JP2014152724A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】風切り音を低減する。
【解決手段】空気調和機は、周方向に配列された複数の羽根１５をそれぞれ有する複数の羽根車１２が、軸方向に並んで配置されたクロスフローファン１０と、ファン１０の外周部の両側に配置されて通風路を形成するリアガイダ２０およびスタビライザ３２とを備えており、リアガイダ２０の先端部は、ファン１０の周方向にずれた複数の段差部２５、２６を有する多段形状であって、複数の段差部２５、２６は、羽根車１２の軸方向途中部と対向する少なくとも１つの第１段差部２６を含む。スタビライザ３２の先端部は、ファン１０の周方向にずれた複数の段差部３９、４０を有する多段形状であって、複数の段差部３９、４０は、羽根車１２の軸方向途中部と対向する少なくとも１つの第１段差部４０を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、クロスフローファンを備えた空気調和機に関するものである。

クロスフローファンは、軸方向に沿って延び、回転方向に配列された複数の羽根を有する送風機である。空気調和機に適用されるクロスフローファンは、複数の羽根を有する羽根車を複数個、軸方向に並べて連結したものが用いられている。クロスフローファンを備える空気調和機においては、ファンの外周部の両側に、スタビライザとリアガイダが配置されている。スタビライザは、前舌部と呼ばれており、リアガイダの先端部からファン最近接部は、後舌部と呼ばれている。これらの舌部は、ファンの吹出側の通風路を構成している。また、舌部とファンとの間には、渦気流が生じており、その渦気流内をファンの羽根が通過する際に、渦気流と羽根が干渉することによって風切り音（ＮＺ音）が発生する。

この風切り音を低減するために、従来から、隣接する羽根車同士の羽根の位置を周方向にずらしたり、舌部の形状を変化させることで、風切り音を発生するタイミングを分散させている。

舌部の形状を変化させて風切り音を低減する例として、例えば特許文献１では、前舌部と後舌部におけるファンに最も近接する位置を、羽根車ごとに、回転軸方向にずらしている。つまり、前舌部および後舌部は、羽根車同士の連結部と対向する位置に段差部を有している。この構成により、羽根が前舌部または後舌部の先端を通過するタイミングが羽根車ごとにずれるため、風切り音の発生するタイミングが分散されて、風切り音が低減される。

特開昭６２−１１８０９４号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機では、羽根が前舌部または後舌部の先端を通過するタイミングが羽根車ごとにずれるため、ある程度風切り音を低減できるものの、１つの羽根車の１枚の羽根が、前舌部または後舌部の先端を通過するタイミングは同じであるため、騒音低減効果が十分でなかった。

そこで、本発明は、風切り音をより低減できる空気調和機を提供することを目的とする。

第１の発明に係る空気調和機は、周方向に配列された複数の羽根をそれぞれ有する複数の羽根車が、軸方向に並んで配置されたクロスフローファンと、前記クロスフローファンの外周部の両側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダとを備えており、前記スタビライザおよび前記リアガイダの少なくとも一方の先端部は、前記クロスフローファンの周方向にずれた複数の段差部を有する多段形状であって、
前記複数の段差部は、前記羽根車の軸方向途中部と対向する少なくとも１つの第１段差部を含むことを特徴とする。

この空気調和機では、スタビライザおよびリアガイダの少なくとも一方の先端部は、羽根車の軸方向途中部と対向する位置に、周方向にずれた第１段差部を有するため、１枚の羽根がスタビライザまたはリアガイダの先端を通過するタイミングを、第１段差部を境にずらすことができる。したがって、１枚の羽根により風切り音を同時に発生させることがなく、風切り音をずらして発生させることができる。そのため、風切り音を低減できる。

第２の発明に係る空気調和機は、第１の発明において、前記複数の段差部が、前記羽根車同士の連結部分と対向する第２段差部を含むことを特徴とする。

この空気調和機では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、羽根車同士の連結部分と対向する位置に、周方向にずれた第２段差部を有するため、羽根車ごとに風切り音の発生するタイミングをずらすことができ、風切り音をより低減できる。

第３の発明に係る空気調和機は、第１または第２の発明において、隣接する２つの前記段差部の間の部分の高さが、軸方向に関して一定であることを特徴とする。

この空気調和機では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、隣接する２つの段差部の間の部分が軸方向に直線状に延びているため、スタビライザまたはリアガイダを作製しやすい。

第４の発明に係る空気調和機は、第３の発明において、前記複数の段差部が、隣接する２つの前記羽根車の軸方向途中部にそれぞれ対向する２以上の前記第１段差部と、当該２つの羽根車同士の連結部分と対向する第２段差部とを含んでおり、軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第２段差部の周方向のずれ方向と逆方向であって、前記先端部のうち前記隣接する２つの羽根車と対向する範囲の形状および高さが互いに同じであることを特徴とする。

この空気調和機では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、隣接する２つの羽根車と対向する範囲内にそれぞれ第１段差部を有し、当該２つの羽根車と対向する範囲の形状および高さが互いに同じである。そのため、スタビライザまたはリアガイダを作製しやすい。また、スタビライザまたはリアガイダの先端部の高さを全体的にほぼ同じにできる。

第５の発明に係る空気調和機は、第３の発明において、前記複数の段差部が、前記第１段差部に対向する前記羽根車とその両側の前記羽根車との連結部分に対向する２つの第２段差部を含んでおり、軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第２段差部の周方向のずれ方向と逆方向であって、隣接する２つの前記羽根車の前記羽根同士は、周方向に所定角度ずらして配置されており、前記第２段差部の周方向のずれ角度が、前記所定角度よりも小さく、軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、隣接する２つの前記羽根車の前記羽根同士の周方向のずれ方向と逆方向であることを特徴とする。

この空気調和機では、第１段差部と第２段差部のずれ方向が逆方向であり、所定角度ずらして配置された羽根同士のずれ方向が、第１段差部のずれ方向と逆方向であり、第２段差部のずれ角度が、前記所定角度よりも小さいため、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向と、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向とを同じにできる。したがって、クロスフローファンの軸方向一端から他端に向かって順に風切り音をずらして発生させることができる。それにより、各段差部間において発生する風切り音の干渉による指向性を抑制し、室内全域において効果的に静音化できる。

第６の発明に係る空気調和機は、第５の発明において、前記第１段差部の周方向のずれ角度が、前記所定角度を、当該第１段差部と対向する前記羽根車の軸方向範囲内の前記第１段差部の数に１を足した値で割った値と同じであって、前記第２段差部の周方向のずれ角度が、前記軸方向範囲にある前記第１段差部の周方向のずれ角度の合計値と同じであることを特徴とする。

この空気調和機では、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切りは、第１段差部のずれ角度（羽根同士のずれ角度（前記所定角度）を、羽根車の軸方向範囲内の第１段差部の数に１を足した値で割った値）の分だけずれて発生し、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音は、羽根同士のずれ角度（前記所定角度）から第２段差部のずれ角度を引いた角度の分だけずれて発生する。したがって、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間と、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間とを同じにできる。したがって、本発明は、第１段差部を設けずに本発明の第１段差部に相当する位置に羽根車の連結部分が対向するように羽根車の数を増やした場合と同様の静音効果を得ることができる。逆に言うと、本発明は、静音性能を維持しつつ、羽根車の羽根長さを長くして、羽根車数を減らすことができる。また、通風抵抗となる羽根車の連結部分の数を削減できるため、送風特性を改善できる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、スタビライザおよびリアガイダの少なくとも一方の先端部は、羽根車の軸方向途中部と対向する位置に、周方向にずれた第１段差部を有するため、１枚の羽根がスタビライザまたはリアガイダの先端を通過するタイミングを、第１段差部を境にずらすことができる。したがって、１枚の羽根により風切り音を同時に発生させることがなく、風切り音をずらして発生させることができる。そのため、風切り音を低減できる。

第２の発明では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、羽根車同士の連結部分と対向する位置に、周方向にずれた第２段差部を有するため、羽根車ごとに風切り音の発生するタイミングをずらすことができ、風切り音をより低減できる。

第３の発明では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、隣接する２つの段差部の間の部分が軸方向に直線状に延びているため、スタビライザまたはリアガイダを作製しやすい。

第４の発明では、スタビライザまたはリアガイダの先端部は、隣接する２つの羽根車と対向する範囲内にそれぞれ第１段差部を有し、当該２つの羽根車と対向する範囲の形状および高さが互いに同じである。そのため、スタビライザまたはリアガイダを作製しやすい。また、スタビライザまたはリアガイダの先端部の高さを全体的にほぼ同じにできる。

第５の発明では、第１段差部と第２段差部のずれ方向が逆方向であり、所定角度ずらして配置された羽根同士のずれ方向が、第１段差部のずれ方向と逆方向であり、第２段差部のずれ角度が、前記所定角度よりも小さいため、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向と、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向とを同じにできる。したがって、クロスフローファンの軸方向一端から他端に向かって順に風切り音をずらして発生させることができる。それにより、各段差部間において発生する風切り音の干渉による指向性を抑制し、室内全域において効果的に静音化できる。

第６の発明では、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切りは、第１段差部のずれ角度（羽根同士のずれ角度（前記所定角度）を、羽根車の軸方向範囲内の第１段差部の数に１を足した値で割った値）の分だけずれて発生し、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音は、羽根同士のずれ角度（前記所定角度）から第２段差部のずれ角度を引いた角度の分だけずれて発生する。したがって、第１段差部を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間と、第２段差部を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間とを同じにできる。したがって、本発明は、第１段差部を設けずに本発明の第１段差部に相当する位置に羽根車の連結部分が対向するように羽根車の数を増やした場合と同様の静音効果を得ることができる。逆に言うと、本発明は、静音性能を維持しつつ、羽根車の羽根長さを長くして、羽根車数を減らすことができる。また、通風抵抗となる羽根車の連結部分の数を削減できるため、送風特性を改善できる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機の外観斜視図である。 室内機の断面図である。 クロスフローファンの斜視図である。 室内機内のクロスフローファン付近の部分拡大斜視図である。 室内機内のクロスフローファン付近を前方から見た図である。 室内機内のクロスフローファン付近を上方から見た図である。 図５および図６のＡ−Ａ線に沿った断面図のリアガイダ付近の部分拡大図である。 リアガイダの先端側部分の斜視図である。 図５および図６のＡ−Ａ線に沿った断面図のスタビライザ付近の部分拡大図である。 フロントガイダの斜視図である。 図６の部分拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るリアガイダとクロスフローファンを上方から見たときの部分拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るリアガイダの斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るフロントガイダの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気調和機の室内機１は、全体として一方向に細長い形状を有しており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に据え付けられる。室内機１は、図示しない室外機と共に空気調和機を構成しており、室内の冷暖房を行う。
なお、以下の説明において、室内機１が取り付けられる壁から突出する方向を「前方」と称し、その反対の方向を「後方」と称する。また、図１に示す左右方向を単に「左右方向」と称する。

図２に示すように、室内機１は、ケーシング２と、ケーシング２内に収容された熱交換器３、クロスフローファン１０、フィルタ４および電装品箱（図示省略）などの内部機器を備えている。ケーシング２の上面には吸込口２ａが形成されており、ケーシング２の下面には吹出口２ｂが形成されている。吹出口２ｂの近傍には、上下方向の風向きの調整と、吹出口２ｂの開閉を行う水平フラップ５が配置されている。

クロスフローファン１０（以下、単にファン１０という）は、その軸方向が左右方向に沿うように配置されており、図２中矢印で示す方向に回転する。ファン１０の前後両側には、通風路を形成するフロントガイダ３０とリアガイダ（後舌部）２０が配置されている。フロントガイダ３０の上側略半分は、スタビライザ（前舌部）３２で構成されている。ファン１０の両側にスタビライザ３２とリアガイダ２０が配置されていることによって、ファン１０は、上前方から空気を吸い込んで、下後方に吹き出すようになっている。また、熱交換器３は、ファン１０の前方と上方とを取り囲むように配置されている。空調運転時には、ファン１０の駆動により、室内空気が吸込口２ａから吸い込まれて、吸い込まれた空気は、熱交換器３において加熱または冷却された後、吹出口２ｂから吹き出される。

以下、ファン１０、リアガイダ２０、フロントガイダ３０について詳細に説明する。
［ファン］
図３に示すように、ファン１０は、軸方向（左右方向）に並んで配置された複数（本実施形態では６つ）の羽根車１２と、エンドプレート１１とで構成される。

エンドプレート１１は、ファン１０の右端部を構成しており、エンドプレート１１の右面の中央部には、ファン１０を駆動するモータ（図示省略）の回転軸と連結されるボス部１１ａが突設されている。

６つの羽根車１２のうち右側の５つの羽根車１２Ａは、周方向に配列された複数の羽根１５と、複数の羽根１５の左端に連結された略円環状の支持プレート１３とからなり、羽根１５と支持プレート１３とは一体成形されている。羽根車１２Ａの羽根１５の右端は、隣接するエンドプレート１１または羽根車１２Ａの支持プレート１３に、溶着等によって接合されている。

６つの羽根車１２のうち最も左側に配置された羽根車１２Ｂは、周方向に配列された複数の羽根１５と、複数の羽根１５の左端に連結された略円盤状のエンドプレート１４とからなり、羽根１５とエンドプレート１４とは一体成形されている。羽根車１２Ｂの羽根１５の右端は、隣接する羽根車１２Ａの支持プレート１３に、溶着等によって接合されている。エンドプレート１４の左面の中央部には、ケーシング２に設けられた軸受（図示省略）に回転自在に支持される軸（図示省略）が突設されている。

羽根車１２の複数の羽根１５は、軸方向（左右方向）に沿って延びており、所定の翼角をもって前進翼構造で配設されている。５つの羽根車１２Ａの羽根１５の軸方向長さは全て同じであって、羽根車１２Ｂの羽根１５の軸方向長さのほぼ２倍である。本実施形態では、羽根車１２の複数の羽根１５は、周方向に不等ピッチで配置されている。６つの羽根車１２の羽根１５の配列ピッチは全て同じである。なお、複数の羽根１５は、等ピッチで配列されていてもよい。

図４に示すように、隣接する２つの羽根車１２のそれぞれの複数の羽根１５は、周方向にずれて配置されている。具体的には、羽根１５は、この羽根１５の左側に隣接する羽根車１２の羽根１５に対して、回転方向（図４中の矢印方向）に角度θだけずれている。つまり、６つの羽根車１２のそれぞれの複数の羽根１５は、右に向かうにつれて、回転方向に角度θずつずれている。

［リアガイダ］
リアガイダ２０は、ファン１０の後方に配置されており、リアガイダ２０の下端は吹出口２ｂに連結されている（図２参照）。図５および図６に示すように、リアガイダ２０の左右方向長さは、ファン１０の左右方向長さとほぼ同じであって、リアガイダ２０は、ファン１０の左右方向のほぼ全域にわたってファン１０と対向している。リアガイダ２０の上端は、ファン１０の上端よりも若干高い位置にある（図２及び図６参照）。

図２に示すように、リアガイダ２０のファン１０に対向する面のうち、上下両端部を除く部分は、略円弧状の湾曲面２１で構成されている。湾曲面２１とファン１０の外周部との離間距離（最短距離）は、上方に向かうほど小さくなっている。

また、リアガイダ２０は、湾曲面２１より上方（先端側）に、突起部２２を有する。突起部２２は、左右方向に直交する断面形状が、ファン１０と反対側に膨らんだ略円弧状に形成されている。突起部２２とファン１０の外周部との離間距離（最短距離）は、上方に向かうほど大きくなっている。上述したように、湾曲面２１とファン１０の外周部との離間距離（最短距離）は、上方に向かうほど小さくなっているため、リアガイダ２０は、突起部２２の下端と湾曲面２１の上端との境界２０ａ（以下、最近接位置２０ａという）において、ファン１０に最も近接する。

図８に示すように、突起部２２は、左右方向に交互に並んだ分割片２３、２４で構成されている。突起部２２は、６つの分割片２３と５つの分割片２４で形成されている。

分割片２３、２４は、それぞれ、左右方向に沿って直線状に延びており、分割片２３と分割片２４とは、ファン１０の周方向に角度α１だけずれている（図７参照）。分割片２３の左右方向に直交する断面形状は、分割片２４の左右方向に直交する断面形状とほぼ同じである。６つの分割片２３の上端の高さは全て同じである。また、５つの分割片２４の上端の高さは全て同じである。

６つの分割片２３のうち右側の５つの分割片２３の左右方向長さは、全て同じであって、羽根車１２Ａの羽根１５の左右方向長さの略半分である。また、最も左側の分割片２３の左右方向長さは、羽根車１２Ｂの羽根１５の左右方向長さとほぼ同じである。５つの分割片２４の左右方向長さは全て同じであって、羽根車１２Ａの羽根１５の左右方向長さの略半分である。

分割片２４の先端（上端）とその左側の分割片２３の先端との境界に形成される段差を、段差部（第２段差部）２５とし、分割片２４の先端とその右側の分割片２３の先端との境界に形成される段差を、段差部（第１段差部）２６とする。段差部２５の周方向のずれ方向は、段差部２６の周方向のずれ方向と反対方向である。段差部２５は、羽根車１２同士の連結部分（支持プレート１３）と対向しており、段差部２６は、羽根車１２の左右方向略中央部と対向している。

図１１に示すように、分割片２３は、その左側の分割片２４に対して、ファン１０の回転方向（図１１中の矢印方向）と逆方向に角度α１だけずれている。即ち、段差部２６は、左から右に見たときに、ファン１０の回転方向と逆方向に角度α１だけずれており、段差部２５は、左から右に見たときに、ファン１０の回転方向に角度α１だけずれている。したがって、隣接する２つの羽根車１２の角度θだけずらした２枚の羽根１５のずれ方向は、段差部２５の周方向のずれ方向と同じであって、段差部２６の周方向のずれ方向と逆方向である。また、本実施形態では、角度α１は、隣接する２つの羽根車１２の羽根１５同士のずれ角度θのほぼ半分の値である。

［フロントガイダ］
フロントガイダ３０は、ファン１０の前方に配置されており、フロントガイダ３０の下端は吹出口２ｂに連結されている（図２参照）。フロントガイダ３０は、ファン１０に対向配置されるスタビライザ３２と、スタビライザ３２の下端から吹出口２ｂに至る前壁部３１とで構成されている。

図５および図６に示すように、スタビライザ３２の左右方向長さは、ファン１０の左右方向長さとほぼ同じであって、スタビライザ３２は、ファン１０の左右方向のほぼ全域にわたってファン１０と対向している。また、スタビライザ３２の上端は、ファン１０の中心よりも低い位置にある（図２及び図５参照）。

図９に示すように、スタビライザ３２のファン１０に対向する面のうち、上下両端部を除く部分は、略円弧状の湾曲面３３で構成されている。湾曲面３３とファン１０の外周部との離間距離（最短距離）は、上方に向かうほど小さくなっている。また、スタビライザ３２は、湾曲面３３の下端から略前方に向かって屈曲する屈曲面３４を有する。屈曲面３４の下端は、前壁部３１に連結されている。

また、スタビライザ３２は、湾曲面３３の上端から下前方に延びた平坦状の端面３５と、端面３５の前方に配置され、端面３５より上方に突出する凸部３６とを有する。凸部３６および端面３５が、リアガイダ２０の上端部を構成している。スタビライザ３２は、湾曲面３３の上端３２ａ（以下、最近接位置３２ａという）において、ファン１０の外周部に最も近接する。

図１０に示すように、スタビライザ３２（凸部３６、端面３５、湾曲面３３、屈曲面３４）は、左右方向に交互に並んだ分割片３７、３８で構成されている。スタビライザ３２は、６つの分割片３７と５つの分割片３８で形成されている。

分割片３７、３８は、それぞれ、左右方向に沿って直線状に延びており、分割片３７と分割片３８とは、ファン１０の周方向に角度β１だけずれている（図９参照）。分割片３７の左右方向に直交する断面形状は、分割片３８の左右方向に直交する断面形状とほぼ同じである。６つの分割片３７の上端の高さは全て同じである。また、５つの分割片３８の上端の高さは全て同じである。

６つの分割片３７のうち右側の５つの分割片３７の左右方向長さは、全て同じであって、羽根車１２Ａの羽根１５の左右方向長さの略半分である。また、最も左側の分割片３７の左右方向長さは、羽根車１２Ｂの羽根１５の左右方向長さとほぼ同じである。５つの分割片３８の左右方向長さは全て同じであって、羽根車１２Ａの羽根１５の左右方向長さの略半分である。

分割片３８とその左側の分割片３７との境界に形成される段差を、段差部（第２段差部）３９とし、分割片３８とその右側の分割片３７との境界に形成される段差を、段差部（第１段差部）４０とする。段差部３９の周方向のずれ方向は、段差部４０の周方向のずれ方向と反対方向である。段差部３９は、羽根車１２同士の連結部分（支持プレート１３）と対向しており、段差部４０は、羽根車１２の左右方向略中央部と対向している。

図５に示すように、分割片３７は、その左側の分割片３８に対して、ファン１０の回転方向と逆方向に角度β１だけずれている。即ち、段差部４０は、左から右に見たときに、ファン１０の回転方向と逆方向に角度β１だけずれており、段差部３９は、左から右に見たときに、ファン１０の回転方向に角度β１だけずれている。したがって、隣接する２つの羽根車１２の角度θだけずらした２枚の羽根１５のずれ方向は、段差部３９の周方向のずれ方向と同じであって、段差部４０の周方向のずれ方向と逆方向である。また、本実施形態では、角度β１は、隣接する２つの羽根車１２の羽根１５同士のずれ角度θのほぼ半分の値である。

次に、リアガイダ２０とファン１０との間で生じる風切り音について、図１１を用いて説明する。なお、図１１では、６つの羽根車１２のうち右側の３つの羽根車１２だけを表示している。また、この３つの羽根車１２の羽根のうち、右に向かうにつれて回転方向に角度θずつずらして配置された３枚の羽根１５だけを表示している。

ファン１０の回転時、角度θずつずらして配置された６枚の羽根１５のうち最も右側の羽根１５の右側略半分が、最初に分割片２３を通過した後、この羽根１５の左側略半分が、分割片２４を通過する。リアガイダ２０の先端部とファン１０との間には渦気流（図７中矢印で表示）が生じており、この渦気流と羽根が干渉することで風切り音が発生する。そのため、本実施形態では、１枚の羽根１５がリアガイダ２０を通過する際に発生する風切り音を、２回に分散させて生じさせることができる。

また、最も右側の羽根１５が分割片２４を通過した後、右から２番目の羽根１５の右側略半分が、分割片２３を通過する。そのため、本実施形態では、角度θだけずらして配置された２枚の羽根１５がリアガイダ２０を通過する際に発生する風切り音を、タイミングをずらして生じさせることができる。その後は、右から２番目の羽根の左側略半分が、分割片２４を通過し、続いて、残りの４枚の羽根１５についても同様に、分割片２３、２４を順番に通過する。

また、スタビライザ３２の湾曲面３３とファン１０との間にも渦気流（図９中矢印で表示）が生じており、スタビライザ３２の湾曲面３３を羽根１５が通過する際に、渦気流と羽根１５が干渉することで風切り音が発生する。スタビライザ３２には段差部３９、４０が設けられているため、リアガイダ２０と同様に、１枚の羽根１５が、スタビライザ３２を通過する際に発生する風切り音を、２回に分散させて生じさせることができると共に、角度θだけずらして配置された２枚の羽根１５がスタビライザ３２を通過する際に発生する風切り音を、タイミングをずらして生じさせることができる。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機では、リアガイダ２０およびスタビライザ３２の先端部は、羽根車１２Ａの軸方向途中部と対向する位置に、周方向にずれた段差部（第１段差部）２６、４０を有するため、１枚の羽根１５がスタビライザ３２およびリアガイダ２０の先端を通過するタイミングを、第１段差部２６、４０を境にずらすことができる。したがって、１枚の羽根１５により風切り音を同時に発生させることがなく、風切り音をずらして発生させることができる。そのため、風切り音を低減できる。

また、本実施形態では、リアガイダ２０およびスタビライザ３２の先端部は、羽根車１２同士の連結部分と対向する位置に、周方向にずれた段差部（第２段差部）２５、３９を有するため、羽根車１２ごとに風切り音の発生するタイミングをずらすことができ、風切り音をより低減できる。

また、本実施形態では、リアガイダ２０およびスタビライザ３２の先端部は、隣接する２つの段差部の間の部分が軸方向に直線状に延びているため、スタビライザ３２またはリアガイダ２０を作製しやすい。

また、本実施形態では、リアガイダ２０およびスタビライザ３２の先端部は、５つの羽根車１２Ａに対向する範囲の形状および高さが互いに同じである。そのため、リアガイダ２０およびスタビライザ３２を作製しやすい。また、リアガイダ２０およびスタビライザ３２の先端部の高さを全体的にほぼ同じにできる。

また、本実施形態では、第１段差部２６、４０と第２段差部２５、３９のずれ方向が逆方向であり、角度θずらして配置された羽根１５同士のずれ方向が、第１段差部２６、４０のずれ方向と逆方向であり、第２段差部２５、３９のずれ角度が、角度θよりも小さいため、第１段差部２６、４０を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向と、第２段差部２５、３９を境にずれて発生する２つの風切り音の時間のずれ方向とを同じにできる。したがって、ファン１０の軸方向一端から他端に向かって順に風切り音をずらして発生させることができる。それにより、各分割片（各段差部間）において発生する風切り音の干渉による指向性を抑制し、室内全域において効果的に静音化できる。

また、本実施形態では、第１段差部２６、４０を境にずれて発生する２つの風切りは、第１段差部２６、４０のずれ角度（α１、β１）の分だけずれて発生し、第２段差部２５、３９を境にずれて発生する２つの風切り音は、羽根１５同士のずれ角度θから、第２段差部２５、３９のずれ角度（α１、β１）を引いた角度の分だけずれて発生する。したがって、第１段差部２６、０を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間と、第２段差部２５、３９を境にずれて発生する２つの風切り音のずれ時間とを同じにできる。したがって、本実施形態は、第１段差部を設けずに第１段差部に相当する位置に羽根車１２の連結部分が対向するように羽根車１２の数を増やした場合と同様の静音効果が得ることができる。逆に言うと、本実施形態は、静音性能を維持しつつ、羽根車１２の羽根長さを長くして、羽根車数を減らすことができる。また、通風抵抗となる羽根車の連結部分の数を削減できるため、送風特性を改善できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。なお、以下の変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。

上記実施形態では、段差部２５、２６のずれ角度α１および段差部３９、４０のずれ角度β１は、羽根１５同士のずれ角度θのほぼ半分の値であるが、それより小さくても大きくてもよい。但し、θ／２より大きい場合は、角度θ未満とすることが好ましい。

上記実施形態では、第１段差部２６、４０のずれ方向が、羽根１５同士のずれ方向と逆方向であって、第２段差部２５、３９のずれ方向が、羽根１５同士のずれ方向と同じであるが、反対に、第１段差部２６、４０のずれ方向が、羽根１５同士のずれ方向と同じであって、第２段差部２５、３９のずれ方向が、羽根１５同士のずれ方向と逆方向になっていてもよい。

上記実施形態では、リアガイダ２０は、１つの羽根車１２Ａの軸方向範囲内に、第１段差部２６、４０を１つだけ有するが、例えば図１２に示すリアガイダ１２０のように、１つの羽根車１２Ａの軸方向範囲内に２つ以上の第１段差部１２６、１２７が設けられていてもよい。
この変更例の場合、第２段差部１２５のずれ角度α２は、１つの羽根車１２Ａの軸方向範囲内の第１段差部１２６、１２７のずれ角度α３、α４の合計値と同じにすることが好ましい。また、第１段差部１２６、１２７のずれ角度α３、α４は、羽根１５同士のずれ角度θを、羽根車１２Ａの軸方向範囲内の第１段差部の数に１を足した値で割った値と同じにすることが好ましい。この構成により、第１段差部１２６、１２７を境にずれて発生する風切り音のずれ時間と、第２段差部１２５を境にずれて発生する風切り音のずれ時間とを同じにできる。
また、１つの羽根車の軸方向範囲内に設ける２以上の第１段差部のずれ角度は、上述した値以外の値であってもよい。この場合、２以上の第１段差部のずれ角度は全て同じであってよく、互いに異なっていてもよい。
なお、スタビライザ３２についても同様に、１つの羽根車１２Ａの軸方向範囲内に２つ以上の第１段差部が設けられていてもよい。

上記実施形態では、リアガイダ２０の先端部は、５つの羽根車１２Ａに対向する範囲の形状および高さが互いに同じであるが、異なっていてもよい。
例えば、羽根車１２Ａごとに、第１段差部の数、ずれ角度、またはずれ方向が異なっていてもよい。また、５つの羽根車１２Ａのうちの一部の羽根車１２Ａの軸方向途中部と対向する位置にのみ、第１段差部が設けられていてもよい。また、６つの羽根車１２の連結部分のうちの一部の連結部分と対向する位置にのみ、第２段差部が設けられていてもよい。
なお、スタビライザ３２についても同様に、５つの羽根車１２Ａに対向する範囲の形状および高さが互いに異なっていてもよい。

上記実施形態では、リアガイダ２０は、各分割片２３、２４の高さ（隣接する段差部の間の部分の高さ）が、軸方向に関して一定であるが、例えば図１３に示すリアガイダ２２０のように、各分割片２２８の高さを、軸方向に関して連続的に変化させてもよい。各分割片２２８の軸方向に直交する断面形状は、ほぼ一定である。この構成により、１つの分割片２２８を羽根１５が通過する際に発生する風切り音を、連続的にずらして発生させることができる。図１３では、分割片２２８の両側の段差部２２９は、羽根車１２Ａの軸方向中央部（または羽根車１２の端部）と、羽根車１２同士の連結部分にそれぞれ対向している。
なお、スタビライザ３２についても同様に、例えば図１４に示すフロントガイダ２３０のスタビライザ２３２のように、各分割片２４１の高さを、軸方向に関して連続的に変化させてもよい。図１４では、分割片２４１の両側の段差部２４２は、羽根車１２Ａの軸方向中央部（または羽根車１２の端部）と、羽根車１２同士の連結部分にそれぞれ対向している。

上記実施形態では、リアガイダ２０は、その先端から突起部２２と湾曲面２１との境界まで、周方向にずれた形状に形成されているが、先端から湾曲面２１の途中まで周方向にずれた形状に形成されていてもよい。つまり、分割片２３、２４の下端は、突起部２２と湾曲面２１との境界より上側であってもよい。

上記実施形態では、スタビライザ３２は、上下方向の全域が、周方向にずれた形状に形成されているが、先端側の一部分だけが、周方向にずれた形状に形成されていてもよい。つまり、分割片３７、３８の下端は、スタビライザ３２の下端より上側であってもよい。例えば、端面３５と凸部３６だけが周方向にずれた形状に形成されていてもよく、スタビライザ３２の先端から湾曲面３３の途中までが周方向にずれた形状に形成されていてもよい。

上記実施形態では、リアガイダ２０とスタビライザ３２の両方が、羽根車１２Ａの軸方向途中部と対向する第１段差部を有する多段形状に形成されているが、リアガイダ２０とスタビライザ３２の一方だけが、羽根車１２Ａの軸方向途中部と対向する第１段差部を有する多段形状であって、他方は、第１段差部を有しない形状（即ち、段差部を全く有しない形状、もしくは、羽根車１２同士の連結部分と対向する第２段差部だけを有する多段形状）であってもよい。

上記実施形態では、リアガイダ２０は、左右方向に直交する断面形状が、円弧状の湾曲面２１の上側に、断面略円弧状の突起部２２を有する形状であるが、リアガイダ２０の断面形状はこれに限定されるものではない。例えば、湾曲面２１の上側に、ファン１０側の面だけが略円弧状で、ファン１０と反対側の面がほぼ平坦状の突起部を有する断面形状であってもよい。リアガイダ２０の断面形状が上記実施形態の形状と異なる場合、少なくとも、リアガイダ２０においてファン１０に最も近接する最近接位置から先端までの部分を含む部分を、周方向にずれた形状（分割片）とする。

上記実施形態では、スタビライザ３２は、左右方向に直交する断面形状が、湾曲面３３の上側に、平坦状の端面３５と、断面が略三角形状の凸部３６とを有する形状であるが、スタビライザ３２の断面形状はこれに限定されるものではない。例えば、端面３５を設けずに、凸部３６が湾曲面３３の上端に連結された断面形状であってもよい。スタビライザ３２の断面形状が上記実施形態の形状と異なる場合、スタビライザ３２においてファン１０に最も近接する最近接位置から先端までの部分を含む部分を、周方向にずれた形状（分割片）とする。

上記実施形態では、室内機の上部から室内空気を吸い込んで室内機の下部から空気を吹き出す構成の壁掛け式の室内機に本発明を適用した例を挙げて説明したが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、室内機の下部から室内空気を吸い込んで室内機の上部から空気を吹き出す構成の床置き式の室内機に本発明を適用することも可能である。

本発明を利用すれば、風切り音をより低減できる。

１ 空気調和機の室内機
１０ クロスフローファン
１２（１２Ａ、１２Ｂ） 羽根車
１５ 羽根
２０、１２０、２２０ リアガイダ
２５、１２５ 段差部（第２段差部）
２６、１２６、１２７ 段差部（第１段差部）
３０、２３０ フロントガイダ
３２、２３２ スタビライザ
３９ 段差部（第２段差部）
４０ 段差部（第１段差部）
２２９ 段差部（第１段差部、第２段差部）
２４２ 段差部（第１段差部、第２段差部）

第１の発明に係る空気調和機は、周方向に配列された複数の羽根をそれぞれ有する複数の羽根車が、軸方向に並んで配置されたクロスフローファンと、前記クロスフローファンの外周部の両側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダとを備えており、前記スタビライザおよび前記リアガイダの少なくとも一方の先端部は、前記クロスフローファンの周方向にずれた複数の段差部を有する多段形状であって、
前記複数の段差部は、前記羽根車の軸方向途中部と対向する少なくとも１つの第１段差部を含んでおり、前記第１段差部に対向する前記羽根車とそれに隣接する羽根車の羽根同士が、周方向に所定角度ずらして配置されており、軸方向一端から他端に向かう方向において前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第１段差部に対向する前記羽根車とそれに隣接する前記羽根車の前記羽根同士の周方向のずれ方向と逆方向であることを特徴とする。

第５の発明に係る空気調和機は、第３の発明において、前記複数の段差部が、前記第１段差部に対向する前記羽根車とその両側の前記羽根車との連結部分に対向する２つの第２段差部を含んでおり、軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第２段差部の周方向のずれ方向と逆方向であって、前記第２段差部の周方向のずれ角度が、前記所定角度よりも小さいことを特徴とする。

Claims (6)

1. 周方向に配列された複数の羽根をそれぞれ有する複数の羽根車が、軸方向に並んで配置されたクロスフローファンと、
   前記クロスフローファンの外周部の両側に配置されて通風路を形成するスタビライザおよびリアガイダとを備えており、
   前記スタビライザおよび前記リアガイダの少なくとも一方の先端部は、前記クロスフローファンの周方向にずれた複数の段差部を有する多段形状であって、
   前記複数の段差部は、前記羽根車の軸方向途中部と対向する少なくとも１つの第１段差部を含むことを特徴とする空気調和機。
2. 前記複数の段差部が、前記羽根車同士の連結部分と対向する第２段差部を含むことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 隣接する２つの前記段差部の間の部分の高さが、軸方向に関して一定であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記複数の段差部が、隣接する２つの前記羽根車の軸方向途中部にそれぞれ対向する２以上の前記第１段差部と、当該２つの羽根車同士の連結部分と対向する第２段差部とを含んでおり、
   軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第２段差部の周方向のずれ方向と逆方向であって、
   前記先端部のうち前記隣接する２つの羽根車と対向する範囲の形状および高さが互いに同じであることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記複数の段差部が、前記第１段差部に対向する前記羽根車とその両側の前記羽根車との連結部分に対向する２つの第２段差部を含んでおり、
   軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、前記第２段差部の周方向のずれ方向と逆方向であって、
   隣接する２つの前記羽根車の前記羽根同士は、周方向に所定角度ずらして配置されており、
   前記第２段差部の周方向のずれ角度が、前記所定角度よりも小さく、
   軸方向一端から他端に向かう方向において、前記第１段差部の周方向のずれ方向は、隣接する２つの前記羽根車の前記羽根同士の周方向のずれ方向と逆方向であることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
6. 前記第１段差部の周方向のずれ角度が、前記所定角度を、当該第１段差部と対向する前記羽根車の軸方向範囲内の前記第１段差部の数に１を足した値で割った値と同じであって、
   前記第２段差部の周方向のずれ角度が、前記軸方向範囲にある前記第１段差部の周方向のずれ角度の合計値と同じであることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。

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