JP2016038117A - 吹出チャンバ装置およびダクト型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気吹出口からの吹出速度を均一化して、グリルに結露が生じることを防止した吹出チャンバ装置およびダクト型空気調和機を提供する。【解決手段】空気吹出開口部３２から吹出グリル７０に向けて吹き出す空気の流れを、まず分散板６０によって全体に均一に分散させてから、空気吹出開口部３２から室内に向けて吹き出す。【選択図】図１

Description

本発明は、天井スラブと天井パネルとの間に形成された空間に収納される吹出チャンバ装置および同吹出チャンバ装置を含むダクト型空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、空気吹出口からの吹出速度を均一化する技術に関する。

空気調和機（室内機ユニット）の１つとして、ダクト型空気調和機がある。ダクト型空気調和機は、内部に熱交換器や送風ファンを収納した空気調和ユニットと、空気吹出口を備えた吹出チャンバ装置とを分離し、それらを送風ダクトを介して連結している（例えば特許文献１参照）。

ダクト型空気調和機は、室内に向けて開口天井スラブと天井パネルとの間に形成された空間に設置され、室内には室内機が現れないため、良い美観が得られる。

このダクト型空気調和機によれば、空気調和ユニットで熱交換された空気を送風ダクトを介して複数の吹出チャンバ装置に導くことにより、部屋の大きさや間仕切り等に応じて空気吹出口の数や配置を選択することができ、より高い空調設計の自由度が得られる。

図９に、天井面に設置されている従来の吹出チャンバ装置１を室内側から見上げた状態を示す。この従来例によると、吹出チャンバ装置１は、直方体形状の筐体２を有し、筐体２の一方の長辺側の側面２ａ（図９では下側）に、図示しない送風ダクトが接続されるダクト接続部３を有し、この側面２ａに対して直交する底面２ｂ（図９では正面）に空気吹出開口部４が設けられている。なお、図９では省略されているが、空気吹出開口部４には、空気の吹出方向を可変とする風向板を備えた吹出グリルが設けられている。

これによれば、ダクト接続部３から筐体２内に送り込まれた空気は、まず、側面２ａに対向する他方の長辺側の側面２ｃの内壁に衝突し、側面２ｃの内壁に沿って拡散した後、空気吹出開口部４から室内に向かって吹き出される。

その際、筐体２の内壁に沿って空気吹出開口部４に向かう空気流と、ダクト接続部３から筐体２内に入ってくる空気流とがぶつかり合い、筐体２内部で複雑な乱流が発生するが、従来の吹出チャンバ装置１では、空気が乱流状態のまま空気吹出開口部４に向かってダイレクトに吹き出されることから、吹出空気の流速に速いところと遅いところが生じて不均一となり、居住者に不均一な冷風が当たることにより不快感を与えることがある。

とりわけ、空気吹出開口部４のうち、図９に網掛け部分５として示すダクト接続部３の近傍は、風速０．６ｍ／ｓ未満のほぼ無風な領域となり、それ以外の箇所は風速が速い場所となる。

したがって、図１０に示すように、風速が速い箇所では、室内の湿った空気が吹出グリル付近に近づくことはないが、風速が遅い箇所では、室内の湿った空気が吹出グリル付近に近づき、冷えた吹出グリルの風向板に触れることにより結露が生じることがある。さらに、その結露水が風向板から垂れ落ちて空気流に乗って室内に飛散することもあり好ましくない。

なお、空気吹出開口部４の開口幅を狭めれば、吹出空気の流速を均一化することができるが、このようにすると、空気の吹出流量が減り冷暖房効率が低下するので、好ましい解決策とは言えない。

特開２００６−３８３８１号公報

そこで、本発明は、空気吹出開口部の開口幅を狭めることなく、吹出空気流の流速を空気吹出開口部のほぼ全域にわたって均一にしてグリルに結露が生じることを防止した吹出チャンバ装置およびダクト型空気調和機を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、上面が天板により塞がれ底面が空気吹出開口部として開放されている立方体形状の筐体を有し、上記筐体の一つの側面に送風ダクトが接続されるダクト接続部が設けられており、上記ダクト接続部から流入する空気を、上記空気吹出開口部より吹き出す吹出チャンバ装置において、上記空気吹出開口部には、上記筐体内から空気吹出開口部に向かう空気を上記空気吹出開口部の全域にわたって分散するための分散板が、上記空気吹出開口部を囲む４辺のうちの上記ダクト接続部を有する側面の辺に対して平行に設けられていることを特徴としている。

より好ましい態様として、上記空気吹出開口部が長方形であり、その長辺の一辺が上記ダクト接続部を有する側面の辺である。

また、上記分散板は、少なくとも２枚が設けられていることが好ましい。

さらに、上記空気吹出開口部の下流側には、互いに平行な複数の風向板を有する吹出グリルが設けられており、上記風向板と上記分散板は、上記空気の流れ方向に所定の間隔をもって配置されていることが好ましい。

本発明には、この吹出チャンバ装置に、送風ダクトを介して空気調和ユニットを接続してなることを特徴とするダクト型空気調和機も含まれる。

本発明によれば、筐体の開口部に分散板を設けたことにより、送風ダクトから送られてきた空気を分散板により分散させ開口部から吹出グリルに向かって流すことにより、空気吹出口から吹き出す空気の吹出速度を均一化することができる。その結果、風速の遅い場所がなくなり、室内の湿った空気が吹出グリルに近づかないため、吹出グリルの結露の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るダクト型空気調和機全体を示す模式図。 上記ダクト型空気調和機が備える吹出チャンバ装置を示す斜視図。 吹出チャンバ装置の（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）底面図、（ｄ）左側面図および（ｅ）右側面図。 吹出チャンバ装置の図３（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図。 吹出チャンバ装置の分解斜視図。 吹出チャンバ装置から吹出グリルを取り外した状態を示す底面図。 分散板を側面から見た状態を示す側面図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）吹出チャンバ装置における分散板の効果を説明する説明図。 従来の吹出チャンバ装置を底面側から見た模式図。 従来の吹出グリル周辺の空気の流れを説明する模式図。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、この実施形態に係るダクト型空気調和機１０は、空気調和ユニット２０と、空気調和ユニット本体２０で冷媒と熱交換された空気を室内に向けて吹き出すための吹出チャンバ装置３０と、それらを接続する送風ダクト４０とを備え、天井スラブＳと天井パネルＰとの間に形成された空間に配置されている。

空気調和ユニット２０は、内部に熱交換器や送風ファン（ともに図示せず）などの空気調和機構を備え、底部には空気調和ユニット２０内に空気を取り込むための空気吸込口２１が設けられている。

空気調和ユニット２０は、天井スラブＳから吊り下げられた吊ボルト２２によって天井スラブＳと平行になるように吊り下げられている。なお、本発明において、空気調和ユニット２０の具体的な態様は、任意的事項である。

送風ダクト４０は、円筒状もしくは角筒状のフレキシブルダクトからなり、一端が空気調和ユニット２０の側面（図１では左側面）に設けられた図示しない空気送出部に接続され、他端が吹出チャンバ装置３０のダクト接続部３３に接続される。

図１〜図４に示すように、吹出チャンバ装置３０は、内部が中空な直方体の筐体３１を備えている。筐体３１は、長方形の天面パネル３１ａの長辺に沿って正面パネル３１ｂおよび背面パネル３１ｃが配置され、短辺に沿って左右の側面パネル３１ｄ、３１ｅが配置されている。そして、筐体３１の底部は開放され、空気吹出開口部３２が形成される。

筐体３１の背面パネル３１ｃには、送風ダクト４０を接続するためのダクト接続部３３
が設けられている。ダクト接続部３３は、背面パネル３１ｃの一部を六角形状に切り欠いて筐体３１内に連通する連通孔３４を有し、連通孔３４の周縁には、送風ダクト４０を案内するガイドリブ３５が立設されている。

この実施形態において、ガイドリブ３５は、背面パネル３１ｃからほぼ垂直に立設され、連通孔３４の形状に合わせて六角形状に形成されているが、連通孔３４およびガイドリブ３５の形状は、仕様に応じて任意に選択されてよい。

筐体３１の左右の側面パネル３１ｄ，３１ｅの上端部には、吹出チャンバ装置３０を天井スラブＳから吊り下げられた吊ボルト２２に係止するための吊金具３６が取り付けられている。この実施形態において、各吊金具３６は、天面パネル３１ａと左右の側面パネル３１ｄ，３１ｅが形成する角部から天面パネル３１ａとほぼ平行となるように突設されている。

また、筐体３１の内周面には、断熱材３８が一体的に貼り合わせられている。断熱材３８は、空気吹出開口部３２および連通孔３４を除いて、筐体３１の内周面を覆うように配置され、筐体３１の内面からフランジ部３７の先端までの板厚を有している。

図５を併せて参照し、筐体３１の底面側には、後述する分散板６０および吹出グリル７０を支持する支持枠５０が取り付けられている。この実施形態において、支持枠５０は、筐体３１と別体に設けられているが、筐体３１と一体であってもよい。

支持枠５０は、筐体３１の下端に一体的に取り付けられる四角形状の枠本体５１を有し、この実施形態において、枠本体５１は、横幅（図３（ａ）では左右方向の長さ）が筐体３１よりも大きく、奥行き（図３（ｄ）では左右方向の長さ）が筐体３１とほぼ同等に形成されている。

この実施形態において、支持枠５０は、上端縁の一部を内側に向かってほぼ直角に折り曲げたフランジ部５２を有し、フランジ部５２が、筐体３１の下端縁の一部に設けられたフランジ部３７にネジ止めされることにより、筐体３１の下端に支持枠５０が固定される。

図５および図６に示すように、支持枠５０の上端側には、分散板６０を取り付けるための一対の取付ベース部５３，５３が設けられている。取付ベース部５３は、支持枠５０の対向する側面（図６では左右側面）の上端部から内側に向かってほぼ水平に延設された板部材であって、左右の取付ベース部５３に、この実施形態では、２本の分散板６０，６０が掛け渡されている。

次に、分散板６０について説明を行うが、分散板６０は同一形状であるため、以下においては、一方の分散板６０のみについて説明する。

分散板６０は、筐体３１の空気吹出開口部３２の長手方向に沿って平行に掛け渡される板状の分散板本体６１を有し、分散板本体６１の両端には、取付ベース部５３にネジ止めされる基部６２が一体的に形成されている。

図７に示すように、分散板本体６１は、取付ベース部５３の間に掛け渡される長さを有し、風圧によって撓んだりすることがないように、補強対策として断面コ字型に形成されている。

分散板本体６１の断面コ字型の内周面内には、風の巻き込みよって風雑音やビビリ音などの発生や、結露の発生を防止するため、断熱材６３（図４参照）が貼り付けられている。基部６２は、取付ベース部５３に対して平行な板体であって、取付ベース部５３にネジ止めされる。

この実施形態において、分散板６０は、２枚の分散板６０，６０が所定の間隔をもって互いに平行に配置され、空気吹出開口部３２の長手方向の中心軸線を挟んで、対称となる位置に配置されている。

なお、分散板６０は１枚であっても、分散機能を発揮することができる。分散板６０の数および配置間隔は、空気吹出開口部３２の形状や風量および風速に応じて設定される。

図４に示すように、分散板６０は、各風向板７２との間に空気の流れ方向（図４では上下方向）に対して所定の間隔をもって配置されている。

この実施形態において、分散板６０と風向板７２との間隔は５０〜１００ｍｍである。これによれば、空気吹出開口部３２に向かう空気が、まず、分散板６０によって３つの流れに分散され、その流れを維持したまま下流側の吹出グリル７０に導かれることにより、より均一な空気の流れを形成することができる。

支持枠５０の中央には、補強板５４が設けられている。補強板５４は分散板６０と直交する方向（図６では上下方向）に互いに所定間隔をもって平行に配置されている。補強板５４は、中央に２枚設けられているが、３枚以上の複数であってもよい。なお、支持枠５０の内周面にも断熱材５５が一体的に貼り合わせられている。

支持枠５０の下端には、吹出グリル７０が取り付けられる。図２および図３を再び参照して、吹出グリル７０は、支持枠５０の下端縁に取り付けられるグリル枠７１と、グリル枠７１の間に配置される複数の風向板７２とからなる。

グリル枠７１は、一部が支持枠５０の内周面に沿って挿通される長方形状の枠体であって、吹出チャンバ装置３０を天井パネルＰに取り付けたとき、グリル枠７１の下面が、天井パネルＰに沿ってほぼ平行となるように形成されている。

風向板７２は、グリル枠７１の長手方向に沿って平行で、かつ、分散板６０に沿って平行となるように配置されている。この実施形態において、風向板７２は、所定間隔をもって互いに平行となるように７枚設けられているが、風向板７２の具体的な形状や設置数、設置間隔は仕様に応じて任意に変更されてよい。

なお、各風向板７２は、その両端に設けられた図示しない水平回転軸をグリル枠７１の側面に設けられた図示しない軸受孔に挿通することにより、回動可能に軸支されている。

これによれば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ダクト接続口３３から筐体３１内に導かれた空気流Ａは、まず、正面パネル３１ｂの内壁に衝突する。内壁に衝突した空気流Ａは、図８（ｂ）に示すように、内壁面に沿って真下に移動し空気吹出グリル７０から吹き出される。

また、別の空気流Ｂは、正面パネル３１ｂ→左右の側面パネル３１ｄ，３１ｅ→背面パネル３１ｃに沿って移動しながら下降してゆき、空気吹出グリル７０から吹き出される。このように、筐体３１内では、断続的に乱流が生じているため、空気吹出開口部３２の出口側に向かう空気流は、様々な方向に進路を変える。

本発明によれば、図８（ｃ）に示すように、空気吹出開口部３２の出口側に分散板６０を配置して、筐体３１内に導かれた空気の流れを、２枚の分散板６０によって３つの経路に分散させてから空気吹出開口部３２に導くことにより、空気吹出開口部３２の全域にわたって空気の流れが均一化し、吹出グリル７０からまんべんなく空気が吹き出される。その結果、風速の遅い場所がなくなり、室内の湿った空気が吹出グリルに近づかないため、吹出グリルの結露の発生を防止することができる。

１０ ダクト型空気調和機
２０ 空気調和ユニット
３０ 吹出チャンバ装置
３１ 筐体
３２ 空気吹出開口部
３３ ダクト接続部
４０ 送風ダクト
５０ 支持枠
６０ 分散板
７０ 吹出グリル
７１ グリル枠
７２ 風向板

Claims (5)

1. 上面が天板により塞がれ底面が空気吹出開口部として開放されている立方体形状の筐体を有し、上記筐体の一つの側面に送風ダクトが接続されるダクト接続部が設けられており、上記ダクト接続部から流入する空気を、上記空気吹出開口部より吹き出す吹出チャンバ装置において、
   上記空気吹出開口部には、上記筐体内から空気吹出開口部に向かう空気を上記空気吹出開口部の全域にわたって分散するための分散板が、上記空気吹出開口部を囲む４辺のうちの上記ダクト接続部を有する側面の辺に対して平行に設けられていることを特徴とする吹出チャンバ装置。
2. 上記空気吹出開口部が長方形であり、その長辺の一辺が上記ダクト接続部を有する側面の辺であることを特徴とする請求項１に記載の吹出チャンバ装置。
3. 上記分散板は、少なくとも２枚が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の吹出チャンバ装置。
4. 上記空気吹出開口部の下流側には、互いに平行な複数の風向板を有する吹出グリルが設けられており、上記風向板と上記分散板は、上記空気の流れ方向に沿って所定の間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の吹出チャンバ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載された吹出チャンバ装置に、送風ダクトを介して空気調和ユニットを接続してなることを特徴とするダクト型空気調和機。

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