JP2008190724A - 床置型空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正面に吸入口が形成されており、送風機が吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置された床置型空気調和装置において、送風機からの音が吸入口から漏れるのを防ぐ。
【解決手段】床置型空気調和装置１は、ケーシング２と、熱交換器３と、送風機４と、断熱材９と、吸音材１０とを備えている。ケーシング２は、吸入口２１ａが形成された正面板２１と１対の側板２２、２３と背面板２４と天板２５と底板２６とを有しており、内部に吸入口２１ａから上方に向かう空気流路Ｓが形成された略直方体形状の部材である。熱交換器３は、空気流路Ｓ内に配置されている。送風機４は、吸入口２１ａの上方かつ熱交換器３の下流に配置されている。断熱材９は、ケーシング２を構成する複数の板２１〜２６のうち熱交換器３の下流側に位置する部分の内面に設けられている。吸音材１０は、断熱材９のうち背面板２４に設けられた部分の表面に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、床置型空気調和装置、特に、正面に吸入口を有する床置型空気調和装置に関する。

従来より、特許文献１に示されるように、正面に吸入口を有する床置型空気調和装置がある。このような床置型空気調和装置は、主として、ケーシングと、熱交換器と、送風機とを備えている。ケーシングは、吸入口が形成された正面板と１対の側板と背面板と天板と底板とを有しており、内部に吸入口から上方に向かう空気流路が形成された略直方体形状の部材である。熱交換器は、空気流路内に配置されている。送風機は、吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置されている。
特開平１１−３０４２３５号公報

このような床置型空気調和装置においては、熱交換器を通過することで冷却された空気とケーシング外の空気との温度差が大きくなると、ケーシングの表面に結露が生じるという問題がある。このため、空気流路のうち熱交換器の下流側の流路を形成するケーシングの内面に断熱材を貼り付けることによって、ケーシングの表面における結露の発生を抑えるようにしている。

また、このような床置型空気調和装置においては、送風機からの音が吸入口から漏れるため、騒音の原因となっている。

これに対して、上述のように、ケーシングの内面に断熱材を貼り付けた場合には、断熱材が送風機からの音を吸収することができるため、送風機からの音が吸入口から漏れるのを防ぐ効果をいくらか得ることができるが、その音吸収の効果は十分ではない。

本発明の課題は、正面に吸入口が形成されており、送風機が吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置された床置型空気調和装置において、送風機からの音が吸入口から漏れるのを防ぐことにある。

第１の発明にかかる床置型空気調和装置は、ケーシングと、熱交換器と、送風機と、断熱材と、吸音材とを備えている。ケーシングは、吸入口が形成された正面板と１対の側板と背面板と天板と底板とを有しており、内部に吸入口から上方に向かう空気流路が形成された略直方体形状の部材である。熱交換器は、空気流路内に配置されている。送風機は、吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置されている。断熱材は、ケーシングを構成する複数の板のうち熱交換器の下流側に位置する部分の内面に設けられている。吸音材は、断熱材のうち背面板に設けられた部分の表面に設けられている。

本願発明者は、この床置型空気調和装置のように、正面に吸入口が形成されており、送風機が吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置された形態においては、吸入口から漏れる送風機からの音の多くが、ケーシングを構成する背面板を反射した音であることを見出した。そこで、本願発明者は、このような形態を有する床置型空気調和装置において、断熱材のうち背面板に設けられた部分の表面に吸音材を設けるようにした。

これにより、この床置型空気調和装置では、ケーシングの表面における結露の発生を断熱材によって防ぐとともに、背面板に向かう送風機からの音を吸音材によって吸収することができるようになるため、送風機からの音が吸入口から漏れるのを防ぐことができる。また、断熱材のうち背面板に設けられた部分の表面のみに吸音材を設ける場合には、吸音材によるコストアップを極力防ぐという効果も併せて得ることができる。

第２の発明にかかる床置型空気調和装置は、第１の発明にかかる床置型空気調和装置において、吸音材は送風機の下方に設けられている。

この床置型空気調和装置では、送風機の音が吸入口に向かって反射しにくい背面板の上部に吸音材が設けられていないため、吸音材によるコストアップを防ぎつつ、背面板のうち吸入口から漏れる音に対する影響が大きい送風機の下方の部分からの音の反射を効果的に防ぐことができる。

第３の発明にかかる床置型空気調和装置は、第１又は第２の発明にかかる床置型空気調和装置であって、断熱材はグラスウールを含む素材であり、吸音材は樹脂繊維を含む素材である。

この床置型空気調和装置では、断熱材として、断熱効果に優れ、かつ、安価なグラスウールを含む素材を使用し、吸音材として、グラスウールに比べて広い音域の音を吸収する効果が優れた樹脂繊維を含む素材を使用することで、音吸収効果の向上、及び、断熱材と吸音材の薄肉化を図ることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、送風機からの音が吸入口から漏れるのを確実に防ぐことができる。

第２の発明では、吸音材によるコストアップを防ぎつつ、背面板のうち吸入口から漏れる音に対する影響が大きい送風機の下方の部分からの音の反射を効果的に防ぐことができる。

第３の発明では、音吸収効果の向上、及び、断熱材と吸音材の薄肉化を図ることができる。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる床置型空気調和装置の実施形態について説明する。

（１）床置型空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる床置型空気調和装置１の概略正面図である。図２は、図１のＩ−Ｉ概略断面図（インバータボックス６及びスイッチボックス７については、断面ではなく右側面を図示）である。床置型空気調和装置１は、本実施形態において、室外ユニット（図示せず）と冷媒連絡管（図示せず）を介して接続されて蒸気圧縮式の冷媒回路を構成しており、少なくとも空調空間内の冷房を行うことが可能である。

床置型空気調和装置１は、主として、ケーシング２と、熱交換器３と、送風機４とを備えている。

ケーシング２は、本実施形態において、縦長の略直方体形状であり、主として、正面板２１と、１対の側板２２、２３と、背面板２４と、天板２５と、底板２６とを有している。正面板２１は、ケーシング２の正面部分を主に形成する板金製の部材である。正面板２１の上下方向中間部には、空気をケーシング２の正面から吸入する吸入口２１ａが形成されている。この吸入口２１ａには、吸入グリル２７（詳細は図示せず）が設けられている。右側板２２は、ケーシング２の右側面部分（ケーシング２の正面から向かって右側の側面部分をいう）を主に構成する板金製の部材である。左側板２３は、ケーシング２の左側面部分（ケーシング２の正面から向かって左側の側面部分をいう）を主に構成する板金製の部材である。背面板２４は、ケーシング２の背面部分を主に形成する板金製の部材である。背面板２４は、本実施形態において、上背面板２４ａと、中背面板２４ｂと、下背面板２４ｃとを有している。中背面板２４ｂは、ケーシング２の背面の上下方向中間部を形成する板金製の部材である。上背面板２４ａは、ケーシング２の背面の上端から中背面板２４ｂの上端までの部分を形成する板金製の部材である。下背面板２４ｃは、ケーシング２の背面の下端から中背面板２４ｂの下端までの部分を形成する板金製の部材である。天板２５は、ケーシング２の天面部分を主に形成する板金製の部材である。本実施形態において、天板２５の背面板２４寄りの部分には、調和空気を吹き出す吹出口２５ａが形成されている。この吹出口２５ａには、調和空気を空調空間に送るダクト５が接続されている。底板２６は、ケーシング２の底面部分を主に形成する板金製の部材である。この底板２６の下面には、据え付け場所に設置するための固定脚２８が設けられている。そして、ケーシング２の内部には、吸入口２１ａから上方に向かう空気流路Ｓが形成されている。また、ケーシング２の内部には、正面板２１の内面に対向するように、第１の電装品箱としてのインバータボックス６が配置されている。このインバータボックス６には、送風機駆動モータ４２（後述）等の運転周波数を制御するインバータ制御素子（図示せず）が主に収容されている。インバータボックス６は、本実施形態において、横長の略直方体形状であり、吸入口２１ａの上方において、１対の側板２２、２３の内面との間に隙間を空けて配置されている。また、底板２６上には、第２の電装品箱としてのスイッチボックス７が配置されている。このスイッチボックス７には、ケーシング２外からケーシング２内に引き入れられる電気線が接続される端子台（図示せず）や各種機器を制御する制御基板（図示せず）が主に収容されている。スイッチボックス７は、本実施形態において、略直方体形状であり、ケーシング２の側面視において、前後方向略中央のやや正面板２１寄りの位置に、そして、ケーシング２の正面視において、右側板２２付近に配置されている。

熱交換器３は、吸入口２１ａからケーシング２内に吸入された空気の熱交換を行う機器であり、本実施形態において、空気流路Ｓ内に配置されており、ケーシング２を構成する板のうち吸入口２１ａを含む熱交換器３の上流側に位置する部分によって形成される１次側空間Ｓ１と、ケーシング２を構成する板のうち吹出口２５ａを含む熱交換器３の下流側に位置する部分によって形成される２次側空間Ｓ２とに分割している。この熱交換器３は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器等からなる略パネル形状の形態を有しており、その前面側の部分が上方に位置し、かつ、背面側の部分が下方に位置するように傾斜しており、本実施形態において、インバータボックス６の背面から背面板２４（より具体的には、下背面板２４ｃ）に向かって延びている。また、熱交換器３の下端部の下方には、熱交換器３から落下する結露水を受けるためのドレンパン８が設けられている。

送風機４は、吸入口２１ａからケーシング２内に空気を吸入し、熱交換器３において熱交換が行われた空気を吹出口２５ａから吹き出す機器であり、本実施形態において、２次側空間に配置されている。より具体的には、送風機４は、吸入口２１ａの上方かつ熱交換器３の下流に配置されている。この送風機４は、本実施形態において、遠心ファンの一種である両吸込タイプのシロッコファンからなり、主として、羽根車４１と、羽根車４１を回転駆動する送風機駆動モータ４２と、羽根車４１が収容されるスクロールケーシング４３とを有している。送風機駆動モータ４２の回転軸４２ａは、羽根車４１に連結されている。また、スクロールケーシング４３には、２次側空間Ｓ２から空気を吸入する２つのスクロール吸入口４３ａと、吹出口２５ａに空気を送るスクロール吹出口４３ｂとが形成されている。

このような構成を有する床置型空気調和装置１を運転すると、送風機４が駆動されることにより、空気が、吸入口２１ａからケーシング２内に吸入され、空気流路Ｓの１次側空間Ｓ１、熱交換器３、２次側空間Ｓ２、送風機４（具体的には、羽根車４１及びスクロールケーシング４２）の順に通過して吹出口２５ａからケーシング２外に（本実施形態では、ダクト５を通じて空調空間に）吹き出される。そして、この運転が冷房運転の場合には、熱交換器３を通過する際に空気が冷却されるため、熱交換器３の表面に結露水が発生する。この結露水は、熱交換器３から落下してドレンパン８で受けられる。また、熱交換器３を通過して２次側空間Ｓ２内に流入した空気は、ケーシング２外の空気との温度差が大きくなるため、ケーシング２の表面に結露が生じやすくなる。

そこで、本実施形態の床置型空気調和装置１では、ケーシング２を構成する複数の板２１〜２６のうち熱交換器の下流側に位置する部分（すなわち、２次側空間Ｓ２を形成する部分）の内面に断熱材９を設けるようにして、ケーシング２の表面における結露の発生を抑えるようにしている。例えば、図２〜図７に示されるように、上背面板２４ａ、中背面板２４ｂ及び下背面板２４ｃの内面には、断熱材９ａ、断熱材９ｂ及び断熱材９ｃがそれぞれ設けられている。ここで、断熱材９ａ及び断熱材９ｂは、上背面板２４ａ全体及び中背面板２４ｂ全体が２次側空間Ｓ２を形成しているため、上背面板２４ａ及び中背面板２４ｂのほぼ全体に設けられているが、断熱材９ｃは、下背面板２４ｃの上部（すなわち、熱交換器３の下端部の上側の部分）のみが２次側空間Ｓ２を形成しているため、下背面板２４ｃの上部（すなわち、熱交換器３の下端部の上側の部分）のみに設けられている。尚、図２においては、背面板２４の内面に設けられた断熱材９ａ、９ｂ、９ｃのみが図示されているが、正面板２１、側板２２、２３及び天板２５のうち２次側空間Ｓ２を形成する部分にも、背面板２４と同様に、断熱材９が設けられている。そして、この断熱材９としては、グラスウールを含む素材が使用されている。本実施形態においては、詳細は図示しないが、グラスウールの表面をグラスファイバー生地で被覆したものが使用されており、経年劣化等により粉化したグラスウールが飛散してしまうような不具合が生じにくくなっている。また、本実施形態において、断熱材９は、ケーシング２の内面に粘着テープ等によって貼り付けられているが、この場合においても、グラスファイバーで被覆されていないグラスウールをケーシング２の内面に貼り付ける場合に比べて、剥がれ落ちる等の不具合が生じにくくなっている。尚、断熱材９としては、他の材質のものも使用可能であるが、安価でかつ断熱性能が優れたグラスウールを使用することが望ましい。

また、床置型空気調和装置１のように、正面に吸入口２１ａが形成されており、送風機４が吸入口２１ａの上方かつ熱交換器３の下流に配置された形態においては、運転中の送風機４からの音が吸入口２１ａから漏れるため、騒音の原因となっている。この吸入口２１ａから漏れる音の主原因は、ケーシング２の内面を反射して吸入口２１ａまで達する送風機４からの音であり、特に、ケーシング２を構成する背面板２４を反射した音（例えば、図２中の矢印Ａ参照）の影響が大きい。しかも、本実施形態のように、吹出口２５ａにダクト５を接続した状態で使用する場合には、吹出口２５ａからケーシング２外に漏れる音は小さく、吸入口２１ａから漏れる音が目立つことになる。

そこで、本実施形態の床置型空気調和装置１では、断熱材９のうち背面板２４に設けられた部分（本実施形態では、断熱材９ｂ、９ｃ）の表面に吸音材１０を設けるようにして、背面板２４に向かう送風機４からの音を吸音材１０によって吸収し、吸入口２１ａから漏れる音の主原因となっている送風機４からの音が背面板２４を反射する現象を抑えて、その結果、送風機４からの音が吸入口２１ａから漏れるのを防ぐようにしている。しかも、本実施形態においては、吸音材１０を送風機４の下方に設けるようにしている。より具体的には、図２〜図７に示されるように、中背面板２４ｂに設けられた断熱材９ｂの表面及び下背面板２４ｃに設けられた断熱材９ｃの表面には、吸音材１０ｂ及び吸音材１０ｃがそれぞれ設けられており、上背面板２４ａに設けられた断熱材９ａの表面には、吸音材は設けられていない。ここで、中背面板２４ｂ及び下背面板２４ｃは、背面板２４のうち、送風機４の下方でかつ吸入口２１ａの高さ位置よりも上方の部分及び吸入口２１ａと同じ高さ位置の部分を構成しており、送風機４からの音が背面板２４を反射する現象の観点から見ると、反射した音が吸入口２１ａに向かう可能性の高い部分が含まれているため、断熱材９ｂ及び断熱材９ｃの表面に吸音材１０ｂ及び吸音材１０ｃが設けられている。一方、上背面板２４ａは、背面板２４のうち、送風機４と同じ高さ位置の部分を構成しており、送風機４からの音が背面板２４を反射する現象の観点から見ると、反射した音が吸入口２１ａに向かいにくい部分であるため、断熱材９ａの表面に吸音材が設けられていない。このように、本実施形態においては、送風機４の音が吸入口２１ａに向かって反射しにくい背面板２４の上部に吸音材が設けられていないため、吸音材１０によるコストアップを防ぎつつ、背面板２４のうち吸入口２１ａから漏れる音に対する影響が大きい送風機４の下方の部分からの音の反射を効果的に防ぐことができるようになっている。また、吸音材１０を背面板２４以外の部分に設けてもよいが、送風機４からの音が背面板２４を反射する現象の観点から見ると、背面板２４以外の部分に設けることによって吸入口２１ａから漏れる音を低減する効果は、背面板２４に吸音材１０を設けた場合に比べて非常に小さく、コストアップの観点から望ましいとはいえないため、この点で、本実施形態のように、断熱材９のうち背面板２４に設けられた部分の表面のみに吸音材１０を設ける場合には、吸音材１０によるコストアップを極力防ぐという効果も併せ持っているといえる。そして、この吸音材１０（本実施形態においては、吸音材１０ｂ、１０ｃ）としては、ポリエステル等の樹脂繊維を含む素材が使用されている。また、本実施形態において、吸音材１０は、断熱材９（本実施形態においては、断熱材９ｂ、９ｃ）の内面に粘着テープ等によって貼り付けられている。尚、吸音材１０としては、他の材質のものも使用可能であるが、グラスウール等に比べて広い音域の音を吸収する効果に優れたポリエステル等の樹脂繊維（特に、低音域の音を吸収する効果がグラスウールよりも優れている）を使用することが、吸音材１０の薄肉化やコストダウンの観点から望ましい。しかも、吸音材１０としてポリエステル等の樹脂繊維を使用する場合には、比較的高い断熱効果も得ることができるため、断熱材９の薄肉化にも寄与することになる。このように、本実施形態では、断熱材９として、断熱効果に優れ、かつ、安価なグラスウールを含む素材を使用し、吸音材１０として、グラスウールに比べて広い音域の音を吸収する効果に優れた樹脂繊維を含む素材を使用することで、音吸収効果の向上、及び、断熱材と吸音材の薄肉化を図ることができるようになっている。

（２）本実施形態の床置型空気調和装置の特徴
本実施形態の床置型空気調和装置１には、以下のような特徴がある。

（Ａ）
本実施形態の床置型空気調和装置１では、ケーシング２の表面における結露の発生を断熱材９によって防ぐとともに、背面板２４に向かう送風機４からの音を吸音材１０によって吸収することができるようになるため、送風機４からの音が吸入口２１ａから漏れるのを防ぐことができる。また、断熱材９のうち背面板２４に設けられた部分の表面のみに吸音材１０を設ける場合には、吸音材１０によるコストアップを極力防ぐという効果も併せて得ることができる。

（Ｂ）
本実施形態の床置型空気調和装置１では、送風機４の音が吸入口２１ａに向かって反射しにくい背面板２４の上部に吸音材１０が設けられていないため、吸音材１０によるコストアップを防ぎつつ、背面板２４のうち吸入口２１ａから漏れる音に対する影響が大きい送風機４の下方の部分からの音の反射を効果的に防ぐことができる。

（Ｃ）
本実施形態の床置型空気調和装置１では、断熱材９として、断熱効果に優れ、かつ、安価なグラスウールを含む素材を使用し、吸音材１０として、グラスウールに比べて広い音域の音を吸収する効果が優れた樹脂繊維を含む素材を使用することで、音吸収効果の向上、及び、断熱材９と吸音材１０の薄肉化を図ることができる。

（３）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、本発明は、正面に吸入口が形成されており、送風機が吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置された構成を有する床置型空気調和装置であれば、適用可能である。

本発明を利用すれば、正面に吸入口が形成されており、送風機が吸入口の上方かつ熱交換器の下流に配置された床置型空気調和装置において、送風機からの音が吸入口から漏れるのを防ぐことができるようになる。

本発明の一実施形態にかかる床置型空気調和装置の概略正面図である。 図１のＩ−Ｉ概略断面図（インバータボックス及びスイッチボックスについては、断面ではなく右側面を図示）である。 上背面板をケーシングの正面側から見た図である。 中背面板をケーシングの正面側から見た図である。 下背面板をケーシングの正面側から見た図である。 図２のＩＩ部の拡大図である。 図２のＩＩＩ部及びＩＶ部の拡大図である。

符号の説明

１ 床置型空気調和装置
２ ケーシング
３ 熱交換器
４ 送風機
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 断熱材
１０、１０ｂ、１０ｃ 吸音材
２１ 正面板
２１ａ 吸入口
２２、２３ 側板
２４ 背面板
２５ 天板
２６ 底板
Ｓ 空気流路

Claims (3)

1. 吸入口（２１ａ）が形成された正面板（２１）と１対の側板（２２、２３）と背面板（２４）と天板（２５）と底板（２６）とを有しており、内部に前記吸入口から上方に向かう空気流路（Ｓ）が形成された略直方体形状のケーシング（２）と、
   前記空気流路内に配置された熱交換器（３）と、
   前記吸入口の上方かつ前記熱交換器の下流に配置された送風機（４）と、
   前記ケーシングを構成する前記複数の板のうち前記熱交換器の下流側に位置する部分の内面に設けられた断熱材（９）と、
   前記断熱材のうち前記背面板に設けられた部分の表面に設けられた吸音材（１０）と、
   を備えた床置型空気調和装置（１）。
2. 前記吸音材（１０）は、前記送風機（４）の下方に設けられている、請求項１に記載の床置型空気調和装置（１）。
3. 前記断熱材（９）は、グラスウールを含む素材であり、
   前記吸音材（１０）は、樹脂繊維を含む素材である、
   請求項１又は２に記載の床置型空気調和装置（１）。

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