JP2010169277A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、筐体内での空気の流れを整えることにより、該空気の滞留を抑制し、ひいては吹き出し風量の増加を図った天井埋込型空気調和機を提供すること。
【解決手段】送風機９と、この送風機９を囲むように配置された熱交換器１１とを筐体１内に備える空気調和機１００において、熱交換器１１の第１及び第２コーナー部４１、４２と筐体１の第１及び第２コーナー部３３Ａ、３３Ｂとの間に形成される第１及び第２コーナー空間５１、５２と、これら第１及び第２コーナー空間５１、５２の両側に延在する吹き出し空間５３，５３とを有し、筐体１の第１及び第２コーナー部３３Ａ、３３Ｂの内側に、熱交換器１１の第１及び第２コーナー部４１、４２から第１及び第２コーナー空間５１、５２に吹き出された空気を両側の吹き出し空間５３、５３に振り分ける整流体５５を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、送風機を囲んで配置される熱交換器を筐体内に備える天井埋込型空気調和機に関する。

従来、送風機と、この送風機を囲むように配置された熱交換器とを筐体内に備える天井埋込型空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のものでは、筐体の開口部に化粧パネルが配置され、この化粧パネルの吸込口から筐体内に吸い込んだ空気を熱交換器で熱交換した後に、当該化粧パネルの側縁に沿って形成された吹出口から室内に吹き出している。
特開２００８−０６４３９４号公報

ところで、筐体内での空気の流れは複雑であるため、例えば、筐体内に空気の滞留が生じることにより、化粧パネルの吹出口から実際に吹き出される風量が送風機の設計値よりも低い風量となることもある。
そこで、本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、簡単な構成で、筐体内での空気の流れを整えることにより、該空気の滞留を抑制し、ひいては吹き出し風量の増加を図った天井埋込型空気調和機を提供することを目的とする。

本発明は、送風機と、この送風機を囲むように配置された熱交換器とを筐体内に備える天井埋込型空気調和機において、前記熱交換器のコーナー部と前記筐体のコーナー部との間に形成されるコーナー空間と、このコーナー空間の両側に延在する吹き出し空間とを有し、前記筐体のコーナー部の内側に、前記熱交換器のコーナー部から前記コーナー空間に吹き出された空気を両側の前記吹き出し空間に振り分ける整流体を備えることを特徴とする。

この構成によれば、熱交換器のコーナー部からコーナー空間に吹き出された空気が整流体により、両側の吹き出し空間に振り分けられるため、簡単な構成で、当該コーナー空間での空気の滞留が抑制される。従って、吹き出し空間に振り分けられた空気は、吹出口から室内空間に吹き出されることにより、この吹出口から吹き出される風量の増加を図ることができる。

この構成において、前記整流体は、この整流体の中央部を両側よりも前記筐体の内側に突出させて形成されている構成としても良い。この構成によれば、熱交換器のコーナー部からコーナー空間に吹き出された空気を、簡単かつスムーズに両側の吹き出し空間に振り分けることができる。

また、前記整流体は、前記筐体の内側に設けられる断熱材と一体に形成される構成としても良い。この構成によれば、整流体を断熱材とともに筐体に組み付けることができるため、この組み付け作業の軽減化を図ることができる。さらに、整流体は断熱材と一体であるため、送風機の運転中に整流体が脱落することを防止できる。

本発明によれば、熱交換器のコーナー部からコーナー空間に吹き出された空気が整流体により、両側の吹き出し空間に振り分けられるため、簡単な構成で、当該コーナー空間での空気の滞留が抑制される。従って、吹き出し空間に振り分けられた空気は、吹出口から室内空間に吹き出されることにより、この吹出口から吹き出される風量の増加を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る天井埋込型空気調和機の側部断面図である。
天井埋込型空気調和機（以下、単に空気調和機という）１００は、板金製の箱形の筐体１を有し、天井面１１０に固定された吊下ボルト２で天井裏空間１１１に吊り下げられている。この筐体１は下方が開口しており、この開口側には化粧パネル２１が取り付けられる。この化粧パネル２１は、天井面１１０の下方に設けられる天井板１１２に配置されて被調和室に露出している。

筐体１の内部には、側板１Ａ及び天板の内側に発泡スチロール製の断熱材３がほぼ全面にわたって配置されており、この断熱材３の内側に、送風機９、及び熱交換器１１が収容されている。
送風機９は、シャフトを下向きに配置されたモータ５と、モータ５のシャフトに取り付けられたターボファン７とで構成されている。熱交換器１１は、上面視で略五角形に成形されたプレートフィン型の熱交換器であり、送風機９を取り囲むように配置される。

熱交換器１１の下方には、熱交換器１１の下面を覆うように、発泡スチロール樹脂等の合成樹脂製のドレンパン１３が配設され、ドレンパン１３に溜まるドレンを外部に排出するドレンポンプ（図２参照）が設けられている。
ドレンパン１３は、筐体１の側板１Ａの内面に接するように配設され、ドレンパン１３の中央には吸込開口１４が開口し、周縁部には熱交換器１１を通った調和空気を通すための吹出開口１５が形成されている。吸込開口１４の上部には、吸込開口１４を通った被調和室の空気を送風機９に案内するノズル１７が取り付けられている。また、ドレンパン１３には空気調和機１００の制御回路や電源回路等を収容した電装ボックス（図示略）等の各種部品がねじ止めされている。

化粧パネル２１には、被調和室の空気を吸込む吸込口２２と、熱交換器１１を通った調和空気を被調和室に吹き出す吹出口２３とが形成され、この吹出口２３には、風向を変更するためのルーバ２４が設けられている。吸込口２２は、この吸込口２２の内側に配置されたフィルタ２５を介して、ドレンパン１３の吸込開口１４に連通し、吹出口２３はドレンパン１３の吹出開口１５に連通する位置および形状に形成されている。

このように構成される空気調和機１００は、図示しない室外機から供給される冷媒を熱交換器１１に通して、熱交換器１１を蒸発器または凝縮器として機能させ、送風機９の動作によって吸込口２２から被調和室の室内空気を吸い込み、この室内空気を吸込開口１４及びノズル１７を通して熱交換器１１に供給して冷却または加熱し、調和空気とする。そして、空気調和機１００は、送風機９の動作によって、調和空気を吹出開口１５を通して吹出口２３から被調和室に吹き出し、被調和室を冷房または暖房する。

図２は、ドレンパン１３を取り除いた状態の筐体１を示す平面図である。
筐体１は、図２に示すように、４つの長辺部３１Ａ〜３１Ｄと、４つの短辺部３２Ａ〜３２Ｄとを備え、縦横の長さがほぼ等しい八角形の外観形状に形成されている。詳述すると、ほぼ直角に配置される２つの隣接する長辺部（例えば、長辺部３１Ａと長辺部３１Ｂ）間には、これらを接続する短辺部（例えば、短辺部３２Ａ）が斜めに配置されている。本実施形態では、筐体１には、短辺部３２Ａ〜３２Ｄと、この短辺部３２Ａ〜３２Ｄの両端に形成される角部を含んで第１コーナー部３３Ａ〜第４コーナー部３３Ｄが形成される。
また、熱交換器１１は略５角形（多角形）状に曲げられて、筐体１の内側に配置されている。この熱交換器１１の３つの辺１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、筐体１の３つの長辺部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに対し略平行に延び、残りの２つの辺１１Ｄ，１１Ｅは、筐体１の１つの短辺部３２Ｃと、残りの長辺部３１Ｄと略平行に延びて配置されている。この構成では、熱交換器１１が、筐体１の第３コーナー部３３Ｃを形成する短辺部３２Ｃと略平行となるように曲げられた辺１１Ｄを備えることにより、この辺１１Ｄと第３コーナー部３３Ｃとの間に大きな空間を設けることができ、この空間にドレンポンプ２８が配置されている。
また、熱交換器１１の先端部１１Ｆと終端部１１Ｇとの間には、管板３５が配置され、この管板３５と第４コーナー部３３Ｄとの間に配管類２７が配置されている。

熱交換器１１は、図２に示すように、辺１１Ａと辺１１Ｂとの間で略直角に折り曲げられた第１コーナー部４１と、辺１１Ｂと辺１１Ｃとの間で略直角に折り曲げられた第２コーナー部４２とを備える。熱交換器１１の第１コーナー部４１は、筐体１の第１コーナー部３３Ａに対向した位置に配置され、熱交換器１１の第２コーナー部４２は、筐体１の第２コーナー部３３Ｂに対向した位置に配置される。このため、本構成では、熱交換器１１の第１コーナー部４１と、筐体１の第１コーナー部３３Ａとの間に第１コーナー空間５１が形成され、熱交換器１１の第２コーナー部４２と、筐体１の第２コーナー部３３Ｂとの間に第２コーナー空間５２が形成される。
また、この第１コーナー空間５１及び第２コーナー空間５２の両側には、上記した吹出開口１５及び吹出口２３に連通する吹き出し空間５３が形成されている。

このような構成を有する空気調和機１００では、送風機９が運転されると、この送風機９によって送風された空気が熱交換器１１を通過して、第１コーナー空間５１、第２コーナー空間５２及び吹き出し空間５３を流れ、この吹き出し空間５３に連通する吹出開口１５及び吹出口２３を通じて被調和室内に吹き出される。
この場合、筐体１内での空気の流れは複雑であるため、筐体１内に空気の滞留が生じることにより、吹出口２３から実際に吹き出される風量が低下することがある。出願人が調査したところ、コーナー空間５１、５２に空気が滞留し、この滞留が風量低下の一因となっていることが判明した。

このため、本実施形態では、筐体１の第１コーナー部３３Ａ及び第２コーナー部３３Ｂの内側、すなわち上記短辺部３２Ａ及び短辺部３２Ｂの内側には、熱交換器１１の第１コーナー部４１及び第２コーナー部４２から、それぞれ第１コーナー空間５１及び第２コーナー空間５２に吹き出された空気を両側の吹き出し空間５３に振り分ける整流体５５が配置されている。
この整流体５５は、整流体５５は、筐体１の内側に設けられる断熱材３と一体に形成され、当該整流体５５の中央部５５Ａを両側部５５Ｂよりも筐体１の内側に突出させて形成されている。整流体５５は、通風抵抗を低減するために凹凸のない形状が望ましく、この構成では円弧状に形成されている。また、この整流体５５は、ドレンパン１３が嵌る高さを除いて筐体１の天板から高さ方向に一様に形成されている。

次に動作を説明する。
送風機９が運転されると、この送風機９によって送風された空気は、矢印Ｘに示すように、熱交換器１１のコーナー部を通過して、第１コーナー空間５１、第２コーナー空間５２に吹き出される。この第１コーナー空間５１、第２コーナー空間５２には、中央部５５Ａを両側部５５Ｂよりも筐体１の内側に突出させて形成された整流体５５が配置されているため、コーナー空間に流入した空気は、整流体５５に当接して、矢印Ｙに示すように、両側の吹き出し空間５３に向けて振り分けられる。このため、各コーナー空間に流入した空気が当該コーナー空間に滞留することが抑制される。

出願人は、送風機９の回転数が弱（４５０ｒｐｍ）、中（５２０ｒｐｍ）、強（６２０ｒｐｍ）とした場合の各吹出口２３から吹き出される風量（ｍ^３／ｍｉｎ）および騒音値（ｄＢ（Ａ））を、整流体５５を配置した場合と配置しない場合とでそれぞれ測定する試験を行い、このデータを表１に記載した。

この表１によると、送風機９の回転数が弱（４５０ｒｐｍ）の場合には、整流体５５を配置した場合には、この整流体を配置しない場合に比べて、風量が増加（１．００４倍）し、騒音値（０．９９倍）が低下している。一方、送風機９の回転数が中（５２０ｒｐｍ）並びに強（６２０ｒｐｍ）の場合には、騒音値は同一であるものの、風量が増加（１．００６倍、１．０１倍）していることが確認された。

以上、説明したように、本実施形態によれば、送風機９と、この送風機９を囲むように配置された熱交換器１１とを筐体１内に備える空気調和機１００において、熱交換器１１の第１及び第２コーナー部４１、４２と筐体１の第１及び第２コーナー部３３Ａ、３３Ｂとの間に形成される第１及び第２コーナー空間５１、５２と、これら第１及び第２コーナー空間５１、５２の両側に延在する吹き出し空間５３，５３とを有し、筐体１の第１及び第２コーナー部３３Ａ、３３Ｂの内側に、熱交換器１１の第１及び第２コーナー部４１、４２から第１及び第２コーナー空間５１、５２に吹き出された空気を両側の吹き出し空間５３、５３に振り分ける整流体５５を備えたため、簡単な構成で、第１及び第２コーナー空間５１、５２に流入した空気を両側の吹き出し空間５３、５３に振り分けることができ、第１及び第２コーナー空間５１、５２での空気の滞留が抑制される。従って、吹き出し空間５３、５３に振り分けられた空気は、化粧パネル２１の吹出口２３から被調和室に吹き出されることにより、この吹出口２３から吹き出される風量の増加を図ることができる。

また、本実施形態によれば、整流体５５は、この整流体５５の中央部５５Ａを両側部５５Ｂ、５５Ｂよりも筐体１の内側に突出させて形成されているため、熱交換器１１の第１及び第２コーナー部４１、４２から第１及び第２コーナー空間５１、５２に吹き出された空気を、簡単かつスムーズに両側の吹き出し空間５３、５３に振り分けることができる。

また、本実施形態によれば、整流体５５は、筐体１の内側に設けられる断熱材３と一体に形成されるため、整流体５５を断熱材３とともに筐体１に組み付けることができ、この組み付け作業の軽減化を図ることができる。さらに、整流体５５は断熱材３と一体であるため、送風機９の運転中に整流体５５が脱落することを防止できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。例えば、上記実施形態では、整流体の形状を円弧状に形成した構成について説明したが、整流体の中央部を両側よりも筐体の内側に突出させていれば他の形状でも良く、例えば、三角形状としても良い。
また、本実施形態では、整流体を筐体の内側に配置される断熱材と一体に形成する構成について説明したが、これに限るものではなく、整流体を断熱材の内面に貼着しても良い。この構成では、整流体の材質を断熱材と異なる材質とすることができるため、例えば、表面の摩擦抵抗の小さな材質で形成することにより、通風抵抗の低減を実現し、さらなる風量の増加を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る天井埋込型空気調和機の断面図である。 ドレンパンを取り除いた状態の空気調和機を示す平面図である。

１ 筐体
３ 断熱材
９ 送風機
１１ 熱交換器
１３ ドレンパン
１４ 吸込開口
１５ 吹出開口
２１ 化粧パネル
２２ 吸込口
２３ 吹出口
３３Ａ 第１コーナー部（筐体のコーナー部）
３３Ｂ 第２コーナー部（筐体コーナー部）
４１ 第１コーナー部（熱交換器のコーナー部）
４２ 第２コーナー部（熱交換器のコーナー部）
５１ 第１コーナー空間（コーナー空間）
５２ 第２コーナー空間（コーナー空間）
５５ 整流体
５５Ａ 中央部
５５Ｂ 両側部（両側）
１００ 空気調和機（天井埋込型空気調和機）
Ｘ 矢印
Ｙ 矢印

Claims (3)

1. 送風機と、この送風機を囲むように配置された熱交換器とを筐体内に備える天井埋込型空気調和機において、
   前記熱交換器のコーナー部と前記筐体のコーナー部との間に形成されるコーナー空間と、このコーナー空間の両側に延在する吹き出し空間とを有し、
   前記筐体のコーナー部の内側に、前記熱交換器のコーナー部から前記コーナー空間に吹き出された空気を両側の前記吹き出し空間に振り分ける整流体を備えることを特徴とする天井埋込型空気調和機。
2. 前記整流体は、この整流体の中央部を両側よりも前記筐体の内側に突出させて形成されてい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. 前記整流体は、前記筐体の内側に設けられる断熱材と一体に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の天井埋込型空気調和機。

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