JP2004161108A

JP2004161108A - 空調装置

Info

Publication number: JP2004161108A
Application number: JP2002328284A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Mochizuki; 克彦望月
Original assignee: APISUTE KK; Apiste Corp
Current assignee: APISUTE KK; Apiste Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】騒音の発生を低減し得る空調装置を提供する。
【解決手段】蒸発器４から導管を介して圧縮機により冷媒を凝縮器に圧送することで冷媒を循環させ、取込口３３から取り込んだ空気Ａを蒸発器４で冷却し、所定の領域に送風する空調装置に関する。取込口３３に筒状の導風筒３０が設けられ、導風筒３０の内側に消音装置２０を蒸発器４と対向するように設け、消音装置２０は、反射部材２２と吸音部材２１とを積層した積層板２３を複数枚有し、各積層板２３の外周まわりと前記導風筒３０との間には、空気Ａの流れる送風路３１が形成されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１７７５９号公報
【０００４】
【発明の背景】
従来より、圧縮機によって冷媒を蒸発器から導管を介して凝縮器に圧送し、蒸発器の周囲で冷却した空気を送風する空調装置が知られている（たとえば特許文献１）。また、かかる空調装置の１種として、取込口から取り込んだ空気を蒸発器で冷却し、所定の領域に送風するスポットクーラーと呼ばれる空調装置が用いられている。
ところで、近年、各種産業機器の低騒音化が重要視されており、この種の空調装置においても、騒音の低減は重要である。
かかる空調装置では、装置内の騒音が空気の取込口から漏れることが、騒音の主原因となっている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、騒音の発生を低減し得る空調装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のある空調装置は、蒸発器から導管を介して圧縮機により冷媒を凝縮器に圧送することで冷媒を循環させ、取込口から取り込んだ空気を蒸発器で冷却し、所定の領域に送風する空調装置において、前記取込口に筒状の導風筒が設けられ、前記導風筒の内側に消音装置を前記蒸発器と対向するように設け、前記消音装置は、反射部材と吸音部材とを積層した積層板を複数枚有し、前記各積層板の外周まわりと前記導風筒との間には、空気の流れる送風路が形成され、前記各積層板は、前記取込口から前記蒸発器へ流れる空気の流れに概ね直交するように、かつ、前記空気の流れ方向に互いに離間して対面するように設けられ、前記反射部材が前記取込口の外方に向かうように、前記吸音部材が前記蒸発器に対面するように、前記各積層板が配置され、前記複数の積層板は、前記空気の流れ方向に沿って下流に行くに従い小さな面積とされて、前記積層板と前記導風筒との間の前記送風路は、下流に向かうに従い流路断面積が大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【０００７】
ところで、音波が空気などの伝搬物質から、該伝搬物質とは異なる部材の境界面に入射すると、反射や透過の現象が生じる。
前記透過により、音波は前記部材中を伝搬され、熱エネルギーに変換されることにより吸音される。そのため、「吸音部材」としては、前記吸音効果の大きな、たとえば、ウレタンフォームなどの多孔質の材料やグラスウールなどを用いるのが好ましい。
一方、比重の大きな物質ほど音波を反射させて遮る効果が大きい。そのため、「反射部材」としては、加工性や耐久性等を考慮して、たとえば、ステンレスの金属板などを用いるのが好ましい。
【０００８】
一方、本発明のある空調装置は、蒸発器から導管を介して圧縮機により冷媒を凝縮器に圧送することで冷媒を循環させ、取込口から取り込んだ外気を蒸発器で冷却し、所定の領域に送風する空調装置において、前記取込口に筒状の導風筒が設けられ、前記導風筒の内側に消音装置を前記蒸発器と対向するように設け、前記消音装置は複数の通過孔を有する多孔板を有し、前記各多孔板は前記取込口から前記蒸発器へ流れる空気の流れに概ね直交するように、かつ、前記空気の流れ方向に互いに離間して対面するように平行に設けられ、前記各多孔板の通過孔が対面する隣の多孔板の板部に対向していることにより、前記各通過孔と板部とで前記消音装置が迷路構造を形成していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、開口に導風筒を設け、該導風筒の内側に消音装置を設けたので、装置内の騒音が外部に漏れるのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
まず、一般的な本空調装置による冷却システムについて簡単に説明する。
冷却システム：
図１は、一般的な空調装置の概略構成図を示す。
図１に示すように、圧縮機３は、蒸発器４において気体となった冷媒を、導管５を介して凝縮器６に圧送し、さらに、凝縮器６から膨張弁７に圧送して、循環させる。この際、冷媒は凝縮器６および膨張弁７において、徐々に液化する。前記膨張弁７は、破線で示す極めて細い管からなる。冷媒は、膨張弁７から出て、蒸発器４内の比較的太い管内で低圧となって、再び気化することにより、蒸発器４の周囲の熱を奪い、周囲温度を低下させる。
【００１１】
前記筐体１は区画壁２によって、第１チャンバ９と第２チャンバ１０とに区画されている。前記第１チャンバ９には、前記蒸発器４および第１ファン１１が収容されている。一方、第２チャンバ１０には、前記圧縮機３、凝縮器６および第２ファン１２が収容されている。
【００１２】
したがって、第１ファン１１により、外気が、取込孔から第１チャンバ９内に取り込まれ、蒸発器４を通ると、前記外気が蒸発器４で冷却されて、冷気が筐体１外に送出される。一方、第２チャンバ１０内に設けた凝縮器６においては、冷媒が圧縮されて高温になるのに対し、第２ファン１２により、凝縮器６に外気を通すことで、冷媒の温度を低下させている。
【００１３】
なお、図１は、あくまでも一般的な空調装置の概略構成図であり、各機器の配置等を限定するものではない。たとえば、第１チャンバ９は、第２チャンパ１０の上部に位置していてもよいし、下部に位置していてもよい。また、必ずしも区画壁２を有している必要はなく、かかる場合には、外気を取り込むためのファンは１個であってもよい。
【００１４】
次に本発明の要部について説明する。
以下の説明では、本発明を、所定の領域に冷気を送風するスポットクーラーに適用した場合について例示して説明する。
第１実施形態：
図２および図３は、第１実施形態を示す。
図２は、蒸発器４近傍を示す概略断面図である。図２に示すように、筐体１内には、ファン１３、蒸発器４、導風筒３０および消音装置２０が設けられている。前記導風筒３０は、筐体１に形成した外気の取込口（開口の一例）３３に設けられており、その内部Ｉ側の端部が蒸発器４に近接ないし接続されている。一方、前記ファン１３には、筐体１の内部Ｉから外部Ｏに伸びる送風筒１５が接続されている。前記ファン１３の回転により筐体１内に負圧が生じ、前記取込口３３から筐体１の内部Ｉに外気Ａが取り込まれる。外気Ａは、蒸発器（騒音源となる機器の一例）４によって冷却された後、送風筒１５を通り筐体１の外に送り出される。
【００１５】
消音装置２０：
ところで、ファン１３などを主な音源とする筐体１内の騒音は、前記取込口３３から外部Ｏに漏れる。図３（ａ）に示す前記消音装置２０は、筐体１の内部Ｉの騒音が前記取込口３３から外部Ｏに漏れるのを防止するためのものであり、前記導風筒３０の内側に設けられている。前記消音装置２０は、導風筒３０の外部Ｏ側に設けられており、導風筒３０の内部Ｉ側の端部に設けられた蒸発器４と対面するように固定されている。
【００１６】
前記導風筒３０内には、複数の積層板２３が支持部材２５（図３（ｂ））を介して導風筒３０に固定されている。図３（ｂ）に示すように、空気の流れ方向Ａから見た積層板２３の正面の輪郭は、二点鎖線で示す導風筒３０の縦断面に対して略相似形に形成されている。図３（ａ）に示すように、各積層板２３の外周まわりと、前記導風筒３０の内周面との間には、空気の流れる送風路３１が形成されている。各積層板２３は、取込口３３から蒸発器４へ流れる空気の流れＡに直交するように、かつ、前記空気の流れ方向Ａに互いに離間して対面するように設けられている。取込口３３から取り込まれた空気Ａは、前記送風路３１を通り蒸発器４に送り込まれる。
【００１７】
前記積層板２３は、第１吸音部材２１および反射部材２２を備えている。前記第１吸音部材２１は、たとえば、ウレタンフォームなどの吸音効果の高い多孔質の材料で形成されている。一方、反射部材２２は、たとえば、ステンレスなど音の反射効果の高い材料で形成されている。第１吸音部材２１は、反射部材２２に接着材等を用いて貼着されることにより、積層されている。
前記第１吸音部材２１は蒸発器４に対面するように設けられていると共に、前記反射部材２２は取込口３３の外部Ｏに向かうように、外方に向って設けられている。
【００１８】
前記ファン１３の回転音などを主な原因とする筐体１内の騒音は、まず、第１吸音部材２１によって吸音された後、反射部材２２によって反射され、再び第１吸音部材２１によって吸音される。また、反射部材２２によって、外部Ｏに向う騒音が反射されることにより、外部Ｏ側への騒音を遮る遮音効果を得ることができる。したがって、筐体１の外部Ｏに漏れ出る騒音を大幅に減少させることができる。
また、吸音部材２１を設けることにより、騒音の反響を防ぐことができるので、反響によって生じる振動騒音を低減させることができる。
さらに、積層板２３が複数枚設けられているので、各積層板２３によって前述の吸音や反射が行われ、騒音をより一層減少させることができる。
【００１９】
また、前記消音装置２０を筐体１内の導風筒３０に設けたので、空調装置を大型化することなく騒音の減少を図ることができる。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、前記積層板２３は、蒸発器４に近づくに従い先細りとなるコーン状に配置されている。すなわち、前記複数の積層板２３は、空気の流れ方向Ａに沿って下流に行くに従い小さな面積とされている。そのため、前記送風路３１は下流に向かうに従い、その流路断面積が大きくなるから、送風路３１内の空気が、スムースに流れると共に、蒸発器４の側面に対して均一に空気を当てることができる。したがって、空調装置の能力を低下させることなく、騒音を防止することができる。
【００２１】
ところで、前記反射部材２２の各外周縁部には、前記導風筒３０に近づくに従い下流に向って傾いた傾斜縁部２３ｅが形成されている。すなわち、前記積層板２３は、その外周縁部２３ｅが蒸発器４（図３（ａ））に向って傾斜した皿のような形状に形成されている。この傾斜縁部２３ｅは、積層板２３の外周付近の乱流を防止するためのものであり、かかる傾斜縁部２３ｅにより、より一層送風路３１内の空気を効率良く流すことができる。
なお、最も外方に位置する積層板２３は、空気Ａが当たる面を外方に向って膨出させて球殻状（断面円弧状）に形成し、流体の流れをスムースにしてもよい。
【００２２】
第２吸音部材３２：
前記導風筒３０の内周面には、第２吸音部材３２が貼着されている。前記第２吸音部材３２は、前記第１吸音部材２１と同質の素材であってもよく、第２吸音部材３２としては、たとえば、ウレタンフォームなどの多孔質の材料やグラスウールなどを用いることができる。
導風筒３０内に第２吸音部材３２を設けることにより、導風筒３０内の騒音を吸音および反射させることができるので、より一層騒音を減少させることができる。
【００２３】
なお、前記第１実施形態において、導風筒３０は断面方形の筒状としたが、該導風筒の断面形状は、たとえば、円形など種々の形状であってもよい。かかる場合には、空気の流れをスムースにするために、積層板２３の前記正面の輪郭を導風筒の断面形状と略相似形に形成するのが好ましい。
また、前記導風筒３０は、前記蒸発器４に対して均一に（片寄りなく）空気Ａを送り込むため、前記取込口３３から前記蒸発器４まで概ね連なるように設けるのが好ましい。
【００２４】
第２実施形態：
つぎに第２実施形態について説明する。本第２実施形態にかかる空調装置は、図２に示す筐体１内に、ファン１３、蒸発器４、導風筒３０および消音装置２０Ｂを備えている。前記導風筒３０は、筐体１に形成した外気の取込口３３に設けられており、その内部Ｉ側の端部が蒸発器４に近接ないし接続されている。一方、前記ファン１３には、筐体１の内部Ｉから外部Ｏに伸びる送風筒１５が接続されている。前記ファン１３の回転により筐体１内に負圧が生じ、前記取込口３３から筐体１の内部Ｉに外気Ａが取り込まれる。外気Ａは、蒸発器４によって冷却された後、送風筒１５を通り筐体１の外に送り出される。
【００２５】
消音装置２０Ｂ：
図４（ａ）に示す前記消音装置２０Ｂは、筐体１の内部Ｉの騒音が前記取込口３３から外部Ｏに漏れるのを防止するためのものであり、前記導風筒３０の内側に設けられている。前記消音装置２０Ｂは、導風筒３０の外部Ｏ側に設けられており、導風筒３０の内部Ｉ側の端部に設けられた蒸発器４と対面するように固定されている。
【００２６】
前記導風筒３０内には、複数の多孔板４０が固定されている。各多孔板４０は、たとえば、ステンレスの金属板など音の反射効果の高い部材で形成されており、導風筒３０の内周面の全面に渡って、該導風筒３０の内部を塞ぐように固定されている。前記多孔板４０は、前記取込口３３から前記蒸発器４へ流れる空気の流れＡに概ね直交するように、かつ、前記空気の流れ方向Ａに互いに離間して対面するように平行に設けられている。
【００２７】
図４（ｂ）に示すように、前記多孔板４０は、板部４２に複数の通過孔４１を穿孔することにより形成されている。前記通過孔４１は、たとえば、多孔板４０の幅方向Ｙに向って横長に形成されている。
図４（ａ）に示すように、前記各多孔板４０の通過孔４１は、対面する隣の多孔板４０の板部４２に対向するようにそれぞれ設定されている。そのため、各通過孔４１と板部４２とによって、前記消音装置２０Ｂは迷路構造（ラビリンス）を形成している。したがって、前記通過孔４１を通過した騒音が、板部４２によって反射され、各多孔板４０間において、前記通過と反射を繰り返すことにより減衰することで、前記取込口３３から漏れる騒音を大幅に減少させることができる。
【００２８】
なお、前記通過孔４１の形状は、多孔板４０の幅方向Ｙに向かう横長としたが、対面する多孔板４０の板部４２とで、迷路構造が形成される形状であればよく、たとえば、円形や楕円形、方形、Ｌ字状、「コ」の字状などその形状は問わない。
【００２９】
また、図５に示す消音装置２０Ｃのように、前記各多孔板４０の蒸発器４側に、たとえば、ウレタンフォームなどの吸音効果の高い材料からなる第３吸音部材４３をそれぞれ貼着してもよい。前記第３吸音部材４３によって、導風筒３０内の騒音が吸音されると共に、騒音の反射による各多孔板４０の振動が小さくなるので、取込口３３から漏れる騒音を、より一層少なくすることができる。
【００３０】
なお、本発明において、騒音源としては前記蒸発器の他に、ファンモータや圧縮機などが考えられ、これらの機器に対向するように消音装置を設けてもよい。また、空気の取込口以外の音が出てくる開口に消音装置を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一般的な空調装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる空調装置の部分断面図である。
【図３】（ａ）は蒸発器近傍を示す部分断面図、（ｂ）は消音装置の概略斜視図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態にかかる蒸発器近傍を示す部分断面図、（ｂ）は同消音装置の概略斜視図である。
【図５】変形例を示す蒸発器近傍の部分断面図である。
【符号の説明】
１：筐体
３：圧縮機
４：蒸発器
５：導管
６：凝縮器
２０：消音装置
２１：第１吸音部材
２２：反射部材
２３：積層板
２３ｅ：傾斜縁部
３０：導風筒
３１：送風路
３２：第２吸音部材
３３：取込口（開口）
４０：多孔板
４１：通過孔
４２：板部

Claims

蒸発器から導管を介して圧縮機により冷媒を凝縮器に圧送することで冷媒を循環させ、空気を蒸発器で冷却し所定の領域に送風する空調装置において、
開口に筒状の導風筒が設けられ、
前記導風筒の内側に消音装置を騒音源と対向するように設け、
前記消音装置は、反射部材と吸音部材とを積層した積層板を複数枚有し、
前記各積層板の外周まわりと前記導風筒との間には、空気の流れる送風路が形成され、
前記各積層板は、前記開口から前記騒音源へ流れる空気の流れに概ね直交するように、かつ前記空気の流れ方向に互いに離間して対面するように設けられ、
前記反射部材が前記開口の外方に向かうように、かつ、前記吸音部材が前記騒音源に対面するように、前記各積層板が配置され、
前記複数の積層板は、前記空気の流れ方向に沿って下流に行くに従い小さな面積とされて、前記積層板と前記導風筒との間の前記送風路は、下流に向かうに従い流路断面積が大きくなるように設定されている空調装置。
請求項１において、
前記消音装置は、前記騒音源に近づくに従い先細となるコーン状に前記各積層板が配置されている空調装置。
請求項１において、
前記反射板の各外周縁部は、前記導風筒に近づくに従い下流に向って傾いた傾斜縁部を形成している空調装置。
請求項１において、
前記導風筒の内周面に吸音部材が設けられている空調装置。
請求項１において、
前記導風筒は、前記開口から前記騒音源まで概ね連なっている空調装置。
蒸発器から導管を介して圧縮機により冷媒を凝縮器に圧送することで冷媒を循環させ、空気を蒸発器で冷却し所定の領域に送風する空調装置において、
開口に筒状の導風筒が設けられ、
前記導風筒の内側に消音装置を騒音源と対向するように設け、
前記消音装置は複数の通過孔を有する多孔板を有し、
前記各多孔板は前記開口から前記騒音源へ流れる空気の流れに概ね直交するように、かつ、前記空気の流れ方向に互いに離間して対面するように平行に設けられ、
前記各多孔板の通過孔が対面する隣の多孔板の板部に対向していることにより、前記各通過孔と板部とで前記消音装置が迷路構造を形成している空調装置。