JP2022035367A

JP2022035367A - 空気調和機の室内機

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Publication number: JP2022035367A
Application number: JP2020139623A
Authority: JP
Inventors: 直美阿部; Naomi Abe; 知大石橋; Tomohiro Ishibashi
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2040-08-20
Also published as: JP7502625B2

Abstract

【課題】ＮＺ音を低減できる空気調和機の室内機を提案する。【解決手段】空気調和機の室内機２は、軸方向前方から空気を吸い込んで半径方向外向に吹き出す遠心ファン(１８)と、遠心ファン(１８)が収容された収容室(Ｓ)を有するケーシング(２０)と、収容室(Ｓ)の側壁(１０１,１０２)に設けられたノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)と、側壁(１０１,１０２)のノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)よりも遠心ファン(１８)から吹き出す気流の下流側に設けられ、軸方向に沿った高さが側壁(１０１,１０２)側から収容室(Ｓ)の内側に向かって低くなる傾斜面を有する傾斜部(１０１ｃ,１０２ｃ)とを備える。【選択図】図８

Description

本開示は、空気調和機の室内機に関する。

従来、空気調和機の室内機としては、遠心ファンが収容された収容室の側壁にノーズ部を設けることによって、遠心ファンからの吹出空気を吹出口に案内して吹き出すものがある(例えば、特開２０１０－８４６９０号公報(特許文献１)参照)。

特開２０１０－８４６９０号公報

上記空気調和機の室内機では、ノーズ部の下流側に渦が生じて風が流れない止水域が発生し、当該止水域が原因となってＮＺ音が発生するという問題がある。

本開示では、ＮＺ音を低減できる空気調和機の室内機を提案する。

本開示の空気調和機の室内機は、
軸方向前方から空気を吸い込んで半径方向外向に吹き出す遠心ファンと、
上記遠心ファンが収容された収容室を有するケーシングと、
上記収容室の側壁に設けられたノーズ部と、
上記側壁の上記ノーズ部よりも上記遠心ファンから吹き出す気流の下流側に設けられ、上記軸方向に沿った高さが上記側壁側から上記収容室の内側に向かって低くなる傾斜面を有する傾斜部と
を備えることを特徴とする。

本開示によれば、風量を低下させることなく、ＮＺ音を低減できる。ここで、ＮＺ音とは、ファンの回転速度(Ｎ)と羽根枚数(Ｚ)との積に起因する騒音である。

また、本開示の１つの態様に係る空気調和機の室内機では、
前方から見た正面視における上記側壁に直交する方向を幅方向として上記ノーズ部の幅よりも上記傾斜部の幅が狭い。

本開示によれば、ＮＺ音を低減しつつ傾斜部による流路損失を低減できる。

また、本開示の１つの態様に係る空気調和機の室内機では、
上記収容室の上記側壁における上記ノーズ部よりも上記遠心ファンから吹き出す気流の下流側の全域に上記傾斜部が設けられている。

本開示によれば、ノーズ部よりも遠心ファンから吹き出す気流の下流側の全域に渡って渦の発生を抑制できる。

また、本開示の１つの態様に係る空気調和機の室内機では、
上記ノーズ部と上記傾斜部が段差なく連なっている。

本開示によれば、ノーズ部から傾斜部に沿って流れる気流をスムーズにして、ノーズ部の下流側に発生する渦を抑制できる。

また、本開示の１つの態様に係る空気調和機の室内機では、
上記傾斜部は、上流側の第１端部と、下流側の第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間に設けられた中間部とを有し、
上記中間部と上記第２端部は同じ断面形状である。

本開示によれば、ノーズ部よりも遠心ファンから吹き出す気流の下流側の全域に渡ってスムーズに空気が流れて、渦の発生を抑制できる。

本開示の第１実施形態の空気調和機が備える冷媒回路である。第１実施形態の空気調和機の室内機を斜め上方から見た図である。上記室内機を前方から見た図である。図３のIV－IV線から見た縦断面図である。図３のIV－IV線から見た縦断面図である。上記室内機の底フレームを斜め上方から見た斜視図である。上記底フレームの要部の拡大斜視図である。上記底フレームの正面図である。図８のIX－IX線から見た縦断面図である。図８のＸ－Ｘ線から見た縦断面図である。

以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。

〔第１実施形態〕
図１は、本開示の第１実施形態の空気調和機が備える冷媒回路ＲＣを示す。この空気調和機は、室外機１と室内機２とが一対一のペア型の空気調和機である。なお、第１実施形態の空気調和機の室内機２は、床置き型の室内機の一例である。

上記空気調和機は、圧縮機１１と、圧縮機１１の吐出側に一端が接続された四路切換弁１２と、四路切換弁１２の他端に一端が接続された室外熱交換器１３と、室外熱交換器１３の他端に一端が接続された電動膨張弁１４と、電動膨張弁１４の他端に閉鎖弁Ｖ１,連絡配管Ｌ１を介して一端が接続された室内熱交換器１５と、室内熱交換器１５の他端に連絡配管Ｌ２,閉鎖弁Ｖ２および四路切換弁１２を介して一端が接続されると共に、圧縮機１１の吸入側に他端が接続されたアキュムレータ１６とを備えている。

圧縮機１１,四路切換弁１２,室外熱交換器１３,電動膨張弁１４,室内熱交換器１５およびアキュムレータ１６は、それぞれ、空気調和機の冷媒回路ＲＣの一部を構成する。この冷媒回路ＲＣには、Ｒ３２冷媒が充填されている。

また、圧縮機１１,四路切換弁１２,室外熱交換器１３,電動膨張弁１４,アキュムレータ１６および室外ファン１７は、室外機１に搭載されている。この室外機１は、圧縮機１１や室外ファン１７を制御する室外制御装置１００を備えている。

一方、室内熱交換器１５およびターボファン１８は、室内機２に搭載されている。この室内機２は、リモートコントローラ(図示せず)や室内温度センサ(図示せず)からの信号などに基づいて、ターボファン１８などを制御する室内制御装置２００を備えている。なお、ターボファン１８は、軸方向前方から空気を吸い込んで半径方向外向に吹き出す遠心ファンの一例である。

上記空気調和機は、暖房運転時、四路切換弁１２を実線の切換え位置に切り換えて、圧縮機１１を起動する一方、冷房運転時および除湿運転時、四路切換弁１２を点線の切換え位置に切り換えて、圧縮機１１を起動する。なお、実線の矢印の方向は、暖房運転時にＲ３２冷媒が流れる方向を示す。また、点線の矢印の方向は、冷房運転時および除湿運転時にＲ３２冷媒が流れる方向を示す。

図２は、水平フラップ３０を開放状態にしたときの室内機２を斜め上方から見た図を示す。また、図３は、図２の室内機２を前方から見た図を示す。

室内機２は、図２,図３に示すように、ターボファン１８(図１に示す)などを収容するケーシング２０を備える。このケーシング２０は、底フレーム２１、前フレーム２２および吸込パネル２３を備える。

前フレーム２２は、底フレーム２１の前側に取り付けられている。また、前フレーム２２は、前面に略長方形状の開口部(図示せず)を有する。前フレーム２２の天面には、室内の天井に向けて空調空気を吹き出す上吹出口２２ａが設けられている。前フレーム２２の上部には、水平フラップ３０が回動可能に取り付けられている。この水平フラップ３０は、上吹出口２２ａから吹き出される調和空気の上下方向の風向を制御する。

また、水平フラップ３０の下側かつダクト部２５(図４に示す)内に、ファンガード４０が配置されている。ファンガード４０よりも調和空気の上流側には、調和空気の左右方向の風向を制御する垂直フラップ(図示せず)が配置されている。この複数の垂直フラップは、ケーシング２０の上部内において左右方向に所定間隔を空けて配列されている。

水平フラップ３０を閉鎖状態にすると、水平フラップ３０を開放状態にしたときと比べて、上吹出口２２ａの開口面積が小さくなる。この閉鎖状態の水平フラップ３０は、上吹出口２２ａの周縁部との間に隙間を有する。

また、前フレーム２２の下部の前面には、下吹出口２２ｂが設けられている。この下吹出口２２ｂから吹き出された調和空気は、室内の床面に沿って流れる。なお、下吹出口２２ｂにおける調和空気の上下方向の風向は、調整不可能となっている。

吸込パネル２３は、前フレーム２２の上記開口部を覆うように、かつ、前フレーム２２の下吹出口２２ｂを覆わないように、前フレーム２２に取り付けられている。この吸込パネル２３は、上下方向に所定間隔を空けて設けられた複数の前吸込口２３ａを有する。また、吸込パネル２３の各側部と前フレーム２２との間の空間が横吸込口５０(図２では吸込パネル２３の右側部と前フレーム２２との間の１つのみ図示)となる。ターボファン１８が駆動すると、室内空気が前吸込口２３ａおよび横吸込口５０を介してケーシング２０内に吸い込まれる。

図４は、図３のIV－IV線から見た縦断面図である。図４では、水平フラップ３０を閉鎖状態にし、シャッタ５６を閉鎖状態にしている。

図４に示すように、ケーシング２０内には、室内熱交換器１５およびターボファン１８が配置されている。

室内熱交換器１５は、ドレンパン５１上に配置され、第１,第２熱交換部１５ａ,１５ｂを有する。前吸込口２３ａおよび横吸込口５０(図２に示す)からの室内空気は、第１,第２熱交換部１５ａ,１５ｂを通過することで、温度などが調整されて調和空気となる。また、ドレンパン５１の前側および下側には、断熱材５２が配置されている。

ターボファン１８は、モータ５３によって回転駆動される。このとき、室内熱交換器１５からの調和空気は、ベルマウス５４内の空間を介してターボファン１８に吸い込まれた後、ターボファン１８から上吹出口２２ａおよび下吹出口２２ｂへ吹き出される。

モータ５３は、モータ５３の回転軸が前後方向と平行となるように、底フレーム２１の略中央部に固定されている。この底フレーム２１の後面には断熱材２４が配置されている。

ケーシング２０の下部内の吹出通路には、シャッタ５６が配置されている。このシャッタ５６は、モータなどを有するシャッタ駆動部(図示せず)の駆動力を受けて、シャッタ５６の下端部に連結された軸(図示せず)を中心に回動する。シャッタ５６により吹出通路が閉鎖されると、下吹出口２２ｂから調和空気を吹き出せない。このとき、シャッタ５６が開いて吹出通路が開放され、下吹出口２２ｂから調和空気を吹き出せるようになる。なお、上記シャッタ駆動部は、室内制御装置２００によって制御される。

室内制御装置２００は、空調運転時、上下吹き制御、上吹き制御、下吹き制御のうちのいずれか１つを選択して行う。上下吹き制御では、水平フラップ３０とシャッタ５６とを開放状態にする。上吹き制御では、水平フラップ３０を開放状態にし、シャッタ５６を閉鎖状態にする。下吹き制御では、水平フラップ３０を閉鎖状態にし、シャッタ５６を開放状態にする。

水平フラップ３０は、モータなどを有するフラップ駆動部(図示せず)の駆動力により回動する。なお、上記フラップ駆動部は、室内制御装置２００によって制御される。

ケーシング２０の上部に設けられたダクト部２５は、ターボファン１８から吹き出された調和空気を上吹出口２２ａに案内する。

図５は、水平フラップ３０を開放状態にし、シャッタ５６を開放状態にしたときの図３のIV－IV線から見た縦断面図である。これにより、ターボファン１８から吹き出された調和空気は、上吹出口２２ａと下吹出口２２ｂとから吹き出す。

図６は、上記室内機２の底フレーム２１を斜め上方から見た斜視図であり、図７は、上記底フレーム２１の要部の拡大斜視図である。

図６,図７に示すように、底フレーム２１は、ターボファン１８が収容される収容室Ｓを有する。底フレーム２１は、収容室Ｓに面する底部１０３と、底部１０３に設けられた円形状の凹部１０３ａとを有する。

また、底フレーム２１は、収容室Ｓの左側に設けられた第１側壁１０１と、収容室Ｓの右側に設けられた第２側壁１０２とを有する。

第１側壁１０１の上側に、収容室Ｓに突出するノーズ部１０１ｂが設けられている。また、第１側壁１０１かつノーズ部１０１ｂの下側かつ壁面１０１ａに傾斜部１０１ｃが設けられている。

傾斜部１０１ｃは、第１側壁１０１のノーズ部１０１ｂよりもターボファン１８から吹き出す気流の下流側に設けられている。また、傾斜部１０１ｃは、ターボファン１８の軸方向に沿った高さが第１側壁１０１側から収容室Ｓの内側に向かって低くなる傾斜面を有する。

図８は、上記底フレーム２１の正面図である。図８において、ターボファン１８は半時計まわりに回転する。

図８に示すように、第２側壁１０２の下側に、収容室Ｓに突出するノーズ部１０２ｂが設けられている。また、第２側壁１０２かつノーズ部１０２ｂの上側に傾斜部１０２ｃが設けられている。

傾斜部１０２ｃは、第２側壁１０２のノーズ部１０２ｂよりも下流側(ターボファン１８から吹き出す気流の下流側)に設けられている。また、傾斜部１０２ｃは、軸方向に沿った高さが第２側壁１０２側から収容室Ｓの内側に向かって低くなる傾斜面を有する。

ターボファン１８と第２側壁１０２との間を、下側から上側に向かってターボファン１８から吹き出した空気が流れる。同様に、ターボファン１８と第１側壁１０１との間を、上側から下側に向かってターボファン１８から吹き出した空気が流れる。

図９(ａ)は、図８のIX－IX線から見た縦断面図であり、図９(ｂ)は、図９(ａ)に示す領域Ａ１の拡大図であり、図９(ｃ)は、図９(ａ)に示す領域Ａ２の拡大図である。

図９(ａ),(ｂ)の領域Ａ１に示すように、第１側壁１０１の壁面１０１ａと底部１０３との間の内側の隅に半径１３ｍｍ(Ｒ１３)の丸みをつけている。

一方、図９(ａ),(ｃ)の領域Ａ２に示すように、第２側壁１０２の壁面１０２ａと底部１０３との間の内側の隅に、半径１５ｍｍ(Ｒ１５)の凹曲面である傾斜面を有する傾斜部１０１ｃを設けている。

図１０(ａ)は、図８のＸ－Ｘ線から見た縦断面図であり、図１０(ｂ)は、図１０(ａ)に示す領域Ｂ１の拡大図であり、図１０(ｃ)は、図１０(ａ)に示す領域Ｂ２の拡大図である。

図１０(ａ),(ｂ)の領域Ｂ１に示すように、第１側壁１０１の壁面１０１ａと底部１０３との間の内側の隅に、半径１５ｍｍ(Ｒ１５)の凹曲面である傾斜面を有する傾斜部１０２ｃを設けている。

一方、図１０(ａ),(ｃ)の領域Ｂ２に示すように、第２側壁１０２の壁面１０２ａと底部１０３との間の内側の隅に半径１３ｍｍ(Ｒ１３)の丸みをつけている。

上記１実施形態の空気調和機の室内機２によれば、第１,第２側壁１０１,１０２のノーズ部１０１ｂ,１０２ｂよりもターボファン１８(遠心ファン)から吹き出す気流の下流側に設けられ、軸方向に沿った高さが第１,第２側壁１０１,１０２側から収容室Ｓの内側に向かって低くなる傾斜面を有する傾斜部１０１ｃ,１０２ｃを備えることによって、第１,第２側壁１０１,１０２のノーズ部１０１ｂ,１０２ｂの下流側の渦の発生を抑制できる。これにより、風量を低下させることなく、ＮＺ音を低減できる。ここで、ＮＺ音とは、ファンの回転速度(Ｎ)と羽根枚数(Ｚ)との積に起因する騒音である。

また、前方から見た正面視における第１,第２側壁１０１,１０２に直交する方向を幅方向としてノーズ部１０１ｂ,１０２ｂの幅よりも傾斜部１０１ｃ,１０２ｃの幅が狭いので、ＮＺ音を低減しつつ傾斜部１０１ｃ,１０２ｃによる流路損失を低減できる。

また、図８に示すように、収容室Ｓの第１側壁１０１におけるノーズ部１０１ｂよりもターボファン１８から吹き出す気流の下流側の全域に傾斜部１０１ｃが設けられている。また、収容室Ｓの第２側壁１０２におけるノーズ部１０２ｂよりもターボファン１８から吹き出す気流の下流側の全域に傾斜部１０２ｃが設けられている。これにより、ノーズ部１０１ｂ,１０２ｂよりも下流側の全域に渡って渦の発生を抑制できる。

また、ノーズ部１０１ｂ,１０２ｂと傾斜部１０１ｃ,１０２ｃが段差なく連なっている。これにより、ノーズ部１０１ｂ,１０２ｂから傾斜部１０１ｃ,１０２ｃに沿って流れる気流をスムーズにして、ノーズ部１０１ｂ,１０２ｂの下流側に発生する渦を抑制できる。

また、図７に示すように、第１側壁１０１における傾斜部１０１ｃは、上流側の第１端部１０１ｃ－１と、下流側の第２端部１０１ｃ－２と、第１端部１０１ｃ－１と第２端部１０１ｃ－２との間に設けられた中間部１０１ｃ－３とを有し、中間部１０１ｃ－３と第２端部１０１ｃ－２は同じ断面形状である。また、第２側壁１０２における傾斜部１０２ｃについても同様である。これによって、ノーズ部１０１ｂ,１０２ｂよりもターボファン１８から吹き出す気流の下流側の全域に渡ってスムーズに空気が流れて、渦の発生を抑制できる。

上記第１実施形態では、遠心ファンとしてターボファン１８を備えた室内機について説明したが、シロッコファンなどの他の遠心ファンを備えた室内機に本開示を適用してもよい。
〔第２実施形態〕
本開示の第２実施形態の空気調和機の室内機は、天井埋込型の室内機である。

この第２実施形態の空気調和機の室内機は、図示しないが、軸方向前方から空気を吸い込んで半径方向外向に吹き出す遠心ファンと、遠心ファンが収容された収容室を有するケーシングと、収容室の側壁に設けられたノーズ部と、側壁のノーズ部よりも遠心ファンから吹き出す気流の下流側に設けられ、軸方向に沿った高さが側壁側から収容室の内側に向かって低くなる傾斜面を有する傾斜部とを備える。

この第２実施形態の空気調和機の室内機は、第１実施形態の空気調和機の室内機と同様の効果を有する。

上記第１,第２実施形態では、床置き型の室内機および天井埋込型の室内機について説明したが、他の構成の室内機に本開示を適用してもよい。

本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。

１…室外機
２…室内機
１１…圧縮機
１２…四路切換弁
１３…室外熱交換器
１４…電動膨張弁
１５…室内熱交換器
１６…アキュムレータ
１７…室外ファン
１８…ターボファン(遠心ファン)
２０…ケーシング
２１…底フレーム
２２…前フレーム
２２ａ…上吹出口
２２ｂ…下吹出口
２３…吸込パネル
２４…断熱材
２５…ダクト部
３０…水平フラップ
４０…ファンガード
５１…ドレンパン
５２…断熱材
５３…モータ
５４…ベルマウス
１００…室外制御装置
１０１…第１側壁
１０１ａ…壁面
１０１ｂ…ノーズ部
１０１ｃ…傾斜部
１０２…第２側壁
１０２ａ…壁面
１０２ｂ…ノーズ部
１０２ｃ…傾斜部
１０３…底部
１０３ａ…凹部
２００…室内制御装置
ＲＣ…冷媒回路
Ｓ…収容室

Claims

軸方向前方から空気を吸い込んで半径方向外向に吹き出す遠心ファン(１８)と、
上記遠心ファン(１８)が収容された収容室(Ｓ)を有するケーシング(２０)と、
上記収容室(Ｓ)の側壁(１０１,１０２)に設けられたノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)と、
上記側壁(１０１,１０２)の上記ノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)よりも上記遠心ファン(１８)から吹き出す気流の下流側に設けられ、上記軸方向に沿った高さが上記側壁(１０１,１０２)側から上記収容室(Ｓ)の内側に向かって低くなる傾斜面を有する傾斜部(１０１ｃ,１０２ｃ)と
を備えることを特徴とする空気調和機の室内機。
請求項１に記載の空気調和機の室内機において、
前方から見た正面視における上記側壁(１０１,１０２)に直交する方向を幅方向として上記ノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)の幅よりも上記傾斜部(１０１ｃ,１０２ｃ)の幅が狭いことを特徴とする空気調和機の室内機。
請求項１または２に記載の空気調和機の室内機において、
上記収容室(Ｓ)の上記側壁(１０１,１０２)における上記ノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)よりも上記遠心ファン(１８)から吹き出す気流の下流側の全域に上記傾斜部(１０１ｃ,１０２ｃ)が設けられていることを特徴とする空気調和機の室内機。
請求項１から３までのいずれか１つに記載された空気調和機の室内機において、
上記ノーズ部(１０１ｂ,１０２ｂ)と上記傾斜部(１０１ｃ,１０２ｃ)が段差なく連なっていることを特徴とする空気調和機の室内機。
請求項１から４までのいずれか１つに記載された空気調和機の室内機において、
上記傾斜部(１０１ｃ)は、上流側の第１端部(１０１ｃ－１)と、下流側の第２端部(１０１ｃ－２)と、上記第１端部(１０１ｃ－１)と上記第２端部(１０１ｃ－２)との間に設けられた中間部(１０１ｃ－３)とを有し、
上記中間部(１０１ｃ－３)と上記第２端部(１０１ｃ－２)は同じ断面形状であることを特徴とする空気調和機の室内機。