JP2000337654A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送風用ファン内蔵の空気調和機について、よ
り効率的に騒音を低減できるようにすると共に、通風抵
抗の低減も図れるようにする。 【解決手段】 空気調和機は、上面パネル２ａと側面パ
ネル２ｂおよび底面パネル２ｃを有する筐体２の内部に
ファン３が設けられており、このファンから側面パネル
に向けて送風される空気が当該側面パネルに当たってそ
の流れ方向を変えた後に吹出し口に向けて流れ、そこか
ら吹き出すようになっており、そして側面パネルの内側
面に、前記空気の流れ方向に沿って高さが漸減するよう
にされた凸部６ａを有する吸音層８Ａが設けられてい
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、内部に送風用のフ
ァンを備えた空気調和機に関し、特に低騒音性が求めら
れるような用途に適した空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】送風用ファン内蔵の空気調和機について
は、特にこれが例えば住居やオフィスなどに用いられる
場合に、それから発生する騒音が問題にされる。その騒
音成分としては、内蔵のファンによるファン騒音、ファ
ンモータによる電磁音、さらに空気調和機が熱交換器を
備えている場合の熱交換器による風切り音などがある
が、最も大きいのはファン騒音である。この主成分であ
るファン騒音は、広帯域騒音であり、また送風用ファン
が例えばターボファンのように遠心力で空気を圧送する
タイプのファンである場合にはファンの回転軸に垂直な
方向で騒音レベルが最大になる。

【０００３】このような空気調和機における騒音を減ら
す工夫は従来より様々になされている。例えば特開平７
−９１７２８号公報に開示される消音チャンバーでは、
空気通路の内側に平板状の吸音材を用いている。しかし
この従来技術のように吸音材が均一な厚みであると、低
減できる騒音の帯域が限定されてしまう。すなわち吸音
材は、その厚みに応じて吸音できる成分が異なり、厚い
ほど低周波成分を吸音しやすく、薄いほど高周波成分を
吸音しやすい。したがって吸音材の厚みが均一である
と、その特定の厚みにおいて吸収しやすい騒音成分だけ
が主に吸収されることになり、低減できる騒音の帯域が
狭いものになってしまう。このため、空気調和機におけ
る騒音の主成分であるファン騒音に対してはこれが上記
のように広帯域騒音であることから、十分な低減をなせ
ないことになる。

【０００４】一方、例えば特開平６−１１７６８３号公
報に開示の例のように、吸音材を錐体状に形成すると、
結果として連続的に厚みの異なる部分を有する構造とす
ることができ、広帯域な騒音低減が可能となる。しかし
この従来技術においては、吸音材の配置などについても
十分な配慮がなされておらず、騒音低減が必ずしも十分
でない。またこの従来技術におけるような構成である
と、送風用ファン内蔵の空気調和機の代表的な構造の一
つ、つまりファンから筐体の側面パネルに向けて送風さ
れる空気流が前記側面パネルに当たってその流れ方向を
変えた後に筐体の底面パネルに設けてある吹出し口に向
けて流れ、そこから吹き出すようになっている構造に関
しては、錐体状のような連続厚み変化を有する吸音材の
通風抵抗特性を十分に活用することができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情を背景になされたものであり、その目的は、送風用
ファン内蔵の空気調和機について、より効率的に騒音を
低減できるようにすると共に、通風抵抗の低減も図れる
ようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的のために本発明
では、上面パネルと側面パネルおよび底面パネルを有す
る筐体の内部にファンが設けられており、前記ファンか
ら前記側面パネルに向けて送風される空気が前記側面パ
ネルに当たってその流れ方向を変えた後に前記底面パネ
ルに設けてある吹出し口に向けて流れ、そこから吹き出
すようになっている空気調和機において、前記ファンか
らの送風流が当たる前記側面パネルの内側面に、前記吹
出し口に向けて流れる空気の流れ方向に沿って高さが漸
減するようにされた凸部を有するか、または吹出し口に
向けて流れる空気の流れ方向に沿って深さが漸増するよ
うにされた凹部を有する吸音層を設けたことを特徴とし
ている。

【０００７】また上記目的のために本発明では、上面パ
ネルと側面パネルおよび底面パネルを有する筐体の内部
にファンが設けられており、前記がファンが前記側面パ
ネルに向けて送風する空気が前記側面パネルに当たって
その流れ方向を変えた後に前記底面パネルに設けてある
吹出し口に向けて流れ、そこから吹き出すようになって
いる空気調和機において、前記上面パネルが前記筐体の
内部側に向けて膨出するようにされていることを特徴と
している。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１と図２に第１の実施形
態による空気調和機の内部構造を示す。本実施形態にお
ける空気調和機１Ａは、四方に空気を吹き出す四方向式
の天井埋込型であり、筐体２の内側にターボ型のファン
３を有している。筐体２は、上面パネル２ａと側面パネ
ル２ｂおよび底面パネル２ｃを有しており、その上面パ
ネル２ａにファン３の駆動用モータ４がその回転軸４ｓ
を上面パネル２ａに対して直交させるようにして固定さ
れている。また筐体２の内側にはファン３を囲むように
して熱交換器５も設けられている。したがって底面パネ
ル２ｃに設けてある吸い込み口１０から吸い込まれてフ
ァン３により静圧と動圧を与えられることで矢印の如く
横方向に送風される空気は、まず筐体２の側面パネル２
ｂに向けて流れる流れとなり、この流れの途中で熱交換
器５を通過することで加熱または冷却を受け、それから
側面パネル２ｂに当たってその流れ方向を変えた後に底
面パネル２ｃに設けてある吹出し口９に向けて流れてそ
こから室内に吹き出すようにその空気通路１１を形成し
ている。

【０００９】このような空気通路１１の途中である側面
パネル２ｂに吸音材６Ａを接着などで取り付けることに
より吸音層８Ａを設けてある。吸音材６Ａは、例えばグ
ラスウールのような吸音性の高い材料で形成されてお
り、凸部６ａと平面部６ｂを交互に配した構造とされて
いる。そしてその凸部６ａは、図３に示すように、その
高さｈが空気通路１１の下流方向に沿って漸減するよう
にされている。

【００１０】このような空気調和機１Ａにあっては、フ
ァン３によるファン騒音やモータ４の電磁音あるいは熱
交換器５における風切り音などが機内騒音として発生す
る。そしてその中でもファン騒音が最も主要な成分であ
る。したがってこのファン騒音を空気調和機１Ａ内で効
果的に減衰させることで空気調和機１Ａの低騒音化の実
を上げることができる。

【００１１】ターボ型のファン３によるファン騒音はフ
ァン３の回転軸と垂直な方向に強く放射される。したが
ってファン３からの空気流が当たってその流れ方向を変
える部位である側面パネル２ｂに設けてある吸音層８Ａ
は、ファン騒音の吸音減衰に最も効果的に働く。しかも
吸音層８Ａを形成する吸音材６Ａは、空気の流れ方向に
沿ってその高さｈを漸減させる、つまりその厚みを連続
的に変化させる凸部６ａを有しているために、低周波か
ら高周波までの広い帯域についてファン騒音を吸音する
ことができ、したがって広帯域騒音であるファン騒音を
より一層効果的に減衰させることができる。また吸音材
６Ａは、凸部６ａがあることにより騒音と接する表面積
も増大し、このことでも吸音効果を高めている。

【００１２】このように、吸音材６Ａにおける厚みの連
続的変化を有する凸部６ａは、ファン騒音の吸音減衰に
優れた効果を発揮するものであるが、それと同時に空気
通路１１に「吸音材」を設けることによる通風抵抗の増
加を抑制するのにも機能している。すなわち上記のよう
な構造の空気調和機１Ａにあっては空気流の風速が熱交
換器５の直後で最も低く、吹き出し口９に近付くなるほ
ど高くなるのが一般であるが、吸音材６Ａの凸部６ａが
空気の流れ方向に沿ってその高さｈを漸減させるように
なっているために、風速の低→高の変化に対応して空気
通路１１が狭→広に変化することになり、したがって通
風抵抗の増加を抑制することができる。換言すれば、風
路断面積が空気の流下とともに徐々に増加し、このため
に縮流・増速による付加的な通風抵抗を増加させること
がないということである。

【００１３】図４に第２の実施形態による空気調和機の
内部構造を示す。本実施形態における空気調和機１Ｂ
は、その吸音層８Ｂが吸音材６Ｂで形成されている点を
除いて、基本的には第１の実施形態と同様である。吸音
材６Ｂは、例えばウレタンのような吸音性の高い材料を
用いて、図５〜図７にその例を示す、半三角錐や半四角
錐あるいは半円錐のような錐体的な形状に形成される。
そしてこの錐体的な形状の吸音材６Ｂを筐体２の側面パ
ネル２ｂに隙間なく並べるようにして接着などで取り付
けることで吸音層８Ｂを形成しており、各吸音材６Ｂが
吸音層８Ｂに凸部６ａを与えている。この凸部６ａは、
その錐体的な形状における頂点側を空気通路１１の下流
方向に向けることで、その高さｈが空気通路１１の下流
方向に沿って漸減するようにされている。このような吸
音層８Ｂは、第１の実施形態におけるのと同様にして機
内騒音の低減と通風抵抗の増加抑制に機能する。また本
実施形態におけるように錐体的な形状の吸音材６Ｂを用
いて吸音層８Ｂを形成する構成は、吸音材６Ｂの成形が
容易であること、それに適用範囲が広い、つまり吸音材
６Ｂの個数と組み合わせにより筐体２の寸法が異なる種
々の空気調和機に容易に適用することができることか
ら、量産性に優れている。ここで、吸音材６Ｂは常にフ
ァン３からの空気流に晒され、そのために初期の形状を
損なう可能性がある。つまり耐久性が問題になる。この
耐久性という点では図５や図７の半四角錐や半円錐のよ
うに錐体の辺や頂点を鈍角化するのが好ましい。

【００１４】図８に第３の実施形態による空気調和機の
内部構造を示す。本実施形態における空気調和機１Ｃ
は、その吸音層８Ｃが吸音材６Ｃで形成されている点を
除いて、基本的には第１の実施形態と同様である。本実
施形態における吸音材６Ｃは、例えば発泡スチロールの
ような断熱材も兼ねた発泡樹脂材を用いて成形される点
に特徴がある。つまり吸音材６Ｃは、発泡樹脂材を例え
ば所定の型枠内で成形することで、凸部６ａと平面部６
ｂを有する構造に形成されている。このように断熱性の
高い発泡樹脂材を吸音材６Ｃに用いることで、第１の実
施形態におけると同様な機内騒音の低減と通風抵抗の増
加抑制に加えて、空気調和機１Ｃでの熱効率をより一層
高めることができるという効果が得られる。

【００１５】図９に第４の実施形態における吸音材６Ｄ
の構成を示す。本実施形態の吸音材６Ｄは、上記各実施
形態における吸音材が、その厚みを連続的に変化させる
要素として、凸部を有していたのに対し、凹部６ｒを厚
みの連続的変化要素として有している。つまり凹部６ｒ
は、一定の方向に沿ってその深さｄを漸増させており、
この漸増方向が上記各実施形態における空気の流れ方向
と一致するようにして例えば図１における側面パネル２
ｂに吸音材６Ａに代えて取り付けられる。この凹部タイ
プの吸音材６Ｄによっても上述したのと同様にして、機
内騒音の低減と通風抵抗の増加抑制を実現することがで
きる。

【００１６】図１０に第５の実施形態による空気調和機
の内部構造を示す。本実施形態における空気調和機１Ｅ
は、筐体２の上面パネル２ａが筐体２の内部側に向けて
膨出させられている点に特徴があり、その他の構成は上
記各実施形態と同様である。本実施形態における構成に
よると、上面パネル２ａが内側に向けて膨出しているた
めに、ファン３から放射された後に一旦上面パネル２ａ
で反射されるファン騒音（図中に点線で示す）を効率的
に吸音層８Ｅに入射させることができる。すなわち上面
パネル２ａが内側に向けて膨出しているために、上面パ
ネル２ａで反射されるファン騒音の反射進行方向が図２
における平坦な上面パネル２ａの場合とは異なる方向と
なり、このことでファン騒音がより効率的に吸音層８Ｅ
に入射するようになり、したがって吸音層８Ｅの上記の
ような吸音能力をさらに一層効果的に機能させることが
でき、ファン騒音の吸音減衰をより一層効率的になすこ
とができる。また上面パネル２ａを内側に膨出させる構
成は、例えば図２との比較から分かるように、図２の場
合よりもファン３の送風口を熱交換器５の中心側に位置
させることができる。このため、熱交換器５の上流にお
ける風速分布が均一化される。そしてこのことは熱交換
器５で生じる衝突音や風切り音の低減に機能する。した
がって本実施形態によると、さらに高い騒音低減効果成
を得ることができる。

【００１７】図１１に参考例による空気調和機の内部構
造を示す。本例の空気調和機１００は、一方にのみ空気
を吹き出す一方向式の天井吊り下げ型であり、筐体１０
２に多翼型のファン１０３を内蔵している。そしてファ
ン１０３が吸い込み口１１０から吸い込んで送風する空
気が吹出し口１０９に向けて流れ、そこから室内に吹き
出すようにその空気通路１１１が形成されている。空気
通路１１１には、ファン１０３の送風口に近接させて第
１の実施形態や第２の実施形態におけるのと同様な吸音
材を用いた吸音層１０８が設けられ、また熱交換器１０
５が設けられている。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
内騒音を効果的に低減し、しかも通風抵抗も低減するこ
とができ、したがってファン内蔵型の空気調和機の性能
向上に大きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による空気調和機の水平断面図
である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う側断面図である。

【図３】第１の実施形態における吸音材の部分斜視図で
ある。

【図４】第２の実施形態による空気調和機の水平断面図
である。

【図５】第２の実施形態における吸音材の斜視図であ
る。

【図６】第２の実施形態における他の例による吸音材の
斜視図である。

【図７】第２の実施形態におけるさらに他の例による吸
音材の斜視図である。

【図８】第３の実施形態による空気調和機の水平断面図
である。

【図９】第４の実施形態における吸音材の斜視図であ
る。

【図１０】第５の実施形態による空気調和機の側断面図
である。

【図１１】本発明の参考例による空気調和機の側断面図
である。

【符号の説明】

１Ａ 空気調和機 １Ｂ 空気調和機 １Ｃ 空気調和機 １Ｄ 空気調和機 １Ｅ 空気調和機 ２ 筐体 ２ａ 上面パネル ２ｂ 側面パネル ２ｃ 底面パネル ３ ファン ６Ａ 吸音材 ６Ｂ 吸音材 ６Ｃ 吸音材 ６Ｄ 吸音材 ６Ｅ 吸音材 ６ａ 凸部 ６ｒ 凹部 ８Ａ 吸音層 ８Ｂ 吸音層 ８Ｃ 吸音層 ８Ｄ 吸音層 ８Ｅ 吸音層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小国 研作 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム内 Ｆターム(参考） 3L051 BJ04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面パネルと側面パネルおよび底面パネ
   ルを有する筐体の内部にファンが設けられており、前記
   ファンから前記側面パネルに向けて送風される空気が前
   記側面パネルに当たってその流れ方向を変えた後に前記
   底面パネルに設けてある吹出し口に向けて流れ、そこか
   ら吹き出すようになっている空気調和機において、前記
   ファンからの送風流が当たる前記側面パネルの内側面
   に、前記吹出し口に向けて流れる空気の流れ方向に沿っ
   て高さが漸減するようにされた凸部を有するか、または
   吹出し口に向けて流れる空気の流れ方向に沿って深さが
   漸増するようにされた凹部を有する吸音層を設けたこと
   を特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記吸音層は、前記凸部または凹部が複
   数形成された平板状の吸音材を前記側面パネルに取り付
   けることで形成されている請求項１に記載の空気調和
   機。
3. 【請求項３】 前記吸音層は、前記凸部に対応する形状
   の吸音材を複数、前記側面パネルに取り付けることで形
   成されている請求項１に記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 前記吸音材が高断熱性の材料で形成され
   ている請求項２または請求項３に記載の空気調和機。
5. 【請求項５】 上面パネルと側面パネルおよび底面パネ
   ルを有する筐体の内部にファンが設けられており、前記
   ファンが前記側面パネルに向けて送風する空気が前記側
   面パネルに当たってその流れ方向を変えた後に前記底面
   パネルに設けてある吹出し口に向けて流れ、そこから吹
   き出すようになっている空気調和機において、前記上面
   パネルが前記筐体の内部側に向けて膨出するようにされ
   ていることを特徴とする空気調和機。