JP2016205750A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】化粧パネルのコーナー部に設けられた人感センサに、直接風が当たらないようにして人感センサの誤動作を防止した全周方向吹出型の天井埋込型空気調和機を提供する。【解決手段】化粧パネル３のコーナー部３６に設けられるコーナーパネル４０に第１風除けリブを配置し、センサ収納凹部の外周に第２風除けリブを設けたことにより、コーナーパネル４０のパネル面に沿って流れる空気流が人感センサＳに直接当たらないため、人感センサＳの誤動作を防止する。【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埋設される天井埋込型空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、空気吹出口から全周方向に向けて調和空気を吹き出す吹出構造を有する天井埋込型空気調和機に関する。

天井埋込型空気調和機は、箱形のケーシング本体が天井スラブと天井パネルとの間に形成された空間に埋設される。ケーシング本体の下面（室内に向く面）には、四角形状の化粧パネルが取り付けられ、通常はその中央に空気吸込口、その周りに空気吹出口が設けられている。ケーシング本体の内部には、ターボファンと、上記ターボファンの外周を囲むように配置される熱交換器と、上記熱交換器の下部に配置されるドレンパンとを備えている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、従来の天井埋込型空気調和機は、空気吹出口が化粧パネルの４辺に沿って４箇所に配置され、熱交換された調和空気の吹出方向は各辺からの４方向であり、四隅部（コーナー部）からの調和空気の吹き出しがないため、室内の温度ムラが生じやすい。

そこで、特許文献１では、筐体内のドレンパンの全周囲にわたって空気吹出通路を設けるとともに、化粧パネルのコーナー部に、上記各空気吹出口の端部間に跨がる補助吹出口を設け、全体として空気吹出口を八角形状の配置することにより、化粧パネルから全周方向に空気を吹き出すことを可能にしている。

また、最近の天井埋込型空気調和機には、省エネ対策の一つとして、化粧パネルの一部に人の有無（在・不在）を検知する人感センサ（人検知センサともいう）を設けて、そのセンサの監視領域に人が不在の場合には、運転を停止したり出力を弱めるなどして、消費電力を抑えることが提案されている（例えば特許文献２参照）。

特許第４０５２２６４号公報 特開２０１１−２５７１１２号公報

人感センサには、焦電型赤外線センサが一般的に用いられるが、特許文献１に記載された全周方向吹出型の天井埋込型空気調和機に省エネ対策の一つとして、特許文献２に記載された人感センサを適用したとすると、次のような問題が懸念される。

すなわち、全周方向吹出型の天井埋込型空気調和機は、化粧パネルのコーナー部にも調和空気が流れるため、コーナー部に設けられた人感センサに対して直接調和空気の風が当たる。暖気や冷気が直接センサに当たっていても温度の変化がない場合は誤動作しないが、運転開始時や運転中に風向板を動かすと、人感センサに当たっている空調空気が変化して誤動作することがある。

そこで、本発明の課題は、化粧パネルのコーナー部に設けられた人感センサに、直接調和空気の風が当たらないようにして、人感センサの誤動作を防止した全周方向吹出型の天井埋込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、天井内に埋設されるケーシング本体と、上記ケーシング本体の底面に取り付けられる化粧パネルとを有し、上記ケーシング本体内には、ターボファンと、上記ターボファンの外周を囲むように配置される熱交換器と、上記熱交換器の下側に沿って配置されるドレンパンとを含み、上記ドレンパンには、上記ターボファンに至る空気吸込通路が中央部分に配置されているとともに、上記熱交換器を通った調和空気の空気吹出通路が上記空気吸込通路を囲む仮想四角形の各辺に沿って４箇所に設けられており、上記化粧パネルは四角形状であって、上記空気吸込通路に連通する空気吸込口と上記空気吹出通路に連通する空気吹出口とを備え、隣接する上記空気吹出口間の各コーナー部にコーナーパネルが配置されているとともに、上記コーナーパネルのうちの特定コーナーパネルに人体を検知する人感センサが露出して設けられている天井埋込型空気調和機において、上記化粧パネルには、隣接する上記空気吹出口の端部間に上記空気吹出口から吹き出される調和空気の一部を上記コーナーパネル側に向けて流す導風通路が設けられており、上記特定コーナーパネルには、上記導風通路から上記特定コーナーパネルに向かって流れる調和空気が上記人感センサに直接当たらないようにするための風除けリブが立設さ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、上記風除けリブは、上記特定コーナーパネルのパネル面から所定の高さをもって起立した垂直面と、上記垂直面の頂部から上記コーナーパネルの先端部に向かって傾斜された傾斜面とを含む断面三角形状であって、上記コーナーパネルと上記導風通路との境界部に沿って連続して形成されている。

さらに好ましい態様として、上記特定コーナーパネルは、その厚さが上記導風通路側の基端部から先端部側に向かって漸次薄くなるように形成されており、上記風除けリブは、上記特定コーナーパネルの上記先端部より上記基端部側に配置されている。

また別の態様として、上記特定コーナーパネルは、上記基端部と上記先端部との間の所定位置に、パネル面から所定の深さをもって形成され内部に上記人感センサが配置されたセンサ収納凹部を有し、上記センサ収納凹部の周りには、上記導風通路から上記特定コーナーパネルに向かって流れる調和空気が上記人感センサに当たらないようにするための第２の風除けリブが立設されている。

より好ましい態様として、上記第２の風除けリブは、上記センサ収納凹部の縁に沿って連続して形成された環状凸部であることがこのましい。

本発明によれば、導風通路から特定コーナーパネルに向かって流れる空気流が人感センサに直接当たらないため、人感センサの誤動作を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る天井埋込型空気調和機の外観斜視図。 上記天井埋込型空気調和機の要部断面図。 化粧パネルの底面側から見た状態の分解斜視図。 風向板の（ａ）正面図、（ｂ）平面図、（ｃ）底面図、（ｄ）左側面図および（ｅ）中央縦断面図。 運転時における風向板が開いた状態の天井埋込型空気調和機を底面側（天井パネル側）から見た正面図。 図５の角部を拡大した斜視図。 人感センサを有する特定コーナーパネルの拡大斜視図。 人感センサを有する特定コーナーパネルの部分拡大断面図。

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ない。

図１および図２に示すように、この天井埋込型空気調和機１は、天井スラブと天井パネルＴとの間に形成された空間に収納される直方体形状のケーシング本体２と、ケーシング本体２の底面Ｂ１に取り付けられる化粧パネル３とを備えている。

ケーシング本体２は、四角形状の天板２１と、同天板２１の各辺から下方に延在する４枚の側板２２（２２ａ〜２２ｄ）とを有し、底面Ｂ１（図１では底面）が開放された箱形容器である。ケーシング本体２の内周面には、発泡スチロールで形成された断熱材２３が設けられている。

ケーシング本体２の各角部には、吊下金具４が合計４箇所に設けられており、天井から吊り下げられた図示しない吊下ボルトに吊下金具４を係止することで、天井埋込型空気調和機１が天井に吊下固定される。

図２に示すように、ケーシング本体２の内部のほぼ中央には、送風機としてのターボファン２４が配置されており、ターボファン２４の外周には、ターボファン２４を囲むように熱交換器２５が例えば四角枠状に配置されている。

熱交換器２５の下部側には、冷房運転時に熱交換器２５で生成される結露水を受け止めるドレンパン６が設けられている。この実施形態において、ドレンパン６は、発泡スチロール樹脂製であり、露受け部６６を有するドレンパン本体６１と、熱交換器２５を通過した調和空気を化粧パネル３の空気吹出口３２に案内する空気吹出通路６４とを備えている。ドレンパン本体６１の露受け部６６の表面（熱交換器２５と対向する面）には、補強材を兼ねる硬質樹脂製のドレンシート６２が配置されている。

ドレンパン６は平面視で四角枠状に形成されており、その四角枠内が化粧パネル３の空気吸込口３１に連通する空気吸込通路６３となっている。空気吸込通路６３内には、空気吸込口３１から吸い込まれた空気をターボファン２４の吸込側へ案内するベルマウス２７が設けられている。ベルマウス２７の空気吸込口３１側の一部分には、電装品箱２８が設けられている。

図３および図４を併せて参照して、化粧パネル３は、四角形状の扁平な枠体であって、ケーシング本体２の底面Ｂ１にネジ止めされる。化粧パネル３は、中央に四角形状に開口された空気吸込口３１を有し、その空気吸込口３１の４辺に沿って長方形状の空気吹出口３２が４箇所に配置されている。空気吸込口３１には、吸込グリル５が着脱自在に設けられている。

吸込グリル５は、多数の吸込孔５１を有する合成樹脂の成形品であり、その背面には除塵フィルタ５２が保持されている。この実施形態において、吸込グリル５は、発泡スチロール製の断熱部材３８が取り付けられた吸込グリル枠３７を介して化粧パネル３に取り付けられている。

空気吹出口３２は、化粧パネル３を上下方向に貫通しており、長方形状に開口されている。各空気吹出口３２は、空気吸込口３１の４辺を囲むように仮想四角形Ｑ（図５に示す２点鎖線）の各辺に沿って配置されている。

各空気吹出口３２の端部３２ａ同士が互いに向き合うコーナー部３６には、隣接する空気吹出口３２から吹き出された空気を、化粧パネル３のコーナー部３６へと導く導風通路３４が４箇所に設けられている。導風通路３４は、化粧パネル３の表面（底面）から内側に向かって一段凹まされた凹溝であり、一方の空気吹出口３２の端部３２ａから長手方向の軸線に沿って延在する部分３４ａと、他方の空気吸込口３２の端部３２ａから長手方向の軸線に沿って延在する部分３４ａとが互いに直交するように連結されたＬ字状に形成されている。

各空気吹出口３２には、風向板３３が回動可能に配置されている。図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、風向板３３は、空気吹出口３２の形状に合わせて直線状に形成された直線部３３１と、直線部３３１の両端に一体的に形成され、導風通路３４に対応する傾斜部３３２，３３２とを備えている。

直線部３３１は、表面側（図４（ｅ）では上面側）が緩やかに湾曲した凸曲面であり、裏面側（図４（ｅ）では下面）が、表面に合わせて緩やかに湾曲した凹曲面となるように形成されている。

傾斜部３３２は、直線部３３１と同じく、表面側が凸曲面で、裏面側が凹曲面の湾曲面であって、裏面側の凹曲面は、傾斜部３３２の基端側から先端３３２ａに向かって空気が案内されるようになっている。

風向板３３の裏面には、風向板３３の回転軸３３３が設けられている。この実施形態において、回転軸３３３は、直線部３３１の左右両端および中央の３箇所に同軸上に設けられている。

３箇所に設けられた回転軸３３３のうち２つ（図４（ｂ）において右側と中央の回転軸）は、化粧パネル３に設けられた図示しない軸受部によって係止される。残る１つの回転軸３３３（この例では、図４（ｂ）において左側の回転軸３３３Ｍ）は、後述するステッピングモータ３５の回転駆動軸に接続される。

風向板３３は、ステッピングモータ３５によって回動され、運転停止時において各風向板３３は、空気吹出口３２に沿って水平となるように回動し、空気吹出口３２を塞ぐ。その際、隣接する風向板３３の傾斜部３３２同士が互いに突き合わせられることにより、各導風通路３４も一緒に塞がれる。

また、運転時においては、各風向板３３が運転状況に応じて回動し、空気吹出口３２が化粧パネル３の底面Ｂ２に現れる。図６および図７に示すように、各空気吹出口３２から吹き出された空気の多くは、風向板３３の直線部３３１の表面に沿って案内され、所定の吹出角度で４方向から室内に向けて吹き出される（矢印Ｆ１）。

また、空気吹出口３２の端部３２ａの近傍から吹き出された空気の一部は、風向板３３の傾斜部３３２の内周面３３２ｂに沿って先端部３３２ａからコーナー部３６に吹き出される気流（矢印Ｆ２）と、導風通路３４を通ってコーナー部３６に吹き出される気流（矢印Ｆ３）との２方向からの気流となり、それらが合流して１つ（矢印ＦＣ）となって化粧パネル３の四隅のコーナー部３６から室内に向けて吹き出される。

このようにして、図５に示すように、化粧パネル３の各辺からの４方向に加え、４箇所のコーナー部３６を含めた全周方向（８方向）に向かって調和空気が吹き出される。

化粧パネル３の４箇所の各コーナー部３６には、コーナーパネル４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）が設けられている。なお、各コーナーパネル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの基本的な形状はほぼ同一であるため、以下の説明において、構成が共通の場合は、コーナーパネル４０を用い、各コーナーパネル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄについての説明の場合は、参照符号を４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄとして区別する。

図７に示すように、コーナーパネル４０は、四角形状の化粧パネル３の隣接する外周辺３ａ、３ｂと導風通路３４とによって囲まれた角部にネジ止めされるほぼ三角形状の樹脂製パネルであり、基端部４０１側（導風通路３４側）から先端部４０２ａ側（外周辺３ａ、３ｂ側）に向かって、その厚さが漸次小さくなるように形成されている。

これに伴い、コーナーパネル４０のパネル面４０３は、基端部４０１側から外周部４０２側に向かって天井パネルＴに対して下り勾配となる傾斜面となっている。これによれば、化粧パネル３全体が薄く見えるため、見栄えが良く、風向板３３および導風通路３４を通ってコーナーパネル４０の基端部４０１側に運ばれた空気流が、コーナーパネル４０の表面であるパネル面４０３に沿って外周部４０２までスムーズに運ばれる。

各コーナーパネル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄのうちの１枚の特定コーナーパネル（この例ではコーナーパネル４０ａ）には、人体の有無（在・不在）を検知する人感センサＳが設けられている。

人感センサＳは、いわゆる焦電型赤外線センサであり、図８に示すように、コーナーパネル４０ａの裏面側（パネル面４０３の反対面側）に配置された回路基板Ｓ１に実装されている。コーナーパネル４０ａのパネル面４０３には、人感センサＳが収納されるセンサ収納凹部４３が設けられている。

センサ収納凹部４３は、パネル面４０３から一段低く凹まされた凹部であり、センサ収納凹部４３の底面には、人感センサＳをセンサ収納凹部４３に露出させるための挿通孔４３１が設けられている。この例において、センサ収納凹部４３は凹球面であり、その中に人感センサＳが収納されている。

コーナーパネル４０ａには、人感センサＳが配置されているため、他のコーナーパネル４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと同じ形状であると、パネル面４０３に沿って流れる調和空気の空気流が人感センサＳに直接触れる。そのため、暖気や冷気が直接センサに当たっていても温度の変化がない場合は人感センサＳは誤動作しないが、運転開始時や運転中に風向板を動かすと、人感センサＳに当たっている空調空気が変化して人感センサＳが誤動作を起こすおそれがある。

そこで、コーナーパネル４０ａには、人感センサＳに直接上記の空気流が当たらないようにするための第１および第２風除けリブ４１，４２が設けられている。図８に示すように、第１風除けリブ４１は、コーナーパネル４０ａのパネル面４０３から所定の高さをもって起立した垂直面４１１と、垂直面４１１の頂部からコーナーパネル４０ａの先端部４０２ａに向かって傾斜された傾斜面４１２とを含む断面三角形状であって、導風通路３４に沿って連続して形成されている。

この実施形態において、第１風除けリブ４１は、コーナーパネル４０ａのパネル面４０３から高さＨ１だけ突出するように形成されており、垂直面４１１と傾斜面４１２の交点は、鋭角に交差している。この第１風除けリブ４１は、導風通路３４から吹き出された空気流（図７の矢印Ｆ４）に対して有効である。

すなわち、第１風除けリブ４１の垂直面４１１に突き当たった空気流（矢印Ｆ４）は、流れ方向を強制的に下向きに変えられることにより、人感センサＳに直接当たることがないため、人感センサＳの誤動作を防止することができる。また、垂直面４１１と傾斜面４１２が鋭角的に交差するため、第１風除けリブ４１を通過した空気流が傾斜面４１２に伝って移動することもない。

第２風除けリブ４２は、センサ収納凹部４３の凹球面の外周縁に沿って形成された環状凸部からなり、その外周面４２１は、コーナーパネル４０ａのパネル面４０３の傾斜角よりも大きな傾斜角を有する傾斜面である。

この実施形態において、第２風除けリブ４２は、コーナーパネル４０ａのパネル面４０３から高さＨ２だけ突出するように形成されている。この第２風除けリブ４２は、第１風除けリブ４１では防ぎきれない、風向板３３の傾斜部３３２の内周面に沿って先端部３３２ａからコーナー部３６に吹き出される気流（図７の矢印Ｆ５）に対して有効である。

すなわち、風向板３３の傾斜部３３２の内周面３３２ｂに沿って先端部３３２ａからコーナー部３６に吹き出される気流（矢印Ｆ５：図６のＦ２に相当）は、第２風除けリブ４２の傾斜面４２１に沿って下方に向けて案内されることにより、人感センサＳに直接当たることないため、人感センサＳの誤動作を防止することができる。

この実施形態において、センサ収納凹部４３には、焦電型赤外線方式の人感センサＳが埋設されているが、人感センサＳの種類および検知方式は、仕様に応じて任意に選択されてよい。また、人感センサＳに変えて、室内の温度センサや湿度センサ、リモコンセンサなどのセンサユニットの受光部（受信部）をセンサ収納凹部４３に配置してもよい。

また、センサ収納凹部４３は、１箇所の特定のコーナーパネル４０ａにのみ設けられているが、４箇所のコーナーパネル４０ａ，４０ｂ，４０，４０ｄのいずれか１箇所、もしくは、複数箇所に設けられていてもよい。さらには、１箇所のコーナーパネル４０ａのパネル面４０３に対し複数のセンサ収納凹部４３を設け、そこに各種センサを配置してもよい。

以上説明したように、本発明によれば、導風通路から特定コーナーパネルに向かって流れる空気流が人感センサに直接当たらないため、人感センサの誤動作を防止することができる。

１ 天井埋込型空気調和機
２ ケーシング本体
２１ 天板
２２ 側板
２３ 断熱材
２４ ターボファン
２５ 熱交換器
２５ａ，２５ｂ 冷媒配管
２７ ベルマウス
２８ 電装品箱
３ 化粧パネル
３１ 空気吸込口
３２ 空気吹出口
３３ 風向板
３４ 導風通路
３５ ステッピングモータ
３６ コーナー部
４ 吊下金具
４０（４０ａ〜４０ｄ） コーナーパネル
４１ 第１風除けリブ
４２ 第２風除けリブ
４３ センサ収納凹部
５ 吸込グリル
５１ 吸込孔
５２ 除塵フィルタ
６ ドレンパン
６１ ドレンパン本体
６２ ドレンシート
６３ 空気吸込通路
６４ 空気吹出通路
Ｑ 仮想四角形
Ｓ 人感センサ

Claims (5)

1. 天井内に埋設されるケーシング本体と、上記ケーシング本体の底面に取り付けられる化粧パネルとを有し、
   上記ケーシング本体内には、ターボファンと、上記ターボファンの外周を囲むように配置される熱交換器と、上記熱交換器の下側に沿って配置されるドレンパンとを含み、
   上記ドレンパンには、上記ターボファンに至る空気吸込通路が中央部分に配置されているとともに、上記熱交換器を通った調和空気の空気吹出通路が上記空気吸込通路を囲む仮想四角形の各辺に沿って４箇所に設けられており、
   上記化粧パネルは四角形状であって、上記空気吸込通路に連通する空気吸込口と上記空気吹出通路に連通する空気吹出口とを備え、隣接する上記空気吹出口間の各コーナー部にコーナーパネルが配置されているとともに、上記コーナーパネルのうちの特定コーナーパネルに人体を検知する人感センサが露出して設けられている天井埋込型空気調和機において、
   上記化粧パネルには、隣接する上記空気吹出口の端部間に上記空気吹出口から吹き出される調和空気の一部を上記コーナーパネル側に向けて流す導風通路が設けられており、上記特定コーナーパネルには、上記導風通路から上記特定コーナーパネルに向かって流れる調和空気が上記人感センサに直接当たらないようにするための風除けリブが立設されていることを特徴とする天井埋込型空気調和機。
2. 上記風除けリブは、上記特定コーナーパネルのパネル面から所定の高さをもって起立した垂直面と、上記垂直面の頂部から上記コーナーパネルの先端部に向かって傾斜された傾斜面とを含む断面三角形状であって、上記コーナーパネルと上記導風通路との境界部に沿って連続し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. 上記特定コーナーパネルは、その厚さが上記導風通路側の基端部から先端部側に向かって漸次薄くなるように形成されており、上記風除けリブは、上記特定コーナーパネルの上記先端部より上記基端部側に配置されてい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。
4. 上記特定コーナーパネルは、上記基端部と上記先端部との間の所定位置に、パネル面から所定の深さをもって形成され内部に上記人感センサが配置されるセンサ収納凹部を有し、上記センサ収納凹部の周りには、上記導風通路から上記特定コーナーパネルに向かって流れる調和空気が上記人感センサに当たらないようにするための第２の風除けリブが立設されていることを特徴とする請求項２または３に記載の天井埋込型空気調和機。
5. 上記第２の風除けリブは、上記センサ収納凹部の縁に沿って連続して形成された環状凸部であることを特徴とする請求項３または４に記載の天井埋込型空気調和機。