以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
≪第1実施形態≫
第1実施形態に係る空気調和機100について図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る空気調和機100の構成模式図である。
図1に示すように、第1実施形態に係る空気調和機100は、室外機1と、室内機2と、を備えている。室外機1は、作動流体を圧縮する圧縮機3と、作動流体の流れの向きを切り替えるための四方弁4と、作動流体と室外空気との間で熱交換させるための室外熱交換器5と、室外空気を室外機1の内部に取り込むためのプロペラファン6と、作動流体を膨張させる膨張弁7と、を備えている。室内機2は、作動流体と室内空気との間で熱交換させるための室内熱交換器8と、室内空気を室内機2の内部に取り込むためのターボファン9と、を備えている。また、圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5、膨張弁7、および、室内熱交換器8は、配管10で接続され、作動流体が循環することができるようになっている。なお、作動流体は、R410AやR32等の冷媒を用いることができる。
空気調和機100の冷房運転時において、四方弁4は、図1の実線で示すように接続され、圧縮機3から吐出された作動流体(冷媒)は、室外熱交換器5、膨張弁7、室内熱交換器8の順に流れ、再び圧縮機3に循環するようになっている(図1の実線矢印参照)。一方、空気調和機100の暖房運転時において、四方弁4は、図1の破線で示すように接続され、圧縮機3から吐出された作動流体(冷媒)は、室内熱交換器8、膨張弁7、室外熱交換器5の順に流れ、再び圧縮機3に循環するようになっている(図1の破線矢印参照)。
室外機1の内部では、室外空気はプロペラファン6によって吸引されて、室外熱交換器5を通過することにより、作動流体(冷媒)と室外空気との間で熱交換することができるようになっている。また、室内機2の内部では、室内空気はターボファン9によって押し出されて室内熱交換器8を通過することにより、作動流体(冷媒)と室内空気との間で熱交換することができるようになっている。そして、作動流体(冷媒)と熱交換することにより加熱または冷却された室内空気である調和空気を吹き出して室内の空調を行うようになっている。
次に、室内機2の内部に配置される室内熱交換器8の構造について図2を用いて説明する。図2は、室内熱交換器8の分解斜視図である。
図2に示すように、室内熱交換器8は、クロスフィンチューブ式熱交換器であり、複数のアルミニウム製のフィン11を、U字状に曲げられた銅製の伝熱管12が貫くように構成されている。フィン11に挿入された伝熱管12を液圧または機械的に拡管することにより、フィン11と伝熱管12とが密着する。また、伝熱管12の端部には継手部品13が溶接され、作動流体(冷媒)の流路が構成されている。
次に、室内機2の内部構造について図3および図4を用いて説明する。図3は、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2の側断面図である。図4は、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
図3に示すように、室内機2の上面および下面には室内空気を吸い込む吸込口14が形成され、さらに室内機2の前面には調和空気を吹き出す吹出口15が形成され、室内機2の内部には吸込口14から吹出口15へと連結する風路が形成されている。吸込口14には、室内機2の内部に吸い込まれる室内空気からホコリを収集するためエアフィルタ16が配置されている。吹出口15には、風向板17が配置され、風向板17の角度を変更することで吹出口15から吹き出される調和空気の風向を制御することができるようになっている。また、室内機2の背面下部のスペースには、冷媒配管18とドレイン配管19が設けられている。
室内機2内には、上下方向に2つのターボファン9が、室内機2に対して垂直なモータ軸20に支えられて配置されており、ターボファン9から吹出口15までの風路の途中に室内熱交換器8が配置されている。
上下の2つのターボファン9の間には扁平なファンモータ21が配置されている。このファンモータ21と、1本のモータ軸20で支持される上下の2つのターボファン9とで、ターボファンユニット26が構成される。ファンモータ21によりターボファン9を動作させると、室内空気が吸込口14から流入し、室内熱交換器8の伝熱管内部の作動流体(冷媒)と熱交換し、吹出口15から調和空気を吹き出すようになっている。
室内熱交換器8の上面は、断熱材22が配置されている。また、室内熱交換器8の下面にはドレインパン23が設けられている。断熱材22とドレインパン23の素材には、例えば発泡スチロールなどを用いることができる。
図4に示すように、室内機2の背面と側面は、室内機2の筺体の壁で仕切られ、室内機2の中央には仕切り板24が配置されている。また、室内機2の右側面には電気品箱25と断熱材22が配置され、左側面には断熱材22が配置されている。
ターボファンユニット26は、仕切り板24を挟んで並列するように2つ(以下の説明において、右側面側をターボファンユニット26A、左側面側をターボファンユニット26Bとする。)配置され、室内機2の前面の1方向に向かって調和空気を吹出す。このように、背面と側面を壁で仕切り、吹出方向を前面の1方向とすることで、調和空気の吹出し速度を高めて、調和空気を遠くまで飛ばすことができる。
室内熱交換器8は、各ターボファンユニット26A,26Bを囲うように、略コの字状に2つ配置される。以下の説明において、右側面側のターボファンユニット26Aを囲う室内熱交換器8を室内熱交換器8Aとし、左側面側のターボファンユニット26Bを囲う室内熱交換器8を室内熱交換器8Bとする。2つの室内熱交換器8A,8Bは、室内機2の背面にある冷媒配管スペース27にて、継手部品(図示せず)が複数溶接され、冷媒流路を形成し、全体として1つの室内熱交換器8を構成する。
即ち、図4に示すように、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置するようになっている。換言すれば、1つのターボファンユニット26(26A,26B)の前面および両側面に室内熱交換器8(8A,8B)が位置するように配置されている。また、仕切り板24は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の下流側(吹出口15の側)に配置されている。
一方、従来技術である特許文献1(特開2000−205588号公報)に開示された空気調和装置の室内機は、2つのターボファンユニットに対して、1つの室内熱交換器を略コ字状に囲うように配置している。また、仕切り板は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器の上流側(ターボファンユニットの側)に配置されている。
このように、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2は、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置することにより、従来技術である特許文献1(特開2000−205588号公報)に開示された空気調和装置の室内機と比較して、限られた室内機2の領域内で、室内熱交換器8の長さを確保することができる、言い換えると、室内熱交換器8の伝熱面積を確保することができる。即ち、第1実施形態に係る空気調和機100は、特許文献1に開示された空気調和装置と比較して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
ここで、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8(8A,8B)の下流側(出口側、吹出口15の側)において、流路が狭い室内熱交換器8の側面側と、流路が広い室内熱交換器8の前面側とで、通風抵抗差が生じるため、室内熱交換器8全体の風速分布が不均一となる。風速分布が不均一となるということは、換言すれば、室内熱交換器8の熱交換が効率的に行える領域と、効率的に行えない領域と、が発生することとなる。室内熱交換器8の熱交換性能を向上させ、空気調和機100の省エネルギ性を向上させるためには、室内熱交換器8全体の風速分布ができるだけ均一となることが望ましい。
これに対し、図4に示すように、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2の室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成されている。即ち、ターボファンユニット26(26A,26B)の両側面に位置する室内熱交換器8(8A,8B)間の距離が前面に向かって狭まるように形成されている。また、室内熱交換器8の側面と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)の間には所定の隙間を設け、さらに、この隙間は室内機2の前面側(吹出口15の側)にいくほど拡大するように形成されている。
このように、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2は、室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成することにより、室内機2の側面の隙間に流れ込む空気の増速を抑制できるため、最も出口風路の狭い室内熱交換器8の側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。即ち、第1実施形態に係る空気調和機100は、室内熱交換器8の下流側(出口側、吹出口15の側)における通風抵抗差を低減して、室内熱交換器8の長さの増加に伴う風速分布の悪化を改善し、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
また、第1実施形態に係る空気調和機100は、室内熱交換器8の下流側(出口側、吹出口15の側)における通風抵抗差を低減して、室内熱交換器8の側面と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)の間の隙間に流れ込む空気(調和空気)の増速を抑制することにより、ターボファンユニット26のファンモータ21の負荷を低減することができ、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
また、図4に示すように、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24に向かう方向に回転する。即ち、図4に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
ここで、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)における室内空気の流れについて図5を用いて説明する。図5(a)は、第1実施形態に係る空気調和機100における室内熱交換器8Bとターボファン26Bとの配置と、室内空気の流れを示す上断面図であり、図5(b)は、図5(a)のS部の部分拡大図である。
図5(a)に示すように、ターボファンユニット26Bから室内機2の背面側に向かって吹き出す空気28は、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側とターボファン26Bとの間の風路に集まり、増速(増速した空気29)する。
このため、図5(b)に示すように、増速した空気29は、矢印30で示す室内熱交換器8Bの左側面のフィン11とフィン11の隙間に入り込めず、室内熱交換器8Bの前面側に流れてしまい、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)の風速分布が不均一となる。
そこで、第1実施形態に係る空気調和機100は、図4に示すように、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A3とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A4として、距離A4が距離A3よりも広くなる(A4>A3)ように室内熱交換器8Bとターボファン26Bを配置する。
即ち、ターボファンユニット26から室内機2の背面に向かって吹き出された空気28(図5(a)参照)がターボファンユニット26の回転方向に沿って流れる側(ターボファンユニット26Bにおいては左側面の側)における室内熱交換器8の側面側とターボファン26との間の最短距離(距離A4)を、反対側における室内熱交換器8の側面側とターボファン26との間の最短距離(距離A3)よりも広くなるように、室内熱交換器8とターボファン26を配置する。
また、換言すれば、ターボファンユニット26が背面側から前面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Bにおいては左側面の側)における室内熱交換器8の側面側とターボファン26との間の最短距離(距離A4、第1距離)を、ターボファンユニット26が前面側から背面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Bにおいては右側面の側)における室内熱交換器8の側面側とターボファン26との間の最短距離(距離A3、第2距離)よりも広くなるように、室内熱交換器8とターボファン26を配置する。
このように室内熱交換器8Bとターボファン26Bを配置することにより、室内熱交換器8Bの左側面側とターボファン26Bとの間の風路における増速を抑制し、室内熱交換器8Bの左側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Bの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
同様に、第1実施形態に係る空気調和機100は、図4に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A1(第1距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A2(第2距離)として、距離A1が距離A2よりも広くなる(A1>A2)ように室内熱交換器8Aとターボファン26Aを配置する。
このように室内熱交換器8Aとターボファン26Aを配置することにより、室内熱交換器8Aの右側面側とターボファン26Aとの間の風路における増速を抑制し、室内熱交換器8Aの右側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Aの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
なお、第1実施形態に係る空気調和機100では、距離A1が距離A2よりも広く(A1>A2)、距離A4が距離A3よりも広く(A4>A3)なるものとして説明したが、これに限られるものではない。図3に示すターボファン9と室内熱交換器8の距離が狭い場合には、ターボファン9とドレインパン23が接触してしまうため、距離A1と距離A2を等しく(A1=A2)し、距離A4と距離A3を等しく(A4>A3)してもよい。
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態に係る空気調和機100について、図6を用いて説明する。図6は、第2実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第2実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図6参照)は、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図4参照)と比較して、ターボファンユニット26(26A,26B)の回転方向が異なっている。また、ターボファンユニット26(26A,26B)と室内熱交換器8(8A,8B)との配置関係が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図6に示すように、第2実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24から遠ざかる方向に回転する。即ち、図6に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは反時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは時計回りに回転する。
第2実施形態に係る空気調和機100は、図6に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A1(第2距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A2(第1距離)として、距離A2が距離A1よりも広くなる(A2>A1)ように室内熱交換器8Aとターボファン26Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A3(第1距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A4(第2距離)として、距離A3が距離A4よりも広くなる(A3>A4)ように室内熱交換器8Bとターボファン26Bを配置する。
このように室内熱交換器8(8A,8B)とターボファン26(26A,26B)を配置することにより、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)の風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪第3実施形態≫
次に、第3実施形態に係る空気調和機100について、図7を用いて説明する。図7は、第3実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第3実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図7参照)は、第1実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図4参照)と比較して、ターボファンユニット26(26A,26B)の回転方向が異なっている。また、ターボファンユニット26(26A,26B)と室内熱交換器8(8A,8B)との配置関係が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図7に示すように、第3実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が同じ方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で左側面側から右側面側の方向に回転する。即ち、図7に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aおよび左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
第3実施形態に係る空気調和機100は、図7に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A1(第2距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側とターボファン26Aとの間の最短距離を距離A2(第1距離)として、距離A2が距離A1よりも広くなる(A2>A1)ように室内熱交換器8Aとターボファン26Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A3(第2距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側とターボファン26Bとの間の最短距離を距離A4(第1距離)として、距離A4が距離A3よりも広くなる(A4>A3)ように室内熱交換器8Bとターボファン26Bを配置する。
このように室内熱交換器8(8A,8B)とターボファン26(26A,26B)を配置することにより、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)の風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
なお、図示は省略するが、ターボファンユニット26Aおよびターボファンユニット26Bが時計回りに回転する場合、距離A1(第1距離)が距離A2(第2距離)よりも広くなる(A1>A2)ように室内熱交換器8Aとターボファン26Aを配置し、距離A3(第1距離)が距離A4(第2距離)よりも広くなる(A3>A4)ように室内熱交換器8Bとターボファン26Bを配置すればよい。
≪第4実施形態≫
次に、第4実施形態に係る空気調和機100について、図8を用いて説明する。図8は、第4実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第1から第3実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図4、図6、図7参照)は、室内熱交換器8(8A,8B)とターボファン26(26A,26B)の配置により、室内熱交換器8の風速分布を均一化するようになっている。これに対し、第4実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図8参照)は、室内熱交換器8と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)の配置により、室内熱交換器8の風速分布を均一化するようになっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図8に示すように、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置するようになっている。また、仕切り板24は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の下流側(吹出口15の側)に配置されている。また、室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成されている。
図8に示すように、第4実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24に向かう方向に回転する。即ち、図4に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
ここで、図5(a)および図5(b)を用いて説明したように、増速した空気29は、矢印30で示す室内熱交換器8Bの左側面のフィン11とフィン11の隙間に入り込めず、室内熱交換器8Bの前面側に流れてしまい、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)の風速分布が不均一となる。
そこで、第4実施形態に係る空気調和機100は、図8に示すように、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B3とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側と室内機2の側面(左側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B4として、距離B4が距離B3よりも広くなる(B4>B3)ように室内熱交換器8Bを配置する。
即ち、ターボファンユニット26から室内機2の背面に向かって吹き出された空気28(図5(a)参照)がターボファンユニット26の回転方向に沿って流れる側(ターボファンユニット26Bにおいては左側面の側)における室内熱交換器8の側面側と室内機2の側面(ここでは、左側面側の断熱材22)との間の最短距離(距離B4、第3距離)を、反対側における室内熱交換器8の側面側と室内機2の側面(ここでは、仕切り板24)との間の最短距離(距離B3、第4距離)よりも広くなるように、室内熱交換器8を配置する。
また、換言すれば、ターボファンユニット26が背面側から前面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Bにおいては左側面の側)における室内熱交換器8の側面側と室内機2の側面(ここでは、左側面側の断熱材22)との間の最短距離(距離B4、第3距離)を、ターボファンユニット26が前面側から背面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Bにおいては右側面の側)における室内熱交換器8の側面側と室内機2の側面(ここでは、仕切り板24)との間の最短距離(距離B3、第4距離)よりも広くなるように、室内熱交換器8を配置する。
このように室内熱交換器8Bを配置することにより、左側面側の通風抵抗を低減して、室内熱交換器8Bの左側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Bの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
同様に、第4実施形態に係る空気調和機100は、図8に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側と室内機2の側面(右側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B1(第3距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B2(第4距離)として、距離B1が距離B2よりも広くなる(B1>B2)ように室内熱交換器8Aを配置する。
このように室内熱交換器8Aを配置することにより、右側面側の通風抵抗を低減して、室内熱交換器8Aの右側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Aの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪第5実施形態≫
次に、第5実施形態に係る空気調和機100について、図9を用いて説明する。図9は、第5実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第5実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図9参照)は、第4実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図8参照)と比較して、ターボファンユニット26(26A,26B)の回転方向が異なっている。また、室内熱交換器8と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)との配置関係が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図9に示すように、第5実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24から遠ざかる方向に回転する。即ち、図9に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは反時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは時計回りに回転する。
第5実施形態に係る空気調和機100は、図9に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側と室内機2の側面(右側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B1(第4距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B2(第3距離)として、距離B2が距離B1よりも広くなる(B2>B1)ように室内熱交換器8Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B3(第3距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側と室内機2の側面(左側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B4(第4距離)として、距離B3が距離B4よりも広くなる(B3>B4)ように室内熱交換器8Bを配置する。
このように室内熱交換器8(8A,8B)を配置することにより、風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪第6実施形態≫
次に、第6実施形態に係る空気調和機100について、図10を用いて説明する。図10は、第6実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第6実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図10参照)は、第4実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図8参照)と比較して、ターボファンユニット26(26A,26B)の回転方向が異なっている。また、室内熱交換器8と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)との配置関係が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図10に示すように、第6実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が同じ方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で左側面側から右側面側の方向に回転する。即ち、図10に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aおよび左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
第6実施形態に係る空気調和機100は、図10に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側と室内機2の側面(右側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B1(第4距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B2(第3距離)として、距離B2が距離B1よりも広くなる(B2>B1)ように室内熱交換器8Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側と室内機2の仕切り板24との間の最短距離を距離B3(第4距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側と室内機2の側面(左側面側の断熱材22)との間の最短距離を距離B4(第3距離)として、距離B4が距離B3よりも広くなる(B4>B3)ように室内熱交換器8Bを配置する。
このように室内熱交換器8(8A,8B)を配置することにより、風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
なお、図示は省略するが、ターボファンユニット26Aおよびターボファンユニット26Bが時計回りに回転する場合、距離B1(第3距離)が距離B2(第4距離)よりも広くなる(B1>B2)ように室内熱交換器8Aを配置し、距離B3(第3距離)が距離B4(第4距離)よりも広くなる(B3>B4)ように室内熱交換器8Bを配置すればよい。
≪第7実施形態≫
次に、第7実施形態に係る空気調和機100について、図11を用いて説明する。図11は、第7実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第4から第6実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図8、図9、図10参照)は、室内熱交換器8と室内機2の側面(断熱材22または仕切り板24)の配置により、室内熱交換器8の風速分布を均一化するようになっている。これに対し、第7実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図11参照)は、室内熱交換器8の側面側直線部の長さにより、室内熱交換器8の風速分布を均一化するようになっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図11に示すように、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置するようになっている。また、仕切り板24は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の下流側(吹出口15の側)に配置されている。また、室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成されている。
図11に示すように、第5実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24から遠ざかる方向に回転する。即ち、図11に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは反時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは時計回りに回転する。
第7実施形態に係る空気調和機100は、図11に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側の直線部の距離を距離C1(第5距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側の直線部を距離C2(第6距離)として、距離C1が距離C2よりも長くなる(C1>C2)ように室内熱交換器8Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側の直線部の距離を距離C3(第6距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側の直線部の距離を距離C4(第5距離)として、距離C4が距離C3よりも長くなる(C4>C3)ように室内熱交換器8Bを配置する。
即ち、ターボファンユニット26が前面側から背面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Aにおいては右側面の側、ターボファンユニット26Bにおいては左側面の側)における室内熱交換器8の直線部の距離(距離C1,C4、第5距離)を、ターボファンユニット26が背面側から前面側に向かって回転する側(ターボファンユニット26Aにおいては左側面の側、ターボファンユニット26Bにおいては右側面の側)における室内熱交換器8の直線部の距離(距離C2,C3、第6距離)よりも長くなるように、室内熱交換器8を配置する。
換言すれば、2つのターボファンユニット26A,26Bの間で室内機2の背面にある冷媒配管スペース27に設けられた冷媒配管である継手部品(図示せず)によって、2つの室内熱交換器8A,8Bが接続され、冷媒流路を形成し、全体として1つの室内熱交換器8を構成する。そして、ターボファンユニット26(26A,26B)の両側面に位置する室内熱交換器8(8A,8B)のうち室内熱交換器8A,8Bを接続する継手部品(図示せず)の側の距離(距離C2,C3、第6距離)が、他側の距離(距離C1,C4、第5距離)よりも短くなるように配置している。
このように室内熱交換器8(8A,8B)を配置することにより、有効熱交換器面積の大きい領域に長い熱交換器を配置し、風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪第8実施形態≫
次に、第8実施形態に係る空気調和機100について、図12を用いて説明する。図12は、第8実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
図12に示すように、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置するようになっている。また、仕切り板24は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の下流側(吹出口15の側)に配置されている。また、室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成されている。
図12に示すように、第5実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24に近づく方向に回転する。即ち、図12に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
第8実施形態に係る空気調和機100は、図12に示すように、室内機2の室内熱交換器8Aの右側面側の直線部の距離を距離C1(第6距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Aの左側面側の直線部を距離C2(第5距離)として、距離C2が距離C1よりも長くなる(C2>C1)ように室内熱交換器8Aを配置する。また、室内機2の室内熱交換器8Bの右側面側の直線部の距離を距離C3(第5距離)とし、室内機2の室内熱交換器8Bの左側面側の直線部の距離を距離C4(第6距離)として、距離C3が距離C4よりも長くなる(C3>C4)ように室内熱交換器8Bを配置する。
このように室内熱交換器8(8A,8B)を配置することにより、有効熱交換器面積の大きい領域に長い熱交換器を配置し、風速分布を均一化して、室内熱交換器8の熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪第9実施形態≫
次に、第9実施形態に係る空気調和機100について、図13を用いて説明する。図13は、第9実施形態に係る空気調和機100の室内機2の上断面図である。
第1から第8実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図4、図6から図12参照)は、吹出口15(図3参照)が前面側のみに設けられており、前面の1方向に向かって調和空気を吹き出すようになっている。これに対し、第9実施形態に係る空気調和機100の室内機2(図13参照)は、前面と左右の側面の3方向に向かって調和空気を吹き出すようになっている。このため、前面側の吹出口15(図3参照)には風向板17が配置され、右側面側の吹出口には風向板17Aが配置され、左側面側の吹出口には風向板17Bが配置されている。吹き出し方向を3方向とすることで、吹出口の風路面積を拡大し、風路抵抗を低減することができる。
図13に示すように、1つのターボファンユニット26(26A,26B)に対して、1つの室内熱交換器8(8A,8B)を略コ字状に囲うように配置するようになっている。また、仕切り板24は、室内空気(調和空気)の流れからみて、室内熱交換器8の下流側(吹出口15の側)に配置されている。
また、室内熱交換器8(8A,8B)は、室内機2の前面側(吹出口15の側)に向かって窄まるように形成されている。ここで、室内熱交換器8の側面(室内熱交換器8Aの左側面側および室内熱交換器8Bの右側面側)と仕切り板24の間には所定の隙間を設け、さらに、この隙間は室内機2の前面側(吹出口15の側)にいくほど拡大するように形成されている。
一方、室内熱交換器8Aの右側面側は、風向板17Aを有する右側面側の吹出口に面しているため、風路抵抗が小さくなっている。このため、室内熱交換器8Aの右側面側は、室内熱交換器8Aの長さを確保するために(室内熱交換器8Aの伝熱面積を確保するために)、室内機2の前後方向と平行になるように配置されることが望ましい。同様に、室内熱交換器8Bの左側面側は、風向板17Bを有する左側面側の吹出口に面しているため、風路抵抗が小さくなっている。このため、室内熱交換器8Bの左側面側は、室内熱交換器8Bの長さを確保するために(室内熱交換器8Bの伝熱面積を確保するために)、室内機2の前後方向と平行になるように配置されることが望ましい。
また、図13に示すように、第9実施形態に係る空気調和機100の室内機2の2つのターボファンユニット26(26A,26B)は、双方が逆の方向に回転し、双方が前面側(吹出口15の側)で仕切り板24に向かう方向に回転する。即ち、図13に示すように、右側面側のターボファンユニット26Aは時計回りに回転し、左側面側のターボファンユニット26Bは反時計回りに回転する。
図5(a)および図5(b)を用いて説明したように、増速した空気29は、矢印30で示す室内熱交換器8Bの左側面のフィン11とフィン11の隙間に入り込めず、室内熱交換器8Bの前面側に流れてしまい、室内熱交換器8の上流側(入口側、ターボファンユニット26の側)の風速分布が不均一となるおそれがある。これに対し、第9実施形態に係る空気調和機100は、室内機2の左側面側に風向板17Bを有する吹出口が設けられていることにより、左側面側の通風抵抗を低減して、室内熱交換器8Bの左側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Bの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
同様に、第9実施形態に係る空気調和機100は、室内機2の右側面側に風向板17Aを有する吹出口が設けられていることにより、右側面側の通風抵抗を低減して、室内熱交換器8Aの右側面側にも風が流れやすくなり、風速分布を均一化することができる。風速分布を均一化して、室内熱交換器8Aの熱交換性能を向上させることにより、空気調和機100の省エネルギ性が向上する。
≪変形例≫
なお、本実施形態(第1から第9実施形態)に係る空気調和機100は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
本実施形態(第1から第9実施形態)に係る空気調和機100は、図3に示すように、室内機2の上面と下面に吸込口14を配置するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、吸込口14を下面のみに配置する空気調和機であってもよく、吸込口14を上面のみに配置する空気調和機であってもよい。また、吹出口を前面下部や前面上部に配置してもよい。
本実施形態(第1から第9実施形態)に係る空気調和機100は、図4等に示すように、ターボファンユニット26を2つ備えるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、ターボファンユニット26を3つ以上備えていてもよい。
本実施形態(第1から第9実施形態)に係る空気調和機100は、室内機2の室内熱交換器8とターボファン9(ターボファンユニット26)について説明したが、これに限られるものではない。例えば、室外機1のプロペラファン6(図1参照)をターボファンとし、室外機1の室外熱交換器5とターボファン(図1のプロペラファン6に相当)について、本発明を適用してもよい。
1 室外機(筺体)
2 室内機(筺体)
3 圧縮機
4 四方弁
5 室外熱交換器
6 プロペラファン
7 膨張弁
8、8A、8B 室内熱交換器(熱交換器)
9 ターボファン
10 配管
11 フィン
12 伝熱管
13 継手部品
14 吸込口(空気吸込口)
15 吹出口(空気吹出口)
16 エアフィルタ
17、17A、17B 風向板
18 冷媒配管
19 ドレイン配管
20 モータ軸(回転軸)
21 ファンモータ
22 断熱材
23 ドレインパン
24 仕切り板
25 電気品箱
26、26A、26B ターボファンユニット(ターボファン)
27 冷媒配管スペース
A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4 距離