JP2006336961A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】天井面のスマッジングを抑制しながら、天井埋込型空気調和機からの気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ被空調空間の温度分布を改善することが可能な天井埋込型空気調和機を提供すること。
【解決手段】室内の天井に埋設される室内機本体１と、天井に設けられた開口部を覆うとともに室内機本体と組み合わせて風路を形成する化粧パネル２と、化粧パネル２の第一吹出口１０ａに配設され吹き出し気流を上下方向に偏向させる風向偏向板３と、化粧パネル外周の全方向へ風を導く第二吹出口１０ｂとを備え、風向偏向板３が風路を遮蔽することにより第二吹出口１０ｂから化粧パネル３の外周の天井表面へ沿うように風を吹き出す構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は天井埋め込み型の空気調和機の吹き出し気流の制御に関するものである。

従来、この種の天井埋込型空気調和機は、吹き出し気流が天井面を沿うように吹き出した場合に生じる天井面の汚染、所謂スマッジングを回避するために、吹出口の形状に改良を加えて吹出口からの気流が天井面から剥離するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、吹出口から吹き出す風量が多いほど、風向偏向板を下方へ向けるように動作させているものもある（例えば、特許文献２参照）。

一般に天井埋込型空気調和機は、図６に示すように室内機本体１が天井４に設けられた天井開口部４ａより天井４内に埋め込まれて取り付けられ、室内機本体１の下面に風向変更板３を有する化粧パネル２を天井開口部４ａが覆われるように取り付けられる。このように構成された天井埋込型空気調和機において、天井表面にスマッジングが発生する一つの要因は、冷房時に空調負荷が大きく、空調空間の温湿度と天井埋込型空気調和機からの吹き出し気流の温湿度の差が大きい場合に、図７に示すように吹出口３０からの吹き出し気流３１により空調空間の天井表面の湿った空気が巻き込み気流３２となって巻き込まれ、気流混合箇所３３の天井表面に結露が生じて湿った天井表面に空調空間や吹き出し気流３１中の粉塵が付着するためである。あるいは吹き出し気流３１と天井表面との摩擦により発生した静電気で帯電した粉塵が天井面に誘引されてそのまま付着することもある。したがって、吹出口３０からの吹き出し気流３１が天井表面を沿わないようにすれば、スマッジングは回避できる。

図８は、特許文献１に記載された従来の天井埋込型空気調和機の吹出口の縦拡大断面図を示すものである。図８に示すように、室内機本体１に風向偏向板３を有する化粧パネル２を設けて天井４に配設したもので、室内機本体１には風向偏向ガイド２５を有し、化粧パネル２には風向偏向用段差２６とを有している。矢印は室内機本体内に備えられた送風機（図示せず）によって生じる気流を表す。風向偏向ガイド２５の作用により吹出口近傍の風速分布が均一化され、また風向偏向板３により偏向された気流は、風向変更用段差６の作用により化粧パネル２から剥離して天井４に沿って流れないように構成されている。
特開平８−９４１６０号公報 特開２００４−３１６９５７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、吹出口からの気流が下方を向いているので、空調空間内に居る人体に直接気流が当たりドラフトによる不快感を生じたり、特に暖房時には吹出口から吹き出した気流が浮力により床面まで届かず、天井付近と床面付近の温度差が大きくなって快適性が低下したりするといった課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、天井面のスマッジングを抑制しながら、天井埋込型空気調和機からの気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ空調空間の温度分布を改善して、快適性を向上することが可能な天井埋込型空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の天井埋込型空気調和機は、室内の天井に設けられた開口部より天井内に埋設される室内機本体と、開口部を覆うとともに室内機本体と組み合わせて風路を形成する化粧パネルとを備え、化粧パネルには通常の吹出口としての第一吹出口と、第一吹出口に配設され吹き出し気流を上下方向に偏向させる風向偏向板と、第一吹出口の手前から化粧パネル外周の全方向へ略水平に吹き出し気流を導く第二吹出口を備えて構成したもので、第二吹出口から化粧パネル外周の全方向の天井表面へ沿うように風を吹き出すようにしたものである。

これによって、湿った天井表面に塵埃が付着してスマッジングが発生しやすい冷房高負荷時においては通常の第一吹出口から冷風を吹き出し、空調空間の温湿度が安定して冷房負荷が低くなった時には空調空間の温度との温度差が小さい冷風を第二吹出口から天井表面に沿って吹き出すといった切り替えが可能となり、かつ第二吹出口は化粧パネル外周の全方向に向いて吹き出し空調空間の天井表面の空気を巻き込むことがなくなるので、スマッジングの発生を抑制しながら天井面に沿った気流を実現することができ、気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ空調空間の温度分布を改善することが可能な天井埋込型空気調和機を提供することが可能となる。

本発明の天井埋込型空気調和機は、スマッジングが発生しやすい冷房高負荷時においては通常の第一吹出口から冷風を吹き出し、空調空間の温湿度が安定して冷房負荷が低くなった時には空調空間の温度との温度差が小さい冷風を第二吹出口から吹き出すといった切り替えが可能となり、かつ第二吹出口は化粧パネル外周の全方向に吹き出して空調空間の天井表面の空気を巻き込むことがなくなるので、スマッジングの発生を抑制しながら天井面に沿った気流を実現し、吹き出し気流が直接人体に当たることによる不快感を防止し、かつ空調空間の温度分布を改善して快適性を向上することが可能な天井埋込型空気調和機を提供することができる。

第１の発明は、室内の天井に設けられた開口部より天井内に埋設される室内機本体と、開口部を覆うとともに室内機本体と組み合わせて風路を形成する化粧パネルとを備え、化粧パネルには通常の吹出口としての第一吹出口と、第一吹出口に配設され吹き出し気流を上下方向に偏向させる風向偏向板と、第一吹出口の手前から化粧パネル外周の全方向へ略水平に吹き出し気流を導く第二吹出口とを備えたもので、これによりスマッジングが発生しやすい冷房高負荷時においては通常の第一吹出口から冷風を吹き出し、空調空間の温湿度が安定して冷房負荷が低くなった時には空調空間の温度との温度差が小さい冷風を第二吹出口から吹き出すといった切り替えが可能となり、かつ第二吹出口は化粧パネル外周の全方向に向いて吹き出して空調空間の天井表面の空気を巻き込むことがなくなり、スマッジングの発生を抑制しながら、天井面に沿った気流を実現することができ、気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ空調空間の温度分布を改善して快適性を向上することが可能な天井埋込型空気調和機を提供することが可能となる。

第２の発明は、特に第１の発明において、化粧パネルの外周部を上下に可動として、外周部が下降することにより第二吹出口が形成されように構成したもので、これにより通常の第一吹出口から気流を吹き出す場合には化粧パネルの外周部を上昇して第二吹出口を閉とすることが可能で、吹出口の切り替えが明確になり、冷気洩れによる結露や天井表面の汚染といった不具合を抑制することができる。

第３の発明は、特に第１又は第２の発明において、風向偏向板が第一吹出口を遮蔽することにより、第二吹出口から化粧パネル外周の全方向の天井面へ沿うように風を吹き出す
ように構成したもので、これにより全ての吹き出し気流を第二吹出口から吹き出して、スマッジングの発生を抑制しながら天井面に沿った気流を実現することができ、気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ空調空間の温度分布を改善して快適性を向上することが可能となる。

第４の発明は、特に第３の発明において、第二吹出口に風向偏向板と連動するダンパーを有し、風向偏向板が第一吹出口を遮蔽した場合のみ開口するように構成したもので、これにより第一吹出口から風を吹き出す場合には第二吹出口が閉とすることが可能で、吹出口の切り替えが明確になり、冷気洩れによる結露や天井表面の汚染といった不具合を抑制することができる。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明において、第二吹出口は、風の行き渡りにくい化粧パネルのコーナー部に一旦吹き出し気流を整流するチャンバーを備える構成としたもので、これにより第二吹出口からの吹き出し気流が化粧パネル外周全域において略水平方向のスムーズな気流となり、天井面から気流が剥離することなく、また空調空間の湿った空気が巻き込まれることがなくなり、天井面の結露に伴うスマッジングを抑制することができる。

第６の発明は、特に第１〜５のいずれか１つの発明の構成に加え、吸い込み空気の温度を検知する吸い込み温度センサと、吹き出し気流の温度を検知する吹き出し温度検知手段とを備え、第二吹出口は、吸い込み温度と吹き出し温度との差が所定値より小さくなった場合に開口するように構成したもので、これにより空調空間の空調負荷が小さく天井表面への結露が発生しにくい状態を検出することが可能となり、その場合にのみ第二吹出口を開口することができるので、天井表面への結露に伴うスマッジングを抑制することができる。

第７の発明は、第６の発明において吹き出し温度検知手段を空調システムの運転状態から算出するようにしたもので、センサなどと比較すると精度は低下する可能性があるものの、部品点数及びコストの増加を抑えることができる。

第８の発明は、特に第１〜７のいずれか１つの発明において、第二吹出口の開口により、天井表面に沿う気流が所定の風速になるように送風運転を制御するように構成したもので、これにより第二吹出口からの吹き出し気流が天井表面からの剥離しないように吹き出し風速を制御することが可能となり、空調空間の湿った空気が巻き込まれることがなくなり、天井表面の結露に伴うスマッジングを抑制することができる。

第９の発明は、特に第１〜８のいずれか１つの発明において、化粧パネルを、気流との摩擦による静電気が発生しにくい材料を含有して形成したもので、これにより第二吹出口からの吹き出し気流と化粧パネルとの摩擦により発生した静電気で帯電した粉塵が天井表面に誘引されてそのまま付着することを回避することが可能となり、スマッジングを抑制することができる。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における天井埋込型空気調和機の縦断面図を示すものであり、図２は、図１の通常の吹き出し状態における要部拡大図、図３は第二吹出口が開口した状態の要部拡大図、図４は第二吹出口からの吹き出し気流を示す斜視図である。

図１において、室内機本体１は内部に熱交換器５、ファン６、ドレンパン８を有し、天井４に設けられた開口部４ａに埋め込んだような状態で取り付けられる。化粧パネル２はフィルター７を有する吸込口９と第一吹出口１０ａとを有し、天井４の下方に露出させつつ、ほぼ密着して取り付けられ、吸込口９からファン６と熱交換器５を通過して４箇所の第一吹出口１０ａに至る風路、すなわち、図１中矢印で示した方向に風を流す風路を形成している。風向偏向板３は第一吹出口１０ａの長手方向両端で軸支されて回動可能に取り付けられ、吹き出し気流を上下方向に偏向する断面形状が円弧状のものである。吸込口９の近傍には、吸い込み温度センサ１１を配設し、風向偏向板３の近傍には吹き出し温度センサ１２を配設している。

化粧パネル２の第一吹出口１０ａより外周部２ａは、全周にわたって上下に稼動する構成となっており、下降することにより第二吹出口１０ｂを形成するものである。また、この第二吹出口１０ｂの表面の一部には帯電防止プレート２ｂを配設している。帯電防止には、界面活性剤の塗布や、帯電防止剤の練り込みなどでも良い。

以上のように構成された天井埋込型空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。まず、第一の吹き出し状態である第一吹出口１０ａからの通常の吹き出し状態では、図２に示すように第一吹出口１０ａの風向偏向板３は、最も上方に風向を偏向させた状態においても天井表面に気流が沿わない範囲内で風向を偏向する。ここでは化粧パネル２の外周部２ａは上昇した状態であり、第二吹出口は形成していない。特にスマッジングの発生しやすい冷房高負荷時においては、空調空間の温湿度がある程度安定して冷房負荷が低くなるまで、この通常の吹き出し状態を維持する。

第二吹き出し状態である第二吹出口１０ｂからの吹き出し状態においては、図３に示すように風向偏向板３が第一吹出口１０ａを遮蔽する状態になり、静圧の高められた風向偏向板３手前の空気は、第二吹出口１０ｂを介して、図４に示すように化粧パネル外周の全方向に向いて天井表面に沿うように吹き出す。この時には、第一の吹き出し状態の後で空調空間の温湿度がほぼ安定して冷房負荷が低くなってきており、たとえ若干の巻き込み気流が残留したとしても、空調空間と吹き出し気流の温度差が小さいため、天井表面への結露が発生しにくくなる。

本実施の形態では、冷房時に吸い込み温度センサ１１により空調空間の温度を検知し、吹き出し温度センサ１２により吹き出し温度を検知するようにし、これらの温度の差が所定値より小さくなった場合に第二吹出口１０ｂを開口するようにしている。これにより、第一の吹き出し状態において空調空間の空調負荷が小さくなったことを検知することが可能となり、天井表面への結露が発生しにくい状態の場合にのみ第二吹出口１０ｂを開口して第二の吹き出し状態とすることができ、天井表面への結露に伴うスマッジングを抑制することができる。

なお、空調システムにおいては、冷房時には吸い込み温度が低下して、リモコンなどによる希望室温の設定温度に近づくほど圧縮機等の能力を低下させる制御を行っている。これらの運転状態に基づいて吹き出し温度を算出すれば吹き出し温度センサ１２は不要となり、部品点数やコストを抑えることが可能である。

以上のように、本実施の形態においては、風向偏向板３が第一吹出口１０ａを遮蔽することにより第二吹出口１０ｂから化粧パネル外周方向の天井表面に沿うように風を吹き出せるようにすることにより、スマッジングが発生しやすい冷房高負荷時においては通常の第一吹出口１０ａから冷風を吹き出し、空調空間の温湿度が安定して冷房負荷が低くなった時には空調空間の温度との温度差が小さい冷風を第二吹出口１０ｂから吹き出すといった切り替えが可能となり、かつ第二吹出口１０ｂは化粧パネル２の外周の全方向に吹き出
して空調空間の天井表面の空気を巻き込むことがなくなるので、スマッジングの発生を抑制しながら、天井表面に沿った気流を実現し、吹出口からの気流が直接人体に当たるのを防止し、かつ空調空間の温度分布を改善することが可能な天井埋込型空気調和機を提供することができる。

また、本実施の形態では、化粧パネル２の外周部２ａを上下に可動として、下降することにより形成された隙間を第二吹出口１０ｂとして吹き出し気流を通すようにしたことにより、通常の第一吹出口１０ａから気流を吹き出す場合には、第二吹出口１０ｂを閉とすることが可能で、吹出口の切り替えを明確にすることもできる。

また、本実施の形態の化粧パネル２に、気流との摩擦により発生する静電気が発生しにくい処置を施すことにより、特に、第二吹出口１０ｂからの吹き出し気流と天井表面の摩擦により発生した静電気で帯電した粉塵が天井表面に誘引されてそのまま付着することを回避することが可能となり、スマッジングを抑制することができる。

さらに、室内機本体内１に備えられたファン６が、第二吹出口１０ｂの開口により、天井表面に沿う気流が所定の風速になるように運転速度を制御するようにすることにより、特に、第二吹出口１０ｂから吹き出す気流の風速が天井表面からの剥離を回避するように制御することが可能となり、空調空間の湿った空気が巻き込まれることがなくなり、天井表面の結露に伴うスマッジングを抑制することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における天井埋込型空気調和機の化粧パネルのコーナー部近傍の要部斜視図である。図５において、化粧パネル２の外周部２ａに第二吹出口１０ｂを常に開口した風路として形成し、風向偏向板３と連動して第二吹出口１０ｂを開閉するダンパー１３を備えている。また、化粧パネル２のコーナー部においては、第一吹出口１０ａからコーナー部連通口１４を介してコーナーチャンバー１５を設けて第二吹出口１０ｂに連通している。

上記構成により、風向偏向板３が第一吹出口１０ａを遮蔽するのに応じて第二吹出口１０ｂを開口するようにすることにより、二つの吹出口からの吹き出し気流を制御することができる。この場合、第一吹出口１０ａの風向偏向板３を動作させて風向を上下に偏向させる場合には、下向き時にはほとんどの吹き出し気流が第一吹出口１０ａから吹き出し、風向偏向板３が上向きになるに従って第二吹出口１０ｂからも吹き出し気流が発生するようにすれば、より大きな風向偏向角度とすることができ、空調空間の空気の撹拌が大きくなって温度分布をより改善することができる。

また、第二吹出口１０ｂの気流の行き渡りにくいコーナー部において、一旦吹き出し気流を整流するチャンバー空間を備える構成とすることにより、第二吹出口１０ｂからの吹き出し気流が化粧パネル外周全域において略水平方向のスムーズな流れでほぼ均等な風速となり、天井表面から気流が剥離することがなくなり、スマッジングの発生を抑制することができる。

以上のように、本発明にかかる天井埋込型空気調和機は、４方向吹き出し型のものを主として説明しているが、第二吹出口から気流を吹き出すことにより、機器外周全方向の天井面に沿う気流を実現することができ、それによりスマッジングを回避することが可能となるので、天井面に沿う気流を発生させる他形態の機器、例えば２方向吹き出し型、１方向吹き出し型、多方向吹き出し天井吊り型等にも適用できる。

本発明の実施の形態１における天井埋込型空気調和機の縦断面図 図１の通常の吹き出し状態における吹出口の拡大断面図 図１の第二吹出口が開口した状態の吹出口の拡大断面図 本発明の実施の形態１における天井埋込型空気調和機の第二吹出口からの吹き出し気流を示す斜視図 本発明の実施の形態２における天井埋込型空気調和機の化粧パネルのコーナー部近傍の要部斜視図 従来の天井埋込型空気調和機の設置要領模式図 従来の天井埋込型空気調和機の吹き出し気流を示す斜視図 従来の天井埋込型空気調和機の吹出口の拡大断面図

符号の説明

１ 室内機本体
２ 化粧パネル
２ａ 外周部
２ｂ 帯電防止プレート
３ 風向偏向板
４ 天井
４ａ 天井開口部
１０ａ 第一吹出口
１０ｂ 第二吹出口
１１ 吸い込み温度センサ
１２ 吹き出し温度センサ
１３ ダンパー
１４ コーナー部連通口
１５ コーナーチャンバー

Claims (9)

1. 室内の天井に設けられた開口部より天井内に埋設される室内機本体と、前記開口部を覆うとともに前記室内機本体と組み合わせて風路を形成する化粧パネルとを備え、前記化粧パネルには第一吹出口と、前記第一吹出口に配設され吹き出し気流を上下方向に偏向させる風向偏向板と、前記第一吹出口の手前から前記化粧パネル外周の全方向へ略水平に吹き出し気流を導く第二吹出口とを備えたことを特徴とする天井埋込型空気調和機。
2. 化粧パネルの外周部を上下に可動として、前記外周部が下降することにより第二吹出口が形成されることを特徴とする請求項１に記載の天井埋込型空気調和機。
3. 風向偏向板が第一吹出口を遮蔽することにより、第二吹出口から化粧パネル外周の全方向の天井面へ沿うように風を吹き出す構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の天井埋込型空気調和機。
4. 第二吹出口に風向偏向板と連動するダンパーを有し、前記風向偏向板が第一吹出口を遮蔽した場合のみ開口することを特徴とする請求項３に記載の天井埋込型空気調和機。
5. 第二吹出口は、化粧パネルのコーナー部に吹き出し気流を整流するチャンバーを備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の天井埋込型空気調和機。
6. 吸い込み空気の温度を検知する吸い込み温度センサと、吹き出し気流の温度を検知する吹き出し温度検知手段とを備え、冷房運転時において第二吹出口は、吸い込み温度と吹き出し温度との差が所定値より小さくなった場合に開口することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の天井埋込型空気調和機。
7. 吹き出し温度検知手段は、空調システムの運転状態から算出する構成とした請求項６に記載の天井埋込型空気調和機。
8. 第二吹出口の開口により、天井表面に沿う気流が所定の風速になるように送風運転を制御することを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の天井埋込型空気調和機。
9. 化粧パネルの少なくとも外周部を、気流との摩擦による静電気が発生しにくい帯電防止材料を用いて形成したことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の天井埋込型空気調和機。