JP2008089205A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】風量を確保しつつ、騒音を低減させ、また、クロスフローファンの欠点でもある両端の風量を確保し、クロスフローファンの軸方向における風量の均一化を図ること。
【解決手段】溝２２の深さを深くした深溝２２ａと、溝２２の深さを浅くした浅溝２２ｂとを設けており、この深溝２２ａと櫛歯２１とを連続して形成したものを深溝櫛状部２０ａとし、上記浅溝２２ｂと櫛歯２１とを連続して形成したものを浅溝櫛状部２０ｂとする。そして、図４（ａ）に示すように、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとを交互に配置して櫛状部２０を構成している。舌部１１の櫛状部２０の中央部分には深溝櫛状部２０ａを設け、この深溝櫛状部２０ａの両側に浅溝櫛状部２０ｂをそれぞれ設けている。さらに、これらの浅溝櫛状部２０ｂに続く舌部１１の両端には深溝櫛状部２０ａを設けている。
【選択図】図４

Description

この発明は、クロスフローファンを用いた空気調和機、特に空気調和機の室内機に関するものである。

一般に空気調和機の室内ユニット内には、その送風機としてクロスフローファンが多く用いられており、そのクロスフローファンの回転時に生じる騒音を低減するために、クロスフローファンの戻り側に前舌部（スタビライザー）を設けている。このように、騒音の低減を図ろうとする従来例としては、例えば、下記に示す特許文献１〜３が挙げることができる。

上記特許文献１は、送風機としてクロスフローファンを用い、舌部に対し、舌部領域から空気吸込領域にかけて次第に開口面積を拡大した空気導入部を設けたものである。これにより、舌部領域部から空気吸込領域にかけての空気流入量の変化を緩やかにし、ファンロータの翼が舌部領域から空気吸込領域に移動した瞬間における翼周りの空気流れの急激な変動を防止し、それによってＮＺ音の低減を図っている。

上記特許文献２では、クロスフローファンたる送風ファンの回転方向に沿って延びたスタビライザー（舌部）に、送風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アール部を形成したものである。これにより、舌部の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、凹部の縁部がアール部であることから、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としている。また、十分な風量性能を備えているとしている。

また、上記特許文献３は、横流ファン（クロスフローファン）に近接するようにケーシング内の吐出口の近傍にスタビライザー（舌部）を設置し、この舌部に凸リブと凹リブを列設したものである。これにより、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、空気調和機の流動騒音の低減を図っている。
特開平１１−１１８１７７号公報 特開２００５−９０７６４号公報 特開２００５−３００１３３号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３においては、クロスフローファンの軸方向全体にわたって十分な風量が確保されておらず、特に、クロスフローファンの両端側の風量が不足しているという問題があった。また、騒音に関しても、ある程度の騒音の低減が図られているものの、深夜の運転時では依然として騒音が耳障りであり、騒音を一層低減させる必要があるという問題もあった。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った空気調和機を提供するものである。

（１）風量を確保しつつ、騒音を低減させること。
（２）クロスフローファンの欠点でもある両端の風量を確保すること。
（３）騒音を一層低減させることにより、深夜などの運転でも快適な環境を提供できるようにすること。
（４）クロスフローファンの軸方向における風量の均一化を図ること。

そこで、請求項１に記載の空気調和機では、吸い込まれた空気を熱交換する熱交換器６と、この熱交換器６の下流側に設けられているクロスフローファン１０と、このクロスフローファン１０の軸方向に沿って近接して配置されている舌部１１と、前記クロスフローファン１０の回転により熱交換された空気が吹き出される吹出口５とを備えた空気調和機において、前記クロスフローファン１０と対面する前記舌部１１に櫛歯２１と溝２２とを並設して構成される櫛歯形状の櫛状部２０を、該舌部１１の長手方向に沿って並設すると共に、前記溝２２は深さが深い深溝２２ａと、深さが浅い浅溝２２ｂとからなり、前記櫛歯２１と深溝２２ａとで構成される深溝櫛状部２０ａと、前記櫛歯２１と浅溝２２ｂとで構成される浅溝櫛状部２０ｂとを前記舌部１１に配置していることを特徴としている。

請求項２に記載の空気調和機では、前記深溝櫛状部２０ａを複数個並設して深溝櫛状列２０Ａを形成し、また、前記浅溝櫛状部２０ｂを複数個並設して浅溝櫛状列２０Ｂを形成し、これらを前記舌部１１に配置していることを特徴としている。

請求項３に記載の空気調和機では、前記深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとにおいては、深溝２２ａと浅溝２２ｂとの各深さが略一定で、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとが等ピッチで配置されていることを特徴としている。

請求項４に記載の空気調和機では、前記深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとにおいては、深溝２２ａ及び浅溝２２ｂの各溝深さと、深溝櫛状部２０ａ及び浅溝櫛状部２０ｂの配置ピッチとの少なくともいずれか一方がランダムであることを特徴としている。

請求項５に記載の空気調和機では、前記舌部１１の両端部近傍に前記浅溝櫛状部２０ｂをそれぞれ配置していることを特徴としている。

請求項６に記載の空気調和機では、前記舌部１１の両端部近傍の前記浅溝櫛状部２０ｂよりもさらに両端側には前記深溝櫛状部２０ａを配置していることを特徴としている。

請求項７に記載の空気調和機では、前記舌部１１の中央部分に前記深溝櫛状部２０ａを配置していることを特徴としている。

上記請求項１〜請求項４に記載の空気調和機によれば、前記櫛歯２１と深溝２２ａとで構成される深溝櫛状部２０ａと、前記櫛歯２１と浅溝２２ｂとで構成される浅溝櫛状部２０ｂとを前記舌部１１に配置しているので、櫛状部２０の溝２２（深溝２２ａ及び浅溝２２ｂ）が空気の通路となって、クロスフローファン１０の戻り空気を渦化させないようにすることができ、渦化することによる断片的な騒音を低減させることができる。これにより、深夜などの運転時の騒音を低減させることができて、より快適な空間を提供することができる。また、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとでＮＺ音の発生タイミングにズレが生じることから、ＮＺ音が分散化され、これによっても騒音を低減することができる。このように、風量を確保しつつ、騒音を低減させることにより、より効率の良い空気調和機を提供することができる。

請求項５に記載の空気調和機によれば、前記舌部１１の両端部近傍に前記浅溝櫛状部２０ｂをそれぞれ配置しているので、この浅溝櫛状部２０ｂでの風量を増加させることができ、そのため、クロスフローファン１０の両端の風量が増加し、クロスフローファン１０の軸方向における風量を均一化させることができる。これにより、舌部１１に形成した櫛状部２０の両端の溝２２を浅くして形成した浅溝２２ｂで構成される浅溝櫛状部２０ｂにより、クロスフローファン１０の欠点でもある、両側の風量を増加させて、クロスフローファン１０の軸方向の風量を均一化できるものである。

請求項６に記載の空気調和機によれば、舌部１１の両端部近傍の前記浅溝櫛状部２０ｂよりもさらに両端側には前記深溝櫛状部２０ａを配置しているので、壁面近傍での風量が低下し、風量を均一化させると同時に、騒音の発生を抑制できる。

請求項７に記載の空気調和機によれば、送風性能が元より良好な中央部分の送風量をやや抑制することで、クロスフローファン１０の軸方向の風量を一段と均一化できるものである。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は空気調和機の室内ユニット１の破断斜視図を示し、図２は室内ユニット１の断面図を示している。室内ユニット１の外殻を構成している本体ケーシング２の前面側には前面グリル３、及び前面パネル４がそれぞれ取付けられていて、また、前面下部のコーナー部分には、吹出口５が設けられている。

また、図２に示すように、本体ケーシング２の内部には、吸込空気を上記吹出口５へと流通させる送風経路７が設けられており、この送風経路７の上流には、断面逆Ｖ字状の室内熱交換器６が配設されている。そして、この室内熱交換器６の下流側には、クロスフローファン１０、舌部１１及びリアガイド部１２が順に設けられている。クロスフローファン１０のファンロータ１０ａは図２において時計方向に回転可能に配設されており、このクロスフローファン１０のファンロータ１０ａの近傍であって吹出口５の上方に位置する箇所に長尺状の上記舌部１１が該クロスフローファン１０の軸方向に沿って設けてある。

また、舌部１１の下側にはドレンパンを兼ねた空気流ガイド部１３が連続して設けられていて、この空気流ガイド部１３は、クロスフローファン１０のファンロータ１０ａから吹き出された空気流が効率よく吹出口５から吹き出されるように、リアガイド部１２と共に吹出口５に向けて空気吹出通路１４を形成している。また、吹出口５の開口面には風向変更板１５が軸１６を中心に回動自在に設けてある。

上記空気調和機の室内ユニット１では、クロスフローファン１０の作動によって、前面側から吸込んだ空気を、吹出口５から吹き出すような空気流が形成される。すなわち、クロスフローファン１０のファンロータ１０ａの回転と、これに近接して設けられている舌部１１との作用によってファンロータ１０ａの内側に渦中心を有する偏心渦が生じる一方、ファンロータ１０ａを、その直径方向に横断した空気流が吹出口５へと流出するのである。そしてこの気流によって、吸込み空気空気を熱交換器６で熱交換した後に、吹出口５から室内へと送風するようになっている。

図３は図１にけるＡ部の舌部１１の拡大斜視図を示し、図４（ａ）は舌部１１の正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示している。また、図５は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示している。図３〜図５に示すように、クロスフローファン１０のファンロータ１０ａの面に対面している舌部１１の前部には、櫛状部２０がその長手方向に沿って略全長にわたって連続して形成されている。この櫛状部２０は、櫛歯２１と溝２２とを交互に連続して所定の間隔毎に列設して構成しているものである。櫛歯２１の先端部は、滑らかに湾曲してクロスフローファンのファンロータ側へと突出する形状となっており、また、溝２２の底面の同様に滑らかに湾曲してクロスフローファンのファンロータ側へと突出する形状となっている。溝２２からの櫛歯２１の突出量は、櫛歯の最突出部において最も大きく、その両側において次第に小さくなるようになっている。

また、この実施形態では、図６に示すように、溝２２の深さを深くした深溝２２ａと、溝２２の深さを浅くした浅溝２２ｂとを設けており、一対の深溝２２ａと櫛歯２１とを並設して深溝櫛状部２０ａを形成し、一対の浅溝２２ｂと櫛歯２１とを並設して浅溝櫛状部２０ｂを形成している。また、複数の深溝櫛状部２０ａを所定個数だけ並設することで深溝櫛状列２０Ａを形成し、複数の浅溝櫛状部２０ｂを所定個数だけ並設することで浅溝櫛状列２０Ｂを形成している。この場合、深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとにおいては、深溝２２ａと浅溝２２ｂとの各深さが略一定で、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとが等ピッチで配置されている。そして、図４（ａ）に示すように、深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとを交互に配置して櫛状部２０を構成している。舌部１１の櫛状部２０の中央部分には深溝櫛状列２０Ａを設け、この深溝櫛状列２０Ａの両側に浅溝櫛状列２０Ｂをそれぞれ設けている。さらに、これらの浅溝櫛状列２０Ｂに続く舌部１１の両端には深溝櫛状列２０Ａを設けている。ここで、櫛状部２０の各溝２２の深さが浅いほど風量が大となり、逆に溝２２の深さが深いほど風量は小となる。

また、図７に示すように、舌部１１の両端部に深溝櫛状列２０Ａを、またそれに近接して浅溝櫛状列２０Ｂをそれぞれ配置していることで、両側の風量低下を改善することができる。すなわち、図７（ａ）はクロスフローファン１０を示し、同図（ｂ）は従来型の舌部でのクロスフローファンの風量分布を示している。本発明では舌部１１の両端に深溝櫛状列２０Ａを、またそれに近接して浅溝櫛状列２０Ｂをそれぞれ配置しているので、このような各櫛状列２０Ａ、２０Ｂで風量を増加させることができ、そのため、図７（ｃ）に示すようにクロスフローファン１０の両端の風量が、斜線部分で示すように増加し、クロスフローファン１０の軸方向における風量を均一化させることができる。すなわち、従来型（溝なしで、略全長にわたって均等な断面形状を有する通常の形状の舌部）において、壁面の存在に起因して風量の低下が顕著となる部分Ｘよりも両端部に近い位置に、浅溝櫛状列２０Ｂを配置することで、上記のように風量を増加させることが可能となるのである。なお、両端部に深溝櫛状列２０Ａを設けているのは、壁面に近接した部分では、浅溝櫛状列２０Ｂを設けても風量増加は期待できず、むしろ騒音の発生原因となるためである。これにより、舌部１１に形成した櫛状部２０の両端部近傍の溝２２を浅くして形成した浅溝２２ｂで構成される浅溝櫛状列２０Ｂにより、クロスフローファン１０の欠点でもある、両側の風量を増加させて、風量を均一化できるものである。

また、舌部１１の中央部分に深溝櫛状列２０Ａを配置し、その両側のそれぞれ浅溝櫛状列２０Ｂを配置しているので、送風性能が元より良好な中央部分の送風量をやや抑制でき、クロスフローファン１０の軸方向の風量を一段と均一化できるものである。また、両櫛状列２０Ａ、２０Ｂによる整流作用が働いて、吹出口５から吹き出される風量を均一させることができる。

更には、舌部１１に形成した櫛形状の櫛状部２０（深溝櫛状部２０ａ及び浅溝櫛状部２０ｂ）により、櫛状部２０の溝２２（深溝２２ａ及び浅溝２２ｂ）が空気の通路となって、クロスフローファン１０の戻り空気を渦化させないようにすることができ、渦化することによる断片的な騒音を低減させることができる。これにより、深夜などの運転時の騒音を低減させることができて、より快適な空間を提供することができる。また、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとでＮＺ音の発生タイミングにズレが生じることから、ＮＺ音が分散化され、これによっても騒音を低減することができる。このように、風量を確保しつつ、騒音を低減させることにより、より効率の良い空気調和機を提供することができるものである。

舌部１１の櫛状部２０における深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとの配置は図４（ａ）に限定されるものではなく、深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとの長さを短くして、図示例よりも多数の深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂを交互に配置するようにしても良い。また、深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとにおいては、深溝２２ａ及び浅溝２２ｂの各溝深さと、深溝櫛状部２０ａ及び浅溝櫛状部２０ｂの配置ピッチとのいずれか一方、あるいはその両者をランダムにしてもよく、この場合にも上記同様の作用効果が得られる。さらに、深溝櫛状列２０Ａと浅溝櫛状列２０Ｂとを設けず、深溝櫛状部２０ａと浅溝櫛状部２０ｂとをランダムに混在させてもよく、この場合にも、空気調和機における騒音低減効果を奏し得る。このとき、櫛歯２１と溝２２とのピッチ、及び櫛状部２０の深溝２２ａと浅溝２２ｂとの深さそのものもランダムにしても良い。

本発明の実施の形態における空気調和機の室内ユニットの破断斜視図である。 本発明の実施の形態における室内ユニット断面図である。 本発明の実施の形態における図１のＡ部の拡大斜視図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態における舌部の正面図及び背面図である。 本発明の実施の形態における図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態における櫛状部の深溝と浅溝とを説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における舌部でのクロスフローファンの風量分布を示す説明図である。

符号の説明

１・・室内ユニット、２・・本体ケーシング、３・・前面グリル、４・・前面パネル、５・・吹出口、６・・熱交換器、１０・・クロスフローファン、１１・・舌部、２０・・櫛状部、２０ａ・・深溝櫛状部、２０ｂ・・浅溝櫛状部、２０Ａ・・深溝櫛状列、２０Ｂ・・浅溝櫛状列、２１・・櫛歯、２２・・溝、２２ａ・・深溝、２２ｂ・・浅溝

Claims (7)

1. 吸い込まれた空気を熱交換する熱交換器（６）と、この熱交換器（６）の下流側に設けられているクロスフローファン（１０）と、このクロスフローファン（１０）の軸方向に沿って近接して配置されている舌部（１１）と、前記クロスフローファン（１０）の回転により熱交換された空気が吹き出される吹出口（５）とを備えた空気調和機において、前記クロスフローファン（１０）と対面する前記舌部（１１）に櫛歯（２１）と溝（２２）とを並設して構成される櫛歯形状の櫛状部（２０）を該舌部（１１）の長手方向に沿って並設すると共に、前記溝（２２）は深さが深い深溝（２２ａ）と、深さが浅い浅溝（２２ｂ）とからなり、 前記櫛歯（２１）と深溝（２２ａ）とで構成される深溝櫛状部（２０ａ）と、前記櫛歯（２１）と浅溝（２２ｂ）とで構成される浅溝櫛状部（２０ｂ）とを前記舌部（１１）に配置していることを特徴とする空気調和機。
2. 前記深溝櫛状部（２０ａ）を複数個並設して深溝櫛状列（２０Ａ）を形成し、また、前記浅溝櫛状部（２０ｂ）を複数個並設して浅溝櫛状列（２０Ｂ）を形成し、これらを前記舌部（１１）に配置していることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記深溝櫛状列（２０Ａ）と浅溝櫛状列（２０Ｂ）とにおいては、深溝（２２ａ）と浅溝（２２ｂ）との各深さが略一定で、深溝櫛状部（２０ａ）と浅溝櫛状部（２０ｂ）とが等ピッチで配置されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記深溝櫛状列（２０Ａ）と浅溝櫛状列（２０Ｂ）とにおいては、深溝（２２ａ）及び浅溝（２２ｂ）の各溝深さと、深溝櫛状部（２０ａ）及び浅溝櫛状部（２０ｂ）の配置ピッチとの少なくともいずれか一方がランダムであることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
5. 前記舌部（１１）の両端部近傍に前記浅溝櫛状列（２０Ｂ）をそれぞれ配置していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の空気調和機。
6. 前記舌部（１１）の両端部近傍の前記浅溝櫛状列（２０Ｂ）よりもさらに両端側には前記深溝櫛状列（２０Ａ）を配置していることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記舌部（１１）の中央部分に前記深溝櫛状列（２０Ａ）を配置していることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の空気調和機。