(57)【要約】【課題】４ＮＺ音による騒音を低減させることのできる空調用室内ユニットおよび天井設置型空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】中央部に鉛直線まわりに回転するファン１１１が配置され、該ファン１１１の吸込側にベルマウス１１３が設けられており、下面中央部に吸込口１１６を有するとともに、該吸込口１１６の外側に複数個の吹出口１１７を有し、前記複数個の吹出口１１７が多角形状に配置された本体ケーシング１１４と、前記吸込口１１６を覆うとともに、中央部に吸込グリル１１５ａが形成されたパネル１１５と、を具備し、かつ前記本体ケーシング１１４が天井に設置される空調用室内ユニット１１０において、前記ベルマウス１１３の上流側に、前記パネル１１５の側に向かって突出する突起１５０が設けられている【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に鉛直線まわりに回転するファンが配置され、該ファンの吸込側にベルマウスが設けられており、下面中央部に吸込口を有するとともに、該吸込口の外側に複数個の吹出口を有し、前記複数個の吹出口が多角形状に配置された本体ケーシングと、
前記吸込口を覆うとともに、中央部に吸込グリルが形成されたパネルと、を具備し、かつ前記本体ケーシングが天井に設置される空調用室内ユニットにおいて、
前記ベルマウスの上流側に、前記パネルの側に向かって突出する突起が設けられていることを特徴とする空調用室内ユニット。
【請求項２】
前記突起は、平面視略円形を有するとともに、前記ベルマウスを取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空調用室内ユニット。
【請求項３】
前記突起は、平面視略円弧状を有するとともに、前記吹出口と他の隣り合う吹出口との間を通過してきた気流が衝突する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空調用室内ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の空調用室内ユニットと、
冷媒を圧縮するための圧縮機、および冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器を有する空調用室外ユニットと、
前記空調用室内ユニットおよび前記空調用室外ユニットを連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、を具備してなることを特徴とする天井設置型空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体ケーシングが天井に設置される空調用室内ユニット、およびこの空調用室内ユニットを具備する天井設置型空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は天井に設置された天井設置型空気調和機の空調用室内ユニット１０の平面図である。
空調用室内ユニット１０は、中央部に吸込グリル１１が形成されたパネル１２と、このパネル１２の外側に四つの吹出口１３を有する本体ケーシング１４とを主たる要素として構成されたものである。
本体ケーシング１４内には、熱交換器、送風機（ファン）、ドレンパン等が設けられており、送風機の回転により吸込グリル１１から吸い込まれた室内空気は熱交換器に送られ、加熱または冷却されて吹出口１３から吹き出されることにより室内の空気調和作用を行うようになっている。
【０００３】
また、従来の吸込グリル１１は、その平面視における輪郭形状が正方形あるいは長方形となるように形成されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１４１７００号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図１３に示すように、熱交換器を通過した空気が吹出口１３から吹き出されるため、天井面付近の室内空気は吹出口１３を回避して送風機へと導かれることとなる。したがって、室内空気は、吹出口１３と他の隣り合う吹出口１３との間、すなわち本体ケーシング１４の四隅（四つの角部）から吸込グリル１１の四隅を通って、集中的に送風機に導かれるようになっている。
しかしながらこの場合、吸込グリル１１の四隅が位置する部分から送風機に流入する空気の量が特に多くなってしまうため、この部分を送風機の羽根が通過するたびに、回転数Ｎと羽根の枚数Ｚとの積の４倍を周波数とする騒音、いわゆる４ＮＺ音が発生してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、４ＮＺ音による騒音を低減させることのできる空調用室内ユニットおよび天井設置型空気調和機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の空調用室内ユニットおよび天井設置型空気調和機では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の空調用室内ユニットによれば、中央部に鉛直線まわりに回転するファンが配置され、該ファンの吸込側にベルマウスが設けられており、下面中央部に吸込口を有するとともに、該吸込口の外側に複数個の吹出口を有し、前記複数個の吹出口が多角形状に配置された本体ケーシングと、前記吸込口を覆うとともに、中央部に吸込グリルが形成されたパネルと、を具備し、かつ前記本体ケーシングが天井に設置される空調用室内ユニットにおいて、前記ベルマウスの上流側に、前記パネルの側に向かって突出する突起が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この空調用室内ユニットにおいては、吹出口と他の隣り合う吹出口との間、すなわち多角形の頂点の側を通過した天井面付近の空気が、吸込グリルから吸込口に流入し、ベルマウスに達するまでの間に突起に衝突することにより拡散（分散）させられることとなる。
【０００９】
請求項２記載の空調用室内ユニットによれば、前記突起は、平面視略円形を有するとともに、前記ベルマウスを取り囲むように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
この空調用室内ユニットにおいては、ベルマウスの上流側すべてにわたって突起が設けられることとなる。
すなわち、吸込グリルの外周縁側から吸込口に流入してきた空気は、ベルマウスに達するまでの間に突起に衝突し、拡散（分散）させられることとなる。
【００１１】
請求項３記載の空調用室内ユニットによれば、前記突起は、平面視略円弧状を有するとともに、前記吹出口と他の隣り合う吹出口との間を通過してきた気流が衝突する位置に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この空調用室内ユニットにおいては、吹出口と他の隣り合う吹出口との間を通過してくる天井面付近の空気の流れに対してのみ、突起が設けられるようになっている。
すなわち、パネルの下面に沿って吸込グリルの側に流れてきた空気の流れを、ベルマウスの上流側で（ベルマウスに入る前に）拡散することのできる位置にのみ突起が設けられている。
【００１３】
請求項４記載の天井設置型空気調和機によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の空調用室内ユニットと、冷媒を圧縮するための圧縮機、および冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器を有する空調用室外ユニットと、前記空調用室内ユニットおよび前記空調用室外ユニットを連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、を具備してなることを特徴とする。
【００１４】
この天井設置型空気調和機においては、空調用室内ユニットに内蔵されたファンに流入する室内空気がファンの周方向に分散されて、周方向に略一様とされた空気流がファンに導かれるようになっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、天井設置型空気調和機１００は、空調用室内ユニット１１０と、空調用室外ユニット１２０と、冷媒配管１３０とを主たる要素として構成されたものである。
空調用室外ユニット１２０は、冷媒を圧縮するための圧縮機１２１、冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器１２２、および室外ファン１２３を有するものである。
また、冷媒配管１３０は、空調用室内ユニット１１０および空調用室外ユニット１２０を連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニット１１０および空調用室外ユニット１２０の間で循環させるためのものである。
【００１６】
空調用室内ユニット１１０は、ターボファン１１１、室内熱交換器（熱交換器）１１２、およびベルマウス１１３を内蔵した本体ケーシング１１４と、この本体ケーシング１１４の下面側に着脱自在に取り付けられるパネル１１５とを主たる要素として構成されたものである。以下は一貫してファンとしてターボファン１１１を採用する場合の説明を行う。ただし、それ以外のファン、たとえばプロペラファンを用いる天井設置型空気調和機に関しても、本発明による４ＮＺ音を削減する効果は同様であることはいうまでもない。
また、本体ケーシング１１４の下面には、その中央部に吸込口１１６が形成されており、この吸込口１１６の外側に複数個、たとえば四つの吹出口１１７が設けられている。
【００１７】
ターボファン１１１は、本体ケーシング１１４の中央部に配置されているとともに、鉛直線まわりに回転するものであり、吸込口１１６から空気を取り入れるとともに、吹出口１１７から室内に熱交換された空気を吹き出させるためのものである。
室外熱交換器１１２は、ターボファン１１１の吹出側の周囲に配設されたものであり、吸込口１１６から取り入れられた空気を冷却または加熱するためのものである。
また、ベルマウス１１３は、吸込口１１６からターボファン１１１に流れ込む空気の流れを円滑にするためのものであり、ラッパ状の形態を有するものである。
【００１８】
パネル１１５は、平面視における輪郭が正方形とされた吸込グリル１１５ａを中央部に有するものであるとともに、前述した吸込口１１６を覆うカバー部材である。
したがって、室内の空気は吸込グリル１１５ａ→吸込口１１６→ベルマウス１１３→ターボファン１１１→室内熱交換器１１２→吹出口１１７を順に通過して室内に戻されるようになっている。
【００１９】
図２は、空調用室内ユニットの平面図であり、パネル１１５を取り外し、ターボファン１１１およびベルマウス１１３が見えるようにした状態を示す図である。
図中において中心側に破線で示す円はターボファン１１１を、外側に破線で示す正方形は上述した吸込グリル１１５ａの外周縁を示している。
なお、図２における矢印は空気の流れを示している。
【００２０】
図１および図２に示すように、本発明による空調用室内ユニット１１０には、ベルマウス１１３の上流側に、パネル１１５の側に向かって突出する環状の突起１５０が設けられている。
【００２１】
突起１５０は、ベルマウス１１３の内周縁に沿うとともに、この内周縁から外側に所定距離離間して設けられている。
また、この突起１５０は、ベルマウス１１３の内周縁で形成される円と同心円をなすように構成されている。すなわち、突起１５０は、平面視円形状を有している。
さらに、突起１５０は、平面視においてベルマウス１１３の内周縁で形成される円と吸込グリル１１５ａの外周縁で形成される正方形との間に位置するように配置されている（図２参照）。
【００２２】
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図であり、図中における矢印は空気の流れ方向を示している。
図３からわかるように、突起１５０はベルマウス１１３と反対の側、すなわちパネル１１５の側に向かって設けられているとともに、その断面形状が正方形（あるいは矩形）とされたものである。断面形状を矩形にした場合は、加工が容易で有利である。突起１５０は空気の流れに対する堰として作用するものであるから、断面形状は特に限定はされない。三角形や流線型、あるいは後述する直角台形など、当業者が流体解析に基づいて最適に設計し得ることである。
【００２３】
また、図４はターボファン１１１の回転中心Ｃから図２における矢印Ａの方向を見て（このときの角度を０°（度）とする）、この位置から時計方向（図中において破線で示す矢印の方向）に一周したときに見える突起の高さを示す図である。
図４において下辺は突起１５０の根元側を、上辺は突起１５０の先端側（すなわち、パネル１１５側）を、そして上辺と下辺との差（距離）は突起の高さを示している。ここでいう突起の高さとは、ベルマウス１１３につながる面を基準にした高さのことを示す。
本実施形態では突起１５０の高さ（厚み）がすべての位置において一定になるように形成されている。
【００２４】
このように構成することにより、吸込グリル１１５ａの四隅側から吸込口１１６に流れ込んだ空気は、ベルマウス１１３に到達するまでの間に突起１５０と出会い（突起１５０の外周壁あるいは上面壁に衝突し）、この突起１５０によって左右方向（パネル１１５の下面に平行となる方向）および／または上下方向に拡散させられた後、ベルマウス１１３内に流入していくこととなる。
すなわち、図１３に示す従来の方式では吸込グリル１１５ａの四隅から流れ込んだ空気の主流が、拡散されずにそのままベルマウス１１３に導かれた後、ターボファン１１１に導かれていた。これに対して、本実施形態のものでは吸込グリル１１５ａの四隅側から吸込口１１６に流れ込んだ空気が、ベルマウス１１３に到達するまでの間に突起１５０により左右方向および／または上下方向に拡散されるように構成されている。
これにより、ターボファン１１１に流入していく空気が周方向に一様流（均一流）に近い状態とされ、４ＮＺ音を低減させることができ、空調用室内ユニット１１０から発生する騒音を低減させることができる。空調用室内ユニット１１０から発生する騒音全体のうち、４ＮＺ音の占める割合が高いので，この４ＮＺ音を低減することが、全体の騒音を削減するために効果的なのである。
【００２５】
ここで、上述した本発明による環状の突起１５０を備えた空調用室内ユニット１１０と、突起１５０を備えていない従来の空調用室内ユニット１０を用いて行った実験の結果を図５に示す。
図５（ａ）は周波数分析器（たとえばＦＦＴ分析器）を使って周波数分析した結果を示すグラフであって、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）、横軸に周波数（Ｈｚ）をとっている。
一方、図５（ｂ）は図５（ａ）の結果を１／３オクターブバンド分析処理した結果を示すグラフであって、縦軸にＪＩＳ  Ｃ１５０２またはＪＩＳ  Ｃ１５０５に規定されるＡ特性で重みづけられた音圧レベル（ｄＢ）、横軸に１／３（三分の一）オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）をとっている。
これら図中において、破線は上述した環状の突起１５０を有していない従来の空調用室内ユニット１０を用いて行った実験の結果であり、実線は上述した環状の突起１５０を備える本発明による空調用室内ユニット１１０を用いて行った実験の結果である。
なお、実験はＪＩＳ  Ｂ８６１６“パッケージエアコンディショナ”、ＪＩＳＺ  ８７３１“騒音レベル測定方法”およびＪＩＳ  Ｃ１５１３“オクターブおよび１／３オクターブバンド分析器”に準拠して行ったものであるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図５に示す実験結果からもわかるように、周波数分析の結果（図５（ａ）参照）４ＮＺ音が約９ｄＢ、１／３オクターブバンド分析の結果（図５（ｂ）参照）４ＮＺ音を含む周波数バンドで約２ｄＢ、改善（低減）されている。
【００２７】
本発明による空調用室内ユニットの第２実施形態を図６を用いて説明する。
本実施形態による空調用室内ユニット２１０は、環状（すなわち平面視円形）に形成されていた第１実施形態の突起１５０を円弧状に分断し、ベルマウス１１３の上流側でかつパネル１１５の四隅に対応してそれぞれ一つずつの突起２１１を設けるようにしたものである。その他の点については第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２８】
これら突起２１１は、吸込グリル１１５ａの外周縁側から吸込口１１６に流入してきた空気の流れが、ベルマウス１１３に入る前に一旦突起２１１の外周壁あるいは下面壁に衝突する位置に設けられている。
【００２９】
また、図７は図４と同様の図であって、突起の高さを示す図である。
図７において下辺は突起２１１の根元側を、上辺は突起２１１の先端側（すなわち、パネル１１５側）を、そして上辺と下辺との差（距離）は突起の高さを示している。
したがって、本実施形態では突起２１１の高さ（厚み）が一端から他端にわたって一定になるように形成されている。
また、本実施形態では、図７に示すように、２２．５度〜６７．５度、１１２．５度〜１５７．５度、２０２．５度〜２４７．５度、および２９２．５度〜３３７．５度の範囲に突起２２１がそれぞれ設けられている。
【００３０】
このように、ベルマウス１１３の上流側でかつパネル１１５の四隅に対応してそれぞれ一つずつの突起２１１を設けるようにしても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、図６において本体ケーシング１１４の四隅から中心部に向かって描かれた矢印のうち、中央部に描いた破線の矢印は、左右に分けられた空気の量よりも突起を乗り越えていく空気の量の方が少ないことを示している。ただし、本発明の意図は空気の流れをなるべく均一にするところにあるので、左右に振り分けられた空気の量が突起を乗り越えていく量と同じかそれ以上であっても差し支えない。
【００３１】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば環状の突起１５０の高さを、図４の代わりに図８のようなものとすることもできる。
すなわち、パネル１１５の四隅に対応する２２．５度〜６７．５度、１１２．５度〜１５７．５度、２０２．５度〜２４７．５度、および２９２．５度〜３３７．５度の範囲で高くなり、６７．５度〜１１２．５度、１５７．５度〜２０２．５度、２４７．５度〜２９２．５度、および３３７．５度〜２２．５度の範囲で低くなる、図８に示すような凸凹形状とすることもできる。
また、図８の代わりに図９のようなものとすることもできる。
すなわち、パネル１１５の四隅に対応する４５度、１３５度、２２５度、および３１５度の位置が最も高くなるとともに、０（３６０）度、９０度、および１８０度の位置が最も低くなる、図９に示すような平面視波形の形状とすることもできる。
さらに、円弧状の突起２１１の高さを、図７の代わりに図１０のようなものとすることもできる。
すなわち、パネル１１５の四隅に対応する４５度、１３５度、２２５度、および３１５度の位置が最も高くなるとともに、６７．５度〜１１２．５度、１５７．５度〜２０２．５度、２４７．５度〜２９２．５度、および３３７．５度〜２２．５度の範囲で高さが０となる、図９に示すような平面視山形の形状とすることもできる。
【００３２】
一方、環状の突起１５０あるいは円弧状の突起２１１の断面形状は、図３に示すような正方形のものに限定されるものではなく、たとえば図１１や図１２に示すようなものとすることもできる。
図１１は板状形態を有するものであり、厚み方向の長さよりも高さ方向の長さが長くなるように構成されている。
断面形状をこのような板状のものにしても、断面形状が正方形の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
図１２はその断面形状が直角台形（台形を形成する内角のうち二つの角度が直角のもの）とされたものである。この場合、平行な二辺のうち長い方の辺が根元側に位置し、短い方の辺がパネル１１５側に位置するとともに、斜辺が上流側（すなわちベルマウス１１３と反対の側）に向くように形成されている。
突起１５０，２１１の断面形状をこのように形成させることにより、吸込グリル１１５ａの四隅側から吸込口１１６に流れ込んだ空気が、突起１５０，２１１の斜辺に沿って緩やかにその方向を変えて流れていくようになるため、空気の流れを円滑にすることができ、ターボファンへの流入抵抗を低減させることができるとともに、一体成形を行う際の型抜きを容易なものとすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の空調用室内ユニットおよび天井設置型空気調和機によれば、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の空調用室内ユニットによれば、吹出口と他の隣り合う吹出口との間を通過した天井面付近の空気が、吸込グリルから吸込口に流入し、ベルマウスに達するまでの間に突起に衝突することにより拡散（分散）させられることとなるので、ファンに流入していく空気を周方向に分散させることができて、４ＮＺ音を低減させることができるとともに、空調用室内ユニットから発生する騒音を低減させることができる。
【００３５】
請求項２に記載の空調用室内ユニットによれば、吸込グリルの外周縁側から吸込口に流入してきた空気は、ベルマウスに達するまでの間にすべて突起に衝突し、拡散（分散）させられることとなるので、ファンに流入していく空気を周方向に分散させることができ、４ＮＺ音を低減させることができるとともに、空調用室内ユニットから発生する騒音を低減させることができる。
【００３６】
請求項３に記載の空調用室内ユニットによれば、パネルの下面に沿って吸込グリルの側に流れてきた空気の流れを、ベルマウスの上流側で（ベルマウスに入る前に）乱すことのできる位置にのみ突起が設けられているので、材料の量を低減させることができて、製造費を低減させることができる。
【００３７】
請求項４に記載の天井設置型空気調和機によれば、空調用室内ユニットに内蔵されたファンに流入する室内空気がファンの周方向に分散されて、周方向に略一様とされた空気流がファンに導かれるようになっているので、４ＮＺ音を低減させることができて、空調用室内ユニットから発生する騒音を低減させることができるとともに、天井設置型空気調和機全体の騒音を低減させることができて、ユーザーに快適な室内空間を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空調用室内ユニットを備える天井設置型空気調和機の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明による空調用室内ユニットの第１実施形態を示す平面図であって、パネルを取り外し、ターボファンおよびベルマウスが見えるようにした状態を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】環状の突起を展開した展開図である。
【図５】環状の突起を備えた空調用室内ユニットと、この突起を備えていない従来の空調用室内ユニットを用いて行った実験結果を示すグラフであって、（ａ）は周波数分析器（たとえばＦＦＴ分析器）を使って周波数分析した結果を、（ｂ）は（ａ）の結果を１／３オクターブバンド分析処理した結果を示すグラフである。
【図６】本発明による空調用室内ユニットの第２実施形態を示す平面図であって、パネルを取り外し、ターボファンおよびベルマウスが見えるようにした状態を示す図である。
【図７】図４と同様の図であって、円弧状の突起を展開した展開図である。
【図８】図４と同様の図であって、他の環状の突起を展開した展開図である。
【図９】図４と同様の図であって、別の環状の突起を展開した展開図である。
【図１０】図４と同様の図であって、他の円弧状の突起を展開した展開図である。
【図１１】図３と同様の図であって、突起の断面形状が図３と異なるものを説明するための要部断面図である。
【図１２】図３と同様の図であって、突起の断面形状が図３と異なるものを説明するための要部断面図である。
【図１３】従来の空調用室内ユニットを示す平面図である。
【符号の説明】
１０    空調用室内ユニット
１１    吸込グリル
１２    パネル
１３    吹出口
１４    本体ケーシング
１１０    空調用室内ユニット
１１１    ターボファン
１１２    室内熱交換器（熱交換器）
１１３    ベルマウス
１１４    本体ケーシング
１１５    パネル
１１５ａ  吸込グリル
１１６    吸込口
１１７    吹出口
１２０    空調用室外ユニット
１２１    圧縮機
１２２    室外熱交換器
１３０    冷媒配管
１５０    突起
２１０    空調用室内ユニット
２１１    突起
【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】
2004183994.tif 000009
【図８】
2004183994.tif 000010
【図９】
2004183994.tif 000011
【図１０】
2004183994.tif 000012
【図１１】
2004183994.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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