JP3612863B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クロスフローファンと熱交換器とを備えて成る空気調和機の室内機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機において、クロスフローファンを搭載した室内機は近時薄型化傾向が顕著に推進されている。そのために熱交換器とクロスフローファンとの距離や位置関係が制限され、クロスフローファンに吸込まれる空気流の流れ方向が望まれる方向とは異なっていることが多い。そしてそのことがクロスフローファンの吐出風量を減少させ、その性能低下の一因になっている。
【０００３】
そこでクロスフローファンの吐出風量を増加させる方策が、特開平５−１９５９８１号公報に記載されている。このものでは、図７のように、ハウジング３３内に設けたクロスフローファン３１と室内熱交換器３２との間におけるクロスフローファン３１の吸込側に、クロスフローファン３１の回転中心Ｐと同心をなす円弧状に複数の案内羽根３７がクロスフローファン３１の羽根ピッチと同一のピッチで列設されている。Ｒはクロスフローファンの回転方向を示す。
【０００４】
そしてこのように構成された空気調和機の室内機においては、案内羽根３７はクロスフローファン３１の吸込側の求心ファンと同様に働く。そのため、クロスフローファン３１への吸込風量が増加し、そのことにより吐出風量が増加してクロスフローファン３１の性能を向上させることができるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記空気調和機の室内機においては、案内羽根３７によってクロスフローファン３１の吐出風量を増加させることはできても、これは直接的には熱交換能力を向上させるものではなかった。ところが空気調和機には、その暖房能力の向上に対する利用者の要求が特に強く、吐出風量を増加させただけでは十分とはいえなかった。またこのような場合、例えば特開平５−１９６２４８号公報に記載されているように、室内熱交換器３２そのものに案内羽根３７の機能を持たせることも考えられるが、このようにすると室内熱交換器３２に対するドレン処理機構が複雑になってしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成によって、吐出風力の増加と暖房能力の向上とを共に図ることが可能な空気調和機の室内機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の空気調和機の室内機は、ハウジング３内にクロスフローファン１を設け、このクロスフローファン１の吸込側に室内熱交換器２が配設された空気調和機の室内機において、上記クロスフローファン１と室内熱交換器２との間の空気流通路に、クロスフローファン１の回転中心Ｐと略同心をなす円弧状に形成した整流熱交換器９を配置し、この整流熱交換器９は、そのフィン７を上記クロスフローファン１の羽根１ａに対して略平行となる方向に列設して成り、上記整流熱交換器９は、冷媒回路中において、凝縮器として機能する上記室内熱交換器２の上流側に設け、上記室内熱交換器２が蒸発器として機能している際には、上記整流熱交換器９への冷媒の流通を阻止するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１の空気調和機の室内機では、整流熱交換器９のフィン７がクロスフローファン１の吸込側で求心ファンと同様の働きを行うので、クロスフローファン１の吐出風量を増加させることが可能となる。また熱交換面積は室内熱交換器２と整流熱交換器９との合計となるので、暖房能力を向上させることが可能となる。さらに冷房時においても、一旦室内熱交換器２で除湿冷却された空気が整流熱交換器９を流通することになるので、整流熱交換器９におけるドレンの発生が抑制され、その処理機構を省略あるいは簡素なものとすることが可能となる。また、空気流については下流側となる整流熱交換器９に、より高温なガス冷媒を流通させているので、暖房能力をさらに向上させることが可能となる。さらに、ドレンの発生を確実に防止することが可能となる。
【０００９】
また請求項２の空気調和機の室内機は、上記室内熱交換器２と整流熱交換器９とを接続する冷媒管４によって、上記整流熱交換器９の一端側を支持するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
上記請求項２の空気調和機の室内機では、整流熱交換器９の一端側において支持部材を別途に設ける必要がないので、その構成を簡素なものとすることが可能となる。
【００１１】
さらに請求項３の空気調和機の室内機は、上記ハウジング３にクリップ部８を設け、上記整流熱交換器９から外方に突出する冷媒管４をこのクリップ部８で把持し、これによって上記整流熱交換器９の他端側を支持するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３の空気調和機の室内機では、構成を複雑とすることなく、整流熱交換器９を確実に、かつ容易に取り付けることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の空気調和機の室内機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１は、上記室内機の概略構成を示し、同図（ａ）は透過側面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ方向矢視図である。同図（ａ）において３は室内機のハウジングであり、このハウジング３内に、Ｒで示す方向に回転するクロスフローファン１が設けられ、このクロスフローファン１の吸込側には室内熱交換器２が配置されている。そしてこの室内熱交換器２と上記クロスフローファン１との間の空気流通路には、クロスフローファン１の回転中心Ｐと同心をなす円弧状に形成された整流熱交換器９が配設されている。この整流熱交換器９は、上記室内熱交換器２と同一の冷媒回路内に設けられているものであって、冷媒管４によって室内熱交換器２と接続されると共に、その一端側（同図（ａ）における左端側）をこの冷媒管４によって支持されている。またこの冷媒管４は、上記整流熱交換器９内を同図（ａ）における左右方向に延設され、スクロール５側で外方に突出して折り返すようにＶベンド部４ａが形成されている。そしてこのＶベンド部４ａを、ハウジング３に固定して設けられたクリップ部８（図３参照）によって把持し、上記整流熱交換器９の他端側（図１（ａ）における右端側）を支持するようになっている。ところで同図（ｂ）に示す１ｂは、上記クロスフローファン１において、その軸方向に略等間隔で並列して設けられた羽根支持板である。この羽根支持板１ｂは円板状であって、軸方向に延設される羽根１ａを要所にて支持するためのものである。そして上記Ｖベンド部４ａは、その上記軸方向の長さを羽根支持板１ｂの上記並設間隔と略同一とし、同図（ｂ）に示すように、羽根支持板１ｂが設けられた位置に対応して整流熱交換器９内に折り返すよう成されている。一方、上記冷媒管４は、上記室内熱交換器２内では同図（ａ）において紙面に垂直な方向に延設され、整流熱交換器９内における延設方向と略直交するように成されている。そして暖房運転時には、同図（ａ）の矢印Ｃで示すように、吹き出し側に近接した部分から冷媒が流入し、吸い込み側から流出するようになっている。同図においては冷媒の流通方向を直線的に示しているが、これは理解を容易とするために模式的に表したものであって、延設された配管の形状と一致するものではない。さらに、同図に示す７は、整流熱交換器９に列設されたフィンである。このフィン７は、上記クロスフローファン１の羽根１ａと略平行となるよう設けられているが、詳しくはそれぞれ図２の拡大図に示すように、その空気流入側端部７１の接線Ａが上記回転中心Ｐを通り、かつ上記接線Ａに直交する交差線Ｂと空気流出側端部７２の接線Ｃとのなす案内角度αが２０〜５０度に設定されている。なお図１（ａ）に示す６は、吸込グリルである。
【００１９】
図４は、上記室内機の冷媒回路図である。空気調和機全体の冷媒回路は、さらに圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器、減圧機構を備えて構成され、この四路切換弁を切り替えることにより、圧縮機から室内熱交換器２、減圧機構、室外熱交換器へと順次に冷媒を流通させ上記室内熱交換器２を凝縮器として機能させて行う暖房運転と、圧縮機から室外熱交換器、減圧機構、室内熱交換器２へと順次に冷媒を流通させ室内熱交換器２を蒸発器として機能させて行う冷房運転が可能となっている。そして上記整流熱交換器９は、暖房運転時に冷媒流の上流側となる部分の配管４ｂに支管４ｃを設け、この支管４ｃに上記整流熱交換器９を介設している。なおこれらの配管４ｂ及び支管４ｃは、冷媒管４の一部として機能するものである。また同図において１１、１２はそれぞれ第１開閉弁及び第２開閉弁であり、これら両開閉弁１１、１２によって上記整流熱交換器９への冷媒の流通を制御している。すなわち、暖房運転時には、第１開閉弁１１を閉成し、第２開閉弁１２を開成する。すると圧縮機から吐出された冷媒は、矢印Ｃで示すようにまず整流熱交換器９に流入し、その後に室内熱交換器２を流通するようになる。一方、冷房運転時には、上記第１開閉弁１１を開成して第２開閉弁１２を閉成し、整流熱交換器９への冷媒の流通を阻止している。
【００２０】
上記のように構成された空気調和機の室内機では、クロスフローファン１の回転により吸込グリル６から室内熱交換器２を通過した空気流は、フィン７に当たることによりその流れ方向がクロスフローファン１の回転方向Ｒと反対向きに変えられて、その後にクロスフローファン１に吸込まれる。この場合、フィン７はクロスフローファン１の吸込側の求心ファンと同様に働く。そのため、クロスフローファン１への吸込風量が増加し、そのことにより吐出風量が増加してクロスフローファン１の性能が向上する。
【００２１】
また上記整流熱交換器９は、暖房運転時には凝縮器として機能する。従って暖房運転時の熱交換面積が増加し、これによって暖房能力を向上させることができる。しかもこの整流熱交換器９は空気流の下流側に配置されるが、このように下流側に設置される整流熱交換器９に対し、より温度の高い上流側のガス冷媒を流通させている。従って一旦室内熱交換器２で加熱された空気を、次にそれよりもさらに高温の整流熱交換器９で再加熱することになる。そのため加熱効率が向上し、一段と暖房能力を向上させることが可能となる。
【００２２】
さらに冷房運転時には、上記整流熱交換器９が蒸発器として機能しないよう冷媒の流入を阻止している。従ってドレンが発生することもないのでドレン処理機構が不要となり、その構成を簡素なものとすることができる。
【００２３】
また上記整流熱交換器９は、その一端側を冷媒管４によって支持している。従ってこの部分においては特別な支持構造は不要となり、その構成をさらに簡素なものとできる。そして上記整流熱交換器９の他端側についても冷媒管４のＶベンド部４ａをクリップ部８で把持して支持するようにしている。従って構成が一段と簡素になると共に、組立作業を容易とすることができる。そして上記Ｖベンド部４ａは、クロスフローファン１に設けられた羽根支持板１ｂに対応して整流熱交換器９内に折り返すようにしている。従ってクロスフローファン１で形成される気流を上記Ｖベンド部４ａで乱すのを抑制することができる。
【００２５】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記整流熱交換器９のフィン７の形状は図２に示す通りであるが、これに限らず、クロスフローファン１の羽根１ａに対して略平行となるように形成すれば同様の効果を得ることができる。また上記では、複数のフィン７のピッチをクロスフローファン１の羽根１ａのピッチと同一のピッチに設定してあるけれども、フィン７のピッチがクロスフローファン１の羽根１ａのピッチと異なっていてもよい。また整流熱交換器９をクロスフローファン１の吸込側の全周に亘って設けているけれども、一部だけに設けた場合にも性能が改善される。
【００２６】
さらに室内熱交換器２の形状は、図１に示すような平板熱交タイプ以外にも、図５に示す曲げ熱交タイプ２ａや、図６に示すようなメッシュフィンを用いた円弧熱交タイプ２ｂとしてもよい。クロスフローファン１への空気流は略整流熱交換器９で形成されるため、これを室内熱交換器２側で考慮する必要はなく、従ってこの発明の室内機では、ハウジング３の形状や容積、あるいは必要とされる熱交換面積等に従って種々の室内熱交換器を採用することができる。
【００２７】
また上記においては、冷媒管４のＶベンド部４ａをクロスフローファン１の羽根支持板１ｂの位置に対応させて設けたが、これは上述のように風の抵抗を低減させるためである。従ってこのような風の抵抗を考慮する必要がない場合には、必ずしも上記のような位置にＶベンド部４ａを設ける必要はない。
【００２８】
【発明の効果】
上記請求項１の空気調和機の室内機では、整流熱交換器のフィンがクロスフローファンの吸込側で求心ファンと同様の働きを行うので、クロスフローファンの吐出風量を増加させることが可能となる。また熱交換面積は室内熱交換器と整流熱交換器との合計となるので、暖房能力を向上させることが可能となる。さらに冷房時においても、一旦室内熱交換器で除湿冷却された空気が整流熱交換器を流通することになるので、整流熱交換器におけるドレンの発生が抑制され、その処理機構を省略あるいは簡素なものとすることが可能となる。また、空気流については下流側となる整流熱交換器に、より高温なガス冷媒を流通させているので、暖房能力をさらに向上させることが可能となる。さらに、この空気調和機の室内機では、ドレンの発生を確実に防止することが可能となる。
【００２９】
また請求項２の空気調和機の室内機では、整流熱交換器の一端側において支持部材を別途に設ける必要がないので、その構成を簡素なものとすることが可能となる。
【００３０】
さらに請求項３の空気調和機の室内機では、構成を複雑とすることなく、整流熱交換器を確実に、かつ容易に取り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の空気調和機の室内機の概略構成を示し、同図（ａ）は透過側面図であり、また同図（ｂ）はＡ方向矢視図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】上記室内機に設けたクリップ部を示す図である。
【図４】上記室内機の冷媒回路図である。
【図５】上記室内機の変形例を示す概略構成図である。
【図６】上記室内機の変形例を示す概略構成図である。
【図７】従来例の空気調和機の室内機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ クロスフローファン
１ａ 羽根
２ 室内熱交換器
３ ハウジング
４ａ Ｖベンド部
７ フィン
８ クリップ部
９ 整流熱交換器
Ｐ 回転中心

Claims (3)

1. ハウジング（３）内にクロスフローファン（１）を設け、このクロスフローファン（１）の吸込側に室内熱交換器（２）が配設された空気調和機の室内機において、上記クロスフローファン（１）と室内熱交換器（２）との間の空気流通路に、クロスフローファン（１）の回転中心（Ｐ）と略同心をなす円弧状に形成した整流熱交換器（９）を配置し、この整流熱交換器（９）は、そのフィン（７）を上記クロスフローファン（１）の羽根（１ａ）に対して略平行となる方向に列設して成り、上記整流熱交換器（９）は、冷媒回路中において、凝縮器として機能する上記室内熱交換器（２）の上流側に設け、上記室内熱交換器（２）が蒸発器として機能している際には、上記整流熱交換器（９）への冷媒の流通を阻止するようにしたことを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 上記室内熱交換器（２）と整流熱交換器（９）とを接続する冷媒管（４）によって、上記整流熱交換器（９）の一端側を支持するようにしたことを特徴とする請求項１の空気調和機の室内機。
3. 上記ハウジング（３）にクリップ部（８）を設け、上記整流熱交換器（９）から外方に突出する冷媒管（４ａ）をこのクリップ部（８）で把持し、これによって上記整流熱交換器（９）の他端側を支持するようにしたことを特徴とする請求項２の空気調和機の室内機。

Images