CN1820166A - 空气调节器 - Google Patents
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Abstract
空气调节器具有:在室内机组(8)上至少分别设置一个吸入口(6)和排出口(7)、与风扇马达连接的横流风扇(1)、前面热交换器(2)和背面热交换器(3),其中,使位于横流风扇(1)的转动中心更上方的前面热交换器(2)的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,使背面热交换器(3)最靠近前面热交换器(2)的点比横流风扇(1)的转动中心更位于前面热交换器(2)侧,使横流风扇(1)的叶片的出口角 β2为22°≤β2≤28°。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节器,尤其是具有可以降低风扇马达输入的横流风扇的空气调节器,该风扇马达是为了从室内机组得到规定风量所必须的。
背景技术
现有的空气调节器通过不改变热交换器的配置只改变横流风扇的叶片形状,或者不改变横流风扇的叶片形状而只改变热交换器的配置,来改善横流风扇的气动力性能或热交换器的导热性能。
不改变横流风扇的叶片形状而只改变热交换器的配置的现有的空气调节器是通过将前面侧热交换器和背面侧热交换器以被组合成λ形的状态设置在横流风扇的上方,使前面侧热交换器和背面侧热交换器分别发挥最大的热交换性能,来提高室内机组的性能(参照专利文献1)。
专利文献1:特开2000-329364号公报(第0009~0015段,图1)
现有的空气调节器在不改变热交换器的配置只改变横流风扇的叶片形状的情况下,由于通过热交换器的配置规定了横流风扇吸入区域上的风的流入方向,因此,在吸入区域上叶片形成不失速的叶片形状,在排出区域上形成风不容易排出的叶片形状。
另一方面,不改变横流风扇的叶片形状而只改变热交换器的配置的情况下,由于通过热交换器的配置改变了横流风扇吸入区域上的风的流入方向,叶片的迎角也发生变化,因此,没有形成最佳的叶片形状。
这样,现有的空气调节器由于是不改变横流风扇的叶片形状只改变热交换器的配置或者不改变热交换器的配置而只改变横流风扇的叶片形状,因此存在为了从室内机组得到规定风量所需的风扇马达的输入大或转数大的课题。
发明内容
本发明为了解决上述课题而形成,目的是提供可以降低为了从室内机组得到规定风量所需的风扇马达输入或转数的空气调节器。
本发明是一种空气调节器,具有:在室内机组上至少分别设置一个吸入口和排出口、与风扇马达连接的横流风扇、前面热交换器和背面热交换器,使位于上述横流风扇的转动中心的更上方的上述前面热交换器的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,上述背面热交换器最靠近上述前面热交换器的点比上述横流风扇的转动中心更位于上述前面热交换器侧,使上述横流风扇的叶片的出口角β2为22°≤β2≤28°。
本发明由于使位于上述横流风扇的转动中心的更上方的上述前面热交换器的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,背面热交换器最靠近上述前面热交换器的点比上述横流风扇的转动中心更位于上述前面热交换器侧,使上述横流风扇的叶片的出口角β2为22°≤β2≤28°,因此,可以降低为了得到规定风量所需的风扇马达输入或转数。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式构成的空气调节器的构成图。
图2是表示本发明第一实施方式构成的空气调节器内部的轨迹。
图3是表示本发明第一实施方式构成的横流风扇的叶片的构成图。
图4是表示本发明第一实施方式构成的横流风扇的叶片的构成图。
图5是表示本发明第一实施方式构成的横流风扇的叶片的相对速度分布图。
图6是表示本发明第一实施方式构成的空气调节器的构成图。
图7是表示本发明第一实施方式构成的空气调节器的轨迹。
图8是表示本发明第一实施方式构成的热交换器内部的轨迹。
图9是表示本发明第一实施方式构成的热交换器下风侧的流动说明图。
图10是表示本发明的第一实施方式构成的风量和热交换器设置角度的关系图。
图11是表示本发明的第一实施方式构成的风扇马达输入和热交换器设置角度的关系图。
图12是表示本发明的第二实施方式构成的风扇马达输入和出口角的关系图。
图13是表示本发明的第二实施方式构成的横流风扇的转矩分布图。
图14是表示本发明的第三实施方式构成的风扇马达输入和入口角的关系图。
图15是表示本发明的第三实施方式构成的横流风扇吸入区域的负压面的剥离图。
图16是表示本发明的第三实施方式构成的横流风扇排出区域的压力面的剥离图。
图17是表示本发明的第三实施方式构成的稳定器附近的负压面的剥离图。
图18是表示本发明的第四实施方式构成的风扇马达输入图。
图19是表示本发明的第四实施方式构成的风量图。
图20是表示本发明的第四实施方式构成的横流风扇吸入区域的负压面的剥离图。
图21是表示本发明的第六实施方式构成的室内机组的剖视图。
图22是表示本发明的第六实施方式构成的风扇马达输入图。
图23是表示本发明的第六实施方式构成的速度矢量图。
符号的说明
1横流风扇、2前面热交换器、3背面热交换器、4设置角度、6吸入口、7排出口、8室内机组、10风扇吸入区域、12迎角、13叶片、14负压面、15压力面、21入口角、角度、38风扇排出区域、40稳定器附近的区域、43、44辅助热交换器、48距离。
具体实施方式
第一实施方式
图1是表示本发明第一实施方式的空气调节器室内机组的剖视图,图2是表示本发明第一实施方式的室内机组内的空气的流动轨迹,图3、图4是表示本发明第一实施方式构成的横流风扇的叶片的构成图。
在图1中,室内机组8具有横流风扇1、前面热交换器2、背面热交换器3、空气清洁过滤器5、稳定器39、辅助热交换器43和辅助热交换器44,横流风扇1对应室内机组8和室内机组8的排出口7设置,室内机组8在前面板56的前面和上面设置吸入口6、在下面设置排出口7,前面热交换器2被设置成分别后退形成上缘部和下缘部、分别与前面和上面的吸入口6相对,背面热交换器3在前面热交换器2的背面侧,被设置在上缘部与该前面热交换器2的上缘部接近、与上面的吸入口6相对的位置上,下缘部向离开前面热交换器2的方向倾斜,空气清洁过滤器5被设置在前面板56的内侧,稳定器39使产生在横流风扇1内的空气通畅地流动,辅助热交换器43被设置在前面热交换器2上,辅助热交换器44被设置在背面热交换器3上。并且,将横流风扇1的转动中心点用O、背面热交换器3离前面热交换器2最近的点用A表示,另外,前面热交换器2的设置状态用前面热交换器2上部的设置角度4表示。
以下利用图1~11就室内机组8的动作进行说明。
图2是表示室内机组8内的空气的流动轨迹图,吸入区域10是横流风扇1的吸入区域的一部分,排出区域38是横流风扇1的排出区域的一部分。并且,区域40是稳定器39附近的区域40。并且,空气9如箭头11所示,从背面热交换器3的方向流入风扇吸入区域10。
并且,在图3中,表示横流风扇的叶片13、叶片13的负压面14、压力面15、叶片13的前边缘18的端点B、后边缘19的端点C,迎角12是直线BC与点B上的空气9的相对速度矢量17形成的角度,以箭头16的方向为正。
在图4中,出口角为20、入口角为21、叶片弦为22、表示叶片弦22的长度的叶片弦长为23、弯曲线为24、从叶片弦22上的点D引的垂直与弯曲线24相交的点为E时,表示线段DE的最大长度的最大弯度为25、最大叶片厚度为41、以横流风扇1的转动中心O为中心、通过点B的圆为26,以横流风扇1的转动中心O为中心、通过点C的圆为27,圆26的半径大于圆27的半径。在此,出口角20是弯曲线24与圆26形成的角度,入口角21是弯曲线24与圆27形成的角度,叶片弦22是线段BC,最大叶片厚度41是与负压面14和压力面相接的圆的最大直径。
在上述的构成中,横流风扇1一旦通过风扇马达(无图示)的动作进行旋转,位于室内机组8的外部的空气9则被从吸入口6吸入,经过空气清洁过滤器5、前面热交换器2和背面热交换器3以及横流风扇1被从排出口7排出。此时,空气清洁过滤器5将空气9中含有的灰尘去除,前面热交换器2和背面热交换器3与空气9进行热交换,冷气设备运转时将空气9冷却,暖气设备运转时将空气9加热。
在此,根据图5就横流风扇1的叶片13的相对速度分布进行说明。图5是表示在风扇吸入区域10上迎角大、在负压面14上产生剥离的状态。这样存在以下问题,即一旦在负压面14上产生剥离,得到规定风量所需的风扇马达输入、风扇旋转数增大。
如图2所示,抑制负压面14上的剥离有以下方法,即,使空气9不从背面热交换器3的方向流入吸入区域10,而是从前面热交换器2的方向流入吸入区域10的方法,以及缩小叶片13的出口角20等的修改叶片13形状的方法。但是用后者的方法,在排出区域上形成风不容易流动的形状,因此,具有得到规定风量所需的风扇马达输入、风扇转数增大的问题,因此,最好是从前面热交换器2的方向流入吸入区域10。
以下,根据图6~9,就从前面热交换器2流入吸入区域10的方法进行说明。图6是表示本发明第一实施方式构成的空气调节器的构成图,图7是表示空气调节器的轨迹,图8是表示风向热交换器的流入角度和流出角度的关系图,图9是表示热交换器下风侧的流动说明图。
图6是表示一例使前面热交换器2和背面热交换器3的配置位于横流风扇1的转动中心O的更上方的前面热交换器2的设置角度4相对水平大于等于65°,使背面热交换器3离前面热交换器2的最近点位于比横流风扇1的转动中心O更靠近前面热交换器2侧。28是直线OA与从点O垂直延伸的线形成的角度,在图6中,角度4为73.6°,角度28为17.6°。
如图7所示,该构成中的空气调节器的空气的流动轨迹与图2不同,形成从前面热交换器2的方向流入风扇吸入区域10的流动。
就这样形成从前面热交换器2的方向流入风扇吸入区域10的流动的理由进行说明。
首先,根据图8就风向热交换器的流入角度和流出角度的关系进行说明。图8是表示将作为模型的热交换器29放置在风道上、使风的流入角度30变化时的热交换器29的流出角度31的三元流体解析结果图。如图8所示,与流入角度30无关,流出角度31小,风对热交换器29大致垂直地流出。这是利用了制冷剂配管32和翅片(无图示)33的相互作用。
以下,根据图9就形成从前面热交换器2的方向流入风扇吸入区域10的流动的理由进行说明。图9是用于说明形成在图7中从前面热交换器2的方向流入风扇吸入区域10的流动的理由的说明图。
如在图8中所示,由于与模型的热交换器29的流入角度30无关,流出角度31对热交换器29大致垂直,因此考虑与前面热交换器2垂直的速度矢量34和与背面热交换器3垂直的速度矢量35。在速度矢量34和速度矢量35的合成速度矢量36上,合成速度矢量36在从前面热交换器2向着风扇吸入区域10的方向上,并且合成速度矢量36与合成速度矢量36的水平成分的矢量42形成的角度37越小、在风扇吸入区域上越容易从前面热交换器2的方向流入吸入区域10。并且,缩小角度37的方法最好是加大前面热交换器2的设置角度4,加大直线OA与通过点O的垂线形成的角度28(参照图6)。
在此,根据图10、图11就前面热交换器2的设置角度4的实验结果进行说明。图10是表示使横流风扇1的转数为1500rpm、改变角度4时的从室内机组8排出的风量与角度4的关系的实验值的图,图11是表示从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达输入与角度4关系的实验值的图。另外,图10和图11所示的实验中使用的横流风扇1的叶片13的外径为φ100、出口角20为26°、入口角21为94°、叶片弦长23为12.4mm、最大弯曲25为2.5mm。
并且,前面热交换器2和背面热交换器3的层数分别为4层、6层,列数为2列,制冷剂配管32的列间距为12.7mm,层间距为20.4mm,室内机组8的高度为305mm,叶片13与前面热交换器2的最短距离为15mm,设角度4为60~90°进行实验。并且,在图10中,角度4为60°、设1500rpm时的风量为100。并且,在图11中,角度4为60°、设1500rpm时的风扇输入为100。
如图10所示,角度4越大,1500rpm时的风量越大,如图11所示,角度4越大、风量为16m3/min时的风扇马达输入降低。另外,冷气设备运行时,空气9通过前面热交换器2、辅助热交换器43时被冷凝,容易形成水滴,但角度4小于65°的情况下,具有一部分水滴流入横流风扇1、被向室内机组8的外部排出或附着在排出口7的壁面上的问题。并且,如果角度4大于90°,在前面热交换器2、辅助热交换器43的接合部附近,两者的距离缩短,形成顺风阻力。并且也具有机组的进深增加的问题。
如上所述,前面热交换器2的角度4不在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A不位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近背面热交换器3侧时,具有得到规定风量所需的风扇马达输入大、转数大的课题,但使前面热交换器2的角度4在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近前面热交换器2侧时,可以缩小得到规定风量所需的风扇马达输入。
另外,在本实施方式中,如图6所示,就前面热交换器2的点F和点G在一条直线上的情况下进行了说明,但点F和点G也可以不在一条直线,这种情况下,F和G是曲线时的角度4为曲线FG上的切线与水平线形成的角度的最大值。
第二实施方式
本实施方式通过实验确定可以缩小得到规定的风量所需的风扇马达输入的横流风扇1叶片13的出口角20的范围。
图12是表示本发明的第二实施方式构成的风扇马达输入和出口角的关系图,图13是表示本发明的第二实施方式构成的横流风扇的转矩分布图。空气调节器的构成与图6的第一实施方式的构成相同,确定了第一实施方式的图4的出口角20的范围,因此省略对该构成的说明。
用于实验的横流风扇1的叶片13的外径为φ100、入口角21为94°、叶片弦长23为12.4mm、最大弯曲25为2.5mm,图6的角度4为73.6°、角度28为17.6°,前面热交换器2和背面热交换器3的层数分别为4层、6层,列数为2列,制冷剂配管32的间距为列间距12.7mm,层间距20.4mm,室内机组8的高度为305mm。
并且,将横流风扇1的叶片13的出口角20改变为22~30°,检测从室内机组8排出的风量为16m3/min时所需的风扇马达的输入。
实验结果如图12所示。在图12中,出口角20为25°、使从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达的输入为100。
如图12所示,出口角20为25°时,风扇马达的输入最小。
以下根据图6、图12、图13就该理由进行说明。图13是出口角20为22°、25°、28°时的每个横流风扇1的叶片13的转矩的分布比例。图13的曲线的位置与值的意思是表示在图6的各叶片13的位置上的转矩的比例,转矩的比例是各位置上的叶片13的转矩除以整个叶片13的转矩总和。并且,在图13中,例如“+(22deg)”和“-(22deg)”的意思是“+”为增加风扇马达输入的区域,“-”为降低风扇马达输入的区域。另外,“_”的降低风扇马达输入的区域由于迎角12过小、压力面15剥离,因此是压力面15的静压比负压面14的静压更低的区域。
根据图13,出口角20越大,风扇排出区域38的转矩比例越小,但风扇吸入区域10的转矩比例增大。这是由于在风扇排出区域38上,对风量有效的叶片13间的面积越来越增加,在风扇吸入区域上迎角12增大,在负压面14上容易产生剥离。
相反,出口角20越小,风扇吸入区域10的转矩比例越小,但风扇排出区域38的转矩比例增大。这是由于在风扇吸入区域10上,迎角12(参照图3)越来越缩小,在负压面14上不容易产生剥离,在风扇排出区域38上,对风量有效的叶片13间的面积减少。
在图12中,出口角20为25°时,虽然风扇马达输入最小,但如上所述,出口角20大或小的情况下都有利弊,考虑到利弊两方面时,风扇马达输入的出口角20为25°时最为有利。
另外,在上述中,就角度4为73.6°的情况下的出口角进行了说明,但设置角度4越大,风扇马达输入为最小的出口角20则增大,角度4越小,风扇马达输入为最小的出口角20则缩小。省略具体说明,但角度4为90°时,风扇马达输入为最小的出口角20为28°,角度4为65°时,风扇马达输入为最小的出口角20为22°。
如上所述,前面热交换器2的角度4不在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近背面热交换器3侧,横流风扇1的叶片13的出口角20不在22°~28°之间时,具有得到规定风量所需的风扇马达输入大的课题,但通过使前面热交换器2的角度4在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近前面热交换器2侧,横流风扇1的叶片13的出口角20在22°~28°之间,可以缩小得到规定风量所需的风扇马达输入。
第三实施方式
本实施方式通过实验确定了可以增加风扇马达在规定转数时的风量的横流风扇1的叶片13的入口角21的范围。
图14是表示本发明的第三实施方式构成的风扇马达输入和入口角的关系图,图15是表示本发明的第三实施方式构成的横流风扇吸入区域的负压面14的剥离图,图16是表示本发明的第三实施方式构成的横流风扇排出区域的压力面的剥离图,图17是表示本发明的第三实施方式构成的稳定器附近的负压面14的剥离图。
空气调节器的构成与图6的第一实施方式的构成相同,确定了第一实施方式的图4的入口角21的范围,因此省略对该构成的说明。
用于实验的横流风扇1的叶片13的外径为φ100、出口角20为25°、叶片弦长23为12.4mm、最大弯曲25为2.5mm,图6的角度4为73.6°、角度28为17.6°,前面热交换器2和背面热交换器3的层数分别为4层、6层,列数为2列,制冷剂配管32的间距为列间距12.7mm,层间距20.4mm,室内机组8的高度为305mm。
并且,将横流风扇1的叶片13的入口角21改变为88~104°,检测横流风扇1的转数为1500rpm时的从室内机组8排出的风量。
实验结果如图14所示。在图14中,入口角21为96°、设横流风扇1的转数为1500rpm时的从室内机组8排出的风量为100。如图14所示,入口角21为96°时,风量为最大值。
以下,根据图6、图14~17,就其理由进行说明。图15是表示在风扇吸入区域10上、在负压面14上产生剥离的相对速度分布的图,图16是表示在风扇排出区域38上、在压力面15上产生剥离的相对速度分布的图,图17是表示在图1所示的稳定器39附近、在负压面14上产生剥离的相对速度分布的图。
如果入口角21小,则在风扇吸入区域10上、负压面14不容易剥离,由于在风扇排出区域38上迎角12(参照图3)不过于小,因此,在压力面15上越来越不容易剥离,如图17所示,具有在稳定器39附近的区域40上负压面14容易剥离的课题。相反,如果入口角21大,则在稳定器39附近的区域40上、负压面14越来越不容易剥离,如图15所示,在风扇吸入区域10上负压面14容易剥离,如图16所示,具有在风扇排出区域38上迎角12过小,在压力面15上容易剥离的课题。
在图14中,入口角21为96°时,1500rpm时的风量为最大,这是如上所述,入口角21大或小的情况下都有利弊,考虑到利弊两方面时,风量在入口角21为96°时最为有利。
风量在入口角21为96°时最大,设此时的风量比为100,设该最大风量比的0.5%范围的99.5~100%为允许范围,与此相对应。入口角21为96°~100°的范围是最理想状态。
如上所述,前面热交换器2的角度4不在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近背面热交换器3侧,横流风扇1的叶片13的入口角21不在91°~100°之间时,具有规定转数时的风量小的课题,但通过使前面热交换器2的角度4在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近前面热交换器2侧,横流风扇1的叶片13的入口角21在91°~100°之间,可以增加规定转数时的风量。
第四实施方式
本实施方式通过实验确定了横流风扇1的叶片13的最大弯曲为hc、叶片13的外径为D时,可以减小得到规定风量所需的风扇马达输入的横流风扇1的叶片13的hc/D的范围。
图18是表示使本发明的第四实施方式的空气调节器的叶片13的hc/D发生变化时、从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达输入与hc/D关系的实验值的图,图19是表示本发明的第四实施方式的空气调节器的1500rpm时的风量与hc/D关系的实验值的图,图20是表示本发明的第四实施方式构成的横流风扇吸入区域的负压面的剥离的图。
空气调节器的构成与图6的第一实施方式的构成相同,确定了第一实施方式的图4的hc/D的范围,因此省略对该构成的说明。
用于实验的横流风扇1的叶片13的外径为φ100、出口角20为25°、入口角21为96°、叶片弦长23为12.4mm、最大叶片厚度41为1.07mm,图6的角度4为73.6°、角度28为17.6°,前面热交换器2和背面热交换器3的层数分别为4层、6层,列数为2列,制冷剂配管32的间距为10.2mm,室内机组8的高度为305mm。
并且,将hc/D改变为0.024~0.029,检测从室内机组8排出的风量为16m3/min时所需的风扇马达输入。hc为叶片13的最大弯曲25,D为叶片13的外径。
实验结果如图18所示。在图18中,hc/D为0.026、设从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达输入为100。并且,在图19中,hc/D为0.024、设1500rpm时的风量为100。
如图18所示,hc/D为0.026时,从室内机组8排出的风量为16m3/min所需的风扇马达输入最小,并且,如图19所示,hc/D越大1500rpm时的风量越大。
以下根据图18~20就该理由进行说明。图20是表示在风扇吸入区域10上的负压面14剥离状态图。
如图20所示,如果hc/D大,则在风扇吸入区域10上、在负压面14的前边缘18上容易剥离,如果hc/D小,则在风扇吸入区域10上、在负压面14的前边缘18上不容易剥离,而在负压面14的后边缘19上容易剥离。因此,如图18所示,hc/D为0.026时,风扇马达输入最小。
并且,hc/D越大则弯曲越大,形成高扬力。因此如图19所示,规定转数时的风量增大。
另外,在上述中就角度4为73.6°时的hc/D进行了说明,角度4为90°时、风扇马达输入为最小的hc/D为0.025,角度4为65°时、风扇马达输入为最小的hc/D为0.028。
因此,hc/D为0.025~0.028时,得到规定风量所需的风扇马达输入为最小,可以使规定转数时的风量为最大。
如上所述,前面热交换器2的角度4不在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近背面热交换器3侧,横流风扇1的叶片13的外径为D、最大叶片厚度为41为hc、hc/D不在0.025~0.028之间时,具有得到规定风量所需的风扇马达输入大的课题,但通过使前面热交换器2的角度4在65°~90°之间,背面热交换器3离前面热交换器2最近的点A位于比横流风扇1的转动中心的点O更靠近前面热交换器2侧,横流风扇1的叶片13的外径为D、最大叶片厚度为41为hc、hc/D在0.025~0.028之间,可以缩小得到规定风量所需的风扇马达输入。
第五实施方式
本实施方式通过实验确定了为了得到规定风量所需的风扇马达输入、前面热交换器2侧的通风阻力体和背面热交换器3侧的通风阻力体的压力损失的大小。
空气调节器的构成与图9的第一实施方式的构成相同,省略对该构成的说明。
如图9所示,实验进行了以下检测,即,使前面热交换器2侧的通风阻力体为辅助热交换器43、使背面热交换器3侧的通风阻力体为辅助热交换器44,如表1所示,示例A是使辅助热交换器43和辅助热交换器44的通风阻力分别为1的情况,示例B是使辅助热交换器43的通风阻力为2(是示例A的辅助热交换器43的通风阻力的两倍)、辅助热交换器44的通风阻力为1(与示例A的辅助热交换器44的通风阻力相同),示例C是使辅助热交换器43的通风阻力为1、辅助热交换器44的通风阻力为2的状态中的、从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达的输入。
[表1]
辅助热交换器的通风阻力与风扇马达输入
示例 | 辅助热交换器的通风阻力 | 风扇马达输入(风量为86m3/min时) | |
辅助热交换器43 | 辅助热交换器44 | ||
A | 1 | 1 | 100 |
B | 2 | 1 | 106.4 |
C | 1 | 2 | 104.6 |
实验结果如表1所示,在示例A中,使辅助热交换器43和辅助热交换器44的通风阻力分别为1的情况下,使风量为16m3/min时的风扇马达输入为100。
风扇马达输入在示例A中最小,在示例B中为106.4最大,在示例C中为104.6居中。从该结果看,为了减少风扇马达输入,使辅助热交换器43和辅助热交换器44的通风阻力相同为最好,使辅助热交换器43的通风阻力小于辅助热交换器44的通风阻力为好。
即,为了减少风扇马达输入,使前面热交换器2侧的通风阻力和前面热交换器3侧的通风阻力相同为最好,使辅助热交换器2侧的通风阻力小于背面热交换器3侧的通风阻力为好。
以下根据图9就该理由进行说明。如果考虑图9所示的矢量图,由于速度矢量36的大小越大、角度37越小,则在风扇吸入区域10上可以缩小迎角16,因此,可以抑制在负压面14上的剥离。为了增加速度矢量36的大小、缩小角度37,最好是增加速度矢量34的大小、使矢量的朝向趋于水平,降低速度矢量35的大小、使矢量的朝向趋于垂直。表1的结果显示了速度矢量36的大小越大、角度37越小,则风扇马达输入越小。
另外,在本实施方式中,虽然将辅助热交换器43、44作为前面热交换器2和背面热交换器3的上风侧的阻力体,但也可以是例如电动集尘器等的通风阻力体。但是,通风阻力体不包括空气清洁过滤器5。另外,前面热交换器2侧的通风阻力体的压力损失以及背面热交换器3侧的通风阻力体的压力损失的定义是将各阻力体设置在风洞中,使相同风量的空气相对于前面热交换器2和背面热交换器3沿垂直方向流动时的、通风阻力体的上风侧和下风侧的静压差。另外,前面热交换器2侧的通风阻力体的压力损失以及背面热交换器3侧的通风阻力体的压力损失可利用前面热交换器2和背面热交换器3的翅片间距、制冷剂配管32的管间距以及狭缝46的形状等进行调整。
如上所述,前面热交换器侧的通风阻力体的压力损失大于背面热交换器3侧的通风阻力体的压力损失的情况下,具有得到规定风量所需的风扇马达输入大的课题,通过使前面热交换器侧的通风阻力体的压力损失小于背面热交换器3侧的通风阻力体的压力损失,产生从前面热交换器侧向着横流风扇1的空气流动,可以缩小横流风扇1的吸入区域上的叶片13的迎角,在负压面14上不容易失速,因此可以缩小得到规定风量所需的风扇马达的输入。
第六实施方式
图21是表示本发明的第六实施方式的空气调节器的室内机组的剖视图,图22是表示使横流风扇1的叶片13的外径为D、距离48为L,使L/D变化时的、从室内机组8排出的风量为16m3/min时的风扇马达输入与L/D关系的实验值的图。在此,距离48是指吸入板47最上部的离前面热交换器2近的点与前面热交换器2离吸入板47最近的点的水平距离。并且,在图22中,使L/D=0.6时的风扇马达输入为100。
图23是表示合成速度矢量的图。图23的合成速度矢量49是速度矢量50与速度矢量51的合成矢量,速度矢量50是通过图21的辅助热交换器43的点H和点I的中点L、与前面热交换器2垂直的直线与前面热交换器2的交点P上的速度矢量,速度矢量51是通过辅助热交换器44的点J和点K的中点M、与背面热交换器3垂直的直线与背面热交换器3的交点Q上的速度矢量。
如图22所示,虽然L/D越大得到规定风量所需的风扇马达输入降低,但如果L/D≥0.4以上,风扇马达输入则几乎不发生变化。
以下就其理由进行说明。由于距离48越大,空气越容易向前面热交换器2流动,因此,图23所示的合成速度矢量49的大小变大,合成速度矢量49的水平矢量成分52变大,角度53缩小。因此,在横流风扇11的吸入区域10上迎角12缩小,在负压面14上不容易形成失速。另外,吸入板47不通风,如果距离48小,则背面热交换器3或前面热交换器2的最小下部的通风阻力小,因此风不容易在前面热交换器2的上部流动。
如上所述,由于L/D<0.4时,具有得到规定风量所需的风扇马达输入大的课题,因此通过使L/D≥0.4,可以在横流风扇1的吸入区域10上缩小迎角12,可以缩小得到规定风量所需的风扇马达输入。
Claims (5)
1.一种空气调节器,具有:在室内机组上至少分别设置一个吸入口和排出口、与风扇马达连接的横流风扇、前面热交换器和背面热交换器,其特征在于,使位于上述横流风扇的转动中心的更上方的上述前面热交换器的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,上述背面热交换器最靠近上述前面热交换器的点比上述横流风扇的转动中心更位于上述前面热交换器侧,使上述横流风扇的叶片的出口角β2为22°≤β2≤28°。
2.一种空气调节器,具有:在室内机组上至少分别设置一个吸入口和排出口、与风扇马达连接的横流风扇、前面热交换器和背面热交换器,其特征在于,使位于上述横流风扇的转动中心的更上方的上述前面热交换器的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,上述背面热交换器最靠近上述前面热交换器的点比上述横流风扇的转动中心更位于上述前面热交换器侧,使上述横流风扇的叶片的入口角β1为91°≤β1≤100°。
3.一种空气调节器,具有:在室内机组上至少分别设置一个吸入口和排出口、与风扇马达连接的横流风扇、前面热交换器和背面热交换器,其特征在于,使位于上述横流风扇的转动中心的更上方的上述前面热交换器的相对水平的设置角度α为65°≤α≤90°,上述背面热交换器最靠近上述前面热交换器的点比上述横流风扇的转动中心更位于上述前面热交换器侧,使上述横流风扇的叶片的外径为D、最大弯曲为hc时,0.025≤hc/D≤0.028。
4.如权利要求1~3任一项中所述空气调节器,其特征在于,在前面热交换器和背面热交换器的上风侧分别具有至少一种以上的通风阻力体,使上述前面热交换器侧的上述通风阻力体的通风阻力与上述背面热交换器侧的上述通风阻力体的通风阻力相同,或小于上述背面热交换器侧的上述通风阻力体的通风阻力。
5.如权利要求1~3任一项中所述空气调节器,其特征在于,使横流风扇的叶片的外径为D、吸入板与前面热交换器的最大距离为L时,L/D≥0.4。
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