JP2020020286A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品からベルマウスの吸込口に向かって空気がスムーズに流れるようにする。【解決手段】ベルマウス（20）には、吸込口（21）の周壁部（22）よりも径方向内側に張り出す収容部（24）が設けられている。電装品箱（50）は、収容部（24）に収容されることで、ベルマウス（20）の吸込口（21）よりも上流側に配設されている。収容部（24）の径方向内側の端縁部には、ガイド部材（25）が設けられている。ガイド部材（25）は、電装品箱（50）の端縁位置から吸込口（21）の下流側に向かって延びている。【選択図】図４

Description

本開示は、空気調和装置に関するものである。

従来より、空気調和機において、ベルマウスの上流側に電気品箱が取り付けられた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、電気品箱の側面に沿って長手方向端部から中央に向かって流れる気流を、電気品箱の側面の二箇所に取り付けられた整流部材によって、ベルマウスの開口部の中央部側に導くようにした構成が開示されている。

特開２０１８−２５３５６号公報

しかしながら、従来の空気調和機は、電気品箱の左右端部から流入した気流が中央部で衝突することによる乱流の発生を防止するものであり、電気品箱の中央部からベルマウスに向かう気流が電気品箱から剥離することによる乱流の発生を抑えるものではない。そのため、電気品箱の中央部の側面では、気流の剥離による渦が生じてしまい、風量が低下するおそれがある。

本開示の目的は、構成部品からベルマウスの吸込口に向かって空気がスムーズに流れるようにすることにある。

本開示の第１の態様は、空気の吸込口（21）を有するベルマウス（20）を備えた空気調和装置を対象としている。そして、前記ベルマウス（20）の吸込口（21）の上流側に配設された構成部品（50）と、前記構成部品（50）の端縁位置から前記吸込口（21）の下流側に向かって延びるガイド部材（25）とを備えたことを特徴とする。

第１の態様では、構成部品（50）の端縁位置からベルマウス（20）の吸込口（21）の下流側に向かってガイド部材（25）が延びている。このように、構成部品（50）の端縁とベルマウス（20）の吸込口（21）との継ぎ目部分をガイド部材（25）で覆うことで、構成部品（50）の端縁からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かって空気をスムーズに流すことができる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記ガイド部材（25）の先端部は、前記吸込口（21）の周壁部（22）における下流側の端縁部に重なり合う位置まで延びていることを特徴とする。

第２の態様では、ガイド部材（25）の先端部が、吸込口（21）の周壁部（22）における下流側の端縁部に重なり合う位置まで延びている。これにより、ガイド部材（25）とベルマウス（20）の吸込口（21）との間に段差や継ぎ目が生じないようにして、空気の流れが阻害されないようにすることができる。

本開示の第３の態様は、第１の態様において、前記ガイド部材（25）の先端部と前記吸込口（21）の周壁部（22）との間には、所定の隙間が設けられ、前記周壁部（22）における前記ガイド部材（25）で覆われた部分には、厚み方向に貫通する貫通部（26）が形成されていることを特徴とする。

第３の態様では、ベルマウス（20）の吸込口（21）の周壁部におけるガイド部材（25）で覆われた部分に貫通部（26）が形成される。そして、ベルマウス（20）の吸込口（21）から吸い込まれた空気の一部は、貫通部（26）を通ってガイド部材（25）の先端部と吸込口（21）の周壁部の隙間から再び吹き出される。これにより、再吹き出しされた空気の流れによって、ガイド部材（25）からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かう空気の流れを促進することができる。

本開示の第４の態様は、第１乃至第３の態様のうち何れか１つにおいて、前記ガイド部材（25）は、前記ベルマウス（20）に設けられていることを特徴とする。

第４の態様では、ベルマウス（20）側にガイド部材（25）が一体に設けられている。

本開示の第５の態様は、第１乃至第３の態様のうち何れか１つにおいて、前記ガイド部材（25）は、前記構成部品（50）に設けられていることを特徴とする。

第５の態様では、構成部品（50）側にガイド部材（25）が一体に設けられている。

図１は、本実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す側面断面図である。 図２は、ベルマウスの吸込口周辺の構成を示す斜視図である。 図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図４は、ガイド部材の構成を示す側面断面図である。 図５は、本実施形態２に係るガイド部材の構成を示す側面断面図である。 図６は、本実施形態３に係るガイド部材の構成を示す側面断面図である。

《実施形態１》
実施形態１について説明する。

図１に示すように、空気調和装置（10）は、天井吊り下げ型や天井埋め込み型の空気調和装置である。空気調和装置（10）は、室外ユニット（図示省略）と、室内ユニット（11）とを有し、これらが冷媒配管で接続されることで、冷媒回路が構成される。

室内ユニット（11）は、天井（C）に設けられた開口に埋め込まれる箱形状を有するケーシング（12）と、ケーシング（12）の下部の開口面を塞ぐように取り付けられたパネル（13）とを備えている。

パネル（13）は、平面視の形状がケーシング（12）よりも一回り大きく、天井（C）に設けられた開口を覆った状態で室内に露出している。パネル（13）の中央部には、空気を吸い込むための吸込口（14）が形成されている。吸込口（14）には、吸込グリル（15）と、吸込グリル（15）よりも下流側に配置されたフィルタ（16）とが設けられている。

パネル（13）における吸込口（14）の周りには、複数の吹出口（17）が形成されている。吹出口（17）は、例えば、４つ形成されている。４つの吹出口（17）は、パネル（13）の４つの辺に沿ってそれぞれ延びている。

ケーシング（12）の内部には、ベルマウス（20）と、遠心ファン（40）と、熱交換器（30）と、ドレンパン（31）とが設けられている。

遠心ファン（40）は、羽根車（41）と、羽根車（41）を回転させるファンモータ（45）とを備えている。羽根車（41）は、ハブ（42）と、シュラウド（43）と、複数の羽根（44）とを有する。ハブ（42）は、ケーシング（12）の天板に固定されたファンモータ（45）の回転軸（46）に固定されている。

シュラウド（43）は、ハブ（42）よりもベルマウス（20）側に配置されている。シュラウド（43）は、回転軸（46）を中心として円形に開口する空気の流入口（43a）を有している。シュラウド（43）の外径は、回転軸（46）の軸方向においてハブ（42）側に向かうにつれて大きくなっている。

複数の羽根（44）は、ハブ（42）とシュラウド（43）との間に流入口（43a）の周方向に沿って所定の間隔をあけて配列されている。羽根（44）のシュラウド（43）側の端部は、シュラウド（43）の内面に接合されている。羽根（44）のハブ（42）側の端部は、ハブ（42）に接合されている。シュラウド（43）によって案内される空気は、羽根（44）の前縁部に最初に接した後、羽根（44）の側面に沿って流れ、羽根（44）の後縁部から吹き出される。

ベルマウス（20）は、シュラウド（43）よりもパネル（13）側に配置されている。ベルマウス（20）は、回転軸（46）を中心として円形に開口する空気の吸込口（21）を有している。ベルマウス（20）の吸込口（21）を構成する周壁部（22）における下流側の端縁部は、シュラウド（43）の空気の流入口（43a）内に配置されている。ベルマウス（20）の吸込口（21）は、その外径がハブ（42）側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。なお、ベルマウス（20）の詳細については後述する。

熱交換器（30）は、羽根車（41）の周囲を取り囲むように設けられている。熱交換器（30）は、例えば、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されており、遠心ファン（40）から吹き出された空気が通過する位置に配置されている。熱交換器（30）は、熱交換器（30）の下端部に沿って延設された皿状のドレンパン（31）から上方に起立した姿勢で、羽根車（41）の径方向外側に配置されている。

ドレンパン（31）は、熱交換器（30）で生じた水滴を収容する。収容された水は、図示しない排水経路を通じて排出される。フィルタ（16）は、ベルマウス（20）の入口を覆う大きさを有し、吸込グリル（15）に沿って、ベルマウス（20）と吸込グリル（15）との間に設けられている。フィルタ（16）は、吸込グリル（15）からケーシング（12）内に吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕捉する。

室内ユニット（11）では、遠心ファン（40）の羽根車（41）がファンモータ（45）によって回転すると、ケーシング（12）の内部において、図１において二点鎖線で示す空気の流れが形成される。すなわち、吸込グリル（15）から吸い込まれた空気は、ベルマウス（20）に案内されて羽根車（41）に流入し、羽根車（41）から吹き出される。羽根車（41）から吹き出された空気は、熱交換器（30）を通過するときに冷媒と熱交換することによって冷却又は加熱される。そして、熱交換された空気は、吹出口（17）から室内へ供給される。

図２及び図３に示すように、ベルマウス（20）は、吸込口（21）を構成する周壁部（22）と、吸込口（21）の周りに設けられて羽根車（41）の軸方向においてシュラウド（43）に対向する対向面部（23）と、構成部品としての電装品箱（50）を収容する収容部（24）とを有する。

周壁部（22）は、吸込口（21）の上流側から下流側に向かうにつれて内径が小さくなるように湾曲した筒状に形成されている。また、周壁部（22）における下流側の端部は、下流側に向かうにつれて内径が大きくなっている。

周壁部（22）の下流側の端部は、羽根車（41）のシュラウド（43）におけるパネル（13）側の先端部とオーバーラップしている。すなわち、周壁部（22）の下流側の端部は、シュラウド（43）の先端部の内側に配置されていて、シュラウド（43）の先端部に対して径方向に対向している。対向面部（23）は、周壁部（22）の上流側の端縁部から径方向外方に張り出している。

収容部（24）は、対向面部（23）の一部が下流側に向かって段差状に窪むことで形成されている。ここで、電装品箱（50）は、平面視でベルマウス（20）の吸込口（21）の一部に重なり合う位置に配置されている。そのため、収容部（24）の径方向内側の端縁の一部は、周壁部（22）よりも径方向内側に張り出している。

このように、電装品箱（50）を収容部（24）に収容すると、平面視で電装品箱（50）の一部がベルマウス（20）の吸込口（21）に重なり合った状態となる。そこで、本実施形態では、電装品箱（50）からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かって空気がスムーズに流れるように、ガイド部材（25）を設けるようにした。

具体的に、図４にも示すように、ベルマウス（20）の収容部（24）の一部は、吸込口（21）の周壁部（22）よりも径方向内側に張り出している。そして、収容部（24）の径方向内側の端縁部には、吸込口（21）の下流側に向かって湾曲して延びるガイド部材（25）が一体に設けられている。

電装品箱（50）は、ベルマウス（20）の収容部（24）に収容された状態で、電装品箱（50）の端縁位置とガイド部材（25）の表面とが略面一となっている。また、ガイド部材（25）の先端部と吸込口（21）の周壁部（22）との間には、所定の隙間が設けられている。また、ガイド部材（25）の幅方向の両端部は、ベルマウス（20）の周壁部（22）の湾曲形状に沿った形状に形成され、ガイド部材（25）の幅方向の両端部とベルマウス（20）の周壁部（22）とが当接している。

−実施形態１の効果−
本実施形態の空気調和装置（10）は、空気の吸込口（21）を有するベルマウス（20）を備えている。そして、ベルマウス（20）の吸込口（21）の上流側に配設された電装品箱（50）と、電装品箱（50）の端縁位置から吸込口（21）の下流側に向かって延びるガイド部材（25）とを備えている。

本実施形態では、電装品箱（50）の端縁位置からベルマウス（20）の吸込口（21）の下流側に向かってガイド部材（25）が延びている。このように、電装品箱（50）の端縁とベルマウス（20）の吸込口（21）との継ぎ目部分をガイド部材（25）で覆うことで、この継ぎ目部分で気流の剥離による渦が生じないようにしている。これにより、気流の渦が遠心ファン（40）の羽根（44）に衝突することに起因する送風音を低減することができる。

また、ガイド部材（25）を設けたことにより、ガイド部材（25）の表面に沿うように空気が引き込まれる、いわゆるコアンダ効果によって、電装品箱（50）の端縁からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かって空気をスムーズに流すことができる。これにより、遠心ファン（40）に向かう風量を増加させることができる。

なお、本実施形態では、ベルマウス（20）側にガイド部材（25）を一体に設けるようにしたが、例えば、電装品箱（50）側にガイド部材（25）を一体に設けるようにしてもよい。

《実施形態２》
実施形態２について説明する。

図５に示すように、ベルマウス（20）の収容部（24）は、吸込口（21）の周壁部（22）よりも径方向内側に張り出している。そして、収容部（24）の径方向内側の端縁部には、吸込口（21）の下流側に向かって湾曲して延びるガイド部材（25）が一体に設けられている。

ここで、ガイド部材（25）の先端部は、ベルマウス（20）の周壁部（22）における下流側の端縁部に重なり合う位置まで延びている。そして、ベルマウス（20）の周壁部（22）、収容部（24）、及びガイド部材（25）が一体に形成されることで、ベルマウス（20）の周壁部（22）、収容部（24）、及びガイド部材（25）で囲まれた部分に、中空の閉空間が形成されている。

−実施形態２の効果−
本実施形態では、ガイド部材（25）の先端部が、吸込口（21）の周壁部（22）における下流側の端縁部に重なり合う位置まで延びている。これにより、ガイド部材（25）とベルマウス（20）の吸込口（21）との間に段差や継ぎ目が生じないようにして、空気の流れが阻害されないようにすることができる。

なお、本実施形態では、ベルマウス（20）の周壁部（22）、収容部（24）、及びガイド部材（25）で囲まれた部分を中空の閉空間としているが、この部分が中実になっていてもよい。

《実施形態３》
実施形態３について説明する。

図６に示すように、ベルマウス（20）の収容部（24）は、吸込口（21）の周壁部（22）よりも径方向内側に張り出している。そして、収容部（24）の径方向内側の端縁部には、吸込口（21）の下流側に向かって湾曲して延びるガイド部材（25）が一体に設けられている。

ここで、ガイド部材（25）の先端部と吸込口（21）の周壁部（22）との間には、所定の隙間が設けられている。また、ベルマウス（20）の周壁部（22）におけるガイド部材（25）に覆われた部分には、厚み方向に貫通する貫通孔（26）（貫通部）が形成されている。なお、貫通孔（26）は、スリットや切欠きでもよい。

−実施形態３の効果−
本実施形態では、ベルマウス（20）の吸込口（21）から吸い込まれた空気の一部は、圧力差によって、貫通孔（26）を通ってガイド部材（25）の先端部と吸込口（21）の周壁部の隙間から再び吹き出される。これにより、再吹き出しされた流速の速い空気の流れによって、ガイド部材（25）からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かう流速の遅い空気が巻き込まれる、いわゆるエントレインメント効果によって、空気の流れを促進することができる。

このように、電装品箱（50）からベルマウス（20）の吸込口（21）に向かう空気の風速を回復させることで、遠心ファン（40）の羽根（44）の前縁部で気流の剥離が生じるのを抑え、送風音を低減することができる。

以上、実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態及び変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、空気調和装置について有用である。

10 空気調和装置
20 ベルマウス
21 吸込口
22 周壁部
25 ガイド部材
26 貫通孔（貫通部）
50 電装品箱（構成部品）

Claims (5)

1. 空気の吸込口（21）を有するベルマウス（20）を備えた空気調和装置であって、
   前記ベルマウス（20）の吸込口（21）の上流側に配設された構成部品（50）と、
   前記構成部品（50）の端縁位置から前記吸込口（21）の下流側に向かって延びるガイド部材（25）とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１において、
   前記ガイド部材（25）の先端部は、前記吸込口（21）の周壁部（22）における下流側の端縁部に重なり合う位置まで延びていることを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１において、
   前記ガイド部材（25）の先端部と前記吸込口（21）の周壁部（22）との間には、所定の隙間が設けられ、
   前記周壁部（22）における前記ガイド部材（25）で覆われた部分には、厚み方向に貫通する貫通部（26）が形成されていることを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記ガイド部材（25）は、前記ベルマウス（20）に設けられていることを特徴とする空気調和装置。
5. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記ガイド部材（25）は、前記構成部品（50）に設けられていることを特徴とする空気調和装置。

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