CN104755848B - 空气调节机 - Google Patents

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Abstract

本发明的空气调节机在单元主体(100)中设置有热交换器(104)和至少一个送风风扇(107)，热交换器被配设在送风风扇的上游侧，送风风扇包括叶轮(108)、马达(109)和风扇壳体(110)，叶轮是将空气从上部吸入并向径向外侧吹出的涡轮风扇，叶轮的旋转轴朝向单元高度方向，风扇壳体在其上表面具有风扇吸入口(107a)，在其下表面具有风扇吹出口(107b)，叶轮的叶轮吹出口(108e)由风扇壳体的侧面覆盖。

Description

空气调节机
技术领域
本发明涉及空气调节机。
背景技术
专利文献1、专利文献2公开了用于电子计算机室等的空调的下吹形的空气调节机。公开了在这些空气调节机中，在送风风扇的上游侧配设了V字形、倒V字形的热交换器的结构。送风风扇具有多个叶轮、被配设在对应的叶轮的周围的多个涡旋状的风扇壳体和用于驱动叶轮的马达。叶轮的旋转轴被配设成朝向水平方向。另外，送风风扇的吸入口分别朝向侧方，送风风扇的吹出口分别朝向下方。而且，多个叶轮由一个马达驱动。
在这些空气调节机中，从单元上表面的单元吸入口吸入空气，被所期望地调整了的空气从单元下表面的单元吹出口向设置了空气调节机的地板下空间吹出，在地板下空间穿过，从地板面渐渐向上方流出，据此，电子计算机以及房间受到空调效果。
另外，专利文献3公开了将2台热交换器配置成倒V字形，使它们的下部打开的空气调节机。在2台热交换器的两侧面配置侧面封堵板，在2台热交换器的上部配设上部封堵板，在这些热交换器的下部配设结露水回收用的排水盘。被配设在单元内部的送风风扇被配设成，从设置在单元下部的单元吸入口吸入空气，使该被吸入了的空气在像上述那样被配置成倒V字形的热交换器通过，进行所期望的热交换，然后，从配设在单元上部的单元吹出口吹出，向被设置在单元吹出口的吹出管道吹出。另外，送风风扇被构成为，其风扇吸入口指向单元侧面，风扇吹出口指向单元上表面。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实公平6-12465号公报(第1-2页、图2)
专利文献2：日本特开2011-202821号公报(第5-7页、图2)
专利文献3：日本特开平9-273801号公报(第2-3页、图1)
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述的以往的空气调节机存在下面那样的问题。
首先，在专利文献1以及2公开的空气调节机中，在叶轮的吹出流向地板下空间碰撞时，尤其在地板下空间的高度低的场所，通风阻力大，存在马达的消耗电力增加的问题。另外，还存在吹出流将地板下的灰尘卷起的可能性。
另外，在专利文献3公开的空气调节机中，叶轮的吹出流在向被设置在单元吹出口的吹出管道流入·碰撞时，通风阻力大，存在马达的消耗电力增加的问题。
本发明是鉴于上述情况做出的发明，其目的是提供一种能够谋求由通风阻力的降低带来的马达的消耗电力的降低的空气调节机。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的，本发明是一种空气调节机，所述空气调节机具备单元主体、热交换器和至少一个送风风扇，其中，上述热交换器被配设在上述送风风扇的上游侧，上述送风风扇包括叶轮、马达和风扇壳体，上述叶轮是将空气从上部吸入并向径向外侧吹出的涡轮风扇，上述叶轮的旋转轴朝向单元高度方向，上述风扇壳体在其上表面具有风扇吸入口，在其下表面具有风扇吹出口，上述叶轮的叶轮吹出口由上述风扇壳体的侧面覆盖。
也可以构成为上述送风风扇被配置在上述热交换器的下方。
也可以构成为上述叶轮具有多个叶片、环状的侧板和主板，上述侧板位于上述风扇吸入口侧，上述主板位于上述风扇吹出口侧，上述侧板的外径比该主板的外径大。
也可以构成为上述叶片的侧板侧外径比该叶片的主板侧外径大。
也可以构成为设有多个上述送风风扇。
也可以构成为多个上述送风风扇在宽度方向空开间隔地被配置。
也可以构成为多个上述送风风扇被控制成风扇转速相互不同。
也可以构成为上述风扇壳体具有框体和能够装拆地安装在该框体上的至少一个侧壁面。
也可以构成为上述送风风扇包括支撑上述马达的马达支架，上述马达支架位于与上述叶轮的上述主板相比更靠近形成有上述风扇吹出口的一侧的位置。
也可以构成为上述风扇壳体的侧面包括至少一个平坦面。
也可以构成为上述风扇壳体在俯视时，按矩形基准看，在相当于矩形的转角的部分至少设置有一个倒角部。
也可以构成为上述热交换器具有至少具备1个弯曲部的形状。
也可以构成为上述热交换器具有倒V字形状或者M字形状。
发明效果
根据本发明，能够谋求由通风阻力的降低带来的马达的消耗电力的降低。
附图说明
图1是有关本发明的实施方式1的空气调节机的外观立体图。
图2是有关图1的空气调节机的从侧方看的纵剖视图。
图3是有关图1的空气调节机的从正面看的纵剖视图。
图4是有关图1的空气调节机的送风风扇的立体图。
图5是基于图2的V-V线的剖视图。
图6是基于图5的VI-VI线的剖视图。
图7是示意性地表示图4的送风风扇中的内部的流动的图。
图8是本发明的实施方式2中的与图5相当的图。
图9是本发明的实施方式3中的与图2相当的图。
图10是本实施方式3的变形例中的与图3相当的图。
图11是本实施方式3的变形例中的与图2相当的图。
具体实施方式
下面，根据附图，对有关本发明的空气调节机的实施方式进行说明。另外，图中相同附图标记表示相同或者对应部分。本实施方式的空气调节机，若列举一例的话，可以应用于进行空气清洁、除湿、制冷的电子计算机室。
实施方式1.
图1是有关本实施方式1的空气调节机的外观立体图。图2是有关图1的空气调节机的从侧方看的纵剖视图，图3是有关图1的空气调节机的从正面看的纵剖视图。
在图1～图3中，单元主体100在主体框体100d安装具有主体上表面的单元吸入口101的主体天板100a、主体侧板100b和具有主体下表面的单元吹出口102的主体底板100c，构成外部轮廓。主体侧板100b被分割，做成在主体内部的保养等时可个别地拆卸的结构。
另外，单元主体100被配置在房间117的顶棚121和地板118之间，即，被载置在地板118上，在大多数情况下，沿壁120设置。地板118由双重地板构造构成，在地板118开有开口孔118a，以便向地板下空间119连通。
在单元主体100的内部，空气清洁过滤器103可装拆地被安装在单元吸入口101。
设置了单元主体100的地板118在成为被进行了空气调整的空气的流动的下游侧的部分形成有多个开口部，被进行了空气调整的空气经该开口部向电子计算机收纳架、另行设置的空气调节机供给，据此，进行电子计算机的冷却。即，在房间整体中，形成有包括对于冷却对象从下方向上方流动的方式的循环流。
在单元吸入口101的下游侧配设有热交换器104、冷凝水回收用的排水盘114、二个送风风扇107。冷凝水回收用的排水盘114被配置在热交换器104的下方，送风风扇107被配置在排水盘114的下方。
热交换器104具有2个平板状的热交换器构成部104a，由托架104b支撑。这些热交换器构成部104a被配置成V字状，以使热交换器构成部104a的单元上方侧的端部的间隔比单元下方侧的端部的间隔大。在这一对热交换器构成部104a的单元下方侧的端部之间安装有连结板105，在一对热交换器构成部104a的单元的两侧(按图2的纸张表背方向说的两侧)安装有固定板106。据此，促使被吸入了单元的空气在热交换器构成部104a穿过后达到送风风扇107。
热交换器104通过制冷剂配管与配设压缩机的室外机(未图示出)连接。另外，在热交换器构成部104a各自的下游侧的部分配设有多个副排水盘113。据此，即使万一结露水从热交换器104滴下，水滴也能够由副排水盘113回收，向排水盘114排水。
送风风扇107分别如图3所示，具备叶轮108、马达109、风扇壳体110和马达支架111。二个送风风扇107在宽度方向空开间隔地被配置。更详细地说，二个送风风扇107被配置成相邻的后述的风扇壳体110离开。另外，作为一例，二个送风风扇被控制成风扇转速相互不同。另外，在本实施方式1的具体例中，设置了二个送风风扇，但是，本实施方式以及本发明并非限定于此，也可以设置三个以上送风风扇。
接着，说明送风风扇的细节。图4是有关图1的空气调节机的送风风扇的立体图，图5是基于图2的V-V线的剖视图，图6是基于图5的VI-VI线的剖视图。图7是示意性地表示图4的送风风扇中的内部的流动的图。
叶轮108是将空气从上部吸入并向径向外侧吹出的涡轮风扇。具体地说，叶轮108具有多个叶片108a、环状的侧板108b和主板108c。叶轮108被配置成其旋转轴像图2所示那样朝向单元高度方向H(上下方向、竖直方向)。而且，叶轮108被配置成从单元上方开始按照侧板108b、多个叶片108a、主板108c的顺序排列。
多个叶片108a分别被形成为，径向外侧的部分与径向内侧的部分相比位于更靠风扇旋转方向RO的后方的位置。这些多个叶片108a在侧板108b和主板108c之间在高度方向上延伸。
侧板108b位于多个叶片108a的上游侧，即，叶轮108中的风扇吸入口107a侧，俯视时呈中央开口了的环状，作为吸入导风壁发挥功能。另一方面，主板108c位于叶轮108中的风扇吹出口107b侧，跨在多个叶片108a的下端被连接。在主板108c上固定旋转驱动叶轮108的马达109的旋转轴109a。
叶轮108的侧板108b的外径比叶轮108的主板108c的外径大。另外，对叶片108a的外径来说，就旋转轴109a延伸的方向而言的侧板侧外径比主板侧外径大。
风扇壳体110具备被形成为大致长方体状的框体110a、被安装在该框体110a上的喇叭口112以及四个侧壁面110b。喇叭口112具有被安装在框体110a的上部并与叶轮吸入口108d连通的风扇吸入口107a。四个侧壁面110b分别可装拆地被安装在框体110a的对应的侧部。
据此，能够看成大致长方体状的风扇壳体110的上表面由喇叭口112构成，风扇壳体110的四个侧面由四个侧壁面110b构成。而且，叶轮108的叶轮吹出口108e的更径向外侧由风扇壳体110的侧面覆盖，该风扇壳体110的侧面可由侧壁面110b的装拆来开闭。
另外，也作为喇叭口112的相向面的与风扇壳体110的底面相当的部分开口，该开口作为风扇吹出口107b发挥功能。风扇吹出口107b如图2所示，被配设成与单元吹出口102连通。即，风扇壳体110在其上表面具有风扇吸入口107a，在其下表面具有风扇吹出口107b。
另外，马达支架111位于与叶轮的主板108c相比更靠近形成有风扇吹出口107b的一侧的位置。
这样构成的空气调节机在叶轮108由马达109以旋转中心O为中心旋转驱动时，从单元吸入口101吸入房间117的空气。而且，由空气清洁过滤器103除尘了的空气由热交换器104被制冷、除湿，被导向作为送风风扇107的风扇吸入口107a的喇叭口112，从上方被叶轮108吸入。被吸入了的空气如图7所示，受到多个叶片108a的作用，从叶轮108的侧方，也就是叶轮吹出口108e被吹出，进而，由风扇壳体110的侧壁面110b向下转向。即，被叶轮108吸入了的空气暂时朝向与风扇吹出口107b不同的侧方被吹出，受到风扇壳体110的侧壁面110b的作用，向风扇吹出口107b转向，在单元吹出口102穿过，向地板下空间119流动。
根据上面那样构成的有关本实施方式1的空气调节机，能够得到下述那样的优异的优点。首先，在有关本实施方式1的空气调节机中，被叶轮吸入了的空气暂时朝向与风扇吹出口不同的侧方被吹出，受到风扇壳体的侧壁面的作用，向风扇吹出口转向，由单元吹出口送风。由此，与直接从叶轮朝向单元吹出口吹出空气的情况相比，在本实施方式1中，从单元吹出口流出的空气被充分地减速。由此，因为向地板下空间流入的空气的风速低，避免维持着高速流的状态向地板下空间底面碰撞的情况，所以，能够降低通风阻力，尤其是在不能获得距地板下空间底面的距离的地板下空间高度低的物件中，能够显著地得到通风阻力的降低效果，是有效的。由此，最终，可降低马达的消耗电力，能够谋求节能。另外，由于吹出流成为低速，所以，还能够降低将地板下的灰尘卷起的问题。即，能够得到节能、安静、高品质的空气调节机。
再有，在本实施方式1中，在将送风风扇配置在热交换器的下方的方式中，因为在风扇壳体的上表面设置有风扇吸入口，所以，能够避免像在风扇壳体的侧面设置有风扇吸入口的情况那样流动局部地集中的情况。因此，因为在从配置在风扇吸入口的上方的热交换器吸入空气时，风速遍及风扇吸入口被均匀化，不会局部地成为高速，所以，能够谋求低噪音化。
另外，因为叶轮的侧板的外径比叶轮的主板的外径大，所以，在来自叶轮吹出口的流动在风扇壳体的侧壁面转向时，风路在叶轮的主板侧扩大，因此，流动的转向变得容易，据此，能够进一步降低通风阻力，进一步降低马达的消耗电力。
另外，因为叶片的侧板侧外径比叶片的主板侧外径大，所以，还能够使叶片中的侧板侧区域的送风量比主板侧区域的送风量增加，流动向风扇吹出口的转向变得容易。其结果为，能够降低马达的消耗电力，且能够降低在转向时的流动向壁面的碰撞时产生的噪音。即，据此，也能够得到节能、低噪音的空气调节机。
另外，因为设置有多个送风风扇，所以，可在大范围吸入空气，即使热交换器延伸得长，也能够使热交换器的风速分布均匀化。由此，能够有效地利用热交换器，不必使送风量无益地增加即可实现。据此，也能够降低马达的消耗电力，且能够谋求低噪音化。
另外，因为多个送风风扇在宽度方向空开间隔地被配置，所以，能够抑制在相邻的风扇彼此之间风扇吸入流的相互干涉。据此，能够谋求降低通风阻力，且在大范围相对于热交换器吸入气流。据此，也能够谋求降低马达的消耗电力和低噪音化。
在多个送风风扇被控制成风扇转速相互不同的情况下，能够抑制在相同转速的情况下(例如，多个送风风扇由1个马达驱动的情况下)产生的相邻的风扇之间的蜂鸣音，能够使听感良好。另外，在设置场所为房间的转角部，一方的送风风扇的吹出空间窄，另一方的送风风扇的吹出空间宽的情况下，在相同转速的情况下，存在一方的送风风扇的通风阻力过高，马达的消耗电力增加的可能性，但是，通过控制成使风扇转速相互不同，能够调整通风阻力，降低马达的消耗电力。
因为风扇壳体具有框体和可装拆地被安装在该框体上的至少一个侧壁面，所以，可开闭风扇壳体的侧面。因此，具有即使万一叶轮、马达故障·破损，更换作业也容易的优点。另外，由于能够由框体确保强度，所以，没有必要使风扇壳体整体为厚壁，可轻型化、削减材料。再有，能够变更构成风扇壳体的一部分壁面的材料或使之与框体、其它的壁面不同，例如，通过使一部分壁面的材料为强化透明树脂，仅将主体侧板拆下，就能够轻易地确认风扇的运转状态，能够提高施工性·保养性。
另外，因为马达支架位于与叶轮的主板相比更靠近形成有风扇吹出口的一侧，也就是与使马达支架从风扇吸入口离开的情况相关联，得到当在从风扇吸入口到风扇吹出口的流动的路径中，风速降低了的阶段，空气在马达支架周围通过的形态。据此，也能够谋求降低通风阻力、抑制噪音恶化。另外，也能够通过马达支架使风扇吹出流向风扇吹出口转向，也就是说，马达支架能够发挥马达支撑功能和导风板功能。
另外，在风扇壳体的侧面包括至少一个平坦面，作为其一例，在本实施方式1中，风扇壳体俯视时呈矩形。对此，例如若为风扇壳体为圆筒状，侧壁面俯视时为圆形状的情况，则存在流动回旋，没有平滑地进行由风扇壳体侧壁面实现的流动向风扇吹出口的转向，送风量降低，马达的消耗电力恶化的可能性。另一方面，在本实施方式1中，如上所述，因为风扇壳体俯视时呈矩形，所以，在风扇壳体的侧面确保4个面和4个转角，从叶轮吹出口吹出的流动的回旋得到抑制，且该流动通过作为侧壁面的大的平坦面，高效且可靠地向风扇吹出口转向。由此，据此，也能够得到降低马达的消耗电力的效果。
另外，因为热交换器具有V字形状，即，具有至少具备1个弯曲部的形状，所以，能够扩大热交换器面积，传热性能提高。由此，因为即使送风量相同，也能够增加热交换量，所以，在为相同的热交换量的情况下，能够进一步降低送风量，能够降低马达的消耗电力。
实施方式2.
接着，对有关本发明的实施方式2的空气调节机进行说明。图8是本实施方式2中的与图5相当的图。另外，本实施方式2除下面说明的部分外与上述的实施方式1相同。
本实施方式2中的送风风扇207的风扇壳体210在俯视时，在按风扇壳体110那样的矩形基准看，在相当于矩形的转角的部分设置有一对R形状部223a和一对倒角部223b。
在这样的本实施方式2中，也能够得到与实施方式1相同的优点。另外，在本实施方式2中，因为也是在风扇壳体的侧面包括至少一个平坦面，所以，与实施方式1同样，从叶轮吹出口吹出的流动的回旋得到抑制，且该流动通过作为侧壁面的大的平坦面，高效且可靠地向风扇吹出口转向。在此基础上，在本实施方式2中，因为在俯视时，在以矩形基准看，在相当于矩形的转角的部分设置有至少一个倒角部，所以，能够使配管、配线在倒角部中的风扇壳体的外侧空间穿过，抑制单元尺寸的大型化，即，能够得到实现由通风阻力的降低带来的马达的消耗电力的降低且紧凑化也容易的空气调节机。
实施方式3.
接着，对有关本发明的实施方式3的空气调节机进行说明。图9是本实施方式3中的与图2相当的图。另外，本实施方式3除下面说明的部分外与上述的实施方式1或者2相同。作为一例，图9图示了将本实施方式3与上述实施方式1组合来实施的情况。
在本实施方式3中，热交换器304具有被配置成倒V字状的2个热交换器构成部104a。在热交换器构成部104a的各自的下端的下方设置有排水盘314。
在这样的本实施方式3中，也能得到与对应的实施方式1或者2相同的优点。此外，在本实施方式3中，因为热交换器具有倒V字形状，所以，能够实现在热交换器构成部的间隔张开的一侧的空间配置风扇吸入口的布局，通过使排水盘不位于风扇吸入口附近或者风扇吸入口正上方，进行通风阻力的降低和偏流的抑制，据此，也能够谋求降低马达的消耗电力和低噪音化。
另外，本实施方式3的上述特征并非是限定于将热交换器做成倒V字形状的特征。图10是本实施方式3的变形例中的与图3相当的图，图11是本实施方式3的变形例中的与图2相当的图。
作为本实施方式3，热交换器404具有被配置成M字状的4个热交换器构成部104a。在热交换器构成部104a的各自的下端的下方设置有排水盘414。另外，上述的M字是从与多个送风风扇重叠而看到的送风风扇排列方向正交的侧方看的形状。
在这样的变形例中，也与图9所示的具有倒V字形状的热交换器的情况相同，通过不使排水盘位于风扇吸入口附近或者风扇吸入口正上方，能够谋求降低通风阻力和抑制偏流。
上面，参照优选的实施方式具体地说明了本发明的内容，但是，若为本领域技术人员，则能够根据本发明的基本的技术思想以及启示采取各种变更方式，这是显而易见的。例如，送风风扇也可以是一个。
附图标记说明
100：单元主体；104、304、404：热交换器；104a：热交换器构成部；107、207：送风风扇；107a：风扇吸入口；107b：风扇吹出口；108：叶轮；108a：叶片；108b：侧板；108c：主板；108d：叶轮吸入口；108e：叶轮吹出口；109：马达；110、210：风扇壳体；110a、210a：框体；110b：侧壁面；111：马达支架。

Claims (10)

1.一种空气调节机，所述空气调节机具备单元主体、热交换器和至少一个送风风扇，其特征在于，
上述热交换器被配设在上述送风风扇的上游侧，
上述送风风扇包括叶轮、马达和风扇壳体，
上述叶轮是将空气从上部吸入并向径向外侧吹出的涡轮风扇，
上述叶轮的旋转轴朝向单元高度方向，
上述风扇壳体在其上表面具有风扇吸入口，在其下表面具有风扇吹出口，
上述叶轮的叶轮吹出口由上述风扇壳体的侧面覆盖，
上述叶轮具有多个叶片、环状的侧板和主板，
上述侧板位于上述风扇吸入口侧，上述主板位于上述风扇吹出口侧，
上述侧板的外径比该主板的外径大，
上述风扇壳体的侧面包括至少一个平坦面，
上述风扇壳体在俯视时，按矩形基准看，在相当于矩形的转角的部分至少设置有一个倒角部，在上述倒角部的外侧形成有在上下方向贯穿的空间，
配管、配线穿过在上述倒角部的外侧在上下方向贯穿的上述空间。
2.一种空气调节机，所述空气调节机具备单元主体、热交换器和至少一个送风风扇，其特征在于，
上述热交换器被配设在上述送风风扇的上游侧，
上述送风风扇包括叶轮、马达和风扇壳体，
上述叶轮是将空气从上部吸入并向径向外侧吹出的涡轮风扇，
上述叶轮的旋转轴朝向单元高度方向，
上述风扇壳体在其上表面具有风扇吸入口，在其下表面具有风扇吹出口，
上述叶轮的叶轮吹出口由上述风扇壳体的侧面覆盖，
上述叶轮具有多个叶片、环状的侧板和主板，
上述侧板位于上述风扇吸入口侧，上述主板位于上述风扇吹出口侧，
上述叶片的上述侧板侧的外径比该叶片的上述主板侧的外径大，
上述风扇壳体的侧面包括至少一个平坦面，
上述风扇壳体在俯视时，按矩形基准看，在相当于矩形的转角的部分至少设置有一个倒角部，在上述倒角部的外侧形成有在上下方向贯穿的空间，
配管、配线穿过在上述倒角部的外侧在上下方向贯穿的上述空间。
3.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于，
上述送风风扇被配置在上述热交换器的下方。
4.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于，
设有多个上述送风风扇。
5.如权利要求4所述的空气调节机，其特征在于，
多个上述送风风扇在宽度方向空开间隔地被配置。
6.如权利要求4所述的空气调节机，其特征在于，
多个上述送风风扇被控制成风扇转速相互不同。
7.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于，
上述风扇壳体具有框体和能够装拆地安装在该框体上的至少一个侧壁面。
8.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于，
上述送风风扇包括支撑上述马达的马达支架，
上述马达支架位于与上述叶轮的上述主板相比更靠近形成有上述风扇吹出口的一侧的位置。
9.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于，
上述热交换器具有至少具备1个弯曲部的形状。
10.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于，
上述热交换器具有倒V字形状或者M字形状。
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