BR112016014857B1

BR112016014857B1 - Ar condicionado interno

Info

Publication number: BR112016014857B1
Application number: BR112016014857-6A
Authority: BR
Inventors: Masafumi Uda
Original assignee: Daikin Industries, Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2022-05-03
Also published as: US20170003038A1; ES2667960T3; CN105849467B; MY164382A; EP3088806A4; EP3088806B1; JP5862655B2; BR112016014857A2; CN105849467A; JP2015124985A; EP3088806A1; AU2014371321B2; WO2015098657A1

Abstract

máquina de ar condicionamento interna. para prover ambos tensão a prova de oscilação e propriedades de conservação de energia em uma máquina de ar condicionado interna montada na parede, um estabilizador (17), guia traseiro (18), e ventilador de fluxo cruzado (30) são dispostos de modo que as expressões:(¿a ¿ ¿0) > 16°; 17° < (¿b ¿ ¿0) < 26°, e ¿b = ¿a, sejam satisfeitas por um ângulo de referência (¿0) formado por uma linha horizontal de referência de ventilador (l1) e uma primeira linha reta (sl1) que conecta um ponto central de ventilador (o) e um ponto mais próximo do lado da superfície frontal (p7) do estabilizador (17) e um segundo ângulo (¿b) formado pela linha horizontal de referência de ventilador (l1) e uma segunda linha reta (sl2) que conecta o ponto central do ventilador (o) e um ponto mais próximo do lado da superfície traseira (p8) do guia traseiro (18).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma máquina de ar condicionado interna, e, particularmente, a uma máquina de ar condicionado interna montada na parede.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Unidades internas (as chamadas máquinas de ar condicionado internas) para condicionar ar instaladas não no teto, mas, ao invés, em uma parede lateral de uma sala, que retiram o ar pela superfície frontal ou superfície de topo e insuflam ar devidamente condicionado através de uma abertura na parte inferior, se tornaram muito comuns no passado. O interior de uma máquina interna acomoda um trocador de calor para trocar calor entre um refrigerante e um ventilador de fluxo cruzado.

[003] Por exemplo, uma máquina de ar condicionado interna tem um estabilizador e guia externo como membros que configuram uma passagem de ar de distribuição de ar, como mostrado na Literatura de Patente 1 (Pedido de Patente Japonês em aberto No 2008-8500).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[004] Em máquinas de ar condicionado internas mais recentes um volume maior de ar é conseguido em velocidades rotacionais mais baixas com o aumento do diâmetro de ventiladores de fluxo cruzado. A tensão a prova de oscilação (surging proof stress), reduzida através da redução da velocidade rotacional, deve ser melhorada, mesmo com uma maior pressão estacionária, sendo que uma demanda por uma potência mais baixa também deve ser provida para economizar energia.

[005] Um objetivo da presente invenção é prover uma máquina de ar condicionado interna provendo ambas - tensão a prova de oscilação e propriedade de conservação de energia.

Solução do Problema

[006] Uma máquina de ar condicionado interna, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, é uma máquina de ar condicionado interna montada em uma parede compreendendo um ventilador de fluxo cruzado, gabinete, e trocador de calor. O ventilador de fluxo cruzado tem uma pluralidade de lâminas alinhadas ao longo da circunferência, e que gera um fluxo de ar. O gabinete inclui um estabilizador em um lado de superfície frontal e um guia traseiro no lado da superfície traseira. Um canal de ar soprado para o ar fluir em uma voluta de um ventilador de fluxo cruzado para uma abertura de saída é formado no gabinete pelo estabilizador e guia traseiro. O estabilizador é dividido em parte superior e parte inferior dispondo uma lingueta entre elas. O trocador de calor inclui uma seção de troca de calor do lado da superfície frontal e uma seção de troca de calor do lado da superfície traseira, e o trocador de calor é arranjado no lado a montante do fluxo de ar do ventilador de fluxo cruzado. Em uma vista seccional longitudinal desta máquina de ar condicionado interna, uma linha horizontal através de ponto central do ventilador é uma linha horizontal de referência do ventilador. Em uma vista seccional longitudinal, uma linha referenciada como linha de referência de voluta é uma linha reta que de qualquer linha reta tangente a um círculo que conecta extremidades opostas das lâminas do ventilador do ventilador de fluxo cruzado e adjacente à parte de baixo do estabilizador, forma o menor ângulo com a linha horizontal de referência do ventilador. Em uma vista seccional longitudinal, o ângulo formado pela linha horizontal de referência de ventilador com a linha de referência de voluta é o ângulo de referência θ0. Em uma vista seccional longitudinal, um ângulo, referenciado como primeiro ângulo θa é o ângulo formado pela linha horizontal de referência do ventilador com uma primeira linha reta, que é uma linha reta que conecta o ponto central do ventilador com o ponto mais próximo do lado da superfície frontal, que é o ponto na parte de cima do estabilizador mais próximo do ventilador de fluxo cruzado. Em uma vista seccional longitudinal, um ângulo referenciado como segundo ângulo θb é o ângulo formado pela primeira linha de centro de referência de ventilador com uma segunda linha reta, que é a linha reta que conecta o ponto central do ventilador e o ponto mais próximo do lado da superfície traseira que é o ponto no guia traseiro mais próximo do ventilador de fluxo cruzado. O estabilizador, guia traseiro, e ventilador de fluxo cruzado são dispostos nesta máquina de ar condicionado interna de modo que o ângulo de referência θo, o primeiro ângulo θa e o segundo ângulo θb definidos acima, satisfaçam primeira expressão de ângulo relacional, segunda expressão de ângulo relacional, e terceira expressão de ângulo relacional. primeira Expressão de ângulo relacional (θa - θ0) > 16° segunda Expressão de ângulo relacional 17° < (θb - θ0) < 26° terceira Expressão de ângulo relacional θb > θa

[007] Na máquina de ar condicionado interna, de acordo com a presente invenção, o estabilizador, guia traseiro, e ventilador de fluxo cruzado são dispostos de modo que não qualquer uma de primeira expressão de ângulo relacional, segunda expressão de ângulo relacional, e terceira expressão de ângulo relacional seja satisfeita, mas de modo que o primeiro ângulo relacional o segundo ângulo relacional e o terceiro ângulo relacional sejam todos eles conjuntamente satisfeitos. A posição de altura do ponto mais próximo do lado da superfície frontal do estabilizador, por conseguinte, é mantida baixa, através do que o fluxo de ar da parte mais baixa do trocador de calor do lado da superfície frontal para o ventilador de fluxo cruzado não resulte grandemen- te inibido, e o chamado ângulo de admissão do ventilador possa ser aumentado em uma faixa não maior que 180°. Portanto, é produzido um fluxo de ar com pouca perda e uma quantidade menor do fluxo de ar do ventilador de fluxo cruzado para a abertura de saída flui para trás para a abertura de admissão. A "tensão a prova de oscilação" é melhorada com a supressão de fluxo para trás.

[008] Ademais, a posição de altura do ponto mais próximo do lado da superfície traseira do guia traseiro é mantida em uma faixa apropriada, daí suprimindo o aumento da potência do ventilador causado por um guia traseiro colocado muito baixo, e melhorando as propriedades de conbservação de energia. Em outras palavras, quando a posição de altura do ponto mais próximo do lado da superfície traseira do guia traseiro for muito baixa, o canal de ar soprado em forma de voluta resulta mais curto e uma força menor mantém o vórtex circular criado no lado do ventilador de fluxo cruzado no ponto mais próximo do lado da superfície traseira e um fluxo turbulento na superfície do canal de ar soprado em forma de voluta aumenta à medida que aumenta a potência do ventilador, mas, de acordo com a presente invenção, esta maneira de aumentar a potência do ventilador é suprimida.

[009] Uma máquina de ar condicionado interna, de acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é a máquina de ar condicionado interna, de acordo com o primeiro aspecto, sendo que, em uma vista seccional longitudinal, a parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície frontal é posicionada mais baixa que a linha horizontal de referência do ventilador e a parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície traseira é posicionada mais alta que a linha horizontal de referência do ventilador. Em uma vista seccional longitudinal da máquina de ar condicionado interna, uma linha referenciada como terceira linha reta é uma linha reta de qualquer linha reta que passa através do ponto central do ventilador e a parte inferior da seção de troca de calor de lado da superfície frontal forma o maior ângulo com a linha horizontal de referência do ventilador; o ângulo formado pela terceira linha reta com a linha horizontal de referência do ventilador é um terceiro ângulo θc; uma linha referenciada de quarta linha reta é uma linha reta que de qualquer linha que passa através de ponto central do ventilador e a parte inferior da seção de troca de calor de lado de superfície traseira forma o menor ângulo com a linha horizontal de referência do ventilador; o ângulo formado pela quarta linha reta com a linha horizontal de referência do ventilador é um quarto ângulo θd; e o estabilizador, guia traseiro, e ventilador de fluxo cruzado são dispostos para satisfazer as quarta e quinta expressões de ângulo relacional. quarta Expressão de ângulo relacional: θc > θa quinta Expressão de ângulo relacional: θd < θb

[0010] Na máquina de ar condicionado interna de acordo com o segundo aspecto, a parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície frontal é arranjada em uma posição baixa, de modo que a quarta expressão de ângulo relacional seja satisfeita, e a parte de alojamento inferior da seção de troca de calor de lado de superfície traseira é arranjada de modo que a quinta expressão de ângulo relacional seja satisfeita, aumentando a capacidade do trocador de calor. Uma vez que a primeira expressão de ângulo relacional, segunda expressão de ângulo relacional, e terceira expressão de ângulo relacional sejam simultaneamente satisfeitas, o fluxo de ar das partes inferio-res da seção de troca de calor de lado de superfície frontal e da seção de troca de calor de lado de superfície traseira para o ventilador de fluxo cruzado não é prontamente restringido, mesmo se qualquer parte inferior tiver sido arranjada em uma posição baixa, o ar flui em grande quantidade para as partes inferiores a partir de ambas seções de troca de calor e as propriedades de conservação de energia resultam me- lhoradas.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0011] Na máquina de ar condicionado interna, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, resultam melhorados ambas - tensão a prova de oscilação e propriedades de conservação de energia.

[0012] Na máquina de ar condicionado interna, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, a capacidade de troca de calor é aumentada, mas uma quantidade maior de ar flui para as partes inferiores das partes de troca de calor e a conservação de energia é adicionalmente melhorada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A Figura 1 é um desenho da configuração de um aparelho de ar condicionado, constituído de uma máquina de ar condicionado externa e máquina de ar condicionado interna.

[0014] A Figura 2 é uma vista seccional longitudinal (vista em seção transversal ao longo da linha II-II na Figura 1) da máquina de ar condicionado interna para ilustrar o arranjo do painel da superfície dianteira filtro e trocador de calor.

[0015] A Figura 3 é uma vista em seção transversal longitudinal (da máquina de ar condicionado interna para ilustrar o arranjo do estabilizador e guia traseiro.

[0016] A Figura 4 é um gráfico mostrando a relação entre o arranjo do estabilizador e a melhora da eficiência de energia do ventilador.

[0017] A Figura 5 estrutura um gráfico mostrando a relação entre o arranjo do guia traseiro e a melhora da eficiência de energia do ventilador.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES

[0018] Uma máquina de ar condicionado interna 92, de acordo com uma concretização da presente invenção, será descrita abaixo fazendo referência aos desenhos. A concretização a seguir é um exemplo específico da presente invenção, sem contudo limitá-la à faixa técnica da presente invenção. (1) Configuração de Máquina de Ar Condicionado Interna

[0019] A Figura 1 é um desenho da concretização de ar condicionado 90 incluindo a máquina de ar condicionado interna 92 de acordo com uma concretização da presente invenção. A máquina de ar condicionado interna 92 é uma unidade interna montada na parede e afixada à superfície de uma parede interna. A máquina de ar condicionado interna 92 é conectada via tubo de refrigerante 93 a uma máquina externa de ar condicionado 92 que configura o ar condicionado 90. A máquina de ar condicionado interna 92 realiza uma operação de resfriamento e operação de aquecimento de acordo com a manipulação de um controlador remoto ou similar.

[0020] A máquina de ar condicionado interna 92 compreende primariamente um gabinete 10, filtro 40, trocador de calor 20, e um ventilador de fluxo cruzado 30, como mostrado na Figura 2. (1-1)Gabinete

[0021] O gabinete 10 é uma montagem de membros que constituem o contorno externo e chassi da máquina de ar condicionado interna 92, e o gabinete suporta e aloja o filtro 40, trocador de calor 20, ventilador de fluxo cruzado 20, e outros componentes.

[0022] Na parte de topo do gabinete 10, é provida uma abertura de admissão 10a para admitir ar interno. Na parte de baixo do gabinete 10, é formada uma abertura de saída 10b para saída de ar condicionado para o ambiente. A abertura de admissão 10a é posicionada mais alta que o ponto central O, que é o centro rotacional do ventilador de fluxo cruzado 30. Mais especificamente, a abertura de admissão 10a formada na superfície do teto (superfície de topo) do gabinete 10 capta ar do espaço acima da máquina de ar condicionado interna 92. A abertura de saída 10b fica em uma posição mais baixa que o ponto central do ventilador O. Mais especificamente, a abertura de saída 10b formada na porção lateral da superfície frontal da superfície inferior do gabinete 10 dá saída ao ar na parte da frente e parte de baixo da máquina de ar condicionado interna 92.

[0023] O gabinete 10 inclui componentes como painel da superfície frontal 15, estabilizador 17, e guia traseiro 18 como nas Figuras 2 e 3. Um canal de ar soprado 10c tendo a forma de voluta, através do qual flui ar do ventilador de fluxo cruzado 30 para a abertura de saída 10b é formada no gabinete 10 pelo estabilizador 17 e guia traseiro 18. O estabilizador 17, arranjado mais próximo da superfície frontal que o guia traseiro 18, é dividido em parte de cima 72 e parte de baixo 73 e entre estas partes é disposta uma parte de lingueta 71 formada a partir de uma superfície curvada. O estabilizador 17 é disposto mais próximo do ventilador de fluxo cruzado 30 em um ponto mais próximo do lado da superfície frontal P7 na parte superior 72 como mostrado na vista seccional longitudinal da Figura 3. A parte de cima do guia traseiro 18 é posicionada mais alta que o ponto central do ventilador O, e o guia traseiro 18 é posicionado mais próximo do ventilador de fluxo cruzado 30 em ponto mais próximo do lado da superfície traseira P8. O painel da superfície frontal 15 é arranjado no lado da superfície frontal do filtro 40. (1-2) Trocador de Calor e Filtro

[0024] O trocador de calor 20 é um traocador de calor tipo aleta e tubo em forma de letra V invertida, visto em em uma vista seccional longitudinal, na qual a troca de calor é feita entre o ar que flui da abertura de admissão 10a em direção ao ventilador de fluxo cruzado 30 e um refrigerante que flui através dos tubos. O trocador de calor 20 é configurado com numerosas aletas de transferência de calor feitas de alumínio, e numerosos tubos que passam por numerosos furos aber- tos nas aletas de transferência de calor. Os tubos, que são tubos de transferência de calor, são feitos de cobre, com diâmetro externo de 5 ou 4 mm.

[0025] O trocador de calor 20 inclui uma seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21,que é posicionada mais próxima da superfície frontal que uma parte de pico 20a e uma seção de troca de calor do lado da superfície traseira 22, posicionada mais próxima da superfície traseira que a parte de pico 20a. Uma parte inferior 21a da seção de troca de calor de lado da superfície frontal 21 é posicionada mais baixa que uma linha horizontal de referência de ventilador L1 descrita mais adiante, e uma parte inferior 22a da seção de troca de calor da superfície traseira 22 é posicionada mais alta que a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0026] O trocador de calor 20, no lado a montante do fluxo de ar do ventilador de fluxo cruzado 30, i.e., acima e na parte da frente do ventilador de fluxo cruzado 30, é coberto pelo filtro 40.O filtro 40 que é arranjado no lado a montante do fluxo de ar do trocador de calor 20 é posicionado acima e na frente do trocador de calor 20, e o filtro 40 coleta pó do ar que flui da abertura de admissão 10a para o trocador de calor 20. (1-3) Ventilador de Fluxo Cruzado

[0027] O ventilador de fluxo cruzado 30 compreende um rotor de ventilador cilíndrico se estendendo horizontalmente no sentido do comprimento e um motor para girar o rotor do ventilador. O rotor do ventilador tem numerosas de lâminas de ventilador 31 alinhadas ao longo da direção circunferencial que, quando o rotor do ventilador gira, geram um fluxo de ar do trocador de calor 20 para o lado próximo da abertura de saída 10b.

[0028] Quando o ventilador de fluxo cruzado 30 gira, o ar flui dentro da sala para o trocador de calor 20 via abertura de admissão 10a e filtro 40 e o ar que passa através do trocador de calor 20 flui para o canal de ar soprado 10c para ser insuflado na sala pela abertura de saída 10b.

[0029] A velocidade rotacional do motor do ventilador de fluxo cruzado 30 varia por meio de um dispositivo de controle (não mostrado). O dispositivo de controle provido para a máquina de ar condicionado interna 92 muda a velocidade rotacional do motor com base em uma ação de usuário em um controlador remoto ou similar. (2) Detalhes do Arranjo do Painel da Superfície Frontal, Filtro, e Trocador de Calor

[0030] A máquina de ar condicionado interna 92 de acordo com a presente invenção emprega um novo arranjo de componentes não usado em máquinas de ar condicionado internas anteriores. O arranjo do painel de superfície frontal filtro e trocador de calor será descrito em detalhes abaixo.

[0031] Em uma vista seccional longitudinal da máquina de ar condicionado interna 92, a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 e a parte inferior do filtro 40 são posicionadas mais baixas que o ponto central do ventilador O, como na Figura 2. Em outras palavras, a seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 inclui a parte inferior 21a posicionada mais baixa que o ponto central do ventilador O e o filtro 40 inclui a parte inferior 40a posicionada mais baixa que o ponto central do ventilador O.

[0032] Aqui, as linhas L1, SL3 e SL5, ângulos θc e θe e as distâncias ddo espaço D1, D2, e D3 são definidas como segue.

[0033] A linha horizontal de referência de ventilador L1 é uma linha horizontal que passa através de ponto central O.

[0034] A terceira linha reta SL3 é uma linha reta que de qualquer linha reta que passa através de parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 e ponto central do ventilador O, forma o maior ângulo com a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0035] O ângulo da parte inferior do trocador de calor θc é um ângulo formado pela terceira linha reta SL3 com a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0036] A quinta linha reta SL5 é uma linha reta que de qualquer linha reta que passa através da parte inferior 40a do filtro 40 e o ponto central de ventilador O forma o maior ângulo com a linha horizontal de ventilador L1.

[0037] O ângulo da parte inferior do filtro θe é o ângulo formado pela quinta linha reta SL5 com a linha horizontal do ventilador L1.

[0038] A primeira distância D1 é a distância do espaço entre o ventilador de fluxo cruzado 30 e a seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 na mesma altura do ponto central de ventilador O.

[0039] A segunda distância D2 é a distância do espaço entre a seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 e o filtro 40 na mesma altura do ponto central do ventilador O.

[0040] A terceira distância D3 é a distância do espaço entre o filtro 40 e o painel da superfície frontal 15, na mesma altura do ponto central do ventilador O.

[0041] O ventilador de fluxo cruzado 30, trocador de calor 20, e painel de superfície frontal 15 são dispostos na máquina de ar condicionado interna 92, de modo que as linhas L1, SL3, e SL5, ângulos θc e θe, e distâncias de espaço D1, D2, e D3, definidas como descritos acima, satisfaçam as primeira segunda e terceira expressões. primeira Expressão: θe > (θc x 0,4) segunda Expressão: D3 > D2 > D1 terceira Expressão: D1 > (0,3 x R)

[0042] O raio do ventilador R que é o raio do rotor do ventilador do ventilador de fluxo cruzado 30 é a distância do ponto central do venti- lador O a um círculo imaginário (referenciado como círculo 30a em linhas racejadas na Figura 2) que conecta as extremidades externas de numerosas lâminas de ventilador 31, como visto em uma vista seccional longitudinal.

[0043] Com as expressões satisfeitas, uma quantidade de ar suficiente alcança a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21, enquanto a dimensão da profundidade da máquina de ar condicionado interna 92 é mantida pequena, mas, na máquina de ar condicionado interna 92, os seguintes valores numéricos são empregados para satisfazer estas expressões. Ângulo da parte de baixo do trocador de calor θc = 52° Ângulo da parte de baixo do filtro θe = 23° > (θc x 0,4) Raio do ventilador R = 52 mm primeira Distância D1 = 16 mm > (0,3 x R) segunda Distância D2 = 22 mm > D1 terceira Distância D3 = 27 mm > D2

[0044] Na máquina de ar condicionado interna 92 uma quarta distância D4 que é a distância entre o ponto central do ventilador O e o pelde superfície frontal 15 na mesma altura do,ponto central do ventilador O quando visto em uma vista seccional longitudinal é mantida mais curta que duas vezes o raio do ventilador R. Em outras palavras, a quarta distância D4 e o raio do ventilador R satisfazem a quarta expressão abaixo. quarta Expressão: D4 < (3 x R)

[0045] Especificamente, o painel da superfície frontal 15 é arranjado em relação ao ventilador de fluxo cruzado 30 de modo que a quarta distância seja 143 mm. A quarta distância D4 sendo mantida pequena para garantir que a profundidade da máquina de ar condicionado interna 92 não seja muito grande, mas pelo fato de ventilador de fluxo cruzado 30, trocador de calor 20, filtro 40, e painel de superfície frontal 15 serem dispostos para satisfazer primeira, segunda e terceira expressões, o ar captado na abertura de admissão 10a formada na superfície do teto é enviado em quantidade suficiente à parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21. (3) Detalhes do Estabilizador e Guia Traseiro

[0046] A seguir, uma descrição detalhada será provida com respeito a um novo arranjo de estabilizador 17 e guia traseiro 18, não vistos nas máquinas de ar condicionado internas anteriores.

[0047] As linhas L2, SL1, SL2, e SL4 e ângulos θo, θa, θb, θc, e θd são definidas como segue, como na vista seccional longitudinal da máquina de ar condicionado interna 92 mostrada na Figura 3. A linha horizontal de referência do ventilador L1 e a terceira linha reta SL3, são providas como descrito acima.

[0048] A linha de referência de voluta L2 é uma linha reta que de qualquer linha reta tangente ao circuito impresso 30a que conecta as extremidades externas de numerosas lâminas de ventilador 31 do ventilador de fluxo cruzado 30 adjacente à parte de baixo 73 do estabilizador forma o menor ângulo com a linha horizontal de referência de ventilador L1. Nesta concretização, a parte inferior 73 do estabilizador 17 que serve como parede de topo do canal de ar soprado 10c próximo da abertura de saída 10b é uma superfície plana, e uma linha reta se estende desta superfície plana para o lado da superfície traseira adjacente ao círculo 30a, como visto em uma seção transversal longitudinal. Esta linha reta, por conseguinte, é a linha de referência de voluta L2.

[0049] O ângulo de referência θ0 é o ângulo formado pela linha horizontal de referência de ventilador L1 com a linha de referência de voluta L2.

[0050] A primeira linha reta SL1 é uma linha reta que conecta o ponto central do ventilador O e o ponto mais próximo do lado da superfície frontal P7, que é o ponto na parte de topo 72 do estabilizador 17 mais próximo do ventilador de fluxo cruzado 30.

[0051] O primeiro ângulo θa é o ângulo formado pela primeira linha reta SL1 com a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0052] A segunda linha reta SL2 é uma linha reta que conecta o ponto central de ventilador O e o ponto mais próximo do lado da superfície traseira P8 que é o ponto no guia traseiro 18 mais próximo do ventilador de fluxo cruzado 30.

[0053] O segundo ângulo θb é o ângulo formado pela segunda linha reta SL2 com a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0054] O terceiro ângulo θc que é o ângulo de parte inferior do trocador de calor θc descrito acima é o ângulo formado pela terceira linha reta SL3 com a linha horizontal de referência do ventilador L1.

[0055] A quarta linha reta SL4 é a linha reta que de qualquer linha reta que passa através do ponto central do ventilador O e a parte inferior 22a da seção de troca de calor do lado da superfície traseira 22 forma o menor ângulo com a linha horizontal do ventilador L1.

[0056] O quarto ângulo θd é o ângulo formado pela quarta linha reta SL4 com a linha horizontal de referência de ventilador L1.

[0057] O estabilizador 17, guia traseiro 18, trocador de calor 20 e ventilador de fluxo cruzado 30 são dispostos na máquina de ar condicionado interna 92, de modo que as linhas L2, SL1, SL2, e SL4 e os ângulos θ0, θa, θb, θc, e θd, definidos como descrito acima, satisfaçam as seguintes expressões relacionais da primeira à quinta expressões de ângulo relacional. primeira Expressão de ângulo relacional: (θa - θ0) > 16° segunda Expressão de ângulo relacional: 17° < (θb - θ0) < 26° terceira Expressão de ângulo relacional θb > θa quarta Expressão de ângulo relacional: θc > θa quinta expressão de ângulo relacional θd < θb

[0058] Com estas expressões relacionais satisfeitas, a tensão a prova de oscilação é melhorada, e, como será descrito, suprimido o aumento na potência do ventilador, mas a máquina de ar condicionado interna 92 emprega os seguintes valores numéricos para satisfazer estas expressões. ângulo de referência θ0 = 28° primeiro ângulo θa = 48° segundo ângulo θb = 51° terceiro ângulo θc = 52° quarto ângulo θd = 31° (4) Características (4-1)

[0059] Na máquina de ar condicionado interna 92, de acordo com a presente concretização, o estabilizador 17, guia traseiro 18, ventilador de fluxo cruzado 30, são dispostos de modo que não qualquer uma de primeira segunda e a terceira expressões de ângulo relacional descritas acima seja satisfeita, mas de modo que as primeira, segunda e terceira expressão de ângulo relacional sejam todas satisfeitas.

[0060] Em razão deste arranjo ser usado, a posição da altura do ponto mais próximo do lado da superfície frontal P7 do estabilizador 17 é mantida pequena, e o fluxo de ar da parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 para o ventilador de fluxo cruzado 30 resulta menos restringido. Em outras palavras, um fluxo de ar com pequena perda é criado da parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 para o ventilador de fluxo cruzado 30. A Figura 4 mostra dados a serem usados como base da primeira expressão de ângulo relacional. No gráfico da Figura 4, o eixo horizontal representa a diferença de ângulo (θa - θ0), e o eixo vertical representa um aumento de eficiência que é a razão entre a potência de ventilador de fluxo cruzado, i.e., a carga aplicada ao motor do ventilador de fluxo cruzado 30 e um certo valor pré-determinado. Como re- sultado do teste, o aumento de eficiência resulta pequeno, quando a diferença de ângulo (θa-θo) for menor 16°, e grande, quando a diferença de ângulo (θa - θo) exceder 16°. Quando a diferença entre ângulos (θa - θo) for qualquer de 17°, 20°, 24°, ou 28°, o aumento de eficiência resulta grande, enquanto o aumento na potência do ventilador é suprimido.

[0061] Em razão do arranjo usado, a máquina de ar condicionado interna 92, o ângulo de admissão de ventilador (ângulo no lado da abertura de admissão 10a formado pela primeira linha reta SL1 e a segunda linha reta SL2) pode ser aumentado em uma faixa não maior que 180°. O ângulo de admissãodo ventilador nesta concretização é o seguinte. 180° - θb + θa = 177°

[0062] O fluxo de ar do ventilador de fluxo cruzado 30 em direção à abertura de saída 10b é impedido de retornar para a abertura de admissão 10a. Em outras palavras, a tensão a prova de oscilação é melhorada na máquina de ar condicionado interna 92. As máquinas de ar condicionado internas anteriores frequentemente tinham um ângulo de admissão de ventilador de cerca de 170°.

[0063] Ademais, na máquina de ar condicionado interna 92, a altura do ponto mais próximo do lado da superfície traseira P8 do guia traseiro 18 é mantida em uma faixa apropriada, daí suprimindo um aumento na potência do ventilador causada pela posição muito baixa do guia traseiro 18, e melhorando a propriedade de conservação de energia. Em outras palavras, quando a posição da altura do ponto mais próximo da superfície traseira P8 do guia traseiro 18 for muito baixa, o canal de ar soprado em forma de voluta 10c resulta mais curto, e uma força menor força mantém um vórtex circular criado no lado do ponto mais próximo do lado da superfície traseira P8 no ventilador de fluxo cruzado 30, aumentando o fluxo turbulento na superfície do canal de ar soprado em forma de voluta 10c em correspondência com a potência do ventilador, mas com o arranjo do guia traseiro 18 e ventilador de fluxo cruzado 30 descrito acima, este modo de aumento da potência de ventilador é suprimido. A Figura 5 mostra dados a serem usados como base de segunda expressão de ângulo relacional. No gráfico da Figura 5, o eixo horizontal representa a diferença de ângulo (θb - θo), e o eixo vertical a mesmo aumento de eficiência da Figura 4. Como resultado do teste, o aumento de eficiência é pequeno quando a diferença de ângulo (θb - θo) for menor que 17°, e grande, quando a diferença de ângulo (θb - θo) exceder 17°. Quando a diferença entre ângulos (θa-θo) for qualquer de 18°, 22°, ou 25°, o aumento de ef iciência resulta grande, enquanto o aumento na potência do ventilador é suprimido.

[0064] Como descrito acima, na máquina de ar condicionado interna 92 de acordo com a presente concretização, a tensão a prova de oscilação é aumentada, e suprimido o aumento de potência do ventilador, arranjando estabilizador 17, guia traseiro 18, e ventilador de fluxo cruzado 30, de modo a satisfazer a primeira expressão de ângulo relacional, segunda expressão de ângulo relacional, e terceira expressão de ângulo relacional, simultaneamente. (4-2)

[0065] Na máquina de ar condicionado interna 91, a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado de superfície frontal 21 é arranjada em uma posição baixa, de modo que a quarta expressão de ângulo relacional seja satisfeita, e a parte inferior 22a da seção de troca de calor do lado da superfície traseira 22 é arranjada em uma posição baixa, de modo que a quinta expressão de ângulo relacional seja satisfeita; portanto aumentando a capacidade do trocador de calor. Particularmente, garantindo uma capacidade do trocador de calor 20 maior que aquela alcançada anteriormente, porque o terceiro ângulo θc é pelo menos 45° e a máquina de ar condicionado interna 92 emprega uma estrutura na qual a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21 é estendida para baixo. Quando a máquina de ar condicionado interna é equipada com este trocador de calor 20 de maior porte, a distribuição do fluxo de ar através do trocador de calor resulta particularmente desbalanceada e o fluxo de ar é restringido, e a potência do ventilador tende a ser elevada, mas em razão de a máquina de ar condicionado interna 92 empregar um componente que satisfaz a primeira expressão de ângulo relacional, segunda expressão de ângulo relacional, e terceira expressão de ângulo relacional simultaneamente, como descrito acima, o fluxo de ar da parte inferior 21a, 22a do trocador de calor 20 para o ventilador de fluxo cruzado 30 não é prontamente restringido, e o ar flui em grande quantidade para as partes inferiores 21a, 22a das seções de troca de calor 21, 22. Em outras palavras, melhorando a propriedade de conservação de energia da máquina de ar condicionado interna 92. (4-3)

[0066] A máquina de ar condicionado interna 92 emprega uma estrutura na qual o ar ambiente é captado pela abertura de admissão 10a formada no teto do gabinete 10, em uma posição mais alta que o ponto central do ventilador O, e também uma estrutura na qual a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado de superfície frontal 21 e parte inferior 40a do filtro 40 estejam ambas posicionadas mais baixas que o ponto central do ventilador O. Portanto, nos métodos anteriores de projeto, uma quantidade menor de ar passava pela parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21, e o trocador de calor 20 inteiro não podia mais ser efetivamente utilizado.

[0067] Em vista disso, na máquina de ar condicionado interna 92, a parte inferior do filtro 40 é primeiro estendida para baixo para uma posição mais baixa que anteriormente, de modo a satisfazer a primeira expressão descrita acima, garantindo um canal para o ar fluir através da parte inferior 40a do filtro 40 para a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21.

[0068] Ademais, na máquina de ar condicionado interna 92, o ventilador de fluxo cruzado 30, trocador de calor 20, filtro 40, e painel de superfície frontal 15 são dispostos, de modo que as três distâncias de espaço D1, D2, D3 satisfaçam a segunda expressão descrita acima, e enquanto mantida pequena, a dimensão de profundidade da máquina de ar condicionado interna 92 tem uma pequena perda de pressão no canal para ar fluir através do espaço entre o filtro 40 e o painel de superfície frontal 15 (cuja distância de espaço é a terceira distância D3) da abertura de admissão 10a para a parte inferior 4a do filtro 40 e a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21. Desta forma, garantindo que uma quantidade suficiente de ar passe pela parte inferior 21a da seção de troca de calor de lado da superfície frontal 21, provendo uma estrutura na qual todo o trocador de calor 20 é efetivamente usado.

[0069] Empregando um arranjo, tal como aquele descrito acima, torna possível, na máquina de ar condicionado interna 92, estender a largura do canal de ar que leva para a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21, para manter a resistência à fricção (perda de pressão) baixa, sem que a distância de espaço (primeira distância de espaço) entre o trocador de calor 20 e o ventilador de fluxo cruzado 30 fique muito pequena. A segunda distância D2 é maior que a primeira distância D1, a terceira distância D3 é maior que a segunda distância D2, e garantindo que a largura aumente à medida que o canal se distancia do ventilador de fluxo cruzado; assim não havendo mais espaço, onde a largura fica pequena na trajetória da abertura de admissão 10a para a parte inferior 21a da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21, como mostrado na Figura 2, e a resistência à fricção de fluído resulta grandemente reduzida em comparação com estruturas anteriores. (4-4)

[0070] A máquina de ar condicionado interna 92 emprega um arranjo de componente que satisfaz a segunda expressão para manter a dimensão de profundidade pequena (dimensão na direção esquerda para direita na Figura 2), mas com a primeira distância D1 muito pequena, a seção de troca de calor lado da superfície frontal 21 e o ventilador de fluxo cruzado 20 muito próximos, podem ser produzidos sons quando o ar passa através da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21. Particularmente, na máquina de ar condicionado interna 92 que emprega um trocador de calor tipo tubo e aletas 20 cujo diâmetro externo do tubo é muito pequeno (5 ou 4 mm), ocorrem flutu-ações com forte turbulência em frequências mais altas dentre flutuações de taxa de fluxo periódicas tipificadas por vórtices Karman, e tem um risco alto de serem produzidos sons de frequências discretas em altas frequências, devido à interação com flutuações de pressão periódicas das lâminas de ventilador 31.

[0071] Para manter estes sons em um mínimo, a máquina de ar condicionado interna 92 emprega um arranjo de componente que satisfaz a terceira expressão descrita acima. Em outras palavras, a primeira distância D1 que é a distância do espaço entre o ventilador de fluxo cruzado 30 e seção de troca de calor de lado de superfície frontal 21 na mesma posição de altura que do ponto central do ventilador O é feita maior que 30% do raio do ventilador R, através do que os sons são mantidos em uma faixa aceitável. Se este tamanho for garantido para a primeira distância D1 da máquina de ar condicionado interna 92, o fluxo de ar que passa através do transferência de calor 20 pode ser alterado para uma estrutura de fluxo turbulento de faixa ampla não periódica é levada a colidir com as lâminas do ventilador 31, e, por conseguinte os sons periódicos, provocados pela interação com as lâminas do ventilador 31, podem ser reduzidos. (4-5)

[0072] Na máquina de ar condicionado interna 92, o painel da superfície frontal 15 é arranjado de modo a satisfazer a quarta expressão descrita acima e a distância do ponto central do ventilador O ao painel da superfície frontal 15 (a quarta distância D4) é relativamente pequena. Uma máquina de ar condicionado interna 92 estreita com profundidade minimizada, assim é conseguida, mas em razão de ser empregada uma estrutura que satisfaça simultaneamente as primeira a terceira expressões, o trocador de calor 20 inteiro pode ser efetivamente usado, mesmo se a máquina tiver um perfil mais estreito. Lista de Números de Referência 10 Gabinete 10b Abertura de Saída (Blow_out Port) 10c Canal de Ar Soprado 17 Estabilizador 18 Guia traseiro 20 Trocador de calor 21 Seção de troca de calor do lado da superfície frontal 21a Parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície frontal 22 Seção de troca de calor do lado da superfície traseira 22a Parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície traseira 30 Ventilador de Fluxo Cruzado 30a Círculo conectando extremidades externas das lâminas 31 Lâminas do ventilador (lâminas) 71 Parte de lingueta do estabilizador 72 Parte de topo do estabilizador 73 Parte de base do estabilizador 92 Máquina de ar condicionado interna 1. Linha horizontal de referência do ventilador L2 Linha de referência da voluta O Ponto central do ventilador P7 Ponto do estabilizador mais próximo do lado da superfície frontal P8 Ponto do guia traseiro mais próximo do lado da superfície frontal θo Ângulo de Referência θa primeiro ângulo θb segundo ângulo θc terceiro ângulo θd quarto ângulo SL1 primeira linha reta SL2 segunda linha reta SL3 terceira linha reta SL4 quarta linha reta LISTA DE CITAÇÂO LITERATURA DE PATENTE [Literatura de Patente 1] Pedido de Patente em aberto Japonês No 2008-8500

Claims

1. Máquina de ar condicionado (92) interna montada na parede, compreendendo: um ventilador de fluxo cruzado (30) para gerar um fluxo de ar, o ventilador de fluxo cruzado tendo uma pluralidade de lâminas (31) alinhadas ao longo da circunferência; um gabinete (10) inclui um estabilizador (17) na superfície frontal e um guia traseiro (18) na superfície traseira, o estabilizador (17) sendo dividido em uma parte de cima (72) e uma parte de baixo (73), com uma parte de lingueta (71) entre elas, um canal de ar soprado (10c) tendo forma de voluta, através do qual o ar flui do ventilador de fluxo cruzado para uma abertura de saída (10b) formada no gabinete (10) pelo estabilizador e guia traseiro; e um trocador de calor (20) incluindo uma seção de troca de calor do lado da superfície frontal (21) e uma seção de troca de calor do lado da superfície traseira (22), o trocador de calor (20) sendo arranjado no lado a montante do fluxo de ar do ventilador de fluxo cruzado; em uma vista seccional longitudinal: uma linha horizontal que passa através de um ponto central de ventilador (O) que é o centro rotacional do ventilador de fluxo cruzado, que é a linha horizontal de referência de ventilador (L1); uma linha designada como uma linha de referência de voluta (L2) que é uma linha reta que, de qualquer tangente de linha reta a um círculo (30a) conectando as extremidades externas da pluralidade de lâminas de ventilador do ventilador de fluxo cruzado e é adjacente à parte inferior do estabilizador, forma o menor ângulo com a linha horizontal de referência do ventilador; o ângulo formado pela linha horizontal de referência do ventilador e linha de referência da voluta é o ângulo de referência θ0; um ângulo designado como um primeiro ângulo θa sendo o ângulo formado pela linha horizontal de referência de ventilador (L1) com uma primeira linha reta (SL1), que é a linha reta que conecta o ponto central do ventilador e o ponto mais próximo do lado da superfície frontal (P7) que é o ponto na parte de topo do estabilizador que é mais próximo do ventilador de fluxo cruzado; um ângulo designado como um segundo ângulo θb sendo o ângulo formado pela linha horizontal de referência de ventilador (L1) com uma segunda linha reta (SL2), que é a linha reta que conecta o ponto central do ventilador e ponto mais próximo do lado da superfície traseira (P8) que é o ponto no guia traseiro mais próximo do ventilador de fluxo cruzado; e caracterizado pelo fato de que o estabilizador, guia traseiro, e ventilador de fluxo cruzado são dispostos para satisfazer: uma primeira expressão de ângulo relacional: (θa - θo) > 16°, uma segunda expressão de ângulo relacional: 17° < (θb - θo) < 26°, e uma terceira expressão de ângulo relacional: θ b - θa.

2. Máquina de ar condicionado interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de: em uma vista seccional longitudinal, uma parte inferior (21a) da seção de troca de calor do lado da superfície frontal ser posicionada mais baixa que a linha horizontal de referência de ventilador (L1); uma parte inferior (22a) da superfície do trocador de calor lado da superfície traseira ser posicionada mais alta que a linha horizontal de referência de ventilador (L1); sendo que a linha referenciada de terceira linha reta (SL3) é uma linha reta que de qualquer linha reta que passa através do ponto central do ventilador e a parte inferior da seção de troca de calor do lado da superfície frontal forma o maior ângulo com a linha horizontal de referência de ventilador (L1); sendo que o ângulo formado pela terceira linha reta com a linha horizontal de referência de ventilador é o terceiro ângulo θc; sendo que uma linha referenciada da quarta linha reta (SL4) é a linha reta que de qualquer linha reta que passa através do ponto central do ventilador e a parte inferior da seção de troca de calor lado de superfície traseira forma o menor ângulo com a linha horizontal de referência do ventilador; sendo que o ângulo formado pela quarta linha reta com a linha horizontal de referência de ventilador é o quarto ângulo θd; e sendo que o estabilizador, guia traseiro, e ventilador de fluxo cruzado são dispostos para satisfazer: uma expressão do quarto ângulo relacional: θc > θa; e uma expressão do quinto ângulo relacional: θd < θb.