JP2014190656A - 四方向カセット型空気調和機、及び、ベルマウス - Google Patents

Abstract

【課題】空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる四方向カセット型空気調和機を提供する。
【解決手段】、筐体１内に送風機９と、送風機９の四方を囲う熱交換器１１とを設け、熱交換器１１の下方にドレンパン１３を設け、ドレンパンの吸込孔５５に下方からベルマウス１４を進入させ、ベルマウス１４の壁部と吸込孔５５との間の凹部に凹部をフラット化する塞ぎ部材１５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、四方向カセット型空気調和機に関する。

従来、筐体内に送風機、送風機のベルマウス、熱交換器、及び、熱交換器の下面を覆うドレンパンを収納した四方向カセット型空気調和機が知られている。この種の空気調和機では、送風機の動作により、被調和室の室内空気を吸い込んで熱交換器に通して冷却または加熱し調和空気とし、当該調和空気を被調和室に吹き出して、被調和室を冷房または暖房する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１６３７４１号公報

ところで、図８に示すように、送風機（６２）の動作により被調和室から吸い込まれ熱交換器（６１）に送風される空気の一部は、熱交換器（６１）を通らずに送風機（６２）の入口側へ戻ってしまい、空気の漏れ流れ（図８中破線矢印）が発生する。ドレンパン（６３）の周壁（６４）、及び、ベルマウス（６５）の周辺では、この漏れ流れの流路が急拡大するため、乱流騒音が発生する。空気調和機では、運転音の清音化が望まれるため、乱流騒音が発生する場合、送風機の回転数をこの乱流騒音を考慮して制御する必要があり、装置の性能を十分に発揮することができないという問題があった。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる四方向カセット型空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は四方向カセット型空気調和機において、筐体内に送風機と、前記送風機の四方を囲う熱交換器とを設け、前記熱交換器の下方にドレンパンを設け、前記ドレンパンの吸込孔に下方からベルマウスを進入させ、前記ベルマウスの壁部と前記吸込孔との間の凹部に前記凹部をフラット化する塞ぎ部材を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記四方向カセット型空気調和機において、前記塞ぎ部材が前記ベルマウスに設けたフランジで形成されていることを特徴とする。

また本発明は、上記四方向カセット型空気調和機において、前記塞ぎ部材が前記ベルマウスに設けた基板収納部と同一平面に延在することを特徴とする。

また本発明は、上記四方向カセット型空気調和機において、前記塞ぎ部材が前記ベルマウスのリップ部よりも低い側に延在することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ドレンパンの吸込孔に進入させるベルマウスであって、前記ベルマウスの壁部と前記ドレンパンの吸込孔との間の凹部に位置し、前記凹部をフラット化するフランジを一体に備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記ベルマウスにおいて、前記フランジがベルマウスの取付けベースと平行に延在することを特徴とする。

また本発明は、上記ベルマウスにおいて、前記フランジがベルマウスのリップ部よりも低い側に延在することを特徴とする。

本発明によれば、筐体内に送風機を囲う熱交換器を設け、前記熱交換器の下方にドレンパンを設け、前記ドレンパンの開口に前記送風機のベルマウスを進入させ、前記ベルマウスの壁部と前記開口との間の凹部に前記凹部をフラット化する塞ぎ部材を設けたため、熱交換器を通らずに送風機の入口側へ戻る空気の、ベルマウスの壁部とドレンパンの吸込孔との間での、流路急拡大による乱れを緩和し、乱流騒音を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る四方向カセット型空気調和機を示す側断面図である。 ドレンパン及びベルマウスの構成を示す斜視図である。 ベルマウスの構成を模式的に示した部分断面図である。 第２の実施形態のドレンパン及びベルマウスの構成を示す斜視図である。 ドレンパンの構成を模式的に示した部分断面図である。 変形例のドレンパン及びベルマウスの構成を示す斜視図である。 第３の実施形態のドレンパンの構成を模式的に示した部分断面図である。 従来例のドレンパン、及び、ベルマウス周辺で発生する空気の漏れ流れを模式的に示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る四方向カセット型空気調和機１００の室内ユニット１０を示す側断面図である。
本実施形態に係る四方向カセット型空気調和機１００は、室内ユニット（本体ユニット）１０が建屋の天井空間内に埋設され、不図示の室外ユニットに冷媒配管を介して接続された天井埋込型空気調和装置である。室内ユニット１０は、板金製の箱形の筐体１を有する。この筐体１は、四隅に設けられた吊り金具（不図示）が、建屋の天井面に固定された吊りボルトに固定されて吊り下げ設置される。

筐体１は、側面の四面を構成する側板１Ａと、上面を塞ぐ天板１Ｂとを有する。
筐体１の内側には、発泡スチロール製の断熱材３がほぼ全面にわたって配置されており、この断熱材３の内側に、送風機９、及び熱交換器１１が収容されている。遠心式の送風機９は、シャフト５Ａを下向きに配置されたファンモータ５と、シャフト５Ａに回転自在に取り付けられたターボファン７とで構成され、このターボファン７の周囲には通風路８が形成されている。ターボファン７の吸込み側先端部には、ターボファン７の外周を覆い、下向きに突出するファンリング７Ａが設けられている。
熱交換器１１は、平面視で多角形状となるように屈曲させて形成されたフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、送風機９を取り囲むように配置される。

熱交換器１１の下方には、熱交換器１１の下面を覆うように、発泡スチロール製の枠状のドレンパン１３が配設されている。このドレンパン１３は、ドレンパン１３の上面略全域を構成し、所定形状に凹凸成形されたドレンパンシート用樹脂フレームと、主に断熱材として、ドレンシートの下側を覆う発泡スチロールとを一体成形して構成されている。このドレンパン１３の略中央部には、送風機９の吸い込み口が臨む吸込孔５５が形成されている。そして、この吸込孔５５には、送風機９により吸い込まれた空気をターボファン７の軸線方向に導くベルマウス１４を下方から進入させて、嵌め込まれている。

ベルマウス１４は、樹脂製であり、壁部は、送風機９側が小径で、かつ、吸込孔５５側が大径のテーパー状に形成されている。ベルマウス１４は、吸込孔５５の吸い込み側から進入させて、底面に設けられた取付けベース１４Ｂによりドレンパン１３に固定される。ベルマウス１４の壁部上端のリップ部１４Ａには、ファンリング７Ａの下端７Ｂがオーバーラップし、ファンリング７Ａの下端７Ｂが、ベルマウス１４のリップ部１４Ａより外側に配置される。また、このドレンパン１３には基板が収納される基板収納箱４５（図３参照）が固定されている。

筐体１の下面には、不図示の化粧パネルが取り付けられている。化粧パネルは、図示は省略するが、天井面の下方に天井裏空間を介して設けられる天井板に配置されて被調和室に露出している。化粧パネルには、被調和室の空気を吸込む吸込口と、熱交換器１１を通った調和空気を被調和室に吹き出す吹出口とが形成されている。

四方向カセット型空気調和機１００は、不図示の室外ユニットから室内ユニット１０に供給される冷媒を熱交換器１１に通して、熱交換器１１を蒸発器または凝縮器として機能させる。そして、室内ユニット１０の送風機９の動作により、吸込口から被調和室の室内空気を吸い込み、当該室内空気を熱交換器１１に通して冷却または加熱し、調和空気とする。そして、四方向カセット型空気調和機１００は、室内ユニット１０の送風機９の動作により、調和空気を四方向に設けられた吹出口から被調和室に吹き出し、被調和室を冷房または暖房する。

図２は、ドレンパン１３及びベルマウス１４の構成を示す斜視図であり、図３は、ベルマウス１４の構成を示す断面図である。
ドレンパン１３に固定された基板収納箱４５は、ベルマウス１４内に大きく張り出す。そのため、ドレンパン１３、及び、ベルマウス１４には、図２、及び、図３に示すように、基板収納箱４５が収納される、基板収納部１６，２５が設けられる。
ドレンパン１３は、吸込孔５５が、基板収納部２５と、基板収納部２５に延在し、吸込孔５５の外周に沿って基板収納部２５と同じ高さに形成された周壁２３と、に囲まれている。また、ドレンパン１３には、ドレンパン１３の外周に沿って形成されて外周壁２１と、外周壁２１の内側に形成された内周壁２２とに囲まれた溝状の貯留部２４を備えている。貯留部２４には、熱交換器１１が配置され、当該貯留部２４で熱交換器１１で生成されるドレン水を受けるようになっている。

ベルマウス１４には、基板収納部１６が形成された部分とは別の部分に、ドレンパン１３の周壁２３と、送風機９に向かって小径となるベルマウス１４との間の隙間（凹部）を覆う塞ぎ部材１５が設けられている。塞ぎ部材１５は、図３に示すように、ベルマウス１４から、外径方向に延びるフランジ１５Ａにより形成されている。つまり、フランジ１５Ａは、吸込孔５５と、ベルマウス１４の壁部との間の隙間を覆い、ドレンパン１３とベルマウス１４との間に形成される凹部をフラット化する。なお、フランジ１５Ａは、ベルマウス１４の底面に設けられた取付けベース１４Ｂと平行に延在する。この構成によれば、ドレンパン１３の周壁２３、及び、ベルマウス１４周辺で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。フランジ１５Ａは、ベルマウス１４が送風機９のファンリング７Ａとオーバーラップするリップ部１４Ａより低い側に延在している。

なお、本実施形態では、塞ぎ部材１５をフランジ１５Ａにより形成することで、ベルマウス１４の軽量化を図ることができる構成としたが、これに限るものではない。塞ぎ部材１５は、ドレンパン１３の周壁２３と、ベルマウス１４との間の隙間を覆い、フラット化することができる構成であれば良く、凹部が埋められている構成であっても良い。

フランジ１５Ａは、ベルマウス１４に設けられた基板収納部１６の上面１６Ａと同一平面に延在していることが望ましい。この構成によれば、基板収納部１６の上面１６Ａと、フランジ１５Ａとをフラット化することができ、ドレンパン１３の内壁、及び、ベルマウス１４の周辺での空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

なお、本実施形態では、四方向カセット型空気調和機について説明したが、二方向カセット型のものにも適用が可能である。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、筐体１内に送風機９と、送風機９の四方を囲う熱交換器１１とを設け、熱交換器１１の下方にドレンパン１３を設け、ドレンパンの吸込孔５５に下方からベルマウス１４を進入させ、ベルマウス１４の壁部と吸込孔５５との間の凹部に凹部をフラット化する塞ぎ部材１５を設けた。この構成によれば、ドレンパン１３の吸込孔５５と、ベルマウス１４の壁部との間で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、塞ぎ部材１５がベルマウス１４に設けたフランジ１５Ａで形成されている。この構成によれば、樹脂製のベルマウス１４を形成する際に、リップ部１４Ａを成型するために、左右分割の型を使っても、ベルマウス１４の成型を容易に行うことができる。また、ベルマウス１４と、ドレンパン１３の吸込孔５５との間の凹部を樹脂で埋める構成とするよりも、ベルマウス１４の軽量化を図ることができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、塞ぎ部材１５がベルマウス１４に設けた基板収納部１６と同一平面に延在する。この構成によれば、基板収納部１６と塞ぎ部材１５とに段差を作ることなく、ベルマウス１４と、ドレンパン１３の吸込孔５５との間をフラット化することができる。これにより、ベルマウス１４の周辺で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、塞ぎ部材１５がベルマウス１４のリップ部１４Ａよりも低い側に延在する。この構成によれば、ベルマウス１４と、ファンリング７Ａとのオーバーラップ部を確保しつつ、ベルマウス１４と、ドレンパン１３の周壁２３との間をフラット化することができる。よって、ドレンパン１３の吸込孔５５と、ベルマウス１４の壁部との間で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、ドレンパン１３の吸込孔５５に進入させる送風機９のベルマウス１４であって、ベルマウス１４の壁部とドレンパン１３の吸込孔５５との間の凹部に位置し、前記凹部をフラット化するフランジ１５Ａを一体に備えた。この構成によれば、ドレンパンの吸込孔５５にベルマウス１４を進入させるだけで、ベルマウス１４の壁部とドレンパン１３の吸込孔５５との間の凹部をフラット化させることができる。これにより、ドレンパン１３の吸込孔５５と、ベルマウス１４の壁部との間で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、フランジがベルマウスの取付けベースと平行に延在する。この構成によれば、樹脂製のベルマウス１４を形成する際に、左右分割の型を使ってベルマウス１４の成型を容易に行うことができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、フランジ１５Ａがベルマウス１４のリップ部１４Ａよりも低い側に延在する。この構成によれば、ベルマウス１４と、ファンリング７Ａとのオーバーラップ部を確保しつつ、ベルマウス１４と、ドレンパン１３の周壁２３との間をフラット化することができる。よって、ドレンパン１３の吸込孔５５と、ベルマウス１４の壁部との間で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明を適用した第２実施形態に係るドレンパン１１３及びベルマウス１１４の構成を示す斜視図である。上述の第１実施形態では、ベルマウス１４に、ベルマウス１４の壁部とドレンパン１３の吸込孔５５との間の凹部をフラット化する塞ぎ部材を設けた構成とした。この第２の実施形態では、ドレンパン１３を空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぐ構成とすることで、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減する。
なお、この第２実施形態では、ドレンパン１１３及びベルマウス１１４の構成を除いては、第１実施形態の四方向カセット型空気調和機１００と同一の構成であり、その説明を省略する。

ベルマウス１１４は、ドレンパン１１３の吸込孔５５に下方から進入させて設けられている。ベルマウス１１４とドレンパン１１３の周壁２３との間に、基板収納部１６が設けられた部分とは反対側の部分に、ベルマウス１１４の形状に依存する凹部１１５が形成されている。

ドレンパン１１３には、ベルマウス１１４の凹部１１５に沿って延在する周壁２３と、貯留部２４の内周壁２２との間にスロープ１３０が設けられている。スロープ１３０は、周壁２３から、内周壁２２に向かって斜めに形成されている。吸込孔５５と貯留部２４とが最も接近する最接近部１２５において、周壁２３の上端から、貯留部２４を結ぶ傾斜角を基準傾斜角としたときに、スロープ１３０のこの基準傾斜角よりも緩く形成されている。また、スロープ１３０は、図５に示すように、形成された範囲の全体において裾が貯留部２４の内周壁２２の近傍に位置するように構成されている。

なお、第１実施形態では、ドレンパン１３の周壁２３の高さは、基板収納部２５と同じ高さとした。この、第２実施形態では、図６に示すように、ドレンパン１１３Ａの周壁１２３の高さは、基板収納部２５の高さよりも低く形成されている構成であっても良い。周壁１２３の高さは、例えば、ベルマウス１１４に設けた基板収納部１６の高さと略同じ高さに形成することができる。
この構成によれば、ドレンパン１１３Ａの機能を損なわない範囲で、周壁１２３の高さを低くすることにより、送風機９の入口側への空気の漏れ流の流路が急拡大する比率を緩和することができる。よって、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、ドレンパン１１３の吸込孔５５の周壁２３と貯留部２４の内周壁２２との間にスロープ１３０を設けた。この構成によれば、スロープ１３０により、送風機９の通風路８から熱交換器１１に向かって流れる空気の流れを妨げることなく、送風機９の吸込み側に戻る空気の漏れ流れの流路が内周壁２２と周壁２３との間で急拡大するのを防ぐことができる。よって、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、スロープ１３０の傾斜角が周壁２３と内周壁２２との最接近部１２５における基準傾斜角よりも緩い。この構成によれば、スロープ１３０により、送風機９の通風路８から熱交換器１１に向かって流れる空気の流れを妨げることなく、送風機９の吸込み側に戻る空気の漏れ流れの流路が内周壁２２と周壁２３との間で急拡大するのを防ぐことができる。よって、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、スロープ１３０の裾が貯留部２４の内周壁２２の近傍に位置する。この構成によれば、スロープ１３０の傾斜を可能なだけ緩く設置することができ、送風機９の通風路８から熱交換器１１に向かって流れる空気の流れを妨げることなく、送風機９の吸込み側に戻る空気の漏れ流れの流路が内周壁２２と周壁２３との間で急拡大するのを防ぐことができる。よって、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、吸込孔５５の周壁１２３の高さがドレンパン１１３Ａに設けた基板収納部２５の高さよりも低い。この構成によれば、ドレンパン１１３Ａの機能を損なわない範囲で、周壁１２３の高さを低くすることにより、送風機９の入口側への空気の漏れ流の流路が急拡大する比率を緩和することができる。よって、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減することができる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明を適用した第３実施形態に係るドレンパン２１３及びベルマウス１１４の構成を示す断面図である。上述の第２実施形態では、ドレンパン１１３の吸込孔５５の周壁２３と貯留部２４の内周壁２２との間にスロープ１３０を設けた構成とした。この第３実施形態では、ドレンパン２１３の吸込孔５５の周壁２２３周辺で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぐ構成とすることで、空気の漏れ流れによる乱流騒音を低減する。
なお、この第３実施形態では、ドレンパン２１３の構成を除いては、第１実施形態、或いは、第２実施形態の四方向カセット型空気調和機１００と同一の構成であり、その説明を省略する。

ドレンパン２１３には、ベルマウス１１４の凹部１１５に沿って延在する周壁２２３が設けられている。周壁２２３は、内周面の上側の角には、丸み面取り（アール加工）が施され、アール２２４が設けられている。このアール２２４は、半径が３ｍｍ以上に形成されていることが望ましい。
これらの構成によれば、送風機９の入口側への空気の漏れ流の流路が周壁２２３の内周面上部で急拡大するのを防ぐことができる。よって、空気の漏れ流の流路急拡大による乱流騒音を低減することができる。

なお、四方向カセット型空気調和機１００は、上述した第１実施形態、第２実施形態、及び、第３実施形態の構成の全て、或いは、組み合わせを備えている構成であっても良い。例えば、四方向カセット型空気調和機１００は、第１実施形態で説明したように、ベルマウスにドレンパンの吸込孔との間の凹部をフラット化するフランジを備えると共に、第３実施形態で説明したように、ドレンパンの周壁の上部内周面にアールを備えている構成であっても良い。また、四方向カセット型空気調和機１００は、ベルマウスにフランジを備え、ドレンパンの周壁の上部内周面にアールを備えると共に、ドレンパンの周壁と貯留部の内周壁との間にスロープを備える構成であって良い。このように、第１実施形態、第２実施形態、及び、第３実施形態の構成の全て、或いは、組み合わせを備えることで、ドレンパンの吸込孔と、ベルマウスの壁部との間で、空気の漏れ流れの流路が急拡大するのを防ぎ、空気の漏れ流れによる乱流騒音をさらに低減することができる。

１ 筐体
９ 送風機
１０ 室内ユニット
１１ 熱交換器
１３、１１３、１１３Ａ、２１３ ドレンパン
１４、１１４ ベルマウス
１４Ａ リップ部
１４Ｂ 取付けベース
１５ 塞ぎ部材
１５Ａ フランジ
１６ 基板収納部（ベルマウスの基板収納部）
２１ 外周壁
２２ 内周壁
２３、１２３、２２３ 周壁
２４ 貯留部
２５ 基板収納部（ドレンパンの基板収納部）
５５ 吸込孔
１００ 四方向カセット型空気調和機
１１５ 凹部
１２５ 最接近部
１３０ スロープ
２２４ アール

Claims (7)

1. 筐体内に送風機と、前記送風機の四方を囲う熱交換器とを設け、前記熱交換器の下方にドレンパンを設け、前記ドレンパンの吸込孔に下方からベルマウスを進入させ、前記ベルマウスの壁部と前記吸込孔との間の凹部に前記凹部をフラット化する塞ぎ部材を設けたことを特徴とする四方向カセット型空気調和機。
2. 前記塞ぎ部材が前記ベルマウスに設けたフランジで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の四方向カセット型空気調和機。
3. 前記塞ぎ部材が前記ベルマウスに設けた基板収納部と同一平面に延在することを特徴とする請求項１又は２に記載の四方向カセット型空気調和機。
4. 前記塞ぎ部材が前記ベルマウスのリップ部よりも低い側に延在することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の四方向カセット型空気調和機。
5. ドレンパンの吸込孔に進入させるベルマウスであって、前記ベルマウスの壁部と前記ドレンパンの吸込孔との間の凹部に位置し、前記凹部をフラット化するフランジを一体に備えたことを特徴とするベルマウス。
6. 前記フランジがベルマウスの取付けベースと平行に延在することを特徴とする請求項５に記載のベルマウス。
7. 前記フランジがベルマウスのリップ部よりも低い側に延在することを特徴とする請求項５又は６に記載のベルマウス。

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