JP2007255848A - Air conditioner and air conditioning system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機及びこれを用いた空気調和システムに関し、特に吹出口からの吹出空気流の指向性を向上させた空気調和機及びこれを用いた空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioner and an air conditioner system using the same, and more particularly to an air conditioner that improves the directivity of a blown air flow from an outlet and an air conditioner system using the same.
従来、空気調和機では、吹出気流に渦が形成され、この渦により吹出気流が周囲に拡がったり、周囲の空気が吹き出し気流に巻き込まれたり、吹出気流中心での速度変動が大きくなったりするため、吹出気流が拡散していた。これに起因して、従来の空気調和機では、吹出気流の到達距離が小さくなり、室内に効果的な循環気流を形成することができない場合があった。このような場合には、空調室内の上下温度差が大きくなるとともに、平面上の温度ムラが大きくなり、快適な居住環境を形成することができないという問題があった。このような問題を解決するため、到達距離を大きくする方法が採られることがある。その方法としては、一般的に、ファン回転数をアップして吹出風速を高めるというものである。しかし、ファン回転数を上げると、拡散する空気量や巻き込まれる空気量が多くなり、空気調和機の消費動力が上昇するとともに送風音が上昇して騒音が大きくなるという問題がある。そこで、特許文献1や特許文献2に記載のように、吹出口の面積を調節する方法が考えられている。すなわち、特許文献1は、到達距離を一定とするように吹出風速を一定とするものであって、送風機用電動機の回転数を測定し、この測定値から吹出風量を割り出し、割り出された吹出風量に見合うように吹出口の開口面積を制御している。また、特許文献2は、吹出風速を上昇させて到達距離を延ばすものであって、吹出流路内面積を徐々に変化させる風速制御部材を用いて気流速度を徐々に上げている。
Conventionally, in an air conditioner, a vortex is formed in the blown airflow, which causes the blown airflow to spread to the surroundings, surrounding air is entrained in the blown airflow, and speed fluctuation at the center of the blown airflow increases. The airflow was diffused. Due to this, in the conventional air conditioner, the reaching distance of the blown airflow is reduced, and an effective circulating airflow may not be formed in the room. In such a case, the difference between the upper and lower temperature in the air-conditioned room is increased, and the temperature unevenness on the plane is increased, thereby causing a problem that a comfortable living environment cannot be formed. In order to solve such a problem, a method of increasing the reach distance may be employed. The method is generally to increase the fan speed and increase the blown air speed. However, when the fan rotational speed is increased, there is a problem that the amount of air to be diffused and the amount of air to be entrained increase, the power consumption of the air conditioner increases, and the blowing sound increases to increase the noise. Then, the method of adjusting the area of a blower outlet is considered like
一方、エアカーテンなどに応用できる流体制御技術として、次のようなものが知られている。特許文献3には、ノズル等の開口から噴出される流体に対し、開口の長手方向に変化するような分布をもつ速度変動(攪乱)を与えることによって、フェンス状の渦構造を形成する技術が記載されている。また、特許文献4には、スリット流体噴流にフリップフロップ現象を伴う交差流を重畳し、スリット流体噴流の変動速度成分エネルギーをフリップフロップ交差流の振動成分に吸収させて、安定した流体膜を形成するものが記載されている。また、特許文献5には、吹出口を内筒と外筒とから形成し、内筒内を通風する主通風と外筒と内筒との間の副通風との速度比及び寸法比を一定の範囲にすることにより、周囲空気からの巻き込み量を低減して到達距離を延ばすようにしたものが記載されている。
上述の特許文献1及び特許文献2に記載の空気調和機は、吹出気流の流速を大きくして到達距離を確保するものと同様の考えである。したがって、吹出気流を大きくしている場合は、吹出気流内部の不安定性が増加し、吹出気流の膜状流体が破断されやすくなるという問題がある。このため、吹出気流を大きくするものでは、到達距離は延びても吹出気流が拡散するという問題を解決することにはならない。したがって、特許文献1及び2記載の空気調和機は、不必要な空間を空調することになり、空気調和機の消費動力の軽減、及び騒音の低下の面においてなお改善の余地を残している。これに対し、特許文献3〜5に記載の流体制御技術は、周囲空気の巻き込みを少なくする指向性向上の技術であるが、未だ空気調和機には応用されていない。
The air conditioners described in
本発明は、従来技術に存在するこのような問題点に着目してなされたものである。すなわち、本発明は、特許文献3〜5の流体制御技術を応用することにより、吹出気流の指向性を向上させるとともに、吹出気流の到達距離を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. That is, this invention aims at providing the air conditioner which improved the directivity of blowing airflow and improved the reach | attainment distance of blowing airflow by applying the fluid control technique of patent documents 3-5. To do.
本発明は上記課題に鑑み成されたものである。本発明に係る空気調和機は、熱交換器、送風機、吸込口及び吹出口を備えた空気調和機であって、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えていることを特徴とする。本発明による空気調和機によれば、吹出気流の拡散が防止されて指向性が向上する。これにより不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がない。したがって、静かな送風運転を維持しながら室内温度分布を良好にすることができる。 The present invention has been made in view of the above problems. The air conditioner according to the present invention is an air conditioner including a heat exchanger, a blower, a suction port, and a blowout port, and includes an airflow diffusion reduction device that reduces diffusion of a blown airflow blown from the blowout port. It is characterized by. According to the air conditioner of the present invention, the diffusion of the blown airflow is prevented and the directivity is improved. This can save energy by avoiding unnecessary air conditioning in the space. Moreover, since the reachable distance of the blown airflow is increased by improving the directivity, it is not necessary to increase the blown wind speed in order to secure the reachable distance. Therefore, it is possible to improve the indoor temperature distribution while maintaining a quiet air blowing operation.
前記気流拡散低減装置として吹出気流にフェンス渦を付与する装置を採用することができる。この場合には、この吹出気流にフェンス渦を付与する装置をオンオフすることにより、必要に応じ指向性を付与することができる。 As the airflow diffusion reducing device, a device that imparts a fence vortex to the blown airflow can be employed. In this case, directivity can be imparted as necessary by turning on and off a device that imparts a fence vortex to the blown airflow.
また、この気流拡散低減装置として吹出気流の両側に、フリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用することもできる。この場合の気流拡散低減装置は、吹出口の構造に関するものであって、空気調和機本体内に他の格別の構成部品を設ける必要がなく、従来の吹出口に代えてこの発明に係る吹出口を容易に採用することができる。したがって、この気流拡散低減装置を用いる空気調和機の場合は、吹出方向可変型の吹出口を採用する場合、あるいは、吹出口が空気調和機本体から離れているような場合などにおいて、空気調和機本体との関連要素が少なく、既存機種への適用が比較的容易である。 Moreover, the structure which accompanies the fluid jet accompanying a flip-flop phenomenon can also be employ | adopted as both sides of a blowing airflow as this airflow diffusion reduction apparatus. The airflow diffusion reducing device in this case relates to the structure of the air outlet, and there is no need to provide other special components in the air conditioner body, and the air outlet according to the present invention is used instead of the conventional air outlet. Can be easily adopted. Therefore, in the case of an air conditioner using this airflow diffusion reduction device, the air conditioner is used in the case where a blowout port with a variable blowing direction is adopted, or in the case where the blowout port is separated from the air conditioner body. There are few elements related to the main body, and it is relatively easy to apply to existing models.
また、この気流拡散低減装置として吹出口の外形が四角錐台状を呈する内筒と断面四角形で前記内筒を包囲する外筒とを備えた吹出口の構成を採用することもできる。したがって、この気流拡散低減装置を用いる空気調和機の場合も、空気調和機本体内に他の格別の構成部品を設ける必要がなく、従来の吹出口に代えてこの発明に係る吹出口を採用することができる。また、吹出方向可変型の吹出口を採用する場合、あるいは、吹出口が空気調和機本体から離れているような場合などにおいて、空気調和機本体との関連要素が少なく、既存機種への適用が比較的容易である。 Moreover, the structure of the blower outlet provided with the outer cylinder which the outer shape of the blower outlet exhibits a quadrangular frustum shape and the outer cylinder which surrounds the said inner cylinder with a square cross section can also be employ | adopted as this airflow diffusion reduction apparatus. Therefore, even in the case of an air conditioner using this airflow diffusion reduction device, there is no need to provide other special components in the air conditioner body, and the air outlet according to the present invention is employed instead of the conventional air outlet. be able to. In addition, when adopting a blowout outlet with variable outlet direction, or when the blowout outlet is separated from the air conditioner body, there are few elements related to the air conditioner body, and it can be applied to existing models. It is relatively easy.
また、前述の吹出気流にフェンス渦を付与する装置は、吹出口の長手方向の両側に沿って形成された多数の開口と、この開口を所定個数置きに、例えば1個置きに並列接続する二つの並列空気回路と、この並列空気回路に接続される異なる系統の開口に対し、時間的、かつ、周期的に変化する分布を持つ圧力変動を与える圧力変動装置とを備えているものとすることもできる。また、多数の開口は、独立回路ではなく並列回路で接続されているので、圧力変動装置を共用することができる。また、圧力変動装置としては圧電振動膜を利用して膜の両側に対称的に圧力を変動させる機構を用いれば、1個の圧力変動装置で済ませることができる。 In addition, the above-described device for applying a fence vortex to the blown airflow includes a plurality of openings formed along both sides in the longitudinal direction of the outlet, and a predetermined number of openings, for example, every other one connected in parallel. It shall be equipped with two parallel air circuits and a pressure fluctuation device that applies pressure fluctuations with distributions that vary temporally and periodically with respect to openings of different systems connected to the parallel air circuits. You can also. Moreover, since many opening is connected not by an independent circuit but by the parallel circuit, a pressure fluctuation apparatus can be shared. Further, if a mechanism that fluctuates pressure symmetrically on both sides of the membrane using a piezoelectric vibrating membrane is used as the pressure fluctuation device, a single pressure fluctuation device can be used.
また、上記の空気調和機を、熱交換器、送風機及び吸込口を備えるとともに送風機の吹出側にダクト接続口を備えた空気調和機本体と、この空気調和機本体に接続されるダクトと、このダクトの先端に接続される、吹出口を備えた吹出口チャンバーとから構成されるものとすることもできる。このような構成の空気調和機は指向性を必要とするスポット空調用に好適な空気調和機を提供することができる。 Further, the air conditioner is provided with a heat exchanger, a blower, and a suction port, and an air conditioner main body having a duct connection port on the blowout side of the blower, a duct connected to the air conditioner main body, It can also be comprised from the blower outlet chamber provided with the blower outlet connected to the front-end | tip of a duct. The air conditioner having such a configuration can provide an air conditioner suitable for spot air conditioning that requires directivity.
また、上記の空気調和機を、冷凍コンテナー用空気調和機として構成することができる。冷凍コンテナーの場合、従来、冷凍コンテナーの長手方向の一端側に位置する幅方向寸法の小さい一側壁に空気調和機が取り付けられているため、対向壁側まで距離が大きくなり吹出気流が到達し難いという問題があった。このため、庫内全域に冷気を循環させることが困難であったが、本発明の空気調和機を用いれば、冷気到達距離が延びるので庫内温度分布を改善することができる。 Moreover, said air conditioner can be comprised as an air conditioner for refrigeration containers. In the case of a refrigerated container, conventionally, an air conditioner is attached to one side wall with a small width direction located on one end side in the longitudinal direction of the refrigerated container. There was a problem. For this reason, although it was difficult to circulate cold air in the whole area | region, if the air conditioner of this invention is used, since cold air reach | attainment distance will be extended, internal temperature distribution can be improved.
また、上記空気調和機の応用として、吹出口、吸込口及び循環用ファンを備えた循環装置と、吹出口から吹き出す吹出気流の拡散を低減する気流拡散低減装置を備えた空気調和機とを有し、この空気調和機は、天井裏又は天井下面側において、吹出空気を前記循環装置の吸込口に向かって水平方向に吹き出すように配置されている空気調和システムを形成することができる。この空調システムによれば、空気調和機と循環装置との間にダクトを接続しなくても、空気調和機から吹出された吹出気流の大半が循環装置に吸い込むことができる。したがって、従来ならば空気調和機と循環装置との間にはダクトが取り付けられるところ、この空調システムではダクトが不要となるので、空調システムのコスト軽減に寄与することができる。 In addition, as an application of the air conditioner, there are a circulation device including a blowout port, a suction port, and a circulation fan, and an air conditioner including a flow diffusion reduction device that reduces the diffusion of the blown airflow blown out from the blowout port. And this air conditioner can form the air conditioning system arrange | positioned so that blowing air may be blown off in the horizontal direction toward the suction inlet of the said circulation device in the ceiling back or the ceiling lower surface side. According to this air conditioning system, even if a duct is not connected between the air conditioner and the circulation device, most of the airflow blown from the air conditioner can be sucked into the circulation device. Therefore, conventionally, a duct is attached between the air conditioner and the circulation device. This air conditioning system eliminates the need for a duct, which can contribute to cost reduction of the air conditioning system.
本発明に係る空気調和機によれば、吹出気流の拡散が防止されて指向性が向上する。これにより不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離確保のために吹出風速を上げる必要がなく、静粛な運転を維持しながら室内温度分布を良好にすることができる。 According to the air conditioner according to the present invention, the diffusion of the blown airflow is prevented and the directivity is improved. This can save energy by avoiding unnecessary air conditioning in the space. Moreover, since the reach distance of the blown airflow increases by improving the directivity, there is no need to increase the blown air speed to secure the reach distance, and the indoor temperature distribution can be improved while maintaining quiet operation. .
(実施の形態1)
先ず、本発明の各実施の形態1に係る空気調和機について、図1〜図3に基づき説明する。
(Embodiment 1)
First, the air conditioner according to each
図1は実施の形態1に係る空気調和機の断面図である。実施の形態1に係る空気調和機は、この図に示すように、箱型形状に形成された天井埋込型空気調和機の室内ユニットである。そして、本体ケーシング1内に室内ファンとしての遠心ファン(この場合はターボファン)2が配置され、その周りに室内空気を冷却又は加熱する熱交換器3が配置され、さらにその下方にはドレンパン4が配置されている。また、本体ケーシング1の下面には室内に露出する化粧パネル5が取り付けられており、化粧パネル5の中央部は吸込口6とされ、その周囲4辺に吹出口7が形成されている。吹出口7には吹出気流の吹出方向を可変とするための風向板8が吹出口中央部において長手方向に設けられている。
1 is a cross-sectional view of an air conditioner according to
本実施の形態に係る空気調和機には気流拡散低減装置10が搭載されている。この気流拡散低減装置10は、吹出気流にフェンス渦を付与する装置であって、攪乱形成部材11と圧力変動装置21とを備えている。攪乱形成部材11は、吹出気流に対し時間的に周期的であり、かつその位相差が吹出口7の長手方向に分布を持つような速度変動を吹出気流に与えるものである。具体的には、この攪乱形成部材11は、吹出気流の側方に設けられた開口12において「吸い込み/吹き出し」の空気変動を行っている。また、圧力変動装置21は、開口12において「吸い込み/吹き出し」の空気圧変動を行わせるために、攪乱形成部材11の開口12に対し、時間的、かつ、周期的に変化する圧力変動を付与するものである。
The air conditioner according to the present embodiment is equipped with an airflow
攪乱形成部材11は、図2の概略構成図に示すように、吹出口7の側縁部に設けられる厚みの薄い直方体を成し、吹出口7の長手方向の両側縁部にそれぞれ1個ずつ配置されている。そして、この直方体の吹出通路側の側面11aには、多数の矩形状の小さな開口12が一列に多数配列されている。また、この攪乱形成部材11の内部には、図3の模式空気回路図に示すように、開口12を1個置きにグループ分けし、それぞれのグループ内の開口12を並列接続する並列空気回路13、14が形成され、それぞれの並列空気回路13、14には1個の連絡口15、16が設けられている。なお、図3においては、二つの並列空気回路を明確に区別できるように一方を実線で示し、他方を破線で示している。なお、このグループ分けは、図示例では1個置きとしているが、開口12の大きさが小さく間隔が狭い場合は2個置き等の所定個数置きに設定することもできる。
As shown in the schematic configuration diagram of FIG. 2, the
連絡口15、16は、開口12に「吸い込み/吹き出し」の空気変動を付与するための圧力変動装置21に対し柔軟性材料からなるフレキシブルチューブ22、23により2系統に分けて接続されている。圧力変動装置21は、図2に模式的に示されているように、円筒状の容器24の中央部で内部を2分割するように仕切る膜状振動部材25を設け、この膜状振動部材25を容器24の軸方向(図では実線矢印)に振動させることにより、容器24内両側の空間26、27の圧力を反作用的に変動させるようにしたものである。
The
このように圧力変動装置21の空間26、27が変動することに対応して、開口12に「吸い込み/吹き出し」の空気変動が付与され、吹出気流に攪乱が与えられる。この攪乱によって吹出気流の外側にフェンス渦が形成される。フェンス渦とは、渦構造が網目状あるいは千鳥格子状との形容で表現可能な交差構造をなしており、フェンスのような形状を呈している渦構造を意味している。また、このようなフェンス渦が形成されることにより、吹出気流の周囲への広がりや、周囲の空気の巻き込みが抑制される。膜状振動部材25としては圧電膜振動板のようなものを使用すると簡略な構成で圧力変動装置21を構成することができる。
In response to the fluctuation of the
上記のように構成された実施の形態1の空気調和機によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)本実施の形態に係る空気調和機には、気流拡散低減装置が搭載されているので、吹出気流の周囲への広がりや周囲の流体の巻き込みが抑制され指向性が向上する。また、吹出口に配置された風向板により吹出方向を変更調整すれば、必要な空間に向けて指向性のある吹出気流を吹き出すことができる。これにより、不必要な空間の空調を回避して省エネを図ることができる。特に、風向板をセンサーとリンクさせるようにすれば、負荷が高いゾーンまたは人が集まるゾーンに集中的に吹出気流を流すことができ、より一層省エネ効果を向上させることができる。
According to the air conditioner of
(1) Since the air conditioner according to the present embodiment is equipped with the airflow diffusion reduction device, the spread of the blown airflow and the entrainment of the surrounding fluid are suppressed, and the directivity is improved. Moreover, if a blowing direction is changed and adjusted with the wind direction board arrange | positioned at the blower outlet, the blowing airflow with directionality can be blown out toward required space. Thereby, it is possible to save energy by avoiding unnecessary air conditioning in the space. In particular, if the wind direction plate is linked with the sensor, the blown airflow can be concentrated in a high load zone or a zone where people gather, and the energy saving effect can be further improved.
(2)指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がなく、静かな運転をしながら室内温度分布を良好にすることができる。 (2) Since the reach distance of the blown airflow increases due to the improved directivity, there is no need to increase the blown air speed in order to secure the reach distance, and the indoor temperature distribution should be improved while performing quiet operation. Can do.
(3)従来の空気調和機では、水平方向に吹き出した場合、コアンダ効果により吹出気流が天井面を這うように流れ、天井面がごみで汚れ易くなっていた。しかし、本実施の形態の空調機では、吹出気流の指向性が強いため天井面を這うように流れるコアンダ効果が抑制される。したがって、天井の汚れも少なくなる。 (3) In a conventional air conditioner, when blown in the horizontal direction, the blown airflow flows over the ceiling surface due to the Coanda effect, and the ceiling surface is easily contaminated with dust. However, in the air conditioner of the present embodiment, the Coanda effect that flows so as to crawl the ceiling surface is suppressed because the directionality of the blown airflow is strong. Therefore, the dirt on the ceiling is also reduced.
(4)気流拡散低減装置として吹出気流にフェンス渦を付与する装置を採用しているので、吹出気流にフェンス渦を付与する圧力変動装置21をオンオフさせることにより、必要に応じ指向性を付与することができる。また、気流拡散低減装置を作動させた場合は、図1実線の吹出輪郭S1で吹出されるが、この気流拡散低減装置を作動させない場合は、従来のものと同様の破線の吹出輪郭S2となる。
(4) Since a device that imparts fence vortices to the blown airflow is adopted as the airflow diffusion reducing device, directivity is imparted as necessary by turning on and off the
(5)気流拡散低減装置10は、吹出口7の長手方向の両側に沿って形成された多数の開口12と、この開口12を所定個数置きに並列接続する二つの並列空気回路13、14と、この並列空気回路13、14に接続される異なる系統の開口12に対し、時間的、かつ、周期的に変化する分布を持つ圧力変動を与える圧力変動装置21とを備えている。したがって、各開口12に対し圧力変動装置21を共用することができる。また、圧力変動装置21としては膜状振動部材25を利用して膜の両側に対称的に圧力を変動させる機構を用いれば、1個の圧力変動装置で済ませることができる。
(5) The airflow
(実施の形態2)
実施の形態2に係る空気調和機は、実施の形態1における吹出口関連部品をユニット化するとともに、このユニット全体を回動するようにして風向を容易に変更できるようにしたものである。この実施の形態2について以下図4に基づき説明する。なお、図4は、実施の形態2に係る空気調和機の吹出口周りの断面図であり、同図(a)は、吹出方向が略45度下方に向いている状態であるのに対し、同図(b)は同図(a)の状態に比し吹出方向を水平方向に近付けた状態図である。また、これら図において実施の形態1と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
(Embodiment 2)
The air conditioner according to the second embodiment is configured such that the blowout outlet related parts in the first embodiment are unitized and the wind direction can be easily changed by rotating the entire unit. The second embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view around the air outlet of the air conditioner according to
吹出口ユニット30は、中心部に吹出口31が形成されている。そしてこの吹出口31の内部には、風向の微小変更用として風向板32が備えられている。吹出口31の長手方向の両側壁33の口縁部には、実施の形態1の攪乱形成部材11と同様の攪乱形成部材34が配置されている。また、この両側壁33の外側で、攪乱形成部材34の背部となるスペース35には、1個の圧力変動装置36が設けられている。スペース35は蓋部材35aにより閉じられている。この圧力変動装置36は、両側壁33の吹出側側部に取り付けられている攪乱形成部材34の連絡口37に対し、柔軟性材料からなるフレキシブルチューブ38、39により接続されている。そして、これらを一体化する枠部材40の表面が円筒面の一部を形成する形状とされている。一方、この吹出口ユニット30は円筒状の受部材41の中に収容され、この円筒状の受部材41内で上下方向に吹出口ユニット30の風向を変更できるようにしたものである。なお、この吹出口31周り以外の他の構成は、実施の形態1と同様である。
The
この実施の形態における気流拡散低減装置は、上記攪乱形成部材34、圧力変動装置36、フレキシブルチューブ38、39などよりなる。また、気流拡散低減装置を作動させた場合は、実線の吹出輪郭S1で吹出されるが、この気流拡散低減装置を作動させない場合は、従来のものと同様の破線の吹出輪郭S2となる。
The airflow diffusion reducing device in this embodiment includes the
このように構成された実施の形態2に係る空気調和機によれば、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。また、この実施の形態2においては、吹出口ユニット30を回動させているので、風向変更時に気流拡散防止効果を低下させる恐れがない。また、吹出口31と気流拡散低減装置が一体化されているので、吹出口ユニット30を回動させる機構が簡略化される。さらに、吹出口ユニット30として化粧パネル5とは別に組み立てることもできるので、組立工数も節減される。
According to the air conditioner according to
(実施の形態3)
実施の形態3は、空気調和機本体51を室内に露出しない適宜の場所に隠蔽して設置し、吹出口ユニット52を空調室の適宜の場所に設置するタイプの空気調和機、いわゆるビルトイン型空気調和機に関するものであって、この空気調和機に気流拡散低減装置を設けたものである。以下これを図5により説明する。図5はこの実施の形態3に係る空気調和機の図面であって、同図(a)は組立状態における斜視図であり、同図(b)は同空気調和機の吹出口ユニットである。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a type of air conditioner in which the air conditioner
実施の形態3に係る空気調和機の空気調和機本体51は、図5に示すように、適宜の場所に隠蔽して設置されるダクト接続型として構成されており、下方に吸込みパネル51aが取り付けられている。この空気調和機本体51に対して、フレキシブルダクト54により吹出口ユニット52が接続されている。吹出口ユニット52は、空調室の適宜の場所に設置されるものであって、図5(b)に示すように、吹出口53を2列に備えている。
As shown in FIG. 5, the air conditioner
そして、吹出口ユニット52には気流拡散低減装置が装備されている。この気流拡散装置は、前述の実施の形態1と同様のものであって、実施の形態1のものと同一の機能を備えた攪乱形成部材55、56を備えている。攪乱形成部材55は、二つに分離された各吹出口それぞれの長手方向の両側縁に取り付けられている。また、攪乱形成部材56は、二つに分離された吹出口の間に取り付けられ両吹出口に面しているので、両面で開口するように形成されている。なお、図示しないが、吹出口ユニット52の長手方向の側方部あるいは上部などの気流通路の外側に、攪乱形成部材55、56に接続される圧力変動装置が設置され、柔軟性材料からなるフレキシブルチューブにより攪乱形成部材55、56に接続されている。
The
実施の形態3の空気調和機は、以上のように構成されているので、実施の形態1の場合と同様の効果を奏することができる。また、この空気調和機によれば、吹出口ユニット52がフレキシブルダクト54により空気調和機本体51に接続され、適宜の場所に取り付けられているので、吹出気流の指向性が要求されるスポット空調用に好適な空気調和機を提供することができる。
Since the air conditioner of Embodiment 3 is configured as described above, the same effects as those of
(実施の形態4)
実施の形態4は、気流拡散低減装置を搭載した冷凍コンテナー用空気調和機に関するものである。図6は冷凍コンテナー用空気調和機の説明図であり、同図(a)は、冷凍コンテナーにおける空気調和機の配置状況図である。また、同図(b)は同空気調和機の概略構造図である。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment relates to an air conditioner for a refrigeration container equipped with an airflow diffusion reduction device. FIG. 6 is an explanatory view of an air conditioner for a refrigeration container, and FIG. 6 (a) is an arrangement state diagram of the air conditioner in the refrigeration container. FIG. 2B is a schematic structural diagram of the air conditioner.
一般に冷凍コンテナー60は、船舶、車両、トラックなどで運送されるため、直方体に形成され短辺に比較し長辺はかなり長くなっている。このため、空気調和機は、コンデンシングユニット61とこのコンデンシングユニット61の前面側上方に設置される室内ユニット62とからなり、図6(a)の断面図にも示すように短辺側に配置されている。このため、室内ユニット62からの吹出口66からの冷風が長辺の対向壁まで届きにくいという問題がある。実施の形態4に係る冷凍コンテナー用空気調和機はこのような問題を解決するものであって、前面に設けられる吹出口からの吹出気流の指向性を向上させることにより、この冷凍コンテナー用空気調和機に対向する対向壁まで冷風を送風させて庫内の温度分布を良好にしたものである。
In general, since the
室内ユニット62は、図6(b)に示すように、下面に庫内空気を吸い込む吸込口63を有し、内部に送風機64、熱交換器65などを収納し、前面に吹出口(あるいは噴出しノズル)66が設けられている。吹出口66には気流拡散低減装置を構成する攪乱形成部材67が取り付けられている。なお、気流拡散低減装置を構成する圧力変動装置及び圧力変動装置と攪乱形成部材とを連通するフレキシブルチューブについては図示を省略している。以上の構成を備えた本実施の形態の空気調和機によれば、吹出気流の指向性が向上することにより、吹出気流の到達距離が増加し、庫内温度分布が良好になる。
As shown in FIG. 6 (b), the
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について図7〜図10に基づいて説明する。なお、図7は実施の形態5に係る空気調和システムの設置例図であり、図8は同空気調和機の他の設置例図であり、図9は同空気調和機に対応する従来の空気調和システム図であり、図10は従来の空気調和システムにおいて、ダクトを外した場合の空気流れ図である。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 is an installation example diagram of the air conditioning system according to
図9の空気調和システムは、本実施の形態に対応する従来の空調システムを示すものであって、空気調和機本体71aと室内に気流を循環させる循環装置71bとを備え、ダクトを使って空気調和機本体71aで空調処理した空気を循環装置71bへ供給する空気調和システムである。これに対し、本実施の形態の空気調和システムは、空気調和機本体71aに実施の形態1の気流拡散低減装置を適用することにより、空気調和機本体71aと循環装置71bとの間のダクト71cを廃止した、ダクトレスの空気調和システムである。
The air conditioning system of FIG. 9 shows a conventional air conditioning system corresponding to the present embodiment, and includes an air conditioner
すなわち、本実施の形態に係る空気調和システムは、図7に示すように、空気調和機本体71と空気調和機本体71からの吹出空気を受け入れて室内に循環するための循環装置77とからなる。図7はこの空気調和システムの一つの設置例であって、空気調和機本体71が空調室70の天井裏中央部などの適宜の場所に設置され、循環装置77が天井裏のコーナ部に配置されている。空気調和機本体71は、室内空気吸込口72、送風機73、熱交換器74、ダクト接続用の吹出口75などを備えている。また、この空気調和機本体71には、気流拡散低減装置が設けられており、気流拡散低減装置を構成する攪乱形成部材76が吹出口75に取り付けられている。このようにして実施の形態1に係る空気調和機本体71の吹出口75からの吹出気流は良好な指向性が得られるように構成されている。また、循環装置77は、空気調和機本体71の吹出口75からの吹出気流をキャッチして吸入できるように配置されたものであって、吸込口77a、循環用送風機78、吹出口77bを備えている。
That is, as shown in FIG. 7, the air conditioning system according to the present embodiment includes an air conditioner
本実施の形態に係る空気調和システムは、空気調和機本体71の吹出気流の指向性が大幅に改善されるため、ダクトレスが可能になったものであるが、従来のもので単にダクトを取り外した場合は、図10に示すように、空気調和機本体71aの吹出口から白抜き矢印のように吹き出された吹出気流は、実線矢印のように拡散する。したがって、循環装置71bに吸入される空気中に多くの周囲空気が混合されるため、エネルギー効率が低下し、実用に供することが無理である。
In the air conditioning system according to the present embodiment, the directivity of the blown airflow of the air conditioner
本実施の形態に係る空気調和機は、上記のように天井裏に設置されるものだけを対象とするのではなく、図8の他の設置例に示すように、天井下面側に空気調和機本体71及び循環装置77を配置し、両者の間をダクトレスとする。この場合も、空気調和機本体71で空調処理された空気が空気調和機本体71から循環装置77に吸入される。なお、この場合において、空気調和機本体71から吹き出された空気の全てが循環装置77に吸入されないことがあるが、この吸入されなかった吹出空気は、空調室内の空調に供給されるので、所定の循環気流とはならないが完全に無駄になるものでもない。
The air conditioner according to the present embodiment is not limited to the one installed on the back of the ceiling as described above, but as shown in another installation example of FIG. The
(実施の形態6)
実施の形態6は、気流拡散低減装置として吹出口において吹出気流の両側に、フリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用した天井埋込型空気調和機に関する。図11は、吹出口の側壁にこのような機構を施した実施の形態6に係る天井埋込型空気調和機の全体構成を示す断面図であり、図12はフリップフロップ現象を発生させる流路の平面構造図である。
(Embodiment 6)
Embodiment 6 relates to a ceiling-embedded air conditioner that employs a configuration in which a fluid jet accompanied by a flip-flop phenomenon is accompanied on both sides of a blown airflow at an outlet as an airflow diffusion reduction device. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a ceiling-embedded air conditioner according to Embodiment 6 in which such a mechanism is provided on the side wall of the air outlet, and FIG. 12 is a flow path for generating a flip-flop phenomenon. FIG.
実施の形態6に係る天井埋込型空気調和機は、図11に示すように実施の形態1の空気調和機と同様のものである。すなわち、この空気調和機は、箱型形状に形成された天井埋込型空気調和機の室内ユニットである。そして、本体ケーシング81内に室内ファンとしての遠心ファン(この場合はターボファン)82が配置され、その周りに室内空気を冷却又は加熱する熱交換器83が配置され、さらにその下方にはドレンパン84が配置されている。また、本体ケーシング81の下面には室内に露出する化粧パネル85が取り付けられており、化粧パネル85の中央部に吸込口86が形成され、その周囲4辺に吹出口87が形成されている。
The ceiling-embedded air conditioner according to Embodiment 6 is the same as the air conditioner of
そして、吹出口87を形成する長手方向の両側壁88の内面には、フリップフロップ現象を発生させる流路、すなわち、X字型の交差溝を有する網目構造の流路が形成されている。この流路は、図12に示すように流体の流出口において、流体が合流するように、複数の溝1a、1b、1c………1n及び溝2a、2b、2c………2nが網目状に設けられている。溝1a、1b、1c………1nはそれぞれ等間隔に設けられており、溝2a、2b、2c………2nも同様に設けられている。そして、流体の入口部E1で供給された流体は出口部E2で合流するように設けられている。また、交差部背後に発生する剥離渦の再付着点までの長さが、X字型溝によって形成される菱形突起部の一片の長さ以上であることが望ましい。このようなX字型溝においては、交差部において流れの半径方向に周期振動を起こすフリップフロップ現象が発生する。このフリップフロップ現象は、吹出気流に内包する変動速度成分を吸収する機構であり、交差部においてこの速度変動成分を流れの半径方向の周期振動に転換させるものである。そして、吹出口における吹出気流にフリップフロップ現象の伴う交差流を重畳し、吹出気流の外表面における速度変動成分をフリップフロップ現象の伴う交差流に吸収させることにより、安定した吹出気流が形成される。この結果、指向性の高い吹出気流が得られるものである。図11においては従来の吹出気流を破線の吹出輪郭S2で示しているが、本実施の形態では吹出口にフリップフロップ現象を伴う流体噴流を随伴させる構成を採用しているので、実線の吹出輪郭S1のような吹出気流となる。
A flow path for generating a flip-flop phenomenon, that is, a flow path having a mesh structure having X-shaped intersecting grooves is formed on the inner surfaces of both
以上のように構成される実施の形態6に係る空気調和機によれば、指向性の高い吹出気流が得られるので、実施の形態1における(1)〜(3)と同様の効果を奏することができる。また、この実施の形態の気流拡散低減装置は駆動部分がないので、吹出口の側壁のみならず可動の風向板にも容易に形成することがきる。
According to the air conditioner according to Embodiment 6 configured as described above, a highly directional blown airflow is obtained, and therefore, the same effects as (1) to (3) in
(実施の形態7)
実施の形態7は、気流拡散低減装置として主通風路と副通風路とを形成する吹出口を採用した空気調和機に関する。図13は、実施の形態7の空気調和機の吹出口周りの斜視図であり、図14は同空気調和機の吹出口周りの垂直断面図であり、図15は同空気調和機の水平断面図である。
(Embodiment 7)
The seventh embodiment relates to an air conditioner that employs an air outlet that forms a main ventilation path and a sub ventilation path as an airflow diffusion reduction device. 13 is a perspective view around the air outlet of the air conditioner according to Embodiment 7, FIG. 14 is a vertical sectional view around the air outlet of the air conditioner, and FIG. 15 is a horizontal cross section of the air conditioner. FIG.
実施の形態7に係る空気調和機は、実施の形態4の冷凍コンテナー用空気調和機として適用されるものであって、主通風路と副通風路とを形成する吹出口を採用したものである。この空気調和機は、図13〜図15に示すように、本体ケーシング91内に送風機92、熱交換器93などを収納するとともに、前面に空調処理された空気を吹き出す吹出口94を備えている。また、吹出口の入口に整流ネット95を備えている。整流ネット95は、網目が0.7mm×0.7mmmの樹脂製メッシュである。
The air conditioner according to Embodiment 7 is applied as an air conditioner for a refrigeration container according to
吹出口94は、図13〜図15に示すように内筒96と外筒97とを備えている。内筒96内を主通風口と称し、内筒96内を除く外筒97内を副通風口と称する。そして、この吹出口94は、副通風口から吹き出される副吹出流と周囲空気との相対速度差を低減し、巻き込み量を少なくして主吹出流の到達距離を延ばすように作用する。また、この吹出口94は、次のような寸法に形成される。
The
まず、主通風口の入口を通過する主吹出流の速度をV11、主通風口の出口を通過する主吹出流の速度をV12、副通風口の入口を通過する副吹出流の速度をV21、副通風口の出口を通過する副吹出流の速度をV22とすると、V21/V11=V22/V12=0.45〜0.55となるように、通風口における入口面積及び出口面積を設定する。また、主通風口の高さをta、幅をtbとし、さらに、吹出口全体の高さをTa、幅をTbとしたときに、ta/Ta=tb/Tb=0.21〜0.28の範囲にするのが好ましい。また、長さLは30mm〜70mmが好ましい。 First, the velocity of the main outlet flow passing through the inlet of the main vent is V11, the velocity of the main outlet flow passing through the outlet of the main vent is V12, and the velocity of the auxiliary outlet flow passing through the inlet of the auxiliary vent is V21, Assuming that the velocity of the sub-blowing flow passing through the outlet of the sub-ventilation port is V22, the inlet area and the outlet area at the ventilating port are set so that V21 / V11 = V22 / V12 = 0.45 to 0.55. Further, when the height of the main vent is ta, the width is tb, the height of the entire outlet is Ta, and the width is Tb, ta / Ta = tb / Tb = 0.21 to 0.28. It is preferable to be in the range. The length L is preferably 30 mm to 70 mm.
このように形成された空気調和機では、副通風口から吹き出される副吹出流と周囲空気との相対速度差を低減し、巻き込み量を少なくして主通風口から吹き出される主吹出流の到達距離を延ばすことができる。したがって、実施の形態1の場合と同様に吹出気流の指向性を高めることができる。また、指向性が向上することにより吹出気流の到達距離が増加するので、到達距離を確保するために吹出風速を大きくする必要がなく、無駄なエネルギーロスを抑制しながら庫内温度分布を良好にすることができる。 In the air conditioner formed in this way, the relative speed difference between the sub-blowing flow blown out from the sub-flow vent and the surrounding air is reduced, the amount of entrainment is reduced, and the main blow-off flow blown out from the main vent is reduced. The reach can be extended. Therefore, the directivity of the blown airflow can be increased as in the case of the first embodiment. In addition, since the reach of the blown airflow increases due to the improved directivity, there is no need to increase the blown air speed to secure the reach, and the internal temperature distribution is improved while suppressing wasteful energy loss. can do.
本発明は、以上説明した実施の形態において次のように変形することもできる。
(1)実施の形態3又は5において、実施の形態6又実施の形態7の気流拡散低減装置としての吹出口を採用してもよい。実施の形態6及び実施の形態7の気流拡散低減装置は駆動部分がなく吹出口単独の構成で気流拡散低減装置を付加することができるので、実施の形態3又は5の空気調和機のように空気調和機本体と吹出口とが一体に構成されていない場合に好適である。
The present invention can be modified as follows in the embodiment described above.
(1) In the third or fifth embodiment, the air outlet as the airflow diffusion reduction device of the sixth or seventh embodiment may be adopted. Since the airflow diffusion reduction device of the sixth embodiment and the seventh embodiment does not have a driving part and the airflow diffusion reduction device can be added with a single outlet structure, as in the air conditioner of the third or fifth embodiment. This is suitable when the air conditioner main body and the air outlet are not integrally formed.
(2)実施の形態4において、実施の形態7の気流拡散低減装置としての吹出口を採用することができる。
(3)各実施の形態に係る気流拡散低減装置は、上記に挙げた空気調和機以外の空気調和機、例えば、天井吊型空気調和機、壁掛け型空気調和機、床置き型空気調和機など各種タイプの空気調和機に適用することができる。
(2) In the fourth embodiment, the air outlet as the air flow diffusion reduction device of the seventh embodiment can be adopted.
(3) The airflow diffusion reduction device according to each embodiment is an air conditioner other than the air conditioners listed above, for example, a ceiling-suspended air conditioner, a wall-mounted air conditioner, a floor-standing air conditioner, etc. It can be applied to various types of air conditioners.
(4)実施の形態6において、フリップフロップ現象を発生させる流路に導入する空気は空気調和機本体内に設置された送風機から吹き出された空気であるが、別の専用のファンを空気供給源として用いてもよい。 (4) In the sixth embodiment, the air introduced into the flow path for generating the flip-flop phenomenon is air blown from a blower installed in the air conditioner body, but another dedicated fan is used as the air supply source. It may be used as
本発明に係る空気調和機は、家庭用及び業務用の各種形式の空気調和機に適用することができる。 The air conditioner according to the present invention can be applied to various types of air conditioners for home use and business use.
3、65、74、83、93…熱交換器、6、63、71a、86…吸込口、7、31、53、63、66、75、87、94…吹出口、10…気流拡散低減装置、12…開口、13…並列空気回路、21、36…圧力変動装置、51、71…空気調和機本体、64、73、92…送風機、71c…ダクト、77…循環装置、96…内筒、97…外筒。 3, 65, 74, 83, 93 ... Heat exchanger, 6, 63, 71a, 86 ... Suction port, 7, 31, 53, 63, 66, 75, 87, 94 ... Air outlet, 10 ... Airflow diffusion reduction device , 12 ... Opening, 13 ... Parallel air circuit, 21, 36 ... Pressure fluctuation device, 51, 71 ... Air conditioner body, 64, 73, 92 ... Blower, 71c ... Duct, 77 ... Circulation device, 96 ... Inner cylinder, 97 ... Outer cylinder.
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