JP2005195218A

JP2005195218A - 空気調和機の室外ユニット

Info

Publication number: JP2005195218A
Application number: JP2004000954A
Authority: JP
Inventors: Hisao Kusuhara; 尚夫楠原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2004-01-06
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】低騒音の空気調和機の室外ユニットを提供する。
【解決手段】外気を吸気する吸い込み口１ａ、２ａが設けられた背面及び側面グリル１、２と、前記吸い込み口１ａ、２ａから吸気された外気と冷媒とが熱交換するとともに略Ｌ字状又は略Ｕ字状の室外熱交換器３と、前記室外熱交換器３に対向して配置され外気を前記室外熱交換器３を通して送風する羽根車４と、前記羽根車４を駆動するファンモータ５とからなり、前記室外熱交換器３の気流出口端面を上方向から見て前記羽根車４が誘導する空気の吹出し方向に合わせて構成したもので、室外熱交換器３の出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、羽根車４近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることができ、さらに空気がフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音も発生しなくなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気調和機の室外ユニットに関し、特に送風用の羽根車により発生する騒音の改良に関するものである。

従来この種の空気調和機の室外ユニットは、図７に示すように室外空気を吸気する吸い込み口１ａが設けられた背面グリル１及び吸い込み口２ａを有する側面グリル２と、前記吸い込み口１ａ、２ａから吸気された空気と冷媒とが熱交換するためのＬ字状に形成された１列ないし複数列の室外熱交換器３と、同室外熱交換器３に対向して配置され外気を室外熱交換器３を通して送風する羽根車４と、この羽根車４を駆動するファンモータ５とからなっている。

この室外ユニットにおいては、羽根車４としてプロペラファンが用いられており、これは構造上、空気の流入方向と流出方向が逆方向であり、大風量を得ることが可能であるため、特に空気調和機の室外ユニットに広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
特開平７−１９８１６７号公報

しかしながら、上記従来の構成の空気調和機の室外ユニットは、羽根車４のブレード枚数が２〜５枚と少なく、かつ必要な風量を得るには回転数が４００〜９００ｒｐｍとなり、これにより羽根車４の近傍の室外熱交換器３、室外から羽根車４に流入する位置で生じる特異音を抑えることが最大の課題とされている。この特異音は、その周波数がファンモータ５の羽根車４の枚数Ｚと、毎分回転数ｎｒｐｍの積とその倍音で現れ、通常羽根ピッチ音と呼ばれる。

一般に羽根車４の枚数が多いほど、また回転数が大きいほど、羽根ピッチ音の周波数が高い。これに対して、この羽根ピッチ音を弱めるため、いろいろな試みが従来から行われており、基本的にはファンモータ５によって発生する空気の流れが回りの障害物に衝突した時に発生する音とファンモータ５の羽根車４のブレードの表面部分で生じる音に分けられるが、障害物の削除が不可能な場合、後者の流入する空気の流れを整流する対策がとられる。

そしてその代表的な例としては、特許文献１に示されているような一対策案例がある。図８は、従来のプロペラファン６と熱交換器９の相対位置を示しており、Ｌ字に曲げられた熱交換器９の風速分布に対応させて、フィンピッチを風速の速い部分（９Ａの部分）は密に、遅い部分（９Ｃの部分）は疎に設定されている。しかしこの事例の構成では、熱交換器９から出る空気の風速分布は均一化に向かうが、密の部分で発生する空気の摩擦時の音は大きくなり、その周波数特性は、図９に示されるように羽根ピッチ音としてｎ×ｚ／６０Ｈｚ、及びその整数倍音として２×ｎ×ｚ／６０Ｈｚ、３×ｎ×ｚ／６０Ｈｚ、…にピークが現れる。これは、聴感的にゴロゴロとした低周波数の不快な音として問題になっていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、騒音のきわめて少ない空気調和機の室外ユニットを提供することを目的する。

上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の室外ユニットは、外気を吸気する吸い込み口が設けられた背面及び側面グリルと、前記吸い込み口から吸気された外気と冷媒とが熱交換するとともに略Ｌ字状又は略Ｕ字状の室外熱交換器と、前記室外熱交換器に対向して配置され外気を前記室外熱交換器を通して送風する羽根車と、前記羽根車を駆動するファンモータとからなり、前記室外熱交換器の気流出口端面を上方向から見て前記羽根車が誘導する空気の吹出し方向に合わせて構成したもので、室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来き聴感の良い低騒音の室外機が得られる。さらに空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

本発明の空気調和機の室外ユニットは、羽根ピッチ音、フイン、ブレード付近での乱流音等による騒音が極めて低いものである。

第１の発明は、外気を吸気する吸い込み口が設けられた背面及び側面グリルと、前記吸い込み口から吸気された外気と冷媒とが熱交換するとともに略Ｌ字状又は略Ｕ字状の室外熱交換器と、前記室外熱交換器に対向して配置され外気を前記室外熱交換器を通して送風する羽根車と、前記羽根車を駆動するファンモータとからなり、前記室外熱交換器の気流出口端面を上方向から見て前記羽根車が誘導する空気の吹出し方向に合わせて構成したもので、室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来き聴感の良い低騒音の室外機が得られる。さらに空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

第２の発明は、特に、第１の発明の室外熱交換器を一列設けたもので、羽根車の空気流入部での空気の流れをスムーズにさせることにより室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、また、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来聴感の良い低騒音の室外機が得られる。また、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

第３の発明は、特に、第１の発明の室外熱交換器を複数列設けたもので、羽根車の空気流入部での空気の流れをスムーズにさせることにより室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、また、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来き聴感の良い低騒音の室外機が得られる。また、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

第４の発明は、特に、第１の発明の室外熱交換器を一列設け、前記室外熱交換器の側面部に平行してなる部分のフィンの端面方向を上方向から見て側板に対して鋭角に構成したもので、羽根車の空気流入部での空気の流れをスムーズにさせることにより室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、またた、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来き聴感の良い低騒音の室外機が得られる。また、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

第５の発明は、特に、第１の発明の室外熱交換器を複数列設け、前記室外熱交換器の側面部に平行してなる部分のフィンの端面方向を上方向から見て側板に対して鋭角に構成したもので、羽根車の空気流入部での空気の流れをスムーズにさせることにより室外熱交換器出口近傍で生じる空気の摩擦衝突音が減少し、また、羽根車近傍で生じる音もその整流作用の結果減少させることが出来るので、結果として羽根ピッチ音及びその倍音のピークを減少させることが出来き聴感の良い低騒音の室外機が得られる。また、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車に誘導されるので羽根車のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図である。尚、従来例と同一部分については、同じ符号を付して説明は省略する。

図１において、矢印は風の流れの方向を示している。室外ユニットの吸い込み口１ａ、２ａから流入した空気は、室外熱交換器３で熱交換した後羽根車４に吸い込まれかつ吹き出され、室外ユニットの吹き出し口７から再度室外に吹き出される。

同図に示すように、背面に位置する室外熱交換器３の出口の空気はフィン形状に沿って出ていき羽根車４により誘導され室外へ吹き出されるが、側面に位置する室外熱交換器３の出口の空気の進行方向はフィン形状と大きく食い違っており室外熱交換器３を通過直後羽根車４に向かってその方向を急変する。従ってこの部分での乱れが大きくなっており、この部分で音が発生する。この音が羽根車４の各ブレードで同位置で発生する。

図２（ａ）及び（ｂ）は現在一般的に室外ユニットに用いられているフィン形状を示している。この様に波形形状をしているのは空気側の熱伝達性能を高めるためである。しかし同図で示したように（ａ）、（ｂ）２通りの仕様が選択できる。この２通りのフィン形状を空気調和機の室外熱交換器３の空気の吹き出し口７の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。

また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車４に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

図３（ａ）、（ｂ）は、フィン形状の他の例を示すもので、この場合も同様に、フィン（ａ）、（ｂ）の風下側端面近傍のフィン形状に傾斜を持たせている。よって、この３通りの形状のフィンを空気調和機における室外熱交換器３の空気の吹き出し口７の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車４に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

また、本実施の形態では、図１に示すように、複数列の室外熱交換器３を使用し、その室外熱交換器３の気流出口端面を上方向から見て上記羽根車４の吹出し方向に合わせて構成してある。フィン形状を室外熱交換器３の空気の吹き出し口の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなり、同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車４に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図である。尚、従来例、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図４は、１列のＬ字状の室外熱交換器３の気流出口端面を上方向から見て上記羽根車４の吹出し方向に合わせて構成してある。フィン形状を室外熱交換器３の空気の吹き出し口７の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、
空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で送風機に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図である。尚、従来例、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図５は、１列の室外熱交換器３と、同室外熱交換器３に対向して配置され外気を室外熱交換器３を通して送風する羽根車４と、この羽根車を駆動するファンモータ５とからなる空気調和機の通風回路部において、前記１列のＬ字状の室外熱交換器３の側面部に平行してなる部分１０の室外熱交換器３のフィンの端面方向を上方向から見て側板１１に対して鋭角に構成してある。フィン形状を室外熱交換器３の空気の吹き出し口７の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で羽根車４に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図である。尚、従来例、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図６は少なくとも複数列の室外熱交換器３と、同室外熱交換器３に対向して配置され外気を室外熱交換器３を通して送風する羽根車４と、この羽根車４を駆動するファンモータ５とからなる空気調和機の通風回路部において、前記複数列のＬ字状の室外熱交換器３のもっとも風下側の列の室外熱交換器３の側面部に平行してなる部分の室外熱交換器３のフィンの端面方向を上方向から見て側板に対して鋭角に構成してある。

フィン形状を室外熱交換器３の空気の吹き出し口７の形状その後の空気の流れと無理のない方向になるように設定することにより、空気はフィンから無理なく離れ、この部分での乱流音は発生しなくなる。また同時に各フィンの先端からもっとも無理のない方向で送風機に誘導されるので羽根車４のブレード付近で生じる乱流音も減少させることが出来る。

以上のように本発明にかかる空気調和機の室外ユニットは、騒音が低いもので、多数のフインを有する熱交換器を用いた各種空気調和機、冷房・冷凍機器等の適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図（ａ）同室外ユニットの室外熱交換器のフインの平面図、（ｂ）他の例を示すフインの平面図（ａ）他の例を示すフインの平面図、（ｂ）他の例を示すフインの平面図本発明の実施の形態２における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図本発明の実施の形態３における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図本発明の実施の形態４における空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図従来の空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図（Ａ）他の従来例を示す空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す平面図、（Ｂ）〜（Ｄ）同室外ユニットの室外熱交換器の部分平面図同室外ユニットの羽根ピッチ音の音圧レベルを示すグラフ

符号の説明

１背面グリル
１ａ、２ａ吸い込み口
２側面グリル
３、９室外熱交換器
４羽根車
５ファンモータ
７吹き出し口
１１側板

Claims

外気を吸気する吸い込み口が設けられた背面及び側面グリルと、前記吸い込み口から吸気された外気と冷媒とが熱交換するとともに略Ｌ字状又は略Ｕ字状の室外熱交換器と、前記室外熱交換器に対向して配置され外気を前記室外熱交換器を通して送風する羽根車と、前記羽根車を駆動するファンモータとからなり、前記室外熱交換器の気流出口端面を上方向から見て前記羽根車が誘導する空気の吹出し方向に合わせて構成した空気調和機の室外ユニット。
室外熱交換器を一列設けた請求項１記載の空気調和機の室外ユニット。
室外熱交換器を複数列設けた請求項１記載の空気調和機の室外ユニット。
室外熱交換器を一列設け、前記室外熱交換器の側面部に平行してなる部分のフィンの端面方向を上方向から見て側板に対して鋭角に構成した請求項１記載の空気調和機の室外ユニット。
室外熱交換器を複数列設け、前記室外熱交換器の側面部に平行してなる部分のフィンの端面方向を上方向から見て側板に対して鋭角に構成した請求項１記載の空気調和機の室外ユニット。