JP3304372B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3304372B2 JP34350391A JP34350391A JP3304372B2 JP 3304372 B2 JP3304372 B2 JP 3304372B2 JP 34350391 A JP34350391 A JP 34350391A JP 34350391 A JP34350391 A JP 34350391A JP 3304372 B2 JP3304372 B2 JP 3304372B2
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博之 時田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内外分離型の空気調和
機に係り、たとえば室内ユニット側における、く字状熱
交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】内外分離型の空気調和機における、室内
ユニットには、室内熱交換器に対向して室内送風機が配
備され、被空調室内の空気を室内熱交換器に導いて熱交
換させ、さらに再び被空調室内へ送風するようになって
いる。
【0003】近時、室内ユニットの薄型化の要望が大で
あるところから、室内熱交換器は必要な熱交換面積を確
保したうえ、ユニットの薄型化に対処した構成がとられ
ている。
【0004】当然、室内送風機においても、室内熱交換
器および被空調室へ充分な送風量を確保しなければなら
ないところから、種々のファンのなかで、特に、横流フ
ァンが選択して用いられる。
【0005】上記室内熱交換器に対しても、要望を満足
する形状構造の開発が盛んに行われている。たとえば、
実開昭60−146226号公報には、く字状に屈曲形
成され、コンパクト化された熱交換器が開示されてい
る。
【0006】この熱交換器の背面部下方に横流ファンを
備えた室内送風機が配置されており、横流ファンを回転
駆動することにより、本体ケーシングの前面と上面に設
けられる吸込口から被空調室空気をケーシング内に吸い
込んで、上記熱交換器に導き熱交換させる。
【0007】この熱交換空気はケーシング下部に設けら
れる吹出口から冷風あるいは温風として被空調室内へ吹
き出されるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記吹出口
から熱交換空気を吹出す際には、種々の要因から、送風
騒音がともなうことが避けられない。たとえば夜間にお
いても、空調運転を継続することが多いので、送風騒音
の低減化は空気調和機製造メーカに課せられた、極めて
重要な課題である。
【0009】このような送風騒音の低減化で最も効果的
であるのは、吸込口から吹出口までの室内ユニット内に
おける空気経路の空力特性を向上させ、横流ファンを可
能な限り低速で回転駆動することである。
【0010】そのため、従来、横流ファン直径を大にし
て、ファン単体の空力特性を向上させることや、熱交換
器の熱交換面積を大にして、ここを通過流動する空気の
流路幅を広くし、通風圧力損失を低減させる手段が採用
されている。しかしながら、これら手段は、室内ユニッ
トの小型化の障害となって現れるところとなり、使用者
の好まれる条件に反する。上記吸込口から吹出口まで
の、空気経路全体の空力特性を向上させることを目的と
したものでは、他に、実公昭57−35771号公報が
挙げられる。
【0011】これは、室内ユニット内に、全体としての
伝熱面積を減することなく、空気抵抗を小さくするた
め、熱交換器を一対のものに分割して逆V字状に組合わ
せ、この逆V字型熱交換器の下部位置に横流ファンを配
置した構成となっている。
【0012】しかしながら、極めて特異な形状構造であ
る逆V字型の熱交換器を製造するためにコストが高くな
る。下端部が二方に離間するため、熱交換作用にともな
い流下するドレン水を受けるドレンパンが2組必要とな
り、これらの製作手間がかさみ、大きな取付けスペース
を占める。
【0013】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、く字状の熱交換器を
別部品を用いることなく、容易に屈曲形成でき、かつ最
適な所定角度に保持できる空気調和機を提供しようとす
るものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、空気調和機本体に端板とフィンを屈曲形
成した熱交換器と横流ファンを配置した空気調和機にお
いて、上記熱交換器は、端板を長手方向に分断し、分断
した各端板は、短手(幅)方向の中間部が長手方向に沿
って段状に屈曲形成されかつ段部幅が互いに異なってい
て、一方の端板に突起からなる掛止部が設けられ、他方
の端板に上記突起からなる掛止部と掛止される構成の掛
止部が設けられ、フィンと端板を回動させて屈曲形成し
た状態で、端板の互いの掛止部を掛止させて屈曲角度を
保持するようにした。
【0015】
【作用】このような空気調和機によれば、別部品を用い
ることなく、熱交換器を容易に屈曲形成でき、かつ最適
な所定角度に保持できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。
【0017】図1は、室内外に分離されたタイプの空気
調和機における、室内ユニット側を示す。1は空気調和
機本体であるケーシングである。このケーシング1の前
面側は、下端部を除いて全て主吸込口2が形成される。
上面側には、副吸込口3が形成される。
【0018】上記ケーシング1内には、主吸込口2から
副吸込口3に亘って相対向する、熱交換器4が配置され
る。この熱交換器4は、互いに狭小の間隙を存して並設
される多数枚のフィン5と、これらフィン5を貫通す
る、ここでは図示しない熱交換パイプからなる。
【0019】上記フィン5は、上下方向の中間部よりも
やや下部側を屈曲部6として、この上部側が背面側に傾
斜していて、全体的にく字状に屈曲形成される。なお説
明すれば、上記屈曲部6から下方部位は垂直方向に立設
され、屈曲部6から上方部位は背面側に所定の曲げ角θ
をもって傾斜することになる。
【0020】このような熱交換器4の最上端部で、かつ
前面側の角端縁4aは、副吸込口3のさらに背面側に位
置するよう傾斜しなければならない。上記曲げ角θは、
0°<θ≦90°の範囲に設定するとよい。
【0021】上記熱交換器4の背面側には、室内送風機
7が配置されている。これは、図示しない駆動モータに
連結される横流ファン8からなる。この横流ファン8
と、上記く字状熱交換器4との相対配置条件は、後述す
るように設定する。
【0022】上記ケーシング1の背面側は開口してい
て、ここを背面壁9が閉塞する。この背面壁9は、横流
ファン8の上部側において、横流ファン8の回転駆動に
ともなって上記主,副吸込口2,3からケーシング1内
に吸込まれる空気が、上記く字状熱交換器4に確実に導
かれるよう曲成される。
【0023】そして、横流ファン8の下部側において、
く字状熱交換器4の下端部に配置されるドレンパン10
とともに通風路11を形成するよう曲成される。この通
風路11は、上記主吸込口2の下部側である、ケーシン
グ1下端部に開口する吹出口12に連通する。
【0024】なお、上記ドレンパン10には、図示しな
いドレンホースが接続され、ケーシング1から出て室外
に延出される。上記背面壁9の裏面側には、図示しない
断熱材が設けられ、取付壁面に対する室内ユニットの断
熱性が確保される。
【0025】つぎに、上記く字状熱交換器4と上記横流
ファン8との、相対的な配置条件について説明する。
【0026】上記熱交換器4の屈曲部6で、この内側で
ある横流ファン8対向面側の内側屈曲縁aと、上記横流
ファン8の中心Oとを結んだ線Lを設定する。
【0027】この線Lと、く字状熱交換器4の内側屈曲
縁aから下部側で、かつここでは垂直な内側面a1との
なす角度をθ、熱交換器4の内側屈曲縁aから上部
側で、かつここでは傾斜した内側面a2とのなす角度を
θとしたとき、 0.7≦θ/θ≧1.3 を満足するように設定する。
【0028】具体的には、θ/θが略1になる
ように、熱交換器4と横流ファン8との相対配置を設定
すればよい。
【0029】ここでは、上記曲げ角θを20°に設定し
た条件で、θを80°、θを80°に設定して実
施した。したがって、θ/θ=1.0であり、
上記条件を満足する。
【0030】以下、θ/θの数値を限定した根
拠について説明する。
【0031】θ/θをパラメータとしたとき
の、送風騒音の変化および送風機モータの消費電力の変
化を実験した。この実験結果を、図2および図3に示
す。実験条件は、く字状熱交換器4の曲げ角θを20°
とし、送風機7の風量を500m/hとした。
【0032】図2は、θ/θをパラメータとし
たときの送風騒音の変化、図3は、θ/θをパ
ラメータとしたときのファンモータの消費電力の変化で
ある。
【0033】図2の実験結果から明らかなように、送風
騒音値は、0.7≦θ/θ≧1.3の範囲で急激
に小さくなっていることが分かる。また、図3の実験結
果からも明らかなように、モータの消費電力が、0.7
≦θ/θ≧1.3の範囲で急激に小さくなって
いることが分かる。
【0034】特に、ファンモータ消費電力の急激な低下
は、横流ファン8を回転駆動し熱交換空気を送風した状
態で、熱交換器4を通過する際の圧力損失が低下したこ
とにつながる。
【0035】このように、θ/θが略1の設定
条件を満足すれば、く字状熱交換器4を通過する際の空
気の速度分布が均一化して、熱交換器4の通風圧力損失
が低減する。送風機7においては、風量−ファン動力基
準で経済的な運転が行える。
【0036】空力特性が向上するので、横流ファン8を
低速回転で運転することが可能となり、送風騒音が低減
する。その結果、小型でスタイリッシュであり、かつ低
騒音の室内ユニットが得られる。
【0037】図4に示すような、く字状熱交換器4Aで
あってもよい。
【0038】この場合、熱交換器4Aを構成するフィン
5Aの屈曲部6Aに、前面側から背面側に段状の切り込
み13を設ける。この切り込み13の先端は、背面側の
端部を残し、この側端縁とある程度の間隔を存すること
とする。
【0039】はじめ、フィン5Aは切り込み13を開放
しない状態で、すなわち矩形状のままで、互いに狭小の
間隙を存して多数枚並設し、かつ図示しない熱交換パイ
プを貫通する。仮の形態の熱交換器を構成したら、切り
込み13から下部側を固定し、上部側を背面方向に押圧
付勢する。
【0040】同図に示すように、フィン5Aは、切り込
み13が開放し、内面側を残して、外面側が所定角度で
開放する屈曲部空間6Aが形成される。全体的に、く字
状熱交換器4Aが形成される。
【0041】上記屈曲部空間6A内には、シール板14
が介挿される。すなわち、上記切り込み13の中途部で
ある、離間した段部13a,13a相互に亘って上記シ
ール板14が架設される。
【0042】その結果、外面側から導かれる空気が熱交
換器4Aを通過する際、その一部の空気は屈曲部空間6
A内にも導かれ、この中途部に設けられるシール板14
に衝突して上下方向に分流される。
【0043】したがって、上記熱交換器4Aをく字状に
形成した状態で、この前面側の熱交換面積を実質的に拡
大することとなり、通過風量が増大して、熱交換能力の
向上を得られる。
【0044】また、このような熱交換器の端板を、図5
(A),(B),(C)に示す。端板40Bは、上部端
板40aと下部端板40bとに分断してもよい。各端板
40a,40bとも、前後方向の中間部が、上下方向に
沿って段状に屈曲形成される。この段部幅は、上部端板
40aの段部41が長く、下部端板40bの段部42が
それよりも短い。
【0045】上部端板40aの下端部で、かつ段部41
よりも内面側の位置に掛止部である透孔43が設けられ
る。また、下部端板40bの上端部で、かつ上記段部4
2よりも内面側の位置に、たとえば絞り加工による掛止
部である突起44が一体的に設けられる。なお、上記透
孔43と突起44は一方の端板を回動した状態で、互い
に重なる部分に設けられている。
【0046】この状態から、図示しない熱交換パイプを
貫通して、熱交換器として仮の形態をなし、ついで、図
6(A)および(B)に示すように、下部端板40bの
突起44に上部端板40aの透孔43を嵌合し、かつ上
部端板40aを背面側に押圧付勢する。
【0047】上部端板40aが所定角度傾斜したとき、
互いの段部41,42端縁が掛合して、回動が阻止され
る。上下部端板40a,40bの弾性により、透孔43
と突起44が固定され、所定の屈曲角度を保持した、く
字状熱交換器が得られる。
【0048】なお、上記実施例においては、透孔43と
突起44とで掛止部を構成したが、これに限定されるも
のではなく、たとえば互いに異なる大きさの突起を設け
て掛合する掛止部であってもよく、要は、く字状熱交換
器を構成できればよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
別部品を用いることなく、熱交換器を容易に屈曲形成で
き、かつ最適な所定角度に保持できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す、空気調和機の室内ユ
ニットの概略縦断面図。
【図2】同実施例の、室内ユニットにおいて、θ
θをパラメータとしたときの送風騒音特性図。
【図3】同実施例の、室内ユニットにおいて、θ
θをパラメータとしたときのファンモータ消費電力
特性図。
【図4】本発明の他の実施例を示す、く字状熱交換器フ
ィンの一部を省略した側面図。
【図5】(A)は、本発明のさらに他の実施例を示す、
く字状熱交換器に形成する前の状態でのフィンの平面
図。 (B)は、その正面図。 (C)は、同じく側面図。
【図6】(A)は、同実施例の、完成したく字状熱交換
器の正面図。 (B)は、その縦断側面図。
【符号の説明】
1…空気調和機本体(ケーシング)、5…フィン、8…
横流ファン、6…屈曲部、6A…屈曲部空間、14…シ
ール板、40B…端板、40a…上部端板、40b…下
部端板、43…透孔、44…突起。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−105131(JP,A) 特開 平3−5637(JP,A) 特開 昭56−61599(JP,A) 実開 平3−13028(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 1/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気調和機本体に、端板とフィンを屈曲形
    成した熱交換器と、横流ファンを配置した空気調和機に
    おいて、 上記熱交換器は、上記端板を長手方向に分断し、 分断した上記各端板は、短手(幅)方向の中間部が長手
    方向に沿って段状に屈曲形成され、かつ段部幅が互いに
    異なっていて、 一方の端板に突起からなる掛止部が設けられ、他方の端
    板に上記突起からなる掛止部と掛止される構成の掛止部
    が設けられ、 上記フィンと端板を回動させて屈曲形成した状態で、上
    記端板の互いの掛止部を掛止させて屈曲角度を保持する
    ようにしたことを特徴とする空気調和機。
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