JPH1183061A - 空調用送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換の効率を上げ、風量の増加が図られる
空調用送風機を提供する。 【解決手段】 クロスフローファン２に隣接するように
スタビライザ７およびリアケーシング３が配置されてい
る。そのスタビライザ７近傍からリアケーシング３近傍
へかけて前面側熱交換器９ａ、９ｂ、背面側熱交換器９
ｃがそれぞれ配置されている。リアケーシング３には、
熱交換器９ｃとクロスフローファン２との間に位置し、
背面側熱交換器９ｃと実質的に平行に、所定の長さの突
起部３ａが配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調用送風機に関
し、特に、熱交換の効率を上げ、風量の増加が図られる
空調用送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空調設備等において、熱交換器に空気を
送り込んで熱交換を行なうための送風機の１つに、空気
が送風機を横切るように流れる横流送風ファンがある。
そのような横流送風ファンを用いたルームエアコンディ
ショナーの室内ユニットとして、特開平６−１３７５８
０号公報に開示された空気調和機について図を用いて説
明する。

【０００３】図６および図７を参照して、室内ユニット
の筺体１３には、室内の空気を取り入れるための吸込グ
リル１０と、取り入れた空気を熱交換するための熱交換
器９と、熱交換された空気を吹出グリル１１より再び室
内へ送り出すためのクロスフローファン２とが設けられ
ている。クロスフローファン２に隣接するように、スタ
ビライザ７とリアガイド１５とが配置されている。リア
ガイド１５の上方には、突起形状のガイダ１４が配置さ
れている。クロスフローファン２の両端付近において
は、カイダ１４の長さがより長く設定されている。

【０００４】次に動作について説明する。クロスフロー
ファン２の回転により、室内の空気が吸込グリル１０よ
り室内ユニットに取り入れられる。取り入れられた空気
は、熱交換器９を通過する。このとき、空気と熱交換器
９との間で熱交換が行なわれる。熱交換器９を通過した
空気は、クロスフローファン２によって吹出グリル１１
から室内に送り出される。

【０００５】このような一連の空気の流れにおいて、吸
込グリル１０から取り入れた空気のうち、吹出グリル１
１へ送り出されずに吸込グリル１０側へ向かって流れる
空気がある。そのような空気の流れをガイダ１４により
偏向することによって、クロスフローファン２とガイダ
１４との間に渦Ｄ、Ｅを発生させる。この渦Ｄ、Ｅによ
る誘引力によって、熱交換器９を通過した空気がクロス
フローファン２へ導かれる。その結果、クロスフローフ
ァン２内に吸い込まれる空気の量が増加し、送り出され
る風量が増加する。

【０００６】また、クロスフローファン２の両端付近で
は、ガイダ１４の長さがより長く設定されている。この
ため、その部分のガイダ１４とクロスフローファン２と
の間に発生する渦Ｅは、それ以外のガイダ１４とクロス
フローファン２との間に発生する渦Ｄよりも大きい渦と
なる。その結果、筺体１３の壁面付近の境界層で空気が
摩擦を受けても、クロスフローファン２へ吸い込まれる
量は増加し、吹出グリルから送り出される風量が均一に
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空気調和機には以下に示すような問題点があった。ク
ロスフローファン２との間に渦を発生させるために設け
られたガイダ１４の長さは、クロスフローファン２の両
端近傍においてより長く設定されている。ところが、そ
の長さは、クロスフローファン２の同一回転数に対して
風量が最も大きくなるように、最適に設定されていな
い。このため、さらなる風量の増加に対し改善の余地を
残していた。

【０００８】また、熱交換器９が吸込グリル１０の背後
にのみ配置されているため、熱交換の効率が低いといっ
た問題があった。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、熱交換の効率を上げるとともに、風量
の増加が図れる空調用送風機を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面にお
ける空調用送風機は、横流送風部と、第１安定板部と、
第２安定板部と、熱交換部とを備えている。横流送風部
は、回転軸の周方向に複数配設された送風羽根を含み、
所定の直径を有している。第１安定板部は、横流送風部
に隣接し、横流送風部の回転軸と実質的に平行に配置さ
れている。第２安定板部は、横流送風部を挟んで、第１
安定板部とは反対側の位置に、横流送風部に隣接すると
ともに、回転軸と実質的に平行に配置されている。熱交
換部は、第１安定板部の近傍から第２安定板部の近傍に
わたり、横流送風部を周方向から取囲むようにして配置
されている。第２安定板部は、突起部を含んでいる。そ
の突起部は、第２安定板部近傍の熱交換部と横流送風部
との間に配置され、突起部と横流送風部との間の領域に
渦を発生させるように所定の長さを有するとともに、そ
の熱交換部と実質的に平行に配置されている。

【００１１】この構成によれば、突起部と横流送風部と
の間に空気の渦が形成される。この渦が形成された領域
は周囲よりも圧力が低くなる。このため、その領域へ向
かって空気の流れが生じ、横流送風部によって送り出さ
れる風量が増加する。しかも、そのような空気は第２安
定板部近傍の熱交換部を通過し、その熱交換部と突起部
との間を流れる。これにより、空気は第２安定板部近傍
の熱交換部によっても熱交換が行なわれる。その結果、
空調送風機に取り入れられた空気が効率よく熱交換され
る。さらに、突起部と熱交換部とが実質的に平行なた
め、この間を流れる空気の速度が安定する。その結果、
一連の空気の流れが安定する。

【００１２】好ましくは、突起部の所定の長さは、横流
送風部の所定の直径の０．３〜０．６倍である。

【００１３】この場合には、空調用送風機から送り出さ
れる風量が、横流送風部の同じ回転数に対し、従来のも
のと比較して約１０％増大する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る空調用
送風機について図を用いて説明する。図１および図２を
参照して、室内ユニット１の筺体１３には、室内の空気
を取り入れるための吸込グリル１０と、取り入れた空気
を熱交換するための熱交換部としての前面側熱交換器９
ａ、９ｂ、背面側熱交換器９ｃと、熱交換された空気を
吹出グリル１１より再び室内へ送り出すための直径Ｄを
有する横流送風部としてのクロスフローファン２が設け
られている。クロスフローファン２の回転軸４には、円
形の端板２ａと複数の仕切り板２ｂとが固定配置されて
いる。その仕切り板２ｂと仕切り板２ｂとの間、およ
び、仕切り板２ｂと端板２ａとの間には、周方向に複数
の送風羽根２ｃが配設されている。

【００１５】クロスフローファン２に隣接するように、
第１安定板部としてのスタビライザ７と第２安定板部と
してのリアケーシング３とがクロスフローファン２の回
転軸４に平行になるように配置されている。前面側熱交
換器９ａ、９ｂおよび背面側熱交換器９ｃは、スタビラ
イザ７の近傍からリアケーシング３の近傍へかけてクロ
スフローファン２を周方向から取囲むように配置されて
いる。前面側熱交換器９ｂの前面には、フィルタ１２が
設けられている。

【００１６】リアケーシング３には、突起部３ａが設け
られている。突起部３ａは、図３に示すように、リアケ
ーシング３の端部Ａに設けられており、背面側熱交換器
９ｃとクロスフローファン２との間に位置し、背面側熱
交換器９ｃと実質的に平行になるように配置されてい
る。この場合、背面側熱交換器９ｃおよび突起部３ａ
は、鉛直方向に対して、それぞれ４０°傾けた状態で配
置されている。突起部３ａの長さＬは、後述するように
所定の長さを有している。

【００１７】次に動作について説明する。図４を参照し
て、クロスフローファン２の回転によって、室内の空気
が吸込グリル１０より室内ユニット内に取り入れられ
る。取り入れられた空気は、前面側熱交換器９ａ、９
ｂ、背面側熱交換器９ｃを通過する。このとき、空気と
各熱交換器９ａ、９ｂ、９ｃとの間で熱交換が行なわれ
る。各熱交換器９ａ、９ｂ、９ｃを通過した空気は、ク
ロスフローファン２によって吹出グリル１１から室内に
送り出される。

【００１８】このとき、クロスフローファン２において
は、偏心渦Ｔ２が形成される。この偏心渦Ｔ２の大きさ
や中心位置が時間的に変動すると、空気の一連の流れが
乱れ、不安定になる。スタビライザ７、リアケーシング
３および突起部３ａは、このような乱れを抑制し、一連
の空気の流れを安定させる役目を果たしている。突起部
３ａとクロスフローファン２との間の領域にも渦Ｔ２が
形成される。渦Ｔ２によって、その領域は周囲よりも圧
力が低くなる。これにより、前面側熱交換器９ａ、９ｂ
を通過する空気の流れＦ１に加えて、背面側熱交換器９
ｃを通過する空気の流れＦ２が増大する。その結果、吹
出グリルより室内に送り出される風量が増大する。しか
も、送り出される空気は、前面側熱交換器９ａ、９ｂに
加えて、背面側熱交換器９ｃによっても十分に熱交換が
なされている。

【００１９】ところで、送り出される風量は、突起部３
ａの長さＬに依存する。そこで、風量の突起部の長さの
依存性をシミュレーションによって評価した。シミュレ
ーションとして、有限体積法を用い、クロスフローファ
ン２の回転軸４に垂直な一平面について評価した。

【００２０】図５は、そのグラフである。図５を参照し
て、縦軸は風量を示し、従来の送風機の場合を１００と
した。横軸は、突起部の長さＬとクロスフローファンの
直径Ｄとの比を示している。その比の値が０．３〜０．
６の場合に、風量が１１０を超えた。これにより、クロ
スフローファンの同一の回転数に対して、風量を約１０
％増大できることがわかった。

【００２１】さらに、この手法を用いれば、空気と筐体
との摩擦係数等を含む適当な境界条件を入力することに
よって、クロスフローファンの両端付近における突起部
の長さも最適の長さに設定することができる。

【００２２】また、背面側熱交換器９ｃと突起部３ａと
は実質的に平行に配置されているため、その間の空気が
流れる領域の断面積は、突起部３ａの長さＬにわたって
実質的に一定である。このため、突起部３ａの先端近傍
と背面側熱交換器９ｃとの間から流れ出る空気の風速が
ほぼ一定となり、一連の空気の流れも安定する。

【００２３】もし突起部３ａが背面側熱交換器９ｃに徐
々に接近するような配置であれば、突起部３ａの先端部
近傍と背面側熱交換器９ｃとの間の断面積がより小さく
なる。このような場合には、突起部３ａの先端近傍と背
面側熱交換器９ｃとの間から流れ出る空気の風速が強ま
り、吸込グリル１０側に逆流することがある。反対に、
突起部３ａが背面側熱交換器９ｃから徐々に離れるよう
な配置であれば、突起部３ａとクロスフローファン２と
の間の空間は狭まる。このような場合には、渦Ｔ２とク
ロスフローファン２の送風羽根との間で干渉騒音が発生
することがある。

【００２４】以上説明したように、クロスフローファン
を用いたルームエアコンディショナーの室内ユニットに
おいては、リアケーシングに設置される突起部の長さの
最適化が図られ、従来のものに対して約１０％の風量の
向上が図られるとともに、安定して室内に送り出すこと
ができる。また、室内に送り出される空気は、前面側熱
交換器９ａ、９ｂおよび背面側熱交換器９ｃによって効
率よく熱交換されている。

【００２５】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記で説明した範囲でな
く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。

【００２６】

【発明の効果】本発明の１つの局面における空調用送風
機によれば、突起部と横流送風部との間に空気の渦が形
成される。この渦が形成された領域は周囲よりも圧力が
低くなる。このため、その領域へ向かって空気の流れが
生じ、横流送風部によって送り出される風量が増加す
る。しかも、そのような空気は第２安定板部近傍の熱交
換部を通過し、その熱交換部と突起部との間を流れる。
これにより、空気は第２安定板部近傍の熱交換部によっ
ても熱交換が行なわれる。その結果、空調送風機に取り
入れられた空気が効率よく熱交換される。さらに、突起
部と熱交換部とが実質的に平行なため、この間を流れる
空気の速度が安定する。これにより、一連の空気の流れ
が安定する。

【００２７】好ましくは、突起部の所定の長さは、横流
送風部の所定の直径の０．３〜０．６倍である。

【００２８】この場合には、空調用送風機から送り出さ
れる風量が、横流送風部の同じ回転数に対し、従来のも
のと比較して約１０％増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る空調用送風機を用い
たルームエアコンディショナーの室内ユニットの分解斜
視図である。

【図２】図１に示す室内ユニットの一断面図である。

【図３】図２に示す突起部近傍の部分拡大図である。

【図４】室内ユニット内の空気の流れを示す図である。

【図５】風量の突起部の長さの依存性のシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。

【図６】従来のルームエアコンディショナーの室内ユニ
ットの分解斜視図である。

【図７】図６に示す室内ユニットの一断面図である。

【符号の説明】

１ 室内ユニット ２ クロスフローファン ３ リアケーシング ３ａ 突起部 ７ スタビライザ ９ａ、９ｂ 前面側熱交換器 ９ｃ 背面側熱交換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の周方向に複数配設された送風羽
   根を含み、所定の直径を有する横流送風部と、 前記横流送風部に隣接し、前記横流送風部の前記回転軸
   と実質的に平行に配置された第１安定板部と、 前記横流送風部を挟んで、前記第１安定板部とは反対側
   の位置に、前記横流送風部に隣接するとともに、前記回
   転軸と実質的に平行に配置された第２安定板部と、 前記第１安定板部の近傍から前記第２安定板部の近傍に
   わたり、前記横流送風部を周方向から取囲むようにして
   配置された熱交換部とを備え、 前記第２安定板部は、突起部を含み、 前記突起部は、前記第２安定板部近傍の熱交換部と前記
   横流送風部との間に配置され、前記突起部と前記横流送
   風部との間の領域に渦を発生させるように所定の長さを
   有するとともに、当該熱交換部と実質的に平行に配置さ
   れている、空調用送風機。
2. 【請求項２】 前記突起部の所定の前記長さは、前記横
   流送風部の所定の前記直径の０．３〜０．６倍である、
   請求項１記載の空調用送風機。