JP2020204430A

JP2020204430A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2020204430A
Application number: JP2019112048A
Authority: JP
Inventors: 周中尾; Shu NAKAO; 賢宣和田; Masanobu Wada
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-24
Also published as: EP3985323A1; CN113439187A; CN113439187B; EP3985323A4; WO2020255717A1

Abstract

【課題】クロスフローファン、リアガイダ、スタビライザ、前面熱交換器、背面熱交換器及びリアガイダツバ部を備えた空気調和機において、背面側熱交換器とリアガイダツバ部で形成れるツバ裏風路を流れる気流の風速増加や、気流の乱れを抑制できる空気調和機を提供する。【解決手段】リアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとで形成されるツバ裏風路１０９において、リアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとの最接近部の距離が、ツバ裏風路１０９の前記最接近部より上部におけるリアガイダツバ部対向面１１０と前記背面熱交換器１０４ｂとの距離と同等もしくは短い構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、熱交換器と、クロスフローファンと、リアガイダと、リアガイダに対向して配置されたスタビライザと、を有した空気調和機であって、背面熱交換器を有する空気調和機に関する。

一般に、吸込口と、吹出口を有する本体ケーシング内に通風させる送風回路を形成し、この送風回路内にクロスフローファンを備え、クロスフローファンの上流近傍に熱交換器を配し、クロスフローファンの回転によって吸込口から吸い込まれた空気を熱交換器に通して熱交換した後、吹出口より吹き出す室内ユニットを有する空気調和機が知られている。クロスフローファンの回転によって発生する空気の流れを形成するために、リアガイダと、スタビライザとを備える。

ここで、従来の室内ユニットの一例として、特許文献１に開示されている空気調和機１について、図１０を用いて説明する。空気調和機１は、本体上面に空気の吸込口２、本体前面に吹出口３を有しており、本体中央部にクロスフローファン４が配置され、クロスフローファン４の後方にリアガイダ５、リアガイダ５に対向してスタビライザ６が配置され、熱交換器７がリアガイダ５と、スタビライザ６と、クロスフローファン４とを、前後から挟むように配置されている。熱交換器７は前面熱交換器７ａと、背面熱交換器７ｂとで構成される。リアガイダ５には水受皿８より上方にクロスフローファン４へ流入する空気を整流するためのリアガイダツバ部９が一様な厚みで構成されている。

空気調和機１は、上記構成において、クロスフローファン４を回転させると、本体上面の吸込口２より流入した空気は前面熱交換器７ａ、および背面熱交換器７ｂを通過する。熱交換された空気はクロスフローファン４を通過し、吹出口３より吹き出される。このとき、背面熱交換器７ｂのうち、リアガイダ部先端９ａより下方にあたる背面熱交換器７ｂ下部を通過した空気は、背面熱交換器と対向するリアガイダツバ部対向面９ｂ沿うように流れ、リアガイダツバ部先端９ａにおいて、背面熱交換器７ｂのうち、リアガイダ部先端９ａより上方にあたる背面熱交換器７ｂ上部を通過した空気と合流し、クロスフローファン４へと流れる。

特開２０１５−５５４１９

しかしながら、リアガイダツバ部はクロスフローファン側の気流を整流する目的で形状が規定され、リアガイダツバ部の背面熱交換器と対向するリアガイダツバ部対向面の気流は考慮されておらず、背面熱交換器を通過した空気が、背面熱交換器とリアガイダツバ部対向面で形成されるツバ裏風路を通過する際に、風速増加や、乱れが生じ、送風性能の悪化を招く恐れがある。例えば、ツバ裏風路において風路幅が局所的に狭まる縮流部が存在する場合、縮流部における風速の増加、縮流部表面への気流の衝突、異なる向きの気流同士の合流などにより通風抵抗が増加し、送風性能が悪化する恐れがある。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、背面熱交換器を通過した空気がツバ裏風路を流れる際に、リアガイダツバ部対向面に起因する風速増加と、気流の乱れを抑制できる空気調和機の提供を目的とする。

本発明の空気調和機は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記本体の内部の正面側に配置された前面熱交換器と、前記本体の内部の背面側に配置された背面熱交換器と、クロスフローファンと、前記クロスフローファンの外周部の正面側、背面側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダと、前記リアガイダにおいて前記背面熱交換器と対向しているリアガイダツバ部、を備え、前記背面熱交換器と対向している面であるリアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器とで形成されるツバ裏風路の空気調和機の長手方向に垂直な任意の断面において、前記リアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との最接近部の距離が、前記ツバ裏風路の前記最接近部より上部におけるリアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との距離と同等もしくは短いことを特徴としたものである。

これにより、ツバ裏風路において縮流部がなくなり、気流の乱れが軽減される。さらに、ツバ裏風路が徐拡大することで、ツバ裏風路を流れる気流の風速増加が抑制される。

ツバ裏風路においてリアガイダツバ部先端に向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。さらに、ツバ裏風路を流れる気流の風速増加の抑制により通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成の一例を示す断面図本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成の一例のリアガイダツバ部１０６ａ周辺を拡大した断面図本発明の実施の形態２に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図本発明の実施の形態２に係るリアガイダツバ部対向面１１０の一部を拡大した断面図本発明の実施の形態３に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図本発明の実施の形態３に係るリアガイダツバ部対向面１１０の一部を拡大した断面図本発明の実施の形態４に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図本発明の実施の形態５に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図本発明の実施の形態６に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図許文献１に係る空気調和機を示す断面図

第１の発明は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記本体の内部の正面側に配置された前面熱交換器と、前記本体の内部の背面側に配置された背面熱交換器と、クロスフローファンと、前記クロスフローファンの外周部の正面側、背面側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダと、前記リアガイダにおいて前記背面熱交換器と対向しているリアガイダツバ部、を備え、前記背面熱交換器と対向している面であるリアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器とで形成されるツバ裏風路の空気調和機の長手方向に垂直な任意の断面において、前記リアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との最接近部の距離が、前記ツバ裏風路の前記最接近部より上部における前記リアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との距離と同等もしくは短い構成の空気調和機である。

これによれば、ツバ裏風路において風路幅が局所的に狭まる縮流部がなくなり、気流の乱れが軽減され、リアガイダツバ部先端に向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。さらに、ツバ裏風路が徐拡大することで、ツバ裏風路を流れる気流の風速増加が抑制され、ツバ裏風路における通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和機において前記ツバ裏風路が、前記リアガイダツバ部と前記クロスフローファンとの距離が最短となる突端部に最も近い前記リアガイダツバ部対向面上の点Ａと前記背面熱交換器との距離をＬＡ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ａより上方かつ、前記リアガイダツバ部先端より下方の任意の点Ｂと前記背面熱交換器との距離をＬＢ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ｂより上方でかつ前記リアガイダツバ部先端より下方の任意の点Ｃと前記背面熱交換器との距離をＬＣとした際に、ＬＣ≧ＬＢ≧ＬＡとなることを特徴とするものである。

これによれば、ツバ裏風路において縮流部がなくなり、気流の乱れが軽減され、リアガイダツバ部先端に向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。さらに、ツバ裏風路が徐拡大することで、ツバ裏風路を流れる気流の風速増加が抑制され、ツバ裏風路における通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。

第３の発明は、特に、第１、または第２の発明の空気調和機において前記ツバ裏風路が、前記リアガイダツバ部と水受皿との交点Ｄと前記背面熱交換器との距離をＬＤ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ｄより上方かつ、前記ＬＡより下方の任意の点Ｅと背面熱交換器との距離をＬＥとした際にＬＡ≧ＬＥ≧ＬＤとなることを特徴とするものである。

これによれば、ツバ裏風路において縮流部がなくなり、気流の乱れが軽減され、リアガイダツバ部先端に向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。さらに、ツバ裏風路が徐拡大することで、ツバ裏風路を流れる気流の風速増加が抑制され、ツバ裏風路における通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。また、リアガイダツバ部対向面と背面熱交換器とで形成されるツバ裏風路がより狭小となる箇所の風速増加や気流乱れが抑制され、送風性能がより向上する。

第４の発明は、特に、第１乃至第３のいずれかの発明の空気調和機において前記リアガイダツバ部対向面が略平面形状となることを特徴とするものである。

これによれば、ツバ裏風路において縮流部がなくなり、気流の乱れが軽減され、リアガイダツバ部先端に向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。

第５の発明は、特に、第１乃至第４のいずれかの発明の空気調和機においてリアガイダツバ部対向面の表面に１つまたは複数の凸部を有することを特徴とするものである。

これによれば、凸部の周辺に乱流域が発生することで凸部周辺の摩擦抵抗が低減し、ツバ裏風路における通風抵抗を低減でき送風性能が向上する。

第６の発明は、特に、第１乃至第４のいずれかの発明の空気調和機においてリアガイダツバ部対向面の表面に１つまたは複数の凹部を有することを特徴とするものである。

これによれば、凹部周辺に乱流域が発生することで凹部周辺の摩擦抵抗が低減し、ツバ裏風路における通風抵抗を低減でき送風性能が向上する。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明は各実施形態により限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本実施形態に係る空気調和機１００の構成の一例を示す断面図であり、図２は空気調和機１００のリアガイダツバ部１０６ａ周辺を拡大した断面図である。

空気調和機１００は、図１に示すように、本体上面に配置された、空気の吸込口１０１と本体前面に配置された吹出口１０２を有する本体と、吸込口１０１から取り入れた空気を熱交換する熱交換器１０４と、熱交換器１０４において熱交換して吹出口１０２から吹き出すための気流を発生させるクロスフローファン１０３と、クロスフローファン１０３の下流に配置されて空気の流れを吹出口１０２へ案内するリアガイダ１０６と、リアガイダ１０６に対向して配置されたスタビライザ１０５を有しており、熱交換器１０４がスタビライザ１０５と、リアガイダ１０６と、クロスフローファン１０３を前後から挟むように配置され、熱交換器１０４は前面熱交換器１０４ａと背面熱交換器１０４ｂで構成されている。リアガイダ１０６の上端部には水受皿１０７より上方にクロスフローファン１０３へ流入する空気を整流するためのリアガイダツバ部１０６ａが構成されている。

リアガイダツバ部１０６ａは、図２に示すように、背面熱交換器１０４ｂとクロスフローファン１０３に挟まれるように配置されており、リアガイダツバ部１０６ａとクロスフローファン１０３との距離が最短となる突端部１０８が形成されており、背面熱交換器１０４ｂの下端は突端部１０８よりも下方に配置されている。リアガイダツバ部１０６ａの背面熱交換器１０４ｂと対向している面はリアガイダツバ部対向面１１０であり、本実施形態においては、リアガイダツバ部対向面１１０は略平面形状であるが、球面凹形状、球面凸形状、ツバ裏風路１０９がリアガイダツバ部先端１０６ｂに向けて広がるように段差を設けた形状、などでも良い。

リアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとでツバ裏風路１０９が形成されており、その中でリアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとの距離が最短となる部分がリアガイダツバ部対向面と背面熱交換器との最接近部となる。前記最接近部におけるリアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとの距離は、ツバ裏風路１０９の前記最接近部より上部におけるリアガイダツバ部対向面１１０と背面熱交換器１０４ｂとの距離と同等かもしくは短くなるように配置されている。

具体的には、ツバ裏風路１０９は、突端部１０８に最も近いリアガイダツバ部対向面１１０上の点Ａと背面熱交換器１０４ｂとの距離をＬＡ、リアガイダツバ部対向面１１０上の点Ａより上方かつ、リアガイダツバ部先端１０６ｂより下方の任意の点Ｂと背面熱交換器１０４ｂとの距離をＬＢ、リアガイダツバ部対向面１１０上の点Ｂより上方でかつ前記リアガイダツバ部先端１０６ｂより下方の任意の点Ｃと背面熱交換器１０４ｂとの距離をＬＣとし、リアガイダツバ部１０６ａと水受皿１０７との交点Ｄと背面熱交換器１０４ｂとの距離をＬＤ、リアガイダツバ部対向面１１０上の点Ｄより上方かつ、点Ａより下方の任意の点Ｅと背面熱交換器１０４ｂとの距離をＬＥとした際にＬＣ≧ＬＢ≧ＬＡ≧ＬＥ≧ＬＤとなるように配置されている。

これにより、ツバ裏風路１０９において風路幅が局所的に狭まる縮流路がなくなり、気流の乱れが軽減される。さらに、ツバ裏風路１０９が徐拡大することで、ツバ裏風路１０９を流れる気流の風速増加が抑制される。

ツバ裏風路１０９においてリアガイダツバ部先端１０６ｂに向けて流れる気流が整流されることで、送風性能が向上する。さらに、ツバ裏風路１０９を流れる気流の風速増加の抑制により通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。

（実施の形態２）
図３は、本実施形態に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図である。また、図４は、図３に示すリアガイダツバ部対向面１１０の一部を拡大した断面図である。図３、図４において、実施の形態１と共通の要素については、共通の符号を付している。

リアガイダツバ部対向面１１０には、図３に示すように、その表面に複数の凸部１１１を設けている。図４に示すように、凸部１１１後方に小さな乱流渦が発生することで、ツバ裏風路１０９を流れる気流のリアガイダツバ部対向面１１０の表面からの剥離を抑制し、リアガイダツバ部対向面１１０の表面の摩擦抵抗が低減され、ツバ裏風路１０９における通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。なお、本実施形態においては、凸部１１１の形状は円丘状であるが、円錐状、三角錐状、矩形状、などでも良い。また、本実施形態においては、凸部１１１の配列は並列配列であるが、千鳥配列、ランダム配列、などでも良い。

（実施の形態３）
図５は、本実施形態に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図である。また、図６は、図５に示すリアガイダツバ部対向面１１０の一部を拡大した断面図である。図５、図６において、実施の形態１と共通の要素については、共通の符号を付している。

リアガイダツバ部対向面１１０には、図５に示すように、その表面に複数の凹部１１２を設けている。図６に示すように、凹部１１２後方に小さな乱流渦が発生することで、ツバ裏風路１０９を流れる気流のリアガイダツバ部対向面１１０の表面からの剥離を抑制し、リアガイダツバ部対向面１１０の表面の摩擦抵抗が低減され、ツバ裏風路１０９における通風抵抗を低減でき、送風性能が向上する。なお、本実施形態においては、凹部１１２の形状は略球状であるが、円錐状、三角錐状、矩形状、などでも良い。また、本実施形態においては、凹部１１２の配列は並列配列であるが、千鳥配列、ランダム配列、などでも良い。

（実施の形態４）
図７は、本実施形態に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図である。図７において、実施の形態１と共通の要素については、共通の符号を付している。

リアガイダツバ部対向面１１０には、図７に示すように、凹部１１２の別形態として、その表面にクロスフローファン１０３の回転軸に平行な方向のスリット１１３を複数設けている。このことにより、リアガイダツバ部１０６ａを樹脂成型にて作製する際に、ヒケなどの樹脂成型上の形状不良を防ぐことができる。

（実施の形態５）
図８は、本実施形態に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図である。図８において、実施の形態１と共通の要素については、共通の符号を付している。

リアガイダツバ部対向面１１０には、図８に示すように、凹部１１２の別形態として、その表面にクロスフローファン１０３の回転軸に垂直な方向のスリット１１３を複数設けている。このことにより、リアガイダツバ部１０６ａを樹脂成型にて作製する際に、ヒケなどの樹脂成型上の形状不良を防ぐことができる。また、スリット１１３の長さが比較的短く、成型金型の作製時の切削加工などの加工性が向上する。

（実施の形態６）
図９は、本実施形態に係るリアガイダツバ部対向面１１０の構成の一例を示す斜視図である。図９において、実施の形態１と共通の要素については、共通の符号を付している。

リアガイダツバ部対向面１１０には、図９に示すように、凸部１１１の別形態として、その表面にリブ１１４を複数設けている。このことにより、リアガイダツバ部１０６ａを補強でき、運転時に気流の衝突や、モータの振動などの影響でリアガイダツバ部１０６ａが振動することを防ぐことができるため、安定した送風性能を発揮することでできる。

本発明に係る空気調和機は、ツバ裏風路を流れる気流を整え、ツバ裏風路における通風抵抗を低減することにより送風性能を向上できることから、家庭用空調や業務用空調に用いるのに好適である。

１００空気調和機
１０１吸込口
１０２吹出口
１０３クロスフローファン
１０４熱交換器
１０４ａ前面熱交換器
１０４ｂ背面熱交換器
１０５スタビライザ
１０６リアガイダ
１０６ａリアガイダツバ部
１０６ｂリアガイダツバ部先端
１０７水受皿
１０８突端部
１０９ツバ裏風路
１１０リアガイダツバ部対向面
１１１凸部
１１２凹部
１１３スリット
１１４リブ

Claims

空気の吸込口と吹出口を有する本体と、
前記本体の内部の正面側に配置された前面熱交換器と、
前記本体の内部の背面側に配置された背面熱交換器と、
クロスフローファンと、
前記クロスフローファンの外周部の正面側、背面側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダと、
前記リアガイダにおいて前記背面熱交換器と対向しているリアガイダツバ部と、
を備え、
前記背面熱交換器と対向している面であるリアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器とで形成されるツバ裏風路の空気調和機の長手方向に垂直な任意の断面において、前記リアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との最接近部の距離が、前記ツバ裏風路の前記最接近部より上部における前記リアガイダツバ部対向面と前記背面熱交換器との距離と同等もしくは短いことを特徴とした空気調和機。
前記ツバ裏風路が、前記リアガイダツバ部と前記クロスフローファンとの距離が最短となる突端部に最も近い前記リアガイダツバ部対向面上の点Ａと前記背面熱交換器との距離をＬＡ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ａより上方かつ、前記リアガイダツバ部先端より下方の任意の点Ｂと前記背面熱交換器との距離をＬＢ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ｂより上方でかつ前記リアガイダツバ部先端より下方の任意の点Ｃと前記背面熱交換器との距離をＬＣとした際に、ＬＣ≧ＬＢ≧ＬＡとなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記ツバ裏風路が、前記リアガイダツバ部と水受皿との交点Ｄと前記背面熱交換器との距離をＬＤ、前記リアガイダツバ部対向面上の前記点Ｄより上方かつ、前記ＬＡ点より下方の任意の点Ｅと前記背面熱交換器との距離をＬＥとした際に、ＬＡ≧ＬＥ≧ＬＤとなることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
前記リアガイダツバ部対向面が略平面形状となることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気調和機。
前記リアガイダツバ部対向面の表面に凸部が備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気調和機。
前記リアガイダツバ部対向面の表面に凹部が備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気調和機。