JP2005300133A - 空気調和器 - Google Patents

Abstract

【課題】 横流ファンにより生じる空気の不安定な流動を安定させ、均一な流速と圧力分布を誘導することによって、空気調和器の流動騒音を低減する空気調和器を提供する。
【解決手段】 ケーシングと、熱交換器と、横流ファンと、リアガイドと、前記横流ファンに近接するようにケーシング内の吐出口近傍に設置されるスタビライザーとを含むものの、該スタビライザーはリブ部を含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スタビライザーを備えた空気調和器に関し、より詳細には、騒音を低減すべくスタビライザーの構造を改善した空気調和器に関する。

空気調和器は、一体型の空気調和器と、室内機と室外機が相互に分離される分離型の空気調和器とに区別されるが、近来は、分離型のものが多用されている。この種の分離型空気調和機の室内機は、大韓民国公開特許第２００３-００６７２２９号に開示されたように、ケーシングに形成された吐出口の内側において、折り曲げられた板状のスタビライザーを含む。

一般に、空気調和器は、圧縮器、凝縮器、毛細管、蒸発器などで構成される冷凍サイクル装置が内部に装着され、室内の温まった空気を吸入すると同時に、冷たい空気を吐出すことによって、室内の空気を快適にする装置である。前述の分離型空気調和器において、室外機は、騒音発生の多い圧縮器、凝縮器、冷却ファンなどを含めてなり、室内機は、蒸発器、横流ファン、スタビライザーなどを含めてなるのが一般的である。

かかる分離型空気調和器の室内機は、主として上部に吸気グリルが形成され、下部に吐出口が形成されるとともに、内部に所定の空間が形成されるケーシングを備える。該ケーシングの内部には、吸気グリルの前面に位置して空気を冷却する蒸発器と、該蒸発器の下側に位置するようにケーシングの内部中央に設置されて、渦流(vortex)を発生させる横流ファンが備えられる。

また、ケーシングの内部には、横流ファンにより形成された渦流を、定圧に回復させるリアガイドと、吸入領域と吐出領域を区分する機能を担うスタビライザー(stabilizer)が形成される。このリアガイドとスタビライザーにより、吐出口と連通する流路が形成される。リアガイドは、隣接するケーシングの後方内面に沿って曲面状に配置され、よって、中間部には突出した変曲点が形成されるため、この変曲点とスタビライザーにより吸入領域と吐出領域が区分される。

かかる空気調和器は、電源が印加されると、横流ファンの回転により室内空気がケーシングの内部に吸入され、このケーシング内部に流入した空気は、蒸発器により冷却された後に、吐出口から吐出される。室内に吐出された熱交換された冷たい空気は、室内を循環してから空気調和器の室内機に流入する動作を繰り返し行うことによって、室内を快適な状態に維持する。

このような空気調和器の室内機は、室内に設置される点から、吐出される気流が安定的で、かつ、多量の吐出風量が要求される外に、何よりも静粛な特性が要求される。従来の空気調和器の室内機は、スタビライザーが、一定の厚さと所定の面積を持つガイド面部の端部に折り曲げ延長された板状に設けられるとともに、横流ファンと向かい合うように吐出口側に設置される。しかしながら、スタビライザーは、その単純な板形状のために、横流ファンにより生成された動的な渦流による不安定な気流を効率よく安定化させることができず、騒音の低減及び風量の増加といった役割を果たせない問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、スタビライザーの断面構造と配列構造を改善することによって、横流ファンにより形成された渦流を安定化し、かつ、風量を減少させることなく騒音を低減させうる空気調和器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明は、室内機を含む空気調和器であって、この室内機は、吸気口と吐出口が形成されるケーシングと、該ケーシングの内部に備えられる熱交換器と、該熱交換器の内側に設置される横流ファンと、該横流ファンにより吸入された空気をガイドするリアガイドと、前記横流ファンに近接するように、前記ケーシング内の吐出口近傍に設置されるスタビライザーとを含み、前記スタビライザーは、リブ部を備えることを特徴とする。

前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに凹むような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする。前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに拡大されるような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする。前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側は平面となり、前記吐出口側に行くにつれて次第に高さが増加するとともに、この吐出口側に配列されるリブ部の角部が丸また三角形の断面形状を有することを特徴とする。

前記スタビライザーのリブ部は、その長手方向に沿って凸リブと凹リブが交互に配置されてなることを特徴とする。前記スタビライザーのリブ部は、前記スタビライザーの横方向に対して所定の角度を形成することを特徴とする。前記所定の角度は、０°〜４５°であることを特徴とする。

また、本発明は、室内機を含む空気調和器であって、この室内器は、吸気口と吐出口が形成されるケーシングと、該ケーシングの内部に備えられる熱交換器と、該熱交換器の内側に設置される横流ファンと、該横流ファンにより吸入された空気をガイドするリアガイドと、前記横流ファンに近接するように、前記ケーシング内の吐出口近傍に設置されるスタビライザーとを含み、前記スタビライザーは、凹凸形状を持つリブ部を備え、該リブ部が、前記スタビライザーの横方向に対して所定の角度を形成することを特徴とする。

前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに凹むような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする。前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに拡大されるような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする。前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側は平面となり、前記吐出口側に行くにつれて次第に高さが増加するとともに、この吐出口側に配列されるリブ部の角部が丸また三角形の断面形状を有することを特徴とする。前記所定の角度は、０°〜４５°であることを特徴とする。

本発明に従う空気調和器によれば、ケーシングに内において吐出口の近傍に備えられるスタビライザーの形状を変更することによって、横流ファンにより生じた空気の不安定な流動を安定させ、かつ、均一な流速と圧力分布を誘導するので、空気調和器の流動騒音を低減することが可能になる。

以下、本発明の望ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に従う空気調和器の外観を示す斜視図である。

本発明に従う空気調和器の室内機は、図１に示すように、直方体のケーシング１１を備え、主として室内に設置される。このケーシング１１は、前面及び上面に形成された二つの吸気グリル１２を有し、相対的に広い面積を占めるこの吸気グリル１２を通して室内から暑い空気を吸入する。この吸入された空気は、ケーシング１１の内部に備えられる蒸発器１８(図２)により冷却にされた後に、下端や底面に形成される吐出口１４を通して吐出される。

このケーシング１１の一側には、空気調和器の運転状態を表示し、使用者が空気調和器の動作をコントロールしうるようにディスプレイ部１３が備えられる。本発明に適用されるスタビライザーは、吐出口１４の内側に備えられる。

図２は、本発明に従う空気調和器の側断面図である。上述したように、空気調和器の概観を形成するケーシング１１には、前面側の上端と前面の二箇所に吸気グリル１２が備えられる。ここで、吸気グリル１２は、ケーシング１１内に組み込まれた構成部材と関連した領域に対応するサイズを有する。

ケーシング１１の内側において、蒸発器１８が吸気グリル１２の付近に備えられる。該蒸発器１８は、制限されたケーシング１１の内部において最大限の冷却効果を奏するために、図２に示すような形状に折り曲げられており、このような形状を有する蒸発器１８に対応して吸気グリル１２は、ケーシング１１の前面上端及び前面に配置され、 これにより、蒸発器１８に最大限の空気が吸入されるようにしている。

蒸発器１８は、ケーシング１１の内壁から一定の間隔だけ離れて配設され、吸気グリル１２と向かい合う前面にわたってフィルター部１９が貼り付けられている。フィルター部１９は、吸気グリル１２から吸入される汚染空気中のホコリ、細菌などを除去するためのものであって、近来は、単一のフィルターだけでなく、目的に応じて各種のフィルターを組み合わせて使用することもある。

蒸発器１８の内側には、空気を吸入し吐出す役割を担う横流ファン２０が備えられるが、この横流ファン２０は、騒音が小さく、風量が大きく、かつ、空気を吸入する方向と吐出す方向が一定の内部角度を形成する利点から、空気調和器の室内機に広く使用されている。ところが、横流ファン２０は、空気を吸入する時に渦流を形成するが、この渦流を室内に直接吐出すことは好ましくないため、空気の圧力を落として一定の圧力にするリアガイド１７が、空気調和器の後方内面に備えられる。

このリアガイド１７は、変曲点１７ａを持つ曲線形状に設けられるが、これは、単一の横流ファン２０が、空気を吸入する役割と吐出す役割を同時に担うためである。すなわち、リアガイド１７により、吸入領域と吐出領域とが区分されるのである。変曲点１７ａを中心として、上部は吸入領域となり、下部は吐出領域となる。

吐出領域は、変曲点１７ａとスタビライザー１５により区画されるが、本発明に適用されるスタビライザー１５は、横流ファン２０の円周面に近接するように、ケーシング１１の吐出口１４の内側に設置され、このスタビライザー１５とリアガイド１７により吐出口１４と連通する空気流路が形成される。

本発明に適用されるスタビライザー１５は、従来の単なる板状のものに比べて、リブ部をさらに備えてなる。スタビライザー１５は、略三角形の断面を持ち、吐出口１４側に行くにつれて次第に厚くなる。ここで、三角形の断面は、完全な三角形でなく、横流ファン２０により生成される空気の渦流を安定させ騒音を低減するために、横流ファン２０と対向する一側が穏やかに湾曲される。この湾曲された部分は、横流ファン２０により生成された偏心された渦流のＢＰＦ(Blade Passing Frequency Noise)騒音と流動乱流騒音を効率よく減らすためのものである。すなわち、横流ファン２０と対向するスタビライザー１５の部分が湾曲されるので、このスタビライザーは、乱流流動をより効率高く撹乱させるようになる。

スタビライザー１５とリアガイド１７により形成される空気流路には、吐出口１４の下端に近接する位置に吐出ガイド１６が提供され、この吐出ガイド１６は、室内に吐出される空気の流れ方向を調節する機能を担う。

図３は、本発明の空気調和器に適用されるスタビライザー１５の形状を示す斜視図である。このスタビライザー１５は、空気調和器のケーシング１１の下端部に形成される
直方形の吐出口１４の長手方向に沿って形成されるが、断面形状を曲線にしても依然として渦流の流れに抵抗要素とされる。そこで、本発明に適用されるスタビライザー１５には、騒音をより低減するために、リブ部が形成される。該リブ部は、穏やかな曲線形状からなる多数の凸リブ１５ａと扁平な凹リブ１５ｂが、交互に配置されてなる。また、このように構成すると、リブ部を有するスタビライザー１５の金型射出性を効率よく向上させることもできる。

横流ファン２０により生成された渦流の一部は、スタビライザー１５の凸リブ１５ａの穏やかな曲線部に沿って流動し、残りの一部は、凹リブ１５ｂに沿って流れるため、渦流が大幅に安定化し、かつ、騒音も低減するようになる。凸リブ１５ａと凹リブ１５ｂの大きさと厚さなどは、適用される空気調和器の形状と横流ファンの特性などを考慮して定めるといい。

図４は、本発明に適用されるスタビライザーの横方向において、凹リブ及び凸リブにより形成される角度を示す平面図である。

前記リブ部、すなわち、凸リブ１５ａと凹リブ１５ｂは、スタビライザー１５の横方向において所定の角度に傾斜して形成される。この所定の角度は、０°より大きいか等しく、かつ、４５°よりは小さい任意の角度であって、空気調和器の空気流動特性などを考慮して定めるといい。

このようにスタビライザー１５のリブ部に角度を与えると、横流ファン２０により生成された渦流が、スタビライザー１５の長手方向に対して直角をなすリブ部とぶつかって生じる騒音を低減することが可能になる。

図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、本発明の他の実施形態に適用されるスタビライザーの断面形状を示す図である。

図５Ａを参照すると、スタビライザー２５のリブ部を構成する凸リブ２５ａが、上述の穏やかに湾曲された三角形の断面形状と違い、略三角形の断面形状を有する。ただし、この場合にも、スタビライザー２５の吐出口１４と相互に作用する部分は、騒音を減らすために、丸まっている。このような形状が、空気調和器の形状や流動特性によっては騒音低減の面においてより有利に作用する場合もありうる。

図５Ｂを参照すると、スタビライザー３５のリブ部を構成するリブ部３５ａは、横流ファン２０と対向する面が穏やかに拡大して形成された、略三角形の断面形状を有する。

次に、本発明に従う空気調和器の動作と効果について説明する。

本発明に従う空気調和器に電源が印加されると、横流ファン２０が駆動し始まり、吸気グリル１２を通して空気がケーシング１１内に流入する。流入した空気は、蒸発器１８の前面に搭載されたフィルター１９を通過しながらホコリと細菌などがろ過された後に、蒸発器１８を通過しながら熱交換され冷気が生成される。

この冷気が横流ファン２０を通過しながら渦流が生成され、この渦流は、空気調和器のケーシング１１の後方内面に沿って形成されたリアガイド１７により流動が多少安定し、続いて、変曲点１７ａを通過し、スタビライザー１５とリアガイド１７により形成される空気流路に沿って流れ、吐出口１４から室内に吐出される。

このときに、冷気は、スタビライザー１５の横方向に所定の角度を有するリブ部の、穏やかな曲線型の凸リブ１７ａと扁平な凹リブ１７ｂを通過しながら乱流が撹乱され、よって、より流動が安定化した状態で吐出口１４に案内されるので、ＢＰＦ騒音及び流動乱流騒音が低減するなど、全体的な騒音減少の効果が得られる。

本発明に従う空気調和器の外観を示す斜視図である。 本発明に従う空気調和器を示す側断面図である。 本発明に従う空気調和器のスタビライザーの形状を示す斜視図である。 本発明に従うスタビライザーの凹凸部が、幅方向に対して所定の角度を持つ様子を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に従うスタビライザーの断面形状を示す図である。 本発明の他の実施形態に従うスタビライザーの断面形状を示す図である。

符号の説明

１１ ケーシング
１２ 吸気グリル
１３ ディスプレイ部
１４ 吐出口
１５ スタビライザー
１５ａ、２５ａ 凸リブ
１５ｂ、１７ｂ 凹リブ
１６ 吐出ガイド
１７ リアガイド
１７ａ 変曲点
１８ 蒸発器
１９ フィルター部
２０ 横流ファン
２５、３５ スタビライザー
３５ａ リブ部

Claims (12)

1. 室内機を含む空気調和器であって、
   前記室内機は、
   吸気口と吐出口が形成されるケーシングと；
   該ケーシングの内部に備えられる熱交換器と；
   前記熱交換器の内側に設置される横流ファンと；
   該横流ファンにより吸入された空気をガイドするリアガイドと；
   前記横流ファンに近接するように、前記ケーシング内の吐出口近傍に設置されるスタビライザーとを含み、
   前記スタビライザーは、リブ部を備えることを特徴とする空気調和器。
2. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに凹むような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和器。
3. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに拡大されるような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和器。
4. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側は平面となり、前記吐出口側に行くにつれて次第に高さが増加するとともに、この吐出口側に配列されるリブ部の角部が丸また三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和器。
5. 前記スタビライザーのリブ部は、その長手方向に沿って凸リブと凹リブが交互に配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和器。
6. 前記スタビライザーのリブ部は、前記スタビライザーの横方向に対して所定の角度を形成することを特徴とする請求項１に記載の空気調和器。
7. 前記所定の角度は、０°〜４５°であることを特徴とする請求項６に記載の空気調和器。
8. 室内機を含む空気調和器であって、
   前記室内器は、
   吸気口と吐出口が形成されるケーシングと；
   該ケーシングの内部に備えられる熱交換器と；
   前記熱交換器の内側に設置される横流ファンと；
   該横流ファンにより吸入された空気をガイドするリアガイドと；
   前記横流ファンに近接するように、前記ケーシング内の吐出口近傍に設置されるスタビライザーとを含み、
   前記スタビライザーは、凹凸形状を持つリブ部を備え、該リブ部が、前記スタビライザーの横方向に対して所定の角度を形成することを特徴とする空気調和器。
9. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに凹むような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項８に記載の空気調和器。
10. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側が穏やかに拡大されるような湾曲した三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項８に記載の空気調和器。
11. 前記スタビライザーのリブ部は、前記横流ファンと対向する一側は平面となり、前記吐出口側に行くにつれて次第に高さが増加するとともに、この吐出口側に配列されるリブ部の角部が丸また三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項８に記載の空気調和器。
12. 前記所定の角度は、０°〜４５°であることを特徴とする請求項８に記載の空気調和器。

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