JPH0534469U - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機の熱交換器部における風速分布の
均一化を図る。 【構成】 空気吸込口および空気吹出口が形成された空
気調和機本体ハウジングと、該空気調和機本体ハウジン
グ内の上記空気吸込口下流側に配設された熱交換器と、
上記空気調和機本体ハウジング内の上記熱交換器下流側
に配設されたクロスフローファンとを備えてなる空気調
和機において、上記熱交換器の厚さを上記クロスフロー
ファンに近い部分を厚く、遠い部分を薄くするか、又は
同熱交換器にメッシュフィンを採用して、その積層枚数
や網目密度をクロスフローファンに近い部分と遠い部分
とで変えることにより、通風抵抗を調整し、それによっ
て当該熱交換器部の風速分布の均一化を図った。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本願考案は、熱交換器の構造を改良した空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば図１５に示すように、最近では熱交換器１の背後にクロスフローファン ２を配設し、前面側空気吸込口３より供給される室内空気を熱交換器１を介して 熱交換した後にクロスフローファン２を介して空気吹出口５より吹き出すように した空気調和機６が多く使用されている。

【０００３】 そして、図示のような空気調和機６の場合、熱交換器１自体の厚さＷが上部か ら下部の全体に亘って等しく、しかも通風部の熱交換器要素密度(伝熱管および フィン分布)も均一である。従って、単位時間当りの通風量が各部で一定であれ ば全体に亘って均一な熱交換能力を実現することができることになる。

【０００４】 ところが、上記のような空気調和機６では、その送風路レイアウト上の関係か ら、一般に上記クロスフローファン２が上記熱交換器１背後の下部に寄った位置 に配設されることになる結果、例えば図１６に示すように、熱交換器１を経た背 流の風速分布(風速ベクトル)が当該クロスフローファン２に近いＦ域部分では高 く、他方同Ｆ域から遠くなるに従って低くなる現象を招く。このことは、結局上 記熱交換器１を通過する風速(通過風量)がクロスフローファン２の近傍Ｆ域部で は高く、その他の部分では次第に低くなることを意味しており、全体の風量を上 げようとしてクロスフローファン２の回転数をアップすると、特に上記Ｆ部域で 大きな騒音を発生するようになるとともに局所的な圧損が増大し、熱交換能力の 低下にもつながる問題を有している。

【０００５】 一般に、上記熱交換器の通風抵抗は、

【０００６】

【数１】

【０００７】 Ｃ:抵抗係数 Ｖ:熱交換器前面通過流速(m／s) の形で表わされる。従って、同一流量下において風速分布の不均一が生じると、 局所的に圧損の大きな領域を生じ、結局熱交換器全体の圧損を増大させることに なる訳である。

【０００８】 このような問題に関連して既に提案されている従来公知の技術として、例えば 特開平２−６４３９７号公報に示されるものがある。

【０００９】 該空気調和機の構成では、多数の切起し片を形成した複数枚のプレートフィン により上記熱交換器１を構成するとともに同プレートフィンの切起し片の数をク ロスフローファンから遠ざかるに従って減少させることによってクロスフローフ ァン２による吸引力が低くなる領域での通風抵抗を減少させ、それによって熱交 換器１全体の風速分布を均一化させるようにしている。

【００１０】 しかし、該構成はプレートフィンを使用した場合にのみ可能であり、例えばメ ッシュフィンなどの場合には適用できない問題がある。また上記プレートフィン の切起し片の数は、その前縁効果による熱伝達性能を考えると余り少なくするこ とはできないから、その数の低減には自ずと限界があり、風速分布の均一化に或 る程度は寄与し得るとしても、その効果は小さく、必ずしも十分な風速分布の均 一化作用を実現することができない問題がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本願の請求項１〜３各項記載の考案は、それぞれ上記の問題を解決することを 目的としてなされたものであって、各々次のように構成されている。

【００１２】 (１) 請求項１記載の考案の構成 請求項１記載の考案の空気調和機は、例えば図１および図２に示すように、空 気吸込口３および空気吹出口５が形成された空気調和機本体ハウジング１０と、 該空気調和機本体ハウジング１０内の上記空気吸込口下流側に配設された熱交換 器１Ａ,１Ｂと、上記空気調和機本体ハウジング１０内の上記熱交換器下流側に 配設されたクロスフローファン２とを備えてなる空気調和機において、上記熱交 換器１Ａ,１Ｂの厚さを上記クロスフローファン２に近い部分を厚く、遠い部分 を薄く形成したことを特徴とするものである。

【００１３】 (２) 請求項２記載の考案の構成 請求項２記載の考案の空気調和機は、例えば図４および図５に示すように、 空気吸込口３および空気吹出口５が形成された空気調和機本体ハウジング１０と 、該空気調和機本体ハウジング１０内の上記メッシュフィン熱交換器１Ｄ下流側 に配設されたクロスフローファン２とを備えてなる空気調和機において、上記上 記メッシュフィン熱交換器１Ｄのメッシュフィン積層枚数を、上記クロスフロー ファン２からの距離が近い部分ほど多く、遠い部分ほど少なく形成したことを特 徴とするものである。

【００１４】 (３) 請求項３記載の考案の構成 請求項３記載の考案の空気調和機は、例えば図７および図８に示すように、 空気吸込口３および空気吹出口５が形成された空気調和機本体ハウジング１０と 、該空気調和機本体ハウジング１０内の上記空気吸込口下流側に配設されたメッ シュフィン熱交換器１Ｅと、上記空気調和機本体ハウジング１０内の上記メッシ ュフィン熱交換器１Ｅ下流側に配設されたクロスフローファン２とを備えてなる 空気調和機において、上記メッシュフィン熱交換器１Ｅのメッシュフィンの網目 密度を、上記クロスフローファン２からの距離が近い部分ほど高く、遠い部分ほ ど低く形成したことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】 本願の請求項１〜３各項記載の考案の空気調和機は、各々以上のように構成さ れている結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏する。

【００１６】 (１) 請求項１記載の考案の作用 請求項１記載の考案の空気調和機の構成では、上記のようにクロスフローファ ン２の上流側に位置する熱交換器１Ａ,１Ｂの厚さが、クロスフローファン２に 近い部分ほど厚く、逆に同クロスフローファン２から遠くなるほど薄くなるよう に形成されている。

【００１７】 従って、当該熱交換器１Ａ,１Ｂの通風抵抗は、クロスフローファン２からの 距離が遠く空気吸引力が低い部分ほど小さくなり、通風性能が良好となる。その 結果、熱交換器１Ａ,１Ｂ全体の風速分布を均一化することが可能となる。

【００１８】 (２) 請求項２記載の考案の作用 請求項２記載の考案の空気調和機の構成では、上記のようにクロスフローファ ン２の上流側に位置する熱交換器１Ｄがメッシュフィンによって形成されている とともに、その積層枚数が、クロスフローファン２に近い部分ほど多く、逆に同 クロスフローファン２から遠くなるほど少なくなるように形成されている。

【００１９】 従って、当該熱交換器１Ｄの通風抵抗は、クロスフローファン２からの距離が 遠く空気吸引力が低い部分ほど小さくなり、通風性能が良好となる。その結果、 熱交換器１Ｄ全体の風速分布を均一化することが可能となる。

【００２０】 しかも、該考案の構成では、上記のように熱交換器１Ｄがメッシュフィン構造 のものによって構成されているので、それ自体としての伝熱性能が十分に高く、 上記のように積層枚数を少なくした部分においても伝熱面積の低下よりも通風量 の増大による損失低減効果の方が大きく作用し、熱交換効率は却って向上する。

【００２１】 (３) 請求項３記載の考案の作用 請求項３記載の考案の空気調和機の構成では、上記のようにクロスフローファ ン２の上流側に位置する熱交換器１Ｅがメッシュフィンによって形成されている とともに、その網目密度が、クロスフローファン２に近い部分ほど高く、逆に同 クロスフローファン２から遠くなるほど低くなるように形成されている。

【００２２】 従って、当該熱交換器１Ｅの通風抵抗は、クロスフローファン２からの距離が 遠く空気吸引力が低い部分ほど小さくなり、通風性能が良好となる。その結果、 熱交換器１Ｅ全体の風速分布を均一化することが可能となる。

【００２３】 しかも、該考案の構成では、上記のように熱交換器１Ｅがメッシュフィン構造 のものによって構成されているので、それ自体としての伝熱性能が十分に高く、 上記のように網目の密度を低くした部分においても伝熱面積の低下よりも通風量 の増大による損失低減効果の方が大きく作用し、熱交換効率は却って向上する。

【００２４】

【考案の効果】

従って、本願考案の空気調和機によると、風速分布の均一化により圧損が低減 される結果、熱交換能力が高くなるとともにファン回転数のアップを要しないの で騒音の小さな空気調和機を提供することができるようになる。

【００２５】

【実施例】

(１) 第１実施例 図１〜図３は、本願考案の第１実施例に係る壁掛型空気調和機の構成および作 用を示している。

【００２６】 先ず図１は、同壁掛型空気調和機の全体構造を示すもので、図中符号１０は当 該空気調和機の本体ハウジング(ケーシング)である。

【００２７】 該本体ハウジング１０の前面側上方部分には空気吸込口３が、また同下方部分 には空気吹出口５が各々形成されている。そして、該本体ハウジング１０内には 、上記上流側空気吸込口３から下流側空気吹出口５に至る空気流通路(送風路)が 形成されており、この空気流通路７には、その上流側から下流側にかけてフイル タ８、プレートフィン熱交換器１Ａ、クロスフローファン２が順番に並設されて いる。

【００２８】 上記フイルタ８は、上記空気吸込口３の背後に沿って下方側から取出し可能な 状態で設けられている。また、プレートフィン熱交換器１は、上記フイルタ８の 背後に位置して並設されている。さらに、クロスフローファン２は、上記空気流 通路７の設置形状により規制されて、上記プレートフィン熱交換器１の下部背後 に位置して配設されている。

【００２９】 そして、上記クロスフローファン２が駆動されると、室内の空気は図示矢印の ように、空気吸込口３から吸込まれ、フイルタ８を通してプレートフィン熱交換 器１Ａに供給されて熱交換(加熱又は冷却)される。その後、該熱交換された空気 は、クロスフローファン２を介して上記空気吹出口５より室内に吹き出される。

【００３０】 ところで、該場合において特に本実施例の構成では、上記プレートフィン熱交 換器１Ａの空気流通方向の厚さが、図示のように上記クロスフローファン２に近 い下部部分では厚く、他方同クロスフローファン２から速くなる上部部分ほど薄 くなるように構成されている。

【００３１】 従って、当該プレートフィン熱交換器１Ａの通風抵抗は、クロスフローファン ２からの距離が遠く空気吸引力が低くなる部分ほど小さくなり、通風性能が良好 となる。一方、クロスフローファン２に近く風速が高いＦ部分では熱交換器厚さ が厚くても高風速のため通過風量は多い。その結果、例えば図２に示すように上 記プレートフィン熱交換器１Ａ全体の風速分布を均一化することが可能となる。

【００３２】 その結果、例えば図３に示すように同一の通過流量を得るのにも、クロスフロ ーファン２の回転数Ｎをアップしなくても良くなる。

【００３３】 従って、本実施例の空気調和機の構成によると、圧損が低くて熱交換性能が高 く、かつ騒音も小さな空気調和機を提供することができるようになる。

【００３４】 (２) 第２実施例 次に図４は本願考案の第２実施例に係る壁掛型空気調和機の構成を示している 。

【００３５】 本実施例の壁掛型空気調和機は、上記第１実施例の空気調和機の構成における プレートフィン熱交換器１Ｂの厚さを図１、図２のもののように連続的な変化で はなく、図４、図５に示すように段階的に変えて図１、図２のものと同様の風速 分布均一化作用(図５)を実現したことを特徴とするものである。

【００３６】 このような構成にすると、図５に示すように風速分布自体には若干の階層変化 を生じる欠点があるものの、プレートフィンに対する伝熱管列の形成が容易で熱 交換器自体の製作が相対的に楽になるメリットを生じる。

【００３７】 (３) 第３実施例 次に図６は本願考案の第３実施例に係る壁掛型空気調和機の構成を示している 。

【００３８】 本実施例の壁掛け型空気調和機は、上記第１、第２の２つの実施例の空気調和 機とは異なり、プレートフィン１Ｃ自体の厚さは全体に亘って若干薄くした上で 従来同様全体に一定厚さのものとし、一方その下方側クロスフローファン２に近 いＦ域部分の前面側に当該クロスフローファン２に近くなるほど積層枚数が多く なるメッシュフィン積層体１２を付設することによって上記２つの実施例と同様 の風速分布均一化作用を実現したものである。

【００３９】 すなわち、上述のように、先ずプレートフィン熱交換器１Ｃ自体の厚さを薄く すると、その通風抵抗は低下するので空気流通性能は全体に増大する。従って、 圧損は全体に低減される。

【００４０】 一方、クロスフローファン２に近いＦ域部分では上記薄形化による伝熱面積の 低下を上記メッシュフィン積層体１２による伝熱性能向上作用によって補う。

【００４１】 その結果、全体としての熱交換効率は向上し、かつ騒音も低下することになる 。

【００４２】 (４) 第４実施例 また、図７は本願考案の第４実施例に係る壁掛型空気調和機の構成を示してい る。

【００４３】 本実施例の空気調和機では、例えば図８に示すようなメッシュフィン熱交換器 １Ｄを使用する一方、そのメッシュフィン１１a〜１１nの積層枚数をクロスフロ ーファン２に近い部分ほど少なく設定することによってクロスフローファン２か ら遠い部分における通風抵抗を低減して圧損を小さくし、他方クロスフローファ ン２に近い部分の伝熱性能を向上させ、トータルとしての熱交換効率を向上させ 回転数のアップを不要として騒音を低下させたものである。

【００４４】 その結果、上記の如く当該メッシュフィン熱交換器１Ｄの通風抵抗は、クロス フローファン２からの距離が遠く空気吸引力が低い部分ほど小さくなり、通風性 能が良好となる。従って、図９に示すように上記第１、第２実施例同様に熱交換 器全体の風速分布を均一化することが可能となる。

【００４５】 しかも、該実施例の構成では、上記のように熱交換器１Ｄがメッシュフィン構 造のものによって構成されているので、それ自体としての伝熱性能が十分に高く 、上記のように積層枚数を少なくした部分においても伝熱面積の低下よりも通風 量の増大による圧力損失低減効果の方が大きく作用し、熱交換効率が大きく向上 することになる。

【００４６】 従って、図１０に示す如く、熱交換性能向上のためのファン回転数のアップ量 を抑制することができ、それだけ騒音量も低下する。

【００４７】 (５) 第５実施例 さらに、また図１１は本願考案の第５実施例に係る壁掛型空気調和機の構成を 示している。

【００４８】 本実施例の空気調和機の構成では、上記第４実施例同様クロスフローファン２ の上流側に位置する熱交換器がメッシュフィン熱交換器１Ｅによって構成されて いるとともに、そのフィン１１の網目密度が、上記クロスフローファン２に近い 部分ほど図１２に示すように高く、逆に同クロスフローファン２から遠くなるほ ど図１３に示すように低くなるように構成されている。

【００４９】 従って、当該メッシュフィン熱交換器１Ｅの通風抵抗は、クロスフローファン ２からの距離が遠く空気吸引力が低い部分ほど小さくなり、通風性能が良好とな る。その結果、図１４に示す如く上記第４実施例のものと同様に熱交換器全体の 風速分布を均一化することが可能となる。

【００５０】 しかも、該実施例の構成では、上記のように熱交換器１Ｅがメッシュフィン構 造のものによって構成されているので、それ自体としての伝熱性能が十分に高く 、上記のように網目の密度を低くした部分においても伝熱面積の低下よりも通風 量の増大による圧力損失低減効果の方が大きく作用し、熱交換効率は大きく向上 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願考案の第１実施例に係る空気調和
機の断面図である。

【図２】図２は、同空気調和機の熱交換器部の風速分布
を示す概略図である。

【図３】図３は、同空気調和機の性能を従来例と対比し
て示すグラフである。

【図４】図４は、本願考案の第２実施例に係る空気調和
機の断面図である。

【図５】図５は、同空気調和機の熱交換器部の風速分布
を示す概略図である。

【図６】図６は、本願考案の第３実施例に係る空気調和
機の断面図である。

【図７】図７は、本願考案の第４実施例に係る空気調和
機の断面図である。

【図８】図８は、同空気調和機の熱交換器メッシュフィ
ン部分の構造を示す斜視図である。

【図９】図９は、同空気調和機の熱交換器部における風
速分布を示す概略図である。

【図１０】図１０は、同空気調和機のファン風量に対応
した回転数および騒音特性図である。

【図１１】図１１は、本願考案の第５実施例に係る空気
調和機の断面図である。

【図１２】図１２は、同空気調和機の熱交換器のクロス
フローファンに近い部分のメッシュフィンの網目構造を
示す正面図である。

【図１３】図１３は、同空気調和機の熱交換器のクロス
フローファンから遠い部分のメッシュフィンの網目構造
を示す正面図である。

【図１４】図１４は、同空気調和機の熱交換器部の風速
分布を示す概略図である。

【図１５】図１５は、従来の空気調和機の構成を示す断
面図である。

【図１６】図１６は、同従来の空気調和機の熱交換器部
の風速分布を示す概略図である。

【符号の説明】

１Ａ,１Ｂ,１Ｃはプレートフィン熱交換器、１Ｄ,１Ｅ
はメッシュフィン熱交換器、２はクロスフローファン、
３は空気吸込口、５は空気吹出口、１０は空気調和機本
体ハウジングである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 蛭子 毅 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)考案者 川端 克宏 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気吸込口(３)および空気吹出口(５)が
   形成された空気調和機本体ハウジング(１０)と、該空気
   調和機本体ハウジング(１０)内の上記空気吸込口下流側
   に配設された熱交換器(１Ａ),(１Ｂ)と、上記空気調和
   機本体ハウジング(１０)内の上記熱交換器下流側に配設
   されたクロスフローファン(２)とを備えてなる空気調和
   機において、上記熱交換器(１Ａ),(１Ｂ)の厚さを上記
   クロスフローファン(２)に近い部分を厚く、遠い部分を
   薄く形成したことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 空気吸込口(３)および空気吹出口(５)が
   形成された空気調和機本体ハウジング(１０)と、該空気
   調和機本体ハウジング(１０)内の上記メッシュフィン熱
   交換器(１Ｄ)下流側に配設されたクロスフローファン
   (２)とを備えてなる空気調和機において、上記上記メッ
   シュフィン熱交換器(１Ｄ)のメッシュフィン積層枚数
   を、上記クロスフローファン(２)からの距離が近い部分
   ほど多く、遠い部分ほど少なく形成したことを特徴とす
   る空気調和機。
3. 【請求項３】 空気吸込口(３)および空気吹出口(５)が
   形成された空気調和機本体ハウジング(１０)と、該空気
   調和機本体ハウジング(１０)内の上記空気吸込口下流側
   に配設されたメッシュフィン熱交換器(１Ｅ)と、上記空
   気調和機本体ハウジング(１０)内の上記メッシュフィン
   熱交換器(１Ｅ)下流側に配設されたクロスフローファン
   (２)とを備えてなる空気調和機において、上記メッシュ
   フィン熱交換器(１Ｅ)のメッシュフィンの網目密度を、
   上記クロスフローファン(２)からの距離が近い部分ほど
   高く、遠い部分ほど低く形成したことを特徴とする空気
   調和機。