JP4910669B2 - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Description

本発明は、住宅などの空調に用いられる空気調和機の室内ユニットに関するものである。

従来のこの種の空気調和機の室内ユニットについて、図８を用いて説明する。図８は、従来の空気調和機の室内ユニットの要部平面図である。

図８において、従来の空気調和機の室内ユニットに内蔵されたクロスフローファン７５は、端板７５ａと複数のブレード７５ｂからなるファン体７５ｃを複数連結した形状をなし、合成樹脂、アルミ板等で形成されている。

７８は、クロスフローファン７５の背部に所定距離を隔てて対向して取り付けられたリアガイダーであり、７７は、クロスフローファン７５の前方に所定距離を隔てて対向して取り付けられたスタビライザーで、いずれも合成樹脂等で形成されている。

スタビライザー７７、リアガイダー７８は、クロスフローファン７５によって発生される空気の流れを一定方向に導くとともに、スタビライザー７７全体の高さとクロスフローファン７５との距離を、中央部から両端へ向かい連続的に小さくなるように形成されている。

これはこの距離の設定が騒音と発生風量に大きく影響を与えるためであり、おおよそ、この距離を狭めると発生風量は増加する（ただし一定以上距離を狭めると再循環渦の影響で発生風量が低下する）。またこの距離を連続的に小さくすることで耳障りな翼ピッチ音の発生を抑制しつつ、距離の変化によりクロスフローファン７５の発生する再循環渦Ｆが不安定になり空力特性が低下するのを、スタビライザー７７全体の高さを変化させることで抑制する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−０３７００１号公報

しかしながら、前記従来の空気調和機の室内ユニットの構成では、翼ピッチ音の発生という点において、リアガイダー７８の影響は考慮されておらず課題が残る。その対策として、単純にリアガイダー７８を、スタビライザー７７と同様に中央から連続的に小さくした場合、クロスフローファン７５の中央部に対し端部のリアガイダー７８、スタビライザー７７との距離が非常に狭くなることから、スタビライザー７７全体の高さ変化では、再循環渦への影響を抑制できず、空力特性の悪化が著しくなるという課題を有していた。

また、空力特性の点において、クロスフローファン７５とスタビライザー７７の距離を連続的に小さくする形態では、距離を一定に保つ形態に対し空力特性が悪化する傾向にある。空力特性のみを考えた場合、その距離を一定で最適値にする方が望ましい。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、空力特性の悪化を防止しながら、スタビライザー、リアガイダー両部に起因する翼ピッチ音の発生を抑制することが出来る空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の室内ユニットは、クロスフローファンと、スタビライザーとリアガイダーからなるケーシングと、熱交換器を備え、ケーシングの形状をクロスフローファンの回転軸方向に対し斜度をつけた、クロスフローファンとスタビライザーとの距離と、クロスフローファンとリアガイダーとの距離の合計寸法を、クロスフローファンの回転軸方向のいずれの位置においても同一とするもので、クロスフローファンとスタビライザー間の距離Ｙ１、クロスフローファンとリアガイダー間の距離Ｙ２は、ケーシングの一方の端部から、他方の端部にかけて連続的に小さくなり、
距離Ｙ１と距離Ｙ２の関係は、一方の距離（例えば、Ｙ１）が短い場合は、他方の距離（Ｙ２）が長くなり、この結果、スタビライザー、リアガイダー両部に起因する翼ピッチ音の発生を抑制できる。また距離Ｙ１、Ｙ２の関係において、一方が短い場合、他方が長くなる構成により、距離Ｙ１、Ｙ２トータルにおいて空力特性の悪化を抑制することができる。

本発明の空気調和機の室内ユニットは、スタビライザー、リアガイダー両部に起因する翼ピッチ音の発生を抑制し、空力特性が悪化を防止することができる。

第１の発明は、クロスフローファンと、スタビライザーとリアガイダーからなるケーシングと、熱交換器を備え、ケーシングの形状をクロスフローファンの回転軸方向に対し斜度をつけた、クロスフローファンとスタビライザーとの距離と、クロスフローファンとリアガイダーとの距離の合計寸法を、クロスフローファンの回転軸方向のいずれの位置においても同一とするもので、クロスフローファンとスタビライザー間の距離Ｙ１、クロスフローファンとリアガイダー間の距離Ｙ２は、ケーシングの一方の端部から、他方の端部にかけて連続的に小さくなり、距離Ｙ１と距離Ｙ２の関係は、一方の距離（例えば、Ｙ１）が短い場合は、他方の距離（Ｙ２）が長くなり、この結果、スタビライザー、リアガイダー両部に起因する翼ピッチ音の発生を抑制できる。また距離Ｙ１、Ｙ２の関係において、一方が短い場合、他方が長くなる構成により、距離Ｙ１、Ｙ２トータルにおいて空力特性の悪化を抑制することができる。

また、距離Ｙ１、Ｙ２の変化に影響する空力特性の悪化を防止し、クロスフローファンの回転軸方向に対して距離Ｙ１、Ｙ２を変化させない形態の最適空力特性と同等の空力特性を実現でき、また翼ピッチ音の発生を抑制することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のケーシングの両端の形状のみを、クロスフローファンの回転軸方向に対して平行形状とするもので、スタビライザー、リアガイダーおよびクロスフローファンの距離および寸法の制約がある場合、省スペースにて、翼ピッチ音の発生を抑制できる斜度を確保しつつ、またクロスフローファンの回転軸方向に対して距離Ｙ１、Ｙ２を変化させない形態の最適空力特性と同等の空力特性を実現できる。

第３の発明は、特に、第１または２の発明のケーシングの形状を、クロスフローファンの回転軸方向における前記クロスフローファンの中央部を中心に略Ｖ字状とするもので、翼ピッチ音の発生を抑制できる斜度を確保する際に、高さを約２分の１にできることから、省スペースにて最適空力特性を実現でき、また、製造の際の距離Ｙ１、Ｙ２のばらつきも小さく、安定した最適空力特性を実現することが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明のスタビライザー、リアガイダーのそれぞれの上端部分である舌部を、クロスフローファンの回転軸方向に対し斜度をつけた形状にし、前記舌部以外の部分を、前記クロスフローファンの回転軸方向に対し平行形状としたもので、翼ピッチ音の発生、再循環渦の発生による空力特性の悪化に形状的に最も影響を及ぼす舌部をクロスフローファンに対し斜度を付け、舌部以外のスタビライザー、リアガイダーのそれぞれと、クロスフローファンとの距離が一定に保たれる構成となり、翼ピッチ音の発生、空力特性の悪化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の室内ユニットの外観斜視図、図２は、同室内ユニットの断面図、図３は、同室内ユニットの要部平面図である。

図１から図３において、本実施の形態における空気調和機の室内ユニット本体１は、台枠２と、この台枠２の前方に取り付けられた前面カバー３からなり、台枠２および前面カバー３の上部には、吸い込みグリル４が設けられている。室内ユニット本体１内には、クロスフローファン２５と、クロスフローファン２５の中心から見て全体を囲むように配された熱交換器２６と、熱交換器２６の下部に配され、熱交換器２６で凝結した結露水受けを兼ねたスタビライザー２７とリアガイダー２８からなるケーシング２９が設けられ、ケーシング２９はクロスフローファン２５と距離を保ち、対向するように配置されている。

ケーシング２９は、図３に示すように、平行四辺形に形成されると共に、クロスフローファン２５の回転軸方向に対し斜度をつけた形状となっている。これにより、クロスフローファン２５とスタビライザー２７間の距離Ｙ１、クロスフローファン２５とリアガイダー２８間の距離Ｙ２は、ケーシング２９の一方の端部から、他方の端部にかけて連続的に小さくなる。

また距離Ｙ１と距離Ｙ２の関係は、一方の距離（例えば、Ｙ１）が短い場合は、他方の距離（Ｙ２）が長くなるように構成されている。またクロスフローファン２５の回転軸方向で見た場合、距離Ｙ１と距離Ｙ２の合計した寸法が、クロスフローファン２５の回転軸方向に沿ってどの位置においても同一になるように構成されている。

この結果、クロスフローファン２５と、スタビライザー２７、リアガイダー２８のそれぞれとの間の距離Ｙ１、Ｙ２は、一方の端部から他方の端部へとある一定の斜度を保ちつつ連続的に小さくなることにより、スタビライザー２７、リアガイダー２８両部に起因する２次元性の高い翼ピッチ音を３次元成分に分散し、翼ピッチ音の発生を抑制することが可能となる。また距離Ｙ１、Ｙ２の合計距離が、常にクロスフローファン２５の軸方向のどの位置においても同一になるため、距離Ｙ１、Ｙ２の距離の変化に影響する空力特性の悪化を防止し、距離Ｙ１と距離Ｙ２を変化させない形態の最適空力特性と同等の空力特性を実現することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の室内ユニットの要部平面図である。なお、上記第１の実施の形態における空気調和機の室内ユニットと同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図４に示すように、スタビライザー４７とリアガイダー４８からなるケーシング４９の形状を平行四辺形に形成すると共に、クロスフローファン４５の回転軸方向に対し斜度をつけ、さらにケーシング４９の両端（ａ部）をクロスフローファン４５の回転軸方向に対して平行形状とするものである。

また、クロスフローファン４５とスタビライザー４７間の距離Ｙ１、クロスフローファン４５とリアガイダー４８間の距離Ｙ２の合計した寸法が、クロスフローファン４５の軸方向のどの位置においても同一となる構成としている。

つまり、スタビライザー４７、リアガイダー４８およびクロスフローファン４５を、特に薄型の室内ユニット内に収納する際、距離および寸法の制約が発生するが、ケーシング４９を本構成とすることにより、省スペースとすることができる。この結果、省スペースにて翼ピッチ音の発生を抑制することが可能となると共に、クロスフローファン４５の軸
方向に対して、距離Ｙ１と距離Ｙ２を変化させない形態の最適空力特性と同等の空力特性を実現することができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の室内ユニットの要部平面図である。なお、上記第１の実施の形態における空気調和機の室内ユニットと同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図５に示すように、スタビライザー５７とリアガイダー５８からなるケーシング５９の形状を、クロスフローファン５５の軸方向に対し斜度をつけると共に、ケーシング５９を、クロスフローファン５５の軸方向におけるクロスフローファン５５の中央部を中心に略Ｖ字状に形成したものである。

また、クロスフローファン５５とスタビライザー５７間の距離Ｙ１、クロスフローファン５５とリアガイダー５８間の距離Ｙ２の合計した寸法が、クロスフローファン５５の回転軸方向のどの位置においても同一となるようにしている。つまり翼ピッチ音の発生を抑制できる斜度を確保する際に、クロスフローファン５５の中央部の最も距離の広いまたは狭い距離Ｙ１または距離Ｙ２が約２分の１となる。この結果、省スペースにて最適空力特性を実現できると共に、空力特性に影響の高い距離Ｙ１、Ｙ２が約２分の１となることから、製造時のばらつきが発生した際も極力抑制することが可能となり、安定した最適空力特性を実現することが可能となる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の室内ユニットの要部平面図、図７は、同室内ユニットの送風回路断面図である。上記第１の実施の形態における空気調和機の室内ユニットと同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図６、図７に示すように、ケーシング６９を構成するスタビライザー６７と、リアガイダー６８のそれぞれの上端部分である舌部６７ａ、６８ａを、クロスフローファン６５の回転軸方向に対し斜度をつけた形状にし、舌部６７ａ、６８ａ以外の部分は、クロスフローファン６５の回転軸方向に対し並行形状としたものである。

クロスフローファン６５とスタビライザー６７の舌部６７ａ間の距離Ｙ１、クロスフローファン６５とリアガイダー６８の舌部６８ａ間の距離Ｙ２は、ケーシング６９の一方の端部から、他方の端部にかけて連続的に小さくなる。また距離Ｙ１とＹ２の関係は、一方の距離（例えば、Ｙ１）が短い場合は、他方の距離（Ｙ２）が長くなるように構成される。

またクロスフローファン６５を回転軸方向に見た場合、距離Ｙ１と距離Ｙ２の合計した寸法が、クロスフローファン６５の回転軸方向のどの位置においても、同一になる構成にしている。

上記構成により、翼ピッチ音の発生、再循環渦の発生による空力特性の悪化に形状的に最も影響を及ぼす舌部６７ａ、６８ａを、クロスフローファン６５に対し斜度を付け、舌部６７ａ、６８ａ以外のスタビライザー６７、リアガイダー６８のそれぞれとクロスフローファン６５との距離が一定に保たれるので、翼ピッチ音の発生、空力特性の悪化を確実に防止することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機の室内ユニットは、翼ピッチ音の発生を防止
しつつ空力特性の悪化を防止することが可能となるので、種々の空気調和機に適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内ユニットの外観斜視図 同室内ユニットの断面図 同室内ユニットの要部平面図 本発明の実施の形態２における空気調和機の室内ユニットの要部平面図 本発明の実施の形態３における空気調和機の室内ユニットの要部平面図 本発明の実施の形態４における空気調和機の室内ユニットの要部平面図 同室内ユニットの送風回路断面図 従来の空気調和機の室内ユニットの要部平面図

１ 室内ユニット本体
２ 台枠
３ 前面カバー
４ 吸い込みグリル
２５、４５、５５、６５ クロスフローファン
２６ 熱交換器
２７、４７、５７、６７ スタビライザー
２８、４８、５８、６８ リアガイダー
２９、４９、５９、６９ ケーシング
６７ａ、６８ａ 舌部

Claims (4)

1. クロスフローファンと、スタビライザーとリアガイダーからなるケーシングと、熱交換器を備え、前記ケーシングの形状を前記クロスフローファンの回転軸方向に対し斜度をつけた、前記クロスフローファンと前記スタビライザーとの距離と、前記クロスフローファンと前記リアガイダーとの距離の合計寸法を、前記クロスフローファンの回転軸方向のいずれの位置においても同一とすることを特徴とする空気調和機の室内ユニット。
2. ケーシングの両端の形状のみを、クロスフローファンの回転軸方向に対して平行形状とすることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内ユニット。
3. ケーシングの形状を、クロスフローファンの回転軸方向における前記クロスフローファンの中央部を中心に略Ｖ字状とす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の室内ユニット。
4. スタビライザー、リアガイダーのそれぞれの上端部分である舌部を、クロスフローファンの回転軸方向に対し斜度をつけた形状にし、前記舌部以外の部分を、前記クロスフローファンの回転軸方向に対し平行形状としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の室内ユニット。

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