JP2910628B2

JP2910628B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2910628B2
Application number: JP7181442A
Authority: JP
Inventors: 直弘川崎; 哲伊藤
Original assignee: Daikin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2015-07-18
Also published as: JPH0933059A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば天井埋込型
等の空気調和装置に係り、特に、送風機から熱交換器に
向って吹出される空気によって発生する異音の防止対策
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開平５−５９１１８
号公報に開示されているように、天井埋込型の空気調和
装置は、天井裏空間に据付けられた本体ケーシングと、
天井面に設置され、上記本体ケーシングの内部空間に連
通する吸込口及び吹出口を備えた化粧パネルとを備えて
おり、上記本体ケーシング内部の中央部に送風機が配置
され、この送風機の空気吹出し下流側に熱交換器が配置
されている。そして、送風機の駆動により、化粧パネル
の吸込口から本体ケーシング内に吸込まれた室内空気
が、送風機から熱交換器に向って吹出され、この熱交換
器を通過する際に温度調整されて空調空気となって化粧
パネルの吹出口から室内空間に供給される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな空気調和装置の送風機としてシロッコファンを採用
したものがあるが、このような空気調和装置では、ファ
ンの吹出口での空気の吹出し流速が不均一であることか
ら、熱交換器に向って流れる空気のうちの一部が局部的
に流速が高くなっている場合がある。そして、このよう
な場合、この流速が高い空気が、熱交換器周辺でカルマ
ン流となって異音が発生したり、熱交換器を通過する際
に風切り音が発生したりすることで、これら異音が室内
に放射されて室内環境が悪化するといった不具合があっ
た。

【０００４】このような室内環境の悪化を回避するため
に、ファンの吹出口と熱交換器との距離を大きく確保し
て、熱交換器に達するまでの間に空気の流速を低下させ
ること（所謂距離減衰）によって異音の発生を回避する
ことが考えられるが、これを実現しようとした場合、熱
交換器の配設位置をファンから離れた位置に設定する必
要があり、これによって装置全体の大型化を招いてしま
うため好ましくない。また、ファンから吹き出される空
気の流速を異音が発生しない程度に抑制できるようファ
ンの能力を低下させることも考えられるが、これでは、
装置全体としての吹出し風量が十分に得られないことに
なり、空調能力の低下を来してしまう。

【０００５】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であって、空調能力を十分に維持し、且つ装置全体の大
型化を招くことなしに、ファンからの吹出し空気による
異音の発生を抑制することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、送風機から熱交換器に向って吹出され
る空気のうち流速の高い空気の流路上に、この空気を整
流しながら流速分布を均一化させる整流手段を設けるこ
とにより、局部的に流速が高い部分が発生することを抑
制した。

【０００７】具体的に、請求項１記載の発明は、水平方
向に延びる天板（２ａ）を備えたケーシング（２）と、
該ケーシング（２）内に収容され、空気吹出口（３ａ）
が上記天板（２ａ）に対向するように配置されると共
に、該空気吹出口（３ａ）からの吹出し空気が天板（２
ａ）によって左右に分流されるように設けられたシロッ
コファンより成る送風機（３）と、上記ケーシング
（２）の天板（２ａ）に対して直交する方向に該天板
（２ａ）から下方に延び、上記送風機（３）の両側方で
且つ該送風機（３）の吹出し空気の下流側に配置され、
通過する空気を温度調整する熱交換器（４，４）と、上
記ケーシング（２）の天板（２ａ）に設けられ、該天板
（２ａ）の配置位置が上記送風機（３）の吹出し空気の
うち流速が高い高速空気が吹き出される側に設定される
一方、上記天板（２ａ）に接続された接続部（１５ａ）
及び、該接続部（１５ａ）の一端縁に連続し、高速空気
の流路上において下方に向うにしたがって熱交換器
（４）の配設位置側に傾斜する整流部（１５ｂ）を有
し、上記高速空気を整流しながら熱交換器（４）に向か
って案内する整流手段（１５）とを備えた構成としてい
る。

【０００８】したがって、この構成では、送風機（３）
から吹出された空気のうち流速の高い高速空気は、整流
手段（１５）によって、整流されながら熱交換器（４）
に向って案内されると共に、流速の低い低速空気との間
で流速が略均等化されることになる。このため、熱交換
器周辺でのカルマン流の発生が抑制されて異音が防止さ
れ、また、熱交換器の通過流速が低減することで風切り
音が防止されることになる。

【０００９】また、上記接続部（１５ａ）と整流部（１
５ｂ）という簡単な構成でもってカルマン流の発生や熱
交換器の通過時における異音の発生が防止できる。

【００１０】特に、上記熱交換器（４）の上端部分での
異音の発生が防止できるので、この異音が発生しない範
囲で、熱交換器（４）を送風機（３）に近付けることが
可能となり、熱交換器（４）の配設位置を送風機側に寄
せたり、熱交換器（４）の高さ寸法を低くしてケーシン
グ（２）の高さ寸法を小さくすることができるので、装
置全体としての小型化を図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００１２】図１は本実施形態に係る天井埋込型空気調
和装置（１）の斜視図、図２はその下面図（天井面に据
付けられた状態で室内側から見た図）であり、図３は図
２におけるIII-III 線に沿った断面の拡大図である。こ
の図３に示すように、本空気調和装置（１）は、天井
（Ｒ）に形成された開口（Ｈ）に挿入配置され、下方に
開放する本体ケーシング（２）が天井裏空間（Ｓ）に据
付けられている。

【００１３】この本体ケーシング（２）は天板（２ａ）
と該天板（２ａ）の外縁部から下方に延びる側板（２
ｂ）とを備えている。また、図４に示すように、本体ケ
ーシング（２）内の中央部には、上方に向って開放する
吹出口（３ａ）を備えた２台の送風機（３，３）が配設
されている。これら送風機（３，３）は樹脂製のファン
ケーシング（３ｂ）内にファンロータ（３ｃ）が収容さ
れたシロッコファンであり、この両者の間に配置されて
いるファンモータ（３ｄ）の駆動軸（３ｅ，３ｅ）がフ
ァンロータ（３ｃ，３ｃ）に直結されていて、該ファン
ロータ（３ｃ，３ｃ）がファンモータ（３ｄ）の駆動力
を受けて回転し、側方から吸込んだ空気を上方に吐出す
る。また、この送風機（３）に対し、図３の左右両側
（空気調和装置の幅方向の両側）には熱交換器（４，
４′）が配設されている。

【００１４】この熱交換器（４，４′）は、室外機に冷
媒配管（１２）を介して連結され、冷房運転時には蒸発
器として、暖房運転時には凝縮器として機能し、送風機
（３）から吐出された空気との間で熱交換を行って該空
気を温度調整する。また、熱交換器（４）の下側は、ド
レンパン(５）が配設されており、冷房運転時に熱交換
器（４）で発生した凝縮水をドレンとして回収してドレ
ンパイプ（１３）に排出するように構成されている。

【００１５】尚、上記送風機（３）は、吹出口（３ａ）
から吹出される空気の流速分布が、図３に一点鎖線で示
すように、吹出口（３ａ）の外周側部分（図３における
右側部分）の流速が高く、内周側部分（図３における左
側部分）に向うに従って低くなっている。そして、この
吹出口（３ａ）から吹出される空気は、天板（２ａ）に
よって左右に分流され、比較的流速の高い空気が右側の
熱交換器（４）に、比較的流速の低い空気が左側の熱交
換器（４′）に夫々分流され、また、この各熱交換器
（４，４′）に分流される空気の夫々の流量は略均等に
されている。

【００１６】また、本体ケーシング（２）の下端部には
化粧パネル(６）が取付けられている。この化粧パネル
(６）は、その中央部に開口(６ａ）が形成されており、
該開口(６ａ）の中央部には該開口(６ａ）よりも小形の
カバーパネル(７）が配設され、該カバーパネル(７）の
両外側部分に、室内空気を本体ケーシング（２）内部に
導入するための空気吸込口(６ｂ，６ｂ）が形成されて
いる。

【００１７】この空気吸込口(６ｂ，６ｂ）は、図１及
び図２の如く、空気調和装置（１）の２箇所に配設さ
れ、夫々が該空気調和装置（１）の長手方向（図２の左
右方向）に夫々延びている。また、このカバーパネル
(７）は、図３の如く、その両側縁部が湾曲されて成る
フック部(７ａ，７ａ）が設けられており、このフック
部(７ａ，７ａ）が化粧パネル(６）に設けられた水平方
向に延びる係止ピン(６ｃ，６ｃ）に係止されて落下が
防止された状態で化粧パネル(６）に一体的に組付けら
れている。また、本体ケーシング（２）内における空気
吸込口(６ｂ，６ｂ）に対向した位置にはエアフィルタ
(８）が設けられて、本体ケーシング（２）内への塵埃
の侵入を防止している。

【００１８】また、化粧パネル(６）の両側縁部（図２
における上下方向の両側縁部）には空気吹出口(６ｄ，
６ｄ）が夫々形成されている。この各空気吹出口(６
ｄ，６ｄ）は、化粧パネル(６）の外側縁部を形成する
外側部材(９）と、該外側部材(９）に対して所定間隔を
存した内側位置において平行に延びる内側部材（１０）
との間に形成されている。そして、この各空気吹出口
(６ｄ，６ｄ）により、上記熱交換器（４）において生
成された空調空気を室内空間に供給するようになってい
る。このようにして、空気吸込口(６ｂ）、エアフィル
タ(８）、送風機（３）、熱交換器（４，４′）、空気
吹出口(６ｄ）に亘って空気流通路（Ａ）が形成されて
いる。

【００１９】また、各空気吹出口(６ｄ，６ｄ）の中央
部には、該各空気吹出口(６ｄ，６ｄ）から室内空間へ
吹出される空調空気の吹出方向を変更可能とする水平羽
根（１１）が回動可能に配設されている。この水平羽根
（１１）は、樹脂製で長尺の板材であって、その長手方
向の両側部に図示しない支持ピンが突設されており、こ
の支持ピンが化粧パネル(６）に回転自在に支持されて
おり、図示しないモータの駆動によって該支持ピンを回
動中心とした回動動作が行われるようになっている。

【００２０】そして、本実施形態の特徴として、図３に
示すように、本体ケーシング（２）の天板（２ａ）にお
ける右側の熱交換器（４）の内側部分には整流板（１
５）が設けられている。この整流板（１５）は、折れ角
が例えば１３０°で、略く字状に折曲げられて接続部
（１５ａ）と整流部（１５ｂ）とを備えた板金製の板材
であり、図４に示すように、その長さ寸法は、熱交換器
（４）の長さ寸法と略一致している。

【００２１】接続部（１５ａ）は、天板（２ａ）におけ
る熱交換器（４）に近接した位置に溶接或いはねじ止め
等の手段によって天板（２ａ）に取付けられており、こ
の状態では、整流部（１５ｂ）が天板（２ａ）から下方
に向うに従って外側（熱交換器（４）に配設されている
側）に上記の折れ角でもって傾斜するように配置されて
いる。そして、この傾斜配置されている整流部（１５
ｂ）の位置は、上述した比較的流速の高い空気（高速空
気）の流れる領域に設定されている。つまり、この流速
の高い空気が整流板（１５）の整流部（１５ｂ）に当接
し、この整流部（１５ｂ）に沿って流れながら整流され
て熱交換器（４）に向って案内されるようになってい
る。

【００２２】具体的に、この整流部（１５ｂ）の傾斜角
度について説明すると、送風機（３）の吹出口（３ａ）
の外側端部（図３の点Ｂ）から該吹出口（３ａ）の開口
面に直交する方向に延びる直線Ｃに対して整流部（１５
ｂ）（延長方向を直線Ｄで示す）の傾斜角度αは約５５
°に設定されている。また、この整流部（１５ｂ）の外
側端縁の位置（点Ｅ）は、上記直線Ｃに対し、吹出口
（３ａ）の外側端部（点Ｂ）を中心にして時計回り方向
に約２７°（図３の角度β）だけ回動された直線Ｆ上に
設定されている。このような整流板（１５）の形状は、
後述するように実験的に求められたものである。

【００２３】次に、上記空気調和装置（１）の運転動作
について説明する。

【００２４】この空調運転時には、ファンモータ（３
ｄ）の駆動に伴って送風機（３）が駆動され、空気吸込
口(６ｂ）から本体ケーシング（２）内に吸込まれた室
内空気は、エアフィルタ(８）及び送風機（３）を経て
熱交換器（４，４′）に流される。そして、この熱交換
器（４，４′）において冷媒との間で熱交換を行って温
度調整（冷房運転にあっては冷却、暖房運転にあっては
加熱）された後、空気吹出口(６ｄ）から室内空間に吹
出されて該室内空間の空気調和を行う。

【００２５】この際、図３において右側に位置する熱交
換器（４）への空気の流れとしては、送風機（３）から
吐出された空気のうち、熱交換器（４）の上端部に向っ
て流れる比較的流速の高い空気は整流板（１５）に案内
される一方、熱交換器（４）の上下方向中間部及び下端
部に向って流れる比較的流速の低い空気は整流板（１
５）の影響を受けることなしに、熱交換器（４）の各部
に向って流れることになる。

【００２６】そして、本実施形態の特徴とする動作とし
ては、上記比較的流速の高い空気の整流板（１５）によ
る整流作用にある。詳しくは、送風機（３）から吹出さ
れた空気のうち比較的流速が高く右側の熱交換器（４）
の上端部分に向って流れる空気は、整流板（１５）の整
流部（１５ｂ）によって方向が下側に変化し、この際、
整流されることによって、天板（２ａ）と熱交換器
（４）との接続部分におけるカルマン流の発生が抑制さ
れながら、この高速の空気がその下側を流れている低速
の空気の流路内に混入されることで、各空気の流速が略
均等化されることになる。

【００２７】すなわち、乱流の抑制と局部的に流速が高
い部分が発生することの抑制とが行われ、この整流板
（１５）を経た後にあっては、熱交換器（４）に向って
流れる空気によるカルマン流の発生に伴う異音や風切り
音の発生が回避される。つまり、従来のように、流速の
高い空気が、熱交換器周辺でカルマン流となって異音が
発生したり、熱交換器を通過する際に風切り音が発生し
たりすることで、これら異音が室内に放射されて室内環
境が悪化するといった不具合が回避され、室内の静粛性
が良好に確保されることになる。

【００２８】このようにして整流化及び流速の均等化が
なされた空気は、整流板（１５）の整流部（１５ｂ）か
ら熱交換器（４）の上端部周辺に向って流れることにな
る。また、このように、熱交換器（４）周辺部での異音
の発生を抑制できるので、この異音が発生しない範囲
で、熱交換器（４）を送風機（３）に近付けることが可
能となるので、特に、従来の異音発生部分であった熱交
換器（４）の上端部の位置を送風機（３）の吹出口（３
ａ）に近付けることができる。このため、熱交換器
（４）の配設位置を中央側に寄せて本体ケーシング
（２）の幅寸法を小さくしたり、熱交換器（４）の高さ
寸法を低くして本体ケーシング（２）の高さ寸法を小さ
くすることができるので、装置全体としての小型化を図
ることができる。

【００２９】 −実験例− 次に、上記の効果を確認するために行った実験について
説明する。

【００３０】本実験では、熱交換器（４）の下流側（２
次側）に風速センサを配置し、整流板（１５）を取付け
た場合と整流板（１５）を取外した場合との夫々におい
て熱交換器（４）の下流側各所での風速の測定を行っ
た。その結果を図５に示す。この図５のグラフは、横軸
に熱交換器（４）の高さ位置を、縦軸に各高さ位置にお
ける空気の流速を夫々示しており、実線が整流板（１
５）を取付けた場合、破線が整流板（１５）を取外した
場合である。

【００３１】この実験結果から分かるように、熱交換器
（４）の上側部分（整流板（１５）に対向する部分）で
は、整流板（１５）を取付けた場合の方が取外した場合
よりも風速が大幅に低減していることが確認された。

【００３２】また、本発明の発明者は、整流板（１５）
を取付けた場合と取外した場合とにおいて、空調機
（１）から室内に放射される騒音に関しても聴感による
観測を行い、この観測において、整流板（１５）を取付
けた場合の方が騒音が大幅に低減されていることを確認
した。

【００３３】次に、上記整流板（１５）の効果を十分に
発揮するための、該整流板（１５）の配設位置の条件に
ついて説明する。これも実験によって求めたものであっ
て、複数タイプの整流板（１５）を熱交換器（４）近傍
における様々な位置に様々な姿勢角度でもって配置し、
夫々において熱交換器（４）下流側での風速の測定、聴
感による騒音の観測を行い、整流板（１５）の効果が良
好に得られた場合の配設位置の条件に基いて得たもので
ある。

【００３４】この結果により、図３に仮想線で囲む領域
Ｇ（直線Ｆと直線Ｄとで成る平行四辺形領域）において
整流板（１５）の傾斜角度を直線Ｃとの間でなす角度α
を５０〜８０°に設定すれば整流板（１５）の効果が十
分に得られることが確認された。従って、例えば、この
領域Ｇの下端縁に沿って平板状の整流板（１５）を配設
することによっても上記と同様の効果が発揮されること
になる。

【００３５】また、この整流板（１５）の長さ寸法とし
ては、図４に示すように、送風機（３）の開口前端部
（図４の点Ｈ）から整流板（１５）に対して直交方向に
延びる直線Ｉに対して送風機（３）の外側に６０°（図
４の角度γ）だけ傾斜した直線Ｊの内側の領域に配置さ
れるように設定する。尚、この図４の場合には、各送風
機（３）各々における直線Ｊの交点が整流板（１５）の
配設位置と一致しているので、左側の送風機用の整流板
と右側の送風機用の整流板とは連続した１枚の板材によ
って形成されており、このような配置によれば、整流板
（１５）の全体が整流作用を発揮することになると共
に、整流板（１５）の加工作業及び本体ケーシング
（２）への組付け作業を簡素化できることになる。

【００３６】尚、本実施の形態では、天井埋込型空気調
和装置に、本発明を適用した場合について説明したが、
本発明は、これに限らず、天井吊下型や壁掛型等の種々
の空気調和装置に対して適用可能である。また、シロッ
コファンを備えたものに限らず、クロスフローファン等
の送風機を備えた空気調和装置に対して適用することも
可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。

【００３８】本発明によれば、送風機から吹出される高
速空気を整流しながら熱交換器に向って案内すると共に
所定値以下の低速空気と混合して該低速空気との間で流
速を略均等化させる整流手段を設け、熱交換器周辺での
カルマン流の発生を抑制し、且つ熱交換器での風切り音
を防止するようにしたために、これらにより発生する異
音が室内に放射されて室内環境が悪化するといった不具
合が回避され、室内の静粛性を良好に確保することがで
きる。

【００３９】また、熱交換器周辺部での異音の発生を抑
制できるので、この異音が発生しない範囲で、熱交換器
を送風機に近付けることが可能となり、装置全体として
の小型化を図ることができる。

【００４０】また、整流手段を、高速空気の流線に対し
て所定の角度をもって傾斜配置したために、簡単な構成
でもってカルマン流の発生や熱交換器の通過時における
異音の発生の防止に伴う室内の静粛性を確保することが
できる。

【００４１】また、熱交換器の上端部分での異音の発生
が防止できるので、この異音が発生しない範囲で、熱交
換器を送風機に近付けることが可能となり、熱交換器の
配設位置を送風機側に寄せたり、熱交換器の高さ寸法を
低くしてケーシングの高さ寸法を小さくすることができ
るので、これによって装置の幅寸法や高さ寸法の縮小化
を図ることができる。

【００４２】この結果、異音低減構造が備えられた空気
調和装置の実現性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る天井埋込型空気調和
装置の斜視図である。

【図２】空気調和装置を室内側から見た図である。

【図３】図２におけるIII-III 線に沿った断面図であ
る。

【図４】本体ケーシング内部を示す平面図である。

【図５】整流板の効果を確認するために行った実験の結
果を示す図である。

【符号の説明】

１天井埋込型空気調和装置２本体ケーシング２ａ天板３送風機３ａ吹出口４熱交換器１５整流板（整流手段）１５ａ接続部１５ｂ整流部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−129663（ＪＰ，Ａ) 実開平１−58014（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−103609（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−123223（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−163824（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向に延びる天板（２ａ）を備えた
ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に収容され、空気吹出口（３ａ）
が上記天板（２ａ）に対向するように配置されると共
に、該空気吹出口（３ａ）からの吹出し空気が天板（２
ａ）によって左右に分流されるように設けられたシロッ
コファンより成る送風機（３）と、上記ケーシング（２）の天板（２ａ）に対して直交する
方向に該天板（２ａ）から下方に延び、上記送風機
（３）の両側方で且つ該送風機（３）の吹出し空気の下
流側に配置され、通過する空気を温度調整する熱交換器
（４，４）と、上記ケーシング（２）の天板（２ａ）に設けられ、該天
板（２ａ）の配置位置が上記送風機（３）の吹出し空気
のうち流速が高い高速空気が吹き出される側に設定され
る一方、上記天板（２ａ）に接続された接続部（１５
ａ）及び、該接続部（１５ａ）の一端縁に連続し、高速
空気の流路上において下方に向うにしたがって熱交換器
（４）の配設位置側に傾斜する整流部（１５ｂ）を有
し、上記高速空気を整流しながら熱交換器（４）に向か
って案内する整流手段（１５）とを備えていることを特
徴とする空気調和装置。