JP3972788B2

JP3972788B2 - 空気調和装置の室内機

Info

Publication number: JP3972788B2
Application number: JP2002296885A
Authority: JP
Inventors: 匡史東田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004132598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の室内機、特に、複数の遠心ファンを備えた空気調和装置の室内機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
省エネルギーや省スペースの観点から、空気調和装置の室内機において大径の遠心ファンの代わりに複数の小径の遠心ファンを用いる場合がある。このように複数の遠心ファンを室内機の内部に配置するときに、室内機の小型化を図るためには、遠心ファン同士を近接させなければならない。すると、隣接する遠心ファンから外周側に吹き出される空気の流れが衝突・干渉して、複数の遠心ファン全体の仕事量が少なくなり、省エネルギーが図れなくなる恐れがある。また、騒音が増大する恐れもある。
【０００３】
これを回避するために、隣接する遠心ファンの間に仕切り板（整流板）を設けることが行われている。このような仕切り板を設けると、遠心ファンそれぞれから吹き出される空気の流れの衝突が抑えられ、送風効率の悪化を防ぐことができる。（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１７９８８１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−３５６３６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１，２に開示されている空気調和装置のように、２つの遠心ファンを室内機の内部に配置するとともに両者の中央付近に仕切り板を設ける構成を採れば、両遠心ファンの効率の低下を小さく抑えることができる。
【０００７】
しかし、複数の遠心ファンを一列に配置する場合には上記のように隣接する遠心ファンの中央付近に仕切り板を設ければよいが、もっと多くの遠心ファンを２次元的に配置する場合には、隣接する遠心ファンの中央に仕切り板を挿入するという考え方では十分に各遠心ファンが仕事をできない状況が生じることがある。
【０００８】
本発明の課題は、平面的に並べられる複数の遠心ファンを備える空気調和装置の室内機において、各遠心ファンに十分な仕事をさせることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る空気調和装置の室内機は、取り込んだ空気を調和して供給口から室内へ供給する空気調和装置の室内機であって、供給口を有するケーシングと、ケーシングの内部に配置される第１遠心ファンと、第２〜第ｎ遠心ファンと、ケーシングの内部においてｎ台の遠心ファンの外側を取り囲む熱交換器と、外側空気流路と、仕切り部材とを備えている。第２〜第ｎ遠心ファンは、ケーシングの内部においてそれぞれ第１遠心ファンの周囲に配置されており、第１遠心ファンを取り囲んでいる。外側空気流路は、ケーシングの内部において熱交換器の外側に形成され、ｎ台の遠心ファンの外側を取り囲むように配置されており、それぞれの遠心ファンから外周側に送り出される空気を供給口側に導く。仕切り部材は、ケーシングの内部において第１遠心ファンと第２〜第ｎ遠心ファンとの間を仕切っており、第１遠心ファンと外側空気流路とを連通させる２つ以上の連通路を形成させている。
【００１０】
ここでは、第２〜第ｎ遠心ファンが第１遠心ファンを取り囲むように、ｎ台の遠心ファンを平面的に配置している。
【００１１】
このため、隣接する遠心ファンの中間部に仕切り部材を配置するとすれば、第１遠心ファンから外周側に吹き出される空気の流れが閉ざされることになる。これを回避しようとして、第１遠心ファンと他の遠心ファンとの間から仕切り部材をなくすと、第１遠心ファンから吹き出される空気の流れが他の遠心ファンから吹き出される空気の流れと衝突し、特に第１遠心ファンが十分に仕事を行えなくなる。
【００１２】
これに対し、本発明では、第２〜第ｎ遠心ファンが第１遠心ファンを取り囲む構成において、仕切り部材によって、遠心ファン群の外側の外側空気流路と第１遠心ファンとの間を連通させる２つ以上の連通路が確保されるように第１遠心ファンと第２〜第ｎ遠心ファンとの間を仕切っている。このような仕切り部材を設けているため、この空気調和装置の室内機では、各遠心ファンが十分な仕事を為すようになる。
【００１３】
なお、遠心ファンとは、気体が羽根車を径方向に通り抜ける送風機をいう。遠心ファンには、多翼形、ラジアル形、ターボ形など、いろいろな種類が存在する。
【００１４】
請求項２に記載の空気調和装置の室内機は、請求項１に記載の空気調和装置の室内機であって、第１遠心ファンは、少なくとも４台の第２〜第５遠心ファンによって取り囲まれている。連通路は、第２遠心ファンと第３遠心ファンとの間、第２遠心ファンと第４遠心ファンとの間および第３遠心ファンと第５遠心ファンとの間に、それぞれ形成される。
【００１５】
遠心ファンの総数が４台であれば、例えば正方形の４つの頂点に各遠心ファンの回転軸を配置することによって、比較的小さなスペースに遠心ファンを配置しつつ、隣接する遠心ファンの中間部に仕切り部材を設けて各遠心ファンに十分に仕事をさせることが可能である。
【００１６】
しかし、ここでは、５台以上の遠心ファンを省スペース性を考えて室内機の中に配置しなければならないため、第１遠心ファンが少なくとも４台の第２〜第ｎ遠心ファンによって取り囲まれる構成を採っている。例えば、第１遠心ファンを４台の遠心ファンで取り囲むレイアウトや、そのようなレイアウトが並ぶ計８台の遠心ファンのレイアウトは、室内機の小型化を図る上で有効となる。
【００１７】
このように４台以上の遠心ファンにより第１遠心ファンが取り囲まれる構成において、ここでは外側空気流路と第１遠心ファンとの間を連通させる連通路を確保する仕切り部材を設けているため、第１遠心ファンを含む各遠心ファンが十分な仕事を為すようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
＜室内機の構成＞
本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の室内機１０の縦断面図を図１に、横断面図を図２に示す。室内機１０は、天井埋設型であり、天井に埋設されるケーシング２０を有している。この室内機１０は、室内の天井部分に設置されるもので、吸込口２１から室内の空気をケーシング２０の内部に取り込み、熱交換等の空気調和処理を行った後に、処理済みの空気を吹出口２２から下方へと吹き出して室内に供給するものである。
【００１９】
ケーシング２０は、その内部に室内機１０の構成部品を保持するための部材である。ケーシング２０は、略直方体形状の外形を有しており、その底部に略矩形形状の化粧パネル２０ａを有している。ケーシング２０の底部の中央には吸込口２１が形成され、吸込口２１の外周側には矩形の各辺に対応するように４つの吹出口２２が形成されている。
【００２０】
ケーシング２０の内部には、５つのベルマウス３０が配置され、それらの上方には、吸込口２１から空気を吸い込んで側方に空気を吹き出すための第１〜第５ターボファン３１〜３５が配置されている。これら５つのターボファン３１〜３５と吹出口２２との間には、ターボファン３１〜３５から吹き出された空気を熱交換するために、ターボファン３１〜３５を囲むようにクロスフィン型の熱交換器４０が配置されている。また、ケーシング２０の内部空間のうち熱交換器４０の外側に位置する空間が、熱交換器４０を出た空気を４つの吹出口２２に導く外側空気流路２５となっている。
【００２１】
ターボファン３１〜３５は、同じ高さ位置において、図２に示すような平面レイアウトで設置されている。すなわち、第２〜第５ターボファン３２〜３５は、それぞれ第１ターボファン３１の周囲に等間隔に配置されており、第１ターボファン３１を取り囲んでいる。また、第２〜第５ターボファン３２〜３５は、後述する熱交換器４０の凹部４１に対応する場所に配置されている。
【００２２】
そして、各ターボファン３１〜３５から吹き出される空気の流れ同士が衝突しないように、４枚の仕切り板６２，６３，６４，６５が、それぞれ、第１ターボファン３１の外側において、第２〜第５ターボファン３２，３３，３４，３５の外周縁に沿うように配置されている。仕切り板６２〜６５は、湾曲部および直線部から構成されており、第２〜第５ターボファン３２〜３５の第１ターボファン３１側の約４分の１の外周縁を覆うような形状となっている。これにより、第２ターボファン３２と第４ターボファン３４との間、第２ターボファン３２と第３ターボファン３３との間、第３ターボファン３３と第５ターボファン３５との間、および第４ターボファン３４と第５ターボファン３５との間に、第１ターボファン３１と環状の外側空気流路２５とを結ぶ第１連通路Ｓ１、第２連通路Ｓ２、第３連通路Ｓ３、および第４連通路Ｓ４が形成されている。したがって、第１ターボファン３１から外周側に吹き出された空気の流れは、他のターボファン３２〜３５から吹き出される空気の流れと殆ど干渉することなく、熱交換器４０を介して外側空気流路２５へと導かれていく。
【００２３】
熱交換器４０は、一つのクロスフィン型の熱交換器ユニットを図２に示すように曲げ加工してなるものであり、ケーシング２０の側板２３から見て凹んでいる凹部４１と、ケーシング２０の側板２３に対して突出している凸部４２とが、交互に形成されている。また、熱交換器４０は、図示しない冷媒配管により室外機（図示せず）からの冷媒連絡配管と接続される。
【００２４】
このほかに、室内機１０（空気調和装置）の運転に必要な電装品をまとめて収納した電装品箱や、熱交換によって生じる凝縮水を排出するためのドレンポンプなどを、室内機１０は備えている。
【００２５】
＜室内機の動作＞
次に、室内機１０の動作について説明する。
【００２６】
ターボファン３１〜３５を回転させると、図１の矢印Ａ１に示されるように、吸込口２１から室内機１０の内部に室内の空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ターボファン３１〜３５の外周側に吹き出される。ターボファン３１〜３５の外周側に吹き出された空気は、矢印Ａ２に示されるように、ターボファン３１〜３５の外周側に配置された熱交換器４０によって熱交換され、外側空気流路２５を経て吹出口２２から室内に吹き出される（矢印Ａ３参照）。
【００２７】
＜本実施形態の室内機の特徴＞
（１）
室内機１０では、１つの大きなターボファンを用いる代わりに、５つの小さなターボファン３１〜３５を採用しつつ、第１ターボファン３１の周囲に配置される４つのターボファン３２〜３５を、熱交換器４０を曲げることにより形成した凹部４１に配置している。このため、５つのターボファン３１〜３５を１列に並べて配置する場合などに較べて省スペース性が確保されるとともに、熱交換器４０の平面的な環状方向の長さを十分に確保することもできている。
【００２８】
（２）
室内機１０では、第２〜第５ターボファン３２，３３，３４，３５が第１ターボファン３１を取り囲むように、第１〜第５ターボファン３１〜３５を平面的に配置している（図２参照）。
【００２９】
このため、もしも隣接するターボファンの中間部分に仕切り板を配置するとすれば、第１ターボファン３１から外周側に吹き出される空気の流れる経路が閉ざされることになる。これを回避しようとして、第１ターボファン３１と他のターボファン３２〜３５との間から仕切り板をなくすと、第１ターボファン３１から吹き出される空気の流れが他のターボファン３２〜３５から吹き出される空気の流れと衝突し、特に第１ターボファン３１が十分に仕事を行えなくなってしまう。
【００３０】
これに対し、本実施形態の室内機１０では、第１ターボファン３１を第２〜第５ターボファン３２〜３５が取り囲む構成において、仕切り板６２〜６５が、環状の外側空気流路２５と第１ターボファン３１との間を連通させる連通路Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が確保されるように、第１ターボファン３１と第２〜第５ターボファン３２〜３５との間を仕切っている（図２参照）。このような仕切り板６２〜６５の配置を採っているため、この空気調和装置の室内機１０では、中央の第１ターボファン３１を含む各ターボファン３１〜３５が十分な仕事を為すようになっている。
【００３１】
［第２実施形態］
上記実施形態では、５つのターボファン３１〜３５を内蔵する室内機１０について説明を行ったが、本発明は、図３に示すように、８つのターボファン１３１〜１３８を内蔵する室内機に対しても適用することが可能である。
【００３２】
図３に示す室内機は、６つの吹出口１２２が形成された略直方体形状のケーシング１２０を有している。ケーシング１２０の内部には、８つのベルマウスおよびそれらの上方に配置される第１〜第８ターボファン１３１〜１３８が配置されている。
【００３３】
これら８つのターボファン１３１〜１３８と吹出口１２２との間には、ターボファン１３１〜１３８を囲むようにクロスフィン型の熱交換器１４０が配置されている。また、ケーシング１２０の内部空間のうち熱交換器１４０の外側に位置する空間が、熱交換器１４０を出た空気を６つの吹出口１２２に導く外側空気流路１２５となっている。
【００３４】
ターボファン１３１〜１３８は、同じ高さ位置において、図３に示すような平面レイアウトで設置されている。すなわち、第２〜第５ターボファン１３２〜１３５が第１ターボファン１３１を取り囲んでおり、第４，第５，第７，第８ターボファン１３４，１３５，１３７，１３８が第６ターボファン１３６を取り囲んでいる。また、第１，第６ターボファン１３１，１３６を取り囲む第２，第３，第４，第５，第７，第８ターボファン１３２，１３３，１３４，１３５，１３７，１３８は、平面的に凹凸が形成されている熱交換器１４０の凹部に対応する場所に配置されている。
【００３５】
そして、各ターボファン１３１〜１３８から吹き出される空気の流れ同士が衝突しないように、５つの仕切り板１６１，１６２，１６３，１６７，１６８が配置されている。仕切り板１６１，１６２は、第１ターボファン１３１の外側において、第２，第３ターボファン１３２，１３３の外周縁に沿うように配置されている。仕切り板１６７，１６８は、第６ターボファン１３６の外側において、第７，第８ターボファン１３７，１３８の外周縁に沿うように配置されている。仕切り板１６１は、第１，第６ターボファン１３１，１３６の外側において、第４，第５ターボファン１３４，１３５の外周縁に沿うように配置されている。各仕切り板１６１，１６２，１６３，１６７，１６８は、湾曲部および直線部から構成されており、第２ターボファン１３２と第３ターボファン１３３との間、第３ターボファン１３３と第５ターボファン１３５との間、第５ターボファン１３５と第８ターボファン１３８との間、第８ターボファン１３８と第７ターボファン１３７との間、第７ターボファン１３７と第４ターボファン１３４との間、第４ターボファン１３４と第２ターボファン１３２との間に、第１ターボファン１３１あるいは第６ターボファン１３６と環状の外側空気流路１２５とを結ぶ６つの連通路を形成している。したがって、第１ターボファン１３１や第６ターボファン１３６から外周側に吹き出された空気の流れは、他のターボファン１３２，１３３，１３４，１３５，１３７，１３８から吹き出される空気の流れと殆ど干渉することなく、熱交換器１４０を介して外側空気流路１２５へと導かれていく。
【００３６】
このような構成の室内機でも、上記第１実施形態で説明したと同様の特徴、すなわち省スペース性の確保や中央に配置される第１，第６ターボファン１３１，１３６の送風効率の確保などの効果を得ることができる。
【００３７】
［他の実施形態］
（Ａ）
上記各実施形態では、熱交換によって冷房あるいは暖房という空気調和処理を行う空気調和装置の室内機に対して本発明を適用しているが、本発明は、他の空気調和処理を行う空気調和装置の室内機に対して適用することも可能である。
【００３８】
例えば、図４に示すような空気浄化を行う空気調和装置の室内機２１０に対しても、上記第１実施形態と同様の平面レイアウトで５つのターボファン３１〜３５を配置して、室内機２１０のコンパクト化を図りつつターボファン３１〜３５の効率を落とさないようにすることができる。
【００３９】
図４に示す空気浄化を行う室内機２１０では、ターボファン３１〜３５を回転させると、矢印Ａ２０１に示されるように、吸込口から室内機２１０のケーシング２２０の内部に室内の空気が吸い込まれる。このときに、空気がプレフィルタ２９を通過して、空気の浄化が行われる。吸い込まれた空気は、ターボファン３１〜３５の外周側に吹き出される。そして、ターボファン３１〜３５の外周側に吹き出された空気は、矢印Ａ２０２に示されるように、ケーシング２２０の側壁に沿って上方に移動する。この空気は、図示しない本フィルタへと導かれる。
【００４０】
（Ｂ）
上記各実施形態では、室内機における送風手段としてターボファンを用いているが、他の種類の遠心ファン（多翼形、ラジアル形など）を内蔵する室内機に対しても同様に本発明を適用することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に係る本発明では、第２〜第ｎ遠心ファンが第１遠心ファンを取り囲む構成において、仕切り部材によって、遠心ファン群の外側の外側空気流路と第１遠心ファンとの間を連通させる連通路が確保されるように第１遠心ファンと第２〜第ｎ遠心ファンとの間を仕切っている。このような仕切り部材を設けているため、この空気調和装置の室内機では、各遠心ファンが十分な仕事を為すようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る室内機の縦断面図。
【図２】室内機の横断面図。
【図３】第２実施形態に係る室内機の横断面図。
【図４】他の実施形態に係る室内機の縦断面図。
【符号の説明】
１０，２１０室内機
２０．１２０，２２０ケーシング
２２，１２２吹出口（供給口）
２５，１２５外側空気流路
３１，１３１第１ターボファン
３２〜３５，１３２〜１３５第２〜第５ターボファン
４０，１４０熱交換器
４１凹部
４２凸部
６２〜６５，１６１〜１６３，１６７，１６８仕切り板（仕切り部材）
１３６第６ターボファン
１３７第７ターボファン
１３８第８ターボファン

Claims

取り込んだ空気を調和して供給口（２２）から室内へ供給する空気調和装置の室内機（１０）であって、
前記供給口（２２）を有するケーシング（２０）と、
前記ケーシング（２０）の内部に配置される第１遠心ファン（３１）と、
前記ケーシング（２０）の内部において、それぞれ前記第１遠心ファンの周囲に配置され、前記第１遠心ファンを取り囲む第２〜第ｎ遠心ファン（３２〜３５）と、
前記ケーシング（２０）の内部において、ｎ台の前記遠心ファン（３１〜３５）の外側を取り囲む熱交換器（４０）と、
前記ケーシング（２０）の内部において前記熱交換器（４０）の外側に形成され、それぞれの前記遠心ファンから外周側に送り出される空気を前記供給口側に導く外側空気流路（２５）と、
前記ケーシング（２０）の内部において前記第１遠心ファンと前記外側空気流路とを連通させる２つ以上の連通路（Ｓ１〜Ｓ４）が形成されるように、前記第１遠心ファンと前記第２〜第ｎ遠心ファンとの間を仕切る仕切り部材（６２〜６５）と、
を備えた空気調和装置の室内機。
前記第１遠心ファンは、少なくとも４台の第２〜第５遠心ファン（３２〜３５）によって取り囲まれており、
前記連通路が、前記第２遠心ファン（３２）と前記第３遠心ファン（３３）との間、前記第２遠心ファン（３２）と前記第４遠心ファン（３４）との間および前記第３遠心ファン（３３）と前記第５遠心ファン（３５）との間に、それぞれ形成される、
請求項１に記載の空気調和装置の室内機。
前記第１〜第ｎ遠心ファン（３１〜３５）は、ターボファンである、
請求項１又は２に記載の空気調和装置の室内機。