(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの長手方向の一方側に還気口と給気口を設けるとともに、他方側に排気口と外気口を設け、ケーシング内に還気口と排気口を連通する還気通風路と、外気口と給気口を連通する給気通風路とを設け、還気通風路の終端側と給気通風路の始端側を連通し、還気通風路に還気ファンを配置し、給気通風路にエアフィルタと熱交換器と給気ファンを配置する空気調和機において、
ケーシングの一方側の領域に、還気通風路の還気口から還気ファンに至る経路を、ケーシングの底部側で反転するＵ字状をなして内面に吸音材を有する還気消音通風路として、ケーシングの上下方向に沿って形成し、還気消音通風路のＵ字状の底部が吸音材を厚く形成して気流および音波の衝突を受け止めて吸音する部位をなし、ケーシングの他方側の領域に還気ファンを配置し、
ケーシングの上方側の領域に、給気通風路の給気ファンから給気口に至る経路を、ケーシングの他方側で反転する横向きＵ字状をなして内面に吸音材を有する給気消音通風路として、ケーシングの長手方向に沿って形成し、給気消音通風路のＵ字状の底部が吸音材を厚く形成して気流および音波の衝突を受け止めて吸音する部位をなし、ケーシングの下方側の領域に、エアフィルタと熱交換器と給気ファンを配置し、
還気消音通風路と還気ファンを、ケーシングの長手方向および上下方向において、給気消音通風路と干渉しない位置に設け、給気消音通風路とエアフィルタと熱交換器と給気ファンを、ケーシングの長手方向および上下方向において、還気消音通風路と干渉しない位置に設けたことを特徴とする超低騒音空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、音楽ホール、病院等の静寂な室内空間を空調するための超低騒音空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機は、在室者にとって快適な環境を作ることを目的として、部屋の用途に適した室内空気の温度、湿度、清浄度を維持しており、夏季における冷房の機能と冬季における暖房の機能とを併せ持ち、四季を通じて常に安定した状態の空気を室内に供給している。
【０００３】
このために、空気調和機は、送風機によって送風する空気をダクトを通して対象とする室へ供給し、室の天井や壁に設けた吹出口から室内空間へ空気を送り込んでおり、空気調和機内では、熱交換器のコイルの管群に熱媒を通し、管の外側を流れる空気を冷やしたり、温めたりして、空気の温度や湿度を調整している。
【０００４】
しかし、調整した空気の供給に際して、空気調和機内で送風機等から発生する騒振音が空気の吹き出しとともに室内に伝わり、このことが、音楽ホール、病院等の静寂な室内空間を空調するうえで問題であった。
【０００５】
この問題に対する解決策として、特許第２５４６１８５号に記載する技術がある。これは、送風機における還気側送風通路（室内の吸込口に通じる）と送風側送風通路（室内の吹出口に通じる）とをクロス状に迂曲形成して消音チャンバーを構成するとともに、各送風通路の途中に消音機構を設置したものである。この構成により、機内で発生して送風側送風通路を流れる騒振音と、室内で発生して還気側送風通路を流れる騒振音とを通路の隔壁を介して相互に影響させて、騒振音を緩和している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の構成においては、空気調和機の主要部を納める領域と消音チャンバーの領域とを単純に隣接配置して一体化しているために、主要部の限られた空間領域に送風機や熱交換器を配置せねばならず、主要部の領域における還気側送風通路と送風側送風通路の構造が複雑となり、熱交換器と給気用送風機の間の通風路が狭くなって、空気流のスムーズな流れを確保することができず、圧力損失の増加による消費エネルギーの増大を招く恐れがあった。また、送風機や熱交換器を配置する領域が狭いので、組み込む送風機が限られたものとなる問題があった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、騒振音を抑制した低騒音で、かつ空気流がスムーズに流れる超低騒音空気調和機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超低騒音空気調和機は、ケーシングの長手方向の一方側に還気口と給気口を設けるとともに、他方側に排気口と外気口を設け、ケーシング内に還気口と排気口を連通する還気通風路と、外気口と給気口を連通する給気通風路とを設け、還気通風路の終端側と給気通風路の始端側を連通し、還気通風路に還気ファンを配置し、給気通風路にエアフィルタと熱交換器と給気ファンを配置する空気調和機において、
ケーシングの一方側の領域に、還気通風路の還気口から還気ファンに至る経路を、ケーシングの底部側で反転するＵ字状をなして内面に吸音材を有する還気消音通風路として、ケーシングの上下方向に沿って形成し、還気消音通風路のＵ字状の底部が吸音材を厚く形成して気流および音波の衝突を受け止めて吸音する部位をなし、ケーシングの他方側の領域に還気ファンを配置し、
ケーシングの上方側の領域に、給気通風路の給気ファンから給気口に至る経路を、ケーシングの他方側で反転する横向きＵ字状をなして内面に吸音材を有する給気消音通風路として、ケーシングの長手方向に沿って形成し、給気消音通風路のＵ字状の底部が吸音材を厚く形成して気流および音波の衝突を受け止めて吸音する部位をなし、ケーシングの下方側の領域に、エアフィルタと熱交換器と給気ファンを配置し、
還気消音通風路と還気ファンを、ケーシングの長手方向および上下方向において、給気消音通風路と干渉しない位置に設け、給気消音通風路とエアフィルタと熱交換器と給気ファンを、ケーシングの長手方向および上下方向において、還気消音通風路と干渉しない位置に設けた構成とするものである。
【０００９】
上記した構成により、還気ファンおよび給気ファンを駆動した状態において、対象の室内に連通する還気系から還気口を通って還気通風路に流入した還気は、Ｕ字状の還気消音通風路を通り還気ファンを経て排気口から外部へ流出し、一部が還気通風路の終端側において給気通風路の始端側に流入する。給気通風路に流入した還気は、外気口から流入する外気空気と合流し、給気としてエアフィルタ、熱交換器、給気ファンを経てＵ字状の給気消音通風路を通り、給気口から対象の室内に連通する給気系に流出する。
【００１０】
この間に、還気消音通風路および給気消音通風路においては、内面の吸音材によって消音効果を得るとともに、還気消音通風路および給気消音通風路におけるＵ字の反転部と、還気消音通風路から還気ファンへの曲がり部と、給気ファンから給気消音通風路への曲がり部とにおいて、内面に衝突する気流および音波の衝突を受け止めて効果的に消音することができる。
【００１１】
しかも、還気消音通風路および給気消音通風路は、互いの位置が相互に干渉し合わないので、還気消音通風路をケーシングの上下方向の領域幅を有効に利用して長く形成することができ、給気消音通風路をケーシングの長手方向の領域幅を有効に利用して長く形成することができ、双方の消音通風路における吸音材による吸音工程が長くなり、消音効果が高くなる。
【００１２】
還気通風路および給気通風路は、曲がり部が少なくて直線部分が多く、方向が二次元の範囲で変化しているので、気流がスムーズに流れ、従来の構造に比べて、各通風路を流れる気流に与える通風抵抗が少なく、圧力損失が小さくなり、還気ファンおよび給気ファンにおける消費エネルギーを抑制できる。
【００１３】
還気消音通風路および給気消音通風路においては、内面の吸音材によって消音効果を得るとともに、Ｕ字状の底部において、厚い吸音材とすることにより音波の衝突を受け止めて吸音効果を高めることができる。
【００１４】
還気消音通風路および給気消音通風路においては、内面の吸音材によって消音効果を得るとともに、Ｕ字状の底部において、空気層を設けることにより音波の衝突を受け止めてさらに吸音効果を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、本発明の超低騒音空気調和機における通風路の概略構造を説明する。
【００１６】
還気通風路１は、前半部が還気口２から還気ファン３に至る還気消音通風路４をなし、後半部が還気ファン３から排気口５および循環気ダンパ６に至る経路を構成している。給気通風路７は、前半部が外気口８からエアフィルタ９、熱交換器１０ａ、加湿器１０ｂを通して給気ファン１１に至る経路をなし、後半部が給気ファン１１から給気口１２に至る給気消音通風路１３を構成している。還気通風路１の終端側と給気通風路７の始端側が循環気ダンパ６において連通している。
【００１７】
図２〜図１０に示すように、還気口２および給気口１２はケーシング１４の長手方向の一方側の天面に設けており、排気口５および外気口８は、ケーシング１４の他方側の側面に設けている。
【００１８】
還気消音通風路４は、ケーシング１４の底部側で反転するＵ字状をなし、ケーシング１４の長手方向の一方側で、かつ幅方向の一方側の領域に、ケーシング１４の上下方向に沿って形成している。還気消音通風路４は内面の全域に吸音材１５を設けており、Ｕ字状の底部に対応する部位１５ａにおける吸音材１５を他の部位より厚く形成して、気流および音波の衝突を受け止めて吸音するようにしている。この吸音材１５はグラスウール等で形成したものであり、Ｕ字状の底部に対応する部位１５ａにおいて２００ｍｍの厚さを有し、他の部位において５０ｍｍの厚さを有している。還気ファン３は、ケーシング１４の長手方向の他方側で、かつ幅方向の一方側で、かつ上方側の領域に設けている。
【００１９】
給気消音通風路１３は、ケーシング１４の他方側で反転する横向きＵ字状をなし、ケーシング１４の上方側で、かつ幅方向の他方側の領域に、ケーシング１４の長手方向に沿って形成している。給気消音通風路１３は、還気消音通風路４と同様に内面の全域に吸音材１５を設けており、Ｕ字状の底部に対応する部位１５ａにおける吸音材１５を他の部位より厚く形成して、気流および音波の衝突を受け止めて吸音するようにしている。エアフィルタ９と熱交換器１０ａと加湿器１０ｂと給気ファン１１は、ケーシング１４の下方側で、かつ幅方向の他方側の領域に配置している。
【００２０】
したがって、還気消音通風路４と還気ファン３は、ケーシング１４の長手方向および上下方向において、給気消音通風路１３と干渉しない位置に存在しており、給気消音通風路１３とエアフィルタ９と熱交換器１０ａと加湿器１０ｂと給気ファン１１は、ケーシング１４の長手方向および上下方向において、還気消音通風路４と干渉しない位置に存在しており、還気消音通風路４と給気消音通風路１３とが隔壁を介して隣接している。
【００２１】
給気ファン１１および還気ファン３としては、両吸込遠心ファン、片吸込遠心ファン、またはファンハウジングの無い片吸込ターボファンを採用することができる。
【００２２】
また、還気消音通風路４および給気消音通風路１３のＵ字状の底部に対応する部位には、吸音材１５に代えて空気層を形成する中空部材を設けることも可能である。
【００２３】
上記した構成により、還気ファン３および給気ファン１１を駆動する状態において、対象の室内に連通する還気系から還気口２を通って還気通風路１に流入する還気ＲＡは、還気消音通風路４を通り、還気ファン３を経て排気口５から外部へ排気ＥＡとして流出し、一部が還気通風路１の終端側において循環気ダンパ６を通って給気通風路７の始端側に流入する。
【００２４】
給気通風路７に流入した還気ＲＡは、外気口から流入する外気ＯＡと合流し、エアフィルタ９、熱交換器１０ａ、加湿器１０ｂ、給気ファン１１を経て給気消音通風路１３を通り、給気口１２から対象の室内に給気ＳＡとして対象の室内に連通する給気系に流出する。
【００２５】
この間に、還気消音通風路４および給気消音通風路１３においては、内面の吸音材１５によって消音効果を得る。このとき、還気消音通風路４および給気消音通風路１３は、互いの位置が相互に干渉し合わないので、還気消音通風路４をケーシング１４の上下方向の領域幅を有効に利用して長く形成し、給気消音通風路１３をケーシング１４の長手方向の領域幅を有効に利用して長く形成しているので、双方の消音通風路における吸音材１５による吸音行程が長くなり、消音効果が高くなる。
【００２６】
また、気流および騒振音の音波は、還気消音通風路４および給気消音通風路１３におけるＵ字の反転部と、還気消音通風路４から還気ファン３への曲がり部と、給気ファン１１から給気消音通風路１３への曲がり部とにおいて、ケーシング１４の内面に衝突し、吸音材１５が衝突を受け止めて効果的に消音する。特に、Ｕ字状の底部において、厚い吸音材１５により気流および音波の衝突を受け止めることにより効果的に吸音することができる。
【００２７】
還気通風路１および給気通風路７は、曲がり部が少なくて直線部分が多い形状をなし、曲がる方向が二次元の範囲で変化しているので、各通風路を流れる気流に与える通風抵抗が少なく、圧力損失が小さくなり、還気ファン３および給気ファン１１における消費エネルギーを抑制できる。
【００２８】
本発明の他の実施形態として、図１１〜図１６に、還気ファン３および給気ファン１１としてプラグファン（ファンハウジングの無い片吸込形遠心式ターボファン）を組み込んだ構成を示す。
【００２９】
また、図１７〜図１８に示すように、還気口２および給気口１２は、ケーシング１４の長手方向の一方側の側面に設けることもでき、排気口５および外気口８は、ケーシング１４の長手方向の他方側の天面に設けることもできる。
【００３０】
さらに、図１９〜図２２に示すように、還気ファン３および給気ファン１１として片吸込形遠心式ファンを組み込むこともできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、還気消音通風路および給気消音通風路を互いに干渉し合わない位置に設けることにより、還気消音通風路をケーシングの上下方向の領域幅を有効に利用して長く形成し、給気消音通風路をケーシングの長手方向の領域幅を有効に利用して長く形成できるので、双方の消音通風路における吸音材による吸音行程が長くなり、消音効果を高めることができる。また、還気消音通風路および給気消音通風路のＵ字状の底部において、厚い吸音材により音波の衝突を受け止めることにより、効果的な吸音を行なえる。あるいは、Ｕ字状の底部において、空気層が音波の衝突を受け止めることにより、効果的な吸音を行なえる。さらに、還気通風路および給気通風路は、曲がり部が少なくて直線部分が多く、方向が二次元の範囲で変化するので、気流に与える通風抵抗および圧力損失が小さく、消費エネルギーを抑制できる。しかも、組み込む送風機に各種のものを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における超低騒音空気調和機の概略構成を示す摸式図である。
【図２】同実施形態における超低騒音空気調和機の正面図である。
【図３】同実施形態における超低騒音空気調和機の平面図である。
【図４】同実施形態における超低騒音空気調和機の右側面図である。
【図５】同実施形態における超低騒音空気調和機の左側面図である。
【図６】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】図２におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図９】図２におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１０】図２におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態における超低騒音空気調和機の概略構成を示す摸式図である。
【図１２】同実施形態における超低騒音空気調和機の平面図である。
【図１３】同実施形態における超低騒音空気調和機の正面図である。
【図１４】同実施形態における超低騒音空気調和機の側面図である。
【図１５】図１２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１６】図１２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態における超低騒音空気調和機を示す平面図である。
【図１８】同実施形態における超低騒音空気調和機の正面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態における超低騒音空気調和機の概略構成を示す摸式図である。
【図２０】同実施形態における超低騒音空気調和機の正面図である。
【図２１】同実施形態における超低騒音空気調和機の平面図である。
【図２２】同実施形態における超低騒音空気調和機の側面図である。
【符号の説明】
１    還気通風路
２    還気口
３    還気ファン
４    還気消音通風路
５    排気口
６    循環気ダンパ
７    給気通風路
８    外気口
９    エアフィルタ
１０ａ    熱交換器
１０ｂ    加湿器
１１    給気ファン
１２    給気口
１３    給気消音通風路
１４    ケーシング
１５    吸音材
ＲＡ    還気
ＥＡ    排気
ＯＡ    外気
ＳＡ    給気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003556087.tif 000011
【図１１】
0003556087.tif 000012
【図１２】
0003556087.tif 000013
【図１３】
0003556087.tif 000014
【図１４】
0003556087.tif 000015
【図１５】
0003556087.tif 000016
【図１６】
0003556087.tif 000017
【図１７】
0003556087.tif 000018
【図１８】
0003556087.tif 000019
【図１９】
0003556087.tif 000020
【図２０】
0003556087.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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