JP5858851B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機の室内機、特に、天井に設置される空気調和機の室内機に関するものである。

従来、業務用の室内機として多用される天井埋め込み形の空気調和機の室内機や、家庭用の天井埋め込み形の空気調和機の室内機（以下「空気調和機の室内機」と称す）は、天井内に埋設または天井面に設置され、筐体の内部に設置された送風機によって吸込口から室内空気を内部に吸込み、熱交換器を通過させることにより空気を冷却または加熱して温度調整あるいは湿度調整（以下、「調和」と称す）を行い、吹出口から調和された空気（以下、「調和空気」と称す）を室内へ吹出し、室内空気を循環させている。

すなわち、筐体の開口した下面（室内に面した面）は化粧パネルによって覆われ、化粧パネルの中央には吸込口が形成され、吸込口を包囲するように吹出口が形成されている。
吸込口の上方には室内空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタが配置され、フィルタの上方には、送風機に至る室内空気の流れ（略上方向）を案内するベルマウスが設けられている。
そして、送風機から略水平方向に向かって吹き出された室内空気は、送風機を包囲するように配置された熱交換器を通過して調和空気となる。さらに、熱交換器を通過した調和空気は筐体の内面に案内されて下方向の流れとなって吹出口から室内に吹き出される。

なお、筐体は板金（薄鋼板）によって形成され、天板と側板とを有し、天板の下面および側板の内面には断熱材が設置され、筐体外部における結露が防止されている。すなわち、断熱材は、発泡スチロール等によって形成され、送風機近傍を除く天板の側板寄りの範囲および側板の略全域を覆い、調和空気の風路としても機能している。
また、熱交換器は取り付け用の取付部材を介して、固定ボルトによって天板に固定されている。このとき、熱交換器と天板との間に隙間があると、風量の漏れ，熱の損失，風切音の発生が懸念されるため、これらを解消する目的で熱交換器と天板との間には断熱材が挟み込まれ（密着され）、両者の間に隙間がなくなっている。すなわち、固定ボルト等は断熱材内に埋もれた状態になっている。

一方、空気調和機（冷凍サイクル）を構成する圧縮機から供給される冷媒には、圧縮機の運転周波数と同じ周波数の脈動が生じているため、かかる脈動によって熱交換器が共振や振動（以下「振動」と総称する）を起こし、かかる振動が筐体に伝播して異常音を発生させる場合がある。
そのため、空気調和機の室内機には、快適な空気調和の吹き出しと共に、低振動・低騒音の運転が求められることから、熱交換器の取付部材と固定ボルトとの間に、断熱性および防振性を有する部材を介在させることによって、熱交換器の振動が天板に伝播しないようにし、異常音の発生を防止する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

実開平４−１４９２２号公報（第１頁、第２図）

しかしながら、特許文献１に開示された発明には、筐体の内面に設置される断熱材についての記載がないものの、従来の技術のように、発泡スチロール等によって一体形成された断熱材（一体物）を、熱交換器と天板との間に挟み込み（密着させ）、しかも、天板の送風機近傍を除く範囲と側板の略全域との広い範囲を覆うことになるため、熱交換器の振動が断熱材を経由して広く伝播する傾向があり、主に断熱材の側面部や送風機から異常音が発生するという問題があった。

本発明は、前記問題を解決するものであって、熱交換器に振動が発生した場合であっても、その振動が断熱材の広い範囲や天板等に伝播することを抑えることができる空気調和機の室内機を提供することにある。

本発明に係る空気調和機の室内機は、天板と側板とを具備する筐体と、前記天板の略中央に設置された送風機と、前記送風機を略包囲するように前記天板に設置された熱交換器と、前記筐体の内面に設置された断熱材と、を有し、前記断熱材は、前記天板の前記熱交換器よりも側板に近い範囲と前記側板とに設置された周囲断熱材と、前記天板と前記熱交換器との間に設置された中間断熱材と、前記天板の前記熱交換器よりも中央寄りの範囲に設置された中央断熱材と、によって構成され、前記中間断熱材が、前記周囲断熱材および前記中央断熱材とは別体に形成されていることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室内機は、天板と熱交換器との間に中間断熱材が設置され、中間断熱材が、周囲断熱材および中央断熱材とは別体（別ピース）であるから、熱交換器に振動が発生した場合であっても、その振動が周囲断熱材や中央断熱材の広い範囲や天板等に伝播することを抑えることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す側面視の断面図。 図１に示す空気調和機の室内機の一部の記載を省略して示す底面図および熱交換器を示す底面図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機を説明する一部の記載を省略して示す底面図。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機を示す側面視の断面図。 図４に示す空気調和機の室内機の一部の記載を省略して示す底面図。

［実施の形態１］
図１および図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図１は側面視の断面図、図２の（ａ）は一部の記載を省略して示す底面図、図２の（ｂ）は一部（熱交換器）を示す底面図である。なお、図１および図２は模式的に描かれたものであるため、各部材の形状や大きさ等は図示された形態に限定されるものではない。

（室内機）
図１、図２の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機の室内機（以下「室内機」と称す）１００は、室内機１００を形成する矩形状の筐体である筐体２が、部屋（空調空間に同じ）の天井に形成された天井凹部（埋め込み部に同じ）１に設置され、下部に設けられた略四角形状の化粧パネル１０が室内から見える状態で設置されている。
化粧パネル１０の中央付近には、略四角形の吸込口１１が配置され、吸込口１１の周囲には、化粧パネル１０の各辺（四辺）にそれぞれ沿った吹出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（一部を図示しない）が配置されて、吹出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには調和空気の吹き出し方向を制御するベーン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（一部を図示しない）が備えられている。
なお、吸込口１１の上方にはフィルタ１４が配置され、その上方に、室内空気を送風機３に案内するベルマウス１５が設置されている。

筐体２は側板２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、角部に位置し、側板２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを連結する側板２ａｂ、２ｂｃ、２ｃｄと、天板２ｅとから形成され、下面が開口した板金（薄鋼板）製である（以下、側板２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ａｂ、２ｂｃ、２ｃｄをまとめて「側板２１」と称す場合がある）。天板２ｅの略中央にファンモータ３ｍが固定され、ファンモータ３ｍの回転軸に遠心型ファン３ｆが設置され、ファンモータ３ｍと遠心型ファン３ｆとによって送風機３が形成されている。遠心型ファン３ｆは、下方から空気を吸引し、略側方に空気を吹き出すものであって、下端部（図示しないシュラウドの開口部）はベルマウス１５の上端に対向し、側方には、熱交換器４が配置されている。

（熱交換器）
熱交換器４は送風機３を略包囲するものであって角部の一個所が開口した略矩形状（変形Ｃ字状）を呈している。すなわち、筐体２の側板２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに略平行に配置された熱交換器部分４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、角部に位置し、熱交換器部分４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを連通する熱交換器部分４ａｂ、４ｂｃ、４ｃｄとを有している。そして、熱交換器部分４ａの一方の端部に冷媒を流入および流出させるための冷媒配管（図示しない）が接続される管継手４１が設けられ、熱交換器部分４ｄの一方の端部に、当該端部に向かって流れた冷媒の流れ方向を反転させるためのＵ字管４２が設けられている。
すなわち、熱交換器４を略水平方向に通過した調和空気は、略下方に方向を変え、それぞれ吹出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから室内に吹き出される。
熱交換器４は、熱交換器部分４ａ、４ｄの一方の端部がそれぞれ取付け治具４３ａ、４３ｂを介して天板２ｅにネジ止めされ、また、熱交換器部分４ｃが取付け治具４３ｃを介して天板２ｅにネジ止めされている。なお、熱交換器４の天板２ｅへの固定方法は限定するものではないが、それぞれの取付部材（あるいは、取付部位）と固定ボルトとの間に、防振性を有する部材（例えば、発泡ゴム系の材料）を介在させることによって、天板２ｅへの振動の伝播を抑えることが望ましい。

（断熱材）
そして、筐体２の内面には周囲断熱材５（図２の（ａ）において砂地にて示す）、中間断熱材６（図２の（ａ）において斜線にて示す）、および中央断熱材７が設置されている。
周囲断熱材５は、側板２１の略全範囲と、天板２ｅの熱交換器４よりも側板２１に近い範囲と、に設置されている。なお、周囲断熱材５は、上端部に内フランジが形成された筒（断面四角形の筒体）に相当する形状が一体形成されたもの（一体物）であっても、各面毎に別個に形成されたものが組み合わさったものであってもよい。
中間断熱材６は、天板２ｅの熱交換器４に相当する範囲に設置された角部の一個所が開口した略矩形状（変形Ｃ字状）の板状部材である。
中央断熱材７は、天板２ｅの熱交換器４よりも内側の範囲に設置され、中央にファンモータ３ｍを設置するための円形の開口部７ｍが形成されている。なお、中央断熱材７は一体形成されたもの（一体物）であっても、複数の部材が組み合わさったものであってもよい。なお、周囲断熱材５は中央断熱材７との境界は図示された位置に限定されるものではない。

（作用効果）
室内機１００は、中間断熱材６は熱交換器４と天板２ｅとによって挟まれた中間断熱材６が、周囲断熱材５および中央断熱材７とは別体（別ピース、すなわち、合計３ピース）であるから、熱交換器４の振動が広く周囲断熱材５および中央断熱材７（異常音の主な音源である）に伝播することが抑えられている。よって、冷媒の脈動によって熱交換器４が振動する場合であっても、室内機１００からの異常音の発生を低減することができる。
なお、中間断熱材６を形成する材料は限定するものではなく、例えば、発泡ゴム樹脂のような防振性能を有す材料によって形成することによって、前記振動の伝播をさらに抑制することが可能になり、室内機１００からの異常音の発生をさらに低減することができる。

また、中間断熱材６に抗菌剤や防カビ剤を含ませ、重力による作用で下に位置する熱交換器４の表面に、抗菌剤や防カビ剤を塗布させることによって、熱交換器４の品質向上や長寿命化を図ることができる。

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機を説明する一部の記載を省略して示す底面図である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

図３において、空気調和機の室内機（以下「室内機」と称す）２００に設置された周囲中央断熱材９（砂地にて示す）は、室内機１００に設置された周囲断熱材５と中央断熱材７とを一体にしたものである。すなわち、室内機２００は、２ピースの断熱材を有している。
したがって、室内機２００は室内機１００と同じ作用効果が得られると共に、周囲断熱材５、中間断熱材６、および中央断熱材７が何れも単純形状であるから、製造が容易である。

［実施の形態３］
図４および図５は本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機を説明するものでああって、図４は側面視の断面図、図５は一部の記載を省略して示す底面図である。なお、実施の形態２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

図４および図５において、空気調和機の室内機（以下「室内機」と称す）３００に設置された内側断熱材８（斜線にて示す）は、室内機１００に設置された中間断熱材６と中央断熱材７とを一体にしたものである。
すなわち、室内機３００は、２ピースの断熱材を有しているから、室内機１００と同様の作用効果が得られると共に、部品点数の減少によって構造的に簡略化することができ、しかも、組立構造の簡略化を実現し、生産性の向上を図ることができる。

また、内側断熱材８に抗菌剤や防カビ剤を含ませ、重力による作用で下に位置する熱交換機４や送風機３の遠心型ファン３ｆの表面に、抗菌剤や防カビ剤を塗布させることによって、熱交換器４や遠心型ファン３ｆの品質向上や長寿命化を図ることができる。

１ 天井凹部、２ 筐体、２ａ 側板、２ｂ 側板、２ｃ 側板、２ｄ 側板、２ｅ 天板、２ａｂ 側板、２ｂｃ 側板、２ｃｄ 側板、３ 送風機、３ｆ 遠心型ファン、３ｍ ファンモータ、４ 熱交換器、４ａ 熱交換器部分、４ｂ 熱交換器部分、４ｃ 熱交換器部分、４ｄ 熱交換器部分、４ａｂ 熱交換器部分、４ｂｃ 熱交換器部分、４ｃｄ 熱交換器部分、５ 周囲断熱材、５ａ 周囲断熱材部分、５ｂ 周囲断熱材部分、５ｃ 周囲断熱材部分、５ｄ 周囲断熱材部分、５ｅ 周囲断熱材部分、６ 中間断熱材、６ａ 中間断熱材部分、６ｂ 中間断熱材部分、６ｃ 中間断熱材部分、６ｄ 中間断熱材部分、７ 中央断熱材、７ｍ 開口部、８ 内側断熱材、９ 周囲中央断熱材、１０ 化粧パネル、１１ 吸込口、１２ａ 吹出口、１２ｂ 吹出口、１２ｃ 吹出口、１２ｄ 吹出口、１３ａ ベーン、１３ｂ ベーン、１３ｃ ベーン、１３ｄ ベーン、１４ フィルタ、１５ ベルマウス、２１ 側板、４１ 管継手、４２ Ｕ字管、４３ａ 取付け治具、４３ｂ 取付け治具、４３ｃ 取付け治具、１００ 室内機（実施の形態１）、２００ 室内機（実施の形態２）、３００ 室内機（実施の形態３）。

Claims (6)

1. 天板と側板とを具備する筐体と、前記天板の略中央に設置された送風機と、前記送風機を略包囲するように前記天板に設置された熱交換器と、前記筐体の内面に設置された断熱材と、を有し、
   前記断熱材は、前記天板の前記熱交換器よりも側板に近い範囲と前記側板とに設置された周囲断熱材と、前記天板と前記熱交換器との間に設置された中間断熱材と、前記天板の前記熱交換器よりも中央寄りの範囲に設置された中央断熱材と、によって構成され、
   前記中間断熱材が、前記周囲断熱材および前記中央断熱材とは別体に形成されていることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 天板と側板とを具備する筐体と、前記天板の略中央に設置された送風機と、前記送風機を略包囲するように前記天板に設置された熱交換器と、前記筐体の内面に設置された断熱材と、を有し、
   前記断熱材は、前記天板の前記熱交換器よりも側板に近い範囲と前記側板とに設置された周囲断熱材と、前記天板と前記熱交換器との間に設置された中間断熱材と、前記天板の前記熱交換器よりも中央寄りの範囲に設置された中央断熱材と、によって構成され、
   前記周囲断熱材と前記中央断熱材とが一体的に形成され、前記中間断熱材は前記周囲断熱材および前記中央断熱材とは別体に形成され、前記断熱材が２ピース構造であることを特徴とする空気調和機の室内機。
3. 天板と側板とを具備する筐体と、前記天板の略中央に設置された送風機と、前記送風機を略包囲するように前記天板に設置された熱交換器と、前記筐体の内面に設置された断熱材と、を有し、
   前記断熱材は、前記天板の前記熱交換器よりも側板に近い範囲と前記側板とに設置された周囲断熱材と、前記天板と前記熱交換器との間に設置された中間断熱材と、前記天板の前記熱交換器よりも中央寄りの範囲に設置された中央断熱材と、によって構成され、
   前記中間断熱材と前記中央断熱材とが一体的に形成され、前記周囲断熱材は前記中間断熱材および前記中央断熱材とは別体に形成され、前記断熱材が２ピース構造であることを特徴とする空気調和機の室内機。
4. 前記中間断熱材が防振材によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
5. 前記中間断熱材に、抗菌・防かび剤が含まれていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の空気調和機の室内機。
6. 前記防振材が発泡ゴム系樹脂であることを特徴とする請求項４記載の空気調和機の室内機。

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