【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は空気調和設備に使用される天井型のファンコイルユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
在来空気調和設備と照明器具の関連では照明器具に空気調和設備の空気吹出口または空気吸込口を組み込んだ商品は周知の存在であるが、送風機、熱交換器を組み込んでファンコイルユニットと照明器具を一体化したものは存在しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
空気調和設備は近年オフィスオートメションが進むにつれて、または百貨店などの売り場でも照明器具、ショウケースの電力が増加して室内の熱負荷が大きくなり、それに伴って空調風量が増加する傾向にある。照明器具も同時に増加する傾向があり、且つ両者とも室内に平面的に出来るだけ均一に配置する事が必要であるため配置上の取り合いがしばしば問題となる。
【０００４】
照明の照度が増加するに従って空調負荷の中で照明の発熱の占める割合が増し、その分だけ風量を増加させる必要がある。そのため照明器具に吸込口を取り付けて照明器具の表面から発生する熱を還気に直接持ち去らせて、風量の増加を抑えるなどの試みは以前からなされているが、還気ダクトと照明器具を連結するのはコスト的に困難が大きく、実際には使用されていない。従って、照明器具の増加に比例して空調風量は増加の傾向にあり、送風機電力の増加にも繋がっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では蛍光灯照明器具と空気調和設備のファンコイルユニットを一体化し両者の取り合いの原因となる平面的寸法から見ると、照明器具の化粧板の寸法を殆んど増加させずに吹出口を設けられるため、両者の取り合いは生じないで済む。
【０００６】
本発明では照明器具と送風機、熱交換器を一体化して組み込んでいるため、照明器具の表面からの発熱を器具の中で空気を循環冷却できるので、照明器具の表面からの発熱は熱交換器の負荷には加わるが、室内空気冷却負荷には算入されず、冷却のための風量をその分だけ節減でき、さらに送風機電力も節約できる。
【０００７】
【作用】
蛍光灯照明器具は平面寸法は大きいが器具としての高さは少なく、天井面から下方に出ても、逆富士型の蛍光灯照明器具のごとく問題は無く、化粧板の一部分に吹出口を設けても殆ど面積に影響を及ぼさない。
【０００８】
ファンコイルユニットとしてもアウターローター型モーター直結の輻流送風機または軸流送風機を軸垂直に使用し、前記送風機の吐き出し側の与圧チャンバー下方にフィンチューブ型熱交換器を設置すれば実用的に１５０ｍｍ程度の高さでファンコイルユニットを構成出来るので、設置寸法として有利である。
【０００９】
さらに、照明器具とファンと熱交換器が一体化設置されているので、照明器具表面からの発熱を室内に放散せずに、照明器具の上面から気流の通路を設け、前記気流を輻流送風機のディスク中心部付近の開口部から吸い込ませて、直接に熱交換器に吸収させる事ができるので、照明負荷の殆んどを占める器具表面からの発熱を室内空調熱負荷に加える必要が無く、在来より表面発熱量相当分だけ風量を減らす事ができる。軸流送風機の場合にはモータ自体に通風冷却機能を持たせて、該モータの通風力を利用して照明器具などの発熱を吸収して熱交換器上流側に移送して同様の効果を挙げることも出来る。
【００１０】
【実施例】
図面により本発明の実施例について説明する。
【図 １】は本発明の実施例の断面図を示す。図中１は出力１．５Ｗ、外径４０ｍｍφのアウターローター型モーター２のローター３に取り付けた外径１２５ｍｍφの輻流送風機４の翼車で上部に樹脂製の高さ３６ｍｍの放射状の３６枚の羽根５を持ち断面中心に配置され、これが回転する事によって幅１６５の与圧チャンバー６の天板７の保護網８を取り付けた円形の開口部９から天井懐１０を介して室内からの還気を吸い込み、遠心力によって前記輻流送風機４の翼車１の外周から与圧チャンバー６内部に吐出する。
【００１１】
与圧チャンバー６は下方にある長さ１２５０ｍｍの蛍光灯の管球１１と平行に略中心を揃え、長さを９５０ｍｍとし上面の幅１５ｍｍを持ち左右下方に開いたアルミ押出し成型材料によるファン共通架台１２の上に５台の輻流送風機４が等間隔に設置され、その下方には左右対象に与圧チャンバー６の全長に亙る２本のフィンチューブ熱交換器１３をフィンの下辺１４が中央の前記ファン共通架台１２に向けて下り勾配になるように配置し、天板７に連なる左右の側板１５は蛍光灯照明器具の化粧板１６に開口した左右２本の空気吹出口１７の外側の縁に沿って固定されている。
【００１２】
中央のファン共通架台１２は下方で左右に拡がり、与圧チャンバー６の左右の側板１５と平行に空気吹出口１７の２５ｍｍ幅と同じ間隔を以って平行に空気吹出口１７の内側の縁に沿って照明器具の化粧板１６固定され、更にファン共通架台１２の両側面にはフィンチューブ熱交換器１３の下方に全長に亙って気流の妨げにならない位置にドレンパン１８が一体成型されている。
【００１３】
化粧板１６の下面中央には蛍光灯の反射板１９が、中央両端部には蛍光灯のソケット２０が取り付けられ、蛍光灯の管球１１がその間に挿入される。前記反射板１９には蛍光灯の管球１１の真上に当たる部分に数個の吸込孔２１を設けて、前記ファン共通架台１２に囲まれる空間部２２の下面開口部２３と連なる。
【００１４】
一方、ファン共通架台１２の上面には輻流送風機４の翼車１の下面が１ｍｍ以内の間隔で近接していて、各ファンモーターの芯振り分け３０ｍｍの位置に直径１０ｍｍφの孔を上面開口部２４として設ける。輻流送風機４の翼車１には中心から半径３０ｍｍの円周上に等分に１２個の直径１０ｍｍφの下面の孔２５を設けてある。
【００１５】
輻流送風機４が回転すると遠心力によって翼車１には上部の円形の開口部９から天井懐１０を経て室内からの還気を吸い込むと同時に翼車１の１２個の直径１０ｍｍφの下面の孔２５からも空気を吸込む。従って、中央のファン共通架台１２の上面開口部２４と翼車１の下面の孔２５が一致する瞬間はファン共通架台１２の内部の空間部２２を通じて下面開口部２３から空気を吸い込む。
【００１６】
この空気の流れは蛍光灯の管球１１の表面で加熱された空気を反射板１９の数個の吸込孔１からファン共通架台１２の内部空間部２２に導き、内部空間部２２に取り付けられた蛍光灯の安定器２６の発熱も吸収し、昇温して輻流送風機４の翼車１を経てフィンチューブ熱交換器１３に至り、ここで冷却される結果となり、蛍光灯照明器具表面からの発熱は室内に放散せずに、直接冷却される事になり、室内顕熱負荷にならず、その分だけ室内冷却用の風量を減らす事が出来、さらに蛍光灯照明器の発熱を冷却するための空気は室温に拘わり無く４０℃程度まで昇温出来るのでフィンチューブ熱交換器１３の有効温度差を増し熱交換性能を向上する。
【００１７】
本実施例のファンコイルユニットは近年のオフィスの照明電力が約３６Ｗ／ｍ２、空調負荷が概ね１８０Ｗ／ｍ２に近づいている実情に鑑みて、顕熱冷却能力を２００ワットとし、天井懐１０の空気温度を２６℃：４７％、比容積０．８５ｍ３／ｋｇ、比熱０．２４ｋｃａｌ／ｋｇとし、熱交換器の出口温度を２３．５℃とすると照明器具並びに安定器表面からの発熱量４０ワットが在来の様に室内に放散される場合の室内の冷却に必要な風量は次式の計算によって２００Ｗ×０．８６Ｗ／ｋｃａｌ／ｈ÷（２６−２３．５）℃÷０．２４ｋｃａｌ／ｋｇ・℃×０．８６ｍ３／ｋｇ＝２４６ｍ３／ｈとなるが、発熱量４０ワットが直接吸収されて冷却されれば室内への必要送風量は２４６×（２００−４０）÷２００＝１９７ｍ３／ｈとなり、（２４６−１９７）／２４６＝０．２、即ち２０％の風量の節減になる。
【００１８】
蛍光灯の発熱を冷却するための空気は４０℃までの温度上昇を許容出来るから４０×０．８６÷（４０−２６）÷０．２４×０．８６＝８．８ｍ３／ｈであり、天井懐１０からの空気量と前記８．８ｍ３／ｈの合計が１９７ｍ３となるため熱交換器入口の空気温度は比例配分から計算すると｛（１９７−８．８）×２６＋８．８ｘ４０｝÷１９７＝２６．６℃となる。
【００１９】
本実施例ではフィンチューブ熱交換器１３の入口冷水温度は２２．５℃、出口冷水温度は２４℃を計画しているので、在来の照明器具発熱量が室内に放散する場合のフィンチューブ熱交換器１４における対数平均温度差は２６−２４＝２℃並びに２３．５−２２．５＝１℃の間では１．４℃であり本実施例による直接冷却の場合には対数平均温度差は２６．６−２４＝２．６℃並びに２３．５−２２．５＝１℃間で１．６７℃となって２０％ほど熱交換器の性能が向上する。
【００２０】
本実施例による空気調和機は別途室内に導入される外気を低温まで除湿して室内の潜熱負荷を処理する空調方式に使用する事を目的とするため、本来は顕熱専用であるが、特別な集会などで在室者密度が異常に増加した場合は湿度が増加しフィンチューブ熱交換器１４に結露する可能性を否定出来ない。そのためにフィンチューブ熱交換器１３の傾斜したフィンの最下端の下方にドレンパン１８を設けているが、ドレンが溜まるのは異常事態として捉らえ、水分センサー２７にてドレンを検知して異常警報を出し、送風機を停止させるようにした。図中２８は天井板を示す。
【００２１】
【図 ２】は前記実施例の輻流送風機４を空力性能を向上するために軸流送風機２９に替え、モータ自体に通風冷却機能を持たせて、通風型モータ３０とし、下部ブラケット面３１の開口部３２から空気を吸い込むようにし、この通風力を利用して照明器具の表面からの発熱を吸収した空気を、モータの通風冷却を兼ねて、モータ上部ブラケット３３直下の周囲の開口部３４から熱交換器上流側へ吐出するようにして、輻流送風機４の場合と同様の効果を挙げることが出来るようにした実施例を示す。
【発明の効果】
本発明は実施例に示すように構成したから在来の照明器具の平面積の内にファンコイルユニットの機能をすべて収めて、空調機器と照明器具との天井での平面的な取り合いを無くし、相互に均等な配置が容易に出来る様に改善された。さらに蛍光灯照明器具の表面からの発熱を直接吸収する事によって室内の顕熱負荷を減らし、２０％の風量節減と２０％の熱交換器の性能向上を実現した。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明による輻流送風機を用いたファンコイルユニットの実施例の
断面図を示し、
【図２】は同じく軸流送風機を用いた実施例の断面図を示す。
【符号の説明】
１． 翼車
２． アウターローター型モーター
３． ローター
４． 輻流送風機
５． 羽根
６． 与圧チャンバー
７． 天板
８． 保護網
９． 円形の開口部
１０． 天井懐
１１． 蛍光灯の管球
１２． ファン共通架台
１３． フィンチューブ熱交換器
１４． フィンの下辺
１５． 左右の側板
１６． 蛍光灯照明器の化粧板
１７． 空気吹出口
１８． ドレンパン
１９． 蛍光灯の反射板
２０． 蛍光灯のソケット
２１． 吸込孔
２２． 空間部
２３． 下面開口部
２４． 上面開口部
２５． 下面の孔
２６． 蛍光灯の安定器
２７． 水分センサー
２８． 天井板
２９． 軸流送風機
３０． 通風式モータ
３１． 下部ブラケット
３２． 開口部
３３． 上部ブラケット
３４． 開口部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a ceiling type fan coil unit used for an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In the context of conventional air conditioning equipment and lighting equipment, there is a well-known product that incorporates an air outlet or air inlet of an air conditioning equipment into a lighting equipment, but a fan coil unit and lighting are installed by incorporating a blower and heat exchanger. There is no integrated device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As for the air conditioning equipment, as office automation advances in recent years, or even at a store such as a department store, the power of lighting equipment and showcases increases, and the indoor heat load increases, and the air conditioning airflow tends to increase accordingly. The number of lighting fixtures also tends to increase at the same time, and both need to be arranged as uniformly as possible in a room in a plane, so that arrangement is often a problem.
[0004]
As the illuminance of the lighting increases, the proportion of heat generated by the lighting in the air-conditioning load increases, and it is necessary to increase the air volume accordingly. For this reason, attempts have been made to attach an air inlet to the lighting fixtures and remove the heat generated from the surface of the lighting fixtures directly to the return air, thereby suppressing an increase in air volume. It is very difficult to do so and it is not actually used. Therefore, the air-conditioning air volume tends to increase in proportion to the increase in the number of lighting fixtures, which leads to an increase in blower power.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the fluorescent lamp lighting device and the fan coil unit of the air conditioner are integrated, and when viewed from the planar dimensions that cause the two to cooperate, the outlet can be increased without increasing the size of the decorative plate of the lighting device. Since they are provided, there is no need for a conflict between the two.
[0006]
In the present invention, since the lighting fixture, the blower and the heat exchanger are integrated and incorporated, heat generated from the surface of the lighting fixture can be circulated and cooled in the fixture. However, it is not included in the indoor air cooling load, and the amount of air for cooling can be reduced by that much, and the power for the blower can be saved.
[0007]
[Action]
Fluorescent lighting fixtures have a large plane size but a small height as an fixture.Even if they go down from the ceiling surface, there is no problem as with inverted Fuji-type fluorescent lighting fixtures. However, it hardly affects the area.
[0008]
As a fan coil unit, a radiant blower or an axial blower directly connected to an outer rotor type motor is used in a direction perpendicular to the axis, and a fin tube type heat exchanger is practically installed 150 mm below the pressurized chamber on the discharge side of the blower. Since the fan coil unit can be configured with a height of about the same, it is advantageous as an installation size.
[0009]
Furthermore, since the lighting fixture, the fan and the heat exchanger are installed integrally, the heat flow from the lighting fixture surface is not dissipated into the room, an airflow path is provided from the upper surface of the lighting fixture, and the airflow is radiated by a radiant blower. It can be sucked from the opening near the center of the disc and absorbed directly into the heat exchanger, so there is no need to add the heat generated from the fixture surface, which accounts for most of the lighting load, to the indoor air conditioning heat load. The air volume can be reduced by the amount equivalent to the surface heat generation from the past. In the case of an axial blower, the motor itself has a ventilation cooling function, absorbs heat generated by lighting equipment and the like by using the ventilation air of the motor, and transfers the heat to the upstream side of the heat exchanger to achieve the same effect. You can do it.
[0010]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes an impeller of a radiation blower 4 having an outer diameter of 125 mm and attached to a rotor 3 of an outer rotor type motor 2 having an output of 1.5 W and an outer diameter of 40 mm φ. The blades 5 are arranged at the center of the cross section, and when the blades are rotated, air is returned from the room through the ceiling opening 10 through the circular opening 9 to which the protection net 8 of the top plate 7 of the pressurized chamber 6 having a width 165 is attached. And is discharged from the outer periphery of the impeller 1 of the radiant blower 4 into the pressurized chamber 6 by centrifugal force.
[0011]
The pressurized chamber 6 is a fan common mount made of an extruded aluminum material which is substantially parallel to the center of the fluorescent lamp tube 11 having a length of 1250 mm below and has a length of 950 mm, a width of 15 mm on the upper surface, and a left and right lower opening. Five radiant blowers 4 are installed at equal intervals on the upper side 12, and two fin tube heat exchangers 13 extending across the entire length of the pressurized chamber 6 are symmetrically disposed below the lower side 14 of the fins at the center. The left and right side plates 15 which are arranged so as to be inclined downward toward the common fan base 12 and are connected to the top plate 7 are outer edges of two left and right air outlets 17 opened in a decorative plate 16 of a fluorescent lamp lighting fixture. Is fixed along.
[0012]
The central fan common base 12 extends right and left below, and is parallel to the left and right side plates 15 of the pressurized chamber 6 at the same distance as the 25 mm width of the air outlet 17 and parallel to the inner edge of the air outlet 17. Along with the decorative plate 16 of the lighting fixture, a drain pan 18 is integrally formed on both side surfaces of the common fan base 12 at a position below the fin tube heat exchanger 13 so as not to hinder the air flow over the entire length. .
[0013]
A fluorescent light reflecting plate 19 is attached to the center of the lower surface of the decorative plate 16, and fluorescent lamp sockets 20 are attached to both ends of the center, and a fluorescent lamp bulb 11 is inserted therebetween. The reflecting plate 19 is provided with several suction holes 21 at a position directly above the bulb 11 of the fluorescent lamp, and is connected to the lower surface opening 23 of the space 22 surrounded by the common fan base 12.
[0014]
On the other hand, the lower surface of the impeller 1 of the radiant blower 4 is close to the upper surface of the common fan frame 12 at an interval of 1 mm or less, and a hole having a diameter of 10 mmφ is formed at a position of 30 mm for each fan motor. Provided as The impeller 1 of the radiant blower 4 is provided with twelve lower holes 25 each having a diameter of 10 mm on a circumference having a radius of 30 mm from the center.
[0015]
When the radiant blower 4 rotates, the centrifugal force causes the impeller 1 to suck in return air from the room through the ceiling circular opening 9 through the ceiling opening 10 and at the same time, 12 holes of the impeller 1 with a diameter of 10 mmφ on the lower surface. Inhale air from 25 as well. Therefore, when the upper surface opening 24 of the central fan common frame 12 and the hole 25 on the lower surface of the impeller 1 coincide with each other, air is sucked from the lower surface opening 23 through the space 22 inside the fan common frame 12.
[0016]
This flow of air leads the air heated on the surface of the tube 11 of the fluorescent lamp from the several suction holes 1 of the reflection plate 19 to the internal space 22 of the common fan base 12 and is attached to the internal space 22. The heat generated by the fluorescent lamp ballast 26 is also absorbed, and the temperature is increased to reach the fin tube heat exchanger 13 via the impeller 1 of the radiant blower 4, where it is cooled. The heat is not directly dissipated into the room, but is cooled directly.It does not become a sensible heat load in the room, and the amount of air for cooling the room can be reduced by that much. Since the temperature of the air can be raised to about 40 ° C. regardless of the room temperature, the effective temperature difference of the fin tube heat exchanger 13 is increased, and the heat exchange performance is improved.
[0017]
Fan coil unit lighting power of about 36W / m 2 of recent office of this embodiment, in view of the circumstances in which the air conditioning load is generally approaching 180 W / m 2, the sensible cooling capacity is 200 watts, the ceiling Huai 10 Assuming that the air temperature of 26 ° C. is 47%, the specific volume is 0.85 m 3 / kg, the specific heat is 0.24 kcal / kg, and the outlet temperature of the heat exchanger is 23.5 ° C., the calorific value from the lighting equipment and ballast surface When 40 watts are conventionally dissipated into the room, the amount of air required for cooling the room is calculated by the following equation: 200 W × 0.86 W / kcal / h ／ (26-23.5) ° C. ÷ 0.24 kcal / kg · ℃ × 0.86m 3 / kg = 246m 3 / h and becomes necessary air volume of the heat generation of 40 watts to the chamber if it is cooled is absorbed directly 246 × (200-40) ÷ 200 = and 197m 3 / h Ri, (246-197) /246=0.2, that is, 20% of the air volume savings.
[0018]
Since the temperature of the air for cooling the heat generated by the fluorescent lamp can be allowed to rise to 40 ° C., 40 × 0.86 ÷ (40−26) ÷ 0.24 × 0.86 = 8.8 m 3 / h, Since the sum of the amount of air from the ceiling 10 and the above-mentioned 8.8 m 3 / h is 197 m 3 , the air temperature at the inlet of the heat exchanger is calculated by proportional distribution {(197−8.8) × 26 + 8.8 × 40}. 197 = 26.6 ° C.
[0019]
In the present embodiment, the inlet chilled water temperature of the fin tube heat exchanger 13 is planned to be 22.5 ° C and the outlet chilled water temperature is set to 24 ° C. The logarithmic mean temperature difference in the exchanger 14 is 1.4 ° C. between 26-24 = 2 ° C. and 23.5-22.5 = 1 ° C. In the case of direct cooling according to the present embodiment, the logarithmic mean temperature difference is It becomes 1.67 ° C between 26.6-24 = 2.6 ° C and 23.5-22.5 = 1 ° C, and the performance of the heat exchanger is improved by about 20%.
[0020]
The air conditioner according to the present embodiment is intended for use in an air conditioning system for dehumidifying outside air separately introduced into a room to a low temperature and processing a latent heat load in the room. If the density of the occupants increases abnormally due to a gathering or the like, the possibility that the humidity increases and the dew condensation on the fin tube heat exchanger 14 cannot be denied. For this purpose, a drain pan 18 is provided below the lowermost end of the inclined fins of the fin tube heat exchanger 13. However, the accumulation of drain is regarded as an abnormal situation, and the moisture sensor 27 detects the drain to detect an abnormal alarm. Was issued and the blower was stopped. In the figure, reference numeral 28 denotes a ceiling plate.
[0021]
FIG. 2 is a view showing a case where the radial blower 4 of the embodiment is replaced with an axial blower 29 in order to improve aerodynamic performance, and the motor itself has a ventilation cooling function to form a ventilation type motor 30; The air is sucked from the opening 32, and the air that has absorbed the heat generated from the surface of the lighting fixture by using the wind force is used to cool the motor through the surrounding opening 34 directly below the motor upper bracket 33. An embodiment will be described in which the same effect as in the case of the radiant blower 4 can be obtained by discharging to the heat exchanger upstream side.
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as shown in the embodiment, all the functions of the fan coil unit are contained within the plane area of the conventional lighting fixture, eliminating the planar contact between the air conditioner and the lighting fixture on the ceiling, They have been improved so that they can be arranged evenly with each other. Furthermore, by directly absorbing the heat generated from the surface of the fluorescent lighting equipment, the sensible heat load in the room was reduced, and the air volume was reduced by 20% and the performance of the heat exchanger was improved by 20%.
[0022]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of a fan coil unit using a radiant blower according to the present invention,
FIG. 2 is a sectional view of an embodiment using an axial blower.
[Explanation of symbols]
1. Impeller 2. Outer rotor type motor3. Rotor 4. 4. Radiation blower Feather 6. Pressurized chamber 7. Top plate 8. Protection network 9. Circular opening 10. Ceiling pocket 11. 11. Fluorescent lamp bulb 12. Fan common mount 13. Fin tube heat exchanger 15. Lower side of fin Left and right side plates 16. 17. Decorative plate for fluorescent light illuminator Air outlet 18. Drain pan 19. Reflector for fluorescent lamp 20. Fluorescent light socket 21. Suction hole 22. Space part 23. Lower surface opening 24. Top opening 25. Hole on bottom surface 26. Fluorescent ballast 27. Moisture sensor 28. Ceiling board 29. Axial blower 30. Ventilation motor 31. Lower bracket 32. Opening 33. Upper bracket 34. Aperture
