(57)【要約】【課題】アクティブ消音による消音効果を向上できる空気調和機を提供する。【解決手段】吸込口４及び吹出口５を開口する本体筐体２と、吸込口４と吹出口５とを連通させる送風経路６と、送風経路６内に配されるとともに吸込口４から室内の空気を流入させて吹出口５から室内に調和空気を送出する送風機７と、送風機７と吹出口５との間の送風経路６から成る吹出通路１２の壁面に配されるとともに送風機７の送風音を含む運転騒音を打ち消す音波を放射する発音部２１とを備え、発音部２１と吹出口５との間の吹出通路１２の長さＬ２を発音部２１を配した壁面に垂直な方向の吹出通路１２の幅Ｌ１よりも長くした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口及び吹出口を開口する本体筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通させる送風経路と、前記送風経路内に配されるとともに前記吸込口から室内の空気を流入させて前記吹出口から室内に調和空気を送出する送風機と、前記送風機と前記吹出口との間の前記送風経路から成る吹出通路の壁面に配されるとともに前記送風機の送風音を含む運転騒音を打ち消す音波を放射する発音部とを備え、前記発音部と前記吹出口との間の前記吹出通路の長さが前記発音部を配した壁面に垂直な方向の前記吹出通路の幅よりも長いことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記送風機と前記発音部との間の運転騒音を検知する参照用検音部を備え、前記参照用検音部により検知された運転騒音の音波と概ね逆位相の音波を前記発音部から放射することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記発音部と前記吹出口との間の運転騒音を検知する補正用検音部を備え、前記補正用検音部により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるように前記発音部から放射される音波を補正することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近いことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く形成され、前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部及び前記参照用検音部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く形成され、前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部、前記参照用検音部及び前記補正用検音部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記区画の対向する壁面の間隔が８５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項９】
前記区画が前記発音部の下流側で更に分割壁により分割されることを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記吹出口の風向を可変するルーバーにより前記分割壁を形成したことを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記吹出通路が上流に対して下流の流路面積を拡大した拡幅部を有することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記拡幅部と前記吹出口との間の前記吹出通路の流路面積を一定にしたことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記吹出通路の所定区間の流路面積を一定にしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記本体筐体が室内の壁面に設置されるとともに前記送風経路内に熱交換器を備え、前記熱交換器と熱交換された調和空気を前記吹出口から送出することを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記吹出口を上面に開口して前記本体筐体が床面に設置されるとともに、前記送風経路内に塵埃を捕集する集塵部を備え、前記集塵部により塵埃を除去された調和空気を前記吹出口から送出することを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１６】
前記吹出口を開閉する可動のパネルを備え、開いた前記パネルによって前記吹出通路が延長されることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機。
【請求項１７】
前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記吹出口の気流の吹出方向を鉛直上方に対して前記吸込口の形成面の方向に傾斜し、鉛直上方に対する傾斜角度を３５゜以下にしたことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の空気調和機。
【請求項１８】
前記吹出口の中央位置から対向する最寄りの室内の側壁までの距離をＤ、前記吹出口の中央位置と室内の天井面との距離をＨとし、１００ｍｍ＜Ｄ＜６００ｍｍの範囲の時に前記傾斜角度をｔａｎ-1（Ｄ／Ｈ）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和機。
【請求項１９】
前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記送風経路を流通する気流にイオンを含有させるイオン発生装置を備え、前記吹出口の気流の送出方向が鉛直上方に対して前記吸込口の形成面側に傾斜することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関し、特に運転時の騒音を低減できる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機は特許文献１に開示されている。この空気調和機は室内機の送風経路内に送風機が配される。送風経路の一端は吹出口が開口し、送風機と吹出口との間にマイクロホン及びスピーカが設置される。そして、マイクロホンで検出した特定周波数の騒音と同じ周波数及び音圧レベルで逆位相の音波をスピーカから放射する。
【０００３】
これにより、騒音に対してスピーカから放射された逆位相の音波を重ねて騒音を打ち消す能動騒音制御（以下、「アクティブ消音」という）が行われる。アクティブ消音によって空気調和機の運転時の騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１４０８９７号公報
【特許文献２】特開平６−４３８８４号公報
【特許文献３】特開２００５−２０１５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アクティブ消音を行う際に、一次元の音場（一方向に音の広がりが規制される音場）となるダクトのような閉空間を進行する騒音の音波は平面波に近くなる。このため、打ち消し用の音源（スピーカ）から放射される逆位相の音波によって騒音を打ち消し、アクティブ消音を効果的に行うことができる。
【０００６】
一方、自由空間を伝播するような三次元の音場（ランダムな方向に音が広がる音場）では、音波が球面波となる。このため、逆位相の音波により騒音が打ち消される領域と、同位相となる音波によって騒音レベルが増加する領域とが生じる。これにより、アクティブ消音を十分行うことができない。
【０００７】
上記構成の空気調和機によると、送風機の下流に配されるスピーカと吹出口とが接近しているため、スピーカから放射される音波が球面波の状態で吹出口に伝えられて室内に放出される。これにより、三次元の音場でアクティブ消音を行う場合と同様に、騒音が逆にうるさく感じられる領域が室内に生じ、消音効果を十分得ることができない問題があった。
【０００８】
本発明は、アクティブ消音による消音効果を向上できる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、吸込口及び吹出口を開口する本体筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通させる送風経路と、前記送風経路内に配されるとともに前記吸込口から室内の空気を流入させて前記吹出口から室内に調和空気を送出する送風機と、前記送風機と前記吹出口との間の前記送風経路から成る吹出通路の壁面に配されるとともに前記送風機の送風音を含む運転騒音を打ち消す音波を放射する発音部とを備え、前記発音部と前記吹出口との間の前記吹出通路の長さが前記発音部を配した壁面に垂直な方向の前記吹出通路の幅よりも長いことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、送風機等の運転騒音の音波は発音部から放射された逆位相の音波と重なる。この時、発音部と吹出口との間の吹出通路の長さが発音部を配した壁面に垂直な方向の吹出通路の幅よりも長いので、発音部の下流側で吹出通路が一次元の音場に近づけられたダクト状に形成される。これにより、運転騒音の音波が発音部から放射された平面波の音波と重なって打ち消される。
【００１１】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記送風機と前記発音部との間の運転騒音を検知する参照用検音部を備え、前記参照用検音部により検知された運転騒音の音波と概ね逆位相の音波を前記発音部から放射することを特徴としている。この構成によると、送風機の駆動により発生した運転騒音を参照用検音部で検知し、運転騒音を打ち消す波形の音波が発音部から放射される。この時、参照用検音部が発音部の上流に配され、参照用検音部による発音部から放射された音波の検知が防止される。
【００１２】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記発音部と前記吹出口との間の運転騒音を検知する補正用検音部を備え、前記補正用検音部により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるように前記発音部から放射される音波を補正することを特徴としている。この構成によると、運転騒音と発音部から放射した音波が重ねられた後の騒音レベルが補正用検音部により検知される。そして、補正用検音部の検知結果をフィードバックして発音部から音波が放出される。
【００１３】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近いことを特徴としている。この構成によると、吹出通路をアスペクト比がより１に近い区画に分割し、各区画は運転騒音が更に拡散しにくくなるため一次元の音場により近づけられる。
【００１４】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部を設けたことを特徴としている。この構成によると、吹出通路の複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ設けた発音部から音波が放射される。発音部を全区画に設けてもよく、全区画を複数の区画から成るグループに分けて各グループに対して一の発音部を設けてもよい。
【００１５】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く形成され、前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部及び前記参照用検音部を設けたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く形成され、前記複数の区画の一部または全てに対応してそれぞれ前記発音部、前記参照用検音部及び前記補正用検音部を設けたことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記区画の対向する壁面の間隔が８５ｍｍ以下であることを特徴としている。この構成によると、アクティブ消音の効果を容易に得られる２０００Ｈｚよりも低周波数域で、各区画の幅が音波の半波長よりも小さくなる。これにより、低周波数域の音波が発音部に垂直な平面波に近い状態で各区画を進行し、各区画が一次元の音場により近づけられる。
【００１８】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記区画が前記発音部の下流側で更に分割壁により分割されることを特徴としている。この構成によると、分割壁により分割された複数の通路に対して一の発音部が配され、各通路が一次元の音場により近づけられる。これにより、発音部を削減することができる。
【００１９】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出口の風向を可変するルーバーにより前記分割壁を形成したことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出通路が上流に対して下流の流路面積を拡大した拡幅部を有することを特徴としている。この構成によると、拡幅部の流路抵抗が小さくなり、気流の運動エネルギーが効率良く静圧に変換される。これにより、運動エネルギーから変換された静圧によって、送風機による静圧上昇の一部が賄われる。尚、拡幅部を吹出通路全体に形成してもよい。
【００２１】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記拡幅部と前記吹出口との間の前記吹出通路の流路面積を一定にしたことを特徴としている。この構成によると、拡幅部の下流で流路面積が一定となるため一次元の音場が形成されやすくなり、気流の運動エネルギーを十分に静圧に変換した後でアクティブ消音が良好に行われる。
【００２２】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出通路の所定区間の流路面積を一定にしたことを特徴としている。この構成によると、流路面積が一定の区間で一次元の音場が形成されやすくなり、アクティブ消音が良好に行われる。
【００２３】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記本体筐体が室内の壁面に設置されるとともに前記送風経路内に熱交換器を備え、前記熱交換器と熱交換された調和空気を前記吹出口から送出することを特徴としている。この構成によると、空気調和機の本体筐体が室内の壁面に設置される。送風機の駆動によって熱交換器と熱交換した調和空気を吹出口から送出して暖房運転や冷房運転が行われる。
【００２４】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出口を上面に開口して前記本体筐体が床面に設置されるとともに、前記送風経路内に塵埃を捕集する集塵部を備え、前記集塵部により塵埃を除去された調和空気を前記吹出口から送出することを特徴としている。この構成によると、空気調和機の本体筐体が床面に設置される。吸込口から本体筐体に取り込まれた室内の空気の塵埃を除去した調和空気が上面の吹出口から送出され、室内の空気清浄が行われる。
【００２５】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出口を開閉する可動のパネルを備え、開いた前記パネルによって前記吹出通路が延長されることを特徴としている。この構成によると、空気調和機の停止時は本体筐体の吹出口がパネルにより閉じられる。空気調和機の駆動時にパネルが開かれ、パネルによって吹出通路を延長してより一次元の音場に近づけることができる。
【００２６】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記吹出口の気流の吹出方向を鉛直上方に対して前記吸込口の形成面の方向に傾斜し、鉛直上方に対する傾斜角度を３５゜以下にしたことを特徴としている。
【００２７】
この構成によると、鉛直に対して傾斜した吹出通路を流通する調和空気が吹出口から吸込口に対向する室内の一側壁の方向に送出される。該側壁に到達した調和空気は吸込口へのショートカットが防止され、円滑に上昇する。そして、調和空気が室内の天井面及び他の側壁面に沿って流通して室内を循環する。
【００２８】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記吹出口の中央位置とから対向する最寄りの室内の側壁までの距離をＤ、前記吹出口の中央位置と室内の天井面との距離をＨとし、１００ｍｍ＜Ｄ＜６００ｍｍの範囲の時に前記傾斜角度をｔａｎ-1（Ｄ／Ｈ）よりも大きくしたことを特徴としている。
【００２９】
また、本発明は上記構成の空気調和機において、前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記送風経路を流通する気流にイオンを含有させるイオン発生装置を備え、前記吹出口の気流の送出方向が鉛直上方に対して前記吸込口の形成面側に傾斜することを特徴としている。この構成によると、イオンを含む調和空気が吹出口から傾斜して送出される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の空気調和機によると、発音部と吹出口との間の吹出通路の長さが発音部を配した壁面に垂直な方向の吹出通路の幅よりも長いので、発音部の下流側で吹出通路が一次元の音場に近づけられたダクト状に形成される。従って、室内に放射される運転騒音が確実に低減され、空気調和機の消音効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態の空気調和機を示す側面断面図
【図２】本発明の第１実施形態の空気調和機の吹出通路を示す上面断面図
【図３】本発明の第１実施形態の空気調和機の運転騒音制御系統の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１実施形態の空気調和機の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の第１実施形態の空気調和機の運転騒音制御の音波の状態を示す側面断面図
【図６】第１比較例の空気調和機の運転騒音制御の音波の状態を示す側面断面図
【図７】本発明の第１実施形態の空気調和機の運転騒音制御による騒音レベルを示す図
【図８】第１比較例の空気調和機の運転騒音制御による騒音レベルを示す図
【図９】本発明の第１実施形態の空気調和機の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の第２実施形態の空気調和機を示す側面断面図
【図１１】本発明の第２実施形態の空気調和機の吹出通路を示す上面断面図
【図１２】本発明の第２実施形態の空気調和機の運転騒音制御系統の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第２実施形態の空気調和機の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図１４】本発明の第２実施形態の空気調和機の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図１５】本発明の第３実施形態の空気調和機を示す側面断面図
【図１６】本発明の第３実施形態の空気調和機の吹出通路を示す上面断面図
【図１７】本発明の第３実施形態の空気調和機の運転騒音制御系統の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の第３実施形態の空気調和機の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図１９】本発明の第３実施形態の空気調和機の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャート
【図２０】本発明の第４実施形態の空気調和機を示す側面断面図
【図２１】本発明の第４実施形態の空気調和機の送風経路を示す正面断面図
【図２２】本発明の第４実施形態の空気調和機の運転騒音制御の音波の状態を示す側面断面図
【図２３】第２比較例の空気調和機の運転騒音制御の音波の状態を示す側面断面図
【図２４】本発明の第４実施形態の空気調和機の運転騒音制御による騒音レベルを示す図
【図２５】第２比較例の空気調和機の運転騒音制御による騒音レベルを示す図
【図２６】本発明の第５実施形態の空気調和機を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜第１実施形態＞
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の空気調和機を示す側面断面図である。空気調和機１は室内の壁面に設置され、屋外に設置された室外機に接続される室内機を構成する。
【００３３】
空気調和機１は室内の側壁Ｗ１に取り付けられる本体筐体２を備え、本体筐体２の前面及び上面を形成するフロントパネル３が着脱自在に設けられる。本体筐体２は側面後部に設けられた爪部（不図示）を側壁Ｗ１の天井面Ｓに近い高さに取り付けられた取付板（不図示）に係合して支持される。
【００３４】
本体筐体２の上面にはフロントパネル３に設けた吸込口４が開口し、本体筐体２の前面下部にはフロントパネル３の下方に吹出口５が開口する。吹出口５は本体筐体２の幅方向に延びる略矩形に形成され、前方下方に臨んで設けられる。
【００３５】
本体筐体２の内部には吸込口４と吹出口５とを連通させる送風経路６が設けられる。送風経路６内には空気を送出するファン７（送風機）が配される。ファン７の駆動によって吸込口４から室内の空気が送風経路６に流入し、吹出口５から送出される。ファン７としてクロスフローファン（横流ファン）が好適に用いられるが、他の種類の送風機を用いてもよい。
【００３６】
送風経路６内の吸込口４とファン７との間には室内熱交換器９が配される。室内熱交換機９は室外機に配した冷凍サイクルを運転する圧縮機（不図示）に接続され、送風経路６を流通する空気と熱交換を行う。
【００３７】
吸込口４と室内熱交換器９との間には送風経路６に流入する空気内の塵埃を捕集するエアフィルタ８が配される。フロントパネル３とエアフィルタ８との間にはエアフィルタ８に蓄積した塵埃を除去するためのエアフィルタ清掃装置（不図示）が設けられている。また、エアフィルタ８と室内熱交換器９との間には、電気集塵装置（不図示）が設けられている。
【００３８】
送風経路６にはファン７と吹出口５との間にダクト状の吹出通路１２が形成される。吹出通路１２は上下面が上壁１２ａ及び下壁１２ｂにより形成され、左右面がファン７を軸支する側壁１２ｃ（図２参照）により形成される。また、上壁１２ａ及び下壁１２ｂは前方が下方に傾斜し、吹出通路１２は傾斜して気流を前方下方に案内する。
【００３９】
また、上壁１２ａと下壁１２ｂとは上流側に対して下流側が漸次上下方向に離れるように配される。これにより、吹出通路１２は上流側に対して下流側の流路面積を拡大した拡幅部を形成し、流路抵抗が小さくなるため気流の運動エネルギーが効率良く静圧に変換される。従って、運動エネルギーから変換された静圧によってファン７による静圧上昇の一部が賄われ、ファン７の消費電力を削減することができる。
【００４０】
吹出通路１２内の吹出口５近傍には縦ルーバー１９及び横ルーバー２０が配される。縦ルーバー１９は左右方向に複数並設され、上壁１２ａ及び下壁１２ｂに軸支して回動自在になっている。これにより、吹出口５から送出される気流の左右方向の風向を可変する。横ルーバー２０は上下方向に複数並設され、吹出通路１２の側壁１２ｃ（図２参照）に軸支して回動自在になっている。これにより、吹出口５から送出される気流の上下方向の風向を可変する。
【００４１】
吹出通路１２の上壁１２ａにはスピーカ２１（発音部）が吹出通路１２に臨んで設けられる。スピーカ２１から放射される音波によって後述するアクティブ消音による運転騒音制御が行われる。尚、スピーカ２１を下壁１２ｂに設けてもよい。スピーカ２１として省スペースな平板型スピーカが好適に用いられるが、円筒型等の他の種類のスピーカを用いてもよい。また、送風方向に指向性を有するスピーカを用いてもよい。
【００４２】
図２は吹出通路１２の上面断面図を示している。吹出通路１２は仕切板１４により気流に沿って左右方向に複数の区画１５に分割されている。これにより、左右方向に延びた吹出通路１２の断面のアスペクト比よりも各区画１５の断面のアスペクト比が１に近くなっている。スピーカ２１は各区画１５にそれぞれ配される。また、各区画１５の下流端は縦ルーバー１９によって更に複数の流路１８に分割されている。
【００４３】
各区画１５の左右方向に対向する壁面（仕切板１４）間の幅Ｗ及び上下方向に対向する壁面（上壁１２ａ及び下壁１２ｂ）間の幅Ｌ１（図５参照）は８５ｍｍ以下に形成される。これにより、各区画１５の対向する壁面の間隔は約２０００Ｈｚよりも低周波数域の音波の半波長以下になっている。
【００４４】
図３は空気調和機１の構成を示すブロック図である。同図において、空気調和機１の運転騒音の制御系統のみを示し、その他の冷凍サイクルの制御系統等を省略している。
【００４５】
制御部３０はマイクロコンピュータ等により構成され、運転モード検知部３０１、風向変更手段駆動部３０２、ファン回転数設定部３０３、ファン駆動部３０４、ファン回転数検知部３０５、ファン回転数比較部３０６、打ち消し音記憶部３０７、打ち消し音選択部３０８及びスピーカ駆動部３０９を有している。
【００４６】
運転モード検知部３０１はリモートコントローラ（以下、「リモコン」という）１６からの信号の入力を受け付け、空気調和機１の運転モード（例えば、冷房運転、暖房運転、各運転の風量・風向等）を検知する。風向変更手段駆動部３０２は運転モードに応じて縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変する。
【００４７】
ファン回転数設定部３０３は運転モードに応じてファン７の回転数を設定する。ファン駆動部３０４はファン回転数設定部３０３で設定された回転数でファン７のファンモータ１７を駆動する。ファン回転数検知部３０５はファンモータ１７の出力に基づいてファン７の回転数を検知する。ファン回転数比較部３０６はファン回転数検知部３０５で検知されたファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数とを比較する。
【００４８】
打ち消し音記憶部３０７は運転モードに応じて予め設定された複数種類の音波信号を記憶する。打ち消し音選択部３０８は打ち消し音記憶部３０７に記憶された音波信号から運転モードに対応した音波信号を選択する。スピーカ駆動部３０９は打ち消し音選択部３０８で選択された音波信号をスピーカ２１に出力する。これにより、スピーカ２１から所定の音波が放射され、アクティブ消音が行われる。
【００４９】
同図に破線で示すように、スピーカ駆動部３０９は運転モード検知部３０１及びファン回転数検知部３０５からも直接信号が入力される。そして、予め設定された運転モード以外の場合やファン７の回転数が予め設定された回転数以下の場合に、スピーカ２１から音波を放射しないように制御される。これにより、必要以上にアクティブ消音が実行されず、比較的騒音を不快に感じる場合にのみアクティブ消音が実行される。従って、効率良く、また効果的にアクティブ消音を行うことができる。
【００５０】
図４は空気調和機１のアクティブ消音による運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【００５１】
例えば、リモコン１６により冷房運転の開始が指示されると運転モード検知部３０１で検知され、ファン駆動部３０４によりファン７が駆動される。また、圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転され、室内熱交換器９が冷凍サイクルの低温部に配される。吸込口４から送風経路６に流入した室内の空気はフィルター８や電気集塵装置（不図示）により塵埃が除去される。塵埃を除去された空気は室内熱交換器９と熱交換して冷却される。室内熱交換器９と熱交換した調和空気は吹出口５からリモコン１６により指示された風向で室内に送出される。これにより、室内が冷房される。
【００５２】
リモコン１６により暖房運転の開始が指示されると運転モード検知部３０１で検知され、ファン駆動部３０４によりファン７が駆動される。また、圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転され、室内熱交換器９が冷凍サイクルの高温部に配される。吸込口４から送風経路６に流入した室内の空気はフィルター８や電気集塵装置（不図示）により塵埃が除去される。塵埃を除去された空気は室内熱交換器９と熱交換して昇温される。室内熱交換器９と熱交換した調和空気は吹出口５からリモコン１６により指示された風向で室内に送出される。これにより、室内が暖房される。
【００５３】
ステップＳ３では打ち消し音記憶部３０７に予め記憶された音波が運転モードに応じて打ち消し音選択部３０８により選択される。この時、ファン７の回転により生じる送風音を含む運転騒音が運転モードに応じて予め取得されており、運転モードに応じた運転騒音と概ね同じ周波数及び音圧レベルで概ね逆位相の音波が選択される。
【００５４】
ステップＳ４では打ち消し音選択部３０８で選択された音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射される。これにより、運転騒音の音波がスピーカ２１から放射された音波と重なって打ち消され、アクティブ消音による運転騒音制御が行われる。
【００５５】
図５は空気調和機１のアクティブ消音による音波の状態を示している。また、図６は第１比較例の空気調和機１’のアクティブ消音による音波の状態を示している。第１比較例の空気調和機１’はスピーカ２１と吹出口５とが接近し、吹出通路１２が本実施形態よりも短くなっている。その他の部分は本実施形態と同様である。尚、これらの図において、縦ルーバー１９及び横ルーバー２０（いずれも図１参照）を省略している。
【００５６】
図５、図６において、スピーカ２１の設置位置の上壁１２ａに垂直な方向の吹出通路１２の幅をＬ１とし、スピーカ２１の設置位置から吹出口５までの吹出通路１２の長さをＬ２としている。この時、スピーカ２１を中心とする半径がＬ１の空間Ｃ１は球面波で音が伝搬する空間となる。
【００５７】
第１比較例の空気調和機１’では吹出口５近傍の閉空間（スピーカ２１を中心とする半径Ｌ２の空間Ｃ２のうち、吹出通路１２の上面、下面及び左右側面で囲まれた部分）が空間Ｃ１と同等あるいはそれよりも小さくなっている（Ｃ１≒Ｃ２）。このため、スピーカ２１から放射される音波が平面波になりにくく、吹出通路１２が球面波のまま自由空間を伝播するような三次元の音場になる。従って、十分な消音効果を得ることができない。
【００５８】
これに対して、本実施形態の空気調和機１では長さＬ２が幅Ｌ１よりも長く、空間Ｃ２が送風方向に空間Ｃ１よりも延びて形成される。これにより、吹出口５近傍の閉空間において吹出通路１２が一次元の音場に近づけられ、スピーカ２１から放射される音波を平面波として伝搬させることができる。従って、十分な消音効果を得ることができる。
【００５９】
この時、気流の流路の断面のアスペクト比が１に近い方が一次元の音場をより形成し易くなる。吹出通路１２は仕切板１４で区画１５に分割されるため、各区画１５の断面のアスペクト比が１に近づけられる。従って、各区画１５を一次元の音場により近づけることができ、消音効果がより向上する。
【００６０】
また、アクティブ消音は波長の長い低周波数域で位相ずれが生じにくいため消音効果を容易に得ることができる。本実施形態の空気調和機１は区画１５の上下方向の幅Ｌ１及び左右方向の幅Ｗ（図２参照）が８５ｍｍ以下であるため、２０００Ｈｚよりも低周波数域で音波の半波長よりも小さくなる。これにより、低周波数域の音波がスピーカ２１の設置面に垂直な平面波に近い状態で各区画１５を進行する。従って、各区画１５を一次元の音場に更に近づけることができ、消音効果がより向上する。
【００６１】
加えて、各区画１５がスピーカ２１の下流側で更に縦ルーバー１９から成る分割壁により流路１８に分割されるので、流路１８を一次元の音場により近づけることができる。
【００６２】
図７は本実施形態の空気調和機１の運転騒音制御による騒音の低減効果を示す図である。また、図８は前述の図６に示す第１比較例の空気調和機１’の運転騒音制御による騒音の低減効果を示す図である。これらの図において、縦軸は音圧レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示している。また、図中、「ＡＮＣ  ＯＮ」はアクティブ消音の実行時を示し、「ＡＮＣ  ＯＦＦ」はアクティブ消音の停止時を示している。
【００６３】
本実施形態の空気調和機１では測定周波数範囲（０〜５０００Ｈｚ）において音圧レベルが大幅に低下している。これに対して、第１比較例の空気調和機１’では測定周波数範囲（０〜５０００Ｈｚ）において音圧レベルに殆ど変化がない。従って、吹出通路１２をダクト状に形成することにより、消音効果を向上させることができる。
【００６４】
図９は本実施形態の空気調和機１の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。上記と同様に、ステップＳ１１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ１２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【００６５】
ステップＳ１３ではファン回転数検知部３０５によりファン７の回転数が検知される。ステップＳ１４ではファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数と運転モードに応じてファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数が比較される。ステップＳ１５ではステップＳ１４で比較したファン７のの回転数の差が予め設定された範囲内であるか否かが判断される。
【００６６】
ファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲内の場合はステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では運転モードに応じて打ち消し音選択部３０８で選択された音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射され、アクティブ消音が行われる。
【００６７】
ステップＳ１５の判断でファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲を超えている場合はステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜Ｓ１５が繰り返し行われる。そして、回転数の差が設定範囲内になるとステップＳ１６に移行して音波が放射される。
【００６８】
これにより、吹出通路１２を流通する気流が比較的安定した定常状態の騒音を対象にしてアクティブ消音が行われる。従って、アクティブ消音の消音効果が得られ易くなる。
【００６９】
本実施形態によると、スピーカ２１（発音部）と吹出口５との間の吹出通路１２の長さＬ２がスピーカ２１を配した上壁１２ａに垂直な方向の吹出通路１２の幅Ｌ１よりも長いので、スピーカ２１の下流側で吹出通路１２が一次元の音場に近づけられたダクト状に形成される。従って、室内に放射される運転騒音が確実に低減され、空気調和機１の消音効果を向上させることができる。
【００７０】
また、空気調和機１の運転騒音を低減できるため、使用者に不快感を与えることなく空気調和機１の風量を増加させることもできる。これにより、冷凍サイクルの効率を向上することができるため、省エネルギー性にも大きく貢献することができる。
【００７１】
また、吹出通路１２の断面のアスペクト比よりも各区画１５の断面のアスペクト比が１に近いので、各区画１５を一次元の音場により近づけることができる。従って、消音効果をより向上することができる。
【００７２】
また、複数の区画１５に対応してそれぞれスピーカ２１を設けたので、各区画１５を流通する気流に対してそれぞれアクティブ消音を行うことができる。従って、消音効果をより向上することができる。尚、スピーカ２１を全ての区画１５に設けてもよく、全区画１５を複数の区画１５から成るグループに分けて各グループに対して一のスピーカ２１を設けてもよい。
【００７３】
また、区画１５の対向する壁面の間隔が８５ｍｍ以下であるので、２０００Ｈｚよりも低周波数域で音波の半波長よりも小さくなる。これにより、低周波数域の音波がスピーカ２１の設置面に垂直な平面波に近い状態で各区画１５を進行する。従って、各区画１５を一次元の音場に更に近づけることができ、消音効果をより向上することができる。
【００７４】
また、各区画１５がスピーカ２１の下流側で更に縦ルーバー１９から成る分割壁により分割されるので、縦ルーバー１９間に形成される流路１８を一次元の音場により近づけることができる。また、各区画１５に設けたスピーカ２１によって分割壁で分割した複数の流路１８に対してアクティブ消音を行うことができるため、スピーカ２１を削減することができる。尚、回動しない固定の分割壁によって各区画１５を複数の流路１８に分割してもよい。
【００７５】
また、吹出通路１２が上流側に対して下流側の流路面積を拡大した拡幅部を形成するので、流路抵抗が小さくなるため気流の運動エネルギーが効率良く静圧に変換される。従って、運動エネルギーから変換された静圧によってファン７による静圧上昇の一部が賄われ、ファン７の消費電力を削減することができる。
【００７６】
尚、吹出通路１２の一部に拡幅部を設け、拡幅部と吹出口５との間の吹出通路１２の流路面積を一定にしてもよい。これにより、流路面積が一定の区間で一次元の音場が形成されやすくなり、気流の運動エネルギーを十分に静圧に変換した後でアクティブ消音を良好に行うことができる。また、吹出通路１２の一部の所定区間の流路面積を一定にしてもよい。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、図１０は第２実施形態の空気調和機１を示す側面断面図である。また、図１１は空気調和機１の吹出通路１２の平面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第１実施形態に加え、参照用マイク２２が設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００７８】
参照用マイク２２（参照用検音部）は吹出通路１２に臨んで上壁１２ａに取り付けられ、ファン７とスピーカ２１との間に配される。また、参照用マイク２２は各区画１５にそれぞれ配される。参照用マイク２２によってファン７の送風音を含む運転騒音の音波が検知される。この時、スピーカ２１から放射される音波まで検知しないように、参照用マイク２２がスピーカ２１の上流側に配置される。尚、スピーカ２１や参照用マイク２２を下壁１２ｂに設けてもよい。
【００７９】
図１２は空気調和機１の運転騒音制御系統の構成を示すブロック図である。制御部３０には第１実施形態の打ち消し音選択部３０８（図３参照）及び打ち消し音記憶部３０７（図３参照）が省かれ、位相反転部３１０及び参照用騒音レベル判定部３１１が設けられる。
【００８０】
位相反転部３１０は参照用マイク２２により検知された運転騒音の音波の位相を反転して概ね逆位相の音波を形成する。参照用騒音レベル判定部３１１は参照用マイク２２により検知された運転騒音の音圧（騒音レベル）を所定の基準値と比較して結果を出力する。
【００８１】
同図に破線で示すように、スピーカ駆動部３０９は運転モード検知部３０１、送風機回転数検知部３０５及び参照用騒音レベル判定部３１１からも直接信号が入力される。そして、予め設定された運転モード以外の場合、ファン７の回転数が予め設定された回転数以下の場合、参照用マイク２２により検知された運転騒音が予め設定された騒音レベル以下の場合に、スピーカ２１から音波を放射しないように制御される。これにより、必要以上にアクティブ消音が実行されず、比較的騒音を不快に感じる場合にのみアクティブ消音が実行される。従って、効率良く、また効果的にアクティブ消音を行うことができる。
【００８２】
図１３は空気調和機１のアクティブ消音による運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。ステップＳ３１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ３２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【００８３】
ステップＳ３３ではファン７の駆動により発生する運転騒音の音波を参照用マイク２２により検知する。ステップＳ３４では参照用マイク２２で検知された音波の位相を位相反転部３１０により反転する。ステップＳ３５ではこの逆位相の音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射される。これにより、運転騒音の音波がスピーカ２１から放射された音波と重なって打ち消され、アクティブ消音による運転騒音制御が行われる。
【００８４】
図１４は本実施形態の空気調和機１の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。上記と同様に、ステップＳ４１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ４２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【００８５】
ステップＳ４３ではファン回転数検知部３０５によりファン７の回転数が検知される。ステップＳ４４ではファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数と運転モードに応じてファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数が比較される。ステップＳ４５ではステップＳ４４で比較したファン７の回転数の差が予め設定された範囲内であるか否かが判断される。
【００８６】
ファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲内の場合はステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６ではファン７の駆動により発生する運転騒音の音波を参照用マイク２２により検知する。ステップＳ４７では参照用マイク２２で検知された音波の位相を位相反転部３１０により反転する。ステップＳ４８ではこの逆位相の音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射される。
【００８７】
ステップＳ４５の判断でファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲を超えている場合はステップＳ４３に戻り、ステップＳ４３〜Ｓ４５が繰り返し行われる。そして、回転数の差が設定範囲内になるとステップＳ４６に移行して音波が放射される。
【００８８】
これにより、吹出通路１２を流通する気流が比較的安定した定常状態の騒音を対象にしてアクティブ消音が行われる。従って、アクティブ消音の消音効果が得られ易くなる。
【００８９】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、ファン７とスピーカ２１との間の音波を検知する参照用マイク２２（参照用検音部）を設け、参照用マイク２２検知された運転騒音の音波と概ね逆位相の音波をスピーカ２１から放射する。これにより、ファン７の駆動によって実際に発生している騒音を検知してこれに対して打ち消すような波形の音を放射させることができる。従って、アクティブ消音の消音効果の精度を高めることができる。
【００９０】
また、複数の区画１５に対応してそれぞれスピーカ２１及び参照用マイク２２を設けたので、各区画１５を流通する気流に対してそれぞれ高精度にアクティブ消音を行うことができる。尚、スピーカ２１及び参照用マイク２２を全ての区画１５に設けてもよく、全区画１５を複数の区画１５から成るグループに分けて各グループに対して一のスピーカ２１及び参照用マイク２２を設けてもよい。
【００９１】
＜第３実施形態＞
次に、図１５は第３実施形態の空気調和機１を示す側面断面図である。また、図１６は空気調和機１の吹出通路１２の平面図を示している。説明の便宜上、前述の図１０〜図１４に示す第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第２実施形態に加え、補正用マイク２３が設けられる。その他の部分は第２実施形態と同様である。
【００９２】
補正用マイク２３（補正用検音部）は吹出通路１２に臨んで上壁１２ａに取り付けられ、スピーカ２１と吹出口５との間に配される。また、補正用マイク２３は各区画１５にそれぞれ配される。補正用マイク２３によってファン７の送風音を含む運転騒音とスピーカ２１から放射した音波とが重ねられた後の騒音レベルが検知される。この時、ファン７の送風音の音波まで検知しないように、補正用マイク２３がスピーカ２１の下流側に配置される。尚、スピーカ２１、参照用マイク２２または補正用マイク２３を下壁１２ｂに設けてもよい。
【００９３】
図１７は空気調和機１の運転騒音制御系統の構成を示すブロック図である。制御部３０には第２実施形態に加え、補正用騒音レベル判定部３１２及び音波補正部３１３が設けられる。補正用騒音レベル判定部３１２は補正用マイク２３により検知された音の音圧（騒音レベル）を所定の基準値と比較して結果を出力する。音波補正部３１３は位相反転部３１０により反転された逆位相の音波信号を補正する。
【００９４】
補正用マイク２３により検知された音波から補正用騒音レベル判定部３１２により騒音レベルが所定の基準値より大きいと判定されると、音波補正部３１３で検知音波に対応する補正信号が導出される。そして、位相反転部３１０により反転された逆位相の音波信号を音波補正部３１３により得られた補正信号によって補正する。
【００９５】
図１８は空気調和機１のアクティブ消音による運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。ステップＳ５１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ５２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【００９６】
ステップＳ５３ではファン７の駆動により発生する運転騒音の音波を参照用マイク２２により検知する。ステップＳ５４では参照用マイク２２で検知された音波の位相を位相反転部３１０により反転する。ステップＳ５５ではこの逆位相の音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射される。これにより、運転騒音の音波がスピーカ２１から放射された音波と重なって打ち消される。
【００９７】
ステップＳ５６では補正用マイク２３により打ち消し後の音波が検知される。ステップＳ５７では補正用騒音レベル判定部３１２によって補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値以下か否かが判断される。補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値以下の場合は処理を終了する。
【００９８】
補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値よりも大きい場合はステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８では音波補正部３１３によって補正信号が導出される。そして、ステップＳ５５に戻り、ステップＳ５５〜Ｓ５８が繰り返し行われる。これにより、補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の範囲（基準値）内に収まるようにスピーカ２１から放射される音波が補正される。
【００９９】
図１９は本実施形態の空気調和機１の他の運転騒音制御の動作を示すフローチャートである。上記と同様に、ステップＳ６１では運転モード検知部３０１によりリモコン１６からの入力による運転モードが検知される。ステップＳ６２では運転モードに応じて風向変更手段駆動部３０２によって縦ルーバー１９及び横ルーバー２０の向きを可変し、風向が制御される。
【０１００】
ステップＳ６３ではファン回転数検知部３０５によりファン７の回転数が検知される。ステップＳ６４ではファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数と運転モードに応じてファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数が比較される。ステップＳ６５ではステップＳ６４で比較したファン７の回転数の差が予め設定された範囲内であるか否かが判断される。
【０１０１】
ファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲内の場合はステップＳ６６に移行する。
【０１０２】
ステップＳ６５の判断でファン回転数検知部３０５で検知したファン７の回転数とファン回転数設定部３０３で設定されたファン７の回転数の差が予め設定された範囲を超えている場合はステップＳ６３に戻り、ステップＳ６３〜Ｓ６５が繰り返し行われる。そして、回転数の差が設定範囲内になるとステップＳ６６に移行する。これにより、吹出通路１２を流通する気流が比較的安定した定常状態の騒音を対象にしてアクティブ消音が行われる。
【０１０３】
ステップＳ６６ではファン７の駆動により発生する運転騒音の音波を参照用マイク２２により検知する。ステップＳ６７では参照用マイク２２で検知された音波の位相を位相反転部３１０により反転する。ステップＳ６８ではこの逆位相の音波がスピーカ駆動部３０９によってスピーカ２１から放射される。これにより、運転騒音の音波がスピーカ２１から放射された音波と重なって打ち消される。
【０１０４】
ステップＳ６９では打ち消し後の音波が補正用マイク２３により検知される。ステップＳ７０では補正用騒音レベル判定部３１２によって補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値以下か否かが判断される。補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値以下の場合は処理を終了する。
【０１０５】
補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値よりも大きい場合はステップＳ７１に移行する。ステップＳ７１では音波補正部３１３によって補正信号が導出される。そして、ステップＳ６８に戻り、ステップＳ６８〜Ｓ７１が繰り返し行われる。
【０１０６】
本実施形態によると、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、スピーカ２１と吹出口５との間の運転騒音を検知する補正用マイク２３（補正用検音部）を設け、補正用マイク２３により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるようにスピーカ２１から放射される音波を補正する。これにより、打ち消し後の騒音レベルのフィードバック制御によってアクティブ消音の精度をより高めることができる。
【０１０７】
また、複数の区画１５に対応してそれぞれスピーカ２１、参照用マイク２２及び補正用マイク２３を設けたので、各区画１５を流通する気流に対してそれぞれ高精度にアクティブ消音を行うことができる。尚、スピーカ２１、参照用マイク２２及び補正用マイク２３を全ての区画１５に設けてもよく、全区画１５を複数の区画１５から成るグループに分けて各グループに対して一のスピーカ２１、参照用マイク２２及び補正用マイク２３を設けてもよい。
【０１０８】
＜第４実施形態＞
次に、図２０は第４実施形態の空気調和機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１５〜図１９に示す第３実施形態と同様の部分については同一の符号を付している。本実施形態の空気調和機４０は冷凍サイクルを運転する構成が省かれ、室内の空気に含まれる塵埃を捕集する空気清浄機能を有している。
【０１０９】
空気調和機４０は床面Ｆ上に設置される本体筐体２を備えている。本体筐体２の前面には吸込口４が開口し、上面には吹出口５が開口する。吹出口５は本体筐体２の幅方向に延びる略矩形に形成され、上方に臨んで設けられる。また、本体筐体２の上面には吹出口５を開閉する回動可能のパネル６が吹出口５の前後に設けられる。
【０１１０】
本体筐体２の内部には吸込口４と吹出口５とを連通させる送風経路６が設けられる。送風経路６内には空気を送出するファン７（送風機）が配される。ファン７の駆動によって吸込口４から室内の空気が送風経路６に流入し、吹出口５から送出される。ファン７はシロッコファン（遠心ファン）から成り、ハウジング４２内にファンモータ７ａにより回転駆動される羽根車７ｂが配される。ファン７として他の種類の送風機を用いてもよい。
【０１１１】
吸込口４とファン７との間には送風経路６に流入する空気内の塵埃を捕集するエアフィルタ８（集塵部）が配される。エアフィルタ８はＨＥＰＡフィルタ等により形成される。
【０１１２】
送風経路６にはハウジング４２によってファン７と吹出口５との間に鉛直に延びたダクト状の吹出通路１２が形成される。吹出通路１２は前後面が前壁１２ｄ及び後壁１２ｅにより形成され、左右面が側壁１２ｆ（図２１参照）により形成される。
【０１１３】
吹出通路１２の前壁１２ｄにはスピーカ２１（発音部）、参照用マイク２２（参照用検音部）及び補正用マイク２３（補正用検音部）が吹出通路１２に臨んで設けられる。スピーカ２１から放射される音波によってアクティブ消音による運転騒音制御が行われる。スピーカ２１、参照用マイク２２及び補正用マイク２３を後壁１２ｅに設けてもよい。
【０１１４】
スピーカ２１として省スペースな平板型スピーカが好適に用いられるが、円筒型等の他の種類のスピーカを用いてもよい。また、送風方向に指向性を有するスピーカを用いてもよい。
【０１１５】
参照用マイク２２はファン７とスピーカ２１との間に配され、ファン７の送風音を含む運転騒音の音波を検知する。この時、スピーカ２１から放射される音波まで検知しないように、参照用マイク２２がスピーカ２１の上流側に配置される。補正用マイク２３はスピーカ２１と吹出口５との間に配され、運転騒音とスピーカ２１から放射した音波が重ねられた後の騒音レベルを検知する。この時、ファン７の送風音の音波まで検知しないように、補正用マイク２３がスピーカ２１の下流側に配置される。
【０１１６】
また、吹出通路１２の前壁１２ｄには吹出通路１２にイオンを放出するイオン発生装置４３が配される。
【０１１７】
図２１は図２０のＡ矢視図であり、吹出通路１２の内部を示している。吹出通路１２の両側壁１２ｆは上流側に対して下流側が漸次左右方向に離れるように配される。これにより、吹出通路１２は上流側に対して下流側の流路面積を拡大した拡幅部を形成し、流路抵抗が小さくなるため気流の運動エネルギーが効率良く静圧に変換される。従って、運動エネルギーから変換された静圧によってファン７による静圧上昇の一部が賄われ、ファン７の消費電力を削減することができる。
【０１１８】
吹出通路１２は仕切板１４により気流に沿って左右方向に複数の区画１５に分割されている。これにより、左右方向に延びた吹出通路１２の断面のアスペクト比よりも各区画１５の断面のアスペクト比が１に近くなっている。尚、スピーカ２１、参照用マイク２２及び補正用マイク２３は各区画１５にそれぞれ配される。
【０１１９】
各区画１５の左右方向に対向する壁面（仕切板１４）間の幅Ｗ及び前後方向に対向する壁面（前壁１２ｄ及び後壁１２ｅ）間の幅Ｌ１（図２２参照）は８５ｍｍ以下に形成される。これにより、各区画１５の対向する壁面の間隔は約２０００Ｈｚよりも低周波数域の音波の半波長以下になっている。
【０１２０】
尚、空気調和機４０の運転騒音制御系統の構成は前述の図１７に示す第３実施形態のブロック図と同様に構成される。
【０１２１】
上記構成の空気調和機４０において、ファン７が駆動されると室内の空気が吸込口４から送風経路６に流入する。送風経路６に流入した空気はエアフィルタ８により塵埃が除去される。また、イオン発生装置４３の駆動によって送風経路６を流通する空気にイオンが含まれる。そして、塵埃を除去されたイオンを含む調和空気が吹出口５から室内に送出される。これにより、室内の空気清浄が行われるとともに、イオンによって室内の微生物やウィルス等を除菌することができる。
【０１２２】
この時、第３実施形態と同様に、ファン７の駆動により発生する運転騒音の音波を参照用マイク２２により検知する。そして、参照用マイク２２で検知された音波の位相を反転し、この逆位相の音波がスピーカ２１から放射される。これにより、運転騒音の音波がスピーカ２１から放射された音波と重なって打ち消される。
【０１２３】
また、補正用マイク２３により打ち消し後の音波が検知される。補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の基準値よりも大きい場合は補正信号を導出する。そして、補正用マイク２３で検知した騒音レベルが所定の範囲（基準値）内に収まるようにスピーカ２１から放射される音波が補正される。
【０１２４】
図２２は空気調和機４０のアクティブ消音による音波の状態を示している。また、図２３は第２比較例の空気調和機４０’のアクティブ消音による音波の状態を示している。第２比較例の空気調和機４０’はスピーカ２１と吹出口５とが接近し、吹出通路１２が本実施形態よりも短くなっている。その他の部分は本実施形態と同様である。
【０１２５】
図２２、図２３において、スピーカ２１の設置位置の前壁１２ｄに垂直な方向の吹出通路１２の幅をＬ１とし、スピーカ２１の設置位置から吹出口５までの吹出通路１２の長さをＬ２としている。この時、スピーカ２１を中心とする半径がＬ１の空間Ｃ１は球面波で音が伝搬する空間となる。
【０１２６】
第２比較例の空気調和機４０’では吹出口５近傍の閉空間（スピーカ２１を中心とする半径Ｌ２の空間Ｃ２のうち、吹出通路１２の前面、後面及び左右面で囲まれた部分）が空間Ｃ１と同等あるいはそれよりも小さくなっている（Ｃ１≒Ｃ２）。このため、スピーカ２１から放射される音波が平面波になりにくく、吹出通路１２が球面波のまま自由空間を伝播するような三次元の音場になる。従って、十分な消音効果を得ることができない。
【０１２７】
これに対して、本実施形態の空気調和機４０では長さＬ２が幅Ｌ１よりも長く、空間Ｃ２が送風方向に空間Ｃ１よりも延びて形成される。これにより、吹出口５近傍の閉空間において吹出通路１２が一次元の音場に近づけられ、スピーカ２１から放射される音波を平面波として伝搬させることができる。従って、十分な消音効果を得ることができる。
【０１２８】
この時、開かれたパネル４１により前壁１２ｄ及び後壁１２ｅを延長して吹出通路１２が延長される。これにより、スピーカ２１の下流の吹出通路１２を実質的により長くすることができる。従って、吹出通路１２をより一次元の音場に近づけることができる。
【０１２９】
また、気流の流路の断面のアスペクト比が１に近い方が一次元の音場をより形成し易くなる。吹出通路１２は仕切板１４で区画１５に分割されるため、各区画１５の断面のアスペクト比が１に近づけられる。従って、各区画１５を一次元の音場により近づけることができ、消音効果がより向上する。
【０１３０】
また、アクティブ消音は波長の長い低周波数域で位相ずれが生じにくいため消音効果を容易に得ることができる。本実施形態の空気調和機１は区画１５の前後方向の幅Ｌ１及び左右方向の幅Ｗ（図２１参照）が８５ｍｍ以下であるため、２０００Ｈｚよりも低周波数域で音波の半波長よりも小さくなる。これにより、低周波数域の音波がスピーカ２１の設置面に垂直な平面波に近い状態で各区画１５を進行する。従って、各区画１５を一次元の音場に更に近づけることができ、消音効果がより向上する。
【０１３１】
図２４は本実施形態の空気調和機４０の運転騒音制御による騒音の低減効果を示す図である。また、図２５は前述の図２３に示す第２比較例の空気調和機４０’の運転騒音制御による騒音の低減効果を示す図である。これらの図において、縦軸は音圧レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示している。また、図中、「ＡＮＣ  ＯＮ」はアクティブ消音の実行時を示し、「ＡＮＣ  ＯＦＦ」はアクティブ消音の停止時を示している。
【０１３２】
本実施形態の空気調和機４０では測定周波数範囲（０〜５０００Ｈｚ）において音圧レベルが大幅に低下している。これに対して、第２比較例の空気調和機４０’では測定周波数範囲（０〜５０００Ｈｚ）において音圧レベルにほとんど変化ない。従って、吹出通路１２をダクト状に形成することにより、消音効果を向上させることができる。
【０１３３】
本実施形態によると、第３実施形態と同様に、スピーカ２１（発音部）と吹出口５との間の吹出通路１２の長さＬ２がスピーカ２１を配した前壁１２ｄに垂直な方向の吹出通路１２の幅Ｌ１よりも長いので、スピーカ２１の下流側で吹出通路１２が一次元の音場に近づけられたダクト状に形成される。従って、室内に放射される運転騒音が確実に低減され、空気調和機４０の消音効果を向上させることができる。
【０１３４】
また、空気調和機４０の運転騒音を低減できるため、使用者に不快感を与えることなく空気調和機４０の風量を増加させることもできる。これにより、空気中に存在する塵埃等を素早く除去することができるため、快適性向上にも大きく貢献することができる。
【０１３５】
また、ファン７とスピーカ２１との間の音波を検知する参照用マイク２２（参照用検音部）を設け、参照用マイク２２検知された運転騒音の音波と逆位相の音波をスピーカ２１から放射する。これにより、ファン７の駆動によって実際に発生している騒音を検知してこれに対して打ち消すような波形の音を放射させることができる。従って、アクティブ消音の消音効果の精度を高めることができる。
【０１３６】
また、スピーカ２１と吹出口５との間の運転騒音を検知する補正用マイク２３（補正用検音部）を設け、補正用マイク２３により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるようにスピーカ２１から放射される音波を補正する。これにより、打ち消し後の騒音レベルのフィードバック制御によってアクティブ消音の精度をより高めることができる。
【０１３７】
また、吹出口５を開閉する可動のパネルによって吹出通路１２が延長されるので、実質的にスピーカ２１の下流の吹出通路１２をより長くすることができる。従って、吹出通路１２をより一次元の音場に近づけることができる。
【０１３８】
本実施形態において、第２実施形態と同様に、補正用マイク２３を省いてもよい。また、第１実施形態と同様に、参照用マイク２２及び補正用マイクを省いてもよい。
【０１３９】
＜第５実施形態＞
次に、図２６は第５実施形態の空気調和機４０の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の第４実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は、吹出通路１２が傾斜して形成されている。その他の部分は第４実施形態と同様である。
【０１４０】
吹出通路１２は鉛直上方に対して吸込口４が形成される前面の方向に傾斜している。吹出通路１２の前後方向の中心線の鉛直上方に対する傾斜角度θは３５゜以下になっている。これにより、除塵されるとともにイオンを含む調和空気が吹出口５から送出され、吸込口４に対向する側壁Ｗ１に到達した際に円滑に上昇して吸込口４へのショートカットが防止される。そして、イオンを含む調和空気が室内の天井面Ｓ及び他の側壁面に沿って流通して室内を循環する。
【０１４１】
これにより、吹出口５から送出される気流の横方向への広がりが抑制され、気流の到達距離を長くすることができる。このため、室内の壁面に沿う気流及び空気調和機４０から遠い位置の気流の風速が増加して空気環境の改善効果を高めることができ、広範囲の室内空気を効果的に清浄化することができる。また、少ない風量で所望の空気環境の改善効果を得ることができ、無駄に送出される空気を削減できるとともに騒音を低減することができる。加えて、吹出口５から放射される騒音が直接使用者の居住領域へ伝播されないので、より低騒音化することができる。
【０１４２】
また、壁面に設けられた窓や隙間等によって室内の気密性が低い場合に、室内の壁面に沿う気流の風速の増加によって陽圧効果が得られるため室外から室内へ侵入する粉塵の量を低減することができる。
【０１４３】
この時、吹出通路１２が傾斜して吹出口５から送出される気流を壁面Ｗ１に到達させるので、吹出口５近傍で気流が急激に曲げる必要がない。このため、吹出通路１２の圧力損失を低減して消費電力を削減できるとともに騒音をより低減することができる。
【０１４４】
また、吹出口５の中央位置から吸込口４に対向する最寄りの室内の側壁Ｗ１までの距離をＤ、吹出口５の中央位置と室内の天井面Ｓとの距離をＨとし、１００ｍｍ＜Ｄ＜６００ｍｍの範囲の時に傾斜角度θをｔａｎ-1（Ｄ／Ｈ）よりも大きくなるように吹出通路１２が形成される。これにより、吹出口５から送出される調和空気を確実に側壁Ｗ１に到達させることができる。
【０１４５】
本実施形態によると、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、吹出通路１２の鉛直上方に対する傾斜角度θを３５゜以下にしたので、吸込口４に対向する側壁Ｗ１に到達した気流を側壁Ｗ１、天井面Ｓ及び他の側壁に沿って流通させることができる。従って、少ない風量で室内を清浄するとともに低騒音化を図ることができる。また、吹出通路１２の圧力損失を低減して消費電力を削減することができる。
【０１４６】
また、１００ｍｍ＜Ｄ＜６００ｍｍの範囲の時に傾斜角度θをｔａｎ-1（Ｄ／Ｈ）よりも大きくしたので、吹出口５から送出される調和空気を確実に側壁Ｗ１に到達させることができる。
【０１４７】
本実施形態において、吸込口４を室内の中央部（使用者の居住領域）に向けて配置してもよい。この時、イオンを含む調和空気の送出方向が鉛直上方に対して吸込口４の形成面側に傾斜するので、イオンを含む気流を居住領域へ素早く放出することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、室内の壁面や床面に設置される空気調和機に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４９】
１、４０  空気調和機
２    本体筐体
３    フロントパネル
４    吸込口
５    吹出口
６    送風経路
７    ファン（送風機）
８    エアフィルタ
９    室内熱交換器
１２    吹出通路
１４    仕切板
１５    区画
１９    縦ルーバー（分割壁）
２０    横ルーバー
２１    スピーカ（発音部）
２２    参照用マイク（参照用検音部）
２３    補正用マイク（補正用検音部）
３０    制御部
４１    パネル
４３    イオン発生装置
【図１】
2012189282.tif 000003
【図２】
2012189282.tif 000004
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2012189282.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2012189282.tif 000020
【図１９】
2012189282.tif 000021
【図２０】
2012189282.tif 000022
【図２１】
2012189282.tif 000023
【図２２】
2012189282.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2012189282.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月5日(2012.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口及び吹出口を開口する本体筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通させる送風経路と、前記送風経路内に配されるとともに前記吸込口から室内の空気を流入させて前記吹出口から室内に調和空気を送出する送風機と、前記送風機と前記吹出口との間の前記送風経路から成る吹出通路の壁面に配されるとともに前記送風機の送風音を含む運転騒音を打ち消す音波を放射する発音部と、前記送風機と前記発音部との間の運転騒音を検知する参照用検音部と、前記発音部と前記吹出口との間の運転騒音を検知する補正用検音部とを備え、
前記参照用検音部により検知された運転騒音の音波と概ね逆位相の音波を前記発音部から放射するとともに、前記補正用検音部により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるように前記発音部から放射される音波を補正する空気調和機において、
前記発音部と前記吹出口との間の前記吹出通路の長さが前記発音部を配した壁面に垂直な方向の前記吹出通路の幅よりも長く形成され、
前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに仕切板により気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記区画が前記発音部の下流側で更に前記仕切板と平行な分割壁により分割される複数の追加区画を有し、
前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く、前記区画の断面のアスペクト比よりも前記追加区画の断面のアスペクト比が１に近いことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
吸込口及び上面に配した吹出口を開口して床面に設置される本体筐体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通させる送風経路と、前記送風経路内に配されるとともに前記吸込口から室内の空気を流入させて前記吹出口から室内に調和空気を送出する送風機と、前記送風機と前記吹出口との間の前記送風経路から成る吹出通路の壁面に配されるとともに前記送風機の送風音を含む運転騒音を打ち消す音波を放射する発音部と、前記送風機と前記発音部との間の運転騒音を検知する参照用検音部と、前記発音部と前記吹出口との間の運転騒音を検知する補正用検音部と、前記送風経路内に配して塵埃を捕集する集塵部と、前記吹出口を開閉する可動のパネルとを備え、前記集塵部により塵埃を除去された調和空気を前記吹出口から送出し、
前記参照用検音部により検知された運転騒音の音波と概ね逆位相の音波を前記発音部から放射するとともに、前記補正用検音部により検知された運転騒音のレベルが所定の範囲内に収まるように前記発音部から放射される音波を補正する空気調和機において、
前記発音部と前記吹出口との間の前記吹出通路の長さが前記発音部を配した壁面に垂直な方向の前記吹出通路の幅よりも長く形成され、前記吹出通路の断面が一方向に延びて形成されるとともに仕切板により気流に沿って分割された複数の区画を有し、前記吹出通路の断面のアスペクト比よりも前記区画の断面のアスペクト比が１に近く、
前記パネルを開いた際に前記吹出経路の前記発音部を配した壁面及びこれに対向する壁面が延長されることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
前記区画が前記発音部の下流側で更に前記仕切板と平行な分割壁により分割される複数の追加区画を有し、前記区画の断面のアスペクト比よりも前記追加区画の断面のアスペクト比が１に近いことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記吹出口の風向を可変するルーバーにより前記分割壁を形成したことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記吹出通路が上流に対して下流の流路面積を拡大した拡幅部を有し、前記拡幅部と前記吹出口との間の前記吹出通路の流路面積を一定にしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記吹出口の気流の吹出方向を鉛直上方に対して前記吸込口の形成面の方向に傾斜し、鉛直上方に対する傾斜角度を３５゜以下にしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吹出口の中央位置から対向する最寄りの室内の側壁までの距離をＤ、前記吹出口の中央位置と室内の天井面との距離をＨとし、１００ｍｍ＜Ｄ＜６００ｍｍの範囲の時に前記傾斜角度をｔａｎ-1（Ｄ／Ｈ）よりも大きくしたことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記本体筐体の前後方向の一面に前記吸込口を開口するとともに、前記送風経路を流通する気流にイオンを含有させるイオン発生装置を備え、前記吹出口の気流の送出方向が鉛直上方に対して前記吸込口の形成面側に傾斜することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気調和機。