(57)【要約】【課題】前面パネルの下端部に吸込口を設けた空気調和装置の室内機において、電力効率の悪化を抑制しながら、騒音を低減することを目的とする。【解決手段】本発明による空気調和装置の室内機１は、軸を中心に回転し周方向に複数の羽根７を有する羽根車２と、羽根車２の上流側に設けられた熱交換器１３，１４とを備えた空気調和装置の室内機１であって、空気を吸い込む上吸込口１２を有し室内機１の上面に設けられた上面パネル１１と、空気を吸い込む下吸込口９を下端部に有し室内機１の前面に設けられた前面パネル８と、上面パネル１１および前面パネル８と熱交換器１３，１４との間に設けられた支持パネル１５とを備え、高さ方向の位置が羽根車２の軸方向に異なるよう延在するリブ１０を前面パネル８と支持パネル１５との間に設けたものである。【選択図】図１
2011012881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心に回転し周方向に複数の羽根を有する羽根車と、前記羽根車の上流側に設けられた熱交換器とを備えた空気調和装置の室内機であって、
空気を吸い込む上吸込口を有し前記室内機の上面に設けられた上面パネルと、
空気を吸い込む下吸込口を下端部に有し前記室内機の前面に設けられた前面パネルと、
前記上面パネルおよび前記前面パネルと前記熱交換器との間に設けられた支持パネルとを備え、
高さ方向の位置が前記羽根車の軸方向に異なるよう延在するリブを前記前面パネルと前記支持パネルとの間に設けたことを特徴とする空気調和装置の室内機。
【請求項２】
前記リブは、前記前面パネルに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室内機。
【請求項３】
前記リブは、前記支持パネルと前記前面パネルとの間に設けられたフィルタまたは前記支持パネルに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室内機。
【請求項４】
前記リブは、前記軸方向に湾曲していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
【請求項５】
前記リブは、前記軸方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
【請求項６】
前記リブは、Ｖ字状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
【請求項７】
前記リブは、前記羽根車の軸方向に垂直な断面で根元部分が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和装置の室内機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の室内機は、室内空気を吸気する吸込口が設けられた前面パネルと、吸込口から吸気された空気と冷媒とが熱交換するための熱交換器と、複数の羽根とを有し熱交換器が熱交換した空気を吸い込んで吹き出すファンとを備えている。このような空気調和装置の室内機においては、空気が熱交換器からファンに流入する位置で発生する騒音を抑えることが問題となっている。
【０００３】
従来の空気調和装置の室内機においては、ファン流入部での風速をファン軸方向に変化させファン流入部での音の発生タイミングを変化させることによって、ファン流入位置での騒音の発生を抑制することを目的に、前面パネルの吸込口の吸込面積、前面パネルの横格子の格子角度、熱交換器のフィンピッチ、または熱交換器とファンとの距離をファン軸方向に変化させたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７６９５２（第２頁〜第６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された空気調和装置の室内機では、前面パネルの吸込口の吸込面積、熱交換器のフィンピッチまたは熱交換器とファンとの距離をファン軸方向に変化させる場合には、空気の流路の圧力損失が増大し、空気調和装置の電力効率が低下する。また、意匠性を向上させるため、前面パネルに格子状の吸込口を設けず下端部に吸込口を設けた空気調和装置の室内機では、横格子の格子角度をファン軸方向に変化させることができない。
この発明は、前面パネルの下端部に吸込口を設けた空気調和装置の室内機において、電力効率の悪化を抑制しながら、騒音を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による空気調和装置の室内機は、軸を中心に回転し周方向に複数の羽根を有する羽根車と、前記羽根車の上流側に設けられた熱交換器とを備えた空気調和装置の室内機であって、空気を吸い込む上吸込口を有し前記室内機の上面に設けられた上面パネルと、空気を吸い込む下吸込口を下端部に有し前記室内機の前面に設けられた前面パネルと、前記上面パネルおよび前記前面パネルと前記熱交換器との間に設けられた支持パネルとを備え、高さ方向の位置が前記羽根車の軸方向に異なるよう延在するリブを前記前面パネルと前記支持パネルとの間に設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の空気調和装置の室内機によれば、前面パネルの下端部に吸込口を設けた空気調和装置の室内機において、電力効率の悪化を抑制しながら、騒音を低減する空気調和装置の室内機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における前面パネルを背面側から見た斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における前面パネルの他の例を背面側から見た斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１による空気調和装置と従来の空気調和装置の騒音の周波数特性を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機におけるリブ長さ比と卓越音圧レベルとの関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。また、図２は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における前面パネルを背面側から見た斜視図である。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは、明細書の全文において共通することである。
【００１０】
図１において、室内に設けられる空気調和装置の室内機１は、背面側に設けられたケーシング３、前面側に設けられたスタビライザー４、およびケーシング３とスタビライザー４との間に設けられた羽根車２とを有するクロスフローファン５を備えている。羽根車２は、両端および軸方向に複数設けられた円板状の支持板６と、支持板６の外周側に周方向に所定のピッチで設けられる複数の羽根７とを有し、羽根車軸周りに回転自在に室内機１に設置されている。
【００１１】
羽根車２の上流側には、空気と冷媒とを熱交換する熱交換器１３，１４が設けられており、羽根車２の軸方向に複数設けられたフィンと、これらフィンを貫通するように設けられ内部を冷媒が流れる伝熱管とを有する。図１に示す室内機１においては、熱交換器１３，１４は、前面側に設けられた前面側熱交換器１３と背面側に設けられた背面側熱交換器１４とで、羽根車２の上流側を覆うように逆Ｖ字状に配設されている。
【００１２】
室内機１の上面に設けられた上面パネル１１は、空気を吸い込むために桟状または格子状の開口を上吸込口１２として有する。室内機１の前面であって、上端部から羽根車２の前面側に前面パネル８が設けられ、上面パネル１１と熱交換器１３，１４との間および前面パネル８と前面側熱交換器１３との間に支持パネル１５が設けられる。支持パネル１５は、桟状の開口１６を複数有し、支持パネル１５の前面側および上面側にフィルター１７が配設される。
【００１３】
スタビライザー４は、支持パネル１５の下端からケーシング３の下部と相対するように羽根車２側に突出して配設されている。また、前面パネル８、ケーシング３、スタビライザー４および上面パネル１１の長手方向は、羽根車２の軸方向に平行に配置され、前面パネル８、ケーシング３、スタビライザー４および上面パネル１１の両端に側壁板が設けられ、ケーシング３、スタビライザー４および側壁板に囲まれた開口が吹出口１１を構成する。
【００１４】
前面パネル８の背面側であって、前面パネル８と支持パネル１５との間には、羽根車２の方向（背面側）に突出するリブ１０が設けられている。図２においては、羽根車２の図示を省略しているが、以降、羽根車２の回転軸方向を単に軸方向、羽根車２の回転方向を単に周方向と記載する。前面パネル８は、下端部に切りかきが形成され、スタビライザー４との間にスリット状の開口を、空気を吸い込む下吸込口９として有する。リブ１０は、前面パネル８の背面側に下吸込口９のやや上側から羽根車２に向けて設置されている。また、リブ１０は、下吸込口９を軸方向（長手方向）に覆うように形成され、かつリブ１０を形成する平面は、軸方向に対し湾曲するように構成されており、室内機１の高さ方向（図１の点線矢印方向）の位置が軸方向に異なるように延在する。
【００１５】
上記のように構成された空気調和装置の室内機１では、モータによって羽根車２が回転すると、空気が上吸込口１２および下吸込口１３から吸込まれ、フィルター１６、支持パネル１５および熱交換器１３，１４を通過して、羽根車２を貫流する。このとき、ケーシング３の上端は、羽根車２の上吸込口側まで延設しており、羽根車２を貫流した空気は、ケーシング３によって室内機１の吹出口１１に案内されるようになっている。空気は、ケーシング３とスタビライザー４とが相対する空間を通過して吹出口１１から室内に吹き出される。
【００１６】
ここで、前面パネル８の背面側には、リブ１０が軸方向に対し湾曲するように設置されているので、下吸込口９および上吸込口１２から吸込まれて、羽根車２の前面側で合流した空気が羽根車２に流入する周方向位置は、軸方向に変化する。
【００１７】
一般にクロスフローファン５においては、羽根車２の内部のスタビライザー４の近傍に最も低圧の領域が生じる。前面パネル８の下端に下吸込口９が設置された従来の空気調和装置の室内機１の場合には、下吸込口９から流入した気流と、上吸込口１２から流入した気流の一部とが、羽根車２の前面側で合流し、流速の速い気流となって羽根車２に流入する。そのため、流速の速い気流が流入する羽根車２の周方向位置が軸方向に同一となるので、風量変動および圧力変動の同時性が強まり、離散周波数騒音が発生する。
【００１８】
これに対し、本発明の空気調和装置の室内機１においては、前面パネル８と支持パネル１５との間に高さ方向の位置が軸方向に異なるようにリブ１０を設置することによって、羽根車２の前面側で合流した流速の速い気流が羽根車２に流入する周方向位置が軸方向に変化するので、風量変動および圧力変動の同時性が弱まり、離散周波数騒音の発生を抑制することができる。また、本発明の実施の形態１に示す空気調和装置の室内機１においては、空気の流路の圧力損失を増大させることがないので、電力効率の悪化を抑制しながら、騒音を低減することができる。さらに、下吸込口１３および上吸込口１２の面積を軸方向に一定としているので、吸込み面積の減少による電力効率の悪化を招くことなく、騒音を低減することができる。
【００１９】
図３は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機における前面パネルの他の例を背面側から見た斜視図である。
図３（ａ）に示す前面パネル８においては、リブ１０は、平面が軸方向に対して傾斜して配置されている。また、図３（ｂ）に示す前面パネル８においては、リブ１０は、軸方向の中央で高さ方向位置が最も低くなるようにＶ字状に配置されている。さらに、図３（ｃ）に示す前面パネル８においては、リブ１０は、軸方向の中央で高さ方向位置が最も高くなるように逆Ｖ字状に配置されている。リブ１０は、羽根車２の前面で合流した流速の速い流速が羽根車２に流入する周方向位置を軸方向に変化させ得る形状であれば良いので、リブ１０の形状は、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本実施の形態１による空気調和装置の室内機１における騒音低減効果を試験によって確認したので、以下に説明する。図４は、この発明の実施の形態１による空気調和装置と従来のリブを設置していない空気調和装置の騒音の周波数特性を示す図であり、騒音の測定位置は室内機の中央表面から１ｍ、下方に０．８ｍ離れた位置である。図４（ａ）は、従来のリブを設置していない空気調和装置の騒音の周波数特性であり、図４（ｂ）は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の騒音の周波数特性である。
【００２１】
図４に示されるように、リブ１０を設置していない従来の空気調和装置の騒音は、羽根車２の回転数Ｎとクロスフ羽根車２の羽根の枚数Ｚとの積ＮＺに相当する周波数において、強いピークを持つ周波数特性となっている。これに対して、リブ１０を軸方向に湾曲させて取り付けた本発明の空気調和装置１の騒音の周波数特性は、ＮＺに相当する周波数において、強いピークが現れておらず、聴感的に不快な回転音が発生していない。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示した形状のリブ１０を有する空気調和装置においても、同様の効果が得られることを確認した。
【００２２】
また、リブ１０の室内機１の奥行き方向の長さの影響を試験によって確認したので、以下に説明する。図５は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の室内機におけるリブの幅と卓越音圧レベルとの関係を示す図である。図５において、横軸は、前面パネル８とフィルター１６との間の風路の幅Ｈに対するリブ１０の奥行き方向長さｈの比であるリブ長さ比ｈ／Ｈであり、縦軸は、リブ１０がない場合のＮＺに相当する周波数における音圧レベル（卓越音圧レベル）を１として、正規化した卓越音圧レベルである。
【００２３】
図５に示されるように、リブ長さ比ｈ／Ｈを０．５５以上とすることによって、卓越音圧レベルをおよそ半減させることができる。したがって、回転音の低減効果を得るためにはリブ長さ比ｈ／Ｈを０．５５以上とすることが望ましい。
【００２４】
なお、リブ１０の高さ方向の位置は、軸方向に全て同じ高さになっていなければよく、図２に示すように、軸方向に同じ高さの位置があってもよい。したがって、リブ１０は、図２および図３に示す以外にもＶ字状、逆Ｖ字状、波状を周期的に繰り返す形状でもよい。また、リブ１０は前面パネル８と一体に成型してもよいし、別体として成型した後に取り付けてもよい。
【００２５】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。
図６に示すように、この発明の実施の形態２による空気調和装置の室内機１のリブ１０は、前面パネル８と結合される根元部分が円弧状に形成されている。その他の構成および機能は、実施の形態１による空気調和装置の室内機１と同様であり、リブ１０は室内機１の高さ方向（図６の点線矢印方向）の位置が軸方向に異なるように延在する。
【００２６】
リブ１０の前面パネル８と結合される根元部分を円弧状に形成することによって、上吸込口１２から流入した気流および下吸込口９から流入した気流が羽根車２方向にスムーズ曲がり、圧力損失が低下する。また、リブ１０の前面パネル８と結合される根元部分を円弧状に形成し、根元部分が先端部分に比べて太くなっているので、強度も向上する。
【００２７】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３による空気調和装置の室内機における羽根車の軸方向に垂直な面での断面図である。
実施の形態１および実施の形態２による空気調和装置の室内機１では、リブ１０を前面パネル８に取り付けたが、図７に示すようにリブ１０をフィルター１６または支持パネル１５取り付けてもよい。実施の形態３による空気調和装置の室内機１においては、その他の構成および機能は実施の形態１または実施の形態２による空気調和装置の室内機１と同様であり、リブ１０は室内機１の高さ方向（図７の点線矢印方向）の位置が軸方向に異なるように延在する。
【００２８】
図１のようにリブ１０を前面パネル８の背面に設置する構成において、前面パネル８を樹脂によって成形する場合には、前面パネル８の表面にひけが生じて意匠性が低下するおそれがある。この実施の形態３に示すように、リブ１０をフィルター１６または支持パネル１５に取り付けた場合には、前面パネル８の表面にひけが生じないので、意匠性が低下することがないという効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  室内機、２  羽根車、３  ケーシング、４  スタビライザー、５  クロスフローファン、６  支持板、７  羽根、８  前面パネル、９  下吸込口、１０  リブ、１１  上面パネル、１２  上吸込口、１３，１４  熱交換器、１５  支持パネル、１６  開口、１７  フィルター。
【図１】
2011012881.tif 000003
【図２】
2011012881.tif 000004
【図３】
2011012881.tif 000005
【図４】
2011012881.tif 000006
【図５】
2011012881.tif 000007
【図６】
2011012881.tif 000008
【図７】
2011012881.tif 000009