JP2001108262A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】風量等の性能の低下、流体騒音の増加などを防
ぎ、ショートサーキットの防止を図る。 【解決手段】箱体２内部に圧縮機、機械室、熱交換器、
ファンモータで駆動されるファン、を有する空気調和機
の室外機において、ファンの面積以上の面積を有し、フ
ァンの軸方向の流れを遮蔽するようにされた軸方向遮蔽
板２１と、周方向の流れを遮蔽するようにされた周方向
遮蔽板２０とを備えた静音フードを空気の吐出側に有す
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、空気調和機の室外
機に関し、特にファンの空気吐出側に静音フードが用い
られたものに好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和機の室外機は、様々な場
所に設置されることが多くなっている中で、より低騒音
化が望まれてきている。以下、図面を参照しながらまず
始めに従来の空気調和機の室外機について基本構成を説
明する。図１８及び図１９は、従来のファンガードとフ
ァンの位置関係を示す２個ファンで構成するタイプの空
気調和機の横吹き室外機ユニットの標準構成図である。
初めに図１９の側面図でユニット内の基本構成について
説明する。空気の流れは、流れ方向１から熱交換器２に
入り、更にファンモータ３で駆動するファン４で集めら
れた後、回転体巻き込み防止用のファンガード５を経て
流れ方向６へと大気放出される横吹き型の場合を示す。

【０００３】具体的に各要素を図１８及び図１９で説明
する。圧縮機を内蔵した機械室１７と室外機側面カバ９
と前カバ１０で囲まれたユニット１９内の送風室２３
は、ファン４の上流側には熱交換器２を配設し、熱交換
器２とファン４の間にモータ３を保持するためのクラン
プ８が配設され、モータ３には、ボス１１を中心とする
ファン４が、ボス１１を介してモータ３に挿入されてい
る。またファン４の外周部には流れを集めるためのベル
マウス７が前カバ１０に取り付けられている。一方、フ
ァン４の後流側近傍には、円形または方形の回転体巻き
込み防止用ファンガード５が一般的に配設されている。

【０００４】図１８に示すような標準室外機形態では従
来、本室外機が道路に面して設置されている場合では、
ファンガード５から出た流れ６が直接人に当たる為、図
２０の従来例で示すような枠１３及び風向板１４から構
成した風向ガイド１５を付けて直接風が人にあたらない
ようにすることが一般的に採用されている。しかし、本
風向ガイド１５では、ファンガード５から出た流れは風
向板１４で4方向への軸方向流れとなり流れ方向１６の
方向に放出される為、場合によってはユニット１９の下
部が地面と近接して状況などでは放出された空気が熱交
換器２側に戻るショートサーキットを生じることが有り
得る。

【０００５】このために特開平３−１５６２２７号公報
に記載された例では、ファンの回転軸に沿った空気の流
れ方向を外側に向かう斜め方向に変える風向ガイド１５
とともに図２１に示すような前面板１８をユニット１９
の下部に設けて斜め方向の空気の流れによって生じるシ
ョートサーキットの防止を図っている。しかし、同公報
には、回転体巻き込み防止用のファンガード５が記載さ
れていなく、ファン4の近傍に手が入らないくらいの狭
さで風向ガイド１５が設けられているか等は不明であ
り、実際の使用状態を考慮しているとは言い難い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、図２０
に示すように回転体巻き込み防止用の格子１２又は線形
ワイヤ等から形成されたファンガード５を取り外さずに風
向ガイド１５を取り付けている。この為、ファンガード
５と風向ガイド１５は流れの抵抗となり、風量が減った
りするなど性能の大幅低下を招く恐れがある。さらにフ
ァンから出た空気がファンに近接して置かれたファンガ
ード５及び近接しておかれた風向ガイド１５に当たって
生じる渦により、流体騒音が増加する可能性がある。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、風量等の性能の低下、流体騒音の増加などを防
ぎ、ショートサーキットの防止を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、箱体内部に圧縮機、機械室、熱交換器、
ファンモータで駆動されるファン、を有する空気調和機
の室外機において、ファンの面積以上の面積を有し、フ
ァンの軸方向の流れを遮蔽するようにされた軸方向遮蔽
板と、周方向の流れを遮蔽するようにされた周方向遮蔽
板とを備えた静音フードを空気の吐出側に有するもので
ある。

【０００９】また、上記のものにおいて、周方向遮蔽板
以外の部分に格子状の回転体巻き込み防止用ファンガー
ドを設けた静音フードを空気の吐出側に有することが望
ましい。

【００１０】さらに、周方向遮蔽板以外の部分に格子状
の回転体巻き込み防止用ファンガードを設け、周方向遮
蔽板及び前記回転体巻き込み防止用ファンガードのファ
ンの軸方向の寸法を箱体の奥行き寸法より小さくなるよ
うにしたことが望ましい。さらに、軸方向遮蔽板を斜め
となるようにすることが良い。さらに、軸方向遮蔽板を
半円筒型の形状とすることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１では、図２０に示すような風向板１４と同じ
役目の軸方向遮蔽板２１と周方向の一部分に音を低減し
たい方向に遮蔽板２０を設け、更に周方向の遮蔽板以外
の部分に回天体巻き込み防止用ファンガードを設けた静
音フード２２（遮蔽板２０と遮蔽板２１と回天体巻き込
み防止用ファンガード５から構成）のファン軸方向寸法
ｔは、ユニット１９のファン軸方向寸法Ｓより小さくな
るように構成した箱型静音フードである。周方向に設け
られたファンガード５の全有効面積は、遮蔽板２１の面
積より大きくなるようにファンガードの軸方向寸法ｔを
決める。また静音フード２２のファンガード５は取り付
けず危険関知センサ等で代用することも可能である。

【００１２】静音フード２２によれば、ファン４の後縁
からかなり離れた箇所に設けられたファン径以上の面積
を有した遮蔽板２１と吐出流が遮蔽板２１に当たって軸
流れから径方向流れに近い斜め方向の流れ及び全有効面
積が大きい周方向に設けられたファンガード５により吹
き出し流速が遅くなる為、ファン性能の低下が最小限に
抑制できる。またファン4後縁部直後に図２０に示すよ
うなファンガード５が無いことからファンガード５で生
じる乱流渦が減少し、更に音の指向性を考えた遮蔽板２
１及び遮蔽板２０によりファンガード音及びサイクル音
の低減が可能となる。静音フード２２をユニット１９に
取り付けた場合と従来のファンガード５だけを取り付け
た標準室外機ユニット１９について、ファン性能及び送
風騒音の相対比較した効果を図２４に、その騒音周波数
分析結果を図２５に示す。送風騒音測定は図２２（騒音
は前カバ10からＬ離れて高さＨのところに騒音測定用の
マイクロホンを設置して測定）及び図２３（前カバ１０
からＬ離れて左右正面の三ヶ所で騒音測定）で示す位置
で行った。ここで図２４には、図２２及び図２３の位置
で測定した標準室外機ユニット１９を１００％とした場
合のファン回転数と騒音（騒音は正面結果を示す）の相
対評価結果を示す。

【００１３】図２４の結果では、回転数は静音フードを
つけることで従来のファンガードに比べ２％ほど低下す
るが、騒音は測定点が正面の場合３dB以上静音フードに
より送風音が低減している。一方、図２５には、静音フ
ード２２をユニット１９に取り付けた場合と従来のファ
ンガード５だけを取り付けた標準室外機ユニット１９の
正面及び左右の位置における周波数分析結果を示す。本
結果によれば図18に示した標準ガード付きに対して正面
及び左右何れも静音箱型フード２２で構成したものが全
周波数領域で騒音が大幅に低減している。

【００１４】図３は、周方向の一部に設けられた遮蔽板
２０の変わりに周方向全てを格子１２で構成したファン
ガード５を取り付けた場合の例である。本例では、周方
向の一部に設けられた遮蔽板２０が無い分流れの抵抗は
小さくファン性能の低下は小さい反面、評価点における
騒音の低減量は少ない。図４は、静音フード２２が台形
型で形成されている場合であり、具体的には遮蔽板２１
が前カバ１０面に対して斜めに取り付けられているもの
である。ここで静音フード２２のファン軸方向の奥行き
寸法ｔが上下で異なるもので、上側が下側の寸法より小
さくなるように遮蔽板２１を斜めになるように周方向の
ファンガード５に取り付けた場合である。図５は、図４
の側面図を示す。ここで静音フード２２の上側に取り付
けられた遮蔽板２０以外の周方向全てにはファンガード
５が取り付けられている。また図５の如く２個ファン使
いのファン構成では、静音フード２２の形態が図3等で
示した箱型の場合においては、特に上側のファンの下部
ファンガード５部分から吐出される流れ２９が、下ファ
ンの遮蔽板２０面に直接衝突するため圧力損失が生じ、
ユニット性能の低下を招く欠点があった。

【００１５】これを解消する方法として遮蔽板２１を前
カバー１０に対して斜めに取り付けるようにしたこと
で、上ファンの下吹き出し流れ２９が直接下側ファンの
遮蔽板２０に直接当たらないように構成した場合を示
す。図６は、図１で示した箱型静音フードを円筒型で構
成した場合で、図７は図６の横断面図である。この円筒
型静音フード２２の周方向の一部には他の発明と同様に
遮蔽板２０が軸方向の遮蔽板２１と接続して設けられる
とともに、その他の周方向部分はファンガード５で形成
されている。

【００１６】図８は、送風室の前カバーとファン軸方向
側に備えられた遮蔽板と、前カバーとその遮蔽板間の周
方向一部分に遮蔽板を設け、更に周方向の遮蔽板以外の
部分に回天体巻き込み防止用ファンガードを設け、更に
周方向の遮蔽板及びファンガードのファン軸方向寸法
は、ユニットの奥行き寸法より小さくなるように形成
し、更に周方向の遮蔽板とファン軸方向の遮蔽板が交わ
る個所が曲率を有するように構成した箱型又は台形型静
音フードからなり、本図は箱型静音フードの例を示す。
遮蔽板２０が曲率２４を有しつつ遮蔽板２１と交わるこ
とで遮蔽板２０に沿う流れの抵抗を減少できるとともに
静音フードそのものを小形化できる。図９は、図８の横
断面図である。

【００１７】図１０は、送風室の前カバーとファン軸方
向側に備えられた遮蔽板と、前カバーとその遮蔽板間の
周方向一部分に遮蔽板を設け、更に周方向の遮蔽板以外
の部分に回天体巻き込み防止用ファンガードを設け、更
に周方向の遮蔽板及びファンガードのファン軸方向寸法
は、ユニットの奥行き寸法より小さくなるように形成
し、特に周方向の遮蔽板２０が変局点２５を有する箱型
静音フードからなるものである。これも上ファンの下吹
き出し流れ２９が下側ファンの遮蔽板２０に当たりにく
くなる為図8と同効果の上、更に図４で示した発明と同
等の効果が見込まれる。図１１は、図１０の横断面図で
ある。図１２は、周方向の一部に設けられた遮蔽板２０
と連続するように形成したファン軸方向の遮蔽板２１に
対して、ファン軸方向の遮蔽板２１のファン側内部面が
コーン型ガイド２６を有する箱型又は円筒型又は台形型
静音フードを示したもので、本図は箱型静音フードの別
の実施例である。図１３は、図１２の横断面図である。

【００１８】図１４は、周方向の一部に設けられた遮蔽
板２０と連続するように形成したファン軸方向に遮蔽板
２１を有し、ファン軸方向の遮蔽板２１はファン軸面を
起点として軸面から外側に向かうに従い、斜めに広がる
ように形成した斜め遮蔽板２７を有する箱型の静音フー
ドの実施例である。これは図１２で示したコーン型ガイ
ド２６の変わりに遮蔽板２１そのものを２次元的な広が
りを持たせることで空気の流れに斜めの方向流れを強制
的に与えることが出来る。図１５は、図１４の横断面図
である。図１６は周方向の一部に設けられた遮蔽板２０
と連続するように形成したファン軸方向に遮蔽板２１を
有し、ファン軸方向の遮蔽板２１のファン側内部面にも
う一枚の穴あき遮蔽板２８を有する2重壁を有する箱型
又は円筒型又は台形型静音フードからなるものであり、
穴あきの遮蔽板２８を形成し、この穴径を適時選択する
ことで低減させたい音の周波数を狙い撃ちすることで
き、遮音効果が増加する。

【００１９】図１７は、図１６の穴あき遮蔽板２８の詳
細図である。図１８及び図１９は、従来のファンガード
５を取り付けた横吹き用室外機ユニット形態１９を示す
もので、図１９はその横断面図である。尚本図に関して
は既に従来例のところで詳細にユニット１９内部の詳細
構成について説明したのでここでは省略する。

【００２０】図２０及び図２１は、室外機が道路に面し
て設置されている場合などで直接人に当たるのを防止す
るために従来一般的に用いられている枠１３及び風向板
１４から構成した風向ガイド１５を付けた例を示してい
る。本図では、ファンガード５をユニット１９の前カバ
ー１０に取り付けたままで風向ガイド１５を取り付けた
場合である。ここで図２１には、空気の流れは、風向板
１４で軸方向流れ１と直角に近い斜め方向に変えられて
流れ方向１６の方向に放出されるがユニット１９の下部
は地面が近接していることで放出された空気が熱交換器
２側に戻るショートサーキットを生じることが有り得
る。このショートサーキットを防止するために、ファン
の回転軸に沿った空気の流れ方向を外側に向かう斜め方
向に変える風向板組み１５とともに前面板１８をユニッ
ト１９の下部に設けて斜め方向の空気の流れによってユ
ニット下部に戻るショートサーキットの防止を図った従
来例である。

【００２１】従来例で示されたファンガード５の圧力損
失によるファン性能の大幅低下及び空気がファンガード
５にあたって生じる渦によるユニット１９の流体騒音増
加を抑制するために、図1に示す本発明の一実施例で
は、図２０に示すような風向ガイド１５と同じ役目の軸
方向遮蔽板２１と周方向の特に音の低減を期待する一部
の方向側に対していて周方向遮蔽板２０を取付け、その
他の周方向部分は、格子１２で示した回天体巻き込み防
止用ファンガード５で形成し、且つ周方向の一部に設け
られた遮蔽板２０と連続的に形成したファン軸方向の遮
蔽板２１及びファンガード５からなる静音フード２２
（遮蔽板２０と遮蔽板２１と回天体巻き込み防止用ファ
ンガード５から構成）のフ奥行き寸法ｔは、ユニット１
９の奥行きＳより小さくなる範囲で大きく構成した静音
フード２２を提案する。

【００２２】静音フード２２によれば、ファン４の後縁
からかなり離れた箇所、すなわちユニット１９の奥行き
寸法ｓよりは小さいｔ寸法程度に設けられた軸方向遮蔽
板２１の為に流れ抵抗は小さくなり、ファン性能の低下
を最小限に抑制できる。また軸方向吐出流は遮蔽板２１
に当たって径方向流れを有する斜め方向の流れとなるこ
とで、従来問題となっていたショートサーキットの防止
も可能となる。更にファン4後縁部にファンガード５が
存在していないことから生じる乱流渦が減少し、かつ周
方向に設けられたファンガード５の距離減衰効果と流れ
の拡散により吹き出し流速が低減すること及び音の指向
性を考えた遮蔽板２１及び遮蔽板２０によりファンガー
ド音及び熱交換器から出てくるサイクル音の低減が可能
となる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ファンの面積以上の面
積を有し、ファンの軸方向の流れを遮蔽するようにされ
た軸方向遮蔽板２１と、周方向の流れを遮蔽するように
された周方向遮蔽板２０とを備えた静音フードを空気の
吐出側に有するので、風量等の性能の低下、流体騒音の
増加などを防ぎ、ショートサーキットが防止された室外
機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態の全体を示す斜視図。

【図２】 本発明の一実施の形態を示す側面図。

【図３】 本発明の他の実施の形態の全体を示す斜視
図。

【図４】 本発明のさらに他の実施の形態を示す斜視
図。

【図５】 本発明のさらに他の実施の形態を示す側面
図。

【図６】 本発明のさらに他の実施の形態を示す斜視
図。

【図７】 本発明のさらに他の実施の形態を示す側面
図。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態である箱型静音
フードを示す斜視図。

【図９】本発明のさらに他の実施の形態である箱型静音
フードを示す側面図。

【図１０】 本発明のさらに他の実施の形態を示す上面
図。

【図１１】 本発明のさらに他の実施の形態を示す側面
図。

【図１２】 本発明のさらに他の実施の形態である台形
型静音フードを示す上面図。

【図１３】 本発明のさらに他の実施の形態である台形
型静音フードを示す側面図。

【図１４】 本発明のさらに他の実施の形態を示す上面
図。

【図１５】 本発明のさらに他の実施の形態を示す側面
図。

【図１６】 本発明のさらに他の実施の形態を示す側面
図。

【図１７】 図１６の実施の形態による遮蔽板２８の詳
細を示す斜視図。

【図１８】 従来例の全体を示す斜視図。

【図１９】 図１８の従来例における側面図。

【図２０】 さらに、従来例の全体を示す斜視図。

【図２１】 図２０の従来例における側面図。

【図２２】 本発明の実施の形態に関して騒音の測定位
置を示す側面図。

【図２３】 図２２の上面図。

【図２４】 標準室外機と本発明の実施の形態による静
音フードを取り付けた場合の送風騒音及びファン性能を
相対評価した結果を示すグラフ。

【図２５】 標準室外機と本発明の実施の形態による静
音フードを取り付けた場合の送風騒音の周波数分析結果
を比較した結果を示すグラフ。

【符号の説明】

２：熱交換器 、３：モータ 、４：ファン、 ５：ファ
ンガード、７：ベルマウス 、８：クランプ、 １０：前
カバー 、１２：格子、１４：風向板 、１７：機械室
、１８：前面板、 １９：ユニット、２０：周方向遮蔽
板、 ２１：軸方向遮蔽板 、２２：静音フード、２３：
送風室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾原 秀司 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 米山 裕康 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 奥園 秀樹 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 塚田 福治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 鹿園 直毅 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱体内部に圧縮機、機械室、熱交換器、フ
   ァンモータで駆動されるファン、を有する空気調和機の
   室外機において、 前記ファンの面積以上の面積を有し、前記ファンの軸方
   向の流れを遮蔽するようにされた軸方向遮蔽板と、周方
   向の流れを遮蔽するようにされた周方向遮蔽板とを備え
   た静音フードを空気の吐出側に有することを特徴とする
   空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】請求項1項記載のものにおいて、前記周方
   向遮蔽板以外の部分に格子状の回転体巻き込み防止用フ
   ァンガードを設けた静音フードを空気の吐出側に有する
   ことを特徴とする空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】請求項1項記載のものにおいて、前記周方
   向遮蔽板以外の部分に格子状の回転体巻き込み防止用フ
   ァンガードを設け、前記周方向遮蔽板及び前記回転体巻
   き込み防止用ファンガードの前記ファンの軸方向の寸法
   を前記箱体の奥行き寸法より小さくなるようにしたこと
   を特徴とする空気調和機の室外機。
4. 【請求項４】請求項1項記載のものにおいて、前記軸方
   向遮蔽板を斜めとなるようにしたことを特徴とする空気
   調和機の室外機。
5. 【請求項５】請求項１項記載のものにおいて、前記軸方
   向遮蔽板を半円筒型の形状としたことを特徴とする空気
   調和機の室外機。