(57)【要約】      （修正有）【課題】風路内の通風抵抗が小さく、低騒音で、低入力を可能にした空気調和機を得る。【解決手段】装置本体１内部に設けられた電動機１１と、装置本体１内部に設けられ、電動機１１により駆動される複数の送風機３と、装置本体１内部の送風機３の吐出側に設けられ、吸込口２を介して導入された室内空気を空調する熱交換器５と、熱交換器５の上流側表面であって、熱交換器５の積幅方向位置が、複数の送風機３の吹出口の側面側両端部、及び隣接する送風機３の対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域に、それぞれ少なくとも１枚以上設けられ、熱交換器５に流入する空気を整流する整流板６とを備える。整流板６の前縁が、整流板の長手方向に直交する向きに溝部が設けられ、かつ整流板６に最も近接する送風機側に湾曲している。【選択図】図１
2010216750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機本体と、
前記空気調和機本体に設けられ、室内空気を前記空気調和機本体内部に導入する吸込口と、
前記空気調和機本体に設けられ、空調された空気を室内に排出する吹出口と、
前記空気調和機本体内部に設けられた電動機と、
前記空気調和機本体内部に設けられ、前記電動機により駆動される複数の送風機と、
前記空気調和機本体内部の前記送風機の吐出側に設けられ、前記吸込口を介して導入された室内空気を空調する熱交換器と、
前記熱交換器の上流側表面であって、前記熱交換器の積幅方向位置が、前記複数の送風機の吹出口の側面側両端部、及び隣接する送風機の対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域に、それぞれ少なくとも１枚以上設けられ、前記熱交換器に流入する空気を整流する整流板と
を備え、
前記整流板の前縁が、前記整流板の長手方向に直交する向きに溝部が設けられ、かつ前記整流板に最も近接する前記送風機側に湾曲していることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記整流板は、材質が樹脂であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記整流板は、材質が前記熱交換器のフィンと等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記整流板は、前記熱交換器のフィンに挿入されて固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
空気調和機本体と、
前記空気調和機本体に設けられ、室内空気を前記空気調和機本体内部に導入する吸込口と、
前記空気調和機本体部に設けられ、空調された空気を室内に排出する吹出口と、
前記空気調和機本体内部に設けられたモーターと、
前記空気調和機本体内部に設けられ、前記モーターにより駆動される複数の送風機と、
前記空気調和機本体内部の前記送風機の吐出側に設けられ、前記吸込口を介して導入された室内空気を空調する熱交換器と
を備え、
前記熱交換器は、前記熱交換器上流側のフィンであって、積幅方向位置が、前記複数の送風機の吹出口の側面側両端部、及び隣接する送風機の対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域のフィンの高さが、他領域のフィンよりも高いことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機及び熱交換器が収納された空気調和機に関し、特に、送風機から熱交換器に送風される空気流の整流に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の天井埋込形空気調和機は、筐体の下面に空気吸込口があり、この空気吸込口から室内空気を送風機により風路内に吸い込み、送風機から吹き出された空気を、風路内の熱交換器により冷媒と室内空気とを熱交換させて二次空気とし、二次空気を筐体の下面に設けられた空気吹出口から、風向板で風向を制御し、室内に吹き出す構成となっていた。
【０００３】
しかし、送風機から吹き出された空気が熱交換器に流入する際に、空気の流れが熱交換器のフィンに平行に流入せず、角度を持って流入するため、流れがフィンに衝突したり、フィン間で渦が発生することにより、騒音が発生するという課題があった。
【０００４】
このような課題に対し、例えば「通風口を備えた仕切板1aにより上下に区画した本体１の前面下部に吸込口２を設け、上部に吹出口７を設け、これら吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に、熱交換器３と、駆動モータ４を介して左右に連結され、前記通風口に接続したファンケーシング６に収容された複数の遠心ファン５とを設けてなる空気調和機において、前記ファンケーシングの吹出側と前記熱交換器との間に、同熱交換器のパス領域に向けて、吹出空気を前後および左右方向とも均一に案内するとともに、空気流の風切り音を抑制する抑制手段を備えた整流板９を設けた。」ものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２０８５８号公報（要約、第４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような構成の天井埋込形空気調和機（特許文献１）は、送風機の吹出口全領域を網羅するように整流板が設けられるため、送風機から吹き出した空気流れが整流板に衝突し、騒音が増大するという課題があった。また、整流板は、送風機と熱交換器との間の風路に設けられるため、整流板及び整流板を支持する支持部材が風路内の通風抵抗を増大させ、その結果、送風機の回転数を増大させなければならず、騒音、送風機の入力（消費電力）が増大するという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、風路内の通風抵抗が小さく、低騒音で、低入力を可能にした空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和機は、空気調和機本体と、前記空気調和機本体に設けられ、室内空気を前記空気調和機本体内部に導入する吸込口と、前記空気調和機本体に設けられ、空調された空気を室内に排出する吹出口と、前記空気調和機本体内部に設けられた電動機と、前記空気調和機本体内部に設けられ、前記電動機により駆動される複数の送風機と、前記空気調和機本体内部の前記送風機の吐出側に設けられ、前記吸込口を介して導入された室内空気を空調する熱交換器と、前記熱交換器の上流側表面であって、前記熱交換器の積幅方向位置が、前記複数の送風機の吹出口の側面側両端部、及び隣接する送風機の対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域に、それぞれ少なくとも１枚以上設けられ、前記熱交換器に流入する空気の前記熱交換器積幅方向速度を減衰させる整流板とを備え、前記整流板の前縁が、前記整流板の長手方向に直交する向きに溝部が設けられ、かつ前記整流板に最も近接する前記送風機側に湾曲している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る空気調和機によれば、上記の構成により、空気調和機本体内の風路の通風抵抗が減少し、かつ、送風機吹き出し流れと熱交換器との衝突による騒音悪化を防止することができ、このため、騒音及び入力（消費電力）を低減することが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の平面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の整流板の斜視図である。
【図４】整流板が無い従来の天井埋込形空気調和機の送風機吹出口から熱交換器までの風路内流れ解析の結果を示した図である。
【図５】整流板が無い従来の天井埋込形空気調和機の風路内流れ解析から得られた、熱交換器入口における空気流れの熱交換器積幅方向速度の絶対値｜Ｖｚ｜の分布を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る天井埋込形空気調和機の熱交換器表面の整流板が設置された箇所の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る天井埋込形空気調和機の熱交換器表面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を示す側面から見た側面断面図である。
図１に示されるように、本実施形態１の空気調和機は、箱状の空気調和機本体（以下、装置本体という）１の後部下面に、室内空気を導入するための吸込口２が設けられている。吸込口２には、通常、塵埃等を除去するフィルタが設けられている。
【００１２】
装置本体１内の吸込口２の近傍には、同軸上に複数の送風機３ａ、３ｂ（これらを総称するときには送風機３という）が設けられている。送風機３は電動機１１（図２参照）により駆動される。ここでは、送風機３は一例としてシロッコファンが用いられている。
【００１３】
装置本体１内の風路４には、冷凍サイクルを構成する熱交換器５が送風機３の下流側に配置され、ここで熱交換器５内の冷媒と室内空気とが熱交換される。熱交換器５は、例えばフィンチューブ型であり、送風機３の軸方向にフィンが積層されて構成されている。熱交換器５を通過した空気を二次空気と呼ぶ。熱交換器５上流側表面には、送風機３から吹き出された空気を整流する整流板６が設けられている。熱交換器５の下部には、熱交換器５から滴下した水を受けるドレンパン７が設けられている。なお、熱交換器５は冷凍サイクルの一部を構成するものである。冷凍サイクル（図示せず）は、圧縮機、熱交換器（凝縮器）、減圧弁及び熱交換器（蒸発器）が冷媒配管を介して環状に接続されて構成される。上記の熱交換器５は、上記の四方弁の切り替えにより、凝縮器又は蒸発器として機能する。
【００１４】
装置本体１の前部下面には、空調された空気を室内に排出する吹出口８が設けられている。この吹出口８は、吸込口２と同一高さに設けられており、ドレンパン７の側壁９が吹出口８の一部を形成している。
【００１５】
図２は、上記の空気調和機を上面から見た上面断面図である。
整流板６は、熱交換器５表面における積幅方向（図２内では水平方向）位置が、送風機吹出口の側面側両端部位置、及び一方の送風機３ａと他方の送風機３ｂとの互いに対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域にそれぞれ設けられている。図２では例として計８枚の整流板６が設けられている。
【００１６】
図３は、上記の整流板６の拡大図である。
整流板の前縁は最も近接する送風機３側に湾曲している。また、整流板６の前縁には、長手方向に鉛直な向きに複数の溝６’が設けられている。この整流板６の下部６ａは薄肉になっており、この下部６ａが熱交換器５のフィンに挿入されて固定される。整流板６の材質は例えば樹脂である。
【００１７】
次に、本実施の形態１に係る空気調和機の動作について説明する。
以上のように構成された空気調和機において、運転を開始した場合には、電動機１１が回転し送風機３が動作することにより吸込口２から流入された室内空気は、熱交換器５において冷媒と熱交換されて二次空気となる。熱交換器５から排出された二次空気は、吹出口８から室内に吹き出される。
【００１８】
図４は、整流板６が無い天井埋込形空気調和機の送風機３吹出口から熱交換器５までの風路内流れ解析の送風機３の１個分の結果である。
整流板６が無い場合には、送風機３を出た空気の流れは、送風機３の吹出口の真中付近は熱交換器５のフィンに平行に流れるが、真中から両端の領域では熱交換器５に向かって扇状に広がっていき、この傾向は両端部の方が強くなる。
【００１９】
図５は、整流板６が無い天井埋込形空気調和機の風路内流れ解析から得られた、熱交換器５入口における空気流れの熱交換器５積幅方向（図５内では水平方向）速度の絶対値｜Ｖｚ｜の分布である。黒色が熱交換器５積幅方向速度の絶対値が０ｍ／ｓ、白色が３ｍ／ｓである。
風路内空気流れの速度の絶対値｜Ｖｚ｜が大きいほど、流れが熱交換器５に流入する際にフィンに衝突し、フィン間で渦が発生することにより、風切り音が発生し、騒音が増大してしまう。整流板６が無い天井埋込形空気調和機では、特に熱交換器表面における積幅方向位置が送風機３吹出口の側面側両端部位置に略一致する領域（図中○領域）における｜Ｖｚ｜が大きいことがわかる。
【００２０】
このような課題に対し、前述のように従来の技術（特許文献１）では、送風機と熱交換器との間に整流板を設置し、熱交換器のパス領域に向けて送風機からの吹出空気を前後および左右方向とも均一に案内し、熱交換器に流入させ、熱交換器での風切り音を抑制しようとしている。しかし、送風機の吹出口全領域を網羅するように整流板を設けた場合には、熱交換器フィンに比較的平行に流れる送風機の吹出口真中領域では、整流する必要が無く、単に通風抵抗となるだけであり、その結果、送風機の回転数を増大させなければならず、騒音及び入力（消費電力）が増大する。また、整流板は送風機と熱交換器の間の風路に設けられるため、整流板及び整流板を支持する支持部材が風路内の通風抵抗を増大させ、その結果送風機の回転数を増大させなければならず、騒音及び入力（消費電力）が増大する。
【００２１】
図６は、熱交換器５表面の整流板６が設置された箇所の断面図である。
整流板６は送風機３吹出口の直後ではなく、熱交換器５の表面であり、風路内空気流れの｜Ｖｚ｜が大きく流れが熱交換器５に流入する際にフィンに衝突し渦が発生する箇所のみに設置されているため、従来の整流板のような、熱交換器のフィンに比較的平行に流れる送風機の吹出口真中領域での通風抵抗を増大させることが無く、騒音を低減することができる。
【００２２】
また、図３に示したように、整流板６の前縁は最も近接する送風機３側に湾曲しており、長手方向に鉛直方向に複数の溝が設けられている。これにより、送風機３側吹出口からの空気流れが整流板６に流入する際に、前縁での剥離を抑制し、さらに空気流れが溝６’に沿って熱交換器５に流入することができるため、従来の整流板よりも騒音を低減することができる。
【００２３】
また、整流板６は熱交換器５のフィンに挿入されている。これにより、整流板６支持部材が必要なくなり、コスト及び重量を削減しつつ、風路内の通風抵抗が減少し、騒音及び入力（消費電力）を低減することができる。また、整流板６を樹脂で製造することにより、金型で大量生産が可能となり、製造コストを抑制することができる。
【００２４】
以上により、本実施の形態１の整流板６を天井埋込形空気調和機に設けることにより、整流板６が不要な箇所の通風抵抗を減少しつつ、整流板６の前縁で剥離することなく、送風機３吹出口からの熱交換器５積幅方向速度を持った空気を熱交換器５のフィンに平行になるように整流することができ、騒音及び入力（消費電力）を低減することができる。また、樹脂製の整流板６を熱交換器５に挿入して固定するため、コスト及び重量を削減しつつ、風路内の通風抵抗が減少し、騒音及び入力を低減することができる。
【００２５】
なお、これまでの説明では、整流板６の高さを指定してはいないが、高さが高すぎて送風機３の吹出口に近い場合には、吹出口からの空気流れと干渉しやすくなるため、熱交換器５上流側表面と送風機３吹出口との距離の１／３以下が望ましい。
【００２６】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、整流板６の材質を樹脂にした例について説明したが、整流板６の材質はそれに限定されるものではなく、例えば熱交換器５のフィンの材質と同じにしてもよい。
熱交換器５のフィンと等しい材質の整流板６を熱交換器５に挿入した場合には、熱交換器５だけでなく整流板６でも熱交換することができ、熱交換量を増大させ、風量を低減することにより、騒音や入力を更に低減することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３の天井埋込形空気調和機の熱交換器５表面の断面図である。図７においては上記の実施の形態１と同一機能部分には同一符号を付し、相違する構成について説明する。
【００２８】
図７の実施の形態３の熱交換器５は、前述の実施の形態１の整流板６を設置した位置に整流板６を設置せず、その位置の熱交換器５のフィン１０前縁側の熱交換器５上流側表面と鉛直な方向の高さを、他箇所のフィンよりも高くしたものである。また、フィン１０前縁は、フィン１０に最も近接する送風機側に湾曲している。
これにより、送風機３から吹き出された流れを整流板６で整流するのではなく、熱交換器５のフィンで整流することができるため、整流板６の通風抵抗がなくなり、さらに騒音および入力を低減することができる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態においては、整流板６が８個の例について説明したが、熱交換器の積幅方向位置が、送風機３ａ、３ｂの吹出口の側面側両端部、及び隣接する送風機３ａ、３ｂの隣接する送風機の対向する側面に挟まれた領域に略一致する領域に、それぞれ少なくとも１枚以上設ければよい。
また、送風機３ａ、３ｂについても２個設置した例について説明したが、３個以上の任意の個数を設置してもよい。
また、本発明の実施の形態に係る空気調和機として、天井埋込形空気調和機を例に説明したが、本発明に係る空気調和機はその例に限定されるものではなく、壁掛け式のものにおいても同様に適用される。
【符号の説明】
【００３０】
１  装置本体、２  吸込口、３  送風機、４  風路、５  熱交換器、６  整流板、
６’  溝、７  ドレンパン、８  吹出口、９  ドレンパン側壁、１０  フィン、１１  電動機。
【図１】
2010216750.tif 000003
【図２】
2010216750.tif 000004
【図３】
2010216750.tif 000005
【図４】
2010216750.tif 000006
【図５】
2010216750.tif 000007
【図６】
2010216750.tif 000008
【図７】
2010216750.tif 000009