JP2002295863A - 空気調和装置および室内ユニット - Google Patents

空気調和装置および室内ユニット

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JP2002295863A
JP2002295863A JP2001093885A JP2001093885A JP2002295863A JP 2002295863 A JP2002295863 A JP 2002295863A JP 2001093885 A JP2001093885 A JP 2001093885A JP 2001093885 A JP2001093885 A JP 2001093885A JP 2002295863 A JP2002295863 A JP 2002295863A
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indoor
heat exchanger
air
indoor unit
tangential fan
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JP2001093885A
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Kazuhiro Suzuki
一弘 鈴木
Hajime Izumi
元 泉
Kiyoshi Suenaga
潔 末永
Tetsuo Tominaga
哲雄 冨永
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内ユニットを大型化することなく、運転時
の低騒音化を図る。 【解決手段】 タンジェンシャルファン25の周面とこ
れに隣接する室内熱交換器23aとの間隔Lと、室内熱
交換器23aに具備される冷媒流通管23tの流路側径
dとの間に、2.5d≦L≦3.5dの関係が成立する
べく各部の寸法を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気を冷却
または加熱して室内環境の調和を図る空気調和装置に関
し、特に空気調和装置の一構成要素であって室内に設置
される室内ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の室内ユニットの構成を図5に示
す。図において、符号1は室内ユニットの筐体、2は吸
込面(多数のスリットを有する)、3a,3b,3cは
いずれも室内熱交換器、4は通風路、5はタンジェンシ
ャルファン、6はスタビライザ、7は吹出口である。
【0003】上記室内ユニットの作動の仕方を説明する
と、室内の空気は、タンジェンシャルファン5の駆動に
よってその上流側の通風路4に生じる負圧の作用によ
り、吸込面2から筐体1内部に吸い込まれ、熱交換器3
a,3b,3cを通過する過程で冷却または加熱されて
通風路4に流れ込む。通風路4に流れ込んだ空気は、タ
ンジェンシャルファン5による排気作用により吹出口7
から室内に勢いよく吹き出される。
【0004】ここで、タンジェンシャルファン5による
排気作用についても説明する。タンジェンシャルファン
5が図中の矢印方向に回転すると、近接配置されたスタ
ビライザ6の働きによりタンジェンシャルファン5の内
部に循環流れである渦流が発生する。この渦流の作用に
より通風路4の空気がタンジェンシャルファン5の内側
に引き込まれ、吹出口7に向けて排気されるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た室内ユニットを備える空気調和装置においては、次の
ような問題点が指摘されている。従来の室内ユニットで
は、室内の空気が通風路4に生じる負圧の作用によって
通風路4に流れ込むとき、各室内熱交換器を構成する冷
媒流通管にぶつかって流れに変化が与えられるため、室
内熱交換器を通過した直後の空気には、通過した場所に
よって異なる速度分布が生まれる。そして、タンジェン
シャルファン5に最も近い室内熱交換器3aを通過した
空気の、速度分布が極大した部分を、回転するタンジェ
ンシャルファン5のブレードが連続して切り取ることに
より、室内ユニットからはNz音と呼ばれる卓越した騒
音が生じる。
【0006】このNz音をなくすには、室内熱交換器3
aをタンジェンシャルファン5から遠く離間させること
が通常は検討されるが、そうすると室内ユニットを大型
化する必要が生じ、好ましくない。
【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、室内ユニットの大型化を回避しつつ、運転時の
低騒音化を図ることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として次のような構成の空気調和装置および室
内ユニットを採用する。すなわち請求項1記載の空気調
和装置は、室内の空気によって加熱または冷却された冷
媒と室外の空気とを熱交換させる室外熱交換器を有する
室外ユニットと、室外の空気によって冷却または加熱さ
れた冷媒と室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器、
室内の空気を該室内熱交換器を通じて流動させるタンジ
ェンシャルファン、および該タンジェンシャルファンに
近接配置されたスタビライザを有する室内ユニットとを
備える空気調和装置であって、前記タンジェンシャルフ
ァンの周面とこれに隣接する前記室内熱交換器との間隔
Lと、該室内熱交換器に具備される冷媒流通管の流路側
径dとの間に 2.5d≦L の関係が成立することを特徴とする。
【0009】請求項2記載の空気調和装置は、請求項1
記載の空気調和装置において、前記間隔Lと前記流路側
径dとの間に L≦3.5d の関係が成立することを特徴とする。
【0010】請求項3記載の空気調和装置の室内ユニッ
トは、室外の空気によって冷却または加熱された冷媒と
室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器、室内の空気
を該室内熱交換器を通じて流動させるタンジェンシャル
ファン、および該タンジェンシャルファンに近接配置さ
れたスタビライザを有する空気調和装置の室内ユニット
であって、前記タンジェンシャルファンの周面とこれに
隣接する前記室内熱交換器との間隔Lと、該室内熱交換
器に具備される冷媒流通管の流路側径dとの間に 2.5d≦L の関係が成立することを特徴とする。
【0011】請求項4記載の空気調和装置の室内ユニッ
トは、請求項3記載の空気調和装置の室内ユニットにお
いて、前記間隔Lと前記流路側径dとの間にL≦3.5
dの関係が成立することを特徴とする。
【0012】本発明においては、室内ユニットにおいて
2.5d≦Lの関係が与えられることにより、運転時の
低騒音化が図れる。L<2.5dとなると騒音のレベル
が極端に高まるからである(図4参照)。
【0013】また、室内ユニットにおいてL≦3.5d
の関係が与えられることにより、室内ユニットの大型化
を回避しつつ、運転時の低騒音化が図れる。L>3.5
dとなると騒音のレベルはまったく問題なくなるが、室
内ユニットを大型化する必要が生じてしまうからである
(同じく図4参照)。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に係る空気調和装置および
室内ユニットの実施形態を図1ないし図4に示して説明
する。図1は空気調和装置の概要を示す全体構成図であ
る。図において、符号10は室外ユニット、20は室内
ユニット、30は両ユニット間で冷媒を循環させる冷媒
配管である。室外ユニット10は、室内の空気によって
加熱または冷却された冷媒と室外の空気とを熱交換させ
る室外熱交換器11、室外熱交換器11または後述する
室内熱交換器に冷媒を送出する圧縮機12、室外熱交換
器11に屋外の空気を流通させるプロペラファン13等
を有している。
【0015】室内ユニット20は、室外の空気によって
冷却または加熱された冷媒と室内の空気とを熱交換させ
る室内熱交換器23a,23b,23c、室内の空気を
各室内熱交換器23a,23b,23cを通じて流動さ
せるタンジェンシャルファン25、タンジェンシャルフ
ァン25に近接配置されて排気作用を生み出すスタビラ
イザ26等を有している。
【0016】室内ユニット20の内部構成をさらに詳し
く図2に示す。図において上記の主要な構成要素ととも
に図示されているのは、室内ユニット20の筐体21、
吸込面22、通風路24、吹出口27である。
【0017】吸込面22は、筐体21の前面および上面
に形成されており、室内側から室内熱交換器23a,2
3b,23cを目立ち難くしながらも空気の取り入れを
良好に行えるように多数のスリットによって形成されて
いる。
【0018】室内熱交換器23a,23b,23cは筐
体21の前面および上面に隣接し、タンジェンシャルフ
ァン25を取り囲むように配置されている。個々の室内
熱交換器についていうと、室内熱交換器23aはタンジ
ェンシャルファン25の前方にあって最も近くに位置
し、室内熱交換器23bはタンジェンシャルファン25
の斜め前上方に位置し、室内熱交換器23cはタンジェ
ンシャルファン25の斜め後ろ上方に位置している。な
お、本実施形態には3つの室内熱交換器が示されている
が、室内熱交換器は室内ユニット20の大きさや種類に
よって異なるものであって、本発明に大きく影響する要
因ではない。
【0019】通風路24は3つの室内熱交換器23a,
23b,23cとタンジェンシャルファン25との間
に、筐体21内部のケーシング28とともに形成されて
いる。
【0020】タンジェンシャルファン25は、両端の円
板25a間に、周方向に等間隔に離間して複数のブレー
ド25bが配設されて構成されており、円板25aの中
心を軸支されて図示しない駆動モータによって図中の矢
印方向に回転駆動されるようになっている。
【0021】スタビライザ26はタンジェンシャルファ
ン25とほぼ同長であり、吹出口27の直上にあってタ
ンジェンシャルファン26と平行に近接配置されてい
る。
【0022】上記のような構成要素を備える空気調和装
置の暖房運転時および冷房運転時の作動の仕方について
説明する。まず、暖房運転時には、冷媒は圧縮機12で
圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、冷媒配管30を
通って室内ユニット20に送られ、室内熱交換器23
a,23b,23cに流通する。室内ユニット20で
は、タンジェンシャルファン25により取り込まれた室
内の空気に対して室内熱交換器23a,23b,23c
を通過する高温高圧のガス冷媒から熱が与えられ、室内
に温風が供給される。
【0023】室内の空気に排熱した高温高圧のガス冷媒
は、室内熱交換器23a,23b,23cにおいて凝縮
液化し、高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷
媒は、冷媒配管30を通って室外ユニット10における
図示しない膨張弁を通過する過程で低温低圧の液冷媒と
なり、室外熱交換器11に送られる。室外ユニット10
では、室外熱交換器11を通過する低温低圧の液冷媒
が、プロペラファン13により取り込まれた屋外の空気
から熱を奪う。これにより、低温低圧の液冷媒は蒸発気
化して低温低圧のガス冷媒となる。これが再び圧縮機1
2に送出され、上記過程を繰り返すこととなる。
【0024】次に、冷房運転時には、冷媒は上記とは逆
方向に冷媒配管30を流れる。まず、圧縮機12で圧縮
された高温高圧のガス冷媒が、冷媒配管30を通過して
室外熱交換器11に送られ、屋外の空気に熱を与えて凝
縮液化し高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷
媒は、図示しない膨張弁を通過する過程で低温低圧の液
冷媒となり、冷媒配管30を通って室内ユニット20に
送られ、室内熱交換器23a,23b,23cの順に流
通する。室内ユニット20では、低温低圧の液冷媒は室
内の空気から熱を奪って冷却し、冷媒自身は蒸発気化し
て低温低圧のガス冷媒となる。これが再び圧縮機12に
送出され、上記過程を繰り返すことになる。
【0025】上記のように構成された空気調和装置にお
いて最も特徴的なのは、タンジェンシャルファン25の
周面とこれに隣接する室内熱交換器23aとの間隔L
と、室内熱交換器23aに具備される冷媒流通管23t
の流路側径dとの間に 2.5d≦L≦3.5d の関係が成立するべく各部の寸法が決定されている点で
ある。なお、ここでいう流路側径とは、室内熱交換器の
内部において冷媒流通管23tが空気流路に露出する部
分の最外径を意味している。例えば図3(a)に示すよ
うに冷媒流通管23tが拡管(熱交換器を製造する過程
で流通管を膨張させること)の影響により放熱フィン2
3fにくるまれた状態であれば放熱フィン23fを含め
た外径を指し、図3(b)に示すように放熱フィン23
fの変形がなければ冷媒流通管23tそのものの外径を
指す。
【0026】間隔Lと流路側径dとの間に上記の関係が
成立することにより、室内ユニット20においては、外
形寸法を極端に大型化することなく運転時の低騒音化が
図れる。ここで、タンジェンシャルファン25の周面と
これに隣接する室内熱交換器23aとの間隔Lを冷媒流
通管23tの流路側径dで除して無次元化した各値に対
し、室内ユニット20が発する騒音の大きさを測定した
結果を図4に示す。
【0027】図4の測定結果を見ると、L/d<2.
5、すなわちL<2.5dとなると騒音のレベルが極端
に高まり、L/d>3.5、すなわちL>3.5dとな
ると騒音のレベルはまったく問題なくなる。しかしなが
ら、L>3.5dとするには室内ユニット20の奥行き
寸法を拡大して室内ユニット20を大型化する必要が生
じてしまう。
【0028】これに比べて2.5≦L/d≦3.5、す
なわち2.5d≦L≦3.5dの範囲内の騒音レベル
は、L=3.5dを最低として+1dB(A)程度に抑え
られることがわかる。
【0029】したがって、上記空気調和装置によれば、
室内熱交換器23aとタンジェンシャルファン25とに
ついて、上記の関係を同時に満たすべく配置を決定する
ことにより、室内ユニット20の大型化を回避しつつ、
運転時の低騒音化を図ることができる。
【0030】ところで、本実施形態においては運転時の
低騒音化と室内ユニット20の大型化回避とをねらって
上記の関係が与えられているが、室内ユニット20の大
型化回避を考慮しなくてもよい場合は、単に2.5d≦
Lの関係が与えられるだけでも構わない。この場合は少
なくとも運転時の低騒音化を実現することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室内ユニットにおいて、2.5d≦L≦3.5dの関係
を成立させることによって、室内ユニットの大型化を回
避しつつ、運転時の低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る空気調和装置の概要を示す全体
構成図である。
【図2】 図1の室内ユニットの内部構成を示す側断面
図である。
【図3】 本発明における冷媒流通管の流路側径の定義
を説明する図である。
【図4】 L/dに対する、室内ユニットの騒音レベル
を測定した結果を示すグラフである。
【図5】 従来の室内ユニットの内部構成を示す側断面
図である。
【符号の説明】
10 室外ユニット 11 室外熱交換器 20 室内ユニット 23a,23b,23c 室内熱交換器 23t 冷媒流通管 25 タンジェンシャルファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 潔 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 冨永 哲雄 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Fターム(参考) 3L049 BC01 BD02 3L050 BA01 BA05 BA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室内の空気によって加熱または冷却され
    た冷媒と室外の空気とを熱交換させる室外熱交換器を有
    する室外ユニットと、 室外の空気によって冷却または加熱された冷媒と室内の
    空気とを熱交換させる室内熱交換器、室内の空気を該室
    内熱交換器を通じて流動させるタンジェンシャルファ
    ン、および該タンジェンシャルファンに近接配置された
    スタビライザを有する室内ユニットとを備える空気調和
    装置であって、 前記タンジェンシャルファンの周面とこれに隣接する前
    記室内熱交換器との間隔Lと、該室内熱交換器に具備さ
    れる冷媒流通管の流路側径dとの間に 2.5d≦L の関係が成立することを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 前記間隔Lと前記流路側径dとの間に L≦3.5d の関係が成立することを特徴とする請求項1記載の空気
    調和装置。
  3. 【請求項3】 室外の空気によって冷却または加熱され
    た冷媒と室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器、室
    内の空気を該室内熱交換器を通じて流動させるタンジェ
    ンシャルファン、および該タンジェンシャルファンに近
    接配置されたスタビライザを有する空気調和装置の室内
    ユニットであって、 前記タンジェンシャルファンの周面とこれに隣接する前
    記室内熱交換器との間隔Lと、該室内熱交換器に具備さ
    れる冷媒流通管の流路側径dとの間に2.5d≦Lの関
    係が成立することを特徴とする空気調和装置の室内ユニ
    ット。
  4. 【請求項4】 前記間隔Lと前記流路側径dとの間に L≦3.5d の関係が成立することを特徴とする請求項3記載の空気
    調和装置の室内ユニット。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343595C (zh) * 2003-05-20 2007-10-17 乐金电子(天津)电器有限公司 空调器室内机的风扇罩
WO2019065857A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JP2022136087A (ja) * 2019-10-30 2022-09-15 ダイキン工業株式会社 空気調和機

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