JP4553812B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内機として使用される空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機に、熱交換器からのドレンを受け止めるドレンパンの下流側側壁の内壁の上端部より低い位置に、熱交換器側に突出し上面が熱交換器に向って傾斜面に形成された突条により構成した空気誘導手段を設けたものがある。
そして、このような空気誘導手段を設けることにより、ドレンパンの下流側側壁を乗り越える空気流れを低減し、ドレンパンの側壁に対向した熱交換器の下方を通過した空気が、吹出口の両端部方向に誘導されて吹出口端部側の風速を大きくし、吹出口での風速の偏りを小さくして送風音を低減するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、熱交換器の下部に設けられるドレンパンと一体に形成されて横流ファン側に突出するノーズ面に、長手方向に沿って複数の凹部を設け、この凹部にほぼ円錐形状又は半球形状の突起を設けたものがある。
そして、このノーズ面に設けた複数の凹部及び突起により、ノーズ面に発生する渦流を砕いて小さい渦流に分散させ、騒音の低減をはかるようにしている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２１３７６２号公報（第３−５頁、図３−４） 特開平８−２４７４８２号公報（第２−３頁、図２−４）

特許文献１の発明によれば、空気誘導手段を設けたことにより、送風音の低減をはかることができるものの、ドレンパンの内側側壁に覆れる熱交換器の下方部分への空気の流れが抑制されるため、熱交換器の性能を十分に引き出すことができないばかりでなく、空気誘導手段が横方向への突起であるため、型によるドレンパンの一体成形が困難である。

また、特許文献２の発明においては、横流ファンとドレンパンのノーズ面との隙間寸法が、横流ファンの空力特性に大きく影響を及ぼすことから、この部分に複数の凹部を設けることは、横流ファンの空力特性の低下を招くことになり、好ましくない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、熱交換器の下部に設けたドレンパンの下流側の側壁の上端面に剥離抑制手段を設けることにより、この側壁を乗り越えて流れる空気の吹出口における圧力損失を抑えて、騒音の低減をはかるようにした空気調和機を提供することを目的としたものである。

本発明に係る空気調和機は、室内送風機、該室内送風機を囲むように配設されたほぼ環状の熱交換器、該熱交換器の下部が載置されて結露水を捕集するドレンパンを備えた室内機本体と、空気の吸込口及び前記熱交換器を通過した空気を室内に吹出す吹出口を備え、前記室内機本体に結合された化粧パネルとからなり、前記ドレンパンの空気の流れに対して下流側に位置する側壁の上端面の長手方向に、前記熱交換器側の壁面に沿って突起部からなる剥離抑制手段を設け、前記突起部の空気の流れ方向の幅ａを、ａ＝９００×ν／ｕ（但し、ν：流体の動粘度、ｕ：流体の流速）に設定したものである。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器が載置されるドレンパンの空気の流れに対して下流側に位置する側壁の上端面に剥離抑制手段を設けたので、ドレンパンの側壁から吹出口における大規模な剥離が抑制され、剥離領域が縮小することにより実質的な吹出口風路を広く確保することができ、これにより圧力損失が低下して騒音を低減することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る空気調和機の縦断面図、図２は図１の要部を模式的に示した説明図、図３は天井に設置した空気調和機の下面図である。なお、図１は図３のＸ−Ｘ断面に対応するものである。

図において、空気調和機の室内機本体１は、内部の中央部付近に、ファンモータ３及びこのファンモータ３で回転駆動されるターボファン４からなる室内送風機２が設置されている。そして、この室内送風機２を囲むように、ほぼ環状の熱交換器５が配設されており、その下部には熱交換器５が載置される断面ほぼ凹字状のドレンパン６が配置されている。このドレンパン６は、熱交換器６の表面に生成される結露水（ドレン水）を捕集し、排水用のドレンポンプ（図示せず）により室内機本体１の外部に排水するようになっている。

９はドレンパン６の空気の流れ方向（矢印で示す）に対して下流側に位置する側壁７（熱交換器５の外周側の側壁）の上端面の長手方向（周方向）に、内壁面８に沿って連続して設けた剥離抑制手段を構成する断面ほぼ半円状の突起部である。この突起部９はドレンパン６と一体に形成される。

室内機本体１の下部（ドレンパン６側）には、中央部において下方に開口する吸込グリルからなる吸込口１１と、この吸込口１１の周辺の四辺に設けられ、風路１２に連通する吹出口１３とを備えた化粧パネル１０が一体に結合され、固定ボルトにより据付金具（共に図示せず）を介して天壁等に固定される。なお、１４は吹出口１３に設けられた風向調整用のベーンである。

上記のように構成した空気調和機においては、ファンモータ３で駆動された室内送風機２のターボファン４の回転により、室内の空気が化粧パネル１０の吸込口１１からフィルタやベルマスク（図示せず）を通過して室内機本体１内に流入し、ターボファン４を介して熱交換器５に流れ込み、熱交換器５で熱交換された空気がドレンパン６の側壁７を越えて風路１２に達し、風向調整用のベーン１４により吹出方向が調整され、吹出口１３から室内へ吹出して循環する。

この場合、本発明においては、ドレンパン６の空気の流れ方向に対して下流側の側壁７の上端面に、剥離抑制手段である突起部９を設けたので、図４に示すように、熱交換器５から流出した空気は、突起部９の下流側において小規模の渦が発生し、これにより、ドレンパン６の側壁７を越えて風路１２に流入する際の空気の大きい剥離領域Ａの発生を抑制するようにしたものである。

このように、本発明においては、剥離領域Ａが縮小することにより風路面積が実質的に拡大され、熱交換器５を通過した空気が風路１２でほとんど縮流することがなく、吹出口１３から吹出すことができるので、吹出口１３における圧力損失が低下し、騒音を低減することができる。
また、剥離抑制手段である突起部９を、ドレンパン６の側壁７の上端面に一体に形成したので、型によるドレンパン６の一体成形が容易であるあるばかりでなく、別部品を用意したり取付作業も不要なので、組立て性及び寸法精度を向上することができる。

図５は本発明に係る空気調和機の他の例の要部を模試的に示した説明図である。なお、図２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本例は、ドレンパン６の側壁７の上端面の長手方向に、内壁面８に沿って、ほぼ半球状の複数の突起部９ａを所定の間隔で設け、これにより剥離抑制手段を構成したものである。なお、ほぼ半球状の複数の突起部９ａを、側壁７の上端面の長手方向に、内壁面８に沿って近接又は連続して設け、ほぼ波形形状の剥離抑制手段を構成してもよい。

本例によれば、図１，図２の例と同様の効果が得られるが、さらに、突起部９ａの下流側に発生する渦どうしが干渉して剥離領域Ａの発生を抑制し、より騒音を低減することができる。

次に、図６により本発明に係る剥離抑制手段である突起部９，９ａ（以下、単に９と記す）の寸法関係について説明する。
図中ａは突起部９の空気の流れ方向の幅を示し、ｂはドレンパン６の側壁７の上端面の空気の流れ方向の幅を示す。また、ｃは突起部９の側壁７の上端面からの突出量を示す。

流体の剥離抑制の理論によれば、ａ＝９００×ν／ｕ（但し、ν：流体の動粘度、ｕ：流体の流速）のときに効果が発揮されるので、空気調和機においては、ａは１〜２ｍｍが適当である。
ｂは吹出口１３の面積を確保できる範囲で、ドレンパン６の強度によって決まるが、本発明に係る空気調和機においては、２ａ≦ｂ≦５ａとなる。ｃは突起部９の形状がほぼ半円状又は半球状なのでａ／２となる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機の縦断面図である。 図１の要部を模試的に示した説明図である。 図１の空気調和機を天井に据付けた状態を示す下面図である。 本発明の要部の作用説明図である。 本発明に係る空気調和機の要部の他の例を示す説明図である。 本発明の要部の寸法関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 室内機本体、２ 室内送風機、５ 熱交換器、６ ドレンパン、７ 側壁、９，９ａ 剥離抑制手段である突起部、１０ 化粧パネル、１１ 吸込口、１３ 吹出口。

Claims (5)

1. 室内送風機、該室内送風機を囲むように配設されたほぼ環状の熱交換器、該熱交換器の下部が載置されて結露水を捕集するドレンパンを備えた室内機本体と、空気の吸込口及び前記熱交換器を通過した空気を室内に吹出す吹出口を備え、前記室内機本体に結合された化粧パネルとからなり、
   前記ドレンパンの空気の流れに対して下流側に位置する側壁の上端面の長手方向に、前記熱交換器側の壁面に沿って突起部からなる剥離抑制手段を設け、
   前記突起部の空気の流れ方向の幅ａを、ａ＝９００×ν／ｕ（但し、ν：流体の動粘度、ｕ：流体の流速）に設定したことを特徴とする空気調和機。
2. 前記剥離抑制手段は、前記ドレンパンの側壁の上端面の長手方向に設けた断面ほぼ半円状の突起部であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記剥離抑制手段は、前記ドレンパンの側壁の上端面の長手方向に所定の間隔で設けたほぼ半球状の突起部であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
4. 前記剥離抑制手段は、前記ドレンパンの側壁の上端面の長手方向にほぼ半球状の突起部を近接又は連続して設けてほぼ波形上に形成したものであることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
5. 前記剥離抑制手段を、前記ドレンパンと一体に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。

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