WO2017098693A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2017098693A1
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air
flow fan
plane
cross flow
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賢宣 和田
憲昭 山本
酒井 浩一
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0011Indoor units, e.g. fan coil units characterised by air outlets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0057Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted in or on a wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0018Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • F24F1/0025Cross-flow or tangential fans

Definitions

  • This disclosure relates to an air conditioner such as an air conditioner provided with a cross flow fan.
  • a main body casing having an inlet and an outlet, an air passage provided in the main body casing through which air flows, a cross flow fan provided in the air passage, and heat exchange provided on the upstream side of the cross flow fan
  • an air conditioner having an indoor unit equipped with an air conditioner.
  • the air sucked from the suction port by the rotation of the cross flow fan is passed through the heat exchanger for heat exchange, and then blown out from the air outlet.
  • the conventional indoor unit includes a rear guider and a stabilizer to form an air flow generated by the rotation of the cross flow fan.
  • the air flow inside the indoor unit it is generated between the air flow (main flow) passing through the cross flow fan and blown out from the outlet and between the cross flow fan and the stabilizer, and is spiraled at the tip of the stabilizer.
  • the mainstream blows off into the room
  • the air passage 4 is formed in the main body casing 3.
  • a heat exchanger 5 a cross flow fan 6 disposed on the downstream side of the heat exchanger 5, a rear guider 7 and a stabilizer 8 provided in the vicinity of the cross flow fan 6 are arranged. It is installed.
  • the main flow blown out from the crossflow fan 6 collides with the stabilizer flat surface portion 8b located between the tongue portion 8a of the stabilizer 8 and the air outlet 9.
  • a stagnation point is generated due to collision of the main flow with the flat portion 8 b of the stabilizer 8, and the pressure rises locally to generate a pressure increase region 10.
  • the mainstream effective air flow path 11 flowing from the cross flow fan 6 to the air outlet 9 is narrowed, and there is a possibility that air blowing performance is deteriorated.
  • the present disclosure has been made in view of the above-described conventional problems.
  • the present disclosure alleviates a local pressure increase caused by a stagnation point caused by a main stream colliding with a flat portion of a stabilizer, and a cross flow fan is provided.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of increasing the amount of mainstream air passing therethrough.
  • An air conditioner of the present disclosure includes a main body casing provided with a suction port and an air outlet, an air passage provided in the main body casing, a cross flow fan provided in the air passage, a stabilizer provided with a tongue portion, The stabilizer and the rear guider which comprises a ventilation path are provided.
  • the stabilizer has a first plane provided on the tongue side and a second plane provided on the outlet side. Moreover, the stabilizer is provided with the recessed part recessed with respect to a ventilation path.
  • the length L1 in the airflow direction of the first plane is shorter than the length L2 in the airflow direction of the second plane.
  • the main flow passing through the cross flow fan flows along the first plane located between the tongue portion and the concave portion of the stabilizer, and then the second flow located between the concave portion and the stabilizer outlet side end. It flows along a plane.
  • the airflow direction is smoothly rectified.
  • the space between the tongue portion of the stabilizer and the end on the stabilizer outlet side is formed as one plane. Therefore, the main flow blown out from the cross flow fan collides with the flat portion of the stabilizer located between the tongue portion of the stabilizer and the outlet, and the pressure rises locally. As a result, the effective air passage through which the main flow passes from the crossflow fan to the outlet is narrowed.
  • the air conditioner according to the present disclosure suppresses the formation of a region in which the pressure rises locally while flowing from the crossflow fan to the blowout port, thereby reducing the effective wind. Narrowing the road is suppressed. As a result, the amount of mainstream air passing through the crossflow fan increases.
  • the formation of a local pressure increase region while flowing from the cross flow fan to the outlet is suppressed, and the effective air path is suppressed from being narrowed. As a result, the amount of mainstream air passing through the cross flow fan can be increased.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the stabilizer of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the stabilizer of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a pressure change in the air passage of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a conventional air conditioner.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a pressure change in the air passage of a conventional air conditioner.
  • An air conditioner includes a main body casing provided with a suction port and an air outlet, an air passage provided in the main body casing, a cross flow fan provided in the air passage, and a tongue portion.
  • the stabilizer and the rear guider which comprises a stabilizer and a ventilation path are provided.
  • the stabilizer has a first plane provided on the tongue side and a second plane provided on the outlet side. A recess that is recessed with respect to the air passage is provided in the stabilizer.
  • the length L1 in the airflow direction of the first plane is an air conditioner that is shorter than the length L2 in the airflow direction of the second plane.
  • the main flow that passes through the cross flow fan flows along the first plane located between the tongue portion and the concave portion of the stabilizer, and thereafter, the first flow located between the concave portion and the stabilizer outlet side end. It flows along two planes.
  • the airflow direction is smoothly rectified. This suppresses the formation of a region where the pressure rises locally while flowing from the crossflow fan to the air outlet, and suppresses the effective air passage from being narrowed. As a result, the amount of mainstream air passing through the cross flow fan can be increased.
  • the tongue portion passes through the stabilizer outlet side end, which is the end on the outlet side of the stabilizer, in a cross section perpendicular to the rotation axis of the cross flow fan.
  • the straight line tangent to is defined as the first straight line.
  • the first straight line intersects with the outer circle of the cross flow fan.
  • the mainstream that passes through the crossflow fan flows out in a direction substantially tangential to the outer circumference of the crossflow fan, the first straight line intersects with the outer circumference of the crossflow fan.
  • the proportion of the airflow toward the recess in the mainstream increases. For this reason, it is possible to more efficiently rectify the airflow along the second plane from the first plane through the recess. As a result, the amount of mainstream air passing through the cross flow fan can be increased.
  • a straight line perpendicular to the tongue portion of the tangent line of the outer circumference of the cross flow fan is defined. 1 tangent.
  • the first plane is parallel to the first tangent.
  • the main flow flowing out in the substantially tangential direction of the outer circumferential circle of the cross flow fan collides with the first plane with a velocity component in the normal direction of the first plane, the first flow becomes extremely small. A local increase in pressure in the plane can be suppressed. As a result, the amount of mainstream air passing through the cross flow fan can be increased.
  • the first plane and the tongue are tangent in a cross section perpendicular to the rotation axis of the crossflow fan.
  • the airflow that collides with the tongue portion in the main flow can smoothly flow to the first plane without being disturbed on the surface of the stabilizer.
  • the disturbance of the air flow in the main flow is alleviated, and the amount of air in the main flow passing through the cross flow fan can be increased.
  • the first plane and the second plane are connected by an arc in a cross section perpendicular to the rotation axis of the crossflow fan.
  • the airflow flowing along the first plane in the main flow can smoothly flow without disturbing the flow on the surface of the stabilizer when flowing to the second plane through the recess.
  • the disturbance of the air flow in the main flow is alleviated, and the amount of air in the main flow passing through the cross flow fan can be increased.
  • the air conditioner 100 includes an outdoor unit (not shown) and an indoor unit 101 that are connected to each other through a refrigerant pipe.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an indoor unit 101 of an air conditioner 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the stabilizer 108 of the air conditioner 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the stabilizer 108 of the air conditioner 100 according to the present embodiment. 1, 2, and 3 show cross sections in a plane orthogonal to the central axis of the cross flow fan 107.
  • the indoor unit 101 is provided in a main body casing 104 having a suction port 102 and an air outlet 103, an air passage 105 provided in the main body casing 104 and through which air flows, and an air passage 105.
  • the stabilizer 108 and the rear guider 109 constitute an air blowing path 105.
  • the suction port 102 is provided on the upper surface of the main body casing 104.
  • the air outlet 103 is provided on the lower surface side of the main body casing 104.
  • the heat exchanger 106 heats or cools the air sucked from the suction port 102 by the cross flow fan 107 by heat exchange.
  • the cross flow fan 107 is a blower that blows the air taken in from the suction port 102 to the heat exchanger 106 and then blows the air into the room from the air outlet 103.
  • the cross flow fan 107 is configured to be rotatable about a rotation axis which is a central axis provided in the lateral width direction of the main casing 104.
  • the cross flow fan 107 has a configuration in which an end plate provided at an end portion and a plurality of fan bodies are connected in series.
  • the fan body has a configuration in which a support plate is attached to at least one end of an impeller having a plurality of blades arranged in an annular shape.
  • the stabilizer 108 is disposed below the heat exchanger 106 and below the cross flow fan 107.
  • the rear guider 109 is disposed on the back side of the cross flow fan 107 so as to face the stabilizer 108.
  • the stabilizer 108 and the rear guider 109 are for forming a flow of air generated by the rotation of the cross flow fan 107.
  • the stabilizer 108 and the rear guider 109 constitute a blow-out side (downstream side of the cross flow fan 107) of the air passage 105 together with left and right walls (not shown).
  • the stabilizer 108 is provided in the central axis direction of the cross flow fan 107 over almost the entire width of the main body casing 104 or the cross flow fan 107.
  • the stabilizer 108 is provided in the vicinity of the downstream of the cross flow fan 107 and includes a tongue 108 a that stabilizes the vortex generated near the front of the cross flow fan 107.
  • an upper surface 105 a connected to the air outlet 103 is provided between the stabilizer air outlet side end 108 d, which is the downstream end of the stabilizer 108, and the lower surface of the main body casing 104.
  • the upper surface 105 a is bent with respect to the stabilizer 108.
  • the “stabilizer” is located in the vicinity of the cross flow fan 107 and only the vicinity of the tongue portion 108 a having a curved surface shape for stabilizing the vortex generated near the front portion of the cross flow fan 107.
  • a wall portion (flat portion) that is located on the downstream side of the tongue portion 108a and that constitutes the upper side of the diffuser that bears the pressure recovery of the air conveyed by the crossflow fan 107 is also included. This is called “stabilizer”.
  • the tongue 108 a is provided across the entire width of the main body casing 104 or the crossflow fan 107 in the central axis direction of the crossflow fan 107.
  • the main portion of the tongue 108 a has the same cross-sectional shape in the direction perpendicular to the central axis of the cross flow fan 107 over the main body casing 104 or both ends of the cross flow fan 107. That is, the cross-sectional shape of the tongue portion 108a only needs to be the same in the main portion of the tongue portion 108a. For example, some cross-sectional shapes such as end portions near the left and right walls may be different.
  • the cross section of the tongue 108 a is formed in an arc shape (including a substantially arc shape) that protrudes downward from the cross flow fan 107.
  • the stabilizer 108 includes a recess 108 b that is recessed with respect to the air passage 105.
  • the recess 108b is provided over substantially the entire width of the stabilizer 108.
  • the recess 108b includes a first flat surface 108c on the tongue portion 108a side and a second flat surface 108e on the air outlet 103 side. That is, the stabilizer 108 is composed of the tongue 108a, the first plane 108c, and the second plane 108e in this order from the upstream side.
  • the first flat surface 108c and the second flat surface 108e constitute a concave portion 108b that is recessed from the air blowing path 105.
  • the relationship between L1 and L2 is L1 ⁇ L2. It is configured. In other words, the distance between the end of the tongue 108a on the first flat surface 108c side and the bottom of the recess 108b is shorter than the distance between the bottom of the recess 108b and the stabilizer outlet side end 108d.
  • a straight line tangent to the tongue portion 108a through the stabilizer outlet end 108d in a cross section in a direction orthogonal to the central axis of the cross flow fan 107 is defined as a first straight line H1. Intersects the outer circle of the cross flow fan 107. Further, if a straight line that intersects perpendicularly with the tongue portion 108a among the tangent lines of the outer circumference of the cross flow fan 107 is a first tangent line H2, the first plane 108c is parallel (including substantially parallel) to the first tangent line H2.
  • the cross flow fan 107 blows air in a substantially tangential direction of the outer circumference circle virtually connecting the outer peripheral ends of the blades, flows through the cross flow fan 107 and blown out from the outlet 103 (main flow), and the cross flow fan A flow (vortex flow) generated between 107 and the stabilizer 108 and circulating in a spiral shape is generated.
  • the main flow and the vortex flow are separated from each other at the tip of the tongue portion 108a.
  • the stabilizer 108 includes the recess 108b that is recessed with respect to the air passage 105, the first flat surface 108c between the tongue 108a and the recess 108b, and the recess 108b. And a stabilizer outlet end 108d of the stabilizer 108 is provided with a second flat surface 108e.
  • the length L1 of the first plane 108c and the length L2 of the second plane 108e are configured to satisfy L1 ⁇ L2.
  • the main flow passing through the cross flow fan 107 first enters the first plane 108c. It flows without increasing the pressure along the second plane 108e, and then flows along the second plane 108e. Thereby, the airflow direction is smoothly rectified.
  • the shape of the stabilizer 108 an appropriate shape, it is possible to mitigate an increase in pressure in the first plane 108c as shown in FIG. Therefore, the formation of a region where the pressure rises locally while flowing from the cross flow fan 107 to the blower outlet 103 is suppressed, and the effective air passage 111 is prevented from being narrowed. As a result, the amount of mainstream air passing through the cross flow fan 107 can be increased.
  • a first straight line H1 that is a straight line that passes through the stabilizer outlet end 108d and is tangent to the tongue 108a intersects with the outer circumferential circle of the cross flow fan 107.
  • the tangent of the outer peripheral circle of the cross flow fan 107 is in a shape that always intersects the surface located on the downstream side of the tongue portion 108a of the stabilizer 108, and the proportion of the air flow toward the recess 108b in the main flow increases. For this reason, the airflow along the second plane 108e from the first plane 108c through the recess 108b can be rectified more effectively.
  • the first tangent line H2 that is a straight line that intersects the tongue portion 108a perpendicularly among the tangent lines of the outer circumference of the cross flow fan 107 is parallel to (including substantially parallel to) the first plane 108c. For this reason, the main flow that flows out in the substantially tangential direction of the outer circumferential circle of the cross flow fan 107 hardly collides with the first plane 108c with a velocity component in the normal direction of the first plane 108c. For this reason, a local increase in pressure in the first plane 108c can be suppressed, and the amount of air that the cross flow fan 107 ventilates can be further increased.
  • the tongue portion 108a and the first plane 108c are tangent, and the first plane 108c and the second plane 108e are connected by an arc. For this reason, the airflow that collides with the tongue 108a in the main flow smoothly flows to the first plane 108c without disturbing the flow on the surface of the stabilizer 108, and further flows to the second plane 108e through the recess 108b. Can also flow smoothly. Therefore, the disturbance of the mainstream air flow is alleviated, and the amount of mainstream air passing through the cross flow fan 107 can be increased.
  • the configuration of the air conditioner 100 according to the present embodiment is particularly effective when the air passage 105 is bent while the air inlet 105 reaches the air outlet 103.
  • the air conditioner according to the present disclosure can be used for home air conditioning and commercial air conditioning because it can increase the amount of mainstream air passing through the crossflow fan.

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Abstract

本開示に係る空気調和機は、送風路内にクロスフローファンとスタビライザとリアガイダを備えている。スタビライザは、舌部側に設けられた第1平面と、吹出口側に設けられた第2平面とを有し、送風路に対して窪む凹部を備えている。さらに、本開示に係る空気調和機は、第1平面の長さよりも第2平面の長さが大きくなるように構成されている。これにより、スタビライザ近傍における局所的な圧力上昇が抑制され、良好な送風性能を実現することができる。

Description

空気調和機
 本開示は、クロスフローファンを備えたエアコンなどの空気調和機に関する。
 一般に、吸込口および吹出口を有する本体ケーシングと、本体ケーシング内に設けられ空気が流れる送風路と、送風路内に設けられたクロスフローファンと、クロスフローファンの上流側に設けられた熱交換器と、を備えた室内ユニットを有する空気調和機が知られている。上記従来の空気調和機では、クロスフローファンの回転によって吸込口から吸い込まれた空気が熱交換器に通されて熱交換された後、吹出口より吹き出される。
 上記従来の室内ユニットは、クロスフローファンの回転によって発生する空気の流れを形成するために、リアガイダおよびスタビライザを備える。ところで、室内ユニット内部における空気の流れとして、クロスフローファンを通過して吹出口から吹き出される空気の流れ(主流)と、クロスフローファンとスタビライザの間で発生して、スタビライザの先端で渦状に循環する空気の流れ(渦流)が存在する。そして、主流はリアガイダとスタビライザとによって構成される送風路を経て吹出口から室内へ吹き出される。
 ここで、従来の室内ユニットの一例として、特許文献1に開示されている空気調和機1の室内ユニット2について図5を用いて説明する。従来の空気調和機1は、本体ケーシング3内に送風路4が形成されている。送風路4内には、熱交換器5と、熱交換器5の下流側に配置されているクロスフローファン6と、クロスフローファン6の近傍に設けられたリアガイダ7およびスタビライザ8と、が配設されている。
特開2015-68566号公報
 しかしながら、特許文献1に係る空気調和機1では、クロスフローファン6から吹き出される主流が、スタビライザ8の舌部8aから吹出口9の間に位置するスタビライザの平面部8bに衝突する。このことにより、図6に示すように、スタビライザ8の平面部8bに主流が衝突することによる澱み点が生じ、局所的に圧力が上昇して圧力上昇領域10が生じる。その結果、クロスフローファン6から吹出口9へと流れる主流の実効風路11が狭隘化され、送風性能の悪化を招くおそれがある。
 本開示は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、スタビライザの平面部に主流が衝突することによって生じる澱み点に起因する局所的な圧力上昇を緩和させ、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる空気調和機を提供することを目的とする。
 本開示の空気調和機は、吸込口および吹出口を備えた本体ケーシングと、本体ケーシング内に設けられた送風路と、送風路に設けられたクロスフローファンと、舌部を備えたスタビライザと、スタビライザと送風路を構成するリアガイダとを備えている。スタビライザは舌部側に設けられた第1平面と、吹出口側に設けられた第2平面とを有している。また、スタビライザは、送風路に対して窪む凹部を備えている。第1平面の気流方向の長さL1は、第2平面の気流方向の長さL2より短い。
 このことにより、クロスフローファンを通過する主流は、スタビライザの舌部と凹部との間に位置する第1平面に沿って流れ、その後、凹部とスタビライザ吹出口側端との間に位置する第2平面に沿って流れる。その結果、滑らかに気流方向が整流される。上述の通り、従来の空気調和機においては、スタビライザの舌部からスタビライザ吹出口側端の間が一つの平面で形成されている。したがって、クロスフローファンから吹き出される主流がスタビライザの舌部から吹出口の間に位置するスタビライザの平面部に衝突して局所的に圧力が上昇する。これにより、クロスフローファンから吹出口へと主流が通流する実効風路が狭隘化される。上記従来の空気調和機に比べて本開示に係る空気調和機は、クロスフローファンから吹出口へと通流する間に局所的に圧力が上昇する領域が形成されることが抑制され、実効風路を狭めることが抑制される。その結果、クロスフローファンを通過する主流の空気量が増加する。
 本開示に係る空気調和機は、クロスフローファンから吹出口へと通流する間に局所的な圧力上昇領域が形成されることが抑制され、実効風路を狭めることが抑制される。これにより、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる。
図1は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の構成の一例を示す断面図である。 図2は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機のスタビライザ近傍を示す拡大断面図である。 図3は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機のスタビライザ近傍を示す拡大断面図である。 図4は、本開示の実施の形態1に係る空気調和機の送風路における圧力変化を説明するための概念図である。 図5は、従来の空気調和機の室内ユニットを示す断面図である。 図6は、従来の空気調和機の送風路における圧力変化を示す概念図である。
 第1の開示に係る空気調和機は、吸込口および吹出口を備えた本体ケーシングと、本体ケーシング内に設けられた送風路と、送風路に設けられたクロスフローファンと、舌部を備えたスタビライザと、スタビライザと送風路を構成するリアガイダとを備えている。スタビライザは、舌部側に設けられた第1平面と、吹出口側に設けられた第2平面とを有している。送風路に対して窪む凹部がスタビライザに設けられている。第1平面の気流方向の長さL1は、第2平面の気流方向の長さL2より短い空気調和機である。
 これによれば、クロスフローファンを通過する主流は、スタビライザの舌部と凹部との間に位置する第1平面に沿って流れ、その後、凹部とスタビライザ吹出口側端との間に位置する第2平面に沿って流れる。その結果、滑らかに気流方向が整流される。このことにより、クロスフローファンから吹出口へと通流する間に局所的に圧力が上昇する領域が形成されることが抑制され、実効風路を狭めることが抑制される。その結果、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる。
 第2の開示は、特に、第1の開示の空気調和機において、クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、スタビライザの吹出口側の端部であるスタビライザ吹出口側端を通って舌部に正接する直線を第1直線とする。第1直線がクロスフローファンの外周円と交差する。
 これによれば、クロスフローファンを通過する主流はクロスフローファンの外周円の略接線方向へと流出することから、第1直線がクロスフローファンの外周円と交差するように構成されている送風路においては、主流のうち凹部へ向かう気流の割合が増加する。このため、第1平面から凹部を経て第2平面へと沿う気流をより効果的に整流することができる。その結果、クロスフローファンを通過する主流の空気量が増加させることができる。
 第3の開示は、特に、第1の開示の空気調和機において、クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、クロスフローファンの外周円の接線のうち舌部に垂直に交差する直線を第1接線としている。第1平面が第1接線と平行である。
 これによれば、クロスフローファンの外周円の略接線方向へと流出する主流が、第1平面に対して第1平面の法線方向の速度成分をもって衝突することが極めて小さくなるため、第1平面における局所的な圧力の上昇を抑制することができる。これにより、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる。
 第4の開示は、特に、第1の開示の空気調和機において、クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、第1平面と舌部とは正接する。
 これによれば、主流のうち舌部に衝突する気流は、スタビライザの表面において流れが乱されることなく、第1平面へと滑らかに流れることができる。これにより、主流における空気流れの乱れが緩和され、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる。
 第5の開示は、特に、第1の開示の空気調和機において、クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、第1平面と第2平面との間が円弧で接続される。
 これによれば、主流のうち第1平面に沿って流れる気流は、凹部を経て第2平面へと流れる際にスタビライザの表面において流れを乱すことなく、滑らか流れることができる。これにより、主流における空気流れの乱れが緩和され、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加させることができる。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は実施の形態により限定されるものではない。
 (実施の形態1)
 本実施の形態にかかる空気調和機100は、冷媒配管で互いに接続された室外ユニット(図示せず)と室内ユニット101とで構成されている。図1は、本実施形態に係る空気調和機100の室内ユニット101の構成を示す断面図である。また、図2は、本実施の形態に係る空気調和機100のスタビライザ108の近傍を示す拡大断面図である。また、図3は、本実施の形態に係る空気調和機100のスタビライザ108の近傍を示す拡大断面図である。図1、図2、および図3は、クロスフローファン107の中心軸と直交する面での断面を示している。
 室内ユニット101は、図1に示すように、吸込口102および吹出口103を有する本体ケーシング104と、本体ケーシング104内に設けられ空気が流れる送風路105と、送風路105の内部に設けられた熱交換器106およびクロスフローファン107と、を備える。スタビライザ108およびリアガイダ109は送風路105を構成する。
 吸込口102は、本体ケーシング104の上面に設けられている。吹出口103は、本体ケーシング104の下面側に設けられている。
 熱交換器106は、クロスフローファン107によって吸込口102から吸い込まれた空気を、熱交換によって加熱または冷却するものである。
 クロスフローファン107は、吸込口102から取り入れられた空気を、熱交換器106に送風した後、吹出口103から室内に吹き出す送風機である。クロスフローファン107は、本体ケーシング104の横幅方向に設けられた中心軸である回転軸を中心に回転自在に構成されている。クロスフローファン107は、端部に設けられた端板と、複数個のファン体を直列に連結した構成を有している。ファン体は、環状に配置された複数枚の翼(ブレード)を有する羽根車の少なくとも一方の端部に支持板が取り付けられた構成を有している。
 スタビライザ108は、熱交換器106の下方であって、クロスフローファン107の下方前方に配置されている。リアガイダ109は、クロスフローファン107の背面側にスタビライザ108と対向して配置されている。
 スタビライザ108とリアガイダ109は、クロスフローファン107の回転によって発生する空気の流れを形成するためのものである。スタビライザ108とリアガイダ109とは、左右壁(図示せず)とともに、送風路105の吹出し側(クロスフローファン107の下流側)を構成している。
 スタビライザ108は、クロスフローファン107の中心軸方向に、本体ケーシング104、または、クロスフローファン107のほぼ全幅に亘って設けられている。スタビライザ108は、クロスフローファン107の下流近傍に位置し、クロスフローファン107の前部付近に発生する渦を安定化させる舌部108aを備えている。
 また、スタビライザ108の下流側の端部であるスタビライザ吹出口側端108dから本体ケーシング104の下面までの間には、吹出口103に接続される上面105aが設けられている。上面105aは、スタビライザ108に対して、屈曲している。
 なお、「スタビライザ」は、クロスフローファン107の下流近傍に位置し、クロスフローファン107の前部付近に発生する渦を安定化させるための湾曲面形状を有する舌部108a近傍のみを、スタビライザと称することもあるが、本明細書では、この舌部108aの下流側に位置し、クロスフローファン107により搬送される空気の圧力回復を担うディフューザの上側を構成する壁部分(平坦部)も含めて「スタビライザ」という。
 舌部108aは、クロスフローファン107の中心軸方向に、本体ケーシング104、または、クロスフローファン107の全幅に亘って設けられている。舌部108aの主要部は、クロスフローファン107の中心軸と直交する方向の断面形状が、本体ケーシング104、または、クロスフローファン107の両端に亘って、同一である。つまり、舌部108aの断面形状は、舌部108aの主要部において同一であればよく、例えば、左右壁近傍の端部など一部の断面形状が異なっていてもよい。
 舌部108aの断面は、クロスフローファン107の下方に向かって突出する円弧状(略円弧状を含む)に形成されている。
 以下、スタビライザ108の形状について説明する。図2に示すように、スタビライザ108は、送風路105に対して窪む凹部108bを備えている。凹部108bは、スタビライザ108のほぼ全幅に亘って設けられている。凹部108bは、舌部108a側に第1平面108cを備え、吹出口103側に第2平面108eを備えている。つまり、スタビライザ108は、上流側から順に、舌部108aと、第1平面108cと、第2平面108eとで構成されている。そして、第1平面108cと第2平面108eとで、送風路105から窪む凹部108bが構成されている。
 図3に示すように、空気の流れ方向における第1平面108cの長さL1と、空気の流れ方向における第2平面108eの長さL2とすると、L1とL2の関係がL1<L2となるように構成されている。つまり、舌部108aの第1平面108c側の端部と凹部108bの底部との間の距離は、凹部108bの底部とスタビライザ吹出口側端108dとの間の距離より短い。
 図3に示すように、クロスフローファン107の中心軸と直交する方向の断面において、スタビライザ吹出口側端108dを通って舌部108aに正接する直線を第1直線H1とすると、第1直線H1はクロスフローファン107の外周円と交差する。また、クロスフローファン107の外周円の接線のうち舌部108aに垂直に交差する直線を第1接線H2とすると、第1平面108cは第1接線H2と平行(略平行を含む)である。
 さらに、第1平面108cと舌部108aとは正接する。また、第1平面108cと第2平面108eとの間は円弧で接続される。つまり、凹部108bの底部は曲面で構成されている。
 次に、クロスフローファン107の回転によって発生する空気の流れについて説明する。クロスフローファン107はブレードの外周端を仮想的につないだ外周円の略接線方向に空気を吹き出し、クロスフローファン107を通過して吹出口103から吹き出される流れ(主流)と、クロスフローファン107とスタビライザ108の間で発生して渦状に循環する流れ(渦流)とを発生させる。主流と渦流とは、舌部108aの先端を境にその流れが分かれる。
 主流のうち、スタビライザ108に対して法線方向の速度成分をもって衝突する流れが存在する場合には、主流と渦流との境となる舌部108a以外の送風路105に澱み点が生じ、当該澱み点を中心に圧力上昇領域110が形成される(図4参照)。主流のうち、スタビライザ108に対して法線方向の速度成分をもって衝突する流れの割合が増す送風路105の形状、例えば、クロスフローファン107の外周円の接線のうち、スタビライザ108の舌部108aよりも下流側に位置する面と交差する接線が存在する形状であると、送風路105に澱み点が生じる。そして、当該澱み点を中心に圧力上昇領域110が形成され、クロスフローファン107が通風する空気の流通が阻害されることになる。
 しかし、本実施形態に係る空気調和機100においては、スタビライザ108は、送風路105に対して窪む凹部108bを備え、舌部108aと凹部108bとの間に第1平面108cを備え、凹部108bとスタビライザ108のスタビライザ吹出口側端108dとの間に第2平面108eを備えている。そして、第1平面108cの長さL1と第2平面108eの長さL2がL1<L2となるように構成されている。このため、クロスフローファン107の外周円の接線とスタビライザ108の舌部108aよりも下流側に位置する面とが交差する領域において、クロスフローファン107を通過する主流は、まず第1平面108cに沿って圧力を上昇させずに流れ、その後、第2平面108eに沿って流れる。これにより、滑らかに気流方向が整流される。このように、スタビライザ108の形状を適切な形状とすることで、図4に示すように第1平面108cにおける圧力が上昇することを緩和することができる。したがって、クロスフローファン107から吹出口103へと流通する間に局所的に圧力が上昇する領域が形成されることが抑制され、実効風路111を狭めることが抑制される。これにより、クロスフローファン107を通過する主流の空気量を増加させることができる。
 また、スタビライザ吹出口側端108dを通って舌部108aに正接する直線である第1直線H1が、クロスフローファン107の外周円と交差する。このため、クロスフローファン107の外周円の接線が、スタビライザ108の舌部108aよりも下流側に位置する面と必ず交差する形状であり、主流のうち凹部108bへ向かう気流の割合が増加する。このため、第1平面108cから凹部108bを経て第2平面108eへと沿う気流を、より効果的に整流することができる。
 さらに、クロスフローファン107の外周円の接線のうち舌部108aに垂直に交差する直線である第1接線H2が、第1平面108cと平行(略平行を含む)である。このため、クロスフローファン107の外周円の略接線方向へと流出する主流が、第1平面108cに対して第1平面108cの法線方向の速度成分をもって衝突することが極めて少なくなる。このため、第1平面108cにおける局所的な圧力の上昇を抑制することができ、クロスフローファン107が通風する空気量をより増加させることができる。
 また、舌部108aと第1平面108cとは正接し、第1平面108cと第2平面108eとの間が円弧で接続される。このため、主流のうち舌部108aに衝突する気流は、スタビライザ108の表面において流れを乱すことなく第1平面108cへと滑らかに流れ、さらに、凹部108bを経て第2平面108eへと流れる際にも滑らか流れることができる。したがって、主流の空気流れの乱れが緩和され、クロスフローファン107を通過する主流の空気量を増加させることができる。
 なお、本実施形態に係る空気調和機100の構成は、送風路105が吸込口102から吹出口103へと至る間に屈曲する場合に特に効果を発揮する。
 本開示に係る空気調和機は、クロスフローファンを通過する主流の空気量を増加できることから、家庭用空調や業務用空調に用いるのに好適である。
 100 空気調和機
 101 室内ユニット
 102 吸込口
 103 吹出口
 104 本体ケーシング
 105 送風路
 105a 上面
 106 熱交換器
 107 クロスフローファン
 108 スタビライザ
 108a 舌部
 108b 凹部
 108c 第1平面
 108d スタビライザ吹出口側端
 108e 第2平面
 109 リアガイダ
 110 圧力上昇領域
 111 実効風路
 L1 第1平面の長さ
 L2 第2平面の長さ
 H1 第1直線
 H2 第1接線
 H3 第1平面の延長線

Claims (5)

  1.  吸込口および吹出口を備えた本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に設けられた送風路と、前記送風路に設けられたクロスフローファンと、舌部を備えたスタビライザと、前記スタビライザと前記送風路を構成するリアガイダと、を備え、
     前記スタビライザは、前記舌部側に設けられた第1平面と、前記吹出口側に設けられた第2平面とを有し、前記送風路に対して窪む凹部が前記スタビライザに設けられ、
     前記第1平面の気流方向の長さL1は、前記第2平面の気流方向の長さL2より短い、空気調和機。
  2.  前記クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、前記スタビライザの前記吹出口側の端部であるスタビライザ吹出口側端を通って前記舌部に正接する直線を第1直線とし、前記第1直線が、前記クロスフローファンの外周円と交差する、請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、前記クロスフローファンの外周円の接線のうち前記舌部に垂直に交差する直線を第1接線とし、前記第1平面が前記第1接線と平行である、請求項1に記載の空気調和機。
  4.  前記クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、前記第1平面と前記舌部とは正接する、請求項1に記載の空気調和機。
  5.  前記クロスフローファンの回転軸に垂直な断面において、前記第1平面と前記第2平面との間が円弧で接続される、請求項1に記載の空気調和機。
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