WO2019193755A1

WO2019193755A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2019193755A1
Application number: PCT/JP2018/014764
Authority: WO
Inventors: 栗原　誠; 寛之湯瀬
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-10-10
Also published as: EP3779290A4; CN111902678B; US11913668B2; EP3779290B1; EP3779290A1; JPWO2019193755A1; JP6956857B2; US20210003316A1; CN111902678A

Abstract

空気調和機は、空気が吸い込まれる吸込口と、吸込口から空気を吸い込んで気流を生じさせる送風機と、本体に設けられたアクチュエータを制御する制御基板を収納する箱体と、箱体の開口を覆う蓋と、蓋を箱体に固定し、気流の流路に位置するフランジ部とを有する電気品箱と、フランジ部を覆う整流部と、を有するものである。

Description

空気調和機

　本発明は、空気を吸い込む送風機を備えた空気調和機に関する。

　従来、空気調和機は、室内機の高風量化を図ることで、室内に吹き出す空気の到達距離を長くすることができるだけでなく、定格能力運転時の省エネルギー性が向上する。しかし、高風量化は、送風機の回転数を高くすることになり、送風機および送風機の近傍から翼通過騒音と呼ばれるピーク音が発生する場合がある。このピーク音はＮＺ音とも呼ばれている。ＮＺ音は、送風機の羽根の枚数と回転数の整数倍の周波数となるピーク音であり、使用者に不快感を与える。そのため、ＮＺ音が室内機の高風量化の阻害要因となっている。ＮＺ音の発生要因は複数存在する。送風機が吸い込む空気の流れが乱れ、気流の乱れで生じる圧力変動が、ＮＺ音の発生要因の１つとして考えられている。

　空気調和機の室内機には、室内機の設置時およびメンテナンス時の作業性向上のために、制御基板を収納する電気品箱が吸込口の近くに配置されたものがある。このような室内機では、作業時以外に制御基板が露出しないように、多くの電気品箱は、制御基板を収納する箱体と、箱体の開口を覆う蓋とで構成されている。作業時以外に蓋を箱体に固定しておくためのフランジが蓋および箱体に設けられている。送風機が室内から吸込口を介して空気を吸い込む際、フランジが気流の乱れを発生させるため、ＮＺ音の発生原因となる。

　従来、電気品箱の挿通孔から延びるリード線の損傷防止と、挿通孔から電気品箱への水の浸入防止とを目的として、室外機の電気品箱に保護カバーが設けられた空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－９３３５号公報

　特許文献１に開示された保護カバーは、リード線の損傷防止と水の浸入防止とを目的とするものであり、ＮＺ音を低減することは考慮されていない。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、使用者が不快に感じる音を低減する空気調和機を提供するものである。

　本発明に係る空気調和機は、空気が吸い込まれる吸込口と、前記吸込口から空気を吸い込んで気流を生じさせる送風機と、本体に設けられたアクチュエータを制御する制御基板を収納する箱体と、前記箱体の開口を覆う蓋と、前記蓋を前記箱体に固定し、前記気流の流路に位置するフランジ部とを有する電気品箱と、前記フランジ部を覆う整流部と、を有するものである。

　本発明によれば、電気品箱のフランジ部で気流の乱れが発生することが抑制され、使用者が不快に感じる音を低減できる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機に適用される室内機の構成の一部を示す下面図である。図２に示した電気品箱の一構成例の外観を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。図４に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。図４に示した整流部について別の構成例を示す外観斜視図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。図７に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。図８に示した整流部を図に示すＺ軸矢印方向に見たときの図である。本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。図１０に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。図１１に示した整流部を図に示すＺ軸矢印方向に見たときの図である。

実施の形態１．
　本実施の形態１の空気調和機の室内機の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の一構成例を示す外観斜視図である。本実施の形態１では、室内機が天井に埋め込まれる天井埋込型空気調和機の場合で説明する。図１は、説明のために、空調対象空間となる部屋１００の壁の一部を取り除いた場合の室内の状態を示している。

　空気調和機１は、室内機２と、図に示さない室外機とを有する。部屋１００の天井に埋め込まれた室内機２の下面側（Ｚ軸矢印と反対方向）には、化粧パネル４と、室内から室内機本体に空気が吸い込まれる吸込口５と、室内機本体から室内に空気が吹き出される吹出口６とが設けられている。吸込口５には、室内から塵埃が室内機本体に吸い込まれるのを防ぐフィルター７が取り付けられている。

　室内機２と図に示さない室外機とが冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路が構成されるが、本実施の形態１では、その詳細な説明を省略する。図に示さないが、室内機２には、冷媒回路の構成の一部である電子膨張弁等のアクチュエータが設けられている。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機に適用される室内機の構成の一部を示す下面図である。図２は、図１に示したフィルター７を化粧パネル４から外した状態を示す。図２に示すように、室内機２は、吸込口５から空気を吸い込んで気流を生じさせる送風機８と、室内機本体に設けられたアクチュエータを制御する制御基板および配線の端子台が設けられた電気品箱９とを有する。電気品箱９にはフランジ部１０が設けられている。フランジ部１０は送風機８が生成する気流の経路に位置している。

　図２に示した電気品箱の構成を説明する。図３は、図２に示した電気品箱の一構成例の外観を示す模式図である。電気品箱９は、制御基板を収納する箱体１１と、箱体１１の開口を覆う蓋１２と、箱体１１と蓋１２とを接続するヒンジ部１３と、箱体１１および蓋１２を固定するフランジ部１０とを有する。フランジ部１０は、蓋１２のフランジ１０ａおよび箱体１１のフランジ１０ｂで構成される。フランジ１０ａおよび１０ｂの各フランジには、ネジで蓋１２を箱体１１にネジで固定するためのネジ穴１４が設けられている。図３は、蓋１２が閉じた状態を示しているため、フランジ１０ａとフランジ１０ｂとが重ね合わされている。図に示さないが、作業者が蓋１２を開くと、蓋１２がヒンジ部１３を軸に回転し、蓋１２の回転に伴って、フランジ１０ａがフランジ１０ｂから離れる。これにより、箱体１１に収納された、制御基板および端子台が露出する。

　蓋１２が閉じた状態で、フランジ１０ａおよびフランジ１０ｂのネジ穴１４にネジを締めることで、蓋１２が箱体１１に固定される。空気調和機１の運転中に、フランジ部１０は蓋１２と箱体１１とを固定する役目を果たす。なお、図２および図３は、電気品箱９が２つのフランジ部１０を有する場合を示しているが、フランジ部１０の数は２つに限らない。フランジ部１０の数は１つであってもよく、３つ以上あってもよい。フランジ１０ａおよびフランジ１０ｂの固定手段はネジに限らない。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。本実施の形態１の室内機２は、フランジ部１０を覆う整流部２０を有する。図４では、説明のために、２つのフランジ部１０のうち、一方のフランジ部１０を覆う整流部２０を示しているが、他方のフランジ部１０を覆う整流部２０を図に示すことを省略している。

　図５は、図４に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。整流部２０は、フランジ部１０を覆う整流板２１と、矩形状の背面板２２と、整流板２１および背面板２２を支持する側面板２３および２４とを有する。整流板２１は、平面状のフランジ部１０に対して曲面形状を有する。整流部２０の下面側は開口２５が形成されている。

　作業者が整流部２０を電気品箱９に対して取り付けおよび取り外しができるように、背面板２２は電気品箱９に取り付けられる。例えば、背面板２２を蓋１２に取り付ける留め具は、例えば、面ファスナーである。この場合、背面板２２および蓋１２の互いに接触する面に、面ファスナーが設けられている。留め具は、ラッチおよびフックの組み合わせであってもよい。背面板２２が蓋１２に取り付けられることで、背面板２２は、背面板２２と整流板２１とが接触する辺と、側面板２３および２４とを介して、整流板２１を支持する。整流部２０が取り付けられる場所は、電気品箱９に限らない。

　整流板２１は、図４に示したように、整流部２０が蓋１２に取り付けられた状態でフランジ部１０を覆う曲面になっているので、送風機８が生成する気流が整流板２１に沿ってなめらかになる。図５には、気流を破線で模式的に示す。整流板２１は、室内から吸込口５を介して室内機本体への気流を整流し、フランジ部１０で乱流が発生することを抑制する役目を果たす。このことを詳しく説明する。

　図４を参照して説明したように、フランジ部１０は、送風機８が室内から吸込口５を介して空気を吸い込むことで発生する気流の流路に位置している。このとき、フランジ部１０が気流に対して抵抗体となり、気流がフランジ部１０に衝突すると、ＮＺ音を発生させる。これに対して、本実施の形態１では、図４に示すように、整流部２０がフランジ部１０を覆うことで、フランジ部１０で気流の乱れが発生することが抑制され、ＮＺ音を低減できる。

　また、整流板２１は、平面状のフランジ部１０に対して曲面を有する形状である場合、気流が整流板２１に沿ってなめらかになる。その結果、気流の乱れがさらに抑制され、ＮＺ音をより低減できる。

　なお、図４に示した整流部２０の構成は図５を参照して説明した構成に限らない。図６は、図４に示した整流部について別の構成例を示す外観斜視図である。図６に示す整流部２０ａの整流板２１ａは、平面状のフランジ部１０に対して傾斜面を有する構成である。図６に示す構成においても、気流が整流板２１ａに沿ってなめらかになる。そのため、整流部２０ａは、整流部２０と同様に、フランジ部１０で発生する乱流を抑制する役目を果たす。

　本実施の形態１の空気調和機１は、吸込口５から空気を吸い込んで気流を生じさせる送風機８と、蓋１２を箱体１１に固定し、気流の流路に位置するフランジ部１０を有する電気品箱９と、フランジ部１０を覆う整流部２０とを有するものである。本実施の形態１によれば、フランジ部１０で気流の乱れが発生することが抑制され、使用者が不快に感じるＮＺ音等の音を低減できる。

　また、本実施の形態１では、整流部２０は蓋１２に取り付けおよび蓋１２から取り外しできる構成であり、電気品箱９は開閉できる蓋１２と箱体１１とで構成される。そのため、作業者は、例えば、室内機２のメンテナンスの際、室内機２のフィルター７および整流部２０を外し、電気品箱９のフランジ部１０のネジを緩めて蓋１２を開けば、配線接続等の作業を行うことができる。整流部２０の取り付けおよび取り外しは、室内機２の設置およびメンテナンスの作業に支障をきたすほどではない。

実施の形態２．
　本実施の形態２は、実施の形態１で説明した電気品箱９のフランジ部１０がネジで固定される場合である。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成について同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　本実施の形態２の空気調和機の構成を説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。図８は、図７に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。

　本実施の形態２の室内機２は、フランジ部１０を覆う整流部２０ｂを有する。図７においても、図４と同様に、２つのフランジ部１０のうち、一方のフランジ部１０を覆う整流部２０ｂを示しているが、他方のフランジ部１０を覆う整流部２０ｂを図に示すことを省略している。図８に示すように、整流部２０ｂは、曲面形状の整流板２１ｂを有する。整流板２１ｂには、貫通穴２６が設けられている。整流板２１ｂは、実施の形態１で説明した整流板２１と同様に、フランジ部１０で気流が乱れることを抑制する役目を果たす。

　図９は、図８に示した整流部を図に示すＺ軸矢印方向に見たときの図である。図９は、作業者がドライバー５０を使ってフランジ部１０のネジを締める場合、およびネジを緩める場合を示している。ドライバー５０のＸＹ平面上の位置が貫通穴２６の位置と一致することから、貫通穴２６は、図３に示したフランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置に設けられている。

　また、図９に示すように、ドライバー５０の直径をＬ１とし、貫通穴２６の直径をＬ２とすると、直径Ｌ２＞直径Ｌ１の関係になっている。直径Ｌ２＞直径Ｌ１なので、作業者はドライバー５０を貫通穴２６に挿入することができる。一方、貫通穴２６の直径Ｌ２は、ドライバー５０が挿入できる直径であればよい。貫通穴２６の直径Ｌ２は、整流板２１ｂのＹ軸矢印方向の長さと比べて相対的に小さいので、ＮＺ音の発生に及ぼす影響が小さい。

　電気品箱９のフランジ部１０がネジで固定される場合、室内機２の設置時およびメンテナンス時に作業者は、フランジ部１０のネジを緩めたり、締めたりする必要がある。本実施の形態２の整流部２０ｂは、蓋１２に固定され、フランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置に貫通穴２６が設けられている。そのため、作業者は、整流部２０ｂが蓋１２に固定された状態で、貫通穴２６にドライバー５０を挿入し、ネジを緩めたり、ネジを締めたりすることができる。また、作業者は、電気品箱９の蓋１２を開閉する際、整流部２０ｂを取り外したり、整流部２０ｂを取り付けたりする必要がない。そのため、作業者は、整流部２０ｂを室内機２から取り外すことなく、電気品箱９の蓋１２を開閉できる。整流部２０ｂは室内機２の設置時およびメンテナンス時に作業効率を低下させる要素とならない。電気品箱９のフランジ部１０がネジで固定される場合であっても、室内機２の設置およびメンテナンスの作業効率が向上する。

　なお、本実施の形態２では、図５に示した整流部２０に貫通穴２６を設ける場合で説明したが、図６に示した整流部２０ａに貫通穴２６を設けてもよい。

　本実施の形態２の空気調和機１では、整流部２０ｂの背面板２２が蓋１２と固定され、整流板２１ｂにはフランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置に貫通穴２６が設けられた構成である。本実施の形態２では、実施の形態１と同様な効果が得られる。また、作業者は、整流部２０ｂが蓋１２に取り付けられた状態で、貫通穴２６にドライバー５０を挿入してネジを締めたり緩めたりすることができるだけでなく、電気品箱９の蓋１２を開閉できる。その結果、電気品箱９のフランジ部１０がネジで固定される場合でも、室内機２の設置およびメンテナンスの作業効率が向上する。

実施の形態３．
　本実施の形態３は、実施の形態２で説明した整流部２０ｂにおいて、フランジ部１０を固定するネジの視認性を向上させるものである。本実施の形態３では、実施の形態１および２で説明した構成について同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　本実施の形態３の空気調和機の構成を説明する。図１０は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室内機の要部を示す外観斜視図である。図１１は、図１０に示した整流部の一構成例を示す外観斜視図である。

　本実施の形態３の室内機２は、フランジ部１０を覆う整流部２０ｃを有する。図１０において、図４と同様に、２つのフランジ部１０のうち、一方のフランジ部１０を覆う整流部２０ｃを示しているが、他方のフランジ部１０を覆う整流部２０ｃを図に示すことを省略している。図１１に示すように、整流部２０ｃは、曲面形状の整流板２１ｃを有する。整流板２１ｃには、長手方向がＸ軸矢印方向に平行な矩形状の貫通穴２７が設けられている。整流板２１ｃは、実施の形態１で説明した整流板２１と同様に、フランジ部１０で気流が乱れることを抑制する役目を果たす。

　図１２は、図１１に示した整流部を図に示すＺ軸矢印方向に見たときの図である。図１２は、作業者がドライバー５０を使ってフランジ部１０のネジを締める場合、およびネジを緩める場合を示している。ドライバー５０のＸＹ平面上の位置が貫通穴２７に含まれていることから、貫通穴２７は、図３に示したフランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置を含む矩形状の開口である。

　また、図１２に示すように、貫通穴２７の幅（Ｙ軸矢印方向の長さ）をＬ３とすると、ドライバー５０の直径Ｌ１との関係は、幅Ｌ３＞直径Ｌ１である。幅Ｌ３＞直径Ｌ１なので、作業者はドライバー５０を貫通穴２７に挿入することができる。一方、貫通穴２７の幅Ｌ３は、ドライバー５０が挿入できる長さであればよい。貫通穴２７の幅Ｌ３は、整流板２１ｃのＹ軸矢印方向の長さと比べて相対的に小さいので、ＮＺ音の発生に及ぼす影響が小さい。

　本実施の形態３では、整流板２１ｃに、図８に示した貫通穴２６を含む領域を切り欠いた貫通穴２７が設けられている。そのため、実施の形態２と同様な効果が得られる。さらに、貫通穴２７は、フランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置から図１２のＸ軸矢印と反対方向に長い矩形状の開口である。そのため、作業者は、フランジ部１０を固定するネジを目視しやすくなり、ネジの視認性が向上し、作業効率が向上する。

　なお、本実施の形態３では、図５に示した整流部２０に貫通穴２７を設ける場合で説明したが、図６に示した整流部２０ａに貫通穴２７を設けてもよい。

　本実施の形態３の空気調和機１では、整流部２０ｃの整流板２１ｃに、フランジ部１０のネジ穴１４に対向する位置を含む矩形状の貫通穴２７が設けられた構成である。本実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２と同様な効果が得られるだけでなく、フランジ部１０を固定するネジに対する、作業者の視認性が向上し、作業効率がさらに向上する。

　本実施の形態１～３では、空気調和機１において、整流部２０および２０ａ～２０ｃが室内機２に適用される場合で説明したが、室内機２に限らず、室外機に適用されてもよい。また、空気調和機１が室内機２および室外機を有する構成の場合で説明したが、室内機２が単体で暖房または冷房を行う装置であってもよい。さらに、乱流を発生させる障害物は、電気品箱９のフランジ部１０に限らない。送風機が生成する気流を乱れさせる障害物が流路に設けられた装置であれば、いずれの装置にも、本実施の形態１～３を適用することができる。

　１　空気調和機、２　室内機、４　化粧パネル、５　吸込口、６　吹出口、７　フィルター、８　送風機、９　電気品箱、１０　フランジ部、１０ａ、１０ｂ　フランジ、１１　箱体、１２　蓋、１３　ヒンジ部、１４　ネジ穴、２０、２０ａ～２０ｃ　整流部、２１、２１ａ～２１ｃ　整流板、２２　背面板、２３、２４　側面板、２５　開口、２６、２７　貫通穴、５０　ドライバー、１００　部屋。

Claims

　空気が吸い込まれる吸込口と、
　前記吸込口から空気を吸い込んで気流を生じさせる送風機と、
　本体に設けられたアクチュエータを制御する制御基板を収納する箱体と、前記箱体の開口を覆う蓋と、前記蓋を前記箱体に固定し、前記気流の流路に位置するフランジ部とを有する電気品箱と、
　前記フランジ部を覆う整流部と、
を有する空気調和機。
　前記整流部は、前記フランジ部に対して曲面または傾斜面で前記フランジ部を覆う整流板を有する、請求項１に記載の空気調和機。
　前記整流部は、前記整流板を支持し、前記蓋と固定される背面板をさらに有し、
　前記整流板は、前記フランジ部のネジ穴に対向する位置に貫通穴を有する、請求項２に記載の空気調和機。
　前記貫通穴は、前記フランジ部のネジ穴に対向する位置を含む矩形状の開口である、請求項３に記載の空気調和機。