JP2010243049A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空調能力を低下することなく、かつ、天井枠を覆い隠さず、天井面と略同一水平面に設置可能なデザイン性の高い空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置１００は、吹出風路１１ｂは、熱交換器８の下方で本体ケーシング４の中央側へ偏向しており、その最内側寸法Ｌ１が熱交換器８の最外形寸法Ｌ２よりも短くなるように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空調対象空間の上方に設置される空気調和装置に関するものであり、特に吹出口を改良した空気調和装置に関するものである。

近年、オフィスビル等の天井にシステム天井を採用することが増加している。そのようなものとして、「調和空気（Ｗｃ）を斜め下向き方向に案内する相対向する壁面（１０），（１１）により構成された吹出口（５）を下面に備えた空気調和機において、前記壁面（１０），（１１）のいずれか一方には、その移動位置に対応して前記調和空気（Ｗｃ）の吹出方向を略水平方向から略下向き方向にまで変化させる可動部材（１２）を設けた空気調和機の吹出口構造」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のような空気調和装置においては、中央の吸込口から吸い込まれた室内等の空調対象室内の空気（以下、室内空気と称する）は、熱交換器を通過する過程で加熱あるいは冷却され空調空気となり、吹出口から空調対象空間に吹出される。このような空気調和装置の場合、空気調和装置の空調能力を高く維持するために、本体ケーシングは天井面に開けられる空気調和装置を設置するための開口部と略同一寸法に構成され、また化粧パネルは上記開口部より大きく、開口部を覆うように設置される。

システム天井は、一般的に、グリッド状に配置され、断面が逆Ｔ字型をした天井枠（たとえば６００×６００角）と、この天井枠に契合して載置される天井パネルと、で構成されている。このようなシステム天井においては、天井枠によるグリッドがデザイン上重要になっている。したがって、天井に設置する照明やスピーカー、空気調和装置（室内機）などには、グリッドを覆い隠さないようにすることが求められる。また、それらの施工面においても、天井枠を切断することなく設置できることが求められる。

このような施工物件における空気調和装置（以下、空調機と称する場合がある）は、デザイン上の観点から本体（室内機）を天井内に収め、吹出口のみを天井面に設置し、本体から吹出口へはダクトにより導風する形式のダクト空調が主流となっている。しかしながら、ダクト空調方式ではダクト施工によりコストが増大してしまうという問題があった。このため、本体と吸込口及び吹出口が１セットとなって天井パネル１枚分を取り除くだけで据付可能な天井カセット型が導入されるケースが増えている。

これまでの一般的な天井カセット型室内機では、空気調和装置の意匠面である化粧パネルが天井開口部よりも大きく、化粧パネルの縁部分で天井開口部を覆うとともに隣り合う天井材に重なるように設置される。しかしながら、このような構造では天井枠と隣の天井材の一部が空気調和装置により覆われ、また空気調和装置が天井面より下側に配置され天井面と略同一水平面を構成できず、グリッド状の直線的なデザインが損なわれてしまうことになる。そこで、化粧パネルの大きさを天井パネルと略同じとし、さらに化粧パネルの下面を天井面と略同一水平面となるように設置可能な空気調和装置が求められている。

特開２０００−８１２２５号公報（第３頁、図１、図３）

特許文献１に記載されているような天井面に設置可能な化粧パネルを備えた空気調和装置においては、従来と同じ構成にすると化粧パネルを天井枠と略同一寸法に小さくするために空気調和装置本体も相対的に小さくする必要があり、熱交換器や遠心送風機は小さくなり、空気調和装置の空調能力が低下せざるを得ないという問題があった。また、熱交換器や遠心送風機を小さくすることなく空気調和装置本体を構成しようとするには、吹出口が狭めたられた構造とする必要があり、吹出空気の圧力損失が増大し、上記同様に空気調和装置の空調能力が低下せざるを得ないという問題があった。さらに、天井面に対して略水平に風を吹出すためには、風路を水平面に対し、傾けなければならないがその形状を形成することが困難であった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、空調能力を低下することなく、かつ、天井枠を覆い隠さず、天井面と略同一水平面に設置可能なデザイン性の高い空気調和装置を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和装置は、空調対象空間に露出する吹出口が下面に対向配置されている筐体を有した空気調和装置であって、前記筐体内の略中央部に設けられ、前記空調対象空間から空気を吸い込み、前記吹出口を介して前記空調対象空間に空気を吹き出す遠心送風機と、前記遠心送風機の周囲に設けられ、前記遠心送風機により吸い込まれた空気を冷却又は加温する熱交換器と、前記吹出口のそれぞれに連通し、前記筐体内における前記熱交換器の外周側であって前記筐体上部から下部に向かって前記空調空気を導通させる吹出風路と、を有する空気調和装置であって、前記吹出風路は、前記熱交換器の下方で前記筐体の平面視中央側へ偏向しており、対向する前記吹出風路間の最内側寸法が対向する前記熱交換器間の最外側寸法よりも短くなるように形成されていることを特徴とする。

本発明に係る空気調和装置によれば、吹出口につながる吹出風路を本体ケーシングの中央側へ偏向することで、風路断面積を狭めることなく、空気調和装置を設置する天井開口部の大きさと略同一寸法まで空気調和装置を大きく構成することが可能となり、空調能力の低下を抑制できる。

実施の形態１に係る空気調和装置の据付状態を空調対象空間側から見た状態を示す概略図である。 空気調和装置の内部構成を側面から見た状態を示す部分透視図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の据付状態を空調対象空間側から見た状態を示す概略図である。図２は、空気調和装置１００の内部構成を側面から見た状態を示す部分透視図である。図１及び図２に基づいて、空気調和装置１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

この空気調和装置１００は、住宅やビル、マンション等の室内（空調対象空間）に設置される室内機（室内ユニット）としての機能を有し、冷凍サイクルを利用することで空調空気を空調対象空間に供給するものである。また、空気調和装置１００が設置される空調対象空間の天井は、断面が逆Ｔ字型をしたＴバー２と、Ｔバー２により構成されるセンター間距離たとえば６００ｍｍの格子に縁部を引掛けるように載置される天井パネル３と、により構成されているものを想定している。そして、空気調和装置１００は、空気調和装置１００を設置したい天井パネル３を１枚取り外し、Ｔバー２で形成されている格子の内側に据え付けられることになる。

空気調和装置１００は、下方が開口されている本体ケーシング４と、本体ケーシング４の略中央内側天面に懸垂されているファンモータ５と、ファンモータ５の軸に取り付けられている遠心送風機６と、遠心送風機６の外周に設けられている熱交換器８と、熱交換器８の下部に設けられているドレンパン１０と、本体ケーシング４と熱交換器８及びドレンパン１０とにより形成される風路１１と、を有して構成されている。また、本体ケーシング４の下部には、化粧パネル１が取り付けられている。つまり、本体ケーシング４と化粧パネル１とで空気調和装置１００の筐体を構成しているのである。なお、本体ケーシング４と化粧パネル１とを一体として筐体を構成するようにしてもよい。

本体ケーシング４は、空気調和装置１００の外郭を構成し、内部にファンモータ５、遠心送風機６、熱交換器８、及び、ドレンパン１０、を収容するものである。本体ケーシング４は、寸法Ｌ６（本体ケーシング４の幅及び奥行きの寸法）がＴバー２により構成される天井枠内の寸法Ｌ５（対向するＴバー２間の距離、たとえば５８５ｍｍ）と略同一となるように形成されている。ファンモータ５は、本体ケーシング４内に軸が下方に向けられるように懸垂され、遠心送風機６を回転させるものである。遠心送風機６は、下方を吸込口としてファンモータ５の軸に取り付けられ、空調対象空間から空気を取り込み、その空気を熱交換器８を経由させてから空調対象空間に吹き出すものである。

熱交換器８は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能し、遠心送風機６から供給される空気と図示省略の熱源機（室外機）から供給される冷媒との間で熱交換を行ない、遠心送風機６により吸い込まれた空気を冷却又は加温するものである。ドレンパン１０は、熱交換器８で発生した凝縮水を受けるものである。風路１１は、空調対象空間から取り込んだ空気を、遠心送風機６、熱交換器８の内側、熱交換器８の外側、ドレンパン１０の外側、本体ケーシング４の下方開口部の順に導通させるものである（なお、遠心送風機６の吸込口から熱交換器８の内側までを吸込風路１１ａ、熱交換器８の外側からドレンパン１０の外周部までを吹出風路１１ｂと称するものとする）。

化粧パネル１は、中央に開口形成され、吸込風路１１ａと連通する吸込口５０と、吸込口５０の周囲に４開口形成され、吹出風路１１ｂと連通する４個の吹出口１２と、を有している。吸込口５０には、本体ケーシング４内に取り込む空気を通過させる複数の開口部が形成されているグリル７と、グリル７の上方に設けられ、空気に含まれている塵埃を除去するエアフィルタ７ａと、が設けられている。吹出口１２は、上顎部１２ａ及び下顎部１２ｂに挟まれるように形成された風路として構成されている。この化粧パネル１は、下面が設置される天井面と略面一となるように配置される。また、化粧パネル１の縁全周は、Ｔバー２との隙間が無いように接するような大きさを有している。なお、吹出口１２には、気流の吹き出し方向を調整する上下風向ベーン９が備えられている。

化粧パネル１の寸法Ｌ４（化粧パネル１の幅及び奥行きの寸法）は、化粧パネル１が天井枠内に取り付け可能なために必要な隙間を有するように、天井枠内の寸法Ｌ５と略同一（たとえば５８０ｍｍ）としている。また、化粧パネル１に形成されている吹出口１２に連通する吹出風路１１ｂは、熱交換器８の下方で本体ケーシング４の中央側（本体ケーシングを平面視した状態における中央側）へ偏向し、吹出風路１１ｂの最内側寸法Ｌ１（対向する吹出風路１１ｂ間の最内側寸法）と熱交換器８の最外側形寸法Ｌ２（対向する熱交換器８間の最外側寸法）とがＬ２＞Ｌ１となるように形成されている。

さらに、吹出口１２は、その最外側寸法Ｌ３（対向する吹出口１１間の最外側寸法）が本体ケーシング４の寸法Ｌ６との関係においてＬ６＞Ｌ３となるように形成されている。つまり、吹出口１２につながる吹出風路１１ｂを熱交換器８の下方で本体ケーシング４の中央側へ偏向することで、風路断面積を狭めることなく、空気調和装置１００を設置する天井開口部の大きさと略同一寸法まで空気調和装置１００を大きく構成することが可能となる。なお、吹出口１２の風路断面積と吹出風路１１ｂの風路断面積とは、略同一の面積を有している。

空気調和装置１００の動作、特に空調空気の吹き出し動作について説明する。
空気調和装置１００が動作を開始すると、ファンモータ５が駆動され、遠心送風機６が回転する。そうすると、空気調和装置１００が設置されている空調対象空間の空気（以下、単に室内空気）が、化粧パネル１の吸込口５０から本体ケーシング４内に吸い込まれる。グリル７及びエアフィルタ７ａを介して本体ケーシング４内に吸い込まれた室内空気は、熱交換器８に導かれ、この熱交換器８を流れる冷媒と熱交換され、冷房空気や暖房空気等の空調空気となる。そして、遠心送風機６の回転により、空調空気が吹出風路１１ｂを介して化粧パネル１の吹出口１２より空調対象空間に吹き出される。

空調空気の吹き出し方向における吹出口１２の風路断面積と吹出風路１１ｂの風路断面積とは、略同一の面積を有しているので、吹き出し空気の圧力損失が小さく、風量の低下はほとんどないことになる。また、吹出風路１１ｂの向きが鉛直方向に対して天井面の方向に傾き、さらに上下風向ベーン９により、吹出口１２から吹き出される空調空気は、空気調和装置１００の鉛直方向よりも天井面に沿う方向に偏向されて空調対象空間内に吹き出されることになる。

以上のように、空気調和装置１００では、吹出口１２につながる吹出風路１１ｂを熱交換器８の下方で本体ケーシング４の中央側へ偏向することで、風路断面積を狭めることなく、空気調和装置１００を設置する天井開口部の大きさと略同一寸法まで空気調和装置１００を大きく構成することが可能となる。また、吹出口１２の風路断面積と吹出風路１１ｂの風路断面積とが空調空気の吹き出し方向に略同一断面積を有するので、吹き出し空気の風量の低下が小さくなり、空気調和装置１００を天井開口部と略同等な大きさで構成することができるとともに空調能力の低下の抑制を実現している。

吹出口１２から吹き出される空調空気が、天井面に対して、略水平方向に吹き出されるので、上下風向ベーン９だけによらず、吹き出し空気の風向を制御することができ、空調対象空間内の人への風当たり感を与えないようにすることができる。また、空気調和装置１００の意匠面である化粧パネル１を天井枠と略同一寸法に構成することが可能となり、天井枠を覆い隠すことなく天井面と略同一水平面に設置可能となり、高いデザイン性を有することになる。

１ 化粧パネル、２ Ｔバー、３ 天井パネル、４ 本体ケーシング、５ ファンモータ、６ 遠心送風機、７ グリル、７ａ エアフィルタ、８ 熱交換器、９ 上下風向ベーン、１０ ドレンパン、１１ 風路、１１ａ 吸込風路、１１ｂ 吹出風路、１２ 吹出口、１２ａ 上顎部、１２ｂ 下顎部、５０ 吸込口、１００ 空気調和装置。

Claims (4)

1. 空調対象空間に露出する吹出口が下面に対向配置されている筐体を有した空気調和装置であって、
   前記筐体内の略中央部に設けられ、前記空調対象空間から空気を吸い込み、前記吹出口を介して前記空調対象空間に空気を吹き出す遠心送風機と、
   前記遠心送風機の周囲に設けられ、前記遠心送風機により吸い込まれた空気を冷却又は加温する熱交換器と、
   前記吹出口のそれぞれに連通し、前記筐体内における前記熱交換器の外周側であって前記筐体上部から下部に向かって前記空調空気を導通させる吹出風路と、を有する空気調和装置であって、
   前記吹出風路は、
   前記熱交換器の下方で前記筐体の平面視中央側へ偏向しており、対向する前記吹出風路間の最内側寸法が対向する前記熱交換器間の最外側寸法よりも短くなるように形成されている
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記吹出口は、
   対向する前記吹出口間の最外側寸法が前記筐体の最外形寸法よりも短くなるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記吹出口の風路の断面積と前記吹出風路の風路断面積とを略同一としている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
4. 前記吹出口に気流の向きを水平方向に変向する上下風向ベーンを設けている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。

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