JP2023070306A - Ceiling embedded type air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、天井埋込型空調機に関する。 The present disclosure relates to ceiling-mounted air conditioners.
空調装置の一例として、下記特許文献1に示されるような天井埋込型空調機が広く用いられている。天井埋込型空調機は、屋内の天井に埋設された本体ケースと、その内部で上下方向に延びる軸線回りに回転する出力軸を有するモータ、及びターボファンと、ターボファン吸込み側に設けられたベルマウスと、ターボファンを囲む熱交換器と、ドレンパンと、吸込み口と吹出し口と吹出しルーバを含むパネルと、を主に備えている。ドレンパンは、熱交換器の表面で凝縮した水分を受け止めるために設けられている。また、ドレンパンには、熱交換器を通過した空気の流れを吹き出すための開口部が複数形成されている。
As an example of an air conditioner, a ceiling-embedded air conditioner as disclosed in
ターボファンが回転することによって、ケース本体の中央部から屋内の空気がケース本体内に取り込まれる。この空気はターボファンによって外周側に圧送された後、熱交換器、を通過することで冷気、又は暖気となって、及びドレンパンの開口部を通じ、パネルの吹出し口から屋内に供給される。ここで、天井埋込型空調機の効率を向上させるためには、開口部を通過する空気の流れの圧力損失を低減することが肝要となる。下記特許文献1に係る装置では、ドレンパンの本体ケース側内壁面に突起部が設けられている。この突起部によって開口部の流速分布が均一化され、ルーバ背面側の露付き防止・騒音の原因となる圧力損失の低減・ルーバの風向制御性向上が達成されるとしている。
Indoor air is taken into the case body from the central portion of the case body by rotating the turbo fan. This air is pressure-fed to the outer peripheral side by a turbo fan, passes through a heat exchanger, becomes cold air or warm air, and is supplied indoors from the outlet of the panel through the opening of the drain pan. Here, in order to improve the efficiency of the ceiling-mounted air conditioner, it is important to reduce the pressure loss of the air flow passing through the opening. In the apparatus disclosed in
しかしながら、上記のような突起部を設けた場合、壁面での剥離がしやすくなったり、吹出し口の角部の流れの乱れや剥離の影響によって壁面での二次流れが発生したりする。その結果、天井埋込型空調機の効率が低下してしまう。 However, when the protrusions as described above are provided, separation on the wall surface is likely to occur, and secondary flow may occur on the wall surface due to the influence of turbulence and separation of the flow at the corners of the outlet. As a result, the efficiency of the ceiling-mounted air conditioner decreases.
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より一層効率が向上した天井埋込型空調機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a ceiling-mounted air conditioner with further improved efficiency.
上記課題を解決するために、本開示に係る天井埋込型空調機は、上下方向に延びる軸線回りに回転可能な出力軸を有するモータと、前記出力軸に取り付けられたターボファンと、該ターボファンを外周側から囲うとともに、前記ターボファンが圧送した空気が通過する熱交換器と、該熱交換器の下方に設けられ、前記熱交換器を通過した空気を吹き出す開口部が形成されたドレンパンと、を備え、前記開口部の壁面には、該壁面から外側に凹むとともに前記軸線方向に延びる凹部が形成されている。 In order to solve the above problems, a ceiling-mounted air conditioner according to the present disclosure includes a motor having an output shaft rotatable around an axis extending in the vertical direction, a turbo fan attached to the output shaft, and the turbo A heat exchanger that surrounds the fan from the outer peripheral side and through which the air pressure-fed by the turbo fan passes; and a drain pan that is provided below the heat exchanger and has an opening for blowing out the air that has passed through the heat exchanger. and a recess is formed in the wall surface of the opening, recessed outward from the wall surface and extending in the axial direction.
本開示によれば、より一層効率が向上した天井埋込型空調機を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a ceiling-mounted air conditioner with improved efficiency.
(天井埋込型空調機の構成)
以下、本開示の第一実施形態に係る天井埋込型空調機100について、図1から図4を参照して説明する。図1に示すように、天井埋込型空調機100は、本体ケース1と、モータ2と、ターボファン4と、熱交換器5と、ベルマウス6と、ドレンパン7と、を備えている。
(Configuration of ceiling-mounted air conditioner)
A ceiling-mounted
本体ケース1は、建物の天井裏90に埋め込まれている。本体ケース1は、下方から見て矩形をなすとともに、上方に向かって凹没することで内部に空間を形成している。具体的には、本体ケース1は、天井面90aに露出するパネル1aと、パネル1aの上方に設けられた箱状のキャビネット1bと、を有している。パネル1aは、矩形の枠体であるパネル本体11と、下部中央に設けられた吸込口11aとしてのグリル12と、を有している。パネル本体11は、この吸込口11aの周囲に吹出口11bを形成する。
The
モータ2は、キャビネット1b内部で下方を向く底面1sの中央部に設けられている。モータ2は、コイルや磁石等を収容するモータ本体21と、モータ本体21から鉛直下方に突出する出力軸22と、を有している。出力軸22は、鉛直方向に延びる軸線O回りに回転駆動される。
The
出力軸22には、ターボファン4が取り付けられている。ターボファン4は、径方向外側に広がるとともに軸線Oを中心とする円盤状の主板3と、周方向に間隔をあけて配列された複数の主翼41と、これら主翼41を下方から覆う円環状のシュラウド42と、を有している。出力軸22の回転に伴って、主板3で出力軸22に固定されたターボファン4が回転して、吸込口11aから吸い込まれた空気がベルマウス6(後述)を通り、ターボファン4により、径方向外側に送られる。
A turbo fan 4 is attached to the
ターボファン4の径方向外側には、当該ターボファン4を囲む環状の熱交換器5が設けられている。熱交換器5は、冷凍サイクルを有する冷媒回路の一部である。
An
ターボファン4によって熱交換器5に送られた空気は、当該熱交換器5を通過する際に冷媒と熱交換する。これにより、熱交換器5の外周側に流れ出た空気は冷気、又は暖気となる。この空気は、キャビネット1bの側面に沿って下方に流れ、ドレンパン7(後述)の開口部7hを通り、パネル1aの吹出口11bから室内に供給される。
The air sent to the
熱交換器5の下方に設けられたドレンパン7は、熱交換器5の表面で生じた凝縮水を受け止めるための皿状の部材である。詳しくは後述するが、ドレンパン7には、熱交換器5を通過した空気を吹出口11bに導くための開口部7hが複数形成されている。これら開口部7hを除く部分は、軸線O方向から見て熱交換器5を下方から覆っている。
A
ドレンパン7の中央にはベルマウス6が配置されている。ベルマウス6は、吸込口11aから導入された空気を案内してターボファン4に送るために設けられている。ベルマウス6は、下方から上方に向かうに従って次第に縮径することで円錐形状をなしている。ベルマウス6の軸線O方向一方側(上側)の端部は、上述のシュラウド42によって外周側から囲まれている。
A
(ドレンパンの構成)
次いで、ドレンパン7の構成について詳述する。図2に示すように、ドレンパン7は軸線O方向から見て矩形状をなしている。ドレンパン7の4つの隅は、本体ケース1の形状に合わせて適宜切り欠きが形成されている。ドレンパン7の4つの辺部には、それぞれ複数(一例として2つずつ)の開口部7hが形成されている。1つの辺部には配列された複数(一例として2つ)の開口部7hが形成され、各開口部7hの間には桁8が設けられている。桁8は開口部7hを形成したことによるドレンパン7の強度低下の防止と流速増加のために設けられている。
(Configuration of drain pan)
Next, the configuration of the
図3に拡大して示すように、それぞれの開口部7hは、長辺である第一端面71と、短辺である第二端面72によって形成された矩形をなしている。第一端面71はドレンパン7の辺部に沿う方向である第一方向D1に延び、第二端面72はこの第一方向D1に直交する第二方向D2に延びている。桁8の側面82は第二端面72の一部をなしている。第一端面71と第二端面72とがなす角部には、凹部7rが形成されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, each opening 7h has a rectangular shape formed by a
凹部7rは、桁8の側面82と第一端面71とがなす角部では、第一端面71のみに形成されている。つまり、第一端面71のみが第二方向D2に後退する(凹む)ことで凹部7rが形成されている。一方で、第一端面71と第二端面72(つまり、桁8の側面82ではない面)とがなす角部では、凹部7rは、第一端面71が第二方向D2に後退するとともに、第二端面72が第一方向D1に後退することで形成されている。これにより、それぞれの凹部7rは軸線O方向から見て矩形をなしている。
The
また、図4に示すように、それぞれの凹部7rは、ドレンパン7を軸線O方向に貫通している。さらに、同図に示すように、軸線Oに対する径方向内側に位置する第一端面71には湾曲面7tが形成されている。湾曲面7tは、第二方向に凸となるように膨出している。湾曲面7tは、開口部7hを通過する熱交換器からの吹出し流れを整流するために設けられている。凹部7rはこの湾曲面7tを軸線O方向に貫通するように延びている。なお、湾曲面7tと対向する他の第一端面71は軸線Oに沿って広がっている。
Moreover, as shown in FIG. 4, each
(作用効果)
次に、上記の天井埋込型空調機100の動作について説明する。天井埋込型空調機100を運転するに当たっては、まずモータ2を駆動する。モータ2を駆動することで出力軸22、ターボファン4が軸線O回りに回転する。ターボファン4が回転することで、吸込口11aから室内の空気が取り込まれる。この空気は、ベルマウス6を経てターボファン4により径方向外側に向かって圧送されることで主流を形成する。主流は、下方から上方に向かうに従って径方向内側から外側に向かって流れる。この主流は、熱交換器5を通過することで冷媒と熱交換し、冷気、又は暖気となった後、ドレンパン7の開口部7hを経て、パネル1aの吹出口11bから室内に供給される。
(Effect)
Next, the operation of the ceiling-mounted
ここで、天井埋込型空調機100の効率を向上させるためには、開口部7hを通過する空気の流れの圧力損失を低減することが肝要となる。このため、本実施形態では、上述のように開口部7hの一方側の第一端面71に湾曲面7tが設けられている。この湾曲面7tによって開口部7hにおける第一端面71の壁面の流れが整流され、空気の流速分布が均一化される。
Here, in order to improve the efficiency of the ceiling-mounted
その一方で、開口部7hの角部では、第一端面71側からの流れと第二端面72側からの流れが合流するために、流れの乱れや剥離が生じてしまう。また、第一端面71に二次流れが生じ、圧力損失が増大してしまう。
On the other hand, at the corners of the
そこで、本実施形態では、上記のように開口部7hの角部にそれぞれ凹部7rが形成されている。この構成によれば、合流する空気の流れが凹部7rを通過することにより、開口部7hの角部で生じる流れの乱れや剥離を当該凹部7r内に集約することができる。その結果、開口部7hの有効面積を減少させることなく、圧力損失を低減することが可能となる。これにより、天井埋込型空調機100の効率をさらに向上させることが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the
さらに、上記構成によれば、第二方向D2に凸となる湾曲面7tに沿って空気が流れることで壁面の流れが整流され、流速分布を均一化することができる。その一方で、当該湾曲面7tを貫通するように凹部7rが形成されていることから、湾曲面7tの壁面に発生する二次流れを抑制し、圧力損失の増大を回避することもできる。
Furthermore, according to the above configuration, the air flows along the
加えて、上記構成によれば、強度上やむを得ず配置される桁8(側面82)と第一端面71とがなす角部に凹部7rが形成されていることから、当該角部で生じる流れの乱れや剥離を低減することができる。また、桁8と第一端面71とがなす角部では、桁8自体には加工が施されず、第一端面71のみを後退させることで凹部7rが形成されている。これにより、桁8の強度低下が回避されるとともに、ドレンパン7を円滑に射出成型することができる。
In addition, according to the above configuration, since the
さらに加えて、上記構成によれば、凹部7rが矩形をなしていることから、軸線O方向から見た凹部7rの断面積を最大限に確保することができる。これにより、乱れや剥離を生じた流れの大部分を当該凹部7rに集約させることができる。
In addition, according to the above configuration, since the
以上、本開示の実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、それぞれの凹部7rが矩形をなしている例について説明した。しかしながら、凹部7rの形状は矩形に限定されず、図5に変形例として示すように、円弧状をなしていてもよい。この場合、凹部7r内には新たな角部が形成されない。これにより、流れの乱れや剥離の発生をさらに低減することができる。
The embodiments of the present disclosure have been described above. Various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure. For example, in the above-described embodiment, an example in which each
また、上記実施形態では、それぞれの凹部7rの寸法について特に限定していない。凹部7rの寸法は、各開口部7hの寸法、空気の流量によって個別的に決定されることが望ましい。一例として、凹部7rは以下のような寸法条件を満たすことが考えられる。図6に示すように、凹部7rの第一方向D1における寸法をWとし、第二方向D2における寸法をBとし、桁8の幅寸法(第一方向D1における寸法)をDとし、開口部7hの第二方向D2における寸法をSとし、湾曲面7tの突出寸法をTとしたとき、以下の式(1)~(4)の関係を満たすことが望ましい。
0.5D<W<2D ・・・(1)
0.5D<W<1/3S ・・・(2)
T<B<D ・・・(3)
T<B<1/3S ・・・(4)
Further, in the above embodiment, the dimensions of each
0.5D<W<2D (1)
0.5D<W<1/3S (2)
T<B<D (3)
T<B<1/3S (4)
さらに、上記実施形態では、開口部7hの角部のみに凹部7rが形成されている例について説明した。しかしながら、凹部7rの形成箇所は角部に限定されない。例えば、第一端面71、又は第二端面72に複数の凹部7rを間隔をあけて形成することも可能である。このような構成によれば、上述した二次流れや剥離の発生をさらに低減することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the
<付記>
各実施形態に記載の天井埋込型空調機100は、例えば以下のように把握される。
<Appendix>
The ceiling-mounted
(1)第1の態様に係る天井埋込型空調機100は、上下方向に延びる軸線O回りに回転可能な出力軸22を有するモータ2と、前記出力軸22に取り付けられたターボファン4と、該ターボファン4を外周側から囲うとともに、前記ターボファン4が圧送した空気が通過する熱交換器5と、該熱交換器5の下方に設けられ、前記熱交換器5を通過した空気を吹き出す開口部7hが形成されたドレンパン7と、を備え、前記開口部7hの壁面には、該壁面から外側に凹むとともに前記軸線O方向に延びる凹部7rが形成されている。
(1) A ceiling-mounted
上記構成によれば、空気の流れが凹部7rを通過することにより、開口部7hの壁面近傍で生じる流れの乱れや剥離を当該凹部7rに集約することができる。その結果、凹部7rではなく突起を設けた場合に比べて、開口部7hの有効面積を減少させることなく、圧力損失を低減することが可能となる。
According to the above configuration, the flow of air passes through the recessed
(2)第2の態様に係る天井埋込型空調機100では、前記開口部7hは、第一方向D1に広がる第一端面71と、前記第一方向D1に直交する第二方向に広がる第二端面72とによって形成される矩形をなし、前記凹部7rは、前記第一端面71、及び前記第二端面72がなす角部に形成されている。
(2) In the ceiling-mounted
開口部7hの角部では、第一端面71に沿う流れと第二端面72に沿う流れとが合流するために、流れの乱れや剥離が生じることが知られている。上記構成によれば、このような角部に凹部7rが形成されていることから、流れの乱れや剥離をより積極的に低減することができる。
It is known that the flow along the
(3)第3の態様に係る天井埋込型空調機100では、前記第一端面71は、前記第二方向D2に凸となる湾曲面7tであり、前記凹部7rは、前記湾曲面7tを前記軸線O方向に貫通している。
(3) In the ceiling-embedded
上記構成によれば、第二方向D2に凸となる湾曲面7tに沿って空気が流れることで流速分布を均一化することができる。その一方で、当該湾曲面7tを貫通するように凹部7rが形成されていることから、湾曲面7tの壁面で発生する二次流れの増大を回避することもできる。
According to the above configuration, the air flows along the
(4)第4の態様に係る天井埋込型空調機100では、前記開口部7hは、前記第二方向D2に延びる桁8を介して前記第一方向D1に複数配列され、前記凹部7rは、前記桁8と前記第一端面71とがなす角部に形成されている。
(4) In the ceiling-mounted
上記構成によれば、強度上やむを得ず配置される桁8と第一端面71とがなす角部に凹部7rが形成されていることから、当該角部で生じる流れの乱れや剥離を低減することができる。
According to the above configuration, since the
(5)第5の態様に係る天井埋込型空調機100では、前記凹部7rは、前記軸線O方向から見て矩形をなしている。
(5) In the ceiling-mounted
上記構成によれば、凹部7rが矩形をなしていることから、軸線O方向から見た凹部7rの断面積を最大限に確保することができる。これにより、乱れや剥離を生じた流れの大部分を当該凹部7rに集約させることができる。
According to the above configuration, since the
(6)第6の態様に係る天井埋込型空調機100では、前記凹部7rは、前記軸線O方向から見て円弧状をなしている。
(6) In the ceiling-mounted
上記構成によれば、凹部7rが円弧状をなしていることから、凹部7r内には新たな角部が形成されない。これにより、流れの乱れや剥離をさらに低減することができる。
According to the above configuration, since the
100 天井埋込型空調機
1 本体ケース
1a パネル
1b キャビネット
1s 底面
2 モータ
3 主板
4 ターボファン
5 熱交換器
6 ベルマウス
7 ドレンパン
7h 開口部
7r 凹部
7t 湾曲面
8 桁
11 パネル本体
11a 吸込口
11b 吹出口
12 グリル
21 モータ本体
22 出力軸
32 縮径部
41 主翼
42 シュラウド
71 第一端面
72 第二端面
82 側面
O 軸線
100 Ceiling-embedded
Claims (6)
前記出力軸に取り付けられたターボファンと、
該ターボファンを外周側から囲うとともに、前記ターボファンが圧送した空気が通過する熱交換器と、
該熱交換器の下方に設けられ、前記熱交換器を通過した空気を吹き出す開口部が形成されたドレンパンと、
を備え、
前記開口部の壁面には、該壁面から外側に凹むとともに前記軸線方向に延びる凹部が形成されている天井埋込型空調機。 a motor having an output shaft rotatable around an axis extending in the vertical direction;
a turbofan attached to the output shaft;
a heat exchanger surrounding the turbofan from the outer peripheral side and through which the air pumped by the turbofan passes;
a drain pan provided below the heat exchanger and having an opening for blowing out the air that has passed through the heat exchanger;
with
A ceiling-embedded air conditioner, wherein a wall surface of the opening is formed with a recess recessed outwardly from the wall surface and extending in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021182392A JP2023070306A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Ceiling embedded type air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021182392A JP2023070306A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Ceiling embedded type air conditioner |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2021182392A Pending JP2023070306A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Ceiling embedded type air conditioner |
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