JP3813356B2 - 遠心式送風手段を用いた熱交換器 - Google Patents
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風手段を用いた熱交換器に関し、特に騒音御発生が抑制され、効率の向上が図られた遠心式送風手段を用いた熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空調設備等において、熱交換器に空気を送り込んで熱交換を行うために種々の送風機が用いられている。そのような送風機の一つとして遠心ファンを用いたものがある。そこで遠心ファンを用いた従来の熱交換器について図３及び図４を用いて説明する。両図に示された熱交換器は、所謂パッケージエアーコンディショナの室内ユニットに相当する部分である。ここで、図３は、従来の遠心ファンを用いた熱交換器の断面斜視図を示しており、図４は、図３に示された熱交換器の断面図である。
【０００３】
室内ユニット１は、室外ユニット（図示せず）と接続されて、一連の冷凍サイクルまたは暖房サイクルが構成される。室内ユニット１の筐体２２内には、回転駆動モータＭにより回転軸５のまわりに回転する羽根車２が設けられている。羽根車２は、回転軸５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有している。そのハブと対向するように、中央付近に空気取入口１０が開口されたリング状のシュラウド４が設けられている。そのシュラウド４とハブ６の間の外周部においては、周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風羽根８が設けられており、遠心ファンと称す。
【０００４】
その羽根車２を周方向から取り囲むように熱交換部１３が設けられている。熱交換部１３には冷媒を流すための冷媒パイプ１６と複数のフィン１４が設けられている。また、これら羽根車２や熱交換部１３などが内部に配設された筐体２２には、吸い込みグリル２０および吹き出しグリル１８が設けられている。そして、この室内ユニットは、通常天井に埋込設置されている。
【０００５】
次に動作について説明する。矢印３方向の羽根車２の回転により、室内の空気が吸い込みグリル２０より室内ユニット１の内部に取り入れられる。室内ユニット１に取り入れられた空気は、空気取入口１０から羽根車２に取り入れられ、送風羽根８によってハブ６とシュラウド４との間から羽根車２の外周部に送り出される。羽根車２の外周側に送り出された空気は、冷媒パイプ１６に配置された複数のフィン１４の間を流れる。このとき、空気と冷媒の間で熱交換が行われる。熱交換が行われた空気は、吹き出しグリル１８から室内に送り出される。以上のようにして、室内の冷房または暖房が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した遠心ファンを用いた熱交換器においては、以下に示すような問題点があった。
【０００７】
上述したように、回転駆動モータＭによって羽根車２の回転軸５を回転させ、ハブ６に回転駆動力を伝達しているが、連続運転に伴い回転駆動モータＭが高温となるため、その冷却のために従来では、図４に示すようにハブ６に複数の小孔Ｎを設けていた。これによって、空気取入口１０から羽根車２に取り入れられた空気がシュラウド４とハブ６間を通過することによって、この空気の流れ２４の作用により小孔Ｎを介してハブ６裏面から表面へ流れ出る空気流れＦａが発生する。そして、この空気流れＦａによって筐体２２とハブ６に囲まれた空間が減圧されるため、筐体２２とハブ６の隙間から流入する空気流れＦｂが発生し、ハブ裏面を流れる空気流れＦが形成され、この空気流れＦによって駆動モータＭを冷却している（図５参照）。
【０００８】
しかしながら、この空気流れＦによる流体騒音の発生やハブ６の小孔Ｎを通ってハブ６裏面の音が外部に伝わりやすいなどの理由から、このように駆動モータ冷却用の小孔Ｎがある場合には小孔Ｎを設けていない場合に比べて騒音値が高くなることが実験により確認されている。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、運転中に駆動モータを高温とさせず、且つ騒音を低減させた遠心式送風手段を用いた熱交換器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中央部から空気を取り入れ、取り入れた空気を回転軸周りの羽根車の回転により周囲に送り出す遠心式送風手段と、該遠心式送風手段を取り囲むようにして設けられ、冷媒を流すための配管および該配管に設けられた複数のフィン部を含む熱交換手段と、前記遠心式送風手段の羽根車に回転駆動力を伝達する駆動モータと、前記遠心式送風手段及び熱交換手段を内部に有する筐体と、を備え、前記駆動モータを前記筐体外部に配設したことを特徴とする。
【００１１】
この構成を用いることにより、羽根車から送り出された空気は、全て熱交換手段側へ流れることとなり、従来のように駆動モータを冷却するための空気流れが発生せず、それに起因する騒音が発生することもない。
【００１２】
また、駆動モータが筐体外部に配設されているため、外気による放熱作用により運転中に高温となる虞れもない。
【００１３】
具体的には、前記羽根車は、前記駆動モータからの回転駆動力が伝達されるハブと、該ハブに対向するように設けられ、中央付近に空気取入口が開口されたリング状のシュラウドと、該シュラウドとハブ間の外周部に周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風羽根を有し、前記駆動モータは、前記ハブの裏面側の前記筐体外部に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成を用いることにより、駆動モータがハブの裏面側の筐体外部に配設されるので、例えば、天井に組み込まれるパッケージエアコンの室内ユニットとして使用する場合には、駆動モータの駆動音が筐体から室内に漏れ出すこともない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器の断面図である。
【００１６】
図１を参照して、室内ユニット１の筐体２２内には、駆動モータＭにより回転軸５のまわりに回転する羽根車２が設けられている。羽根車２は、回転軸５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有している。そのハブ６と対向するように、中央付近に空気取入口１０が開口されたリング状のシュラウド４が設けられている。羽根車２および駆動モータＭを含めて遠心式送風手段としての遠心ファンが構成される。
【００１７】
また、筐体２２には、室内の空気を取り入れるための吸込グリル２０と、筐体２２内に取り入れられた空気を遠心ファンの空気取入口１０に導くベルマウス９、熱交換された空気を室内に送り出すための吹出しグリル１８が設けられている。
【００１８】
羽根車２を周方向から取り囲むように、熱交換手段としての熱交換部１２が設けらえている。熱交換部１２には、冷媒を流すための配管１６と複数のフィン１４が設けられている。
【００１９】
そして、室内ユニット１の筐体２２の外部に、駆動モータＭが設けられている。このように、駆動モータＭは筐体２２外部に設置されているため、その駆動モータＭは外気による自然放熱作用によって冷却される。本実施形態例では、駆動モータＭの冷却を外気による自然放熱によって行うようにしているが、さらに冷却が必要である場合には、簡易的なファンをハブ６と反対側に設け、駆動モータＭの駆動力によってフィンを回転させて放熱するようにしても良い。
【００２０】
次に、上述した遠心式送風手段を用いた熱交換器の動作について説明する。羽根車２の矢印３方向の回転により、室内の空気が吸込グリル２０より室内ユニット１の内部に取り入れられるとともに、空気取入口１０から羽根車２内に取り入れらえる。羽根車２内に取り入れらえた空気は、送風羽根８によって羽根車２の外周へ送り出される。そして、羽根車２から送り出される空気は全て熱交換部１２側へと送り込まれ、熱交換された空気が吹出しグリル１８を通って室内に送り出される。
【００２１】
このように、上述した従来装置のようにハブ６に駆動モータＭの冷却用に小孔Ｎを設けていないため、駆動モータＭの冷却のための空気流れが筐体２２内に存在しないので、それに起因する騒音が発生することはない。また、駆動モータＭがハブ６の裏面側の筐体２２外部、即ち天井内に配設されているので、駆動モータＭの駆動音が筐体２２から吹出しグリル１８下方の室内に漏れ出すこともない。
【００２２】
図２に、本発明の実施形態例による熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットと、従来の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットにおける室内での騒音測定結果（ＪＩＳ規格「送風機及び圧縮機―騒音レベル測定方法 Ｂ ８３４６」による）を示す。この図２は、横軸に羽根車２の回転数を、縦軸に騒音値を示す音圧レベル（ＳＰＬ）を表している。
【００２３】
この図２からも明らかなように、本発明の熱交換器の場合には従来装置に比べて各羽根車２の回転数において騒音値が低くなっていることが分かる。
【００２４】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、運転中に駆動モータを高温とせずに、且つ従来装置に比べ騒音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器の断面図である。
【図２】図１の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットと、図４の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットにおける室内での騒音測定結果を示す図である。
【図３】従来の遠心ファンを用いた熱交換器の断面斜視図である。
【図４】図３の熱交換器の断面図である。
【図５】図３の熱交換器の羽根車２から送り出される空気の流れを説明する部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 室内ユニット
２ 羽根車
３ 回転方向
４ シュラウド
５ 回転軸
６ ハブ
８ 送風羽根
９ ベルマウス
１０ 空気取入口
１２ 熱交換部
１４ フィン
１６ 冷媒配管
１８ 吹出グリル
２０ 吸込みグリル
２２ 筐体
２４ 空気の流れ
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風手段を用いた熱交換器に関し、特に騒音御発生が抑制され、効率の向上が図られた遠心式送風手段を用いた熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空調設備等において、熱交換器に空気を送り込んで熱交換を行うために種々の送風機が用いられている。そのような送風機の一つとして遠心ファンを用いたものがある。そこで遠心ファンを用いた従来の熱交換器について図３及び図４を用いて説明する。両図に示された熱交換器は、所謂パッケージエアーコンディショナの室内ユニットに相当する部分である。ここで、図３は、従来の遠心ファンを用いた熱交換器の断面斜視図を示しており、図４は、図３に示された熱交換器の断面図である。
【０００３】
室内ユニット１は、室外ユニット（図示せず）と接続されて、一連の冷凍サイクルまたは暖房サイクルが構成される。室内ユニット１の筐体２２内には、回転駆動モータＭにより回転軸５のまわりに回転する羽根車２が設けられている。羽根車２は、回転軸５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有している。そのハブと対向するように、中央付近に空気取入口１０が開口されたリング状のシュラウド４が設けられている。そのシュラウド４とハブ６の間の外周部においては、周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風羽根８が設けられており、遠心ファンと称す。
【０００４】
その羽根車２を周方向から取り囲むように熱交換部１３が設けられている。熱交換部１３には冷媒を流すための冷媒パイプ１６と複数のフィン１４が設けられている。また、これら羽根車２や熱交換部１３などが内部に配設された筐体２２には、吸い込みグリル２０および吹き出しグリル１８が設けられている。そして、この室内ユニットは、通常天井に埋込設置されている。
【０００５】
次に動作について説明する。矢印３方向の羽根車２の回転により、室内の空気が吸い込みグリル２０より室内ユニット１の内部に取り入れられる。室内ユニット１に取り入れられた空気は、空気取入口１０から羽根車２に取り入れられ、送風羽根８によってハブ６とシュラウド４との間から羽根車２の外周部に送り出される。羽根車２の外周側に送り出された空気は、冷媒パイプ１６に配置された複数のフィン１４の間を流れる。このとき、空気と冷媒の間で熱交換が行われる。熱交換が行われた空気は、吹き出しグリル１８から室内に送り出される。以上のようにして、室内の冷房または暖房が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した遠心ファンを用いた熱交換器においては、以下に示すような問題点があった。
【０００７】
上述したように、回転駆動モータＭによって羽根車２の回転軸５を回転させ、ハブ６に回転駆動力を伝達しているが、連続運転に伴い回転駆動モータＭが高温となるため、その冷却のために従来では、図４に示すようにハブ６に複数の小孔Ｎを設けていた。これによって、空気取入口１０から羽根車２に取り入れられた空気がシュラウド４とハブ６間を通過することによって、この空気の流れ２４の作用により小孔Ｎを介してハブ６裏面から表面へ流れ出る空気流れＦａが発生する。そして、この空気流れＦａによって筐体２２とハブ６に囲まれた空間が減圧されるため、筐体２２とハブ６の隙間から流入する空気流れＦｂが発生し、ハブ裏面を流れる空気流れＦが形成され、この空気流れＦによって駆動モータＭを冷却している（図５参照）。
【０００８】
しかしながら、この空気流れＦによる流体騒音の発生やハブ６の小孔Ｎを通ってハブ６裏面の音が外部に伝わりやすいなどの理由から、このように駆動モータ冷却用の小孔Ｎがある場合には小孔Ｎを設けていない場合に比べて騒音値が高くなることが実験により確認されている。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、運転中に駆動モータを高温とさせず、且つ騒音を低減させた遠心式送風手段を用いた熱交換器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中央部から空気を取り入れ、取り入れた空気を回転軸周りの羽根車の回転により周囲に送り出す遠心式送風手段と、該遠心式送風手段を取り囲むようにして設けられ、冷媒を流すための配管および該配管に設けられた複数のフィン部を含む熱交換手段と、前記遠心式送風手段の羽根車に回転駆動力を伝達する駆動モータと、前記遠心式送風手段及び熱交換手段を内部に有する筐体と、を備え、前記駆動モータを前記筐体外部に配設したことを特徴とする。
【００１１】
この構成を用いることにより、羽根車から送り出された空気は、全て熱交換手段側へ流れることとなり、従来のように駆動モータを冷却するための空気流れが発生せず、それに起因する騒音が発生することもない。
【００１２】
また、駆動モータが筐体外部に配設されているため、外気による放熱作用により運転中に高温となる虞れもない。
【００１３】
具体的には、前記羽根車は、前記駆動モータからの回転駆動力が伝達されるハブと、該ハブに対向するように設けられ、中央付近に空気取入口が開口されたリング状のシュラウドと、該シュラウドとハブ間の外周部に周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風羽根を有し、前記駆動モータは、前記ハブの裏面側の前記筐体外部に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成を用いることにより、駆動モータがハブの裏面側の筐体外部に配設されるので、例えば、天井に組み込まれるパッケージエアコンの室内ユニットとして使用する場合には、駆動モータの駆動音が筐体から室内に漏れ出すこともない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器の断面図である。
【００１６】
図１を参照して、室内ユニット１の筐体２２内には、駆動モータＭにより回転軸５のまわりに回転する羽根車２が設けられている。羽根車２は、回転軸５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有している。そのハブ６と対向するように、中央付近に空気取入口１０が開口されたリング状のシュラウド４が設けられている。羽根車２および駆動モータＭを含めて遠心式送風手段としての遠心ファンが構成される。
【００１７】
また、筐体２２には、室内の空気を取り入れるための吸込グリル２０と、筐体２２内に取り入れられた空気を遠心ファンの空気取入口１０に導くベルマウス９、熱交換された空気を室内に送り出すための吹出しグリル１８が設けられている。
【００１８】
羽根車２を周方向から取り囲むように、熱交換手段としての熱交換部１２が設けらえている。熱交換部１２には、冷媒を流すための配管１６と複数のフィン１４が設けられている。
【００１９】
そして、室内ユニット１の筐体２２の外部に、駆動モータＭが設けられている。このように、駆動モータＭは筐体２２外部に設置されているため、その駆動モータＭは外気による自然放熱作用によって冷却される。本実施形態例では、駆動モータＭの冷却を外気による自然放熱によって行うようにしているが、さらに冷却が必要である場合には、簡易的なファンをハブ６と反対側に設け、駆動モータＭの駆動力によってフィンを回転させて放熱するようにしても良い。
【００２０】
次に、上述した遠心式送風手段を用いた熱交換器の動作について説明する。羽根車２の矢印３方向の回転により、室内の空気が吸込グリル２０より室内ユニット１の内部に取り入れられるとともに、空気取入口１０から羽根車２内に取り入れらえる。羽根車２内に取り入れらえた空気は、送風羽根８によって羽根車２の外周へ送り出される。そして、羽根車２から送り出される空気は全て熱交換部１２側へと送り込まれ、熱交換された空気が吹出しグリル１８を通って室内に送り出される。
【００２１】
このように、上述した従来装置のようにハブ６に駆動モータＭの冷却用に小孔Ｎを設けていないため、駆動モータＭの冷却のための空気流れが筐体２２内に存在しないので、それに起因する騒音が発生することはない。また、駆動モータＭがハブ６の裏面側の筐体２２外部、即ち天井内に配設されているので、駆動モータＭの駆動音が筐体２２から吹出しグリル１８下方の室内に漏れ出すこともない。
【００２２】
図２に、本発明の実施形態例による熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットと、従来の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットにおける室内での騒音測定結果（ＪＩＳ規格「送風機及び圧縮機―騒音レベル測定方法 Ｂ ８３４６」による）を示す。この図２は、横軸に羽根車２の回転数を、縦軸に騒音値を示す音圧レベル（ＳＰＬ）を表している。
【００２３】
この図２からも明らかなように、本発明の熱交換器の場合には従来装置に比べて各羽根車２の回転数において騒音値が低くなっていることが分かる。
【００２４】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、運転中に駆動モータを高温とせずに、且つ従来装置に比べ騒音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を用いた熱交換器の断面図である。
【図２】図１の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットと、図４の熱交換器を用いたパッケージエアコンの室内ユニットにおける室内での騒音測定結果を示す図である。
【図３】従来の遠心ファンを用いた熱交換器の断面斜視図である。
【図４】図３の熱交換器の断面図である。
【図５】図３の熱交換器の羽根車２から送り出される空気の流れを説明する部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 室内ユニット
２ 羽根車
３ 回転方向
４ シュラウド
５ 回転軸
６ ハブ
８ 送風羽根
９ ベルマウス
１０ 空気取入口
１２ 熱交換部
１４ フィン
１６ 冷媒配管
１８ 吹出グリル
２０ 吸込みグリル
２２ 筐体
２４ 空気の流れ
Claims (2)
- 中央部から空気を取り入れ、取り入れた空気を回転軸周りの羽根車の回転により周囲に送り出す遠心式送風手段と、
該遠心式送風手段を取り囲むようにして設けられ、冷媒を流すための配管および該配管に設けられた複数のフィン部を含む熱交換手段と、
前記遠心式送風手段の羽根車に回転駆動力を伝達する駆動モータと、
前記遠心式送風手段及び熱交換手段を内部に有する筐体と、を備え、
前記駆動モータを前記筐体外部に配設したことを特徴とする遠心式送風手段を用いた熱交換器。 - 前記羽根車は、前記駆動モータからの回転駆動力が伝達されるハブと、該ハブに対向するように設けられ、中央付近に空気取入口が開口されたリング状のシュラウドと、該シュラウドとハブ間の外周部に周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風羽根を有し、
前記駆動モータは、前記ハブの裏面側の前記筐体外部に配設されていることを特徴とする請求項１記載の遠心式送風手段を用いた熱交換器。
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|---|---|---|---|
| JP23413498A JP3813356B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 遠心式送風手段を用いた熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23413498A JP3813356B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 遠心式送風手段を用いた熱交換器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065382A JP2000065382A (ja) | 2000-03-03 |
| JP3813356B2 true JP3813356B2 (ja) | 2006-08-23 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP23413498A Expired - Fee Related JP3813356B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 遠心式送風手段を用いた熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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1998
- 1998-08-20 JP JP23413498A patent/JP3813356B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000065382A (ja) | 2000-03-03 |
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