CN103017309B - 热源机及冷冻循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够通过提高风扇护栅的送风性能来降低风扇输入的热源机及冷冻循环装置。本发明为具有风扇和风扇护栅的热源机及冷冻循环装置，其特征在于，所述风扇护栅具有使由所述风扇形成的气流的主流通过的前面部和沿着所述主流的方向配置的侧面部，所述前面部从正面看具有四边形形状，在所述侧面部设有通风部，在所述前面部和所述侧面部之间，设有对通过所述前面部及所述侧面部的气流进行调整的气流调整部，所述气流调整部具有沿着所述主流的方向的长度尺寸比厚度尺寸大的板形状。

Description

热源机及冷冻循环装置

技术领域

本发明涉及热源机及冷冻循环装置。

背景技术

近年来，热泵热水供给机、空调等冷冻循环装置的节能性能提高日益成为大的问题，对降低构成这些冷冻循环装置的热源机的风扇输入的期望也很大。作为本技术领域的背景技术，有日本特开第2010-181116号公报（专利文献1）。在该公报中记载有空调，其特征在于，在形成送风护栅外周的框架上，设有构成空气通路的缺口部。

在先技术文献

专利文献1：日本特开第2010-181116号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，该公知例未充分考虑到送风性能。具体而言，在该公知例中，虽然通过在风扇护栅侧面设置开口部实现了通风阻力降低，但并不是抑制将前面部和侧面部划分的部分的气流紊乱的结构，风扇输入有可能变高。

因此，本发明的目的在于提供能够通过提高风扇护栅的送风性能来降低风扇输入的热源机。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述问题，采用例如权利要求书中记载的结构。

即，本发明为热源机，其具有风扇和风扇护栅，热源机的特征在于，所述风扇护栅具有使由所述风扇形成的气流的主流通过的前面部和沿着所述主流的方向配置的侧面部，所述前面部从正面看具有四边形形状，在所述侧面部设有通风部，在所述前面部和所述侧面部之间，设有对通过所述前面部及所述侧面部的气流进行调整的气流调整部，所述气流调整部具有沿着所述主流的方向的长度尺寸比厚度尺寸大的板形状。

发明效果

根据本发明，能够通过减小通风阻力来降低风扇输入。

附图说明

图1是实施例1的热源机的整体的立体图。

图2是实施例1的热源机的风扇护栅整体的主视图。

图3是在实施例1的热源机中透视了风扇护栅的立体图。

图4是示出图3中的3A-3A线剖面的剖视图。

图5是实施例1的热源机的风扇护栅的角部侧视图。

图6是实施例1的热源机的风扇护栅的角部正面立体图。

图7是实施例1的热源机的风扇护栅的中心剖视图。

图8是实施例2的热源机的风扇护栅的中心剖视图。

图9是实施例3的热源机的风扇护栅的局部主视图。

具体实施方式

下面，用附图对实施例进行说明。

【实施例1】

如图1所示，热源机100在前面侧设有前面板101、风扇护栅102，通过因风扇103旋转而产生的通风进行热交换器104中的热交换。另外，热源机100有时也称为热泵单元。此外，作为风扇103，具体而言，采用螺旋桨式风扇。

热交换器104由传热管和热交换翅片构成，形成为L字形，横跨热源机100的背面及侧面，配置在风扇103的吸入侧。在热交换器104中，由风扇103通风的空气和传热管内的热介质经由传热管及热交换翅片进行热交换。

风扇护栅102具有使由风扇形成的气流的主流120通过的前面部106和沿着主流的方向配置的侧面部107，在侧面部107设有通风部。具体而言，在侧面部107，沿着前面部106且沿着与侧面部107交叉的方向配置有多个作为板状的横档的侧面横档203。即，从风扇护栅102排出的气流中，朝向前方的气流为主流120，就其他气流而言，作为朝向侧方的气流110，存在在角部的气流111、在侧面中心的气流113、在角部和中心的中间位置的气流112、以及从前面板101绕着进入热交换器的气流即短路（ショートサーキット）风114。

图2是示出了风扇护栅102的主视图的图。风扇护栅102从正面看具有四边形形状，上下左右的边是大致相同的形状。作为风扇103的送风口的前面板101的开口部105以虚线的圆105a示出。

图3是图1中透视了风扇护栅102的立体图，虚线102a为风扇护栅102的概略外形线。从风扇103的送风口、即前面板101的开口部105起，在风扇103侧设有筒状的通风部、即密封环330。通过该密封环330而吹出作为朝前方的气流的主流120。

此外，通过了密封环330的气流不仅朝前方吹出，还在侧方利用附壁效应沿着前面板表面弯曲地吹出，例如成为中心部的气流113、朝向角部的气流111。由于风扇护栅102成为出口阻力，因此与假如没有设置护栅的情况相比，风扇护栅102阻碍了主流120，因此，该朝向侧方的流动作为从护栅侧面漏出的流动产生。

图4示出热源机100的正面左上位置的、图3的从前面板101起包括风扇护栅102、风扇103的3A-3A线剖面。图5、图6分别为从侧面和斜前方观察图2的风扇护栅顶角部210的图。

前面横档202和侧面横档203是为了在异物、特别是人的手指误插入旋转的风扇103的情况下不与旋转的风扇接触而设置的板状的横档。侧面横档203为具有板宽3B的板形状的横档，提高气流的方向性。

另外，如图2所示，从中心圆板220沿径向呈放射状地延伸的前面横档202相对于前面部倾斜或弯曲，面202S能够从热源机100的前面侧看到。据此，通过使来自旋转的风扇103的气流的回转成分所具有的速度能量转向，前面横档202不仅具有防护功能还具有回收静压而实现送风性能提高的功能。风扇护栅102通过注射模塑成型用合成树脂形成，因此，能够容易地制作。

而且，风扇护栅102在前面部106和侧面部107之间设有对通过前面部106和所述侧面部107的气流进行调整的气流调整部。以下，由于该气流调整部与后述的上游侧气流调整部相比配置在下游侧，因此，为了方便起见，将该气流调整部称为下游侧气流调整部。

下游侧气流调整部由外侧肋204构成。外侧肋204从前面板101的前面位置300突出，由风扇103所进行的通风也从前面板101和外侧肋204之间的侧面的空间作为朝向侧方的气流110排出，因此，风扇102的开口面积增大，通风阻力变小，送风性能提高，因此风扇输入降低。在图3中，前面横档202隐藏在外侧肋204中。另外，在本实施例中，外侧肋204不仅具有气流调整功能，还具有作为加强肋的功能，因此，形成这样的名称，但作为气流调整部，也可以不特别具有作为加强肋的功能。这在后述的内侧肋205中也一样。

外侧肋204具有沿主流120方向的长度尺寸比厚度尺寸大的板形状。外侧肋204为具有长度204A的筒状结构，因此，朝向前方的气流具有高方向性而排出。通过该高方向性，气流不易向侧面扩散，因此，抑制了扩散时的能量消耗，风扇输入降低。此外，当扩散时，应该热交换了的空气滞留在热源机100附近，因此，热交换性能降低，但该情况被避免，因此装置整体的节能性能提高。

此外，在下游侧气流调整部的上游侧，设有与下游侧气流调整部平行的上游侧气流调整部。上游侧气流调整部由内侧肋205构成。即，内侧肋205设在外侧肋204的前面板101侧。

该内侧肋205支撑侧面横档203，使风扇护栅102的强度提高，除此之外，与外侧肋204一样，具有抑制朝向侧方的气流110和朝向前方的气流即主流120在从前面板倾斜的方向的区域302中混合的功能。即，朝向侧方的气流110相对于前面板正面侧流速降低。此时，若朝向侧方的气流110和朝向前方的主流120混合，则生成漩涡等而消耗分散送风能量，因此使风扇输入增大。此外，通过混合进行了热交换的空气难以向周围扩散，因此，整体的热交换性能降低。因此，装置整体的节能性能降低，但在本实施例中避免了这些情况，从而有助于节能性能提高。

如图1、图2所示，配置在侧面部107的侧面横档203设定成随着离开风扇护栅102的中心部，侧面横档203彼此的间隔变大。基于图2进行说明，侧面横档203的间隔随着从风扇护栅102的中心211接近角部210，像2A、2B、2C这样逐渐变大，例如，与在中心的间隔2A相比，在角部的间隔2C变为加倍的大小。由于间隔逐渐变化，因此，排出的气流的风速也逐渐连续变化。此时，为了在气流的流速存在大的差异的部位填补大的速度差而生成漩涡等，产生送风能量的损失，导致风扇输入增大，但在本实施方式中避免了该情况，有助于送风性能提高，风扇输入降低。此时，中心的间隔2A接近风扇开口部105，所以形成得窄，因此手指难以进入，提高了安全性。另一方面，风扇护栅102的角部离开前面板开口部105，因此，不用担心手指够到风扇，因此间隔2C形成得大，增大风扇护栅102的开口面积，降低通风阻力而提高了通风性能。

此外，如图1、图2所示，配置在侧面部107的侧面横档203设定成随着离开风扇护栅102的中心部，相对于侧面部107的倾斜角度变大。基于图2进行说明，与侧面横档203的水平面的角度2D、2E也随着从风扇护栅102的中心接近角部、逐渐大致连续地变大。因此，具有方向性而排出的气流呈放射状地朝侧方排出。因此，与气流平行排出的情况相比，能够抑制因气流间的摩擦、气流碰撞等产生的能量损失。此外，一般地，风扇护栅102的角部从前面板开口部105离开，因此，气流流速变慢，气流容易滞留。此时，应该热交换了的空气滞留，因此，可能会降低热交换性能从而降低节能性能。此外，为了去除滞留的气流，需要更多的送风能量，风扇输入增大，节能性能下降。

此外，如图1、图2所示，配置在侧面部107的侧面横档203设定成随着远离风扇护栅的中心部，与侧面部107交叉的方向的尺寸变大。基于图2进行说明，角部210的侧面横档203的径向的宽度2N与中心部211的宽度2M相比变长，因此，提高了气流方向性。

此外，在本实施方式中，如上所述，从中心部的档板间隔2A起如角部的档板间隔2C那样地变大，因此，促进角部210的气流的散出，气流难以滞留，因此，由于上述理由，有助于节能性能提高。另一方面，在风扇护栅102中心的气流以通过侧面横档203与前面板101平行地放出气流的方式提高方向性。因此，抑制了从前面板101侧绕入到热交换器104侧、且被热交换了的高温的气流再次进入热交换器104的短路风114，因此，有助于节能性能提高。另外，不言而喻，若堵塞风扇护栅102的侧面，则能够良好地防止短路，但若像本实施例这样，则即使在敞开侧面的情况下，也具有减小短路气流114的效果。

此外，若在风扇护栅102的外形从前面板101的正面看为圆形的情况下，风扇护栅102的侧面横档203位于风速大的前面板开口部105附近，成为大的通风阻力。此外，由于接近开口部，因此，人的手指容易接触风扇103，因此，需要缩短侧面横档203的间隔，成为大的通风阻力。另一方面，在像本实施例那样为方形的情况下，特别是在角部，侧面横档203位于远离前面板开口部105的位置，因此风速下降，难以成为通风阻力，能够抑制风扇输入下降。

如图4所示，在风扇护栅102的角部，在前面板101和前面横档202之间设有空气诱导部401。此处，产生在前面板开口部105出来的气流利用在前面板101处的附壁效应等而弯曲的流动410。另一方面，朝向前挡板前方的气流414、415成为主流120。在距开口部105远的地方风速慢，被热交换了的气流易滞留，热交换性能容易下降。但是，在本实施例中，外侧肋204沿主流方向形成为筒状，提高了方向性，因此，沿着外侧肋204的气流416容易与主流120汇合，容易送风。

通过侧面横档203的气流411在通过侧面横档203之间时以避开侧面横档203的方式流动，成为夹着侧面横档203的气流601a、601b。在此，侧面横档203的厚度3B相对于长度3A而言薄。因此，如图6所示，与侧面横档203碰撞而分支、汇合的气流601a、601b在侧面横档203附近的分支部601c流畅地分支，并在汇合部601d流畅地汇合。因此，难以产生因漩涡的形成、流动的分离而引起的气流损失，能够抑制风扇输入降低。此外，侧面横档203为板状且板厚薄，据此，风扇护栅102侧面的开口面积增大，压力损失降低，因此，是优选的。另一方面，在气流401通过时，侧面横档203的长度3A长的情况成为阻力体，产生损失，但在本实施例中，侧面横档203为适当的长度。

此外，如图4所示，通过内侧肋205和外侧肋204之间的气流413通过内侧肋方向性提高，例如如气流412那样朝前面板101侧去与气流411汇合的流动变弱。此外，关于沿着外侧肋204的气流417，由于外侧肋204的厚度薄，而且长度适当，因此，也降低了因气流417与气流416的汇合而引起的损失。

如图2所示，例如侧方档板间隔在接近护栅中心211的2A为最小尺寸7mm，在接近角部210的2C为最大尺寸14mm，为最小尺寸的两倍左右。此处，在JIS-C0922中，作为检查探测器，规定了以大人的手指为基础的大人用的检查探测器（直径12mm、长度80mm）和以小孩的手指为基础的小孩用的检查探测器（直径5.6mm、长度44mm）。在本实施例的风扇护栅102中，最小间隔尺寸比小孩用的检查探测器的直径5.6mm大，但小孩用的检查探测器长度短，即使从护栅中心211插入，也不能到达风扇103。另一方面，虽然长度长的大人用的检查探测器（直径12mm）能够在角部210插入，但距开口部105的距离远，因此即使插入也不能到达。因此，被认为是安全的。

如图5所示，外侧肋204为板状，肋的长度204A为13mm，肋的厚度204B为2.6mm，厚度相对于主流120方向的长度为1/5倍以下的比率，厚度薄。此外，相对于正面一边的长度475mm薄为约1/200。通过厚度这样薄，有助于风扇护栅开口率增大，减小损失。此外，长度方向与朝着正面的气流的主流平行，因此，有助于提高朝向前方的气流120的方向性。另一方面，内侧肋205的截面形状为内侧肋的长度205A与厚度205B的比率接近1/1的杆状，因此，气流相对于肋流入时的角度的灵敏度低，有助于损失降低。

此外，在风扇护栅102中，下游侧气流调整部和上游侧气流调整部之间的间隔，与上游侧气流调整部和风扇护栅的上游端之间的间隔同等或在其以上。基于图5进行说明，就从前面板表面300至内侧肋205的距离3D和从内侧肋205至外侧肋204的距离3E而言，使3D与3E同等或比3E大，据此，朝向侧方的气流的开口面积增大，压力损失减小，此外，朝向侧方的气流110的方向性提高，因此是优选的。例如，优选像3D为21mm、3E为3.5mm这样为5倍以上。

例如，优选的是，在侧面横档203中，横档宽度3A为5.8mm，横档厚度3B为3.2mm，宽度与厚度之比为1.5倍以上。此外，为了使朝向侧方的气流110更易放射，侧面横档203相对于水平面如角度3C那样倾斜（例如，从水平方向倾斜约8度左右）。此时，风扇护栅102侧面为倾斜面，因此，开口面积增大，压力损失减小，此外，不会产生与前面板面300平行的气流，而产生离开前面板101的方向的气流，因此，短路气流114难以产生，有助于节能性能提高。

在图7中示出风扇护栅102的中心圆板220的剖视图。朝着纸面看，左侧为风扇103侧的区域501，右侧为大气侧的吹出侧的区域502。中心圆板220束住前面横档202，据此，作为强度部件提高风扇护栅102整体的强度。

【实施例2】

接下来，用图8对本发明的实施例2进行说明。实施例2的风扇护栅102仅中心圆板220的结构与实施例1的风扇护栅102不同。以下，仅对与实施例1不同的地方进行说明，其他结构与实施例1基本共通，因此省略说明。

在实施例1的风扇护栅102中，如图7所示，在中心圆板220附近受到因来自风扇103的朝向正面的气流120引起的剪切力，从而形成固定漩涡510，可能会在固定漩涡510和朝向前方的气流120之间产生损失。另一方面，在图8所示的本实施例中，在中心圆板220上形成空隙520。此时，在空隙520中形成因主流120所引起的固定漩涡510，因此，固定漩涡510和主流120接触的区域变窄，因此，能够减小因固定漩涡510所引起的损失。因此，能够提高送风性能，降低风扇输入。

若空隙520的形状为与中心圆板220相同的圆形，则能稳定地形成漩涡，因此是优选的。中心圆板220的位置若不从前面横档202朝吹出侧502突出，则没有与主流120之间的摩擦损失，从而风扇输入降低。因此，优选中心圆板220的前方端面配置在与前面横档202的相同的平面上。空隙520的深度，在深的情况下，中心圆板220的内侧壁面与固定漩涡之间的摩擦损失也变大，因此，优选抑制到与空隙520的半径大致相同的尺寸。

【实施例3】

接下来，用图9对本发明的实施例3进行说明。实施例3的风扇护栅102仅侧面横档203的结构与实施例1的风扇护栅102不同。以下，仅对与实施例1不同的地方进行说明，其他结构与实施例基本共通，因此省略说明。

实施例1中的侧面横档203如图2所示那样呈放射状地构成，但实施例3中的侧面横档203如图9所示那样朝风扇103的旋转方向601倾斜地构成。

风扇103的朝向侧方的气流110作为回转气流602朝沿着风扇103的旋转的方向排出，但根据本实施例，侧面横档203沿着回转方向，因此，回转气流602沿着侧面横档203排出，因此难以产生损失。因此，送风性能提高，风扇输入降低，有助于节能性能提高。

附图标记的说明

100热源机

101前面板

102风扇护栅

103风扇

104热交换器

Claims (7)

1.一种热源机，其具有风扇和风扇护栅，其特征在于，

所述风扇护栅具有使由所述风扇形成的气流的主流通过的前面部和沿着所述主流的方向配置的侧面部，

所述前面部从正面看具有四边形形状，

在所述侧面部设有通风部，

在所述前面部和所述侧面部之间，设有对通过所述前面部及所述侧面部的气流进行调整的气流调整部，

所述气流调整部具有沿着所述主流的方向的长度尺寸比厚度尺寸大的板形状。

2.根据权利要求1所述的热源机，其特征在于，

在所述侧面部，沿着所述前面部且沿着与所述侧面部交叉的方向配置有多个板状的横档。

3.根据权利要求2所述的热源机，其特征在于，

配置在所述侧面部的横档设定成随着远离风扇护栅的中心部，横档彼此的间隔变大。

4.根据权利要求2所述的热源机，其特征在于，

配置在所述侧面部的横档设定成随着离开风扇护栅的中心部，相对于所述侧面部的倾斜角度变大。

5.根据权利要求2所述的热源机，其特征在于，

配置在所述侧面部的横档设定成随着远离风扇护栅的中心部，与所述侧面部交叉的方向的尺寸变大。

6.根据权利要求1所述的热源机，其特征在于，

在所述气流调整部的上游侧，设有与所述气流调整部平行的上游侧气流调整部，

所述气流调整部和所述上游侧气流调整部之间的间隔，与所述上游侧气流调整部和风扇护栅的上游端之间的间隔同等或在其以上。

7.一种冷冻循环装置，其具备权利要求1-6中的任一项所述的热源机。