JP3058233B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3058233B2
JP3058233B2 JP5157930A JP15793093A JP3058233B2 JP 3058233 B2 JP3058233 B2 JP 3058233B2 JP 5157930 A JP5157930 A JP 5157930A JP 15793093 A JP15793093 A JP 15793093A JP 3058233 B2 JP3058233 B2 JP 3058233B2
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尾 満 成
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Funai Electric Co Ltd
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機(以下、空
調機と呼ぶ)に関するもの、特にファンの羽根に熱交換
機能を備えた空調機に関するものである。ここでいう空
調機は冷房・暖房・空気清浄の機能の全てを備えたもの
でなくてよく少なくとも一つの機能が備わっているもの
を含める。
【0002】
【従来の技術】従来のエアコン機器等空調機では、熱媒
体を通す熱交換器と、処理する空気を空調機に取り込
み、吐き出す空気の流れを形成するファンとは、それぞ
れ別個に設けるのが一般的であった。このような従来の
空調機の側面図を図7に示す。同図において、モータM
104にて回転するファン102によって、空調前の空
気112が吸い寄せられ、この入側空気112は、図示
しない冷・温熱源から冷・温熱媒体の供給を受ける熱交
換器101と接触して通過し、このとき熱の授受を受け
る。このようにして空調が施された空気は出側空気11
3として、ファン102から系外に放出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
調機において、熱交換器101には大きな伝熱面積が要
求されることから、その寸法・重量ともに大きなものが
用いられ、この結果エアコン機器の寸法・重量が小型・
軽量にならないという問題があった。さらに、伝熱面積
を大きく設計するため部材間の隙間を小さくすることか
ら、圧力損失が大となり、動力容量の増大や動力コスト
の増加といった弊害が生じていた。
【0004】のみならず、部材間の隙間が小さいがため
に、空気が通過する際に耳障りな風切り音が発生し、静
寂な運転を困難にするという欠点があった。
【0005】加えて、図7(b)の背面図の示すよう
に、ファン102の円形に対して熱交換器101は角型
となるため、隅の部分にデッドスペース101aが発生
し、これが全体の効率低下の原因となっていた。
【0006】本発明は、このような課題や問題点を解決
するためになされたもので、その目的は小型かつ軽量
で、圧力損失が小で効率が高く、動力コストが低く、そ
して静寂な運転の可能な空調機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
は、羽根支持円盤21Aにその基端部を固定した多数の
羽根22を備え、該羽根22の内部に熱媒体の入口22
B、流路22Aおよび出口22Cを夫々設け、前記羽根
22の前記入口22Bに熱媒体を導入し、前記羽根22
の前記出口22Cから熱媒体を導出するジョイント部3
を設け、かつ前記多数の羽根22の隣接した羽根同士の
入口22Bと出口22Cを連結して全ての羽根22内部
の流路22Aを1本の直列した流路としたことを特徴と
する。
【0008】
【作用】ファンの回転時に、ジョイント部が、回転する
羽根の入口に熱媒体を導入し、さらに羽根の出口から熱
媒体を導出する。これによって回転中のファンの羽根内
部に熱媒体が流れ、これらの羽根が送風機能と同時に熱
交換機能をも果たす。
【0009】
【実施例】以下、実施例の図面に基づき本発明に係る空
調機を説明する。図1は本発明に係る空調機実施例の一
部切欠斜視図である。熱交換ファンを備えた空調機1
は、羽根内部流路22Aを持つ羽根22を複数個備えた
貫流ファン2、この貫流ファン2を回転させるモータ1
1、モータ11の回転を貫流ファン2に伝達し、さらに
貫流ファン2が回転中に、冷・温媒体(熱媒体)を羽根
22に支障なく送り込み、取り出すためのジョイント部
3、熱交換直後の空気の含有するミストや、回転中の貫
流ファン2から飛散する液滴を捕集するためのミストセ
パレータ10を備える。
【0010】貫流ファン2は羽根支持円盤21A、羽根
22、円環部23から成る。羽根支持円盤21Aには、
回転ジョイント部材21Bが同心に固設される。ジョイ
ント部3は、図1ではその内部を示すために一部切り欠
けの断面として示した。ジョイント部3は、固定ジョイ
ント部材3Aおよび回転ジョイント部材21B、メカニ
カルシール15を備え、さらに冷・温媒体往路8と連通
する入口環溝導路6、冷・温媒体復路9と連通する出口
環溝導路7、入口環溝4、出口環溝5を有する。
【0011】図示しない冷・温熱源(例えばヒートポン
プ式空調本体)から送出された冷・温媒体は、冷・温媒
体往路8およびジョイント部3を経て羽根22に入り、
羽根内部を進行して空気との間で熱交換を行い、羽根2
2から出て、再びジョイント部3および冷・温媒体復路
9を経て冷・温熱源に戻る。
【0012】空調前空気12は貫流ファン2に入り、羽
根22と接触して熱交換を行い、ミストセパレータ10
を通過して空調後空気13となり、送り出される。この
ように、本発明の構成は、従来の熱交換器を使用せず、
ファンの羽根に熱媒体を流すことによって、羽根に熱交
換機能を持たせるものである。
【0013】図2は、図1の羽根支持円盤21A及び回
転ジョイント部材21Bの詳細図で、(a)は正面図、
(b)は側面図、(c)は背面図、(d)はA〜A断面
図である。
【0014】羽根支持円盤21Aはその内部に熱媒体を
通過させる往環路21c、復環路21dを内蔵し、また
その表面に複数個の羽根22を略鉛直に支持し、羽根2
2内部の、熱媒体入口のインレット22Bと往環路21
c、熱媒体出口のアウトレット22Cと復環路21dと
を、夫々連通させている。
【0015】羽根支持円盤21Aの裏側には同心に円柱
状の回転ジョイント部材21Bが配設される。この円柱
状の回転ジョイント部材21Bは、ジョイント部3を形
成する一方の部材であって、その壁面には断面が半円の
環状凹条が2本設けられ、夫々、入口環溝壁4a、出口
環溝壁5aの壁を有する。またさらに、中央部に、入口
環溝壁4aと連通して往路21eが、出口環溝壁5aと
連通して復路21fが、夫々設けられる。さらに、この
往路21eは往環路21cと連通し、復路21fは復環
路21dと連通している。
【0016】図3は、ジョイント部3を形成する、もう
一方の部材である、固定ジョイント部材3Aの詳細図
で、(a)は正面図、(b)はB〜B断面図、(c)は
背面図である。
【0017】固定ジョイント部材3Aは内部に円柱状の
空洞を有し、一端に軸孔14を備える。この円柱状空洞
に前記回転ジョイント部材21Bを受け入れ、回転させ
る。円柱状空洞の壁面には断面が半円の環状凹条が2本
設けられ、夫々、入口環溝壁4b、出口環溝壁5bの壁
を有する。またさらに、中央部下部に入口環溝導路6、
出口環溝導路7を、夫々有する。
【0018】上記の構成によって、回転ジョイント部材
21Bを固定ジョイント部材3Aに嵌合させた際、回転
ジョイント部材21Bは回転自在となりつつも、その入
口環溝壁4aと固定ジョイント部材3Aの入口環溝壁4
bとで断面が円状の環状空洞を形成し、しかも入口環溝
壁4aは往路21eを経て往環路21cと連通し、一方
入口環溝壁4bは入口環溝導路6を経て冷・温媒体往路
8に連通している。これによって、回転中であっても、
熱媒体は冷・温媒体往路8から入って、常に往環路21
cに至ることが可能になる。
【0019】同様に、出口環溝壁5aと固定ジョイント
部材3Aの出口環溝壁5bとで断面が円状の環状空洞を
形成し、しかも出口環溝壁5aは復路21fを経て復環
路21dと連通し、一方出口環溝壁5bは出口環溝導路
7を経て冷・温媒体復路9に連通している。これによっ
て、回転中であっても、熱媒体は復環路21dから出
て、常に冷・温媒体復路9に戻ることが可能になる。
【0020】上記のハメアイ部分で熱媒体の洩れがない
よう、メカニカルシール15をはじめ、ラビリンスシー
ル、磁性流体による封止等を、使用する熱媒体の種類に
応じて適宜採用すればよい。
【0021】図4は、図1の羽根22の構造を示し、
(a)は上面図、(b)はA〜A断面図である。羽根2
2の材質は、金属とりわけ銅などの熱伝達係数大の材質
にて形成するのが望ましい。熱媒体はインレット22B
から羽根22に入り、羽根内部流路22Aを流れ進み、
この間、羽根22の部材を介して表面に接する空気との
間で熱交換を行う。
【0022】熱媒体は、冷房の際には空気に冷熱を与え
(すなわち熱を奪い)、暖房の際には空気に温熱を与え
る。やがて熱媒体はアウトレット22Cに至り、羽根2
2から流出する。
【0023】図5は、羽根22の他の実施例で、(a)
は上面図、(b)は側面図である。羽根22の表裏に縦
方向に複数の縦フィン22Dを設けて、伝熱面積を増大
させたものである。
【0024】図6は羽根22内部への熱媒体流入方法の
他の実施例である。図6(a)は羽根支持円盤21Aと
羽根22、円環部23の部分を示した斜視図であり、回
転によって空調前空気12が引き込まれるが、その方向
から見た正面図が図6(b)である。60は冷・温媒体
管であり、60aは流入入口、60bは流出出口であ
る。羽根22内部への熱媒体の流入方法は図2の実施例
の場合は、各羽根群22に対して並列的に流入し流出す
る構造となっている。すなわち、往環路21Cから各羽
根群22の内部に流入し、各羽根群22のそれぞれから
復環路21dに流出する。これに対して図6の熱媒体の
流出方法は各羽根群22に対して並列的でなく直列的に
流入する方法である。すなわち、熱媒体を流入する冷・
温媒体管60は一本の管から構成され、熱媒体の入口で
ある60aから羽根22のA1点から内部に入り、羽根
22の内部を一巡してB1点から外へ出る。次に再び次
の羽根22のA2点から内部に入り、羽根22の内部を
一巡してB2点から外へ出る。このようにして各羽根2
2を順次、通過し、最後にn個目の羽根22のAn点か
ら内部に入り、一巡してからBn点から外部に出て出口
60bに達する。
【0025】
【発明の効果】本発明の熱交換ファンを備えた空調機は
上記のように、ファンの羽根内部に熱媒体の入口、流
路、出口を夫々設け、一方、回転する羽根の入口に熱媒
体を導入し、さらに羽根の出口から熱媒体を導出するジ
ョイント部を設け、このジョイント部を経て回転中のフ
ァンの羽根に熱媒体を流すことによって、これらの羽根
が送風機能と同時に熱交換機能をも果たすよう構成した
から、巨大な熱交換器を省略できて装置全体が小型かつ
軽量となり、送風部分と熱交換部分が一致しているから
デッドスペースが発生せず、よって熱効率が高く、圧力
損失は従来のファン程度と小さいから動力コストが低
く、しかも静寂な運転が可能となり、その産業上効果は
極めて大きなものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空調機実施例の一部切欠斜視図で
ある。
【図2】図1の羽根支持円盤及び回転ジョイント部材の
詳細図で、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は
背面図、(d)はA〜A断面図である。
【図3】図1の固定ジョイント部材の詳細図で、(a)
は正面図、(b)はB〜B断面図、(c)は背面図であ
る。
【図4】図1の羽根の構造を示し、(a)は上面図、
(b)はA〜A断面図である。
【図5】羽根の他の実施例で、(a)は上面図、(b)
は側面図である。
【図6】羽根内部への熱媒体流入方法の他の実施例を示
す図である。
【図7】従来の空調機の説明図である。
【符号の説明】
1 空調機 2 貫流ファン 3 ジョイント部 3A 固定ジョイント部材 4 入口環溝 5 出口環溝 6 入口環溝導路 7 出口環溝導路 8 冷・温媒体往路 9 冷・温媒体復路 10 ミストセパレータ 11 モータ 12 空調前空気 13 空調後空気 15 メカニカルシール 21A 羽根支持円盤 21B 回転ジョイント部材 22 羽根 22A 羽根内部流路 23 円環部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】羽根支持円盤21Aにその基端部を固定し
    た多数の羽根22を備え、該羽根22の内部に熱媒体の
    入口22B、流路22Aおよび出口22Cを夫々設け、
    前記羽根22の前記入口22Bに熱媒体を導入し、前記
    羽根22の前記出口22Cから熱媒体を導出するジョイ
    ント部を設け、かつ前記多数の羽根22の隣接した羽
    根同士の入口22Bと出口22Cを連結して全ての羽根
    22内部の流路22Aを1本の直列した流路としたこと
    を特徴とする空気調和機。
JP5157930A 1993-06-03 1993-06-03 空気調和機 Expired - Lifetime JP3058233B2 (ja)

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JP5157930A JP3058233B2 (ja) 1993-06-03 1993-06-03 空気調和機

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JPH06347193A JPH06347193A (ja) 1994-12-20
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KR101450251B1 (ko) * 2013-07-23 2014-10-14 주식회사 정관 휴대형 냉방장치
JP2017129028A (ja) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社デンソー 送風機

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