JPS5818597Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は窓、掃出しの個所において介設する工事簡易形
空気調和機に関し、特に機幅の縮減と奥行方向据付の自
由度拡大とをはからせるとともに騒音、異音をもたらさ
ずに高風量の送風を可能とし得る縦長形空気調和機を提
供しようとするものである。

この種の工事簡易形空気調和機において、需要側から要
望される点は、窓部などに介装させる配設形態をとるた
めに前後の奥行方向の寸法が小さく、かつ据付自由度が
大きいこと、扉の開閉度をできる丈大きくするために縦
長形状所謂のスリム形になっていることの２点にある。

か・る要望を満足し得るものとして、室内側は前面吸込
・前面吹出となり、−前室外側は後面吸込・後面吹出と
なって室内・外共に吸込と吹出とを一面的に行わせ得る
形態のものが最適であることは言う迄もなく、か・る構
造とするには、送風機に遠心ファンを用いて吸込方向と
吹出方向とが直交叉関係になって装置内での空気流通を
行わせるのが好ましいとされており、製作側においてこ
の種の構造の空気調和機を開発することが期せずして検
討課題となっている。

しかし、狭幅の機内に遠心ファンを組み込んで吸込と吹
出を一面で処理しようとすれば、奥行方向、幅方向共に
小さい寸法の空間であるが故に、ファン軸に直交する方
向の最大寸法を短くせざるを得なく、従ってファンスク
ロールの拡大率即ち曲面をなす側壁の漸開する程度が小
さく抑えられるし、一方、十分な風量を得んがためには
ロータを抱き込む部分となる側壁の抱き込み角を大きく
しなければならなくなる。

このような制限が加えられる結果、吐出口を機幅一杯に
拡げた場合には第４図イ９口に示すようにスクロール８
′の風速分布は領域イが最大域、領域口が中間域、領域
へが最小域となってムラが生じ、特に領域口が不安定領
域となり期待する風量が得られない上に、吹出風が幅方
向に亙って不均一となる欠点があり、さらに第４図イに
示す如き風速分布を呈することから、サージング現象に
よる異音（パサパサという波打ち音）が発生して騒がし
く、利用者に対して不快感を与える問題があった。

このような不都合をある程度解消することが可能で、し
かも幅方向の寸法を小さくし得る上に適したものとして
、内側形スクロールを備えた遠心ファンが提供されてい
る。

このファンは第５図に示すように、ロータ９′の羽根脚
長さに比してスクロール８′の奥行寸法が大きくて、羽
根基板１２′の裏側即ち内側に、ロータ９′を取り巻く
主流部分に加えて副流部分となる空気流路を備えた形状
をなしており、スパイラル状をなすスクロール８′が小
さいので、流体摩擦に影響を持つ通路は短くなるが、一
方ではスクロールが小さいために流速が大となって流体
損失は減少しなく減速効果も良くないが、寸法が小さく
なるのが最大の利点とされている。

ところが、この遠心ファンにも次のような欠点があって
、高風量の確保ならびに異音の解消に十分な成果が得ら
れない。

即ち、第５図に示すように、スクロールの拡大率が小さ
いために主流部分Ａの静圧が副流部分Ｂの静圧に比し高
いこと、吐出室の舌部に近い位置の後部主流部分の気流
が、副流部分に流れ込む逆流現象を呈すること、この逆
流−と副流部分Ｂの気流とが衝突すること、などの現象
で吐出室内に局部的な渦流が発生することが知られてい
る。

このように従来の遠心ファンを用いてなる空気調和機で
は未解決な問題が今なお存在している点に鑑みて、本考
案は騒音および異音の発生を防止しながらも高風量の循
環送風を可能とし、しかも据付自由度の拡大と機幅寸法
の短小化の所期目的を十分達成し得る如き空気調和機を
案出するに至ったものである。

以下、本考案を添付図面に示す１例を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図および第２図は本考案空気調和機の１例を特に室
内側ユニットの構造について図示した要部構造図であり
、該空気調和機は縦長形ケーシング１の内部を前室２と
後室３とに区切って、両室２．３を室内側と室外側に形
成した一体形構造をなし、窓部や掃出し部において一方
の引き扉を半開きにした状態で室内・外に貫通して設置
する。

前室２は本考案において特徴とされる部分をなすファン
コイルユニットに形成されているが、前室２に臨む前面
には、空気吸込口４と空気吹出口５とを開口する一方、
後室３に臨み室外に位置せしめられる後面には、図示し
ないが室外側空気吸込口と室外側空気吹出口とを開口し
て、ケーシング１の両側面および上下面には前述する各
空気流通口が全く存しないようなケーシング構造となし
ている。

そして前室２内には、蒸発器として機能する熱交換器６
を空気吸込口４の直内方に配設するとともに、吸込口１
０を熱交換器６の背面に臨ませて開口し、かつ吐出口１
１を前記空気吹出口５に連通した上方向に開口した遠心
ファン７を、熱交換器６の直内方に配設して熱交換器６
を遠心ファン７に対し上流側となした誘引方式の空気流
通経路を前室２内に形成している。

しかして遠心ファン７は、シロッコ、ターボ、ラジアル
の詩形式のファン（図示例はラジアルファンである）が
使用されるが、その基本的構造はロータ基板１２と羽根
１３とからなるロータ９を内側形スクール８に収納した
ものであって、軸方向から吸込んだ空気をロータ９の遠
心作用で軸周方向に吹出すようになっている。

この遠心ファン７は、ロータ９を囲繞した内側形スクロ
ール８が舌部１５からロータ９回転方向に順してインボ
リュート曲面状に延び、ロータ９を漸開的に抱き込む部
分を形成する側壁８ａと、この側壁８ａの両端から吐出
口１１に至って夫々延びる案内壁８ｂ、８Ｃとを備えて
いて、舌部１５から延びる案内壁８ｂは、滑らかに拡が
って気流を吐出口１１に円滑に誘導するようになってお
り、また、側壁８ａの舌部１５と反対側の端部から延び
る案内壁８Ｃは略々直状に延びて吐出口１１に至り、ロ
ータ９から遠心作用により圧出された気流を吐出口１１
に円滑に誘導するようになっている。

前記内側形スクロール８は前述したように、ロータ９の
羽根１３の脚長に比してスクロール８の奥行寸法が大き
くて羽根基板１２の裏側即ち内側に、主流部分Ａに加う
るに副流部分Ｂとなる空気流路を備えた形状をなしてい
る。

なお、この副流部分Ｂには渦状壁１７を配設している。

一方、内側形スクロール８が形成する室のうちで、案内
壁８ｂ、８Ｃ１吐出口１１およびロータ９の縁部によっ
て囲繞される室即ち吐出室１４には、鉄車１４をロータ
９の軸方向に前後する２室に区分するための仕切板１６
が設けられているが、この仕切板１６は配設位置に次の
ような特定の条件がある。

即ち、その一つは平板をなす仕分板１６を、ロータ９の
羽根基板１２と略々同一平面に存して配設させることで
゛あり、かくして吐出室１４内において前記主流部分Ａ
と副流部分Ｂとを仕切らせるために機能している。

次には仕切板１６をロータ９の周縁近傍から前記吐出口
１１に至って展延させることであり、これによって仕切
りの目的が十分達成されるものである。

なお、仕切板１６とし、ては、吐出室１４の全横断面に
わたらせるだけでなく一部の横断面にわたらせることも
、その配設範囲に包含されるものであって、仕切板１６
の大きさを種々変えて見た場合のファン風量特性を実測
したところ、第３図に示すような結果が得られた。

但し、実測に当てられたファンは回転数が１２８Ｏｒ、
ｐｏｍであって、仕切板１６の大きさを定める条件と
しては、第１図において舌部１５とロータ９中心とを結
んだ線を基準として、この基準線から仕切板１６のロー
タ９寄り側端縁が案内壁８Ｃと交ったところまで゛の間
にわたって、ロータ９中で゛のファン回転方向の角度θ
によって比較している。

上記実測結果によると、角度θが２９０°程度で仕切板
１６が全熱存しない場合となって風量が約４゜５ ｍ３
／ ｍｉｎと最低になり、吐出室１４の全横断面の過半
を探った状態の場合で５．３ ｍ３／ｍｉｎの最高風量
が得られた。

このように仕切板１６を設けたことで高風量が得られる
のは、前に従来の欠陥を説明したところにおいて吐出室
１４で渦流が発生してこれが風量低下につながる原因で
あると明らかにしたことと対比すると、この仕切板１６
が渦流の発生を防止しているに他ならないものと判断さ
れる。

しかして、図示例のものは、仕切板１６に加うるに、さ
らに仕切板１６を挾む前・後に前整流部材１８と後整流
部材１９とを介設して吐出室１４内での乱流抑制効果を
より一層高め得るようにしている。

前整流部材１８は吐出室１４内の主流部分Ａでの流動空
気を前記両案内壁８ｂ、８Ｃに順流し得る如き２流路に
分流するためのものであって、第４図中こおける不安定
領域へに対応してこの部分を塞ぎ得る形状となしている
。

一方、後整流部材１９は吐出室１４で、舌部１５に近い
位置の副流部分Ｂから回転するロータ９の羽根１３に随
伴しようとする逆流現象を防止するためのものであって
、前記渦状壁１７から曲面状に延びて案内壁８ｂに至る
壁と、主流部分Ａと副流部分Ｂの境界部に亙らせた平板
とで形成することによって目的が達成されるものである
が、この平板は仕切板１６の一部で兼用させるようにし
ても良い。

本考案は斜上の説明によって、構成および機能を明らか
にしたように、前面吸込・前面吹出しのユニットに形成
したから、窓、掃出し等の部分に設置する場合に前・後
の奥行方向の据付自由度が拡大される。

また、前・後に配置した熱交換器６と遠心ファン７とを
共に薄形となすことによって本体を極力前後の厚さが縮
減されたコンパクトな空気調和機を得ることができる。

さらに内側形スクロール８を備えた遠心ファン７が用い
られているので、機幅を狭くしたより縦長形に形成し得
る。

特に本考案は遠心ファン７の吐出室１４に、主流部分と
副流部分とを仕切るための仕切板１６を介設したことに
よって、風速を増大したにもか・わらず渦流等の乱流の
発生が無くなって、流通抵抗を小さくシ、かつ騒音、異
音を抑えながら十分の風量のものが得られ、高効率、低
騒音の送風による能力の大きい空気調和が行えるなどす
ぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案空気調和機の１例の要部を
示す正面図および側面図、第３図は本考案空気調和機に
用いる遠心ファンの風量と仕切板の大きさとの関係を示
す線図、第４図イ１口は従来の空気調和機に係るファン
の吹出風速分布図およびスクロール内気流状態図、第５
図は同じくスクロール内気流状態図である。 １・・・・・・縦長形ケーシング、４・・・・・・空気
吸込口、５・・・・・・空気吹出口、６・・・・・・熱
交換器、７・・・・・・遠心ファン、８・・・・・・内
側形スクロール、９・・・・・・ロータ、１０・・・・
・・吸込口、１１・・・・・・吐出口、１２・・・・・
・羽根基板、１３・・・・・・羽根、１４・・・・・・
吐出室、１５・・・・・・舌部、１６・・・・・・仕切
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気吸込口４および空気吹出口５を前面に有する縦長形
   ケーシング１に、熱交換器６と内側形スクロール８を備
   えた遠心ファン７とを前後配置に収納すると共に、該遠
   心ファン７の吸込口１０を熱交換器６の背面に臨ませて
   開口し、かつ吐出口１１を前記空気吹出口５に連通させ
   るため上方向又は下方向に開口することにより前面吸込
   ・前面吹出のファンコイルユニットを形成すると共に、
   前記遠心ファン７における内側形スクロール８内の吐出
   室１４に、ロータ９の羽根基板１２と略々同一平面に存
   し、該ロータ９の近傍から前記吐出口１１に至り展延す
   る仕切板１６を介設して、前記吐出室１４をロータ９軸
   方向に前後する２室に区分したことを特徴とする空気調
   和機。