０ａの一部が共用され、風向ガイド板６０Ｂの下面側を閉じて下面を形成する下面板には筐体１１の下面壁１０ｂの一部が共用されている。６６は仕切板であり、風向ガイド板６０Ａ，６０Ｂの奥壁の一部を構成し、空気吸込口１１から吸い込まれた空気が熱交換器２０Ａ，２０Ｂの方向へ直接通過することを阻止して、その空気をターボファン５０Ａ，５０Ｂに導くように作用する。この仕切板６６は、熱交換器２０Ａ，２０Ｂとターボファン５０Ａ，５０Ｂとの間を仕切るように、筐体１０の両側の側面壁１０ｃ，１０ｄの間に縦になった姿勢で横方向（図１において紙面に垂直方向）に配置されている。

熱交換器２０Ａは、風向ガイド板６０Ａの吹出用開口６５Ａに対面する上側が空気吹出口１２の側となり、モータ３０に対面する下側が風向ガイド板６０Ａの側となるように、通風方向に対して傾斜している。つまり、上面２０Ａａが風向ガイド板６０Ａに向き、下面２０Ａｂが空気吹出口１２に向くように傾斜して配置されている。

また、熱交換器２０Ｂは、風向ガイド板６０Ｂの吹出用開口６５に対面する下側が空気吹出口１２の側となり、モータ３０に対面する上側が風向ガイド板６０Ｂの側となるように、通風方向に対して傾斜している。つまり、下面２０Ｂｂが風向ガイド板６０Ｂに向き、上面２０Ｂａが空気吹出口１２に向くように傾斜して配置されている。

これにより、熱交換器２０Ａ，２０Ｂは、前記したように、側面から見て空気吹出口１２の側に開く横Ｖ字形状に配置されている。

９０は室外機（図示せず）に接続される冷媒配管接続ナットである。

さて、空気吸込口１１から吸い込まれた空気は、第１のターボファン５０Ａの回転により、風向ガイド板６０Ａの吸込用開口６４Ａａから第１のターボファン５０Ａに吸い込まれ、吹出用開口６５Ａから熱交換器２０Ａに吹き付けられ、そこで冷媒と熱交換されてから、空気吹出口１２より吹出される。

このとき、熱交換器２０Ａは、上面２０Ａａが風向ガイド板６０Ａに向き、下面２０Ａｂが空気吹出口１２に向くように傾斜して配置されており、風向ガイド板６０Ａの吹出用開口６５Ａは横方向に拡開されているので、第１のターボファン５０Ａから吹き出される風のほぼすべてが熱交換器２０Ａの上面２０Ａａの全面に当たることになる。しかも、第１のターボファン５０Ａは上側の風力が下側の風力よりも強いが、熱交換器２０Ａが傾斜しているため、熱交換器２０Ａの上面２０Ａａの上側が第１のターボファン５０Ａから遠くなるので、熱交換器２０Ａの上面２０Ａａの全体への風圧はほぼ平均化されることになる。

また、空気吸込口１１から吸い込まれた空気は、第２のターボファン５０Ｂの回転により、風向ガイド板６０Ｂの吸込用開口６４Ｂａから第２のターボファン５０Ｂに吸い込まれ、吹出用開口６５Ｂから熱交換器２０Ｂに吹き付けられ、そこで冷媒と熱交換されてから、空気吹出口１２より吹出される。

このとき、熱交換器２０Ｂは、下面２０Ｂｂが風向ガイド板６０Ｂに向き、上面２０Ｂａが空気吹出口１２に向くように傾斜して配置されており、風向ガイド板６０Ｂの吹出用開口６５Ｂは横方向に拡開されているので、第２のターボファン５０Ｂから吹き出される風のほぼすべてが熱交換器２０Ｂの下面２０Ｂｂの全面に当たることになる。しかも、第２のターボファン５０Ｂは下側の風力が上側の風力よりも強いが、熱交換器２０Ｂが傾斜しているため、熱交換器２０Ｂの下面２０Ｂｂの下側が第２のターボファン５０Ｂから遠くなるので、熱交換器２０Ｂの下面２０Ｂｂの全体への風圧はほぼ平均化されることになる。

以上から、本実施例のダクト型空気調和機は、第１のターボファン５０Ａから熱交換器２０Ａの全面への風圧、第２のターボファン５０Ｂから熱交換器２０Ｂの全面への風圧が、それぞれ平均化されることから、熱交換効率が向上して、熱交換容量を大きくすることができ、このとき風量が少なくて済むから、ターボファン５０Ａ，５０Ｂを駆動するモータ３０を小型化できる。

また、ターボファン５０Ａ，５０Ｂは薄型であり、モータ３０の上下方向に重なるように配置されており、しかも、熱交換器２０Ａ，２０Ｂは横からみてＶ字形状に配置されているので、筐体１０の薄型化、小型化が可能となる。

また、熱交換器２０Ａ，２０Ｂは横からみてＶ字形状に傾斜配置されていることから、縦配置した場合に比べて、熱交換器２０Ａ，２０Ｂの大面積化が可能となる。

なお、風向ガイド板６０Ａはその上面板に筐体１０の上面壁１０ａの一部を共用し、風向ガイド板６０Ｂはその下面板に筐体１０の下面に筐体１０の下面壁１０ｂの一部を共用したが、それぞれ独立して上面板、下面板を設けて、ターボファン５０Ａ，５０Ｂを囲むような箱型とすることもできる。

１０：筐体、１０ａ：上面壁、１０ｂ：下面壁、１０ｃ，１０ｄ：側面壁、１１：空気吸込口、１２：空気吹出口
２０Ａ：第１の熱交換器、２０Ａａ：上面、２０Ａｂ：下面、２０Ｂ：第２の熱交換器、２０Ｂａ：上面、２０Ｂｂ：下面
３０：モータ、３１：第１の出力軸、３２：第２の出力軸
４０：モータ架台
５０Ａ：第１のターボファン、５０Ｂ：第２のターボファン
６０Ａ，６０Ｂ：風向ガイド板、６１Ａ，６１Ｂ：背面板、６２Ａ，６３Ａ，６２Ｂ，６３Ｂ（ただし、６２Ｂ，６３Ｂは図示せず）：側面板、６４Ａ，６４Ｂ：板材、６４Ａａ，６４Ｂａ：吸込用開口、６５Ａ，６５Ｂ：吹出用開口、６６：仕切板
７０，８０：ダクト接続枠体
９０：冷媒配管接続ナット

Claims (4)

1. 前面に空気吹出口が設けられ背面に空気吸込口が設けられた筐体と、該筐体内の前記空気吸込口と前記空気吹出口をつなぐ空気流通路に通風方向に対して傾斜して配置された熱交換器と、前記空気流通路の前記空気吸込口と前記熱交換器との間に配置されたターボファンと、該ターボファンを駆動するモータと、前記ターボファンへの風の流出入を案内する風向ガイド板とを備えたダクト型空気調和機において、
   前記風向ガイド板は、前記熱交換器の側に位置する先端側に前記熱交換器の横幅に対応させて横方向に拡開した吹出用開口が形成され、前記風向ガイド板の上面および下面のうちのいずれか一方に吸込用開口が形成され、前記熱交換器の側と反対の側に位置する背面が閉じ、両側面が閉じ、且つ風向ガイド板の上面および下面のうちのいずれか他方が閉じ、
   前記熱交換器は、前記風向ガイド板の前記吹出用開口に対応する前記熱交換器の上側又は下側のいずれか一方が前記風向ガイド板から遠ざかり、前記モータに対応する前記熱交換器の上側又は下側のいずれか他方が前記風向ガイド板に近づくように、傾斜している、
   ことを特徴とするダクト型空気調和機。
2. 請求項１に記載のダクト型空気調和機において、
   前記風向ガイド板の前記吹出用開口は、その開口横幅が、前記熱交換器の横幅に対応する大きさに設定されていることを特徴とするダクト型空気調和機。
3. 請求項１又は２に記載のダクト型空気調和機において、
   前記風向ガイド板は、前記上面および下面のうちのいずれか閉じた一方が、前記筐体の一部で共用されていることを特徴とするダクト型空気調和機。
4. 請求項１、２又は３に記載のダクト型空気調和機において、
   前記風向ガイド板の前記吸込用開口は、前記吸込口から吸い込まれる風を前記ターボファンの回転軸に沿った方向から前記ターボファンに案内することを特徴とするダクト型空気調和機。

Images