CN110073147A - 空调装置 - Google Patents

Abstract

空调装置具备：框体，其具有吸入口及排气口；风扇，其设置在框体的内部；及喇叭口，其供伴随着风扇的旋转而从吸入口向排气口流动的流体通过，喇叭口具有流体的流动方向的剖面形状为圆弧形状的圆弧部和设置在圆弧部的表面及背面中的至少一方的减振构件，减振构件设置于成为在喇叭口产生的振动的波节的部分。

Description

空调装置

技术领域

本发明涉及具备供空气流动的风路的空调装置，特别是涉及具备降低由风扇的旋转引起的框体振动音的框体构造体的空调装置。

背景技术

例如，如在专利文献1中列举地，存在如下离心送风机的噪音降低方法：以降低由风扇的旋转引起的振动等的噪音为目的，在喇叭口的流入口附近设置共鸣空间，使有助于噪音的频率降低。

另外，如在专利文献2中列举地，存在如下空调机的室外机：在喇叭口的背面的任意位置设置肋(加强肋53)，抑制由在喇叭口部中流动的流体引起的喇叭口的振动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-264121号公报

专利文献2：日本特开2010-127594号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的技术中，在成为喇叭口背面的部分形成共鸣空间。因此，在喇叭口背面侧流动的流体在共鸣空间产生紊流，导致新的振动音(噪音)的产生。

另外，在专利文献2所记载的技术中，沿着圆周方向以规定间隔设置多个肋。然而，关于从框体传递来的共振振动，不能说肋设置在针对由共振引起的振动的位置，也存在与共振等的振动对策无关的肋。并且，肋自身引起新的振动，而导致新的振动音的产生。

此外，在噪音中，不仅包括由风扇引起的流体音，也包括形成风路的构造体的共振音、构造体自身的框体振动音。形成风路的构造体的共振音、构造体自身的框体振动音的情况下的噪音成为具有多个特征性的峰值频率的、产生听觉上的不愉快感的噪音形态。

特别是在风扇等设备的旋转时，产生伴随着旋转的、具有将旋转周期(N)与叶片的片数(Z)相乘而成的频率特性的声音(一般称为NZ音)。作为该声音，已知由通过风扇时的流体引起的声音。然而，意外的是，以往并不知道不仅存在这种声音，也存在由通过的流体激振的框体产生振动所引起的声音。

可以认为：这种振动构成为包括由流体激振框体产生的振动、经由固定连接有风扇的电机等向形成构造体的框体传递的振动以及与框体构造物的固有振动共振而产生的振动。已知：其中，由于与框体构造物的固有振动共振而从预想外的部分产生的共振音也成为问题。

本发明以上述课题为背景做出，其目的在于提供一种空调装置，其实施对由框体振动引起的振动音的对策，不阻碍流体的流动而使由框体振动引起的振动音的峰值频率的突出音衰减。

用于解决课题的手段

本发明的空调装置具备：框体，所述框体具有吸入口及排气口；风扇，所述风扇设置在所述框体的内部；及喇叭口，所述喇叭口供伴随着所述风扇的旋转而从所述吸入口向所述排气口流动的流体通过，所述喇叭口具有流体的流动方向的剖面形状为圆弧形状的圆弧部和设置在所述圆弧部的表面及背面中的至少一方的减振构件，所述减振构件设置于成为在所述喇叭口产生的振动的波节的部分。

发明的效果

根据本发明的空调装置，由于在喇叭口的圆弧部的表面及背面中的至少一方且位于在喇叭口产生的振动模式的波节的部分设置有减振构件，所以能够抑制通过风扇的旋转而产生的喇叭口的分割振动，能够使通过喇叭口振动而产生的NZ音的峰值频率高效地衰减。

附图说明

图1是从侧面观察本发明的实施方式的空调装置得到的示出概略结构例的概略侧视图。

图2A是用于说明喇叭口的振动状态的示意图。

图2B是用于说明喇叭口的振动状态的示意图。

图3是用来说明本发明的实施方式的空调装置的用于抑制喇叭口的振动的第一对策的一例的说明图。

图4是用来说明本发明的实施方式的空调装置的用于抑制喇叭口的振动的第二对策的一例的说明图。

图5是用来说明本发明的实施方式的空调装置的用于抑制喇叭口的振动的第二对策的另一例的说明图。

图6是用于说明对本发明的实施方式的空调装置的喇叭口实施了第一～第三对策中的任一个所带来的振动音的峰值频率的降低效果的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。此外，包括图1在内，在以下的附图中，各构成构件的大小的关系有时与实际不同。另外，包括图1在内，在以下的附图中，标注了相同的附图标记的部分是相同或者与其相当的部分，这点在说明书的全文中是共通的。并且，在说明书全文中表示的构成要素的形态仅为例示，并不限定于这些记载。

图1是从侧面观察本发明的实施方式的空调装置100得到的示出概略结构例的概略侧视图。以下，基于图1说明空调装置100。此外，在图1中，用虚线箭头A表示风的流动，用虚线箭头B表示声音的传播。

空调装置100具有作为例如设置在住宅、大厦或公寓等的室内(空调对象空间)的室内机(室内单元)的功能，并通过利用制冷循环而向空调对象空间供给空调空气。此外，在此，以天花板埋入型的空调装置100为例进行说明，但不限定于此，也能够将本发明应用于天花板悬吊型、壁挂型或地面放置型等任意类型的空调装置。

空调装置100具有在内部形成有供空气循环的风路50的框体1。

另外，空调装置100具有：悬垂于框体1的大致中央内侧顶面的电机7、安装在电机7的轴上的风扇6及设置在风扇6的外周的热交换器9。并且，在框体1的下部安装有前表面面板4。

框体1成为下方开口且具有侧面部2及上表面部3的箱状，并且构成空调装置100的主体。在框体1的内部收容有电机7、风扇6及热交换器9。另外，在框体1的内部形成有供空气循环的风路50。通过驱动风扇6，从而空气在风路50中循环(虚线箭头A)。

并且，在框体1的侧面部2及上表面部3的内侧设置有发泡材料10。此外，也可以在发泡材料10的风路50侧设置壁部。

电机7以轴在框体1内朝向下方的方式经由支撑橡胶8而悬垂，并使风扇6旋转。也就是说，支撑橡胶8安装在框体1的上表面部3的内侧，在该支撑橡胶8安装有电机7。

风扇6将下方作为吸入口并安装在电机7的轴上，从空调对象空间取入空气，并使空气经由热交换器9后向空调对象空间吹出，所述空调对象空间是设置有空调装置100的室内等空间。

在前表面面板4上形成有向框体1的内部吸入空气的吸入口4a和从框体1向外部排出空气的排气口4b。吸入口4a开口形成在框体1的俯视中央。排气口4b开口形成在吸入口4a的周围。在吸入口4a设置有喇叭口5，能够对从空调对象空间取入到框体1内的空气进行整流而抑制噪音产生，并抑制使用者的舒适性受损。

热交换器9在制热运转时作为冷凝器发挥功能，在制冷运转时作为蒸发器发挥功能，在从风扇6供给的空气与从省略图示的热源机(室外机)供给的制冷剂等热介质之间进行热交换，形成制热用空气或制冷用空气。

风路50以将吸入口4a与排气口4b连通的方式形成在框体1的内部，从空调对象空间经由吸入口4a取入的空气按风扇6、热交换器9的内侧、热交换器9的外侧、排气口4b的顺序流动。

此外，可以在前表面面板4的吸入口4a设置格栅和空气过滤器，所述格栅形成有使要取入到框体1内的空气通过的多个开口部，所述空气过滤器设置在格栅的上方并除去空气含有的灰尘。

另外，在前表面面板4的排气口4b一般具备调整气流的吹出方向的上下风向叶片。

并且，前表面面板4例如配置成与设置有前表面面板4的下表面的天花板面成为大致一个面。

<关于由风扇的旋转引起的框体振动音>

已知在具备风扇的设备中产生的声音中，存在由通过风扇时的流体引起的声音，但意外的是并不知道也存在由框体的振动引起的声音。已知该由框体的振动引起的声音构成为包括：由流体激振框体时的振动音、经由固定连接有风扇的电机等向形成构造体的框体传递时的振动音以及通过与框体构造物的固有振动共振而从预想外的部分产生的共振音。

具备风扇的设备的声音的传递路径有时如空调装置100的风路50那样由具有隔热性能的发泡材料等形成，该发泡材料通过流体激振或者与伴随着电机及风扇的旋转的振动一致地进行个体传递，从而有时会产生“振动”。然后，由发泡材料产生的“振动”向构成具备风扇的设备的各构件传递，其结果是，使各构件强制激振或引起共振振动。这成为伴随着听觉上的不愉快感的噪音。

该噪音通过构成设备的各构件振动而产生。也就是说，通过风扇旋转，从而产生NZ音，其使风路构造体直接激振，作为结果，使设置于空气取入口的喇叭口振动。NZ音是将风扇的旋转周期(N)与风扇的叶片的片数(Z)相乘而得到的。关于该情况，可以说在空调装置100中也同样如此。

一般来说，由于喇叭口(包括喇叭口5)成为空气流路，所以用于不阻碍空气的流动的纵剖面构成为圆弧构造。伴随着风扇的旋转的振动经由框体的构造体传递到这种结构的喇叭口。特别是喇叭口的一端成为与框体连结的部分，喇叭口必然成为振动传递路径。产生分割振动模式，在该分割振动模式中，在成为该振动传递路径的部分存在第一个“波腹(+)”、“波节”和“波腹(-)”。形成特征性的振动模式状态，该特征性的振动模式状态成为特别是接近框体的部分的振动的强度比远离框体的部分的振动振幅大的振动模式。

喇叭口处的振动状态成为图2A及图2B所示的状态。此外，图2A及图2B是用于说明喇叭口的振动状态的示意图。在图2A及图2B中，将喇叭口图示为“喇叭口5X”，将圆弧部图示为“圆弧部5X-1”，将喇叭口的表面图示为“喇叭口表面5X-2”，将喇叭口的背面图示为“喇叭口背面5X-3”。另外，在图2A及图2B中，用箭头C示出在喇叭口表面5X-2侧的流体(空气)的流动，用箭头D示出在喇叭口背面5X-3侧的流体(空气)的流动。并且，用虚线E示出喇叭口5X的振动状态。

在图2A中，如用虚线E示出地，示出在成为振动传递路径的喇叭口的部分存在第一个“波腹(+)”、“波节”、第二个“波腹(-)”的分割振动模式下的振动状态。

在图2B中，如用虚线E示出地，示出在成为振动传递路径的喇叭口的部分存在第一个“波腹(-)”、“波节”、第二个“波腹(+)”的分割振动模式下的振动状态。

因此，可知，抑制在喇叭口5X产生的振动对于应对NZ音是有效的，并且与在风扇产生的由流体引起的振动的对策不同。

但是，由于喇叭口5X成为空气流路，所以在喇叭口表面5X-2侧及喇叭口背面5X-3侧利用肋等形成凹凸面会阻碍流体的流动。也就是说，由于产生新的伴随着流体的声音，所以并不是仅使单纯形状的肋等成型即可，需要小心。

<抑制喇叭口处的振动的对策>

作为抑制在喇叭口产生的振动的对策即对NZ音的对策，例如可考虑以下三个对策。

第一，对构成空气流路的喇叭口实施减振处理。

第二，对框体与喇叭口的振动传递路径实施振动阻隔处理。

第三，对喇叭口主体实施振动对策。

第一对策为：为了实现喇叭口的高刚性化，通过喇叭口的构造处理，抑制在喇叭口产生的振动。具体而言，以不阻碍空气流路的方式使特异形状的肋在喇叭口上构造成型。

第二对策为：为了实现在喇叭口产生的振动的衰减，固定安装有振动-热转换部件(减振剂)。具体而言，在喇叭口贴附减振件或在喇叭口上涂布具有减振性的涂料。

第三对策为：通过使用混入具有减振性的材料而成的材料制造喇叭口，从而利用形成材料对喇叭口自身进行减振。具体而言，用减振性树脂实施喇叭口的成型处理。

通过实施这种对策，从而能够进行传递路径中的控制，能够实现综合的振动抑制，能够可靠地执行特征性的峰值频率的NZ音的衰减。

(第一对策的一例)

图3是用来说明用于空调装置100的抑制喇叭口5的振动的、第一对策的一例的说明图。在图3中，将喇叭口5的圆弧部图示为“圆弧部5-1”，将喇叭口5的表面图示为“喇叭口表面5-2”，将喇叭口5的背面图示为“喇叭口背面5-3”。另外，在图3中，用箭头F示出流体(空气)的流动。在图3中，图3(a)示意地示出从喇叭口背面5-3侧观察圆弧部5-1得到的状态，图3(b)示意地示出喇叭口5的圆弧部5-1部分的剖面结构。

如图3所示，作为第一对策的一例，通过在喇叭口5的喇叭口背面5-3上使作为减振构件的肋5-5成型，从而通过构造处理实现喇叭口5的高刚性化。肋5-5以不阻碍空气流路的方式以特异形状构成。肋5-5设置在喇叭口5的位于振动模式的波节的部分。

具体而言，肋5-5的剖面形状成为将位于振动模式的波节的部分作为顶点的山形形状(参照图3(b))。另外，肋5-5的平面形状成为菱形形状(参照图3(a))。也就是说，肋5-5以沿着空气流动方向的部分为长边方向的形状成型。此外，肋5-5构成为顶点部分的角度为R＝100度以上且顶点部分具有圆角的形状。

由此，能够抑制肋5-5处的二次振动，也不会由肋5-5阻碍流体的流动，流体顺畅地流动。

此外，肋5-5设置于圆弧部5-1的至少一处即可，不特别限定设置个数。另外，可以使肋5-5与喇叭口5一体成型，也可以将分体成型的肋5-5安装于喇叭口5。

另外，可以用与喇叭口5同等的材料将肋5-5成型，也可以由能够将振动转换为热的减振件使肋5-5自身的材料成型。在后者的情况下，能够得到更强力的振动衰减效果。

(第二对策的一例)

图4是用来说明用于空调装置100的抑制喇叭口5的振动的、第二对策的一例的说明图。此外，在图4中，与图3同样地，图示了“圆弧部5-1”、“喇叭口表面5-2”及“喇叭口背面5-3”。另外，在图4中，与图3同样地，用箭头F示出流体(空气)的流动。在图4中，图4(a)示意地示出从喇叭口背面5-3侧观察圆弧部5-1得到的状态，图4(b)示意地示出喇叭口5的圆弧部5-1部分的剖面结构，图4(c)示意地示出将图4(b)的G部分放大得到的状态。

如图4所示，作为第二对策的一例，在喇叭口5的喇叭口背面5-3贴附有作为减振构件的片状的减振件5-6。减振件5-6由能够将振动转换为热的材料构成。作为构成减振件5-6的材料，例如，可列举混合以碳或容易产生热膨胀的聚酯类树脂等为基本的多种材料而成的材料。不限定减振件5-6的厚度，例如可以以2mm左右的厚度形成减振件5-6。

另外，以不阻碍空气流路的方式形成具有规定深度的凹部5-7，并在该凹部5-7安装减振件5-6。具体而言，凹部5-7形成为：在产生振动模式的部分、从固定喇叭口5的面(在图1中示出的喇叭口5的下侧的面)的附近到圆弧部5-1的中途的范围具有能够贴附减振件5-6的程度的深度。例如，为了能够可靠地插入减振件5-6的厚度量且贴附面成为平坦的面状态，可以以包括减振件5-6和粘合层的深度即2mm+α形成凹部5-7的深度。因此，可以根据减振件5-6的厚度决定凹部5-7的深度。

由此，由于在喇叭口背面5-3的表面不形成肋等凸部，所以能够使喇叭口5的圆弧部5-1处的分割振动模式下的振动高效地衰减而不会阻碍在喇叭口5中流动的流体。

此外，减振件5-6贴附于圆弧部5-1的至少一处即可，不特别限定设置个数。

另外，在图4(a)中，以平面形状构成为长方形的减振件5-6为例进行了示出，但不特别限定平面形状。另外，减振件5-6的厚度也不特别限定。另外，在图4中，以贴附了片状的减振件5-6的情况为例进行了说明，但也可以通过涂布具有减振性的涂料从而形成减振件5-6。具有减振性的涂料不限水性、油性，为了使涂布后的涂布面表面状态光滑，可以含有硅树脂等。这样，能够利用含有硅树脂的涂料保持表面的光滑度。同样地，如果在片状的减振件5-6中也混合硅类的材料，则能够使表面变光滑。

(第二对策的另一例)

图5是用来说明用于空调装置100的抑制喇叭口5的振动的、第二对策的另一例的说明图。在图4中，以将减振件5-6贴附或涂布于喇叭口背面5-3的情况为例进行了说明，在图5中，以将减振件5-6贴附或涂布于喇叭口表面5-2的情况为例进行示出。此外，在图5中，与图4同样地，图示了“圆弧部5-1”、“喇叭口表面5-2”及“喇叭口背面5-3”。另外，在图5中，与图4同样地，用箭头F示出流体(空气)的流动。在图5中，图5(a)示意地示出从喇叭口背面5-3侧观察圆弧部5-1得到的状态，图5(b)示意地示出喇叭口5的圆弧部5-1部分的剖面结构，图5(c)示意地示出将图5(b)的G部分放大得到的状态。

如图5所示，作为第二对策的另一例，在喇叭口5的喇叭口表面5-2贴附有作为减振构件的片状的减振件5-6。减振件5-6如在图4中说明的那样。另外，凹部5-7也如在图4中说明的那样。

由此，由于在喇叭口表面5-2的表面上不形成肋等凸部，所以能够使喇叭口5的圆弧部5-1处的分割振动模式下的振动高效地衰减而不会阻碍在喇叭口5中流动的流体。

此外，减振件5-6贴附于圆弧部5-1的至少一处即可，不特别限定设置个数。

另外，在图5(a)中，以平面形状构成为长方形的减振件5-6为例进行了示出，但不特别限定平面形状。另外，减振件5-6的厚度也不特别限定。

在图4及图5中，以在喇叭口5的喇叭口表面5-2或喇叭口背面5-3中的任一个上贴附或涂布减振件5-6的情况为例进行了示出，但也可以在喇叭口5的喇叭口表面5-2及喇叭口背面5-3这两个面上贴附或涂布减振件5-6。在该情况下，贴附或涂布于喇叭口表面5-2的减振件5-6的个数与贴附或涂布于喇叭口背面5-3的减振件5-6的个数可以不一致，也可以分别使它们错开地贴附或涂布。

(第三对策的一例)

作为第三对策的一例，通过由混入具有减振性的材料而成的材料制造喇叭口5，从而利用形成材料对喇叭口5自身进行减振。制造喇叭口5的材料是使能够显现减振性能的碳或容易产生热膨胀的聚酯类的任何树脂材料与制造喇叭口5的原本的树脂材料适量混合而成的材料。通过利用这种材料制造喇叭口5，从而能够将喇叭口5处的振动转换为热来实现振动抑制。

此外，通过在材料内混合硅类的材料，从而能够将喇叭口5的表面维持为光滑的状态。

具有减振性的材料可以混合到制造喇叭口5的原本的树脂材料中，考虑材料的混合后的喇叭口5的成型时的“模具”等中的流动性，可以将混合量混合到材料整体量的最大50％左右。

此外，由于能够由喇叭口5自身进行振动抑制，所以也具有该情况下的喇叭口5的厚度能够设为比以往薄的效果。例如，以往需要3mm左右的厚度的喇叭口5即使厚度最大为1.5mm左右也能够期待同等的效果。

另外，既可以利用混合了具有减振性的材料(高分子材料)而成的树脂材料使喇叭口5的全部成型，也可以使喇叭口5的一部分成型。在利用混合了具有减振性的材料(高分子材料)而成的树脂材料使喇叭口5的一部分成型的情况下，能够通过与以往树脂的嵌件成型来制造喇叭口5。

<空调装置100达到的效果>

接着，使用图6说明空调装置100的振动音的峰值频率的降低效果。图6是用于说明对空调装置100的喇叭口5实施第一～第三对策中的任一个所带来的振动音的峰值频率的降低效果的说明图。图6的实线示出空调装置100的振动音的频率特性。图6的虚线示出没有实施第一～第三对策中的任一个的情况下的振动音的频率特性。此外，图6的横轴示出频率，纵轴示出声压级。

空调装置100具备风扇6作为构成，并由发泡材料10形成风路50。因此，发泡材料10通过流体激振而产生“振动”，以及通过与伴随着电机7及风扇6的旋转的振动一致的个体传递而产生“振动”。然后，由发泡材料10产生的“振动”传递到构成空调装置100的各构件例如喇叭口5。也就是说，通过风扇6旋转，从而产生NZ音，作为结果，使喇叭口5振动。

如图6的虚线所示，在没有对喇叭口实施第一～第三对策中的任一个的情况下，示出在100Hz以下的频带中具有较高的峰值的频率的特性倾向。

与此相对，由于空调装置100对喇叭口5实施第一～第三对策中的任一个，所以如图6的实线所示，可知在大范围的频带中峰值的频率衰减5dB以上。

如以上，根据空调装置100，由于对喇叭口5实施了第一～第三对策中的任一个，所以能够可靠地降低伴随着风扇6的旋转而产生的NZ音所引起的振动音。另外，根据空调装置100，即使对喇叭口5实施第一～第三对策，也不会阻碍空气的流动。

此外，在实施方式中，作为喇叭口5的振动对策，分为第一～第三对策进行说明，但也可以将它们作为重复的对策并构成喇叭口5。另外，假想将第三对策与第一对策及第二对策中的至少一方组合并实施。

附图标记的说明

1框体，2侧面部，3上表面部，4前表面面板，4a吸入口，4b排气口，5喇叭口，5-1圆弧部，5-2喇叭口表面，5-3喇叭口背面，5-5肋，5-6减振件，5-7凹部，5X喇叭口，5X-1圆弧部，5X-2喇叭口表面，5X-3喇叭口背面，6风扇，7电机，8支撑橡胶，9热交换器，10发泡材料，50风路，100空调装置。

Claims (10)

1.一种空调装置，其中，具备：

框体，所述框体具有吸入口及排气口；

风扇，所述风扇设置在所述框体的内部；及

喇叭口，所述喇叭口供伴随着所述风扇的旋转而从所述吸入口向所述排气口流动的流体通过，

所述喇叭口具有流体的流动方向的剖面形状为圆弧形状的圆弧部和设置在所述圆弧部的表面及背面中的至少一方的减振构件，

所述减振构件设置于成为在所述喇叭口产生的振动的波节的部分。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其中，

所述减振构件构成为顶点部分的角度为100度以上且该顶点部分具有圆角的肋。

3.根据权利要求2所述的空调装置，其中，

所述肋构成为：平面形状是沿着流体流动方向的部分为长边方向的菱形形状。

4.根据权利要求2或3所述的空调装置，其中，

所述肋由能够将振动转换为热的材料构成。

5.根据权利要求1所述的空调装置，其中，

所述减振构件利用如下材料而构成为片状，该材料含有能够将振动转换为热的材料。

6.根据权利要求1所述的空调装置，其中，

所述减振构件通过涂布如下材料而构成，该材料含有能够将振动转换为热的材料。

7.根据权利要求5或6所述的空调装置，其中，

安装有所述减振构件的凹部形成在所述圆弧部的表面及背面中的至少一方。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的空调装置，其中，

所述减振构件由除能够将振动转换为热的材料以外还混合硅类的材料而成的材料构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的空调装置，其中，

所述喇叭口全部或一部分混合有具有减振性能的树脂材料。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的空调装置，其中，

在所述框体的侧面部及上表面部的内侧设置有发泡材料。