JP2005090764A - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 十分な風量性能を備え、かつ騒音の低い空気調和機の室内ユニットをコンパクトに構成する。
【解決手段】 クロスフローファンたる送風ファン６の回転方向に沿って延びたスタビライザ８に、送風ファン６に対向して開口する複数の四角柱形状の凹部１４を形成し、この凹部１４の開口に臨んだ上流側端部と下流側端部の少なくとも一方を流路軸方向に沿って湾曲するアール部１４ａ、１４ｂとする。凹部１４が共鳴型消音器として作用するため騒音が抑制され、かつ、凹部１４の縁部がアール部１４ａ、１４ｂであることから、非湾曲形状に比べて空気流の衝突によるキャビティ音が抑制される。凹部１４自体は四角柱形状なので加工も容易である。
【選択図】 図３

Description

本発明は空気調和機の室内ユニットに関する。

従来の空気調和機の室内ユニットは、たとえば図１１に示すように、本体１の前面および上面に形成された吸込口２と本体１の前面下部に形成された吹出口３とを結ぶ空気通路４に、吸込口２に対向するように室内熱交換器５を配置し、室内熱交換器５の背面側に送風ファン６を配置し、室内熱交換器５の下方に結露水を受けるドレンパン７を設け、このドレンパン７に、送風ファン６に近接して配置される、吸水性ポーラス材料で形成されたスタビライザ８を装着している。

スタビライザ８をポーラス材料で形成したのは、熱交換器５の下部のみ冷媒が流される１／２容量制御運転時に、熱交換器５の下部を通過した冷気と送風ファン６側空気通路との温度差によってスタビライザ８の送風ファン６側表面に結露が生じるため、この結露水が外部に飛散するのをポーラス材の吸水効果で防止するためである（特許文献１参照）。

図１２に示す室内ユニットでは、スタビライザ８における送風ファン６への対向部に多孔質樹脂材９を設け、その背後に空気室１０を形成している。これは、スタビライザ８を送風ファン６に近づけるほど送風性能が向上する反面、送風ファン６の羽根の風切音による騒音が増大するため、空気室１０の容積および多孔質樹脂材９の空気流通面積を適宜に選定することで、スタビライザ８と送風ファン６との隙間の狭小部分から発生する騒音を吸音するのである（特許文献２参照）。
特開平１０−１７００１３号公報 特開平７−７１７８１号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載されたようにスタビライザ８をポーラス材（多孔質樹脂材）で形成すると、形状精度が不安定になり、風量性能が劣化する。
また特許文献１に記載されたポーラス材製のスタビライザ８は、結露水の飛散防止には有効であるものの、ポーラス材の吸音効果だけでは騒音は十分には低減されない。

特許文献２に記載されたスタビライザ８、すなわちポーラス材９の背部に空気室１０を設ける構造は複雑であり、製造が容易でないだけでなく、スタビライザ８が必然的に大きくなり、空気調和機本体のサイズが大きくなってしまう。

本発明は上記課題を解決するもので、十分な風量性能を備え、かつ騒音の低い空気調和機の室内ユニットをコンパクトに構成することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、本体内に熱交換器とクロスフローファンと空気流路を形成するリアガイダとスタビライザとを備えた空気調和機の室内ユニットにおいて、前記クロスフローファンの回転方向に沿って延びたスタビライザに、クロスフローファンに対向して開口する複数の四角柱形状の凹部を形成し、この凹部の開口に臨んだ上流側端部と下流側端部の少なくとも一方を流路軸方向に沿って湾曲する湾曲部としたもので、凹部が共鳴型消音器として作用するため騒音が抑制され、かつ、凹部の端部が湾曲部であることから、非湾曲形状に比べて空気流の衝突によるキャビティ音が抑制される。凹部自体は四角柱形状なので加工も容易である。

また上記構成において、複数の四角柱形状の凹部を有するスタビライザに、前記スタビライザの下端から本体の空気吹出し口に向かう方向に延びる延出部と、前記延出部の上面に前記凹部の軸心と平行な方向に突出して熱交換器の結露水を受ける水受け部の下端を区分するリブとを一体に形成したもので、樹脂成形の際に、凹部の窪みに相応するパーツとリブに相応する間隙を形成するパーツとからなる金型を用いて一気に平行に抜き取る工法を採用することができ、形状精度及び生産の安定化を図ることができる。またリブの位置を容易に変更できることから、水受け部の幅を任意に設定することができ、空気調和機本体の薄型化（コンパクト化）を図ることができる。

また延出部の上面におけるスタビライザの近傍にスタビライザの凹部の軸心と平行な方向に突出する第２のリブを形成したもので、スタビライザと第２のリブとの間に形成される空隙が断熱性を発揮するため、スタビライザのファン対向面での結露が抑制される。樹脂成形も容易である。

また複数の凹部と各凹部間のフラット面とをクロスフローファンの軸方向に沿って均等に配列したもので、それにより樹脂成形が安定するとともに、複数の凹部とフラット面とが交互に等間隔で存在することで整流効果を発揮する。このときには、凹部の共鳴型消音器としての効果が有効に作用して騒音が効果的に抑制され、かつ、フラット面がクロスフローファンによって形成される循環を安定させるため、風量性能の劣化が抑制される。

また凹部内に通気性の吸音材を充填したもので、凹部の共鳴型消音器としての効果のみならず、吸音材の吸音効果が発揮されるため、低騒音化を図ることができる。その一方で、凹部が吸音材で埋められるため空気の循環が安定し、風量性能が安定する。

さらに熱交換器を、送風ファンを囲むＶ状に形成し、前記送風ファンの上方に配置される曲げ部近傍の厚みを大きくし、水受け部に挿入される端部の厚みを小さくしたもので、熱交換器の端部の厚みが小さいことにより、水受け部、それを上面に有する延出部、それを収納した空気調和機本体の厚みが低減可能になる一方で、熱交換器の能力は曲げ部近傍の厚みを大きくすることで保持することができる。よって小型高性能な空気調和機を実現できる。

本発明の空気調和機の室内ユニットは、クロスフローファンの回転方向に沿って延びたスタビライザに、クロスフローファンに対向して開口する複数の四角柱形状の凹部を形成し、この凹部の開口に臨んだ上流側端部と下流側端部の少なくとも一方を上流側から下流側にわたって湾曲する湾曲部としたことにより、凹部を共鳴型消音器として作用させて騒音を抑制することができ、この凹部で発生しやすいキャビティ音は、上流側端部や下流側端部の湾曲形状で抑制できる。凹部自体は四角柱形状なので加工も容易である。

また、スタビライザに、その下端から本体の空気吹出し口に向かう方向に延びる延出部と、延出部の上面に凹部の軸心と平行な方向に突出したリブとを一体に形成した構成により、スタビライザと水受け部とを容易に一体成形することができ、形状精度及び生産の安定化を図れる。また水受け部の幅を任意に変更することができ、空気調和機本体の薄型化（コンパクト化）を図ることができる。

延出部の上面におけるスタビライザの近傍にスタビライザの凹部の軸心と平行な方向に突出する第２のリブを設けた構成により、スタビライザと第２のリブとの間に形成される空隙の断熱性を利用して、スタビライザのファン対向面での結露を抑制できる。

複数の凹部と各凹部間のフラット面とをクロスフローファンの軸方向に沿って均等に配列した構成により、騒音を効果的に抑制することができ、また風量性能の劣化も抑制できる。

凹部内に通気性の吸音材を充填した構成により、低騒音化を図ることができ、風量性能も安定する。
熱交換器の曲げ部近傍の厚みを大きくし、水受け部に挿入される端部の厚みを小さくした構成により、熱交換器の能力を低減することなく空気調和機本体の厚みを低減することができ、小型高性能な空気調和機を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１における空気調和機の室内ユニットの外観斜視図、図２は同室内ユニットの断面略図、図３は同室内ユニットの一部拡大断面図である。

図１に示すように、空気調和機の室内ユニット（以下、単に空気調和機という）の本体１は、台枠１ａと、台枠１ａの前方に着脱可能に被せられた前面カバー１ｂと、前面カバー１ｂの前方に開閉自在に取付けられた前面パネル１ｃとで外殻が構成されている。本体１（台枠１ａ、前面カバー１ｂ，前面パネル１ｃ）の上部，前面に室内空気の吸込口２としての吸い込みグリルが形成され、下部前方に吹出口３が形成されている。

図２に示すように、本体１内における吸込口２と吹出口３を結ぶ空気通路４には、着脱自在なエアフィルタ１１と、熱交換器５と、熱交換器５で熱交換された空気を吹出口３へ送り出す送風ファン６（クロスフローファン）とが配置されるとともに、送風ファン６による空気の送り出しを安定化させるためのスタビライザ８とリアガイダ１２とが本体１内の一側から他側にわたって設けられている。

熱交換器５は、複数の熱交換器５ａ，５ｂをＶ状に連結したもので、送風ファン６の全域を囲むように熱交換器５ａが送風ファン６の上方から前方にわたって、また熱交換器５ｂが送風ファン６の上方から後方にわたって配置されていて、１／２容量制御運転が可能である。

樹脂材料で成形されているスタビライザ８は、図３にも示すように、送風ファン６の下部近傍に送風ファン６の回転方向に沿って、送風ファン６との間の間隙が下部寄りほど広くなるように配置されている。スタビライザ８の下部には、吹出口３に向かう方向に斜め下向きに延出された延出部１３が一体に形成されていて、この延出部１３がリアガイダ１２とともに本体内吹出部を構成している。

スタビライザ８には、送風ファン６に対向して開口する複数の四角柱形状の凹部１４が形成されるとともに、この凹部１４の開口に臨んだ下流側端部と上流側端部にそれぞれ湾曲部たるアール部１４ａ、１４ｂが形成されている。スタビライザ８の最先端部（尖端）にもアール部８ａが設けられている。複数の凹部１４は、図４にも示すように、スタビライザ８の長手方向（送風ファン６の軸方向）に沿って、凹部１４間のフラット面と均等に（概略同じ間隔で）並ぶように形成されている。

図３の延出部１３の上面にはリブ１３ａが形成されていて、このリブ１３ａとスタビライザ８との間に熱交換器５の結露水を受ける水受け部１５が区分されている。水受け部１５はドレン（図示せず）に連通していて、熱交換器の１／２容量制御運転時などに、熱交換器５を通過した冷気と送風ファン６側の空気通路４との温度差によりスタビライザ８の送風ファン側６表面に生じた結露水を水受け部１５で受け、ドレンへと排出する。

以上のような空気調和機では、スタビライザ８と送風ファン６との間隙が下部寄りほど広いことから、送風ファン６の回転方向に誘引される流れはスタビライザ８の最先端部で殆ど送風ファン６に吸い込まれ、漏れ流れが殆どないため、風量性能が向上する。しかもスタビライザ８の最先端部にアール部８ａが設けられているため、僅かな漏れ流れについても乱れが抑制され、騒音が低減される。

またスタビライザ８に開口した複数の四角柱形状の凹部１４が共鳴型消音器として作用するため、騒音が抑制される。かつ凹部１４の開口に臨んだ上流側端部と下流側端部の双方にアール部１４ａ、１４ｂが形成されているため、湾曲形状でない場合に比べて空気流の衝突によるキャビティ音が抑制される。

さらに、複数の凹部１４とフラット面とが交互に等間隔で存在するため、樹脂成形が安定するとともに、整流効果が発揮される。このときには、各凹部１４の共鳴型消音器としての効果が有効に作用し騒音が効果的に抑制され、かつ、フラット面が送風ファン６によって形成される循環を安定させ、風量性能の劣化を抑制する。

よって、風量性能の向上と騒音の低減の両者の効果を得ることができる。
なお、この実施形態では凹部１４に臨んだ上流側端部と下流側端部の双方にアール部１４ａ、１４ｂを形成したが、いずれか一方にのみ湾曲部を形成しても同様の効果が得られる。

また複数の凹部１４をその間のフラット面と等間隔をなすように配置しなくとも、同様の効果が得られる。
（実施形態２）
図５は本発明の実施形態２における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態２の室内ユニットが実施形態１のものと相違するのは、スタビライザ８における凹部１４の開口を含んだ上流側から下流側にわたる領域、つまり複数の凹部１４を含んだ帯状領域（上流側または下流側の領域でもよい）が、送風ファン６から離れる方向に凹状に湾曲した湾曲面として形成されている点である。

スタビライザ８は一般に、送風ファン６としてのクロスフローファン特有の循環を安定させるものであり、送風ファン６に対向する面に凹部１４などが存在する場合には不安定さを招くことが多いのであるが、このような湾曲面形状を有することにより舌部８ｂから送風ファン６の回転方向に向かって徐々に吸い込まれ、送風ファン６によって生成される循環が安定し、凹部１４による送風性能の劣化を抑制することができる。
（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態３の室内ユニットが上記実施形態１のものと相違するのは、延出部１３の背面のリブ１３ａの突出方向とスタビライザ８の四角柱形状の凹部１４の軸心方向とが平行（概略平行であればよい）とされている点である。

このような形状としたことにより、樹脂成形の際に、凹部１４の窪みに相応する凸状体と、リブ１３ａに相応する凹状体あるいはリブ１３ａに相応する間隙を形成する１対の凸状体とを金型として用いて、樹脂の硬化後に金型を一気に平行に抜き取る工法をとることができ、スタビライザ８と延出部１３とを全体で一体成形できる結果、形状精度及び生産の安定化が図れる。また、水受け部１５の幅（リブ１３ａとスタビライザ８との距離）を任意に変更でき、空調機本体の薄型化を図ることができる。
（実施形態４）
図７は本発明の実施形態４における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態４の室内ユニットが上記実施例と相違するのは、スタビライザ８の凹部１４、および、延出部１３の背面上におけるリブ１４ａとスタビライザ８との間に区分される水受け部１５において、開口部が底部がよりも広い点である。すなわち、水受け部１５及び凹部１４のそれぞれの開口部の幅をＴ１及びＴ２、底部の幅をＢ１及びＢ２とした時、Ｔ１＞Ｂ１、Ｔ２＞Ｂ２の関係にある。

このような形状としたことにより、スタビライザ８と延出部１３とを一体に樹脂成形する際の型抜きが容易になり、形状精度及び生産の安定化ともに向上が図れる。水受け部１５の開口部が大きいことから、水飛び等も抑制できる。
（実施形態５）
図８は本発明の実施形態５における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態５の空気調和機の室内ユニットは、実施形態３とほぼ同様の構成を有しているが、延出部１３の背面上、スタビライザ８の近傍に、凹部１４の軸心と平行な方向（概略平行であればよい）に突出した第２のリブ１３ｂが形成された点が相違している。

このような形状としたことにより、スタビライザ８の裏側、第２のリブ１３ｂとの間に設けられる空隙１６が断熱性を発揮し、スタビライザ８のファン対向面での結露が抑制される。樹脂成形する際の型抜きも容易である。
（実施形態６）
図９は本発明の実施形態６における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態６の空気調和機の室内ユニットは、実施形態３とほぼ同様の構成を有しているが、図９に示すように、四角柱形状の凹部１４内に通気性のある吸音材１７（グラスウールなど）が充填された点が相違している。

この構成によれば、凹部１４が共鳴型消音器としての効果を発揮するのみならず、吸音材１７が吸音効果を発揮することになり、より低騒音化を図ることができる。
（実施形態７）
図１０は本発明の実施形態７における空気調和機の室内ユニットの一部拡大断面図である。

この実施形態７の空気調和機の室内ユニットが上記実施形態１と相違するのは、熱交換器５が、上述したように送風ファンを囲むＶ状に形成され、送風ファン６の上方に配置される曲げ部近傍の厚みが大きく、水受け部１５に挿入される端部の厚みが小さくされている。すなわち、曲げ部近傍の厚さＴ３、下端部の厚みＴ４で示すと、Ｔ３＞Ｔ４の関係が成りたつ。

このように構成したことにより、リブ１４の位置を任意に設定できることもあって、熱交換器５を本体１内に合理的に収納することが可能になり、本体１の奥行き寸法を低減することができる。熱交換器５の能力は曲げ部近傍の厚みを大きくすることで保持することができる。よって小型高性能な空気調和機を実現できる。

本発明の空気調和機の室内ユニットは、床置空調機等、クロスフローファンを用いた空調機として有用である。

本発明の実施形態１の空気調和機の室内ユニットの外観斜視図 同空気調和機の室内ユニットの断面略図 同空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 図３のスタビライザの斜視図 本発明の実施形態２の空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 本発明の実施形態３の空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 本発明の実施形態４の空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 本発明の実施形態５の空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 本発明の実施形態６の空気調和機の室内ユニットのスタビライザ付近の拡大断面略図 本発明の実施形態７の空気調和機の室内ユニットの断面略図 従来の空気調和機の室内ユニットの断面略図 従来の他の空気調和機の室内ユニットの断面略図

符号の説明

１ 本体
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 空気通路
５ 熱交換器
６ 送風ファン（クロスフローファン）
８ スタビライザ
13 延出部
13a,13b リブ
14 凹部
14a,14b アール部
15 水受け部

Claims (6)

1. 本体内に熱交換器とクロスフローファンと空気流路を形成するリアガイダとスタビライザとを備えた空気調和機の室内ユニットにおいて、
   前記クロスフローファンの回転方向に沿って延びた前記スタビライザに、クロスフローファンに対向して開口する複数の四角柱形状の凹部を形成し、この凹部の開口に臨んだ上流側端部と下流側端部の少なくとも一方を上流側から下流側にわたって湾曲する湾曲部とした空気調和機の室内ユニット。
2. 複数の四角柱形状の凹部を有するスタビライザに、前記スタビライザの下端から本体の空気吹出し口に向かう方向に延びる延出部と、前記延出部の上面に前記凹部の軸心と平行な方向に突出して熱交換器の結露水を受ける水受け部を区分するリブとを一体に形成した請求項１記載の空気調和機の室内ユニット。
3. 延出部の上面におけるスタビライザの近傍に、スタビライザの凹部の軸心と平行な方向に突出する第２のリブを形成した請求項１または請求項２のいずれかに記載の空気調和機の室内ユニット。
4. 複数の凹部と各凹部間のフラット面とをクロスフローファンの軸方向に沿って均等に配列した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和機の室内ユニット。
5. 凹部内に通気性の吸音材を充填した請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和機の室内ユニット。
6. 熱交換器は、送風ファンを囲むＶ状に形成し、前記送風ファンの上方に配置される曲げ部近傍の厚みを大きくし、水受け部に挿入される端部の厚みを小さくした請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気調和機の室内ユニット。

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