空調機的室內機及用於該室內機的換熱器的製作方法

2023-09-23 19:48:50

專利名稱：空調機的室內機及用於該室內機的換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過與室外的空氣之間進行換熱而對室內的空氣進行調節的空調機，尤其涉及換熱效率高的空調機的室內機及用於該室內機的換熱器的構造。
背景技術：
空調機將室內空氣藉助於換熱器進行加熱、冷卻、除溼等並向室內吹出，從而對室 內的空氣進行調節。為此，一般在換熱器的吸入側，安裝有用於去除空氣中的塵埃的過濾 器，由此能夠防止塵埃附著在換熱器上而使其換熱性能下降，並且能將室內的空氣保持清 潔，從而使居住者愉快地生活。但是，近年來，尤其是因生態學運動的高漲，為了實現伴隨著發電而排出的二氧化 碳(CO2)的削減，要求耗電少的空調機，因此，要求進一步提高空調機的室內機中的換熱器 的換熱效率(相同體積的換熱器的換熱能力的比)。於是，例如根據專利文獻1(日本特開 平6-307665號公報)，已知如下換熱器，為了在換熱器中確保足夠的換熱面積，將預先一體 構成的換熱器任意彎曲而形成為大致「 Λ 」形狀，由此提高換熱效率。另外，根據專利文獻2 (日本特許第3261932號公報)，已知有如下換熱器，在預先 一體構成的換熱器上設置「V」字形的切口並彎曲，由此形成為其上部剖面為大致「 A 」形狀 並容納在空調機的機箱內。而且，近年來，考慮到空調機的維修並為了維持其舒適性，出現了自動地去除附著 在安裝於室內機的換熱器的周圍的過濾器上的塵埃的所謂內裝有清掃機器人的空調機的 室內機，該室內機已通過專利文獻3(日本特開2008-57865號公報)為人們所知。然而，在上述現有技術中，存在如下問題。即，在上述專利文獻1記載的空調機用 室內機的換熱器中，尤其是，在其「 Λ 」形狀的前端的接合部，與其他部分相比空氣流通阻力 減小而集中氣流，從而降低換熱器整體的換熱效率。而且，對此，也考慮到在該接合部附著 帶進行封閉而消除氣流的集中，然而，這導致了換熱器整體的換熱能力下降。另外，在上述專利文獻2記載的空調機用室內機的換熱器中，在其「 Λ 」形狀的前 端的接合部也設置「V」字形的且並進行彎曲以防止空氣流通阻力減小，然而，在實際的製造 工序中，當彎曲這種「V」字形的切口時，在其間仍然產生間隙，因此，依舊存在換熱器整體 的換熱效率下降的危險。而且，在該專利文獻2記載的換熱器中，為了消除這種問題，將在 內部容納換熱器的空調機用室內機的機箱的一部分、例如其格柵體作為氣流的障礙物來利 用，由此實現該換熱器的「 Λ 」部的空氣流通阻力的均勻化。而且，在上述專利文獻3記載的空調機用室內機的換熱器中，採用了與上述專利 文獻2記載的換熱器同樣的換熱器，在彎曲「V」字形的切口時在其間仍然產生間隙，由此存 在換熱器整體的換熱效率下降的危險。

發明內容
於是，本發明鑑於上述現有技術中的問題，其目的是提供一種改善配置成包圍外形圓筒形狀的鼓風機的周圍的換熱器的換熱效率，以此提高換熱器的換熱效率，從而耗電少的空調機用的室內機，並且提供為此改進的換熱器的構造。而且，尤其提供一種適合於內 裝有清掃機器人的空調機的室內機的空調機的室內機及其換熱器。為了達到上述目的，根據本發明，首先提供如下空調機的室內機，將來自室外機的 製冷劑與室內空氣進行換熱而對該室內空氣進行調節，具備機箱，具有橫寬的大致箱形狀 的外形形狀，並且在上面部和正面部的至少任意一方形成用於吸入室內空氣的開口部，並 在其下面部形成用於吹出已換熱的室內空氣的吹出口 ；過濾器，安裝在上述機箱的上述上 面部和上述正面部的至少任意一方；鼓風機，可旋轉地安裝在上述機箱的內部，並且外形為 大致筒狀；以及換熱器，配置在上述鼓風機與上述過濾器之間，而且由多個換熱板和貫通該 多個換熱板設置並在其內部流通來自上述室外機的製冷劑的換熱管構成，上述換熱器的換 熱板在上部組合前面側換熱板和後面側換熱板而構成為大致「 Λ 」狀，而且，安裝在上述機 箱的上述上面部的上述開口部上的上述過濾器配置成覆蓋構成為該大致「 Λ 」狀的前面側 及後面側換熱板的上部，而且，由上述前面側及上述後面側換熱板和上述換熱管構成的換 熱器構成為使其空氣通風阻力至少從上述前面側換熱板直到構成為上述大致「 Λ 」狀的換 熱板上部的組合區域大致均勻。另外，在本發明中，在上述記載的空調機的室內機中，最好上述換熱板形成為，在 構成為上述大致「 A 」狀的換熱板的上部，其向鼓風機方向的寬度至少與上述前面側換熱板 的寬度大致相同，且上述換熱板的上部中的上述換熱管的配置數也與上述前面側換熱板相 同，或者，安裝在上述機箱的上述上面部和上述正面部的至少一方的過濾器最好其外表面 形成為大致平坦，而且在該過濾器的外側設置用於在其表面上移動的同時去除附著物的機 構。而且，根據本發明，還是為了達到上述目的，提供如下換熱器，用於通過將來自室 外機的製冷劑與室內空氣進行換熱而對該室內空氣進行調節的空調機的室內機，包括配 置在室內機的前面側的前面側換熱板；在上部與上述前面側換熱板組合，以此構成大致 「 A 」狀的換熱器的後面側換熱板；以及貫通上述前面側換熱板和上述後面側換熱板設置， 並且在其內部流通來自上述室外機的製冷劑的換熱管，上述換熱板形成為，在構成為上述 大致「 A 」狀的換熱板上部的組合區域，在空氣的流通方向上的寬度至少與上述前面側換熱 板的寬度大致相同，且該大致「 A 」狀的換熱板的上部中的上述換熱管的配置數也與上述前 面側換熱板相同。另外，在上述記載的換熱器中，在上述前面側換熱板和上述後面側換熱板的組合 面上，在一方形成突出部，在另一方形成與該突出部對應的切口部。本發明具有以下效果。根據上述本發明的空調機的室內機及用於該室內機的換熱器，改善配置成包圍鼓 風機的周圍的換熱器的換熱效率，以此提高換熱器的換熱效率，從而可以提供耗電少的空 調機用的室內機，並且提供為此進行了改進的換熱器的構造，而且，尤其提供適合於內裝有 清掃機器人的空調機的室內機的空調機的室內機和其換熱器。


圖1是表示本發明一個實施例的空調機的整體結構的整體立體圖。
圖2是表示本發明一個實施例的空調機的室內機的內部構造的縱剖視圖。圖3是詳細表示本發明一個實施例的空調機的室內機上的換熱器的上部接合構 造的圖。圖4是表示本發明另一個實施例的空調機的換熱器的構造的圖。圖5是表示本發明一個實施例的清掃裝置的結構的圖。圖6是詳細表示本發明一個實施例的內裝有清掃機器人的空調機上的換熱器的 上部接合構造的展開立體圖。圖中1-空調機，2-室內機，6-室外機，21-機箱，27-吸入口，29-吹出口，33-換熱器， 230-上面側空氣吸入部，230』 -前面側空氣吸入部，231-上面過濾器，231，-正面過濾器， 267、267，-清掃用毛刷，271、271，-去除刷，281-集塵容器，311-鼓風機，331-前面側換熱 板，332-後面側換熱板，333-切割立起部，334-換熱管，335-突出部，336-切口部，400-清
掃裝置。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。首先，使用圖1及圖2，對空調機的整體結構進行說明。從這些圖可知，空調機1由 配置在進行空調的室內的室內機2和配置在屋外的室外機6構成，這兩者之間利用在內部 流通製冷劑的連接配管8 (還包括電氣配線)連接，由此，通過利用製冷劑交換室內和室外 的熱而進行空氣調節。室內機2 —般具備將樹脂成型加工成橫寬的大致箱狀的外形形狀的機箱21，而 且，從圖2中可知，在其內部中央放置換熱器33，在該換熱器33的下方，配置有由寬度與該 換熱器33大致相等的長度的貫流風扇構成的鼓風機311。並且，在機箱21的內部的背面 (後面)側安裝接露盤35等，並用構成該機箱21的裝飾框23(參照圖1)覆蓋，而且，在該 裝飾框23的前面安裝有前面面板25。另外，在該裝飾框23的上方，設有吸入室內空氣的吸 入口 27，而且，在其下方設有吹出通過換熱調節了溫度和溼度的空氣的吹出口 29。並且，使 從鼓風機311吹出的氣流流向具有還是與鼓風機311的長度大致相等的寬度的吹出口 29， 並用配置在該吹出口 29中途的未圖示的左右風向板偏轉氣流的左右方向，而且，用配置在 吹出口 29上的可轉動的上下風向板291偏轉氣流的上下方向，並向室內吹出。上述換熱器33由例如將薄的鋁製的板重疊多張而安裝的風扇(換熱板)和插入 到開設在這些風扇上的銅製的製冷劑管(換熱管)構成。而且，在風扇與風扇之間形成微 小的間隙，通過在其間流通室內的氣流，從而在從上述室外機6流過製冷劑管(換熱管)的 內部的製冷劑與空氣之間進行換熱。另外，在通過該換熱器33的氣流的下遊，設有上述鼓 風用的鼓風(貫流)機311。即，通過使該鼓風機311旋轉，室內空氣從設置於室內機2的 吸入口 27通過換熱器33、鼓風機311，從吹出口 29吹出。另外，在機箱21，除了安裝上述鼓風機311之外，還安裝上面過濾器231、正面過濾 器231』。而且，它們的基本內部構造通過安裝裝飾框23而內裝在室內機2內。另外，在上 述前面面板25的下部，配置有顯示空調機1的運轉狀況的顯示部397、和接收來自與該空 調機1分體設置並用於控制其運轉的遙控器5的紅外線的操作信號的受光部396。而且，在上述裝飾框23上，以設在下部的轉動軸為支點並通過驅動馬達可轉動地安裝有可動面 板251，並構成為在空調機1運轉時，打開前面側空氣吸入部230』。由此，在運轉時室內空 氣不僅從上述上方的吸入口 27吸引，而且從前面側空氣吸入部230』也吸引。而且，在空調 機1停止時，前面側空氣吸入部230』關閉。接著，在以上說明其整體結構的空調機1中，參照圖3對構成其室內機2的換熱器 33的詳細結構進行說明。而且，該圖3是取出上述圖2所示的換熱器33並且尤其表示其上 部的詳細結構的側面剖視圖。該換熱器33如上所述，由多張薄的鋁板構成的風扇(換熱板)和插入到開設在這 些風扇上的孔中的銅製的製冷劑管(換熱管)334構成。而且，尤其在本發明中，將沿著上 述鼓風(貫流)機311的外周(即，儘量與流向鼓風機311的氣流正交地)彎曲形成的前 面側換熱板331和大致直線狀形成的後面側換熱板332分別個別製造，然後，將這些前面側 換熱板331和後面側換熱板332在其上部的接合面「C」抵接並組裝，由此製造成大致「 Λ，， 的外形形狀。而且，在該圖中，標記333分別表示在構成前面側換熱板331的風扇和構成後 面側換熱板332的風扇上，為了進一步提高其換熱效率，例如通過衝壓加工，形成為所謂架 橋狀的切割立起部。另外，從圖3中可知，根據上述的外形形成為大致「 A 」狀的換熱板，即接合成「 A，， 狀的前面側換熱板331和後面側換熱板332，對於圖中用箭頭表示的氣流，可以使「 Λ 」狀 的換熱器33的上部的寬度(即，空氣在風扇之間流動的距離)接近前面側換熱板331的寬 度，進而接近(大致均勻)後面側換熱板332(特別是其上部)，而且，可以使製冷劑管(換 熱管)334在氣流的流道上的配置狀態(排列數)也接近前面側換熱板331，進而接近(大 致均勻)後面側換熱板332 (特別是其上部)(在本例中，從圖的上方觀察的場合，與前面側 換熱板331和後面側換熱板332同樣，換熱管334的配置數為3)。這樣，根據將上述前面側換熱板331和後面側換熱板332接合成「 Λ 」狀的換熱器 33的結構，貫穿其整體，不依賴於其位置，就能使流過該換熱器33的空氣的通風阻力變得 均勻(但是，從圖2中也可知，在後面側換熱板332中，由於接露盤35等的存在，換熱管334 的配置數為2)，由此能進一步提高換熱器33的換熱效率，從而能實現耗電少的空調機1。另外，在上述實施例中，說明了前面側換熱板331和後面側換熱板332在作為平面 狀(即，在圖3的剖面中為直線)的接合面「C」互相抵接並接合的情況。然而，在這種結 構中，在實際的製造工序中接合的場合，在其間產生微小的間隙，局部產生通風阻力小的部 分。於是，需要防止形成該空氣流道，要求製造設備具有高的精度，還考慮到其製造價格上 升的可能。於是，對於解決該問題的變形例，以下參照圖4進行說明。與上述圖3同樣，該圖4也是取出上述圖2所示的換熱器33並且尤其詳細表示其 上部的側面剖視圖，從該圖中也可知，在該變形例中，在前面側換熱板331和後面側換熱板 332的組合面「C」，在一側形成突出部，在另一側形成與該突出部對應的切口部。而且，在該 例子中，在前面側換熱板331側設有突出部335，在後面側換熱板332側設有切口部336。根據該變形例的結構，即使在前面側換熱板331和後面側換熱板332的組合面「C」 產生微小的間隙，也可以利用與組合面「C」高度不同的該突出部335和切口部336，斷開空 氣流道。因此，不會出現上述的在局部產生通風阻力小的部分的情況，即，即使將前面側換 熱板331和後面側換熱板332以簡單的工序組裝成外形大致「 Λ 」狀，不依賴於其位置，就能可靠地得到貫穿其整體使空氣的通風阻力變得大致均勻的換熱器33。S卩，根據上述本發明的實施例，進而根據成為其變形例的具備換熱器33的空調機 1的室內機2，通過提高換熱器33的換熱效率，能夠提供耗電少的空調機用的室內機，並且 可提供為此進行了改進的換熱器的構造。而且，具備上述詳細敘述的換熱器33的空調機1的室內機2尤其適合於內裝有所 謂清掃機器人的空調機1的室內機2，以下，參照圖5及圖6進行其說明。首先，圖5(a)是表示室內機2的清掃裝置(所謂清掃機器人)400的立體圖，圖 5(b)是表示該清掃裝置400的作為用於實現清掃功能的主要的結構要素的集塵容器和清 掃用毛刷的立體圖。而且，圖6是表示換熱器33的上部、尤其是上面側空氣吸入部230近 旁的狀態的展開立體圖，但是，在該圖中，僅表示了上面側空氣吸入部230。如圖5(a)所示，在室內機2的換熱器33的上遊側，形成有上面側空氣吸入部230 及前面側空氣吸入部230』。更具體地說，在換熱器33的上遊，大致水平地形成上面側空氣 吸入部230，而且，大致垂直地形成前面側空氣吸入部230』，而且，在這些吸入部，分別安裝 平面狀的上面過濾器231、正面過濾器231』，構成彼此正交的兩面。於是，上述清掃裝置400使沿著這些正交的兩面仍以正交的方式設置的清掃用毛 刷267、267』，沿著剖面大致「L」字形的引導框234向水平方向利用移動用馬達242在推進 軸243上移動，從而清掃掉附著在上面過濾器231、正面過濾器231』的表面上的塵埃，然後， 使這些清掃用毛刷267、267』移動至配置於引導框234的側方(圖的左端)的集塵容器281。 另外，圖中的標記262、262，是上述清掃用毛刷267、267，的支撐框，而且，標記235、235，是 上述引導框234在其上面側後部和前面側下部分別具備的引導用導軌。另一方面，在上述集塵容器281上，與其開口面281a、281a』連通地固定具備去除 刷271、271，的刷架。即，附著在上面過濾器231、正面過濾器231，的表面上的塵埃被清掃 用毛刷267、267』清掃掉，然後，集中在集塵容器281內(參照圖5(b))。另外，對於其他的 詳細結構，已記載在上述專利文獻3(日本特開2008-57865號公報)中，請參照該公報。另外，在具備上述清掃裝置400的室內機2的內部，在換熱器33的上部，尤其是 形成為大致「 Λ，，狀的部分的上遊側，形成有上面側空氣吸入部230及前面側空氣吸入部 230』，如圖6所示，在這些吸入部230、230』上分別卡定格子狀的框232、引導框234，並且還 在其上面，分別安裝有上面過濾器231、正面過濾器231』。而且，在這些上面過濾器231、正 面過濾器231』之中，尤其是安裝在機箱21的上面部的開口部(上面側空氣吸入部230)上 的上面過濾器231配置成廣泛覆蓋上述構成為「 Λ 」狀的換熱器33的上部，更具體地說，廣 泛覆蓋其前面側換熱板331及後面側換熱板332的上部。這樣，在具備上述清掃機器人(清掃裝置400)的室內機2中，設在機箱21的上面 部的開口部上的上面過濾器231配置成廣泛覆蓋「 Λ 」狀的換熱器33的上部。因此，如上所 述，在該「 Λ 」形狀的前端的接合部空氣流通阻力變小，則降低換熱器33整體的換熱效率。 而且，對此，如上述專利文獻1那樣，也考慮到在該接合部粘貼帶來封閉，由此消除氣流的 集中，但是，由此使換熱器整體的換熱能力下降。而且，如上述專利文獻2記載的那樣，若將 機箱的一部分、例如其格柵體作為氣流的障礙物利用(具體地說，將該格柵體以覆蓋「 Λ，， 狀的換熱器33的上部的方式形成於上面過濾器231的上面)，則存在該格柵體妨礙上述清 掃裝置400的去除刷271、271』的移動的問題。
對此，在上述說明的具備本發明的換熱器33的空調機1的室內機2中，如上所述， 該換熱器33構成為其空氣通風阻力從前面側換熱板331直到後面側換熱板332的一部分、 即上述大致「 A 」狀構成的換熱板上部的組合區域大致均勻，因此不會像上述現有技術那樣 對氣流的一部分形成障礙物等，只要配置成包圍鼓風機311的周圍即可，由此改善換熱器 33的換熱效率，能夠提高換熱器33的換熱能力。S卩，由此可知，能夠提供耗電少的用於空調 機1的室內機2，並且該換熱器33尤其適合於內裝有清掃機器人的空調機1的室內機2。
以上對本發明進行了詳細說明，但本發明並不限定於在此記載的空調機的室內機 及用於該室內機的換熱器的實施例，當然也可以應用於其他空調機的室內機及用於該室內 機的換熱器。
權利要求
一種空調機的室內機，通過將來自室外機的製冷劑與室內空氣進行換熱而對該室內空氣進行調節，其特徵在於，具備機箱，具有橫寬的大致箱狀的外形形狀，並且在上面部和正面部的至少任意一方形成用於吸入室內空氣的開口部，並在其下面部形成用於吹出已換熱的室內空氣的吹出口；過濾器，安裝在上述機箱的上述上面部和上述正面部的至少任意一方；鼓風機，可旋轉地安裝在上述機箱的內部，並且外形為大致筒狀；以及，換熱器，配置在上述鼓風機與上述過濾器之間，而且由多個換熱板和貫通該多個換熱板而設置並在其內部流通來自上述室外機的製冷劑的換熱管構成，上述換熱器的換熱板在上部組合前面側換熱板和後面側換熱板而構成為大致「Λ」狀，而且，安裝在上述機箱的上述上面部的上述開口部上的上述過濾器配置成覆蓋構成為該大致「Λ」狀的上述前面側及後面側換熱板的上部，而且，由上述前面側及上述後面側換熱板和上述換熱管構成的換熱器構成為，使其空氣通風阻力至少從上述前面側換熱板直到構成為上述大致「Λ」狀的換熱板上部的組合區域大致均勻。
2.根據權利要求1所述的空調機的室內機，其特徵在於，上述換熱板形成為，在構成為上述大致「 Λ 」狀的換熱板的上部，其向上述鼓風機方向 的寬度至少與上述前面側換熱板的寬度大致相同，且該換熱板的上部中的上述換熱管的配 置數也與上述前面側換熱板相同。
3.根據權利要求1所述的空調機的室內機，其特徵在於，安裝在上述機箱的上述上面部和上述正面部的至少一方的過濾器其外表面形成為大 致平坦，而且，在該過濾器的外側設置用於在其表面上移動的同時去除附著物的機構。
4.一種換熱器，用於通過將來自室外機的製冷劑與室內空氣進行換熱而對該室內空氣 進行調節的空調機的室內機，其特徵在於，包括配置在室內機的前面側的前面側換熱板；在上部與上述前面側換熱板組合，以此構成大致「 Λ 」狀的換熱器的後面側換熱板；以及，貫通上述前面側換熱板和上述後面側換熱板而設置，並且在其內部流通來自上述室外 機的製冷劑的換熱管，上述換熱板形成為，在構成為上述大致「 Λ 」狀的換熱板上部的組合區域，在空氣的流 通方向上的寬度至少與上述前面側換熱板的寬度大致相同，而且，該大致「 Λ 」狀的換熱板的上部中的上述換熱管的配置數也與上述前面側換熱板相同。
5.根據權利要求4所述的換熱器，其特徵在於，在上述前面側換熱板和上述後面側換熱板的組合面，在一方形成突出部，在另一方形 成與該突出部對應的切口部。
全文摘要
本發明提供一種改善配置成包圍外形圓筒形狀的鼓風機的周圍的換熱器的換熱效率，從而耗電少的空調機用的室內機。換熱器的換熱板在上部組合前面側換熱板和後面側換熱板而構成為大致「Λ」狀，而且，安裝在機箱的上面部的開口部上的過濾器配置成覆蓋該構成為大致「Λ」狀的前面側及後面側換熱板的上部，而且，由前面側及後面側換熱板和換熱管構成的換熱器構成為，使其空氣通風阻力至少從前面側換熱板直到構成為大致「Λ」狀的換熱板上部的組合區域大致均勻。
文檔編號F24F1/00GK101813340SQ20091016706
公開日2010年8月25日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年2月20日
發明者井本勉, 大鄉賢一, 時田悟己, 福田崇 申請人:日立空調·家用電器株式會社