JP5530879B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機の室内機に関する。

空気調和機の室内機には、筐体を天井内に埋め込み、天井面に設置された化粧パネルを介して空気を吸込み、吹出すタイプが多い。筺体内は、遠心送風機の吸込側が低圧，吹出側が高圧となる。このため、遠心送風機へ吸込まれる空気と、遠心送風機から吹出される空気とをベルマウスで仕切っている。また、ベルマウスは、遠心送風機へスムーズに空気を流すために設けられる。更に、電装部品等のメンテナンスが必要なものはベルマウスの下方の低圧側に配置することで、容易に取出すことができる。

ベルマウスの下方に電装部品を配置するために、ベルマウスの平板部を上方にオフセットして形成することがある。しかし、ベルマウスの形状が複雑になるので、ベルマウスの金型構造も複雑になる。

特許文献１のベルマウスは、空気の入口側に突出する突出部に厚肉部を設け、ベルマウスのインペラ側を同一平面に形成している。これにより、ベルマウスと金型とが互いに入り組んだ構造とならない。樹脂を分厚くした厚肉部にはヒケが生じやすいが、この厚肉部にヒケを防止するスリットを設けることで、簡単な金型構造で精度良く成形できるようにすることが記載されている。

特開２００１−１２４３６０号公報

しかしながら、上記特許文献１のベルマウスは、空気のガイド部分である突出部を樹脂で埋めているため、厚くするには限界がある。このためベルマウスの入口側の曲率を小さくすることができず流れ込む空気の剥離を低減できないため、送風音が発生するという課題がある。

本発明の目的は、送風音を低減することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、遠心送風機と、前記遠心送風機の吸込側に設けられた電気品箱と、前記遠心送風機と前記電気品箱との間に設けられたベルマウスとを備えた空気調和機の室内機において、前記ベルマウスは、前記遠心送風機の吸込口よりも径の小さい開口部が設けられると共に前記電気品箱が載置された平板と、前記開口部から前記遠心送風機側へ突出させた凸部材と、前記凸部材の外周であって前記平板から前記遠心送風機と反対側へ突出させたガイド部材とを備え、前記ガイド部材は、前記ベルマウスの外周側から前記開口部を通って前記遠心送風機に吸込まれる空気が徐々に方向を変えるように前記平板からの高さを設定することを特徴とする。

本発明によれば、送風音を低減できる。

空気調和機の室内機の断面図である（実施例１）。 ベルマウスを反遠心送風機側から見た斜視図である（実施例１）。 ベルマウスに電気品箱を取付けた斜視図である（実施例１）。 ベルマウスを遠心送風機側から見た斜視図である（実施例１）。 ベルマウスのＡ−Ａ断面矢視図である（実施例１）。 ベルマウスでの空気の流れを示す断面図である（比較例）。 ベルマウスでの空気の流れを示す断面図である（実施例１）。 ベルマウスを反遠心送風機側から見た斜視図である（実施例２）。 ベルマウスのＢ−Ｂ断面矢視図である（実施例２）。 ベルマウスでの空気の流れを示す断面図である（実施例２）。 ベルマウスを反遠心送風機側から見た斜視図である（実施例３）。 ベルマウスを反遠心送風機側から見た斜視図である（実施例３）。 ベルマウスを反遠心送風機側から見た斜視図である（実施例４）。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１は第１の実施例における空気調和機の室内機の断面図である。室内機は、化粧パネル１と筐体２を接続する。化粧パネル１は中心に吸込みグリル３を備え、その周囲に吹出口５を設ける。吹出口５は風向板４を備える。筐体内にモータ６を設置し、モータ６を駆動させて遠心送風機７を回転させる。矢印８で示す様に、室内空気は吸込みグリル３，吸込みグリル３に設置されたフィルタ９，筐体内に設置されたベルマウス１０を通って吸込口２８から遠心送風機７に吸込まれる。ベルマウス１０は、遠心送風機７に室内空気を導く。矢印１３で示す様に、室内空気は熱交換器１１で熱交換された後、吹出口５より室内に吹出される。

冷房時には熱交換器１１に結露水が生じる。熱交換器１１の下部には、結露水を受けるためのドレンパン１２が設置される。吸込みグリル３は、フィルタ９とともに化粧パネル１から着脱可能であり、フィルタ９の清掃が容易である。ベルマウス１０の下面には電気品箱１４が設置される。電気品箱１４には室内機の運転を制御するための制御基板（図示せず）が収納される。吸込みグリル３を開けることにより、容易に電気品箱１４をメンテナンスできる。

図２は第１の実施例におけるベルマウス１０を反遠心送風機側から見た斜視図である。ベルマウス１０は平板１７中央に円形の開口部３１が設けられる。開口部３１には、開口部３１を取囲むように筒状の凸部材１５が設けられる。凸部材１５は遠心送風機側に突出するように設けられる。凸部材１５は遠心送風機７の吸込口２８よりも径が小さい。ベルマウス１０の反遠心送風機側には、凸部材１５よりも径の大きいガイド部材１６が凸部材１５の周囲に設けられる。遠心送風機７の回転に伴い、回転軸を中心とした軸対称の流れになる。ガイド部材１６はモータ６の回転軸方向から見てＣ形状となるように、ガイド部材１６の周の一部を反遠心送風機側の端部から平板１７との接続部にかけて切り欠いた形状となっている。ベルマウス１０の反遠心送風機側の外側の縁を曲げることで、ベルマウスの強度を上げている。

図３は第１の実施例におけるベルマウス１０に電気品箱を取付けた斜視図である。電気品箱１４は遠心送風機７の吸込側に設けられる。遠心送風機７から吹出された空気は吸込口２８から吸込まれる空気よりも圧力が高いので、遠心送風機７と電気品箱１４との間にベルマウス１０を設けて低圧側の空間と高圧側の空間とを仕切っている。電気品箱１４をベルマウス１０の反遠心送風機側に設けることでメンテナンスもしやすい。室内機を小さくするためにベルマウス１０を小さくすると、電気品箱１４とガイド部材１６とがぶつかり、これらが重なる。しかし、その重なる部分のガイド部材１６を削除し、上記のように切り欠いた形状とすることで、ガイド部材１６の内側にまで電気品箱１４を設置することができる。このため室内機を薄型化，小型化することができる。この場合は、電気品箱１４の側壁がガイド部材１６の役割を持つ。

図４は第１の実施例におけるベルマウス１０を遠心送風機側から見た斜視図である。ベルマウス１０の遠心送風機側は、凸部材１５の外周が略平面の平板１７で形成されており、ベルマウス１０の裏側（遠心送風機側）には電気品箱を載置する際の段差がない。したがって、遠心送風機７から吹出された空気の流れが衝突しにくくなるので、送風音を低減できる。なお、ネジ止め等の段差があったり平板が若干湾曲していても、空気の衝突を低減できる程度に平らであればよい。

図５は第１の実施例におけるベルマウス１０のＡ−Ａ断面矢視図であり、遠心送風機の回転軸を通る面でガイド部材が切断された図を示す。図の上下方向を室内機の高さ方向としたときに、平板１７の遠心送風機側の高さ位置を一定とする。平板１７から凸部材１５とガイド部材１６が突出している。ガイド部材１６は、薄い板を開口部３１の周に沿って円弧上に曲げて、平板１７に立設させるように形成する。ガイド部材１６の高さＸ（ガイド部材１６の反遠心送付機側の端部から平板１７との接続部までの長さ）は、ガイド部材１６と平板１７との接続部から開口部３１までの長さＹとほぼ同じであることが望ましい。凸部材１５の遠心送風機側の端部は板の厚さを薄くする。遠心送風機側に向かって凸部材１５の内周面の板厚を徐々に薄くしていく。ガイド部材１６の反遠心送付機側の端部と、開口部３１と、凸部材１５の内周面とを、破線で示すようなガイド部材１６と平板１７との接続部を中心とした円弧を描くように配置する。これにより、ベルマウス１０を通った空気が、遠心送風機７の入口の形状に沿って流れて空気が遠心送風機７に吸込まれやすくなり、送風音を低減できる。

図６は遠心送風機を運転した際のベルマウス１０での風の流れを示す。図６ａは比較例であり、図６ｂは本実施例を示す。反遠心送風機側にガイド部材１６がない場合、吸込みグリル３の端の方から吸込まれた横向きの流れ成分を持つ吸込空気１８は、ベルマウス１０の開口部３１において急激に遠心送風機７に吸込まれる向きに変えられる。即ち、開口部３１での曲率が大きいので空気が曲がりきれない。このため、ベルマウス１０から流れが剥離して、騒音や遠心送風機７の動力が増加する。特にベルマウス１０の外周側から開口部３１を通って遠心送風機７に吸込まれる空気は、ベルマウス１０において徐々に方向を変えるように平板１７からの高さを設定することで曲率を小さくすることが好ましい。本実施例のベルマウス１０は、ガイド部材１６を設けて、吸込空気１８のように急激に流れの向きを変えなければならない空気を凸部材１５に流さない。ガイド部材１６を通過できた空気は、ガイド部材１６の反遠心送風機側の端部から凸部材１５にかけて、吸込空気１９のような小さな曲率で徐々に方向を変えることができる。これにより、凸部材１５で流れが剥離することなく、遠心送風機７に吸込まれるので、送風音を低減できる。

本実施例によれば、ガイド部材１６の反遠心送風機側の端部と開口部３１とを結ぶ面が、遠心送風機７に風を導くガイドとして擬似的に形成される。このため、ベルマウス１０を通る空気の流れの曲率が小さくなり、凸部材１５に沿って空気を流すことができる。したがって、凸部材１５で流れが剥離しにくいので、吸込空気の送風音を低減できる。ベルマウス１０の吹出空気側は、凸部材１５の外周を平らにしているので、遠心送風機７から吹出した空気が旋回してもベルマウス１０に衝突しにくい。このため、吹出空気の送風音も低減できる。また、通風抵抗が小さくなるので、遠心送風機７の動力も低減できる。さらに、平板１７に凸部材１５とガイド部材１６を設けるだけなので、簡単にベルマウス１０を成型できる。

図７は第２の実施例におけるベルマウス２０の反遠心送風機側から見た斜視図、図８は第２の実施例のベルマウス２０のＢ−Ｂ断面矢視図であり、遠心送風機の回転軸を通る平面でガイド部材が切断された図を示す。本実施例が第１の実施例と異なるのは、反遠心送風機側のガイド部材を２重としている点である。径の大きいガイド部材２１の吸込方向の高さは、径が小さいガイド部材２２の反遠心送風機側の端部と平板１７の開口部３１とを結び、反遠心送風機側に延ばした延長線２５よりも低くする。言い換えると、延長線２５とガイド部材２１とが交わらないように、最外周のガイド部材２１の反遠心送風機側の端部を延長線２５よりも平板１７寄りとする。複数のガイド部材の反遠心送風機側の端部を最外周から順に開口部３１まで結んだ線が、最外周のガイド部材２１の端部を頂点として上に凸となるように複数のガイド部材を設ける。複数のガイド部材の反遠心送風機側の端部が、ガイド部材２１と平板１７との接続部を中心とした円弧を描くように複数のガイド部材を配置すると更に空気の剥離が低減できる。

図９は遠心送風機を運転した際のベルマウス１０での風の流れを示す。外周部から中央に向かう空気の流れは図９の吸込空気２６に示すように各々のガイド部材の端部にて曲げられる。ガイド部材を複数設けることで、各ガイド部材の反遠心送風機側の端部を開口部３１まで結んだ線を、大きなＲ形状をもった曲率の小さいベルマウスの曲線に近づけることができる。これにより、第１の実施例よりも滑らかに吸込空気２６の方向を変えることができ、凸部材２３に沿って空気を流すことができる。このため、第１の実施例と比べてさらに低騒音，高効率が実現できる。なお、この実施例ではガイド部材を２重としたが、３重，４重に増やしてもよい。ガイド部材の数を増やせば、さらに大きなＲ形状をもった曲率の小さいベルマウスの曲線に近づけることができる。

図１０及び図１１は第３の実施例におけるベルマウス２７の反遠心送風機側から見た斜視図を示す。図１０のベルマウス２７はガイド部材２９の外周空間を埋めている。図１１のベルマウス２７はさらに径の小さいガイド部材３０を設けている。凸部材３２を設けることは上記実施例と同様である。

本実施例のように、ガイド部材２９の外周空間を埋めることで、吸込みグリル３を通った吸込空気がガイド部材の外周に入らない。このため、ガイド部材２９の外周側の流れが乱れることを防止し、上記実施例よりも送風音や遠心送風機７の動力をさらに減少できる。

図１２は第４の実施例におけるベルマウス３３を反遠心送風機側からみた斜視図を示す。本実施例では、径の小さいガイド部材３４とそれよりも径の大きいガイド部材３５の間にリブ３６を設けている。また、図のように空気が遠心送風機７に吸込まれる方向に沿ってリブ３６を設ければ、吸込空気の流れを阻害しにくい。さらに、リブ３６の両隣りのガイド部材のうち、低い方のガイド部材（本実施例ではガイド部材３４）よりもリブ３６を低くするか同等の高さとすれば、吸込空気の流れを阻害しにくい。本実施例によれば、ガイド部材の板厚を薄くしてもリブ３６を設けているため十分な強度を保ったまま、ベルマウス３３を軽くできる。

なお、以上の実施例において、ベルマウスは樹脂で一体成形とすることで製作コストを抑えることができる。

１ 化粧パネル
２ 筐体
３ 吸込みグリル
４ 風向板
５ 吹出口
６ モータ
７ 遠心送風機
８ 吸込空気
９ フィルタ
１０，２０，２７ ベルマウス
１１ 熱交換器
１２ ドレンパン
１３ 吹出空気
１４ 電気品箱
１５，２３，３２ 凸部材
１６，２１，２２，２９，３０，３４，３５ ガイド部材
１７ 平板
１８，１９，２６ 吸込空気
２５ 延長線
２８ 吸込口
３１ 開口部
３６ リブ

Claims (11)

1. 遠心送風機と、
   前記遠心送風機の吸込側に設けられた電気品箱と、
   前記遠心送風機と前記電気品箱との間に設けられたベルマウスと、を備えた空気調和機の室内機において、
   前記ベルマウスは、
   前記遠心送風機の吸込口よりも径の小さい開口部が設けられる平板と、
   前記開口部を取囲むように形成され、かつ、前記開口部から前記遠心送風機側へ突出させた筒状の凸部材と、
   前記凸部材の外周であって前記平板に設けられ、該平板から前記遠心送風機と反対側へ突出させたガイド部材とを備え、
   前記平板は、前記遠心送風機側における前記凸部材の外周側が全域に亘って略平面で形成されるとともに、
   前記ガイド部材は、前記ベルマウスの外周側から前記開口部を通って前記遠心送風機に吸込まれる空気が徐々に方向を変えるように前記平板からの高さが設定されるとともに、該高さは前記凸部材の前記平板からの高さよりも大きく設定されることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 請求項１において、前記ガイド部材の前記遠心送風機と反対側の端部から前記平板との接続部までの長さを、前記平板との接続部から前記開口部までの長さとすることを特徴とする空気調和機の室内機。
3. 請求項１又は２において、前記ベルマウスは前記ガイド部材を複数備え、前記複数のガイド部材のうち径が小さい前記ガイド部材ほど吸込方向の高さを低くすることを特徴とすることを特徴とした空気調和機の室内機。
4. 請求項１又は２において、前記ガイド部材は、前記ガイド部材の周の一部を前記遠心送風機と反対側の端部から前記平板との接続部にかけて切り欠いた形状とすることを特徴とする空気調和機の室内機。
5. 請求項１又は２において、前記凸部材は前記遠心送風機側に向かって内周面の板厚を徐々に薄くすることを特徴とする空気調和機の室内機。
6. 請求項１又は２において、前記ガイド部材の外周側の空間を埋めることを特徴とする空気調和機の室内機。
7. 請求項３において、前記遠心送風機の回転軸を通る面で前記ベルマウスを切断したときに、前記複数のガイド部材のうち最外周となるガイド部材よりも径が小さい他のガイド部材の前記遠心送風機と反対側の端部と前記開口部とを結んだ線を外周側に延長した延長線よりも、前記最外周となるガイド部材の前記遠心送風機と反対側の端部が、前記平板寄りであることを特徴とした空気調和機の室内機。
8. 請求項３において、前記複数のガイド部材のうち最外周となるガイド部材の外周側の空間を埋めることを特徴とする空気調和機の室内機。
9. 請求項３において、前記複数のガイド部材のうち一のガイド部材とこのガイド部材よりも径が小さい隣のガイド部材との間にリブを設けることを特徴とする空気調和機の室内機。
10. 請求項９において、前記リブの一端を前記一のガイド部材と接続し、前記リブの他端を前記隣のガイド部材と接続することを特徴とする空気調和機の室内機。
11. 請求項９又は１０において、前記リブは空気が前記遠心送風機に吸込まれる方向に沿って設けられることを特徴とする空気調和機の室内機。

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