JP2005180761A

JP2005180761A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005180761A
Application number: JP2003420796A
Authority: JP
Inventors: Yuei Tsujikawa; 祐栄辻川; Kazuya Funada; 和也船田; Kumar Dotto Oshitto; クマールドットオシット
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】換気用ファンを外気導入量に応じたファン径にし、換気ダクトの径（流路断面積）を、換気用ファンの配設側から壁孔方向に向けて漸次小さくなるよう形成することで、壁孔を大きくすることなく、且つ、圧力損失を最低限に抑えることができ、高風量を確保することを可能とした外気導入装置を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】換気用ファン19のファン径ａに対する換気ダクト14の径は、ダクトフランジ15の接続部Ｄと接続される換気ダクト14の一端から換気ダクト14の径を漸次拡げた拡径部14a に形成し、換気ダクト14の径ｂを大きくすることで、外気を取り入れる換気ダクト14の入り口部分の空気抵抗（圧力損失）をできるだけ軽減し、換気ダクト14の中で流れが十分に発達した後、換気ダクト14の径ｂを壁孔Ｃの近傍で漸次小さくしていき、壁孔Ｃの径ｃと換気ダクト14の径を同じにしている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に係わり、より詳細には、空気調和機の運転と室内空気の換気が同時に行えるようにした室内機の外気導入装置に関する。

従来の外気導入装置を備えた空調機器として、室温の制御と本体に外気を導入する制御とを関連づけることで本体の運転中に室内の空気の換気が行なえ、且つ室温の制御が効率的に行なえるものを提供するため、換気用ファンによって本体内部に吸い込まれた外気がクロスフローファンにより本体の空気吹出口から吹き出されるので室内の換気が行なえ、また、クロスフローファンの回転速度や室温と設定温度との差に応じて、換気用ファンの回転速度を制御することで、室温の制御と本体に外気を導入する制御とを関連づけているものがあり、外気を導入する換気ダクトの開口部近傍に換気用ファンを備え、同換気用ファンとして、軸流ファン（プロペラファン）が選定された構成が図示されていた（例えば、特許文献１参照。）。

上記空調機器の外気導入装置において、外気導入量を多く取り入れたい場合、例えば部屋が大きくなるに従い、導入する空調機器も大型化し、外気導入量も多く取り入れる必要が生じてくる。外気導入量が多くなるにつれて、換気用ファン（軸流ファン）の回転速度を上げて対応することでは限度があり、換気用ファン（軸流ファン）もファン径の大きなファンを適用しなくてはならなくなる。

しかしながら、従来の換気ダクトに径の大きな換気用ファン（軸流ファン）を取り付けると圧力損失（空気抵抗）が大きく、風量が入りにくい現象が発生し、適正な外気導入量を取り入れることができなくなる。そこで、換気ダクトの径を換気用ファン（軸流ファン）の径に応じて大きくすると、壁孔を大きく開ける必要性が生じ、外観上好ましくない恐れのある問題点を有していた。

特開２００２−１１５８８８号公報（第１頁〜第２頁、第２図）

本発明においては、上記の問題点に鑑み、換気用ファン（軸流ファン）を外気導入量に応じたファン径にし、換気ダクトの径（流路断面積）を、換気用ファンの配設側から壁孔方向に向けて漸次小さくなるよう形成することで、換気ダクトの径を換気用ファン（軸流ファン）の径に合わせて壁孔を大きくすることなく、且つ、圧力損失を最低限に抑えることができ、高風量を確保することを可能とした外気導入装置を備えた空気調和機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に熱交換器と、送風ファンとを配設してなる空気調和機において、
前記本体内に外気を導入する換気用ファンを配設した換気ダクトを設けてなり、同換気ダクトはその流路断面積が、導入側の所定の位置から導出側に向けて漸次小さくなるよう形成された構成となっている。

本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に熱交換器と、送風ファンとを配設してなる空気調和機において、
前記本体内に外気を導入する換気用ファンを配設した換気ダクトを設けてなり、同換気ダクトの外気導出側を前記熱交換器の風上に配設し、同熱交換器の前記換気ダクトと対向する部分のフィンピッチを、他のフィンピッチ部分よりも広く形成した構成となっている。

以上説明したように、本発明によれば、換気用ファン（軸流ファン）を外気導入量に応じたファン径にし、換気ダクトの径（流路断面積）を、換気用ファンの配設側から壁孔方向に向けて漸次小さくなるよう形成することで、換気ダクトの径を換気用ファン（軸流ファン）の径に合わせて壁孔を大きくすることなく、且つ、圧力損失を最低限に抑えることができ、高風量を確保することを可能とした外気導入装置を備えた空気調和機となる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明による空気調和機の説明図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部断面図であり、図２は本発明による空気調和機の要部説明図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は換気用ファン取付部の要部斜視図、（Ｃ）および（Ｄ）は壁孔の径と換気ダクトの径と換気用ファンの径との関係を説明する断面図である。
（Ｂ）は斜視図であり、図３は本発明による外気量と圧力損失との関係を実験結果から示した特性図であり、図４は本発明による空気調和機室内機の後部側熱交換器部を説明する要部斜視図であり、図５は本発明による空気調和機室内機の後部側熱交換器部を説明する要部斜視図で、（Ａ）はディフューザの付いている状態を示す要部斜視図であり、（Ｂ）はディフューザの付いていない部分のフィンピッチを表す要部斜視図である。

本発明による空気調和機は、図で示すように、被空調室の壁面Ｂにねじ締めされることによって固着され、上端部に断面略Ｌ字状の係止爪１を備えた据付板２により本体Ａが据付設置されるようになっている。

前記本体Ａは、背面上部に前記据付板２の係止爪１に係脱可能に係止される係止部３を備え、背面下部に接続配管４を収容する収容部５を備えたベース６と、同ベース６の前部に装着され、上部に吸込口７を備え下部に吹出口８を備えた前面パネル９と、前記吸込口７と前記吹出口８とを結ぶ空気通路に設けられ、前部熱交換器10と後部熱交換器11とで逆Ｖ字状に形成された熱交換器12と、送風ファン13とからなる構成になっている。

そして、前記壁面Ｂには壁孔Ｃが設けられ、前記据付板２には前記壁孔Ｃに対応する連通孔2aが設けられ、前記後部熱交換器11の風上側となる前記ベース６の背面には、前記連通孔2aに対応する吸気孔6aが設けられ、ねじ孔を備えた前記連通孔2aの周縁には、前記壁孔Ｃを挿通して換気ダクト14の一端に接続される接続部Ｄを備えたダクトフランジ15がねじ締めされることによって取り付けられている。

同時に、前記据付板２および前記ベース６の間には、前記連通孔2aおよび前記吸気孔6aを連通した状態でシールするシール部材16が介装されるように構成されている。

また、前記吸気孔6aと前記後部熱交換器11との間には、一端に前記吸気孔6aに接続される接続口20を備え、他端に同接続口20よりも大径で形成された前記後部熱交換器11に連通する連通口21を備えると共に、同連通口21には同後部熱交換器11の伝熱管11a に係止する係止爪22を一体に形成したディフューザ23が設けられた構成になっている。

また、前記換気ダクト14の他端には、開口面積を拡開させる拡開部17を備えたノズル18が設けられ、同ノズル18の拡開部17には外気導入用の換気用ファン（軸流ファン）19が設けられ、開口部には集塵用のフィルタ24およびファンガード25が設けられている。

これにより、前記ノズル18から外気を導入する際、同ノズル18の開口部に前記フィルタ24および前記ファンガード25が設けられていても、同ノズル18は前記拡開部17を備えることにより開口面積が拡開されていることから、外気の吸込量を減少させないよう効果的に導入できるようになると共に、前記換気ダクト14を経て導き入れた外気を前記ディフューザ23から前記後部熱交換器11へ効率よく流通させることができるようになっている。

また、前記ノズル18が前記拡開部17を備えることによって開口面積が拡開されたことにより、該箇所に前記換気用ファン（軸流ファン）19を取り付けやすくした構造になっており、同換気用ファン（軸流ファン）19を起動することによって、図１（Ａ）で示す矢印のように、外気を前記ノズル18から前記換気ダクト14を経て前記ディフューザ23に導き入れることができる。

本発明の前記換気ダクト14の径と前記換気用ファン（軸流ファン）19の径との関係は、図３の外気量と圧力損失の実験結果から示した特性図で示すように、圧力損失が同等であれば前記換気用ファン（軸流ファン）19のファン径に対応する前記換気ダクト14の径が大きい程外気導入量は大きくなる。図から前記換気ダクト14の径は前記換気用ファン（軸流ファン）19のファン径の０．８倍程度以上必要であると思われるが、前記換気用ファン（軸流ファン）19の翼が大きいものを使用すると更に小さい径でも可能であるので、必要な外気導入量に応じて使用するファン形状を定め、前記換気ダクト14の径を設定することが肝要である。前記換気ダクト14の径を前記換気用ファン（軸流ファン）19のファン径の少なくとも１／２倍以上になるように設けるようにした方がよく、１／２倍以下では要求風量に対して、圧力損失が大きく使用不可能と思われる。

本発明の前記換気用ファン（軸流ファン）19のファン径ａに対する前記換気ダクト14の径は、図１（Ａ）および図２（Ａ）とで示すように、前記ダクトフランジ15の接続部Ｄと接続される前記換気ダクト14の一端から前記換気用ファン（軸流ファン）19を配設する他端に向かって前記換気ダクト14の径を漸次拡げた拡径部14a に形成して、径を大きくしている。前記換気ダクト14の径ｂを大きくすることで、外気を取り入れる前記換気ダクト14の入り口部分の空気抵抗（圧力損失）をできるだけ軽減し、前記換気ダクト14の中で流れが十分に発達した後、前記換気ダクト14の径ｂを前記壁孔Ｃの近傍で漸次小さくしていき、前記壁孔Ｃの径ｃと前記換気ダクト14の径を同じにすることで空気抵抗（圧力損失）を軽減する。圧力損失が小さくなれば、風量は自然と大きくすることができる。また、前記換気ダクト14の径ｂを大きくすることで、取り入れた外気の流速が抑えられ、騒音を下げることができる。

必要な風量を得るために、図２（Ｃ）で示すように、前記壁孔Ｃの径ｃと同じ径ｃの換気ダクト14に、大きな径ａの前記換気用ファン（軸流ファン）19を取り付けると、前記換気ダクト14の入り口部分の圧力損失（空気抵抗）が大きく、風量が入りにくい現象が発生し、適正な外気導入量を取り入れることができなくなる。また、図２（Ｄ）で示すように、前記換気ダクトの径ｂを前記換気用ファン（軸流ファン）19の径ａに応じて大きくしたままにしておくと、前記壁孔Ｃの径ｂも大きくする必要性が生じる。

そこで、前記壁孔Ｃの近傍で前記換気ダクト14の径を漸次拡げた拡径部14a に形成することにより、前記壁孔Ｃを大きく開けることなく、そのままで、風量を自然と大きくすることができる。ユーザの資産に大きな前記壁孔Ｃを開けることは、外観上も好ましくなく、前記換気ダクト14の径を拡径部14a に形成することで、前記壁孔Ｃをでき得る限り小さくすることが可能となる。そして、前記換気用ファン（軸流ファン）19の径が従来と同じであれば、前記換気ダクト14に拡径部14a を形成することにより、従来よりも前記壁孔Ｃを小さくすることが可能となる。

また、図４と図５（Ａ）および（Ｂ）とで示すように、外気導入量が大きくなるにつれて、熱交換器を通過する外気量が増えるので、熱交換器通過時の空気抵抗が大きくなり、風が通過し難くなり、風量が減ってくるが、前記後部熱交換器11が前記ディフューザ23で覆われる部分のフィン11b のピッチｄを他フィン11b のピッチｅよりも広くするように形成することにより、風の通過を妨げることなく、効率よく外気を導入することができ、冷房、暖房能力を維持することが可能となる。

なお、上記実施例では、前記換気ダクト14の径を漸次拡げた拡径部14a に形成するとしたが、段階的に拡げた拡径部14a に形成してもよい。また、前記換気ダクト14の拡径部14a の位置を、前記接続部Ｄと接続される前記換気ダクト14の一端からとしたが、空気の流れが発達するのに十分な距離をとることができれば、前記換気ダクト14のどの部分に形成してもよい。また、前記換気ダクト14の他端に外気導入用の前記換気用ファン（軸流ファン）19を配設するようにしたが、前記拡径部14a の後ろで、空気の流れが発達するのに十分な距離をとることができれば、前記換気ダクト14のどの部分に配設してもよい（図示せず）。

また、本実施例での前記換気ダクト14の径（流路断面積）は円形に限定するものでなく四角形などであっても良い。
更に、本実施例では、前記後部熱交換器11の伝熱管11a に係止するディフューザ23が設けられた構成としたが、同ディフューザ23がないものでも、熱交換器の前部もしくは後部に係わらず熱交換器の風上側に前記換気ダクト14からの外気を導ければよい（図示せず）。

これらによって、上記説明のとおり、前記換気用ファン（軸流ファン）19を外気導入量に応じたファン径ａにし、前記換気ダクト14の径を一端から他端に向かって漸次拡げた拡径部14a に形成することで、前記換気用ファン（軸流ファン）19の径ａに応じた前記換気ダクト14の径ｂにでき、騒音を抑え、外気導入量を取り入れることができるようになるので、径の大きな前記換気用ファン（軸流ファン）19を取り付けると圧力損失（空気抵抗）が大きく、風量が入りにくい現象が発生し、適正な外気導入量を取り入れることができなくなることや、また、前記壁孔Ｃを大きく開ける必要性が生じ、外観上好ましくない恐れのある問題点を無くすことができる。

本発明による空気調和機の説明図で、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は要部断面図である。本発明による空気調和機の要部説明図で、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は換気用ファン取付部の要部斜視図であり、（Ｃ）および（Ｄ）は壁孔の径と換気ダクトの径と換気用ファンの径との関係を説明する断面図である。本発明による外気量と圧力損失との関係を実験結果から示した特性図である。本発明による空気調和機室内機の後部側熱交換器部を説明する要部斜視図である。本発明による空気調和機室内機の後部側熱交換器部を説明する要部斜視図で、（Ａ）はディフューザの付いている状態を示す要部斜視図であり、（Ｂ）はディフューザの付いていない部分のフィンピッチを表す要部斜視図である。

符号の説明

１係止爪
２据付板
2a 連通孔
３係止部
４接続配管
５収容部
６ベース
6a 吸気孔
７吸込口
８吹出口
９前面パネル
10 前部熱交換器
11 後部熱交換器
11a 伝熱管
11b フィン
12 熱交換器
13 送風ファン
14 換気ダクト
14a 拡径部
15 ダクトフランジ
16 シール部材
17 拡開部
18 ノズル
19 換気用ファン（軸流ファン）
20 接続口
21 連通口
22 係止爪
23 ディフューザ
24 フィルタ
25 ファンガード
Ａ本体
Ｂ壁面
Ｃ壁孔
Ｄ接続部

Claims

本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に熱交換器と、送風ファンとを配設してなる空気調和機において、
前記本体内に外気を導入する換気用ファンを配設した換気ダクトを設けてなり、同換気ダクトはその流路断面積が、導入側の所定の位置から導出側に向けて漸次小さくなるよう形成されてなることを特徴とする空気調和機。
本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に熱交換器と、送風ファンとを配設してなる空気調和機において、
前記本体内に外気を導入する換気用ファンを配設した換気ダクトを設けてなり、同換気ダクトの外気導出側を前記熱交換器の風上に配設し、同熱交換器の前記換気ダクトと対向する部分のフィンピッチを、他のフィンピッチ部分よりも広く形成してなることを特徴とする空気調和機。