JP4141368B2 - 天井埋込型空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、天井裏に埋め込まれるケーシングと、天井に露出してケーシングの開口を覆う化粧パネルとを有した天井埋込型空気調和装置に関する。

一般に、遠心送風機の周囲に円形、もしくは多角形で当該送風機を囲むように熱交換器を配置し、送風機の下部から吸った室内空気を、熱交換器を通して熱交換し、この熱交換した空調空気を室内に吹出す形式の天井埋込型空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のものでは、天井裏に埋め込まれるケーシングと、天井に露出してケーシングの開口を覆う化粧パネルとを有し、この化粧パネルの４辺に吹出口（４方向カセット型）を備え、或いは２辺に吹出口（２方向カセット型）を備えて構成される。

４方向カセット型では、一般に、遠心送風機にターボファンが用いられる。ターボファンが用いられた場合、熱交換器は、ターボファンに対してほぼ均等に離れた位置に配置されるのが望ましく、その構造物は小型化、高効率化の視点から見ると結果的に、ほぼ正方形のケーシング内に収められる。また、正方形のケーシングを持つユニットでは、正方形の化粧パネルを備えて構成され、実際にはオフィスに良く見られる簡易な天井板（ジプトーン約９００ｍｍ角）１枚をはずした正方形の開口部に吊りボルトも含めてユニットがちょうど収まるサイズになっており、施工性が向上されている。

このように、４方向カセット型は、空調機として小型化、高効率化、施工性向上を実現しており、市場でも評価されている一方、広いオフィスに複数台の空調機を一定間隔で配置する場合、温度分布の点からはそれぞれに４つずつの吹出口がある必要はなく、むしろ必要以上に吹出口が多く、四方八方に気流が吹出すことから、不快な気流が直接人に当たりやすいという問題がある。また、オフィスのインテリアでは照明器具をライン上に整然と並べる天井がよく見受けられるが、空調機もデザインに方向性を持たせて、照明のラインに合わせることで、オフィス天井をすっきりと見せようとする傾向がある。このような場合、４方向カセット型では、一部の吹出口が照明ラインに直交してしまうため、そうでないものに比べ、意匠性が損なわれるという問題がある。

また、４方向カセット型では天井裏のユニット高さを極力抑えるため、パネルの吸い込み部を格子状にしているが、この構成では、下から吸込口（フィルタ）が直接見え、意匠性が低下し、清潔感に欠けるという問題がある。

これに対し、従来、２方向カセット型が提案されており、この２方向カセット型では、下から吸込口（フィルタ）が直接見えないように遮蔽パネルを設け、スリット状の吸込口からクランクさせて空気を吸い込む構造をとっており、格子状のものに比べてすっきり見え清潔感があると共に、２つの吹出口による方向性を照明ラインの方向性と合わせることができるため、インテリアのデザイン性を向上させようとする、建築デザイナーの意図を十分反映させることができる。
特開平５−１８７６４９号公報

しかしながら、従来の２方向カセット型では、化粧パネルが長方形を呈しており、室内機の能力に応じた設計をする場合、長さ違いを３種類程度用意しなければならないという問題がある。また、従来の２方向カセット型では、小型化、高効率化が阻害されると共に、簡易天井パネル（ジプトーン）１枚を外したとしても、そこにぴったり収まるサイズでないため、施工性が低下する等の問題がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、４方向カセット型の空調機としての優れた構造を基本に、２方向カセット型に求められる機能、デザイン性を取り込み、２方向カセット型空調機の小型化、高効率化、施工性の向上を図ることができる天井埋込型空気調和装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、遠心送風機及びこの送風機の周囲を囲うように長手方向を有する六角形状又は楕円形状に曲げて形成された熱交換器を有するケーシングと、このケーシングの開口部を覆う化粧パネルとを備え、この化粧パネル及び前記ケーシングがほぼ正方形状に形成され、前記化粧パネルの対向する二辺に吹出口が形成され、この吹出口が形成された二辺以外の残りの二辺に相当する前記ケーシングの二辺の側壁のうち、一方の側壁には、両側２箇所に間隔をあけて位置し、前記ケーシングの内方へ入り込むくぼみがそれぞれ形成される一方、他方の側壁には、前記ケーシングの内方へ台形状に入り込むくぼみが形成され、前記一方の側壁及び他方の側壁のこれらのくぼみに吊り金具がそれぞれ固定され、前記吹出口が形成された二辺以外の残りの二辺が対向する方向に前記熱交換器の長手方向を向け、この熱交換器の長手方向の端部を前記一方の側壁の前記２つのくぼみの間まで延出させたことを特徴とする。

また、前記一方の側壁のそれぞれのくぼみ、及び前記他方の側壁のくぼみは、前記吹出口側に向けて広がる傾斜部をそれぞれ備え、前記熱交換器を経た空気がこれらの傾斜部に沿って前記化粧パネルの吹出口に案内されていてもよい。

さらに、前記他方の側壁に形成された前記くぼみの外面に電装箱が固定されていてもよい。

吹出口の形成された二辺以外の残りの化粧パネルの二辺にメンテナンス用の開口が形成され、この開口にメンテナンスカバーが設けられていてもよい。

本発明では、遠心送風機とこの送風機からの吐出空気がほぼ均等に当たるようにこの送風機を囲んで配置される熱交換器とを備える空調機としての優れた構造を基本に、２方向カセット型に求められる機能、デザイン性を取り込み、２方向カセット型空調機の小型化、高効率化、施工性の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。

図１は、本実施形態による２方向カセット型空調機の断面図である。この図１において、１は天井埋込型空気調和機を示している。

この天井埋込型空気調和機１は、天井内部に収納される板金製のケーシング２と、このケーシング２の下面に配置される化粧パネル７であって、外周部の２辺に吹出口４を有し、天井孔５を塞ぐように天井面６に設けられた化粧パネル７と、この化粧パネル７に形成される開口の中央に配置され、その周囲に当該中央開口に連なる吸込口３が形成された遮蔽パネル８とにより構成されている。９は化粧パネル７の吹出口４に設けられた風向変更用のフラップである。

１１はターボファン１２と天板１３に取り付けられたファン用モータ１４からなる遠心送風機、１５は吸込口３からの室内空気をターボファン１２に案内するノズル口、１６は内側立上がり部１７と外側立上がり部１８とを有し、角張った環形状に発泡スチロールで形成されたドレンパン、２１はターボファン１２の吐出側にこのファンを取り囲むように環状に配置されたプレートフィン型の熱交換器である。そして、２２はケーシングの周面に巻付けられた断熱材、２３は前記熱交換器で熱交換された空気を吹出口４へ導く導風部、２４はケーシング２を吊具で天井梁に吊下げるための吊下げボルト、２５は遮蔽パネル８の下流側に取り付けられたフィルタである。

板金製のケーシング２は、図２に示すように、４辺２Ａ〜２Ｄの長さがほぼ等しい正方形の外観形状を呈し、その内部中央には、図３に示すように、送風機１１と、送風機１１の周囲に配置されるプレートフィン型の熱交換器２１とが配置されている。また、図３において、想像線で囲う部分３１は、化粧パネル７の吹出口４に対応した位置を示し、図２に示すように、ケーシング２の下面に化粧パネル７を取り付けたときには、上記の部分３１が吹出口４に連通する。

化粧パネル７は、ケーシング２と同様に、４辺７Ａ〜７Ｄの長さがほぼ等しい正方形の外観形状を呈し、化粧パネル７のほぼ中央には開口を有し、この開口のほぼ中央には遮蔽パネル８が設けられ、この遮蔽パネル８の四方の周囲には当該中央開口に連なる吸込口３が形成されている。

本実施形態では、２方向カセット型空調機が対象となっており、その吹出口４は２つである。２つの吹出口４は、化粧パネル７の対向する２辺７Ａ，７Ｃに沿って形成されると共に、各吹出口４は、図３からも明らかなように、ケーシング２の内法にほぼ相当する長さを有して形成されている。

熱交換器２１は、図３に示すように、送風機１１の周囲を囲うように、ほぼ六角形状に曲げられており、長手方向の長さＬ１が、ケーシング２の２辺２Ｂ，２Ｄ（吹出口４の形成された２辺７Ａ，７Ｃ以外の残りの２辺７Ｂ，７Ｄに相当するケーシングの２辺２Ｂ，２Ｄ）の内法にほぼ相当して一杯一杯に延出し、しかも、短手方向の長さＬ２が、２つの吹出口４の間に一杯一杯に延出するように、曲げられて形成されている。ケーシング２の内部に、可能な限りに大きく形成した熱交換器２１を配置することにより、熱交換の容量を増大させることができ、ケーシング２のコンパクト化が図られる。

プレートフィン型の熱交換器２１は、図４又は図５に示すように、楕円形状又は円形状に曲げて形成されていてもよい。図５において、４１は外気導入口である。

この場合、長手方向の長さＬ１が、ケーシング２の２辺２Ｂ，２Ｄの内法にほぼ相当して一杯一杯に延出し、短手方向の長さＬ２が、２つの吹出口４の間に一杯一杯に延出するように形成することが望ましい。

ケーシング２の２辺２Ｂ，２Ｄ（吹出口４の形成された２辺７Ａ，７Ｃ以外の残りの２辺７Ｂ，７Ｄに相当するケーシングの２辺２Ｂ，２Ｄ）のうち、一方の辺２Ｂの側壁２Ｅは、２カ所で内方に山形状にくぼみ、このくぼんだ２カ所の側壁２Ｅに吊り金具２Ｆがケーシング２の側方に張り出さないように固定されている。また、他方の辺２Ｄの側壁２Ｇは、中央で大きく台形状にくぼみ、このくぼんだ側壁２Ｇの傾斜部２Ｈに、同じく吊り金具２Ｆがケーシング２の側方に張り出さないように固定されている。本構成では、ケーシング２の吊り金具２Ｆがケーシング２の側方に張り出さないように固定されるため、例えば工場出荷時におけるケーシング２の段ボール梱包が容易になると共に、ケーシング２を天井裏に設置するとき、天井面６の天井孔５の大きさを、ケーシング２の大きさよりもわずかに大きく形成するだけでよく、据え付け作業が簡単になる。

ケーシング２はほぼ正方形であり、その側方に吊り金具２Ｆ等の余分な部品が張り出さないため、一般に普及された簡易天井パネル（ジプトーン）１枚を外した場合、そこにぴったり収まるサイズにケーシング２を形成することができる。

本実施形態では、一方の辺２Ｂ側のくぼんだ２カ所の側壁２Ｅが吹出口４側に向けて広がる傾斜部２Ｈを備えると共に、他方の辺２Ｄ側のくぼんだ側壁２Ｇが同じく吹出口４側に向けて広がる傾斜部２Ｈを備えて構成される。そのため、熱交換器２１を経た空気はこの傾斜部２Ｈに沿って案内されて、化粧パネル７の吹出口４に導かれる。これによれば、空気の流れに滞留を生じることがなく、効率のよい空気調和が行われると共に、乱流が生じにくいため、空気流れに起因した騒音が低減される。

また、他方の辺２Ｄのくぼんだ側壁２Ｇの平坦部２Ｉには、電装箱３１がケーシング２の側方に張り出さないように固定されている。電装箱３１の幅寸法Ｗは、図２に示すように、平坦部２Ｉの幅寸法Ｗ１のほぼ半分ほどであり、その高さＨはケーシング２の高さにほぼ等しく設定されている。本構成では、電装箱３１がケーシング２の側方に張り出さないため、例えば工場出荷時におけるケーシング２の段ボール梱包が容易になると共に、ケーシング２を天井裏に設置するとき、天井面６の天井孔５の大きさを、ケーシング２の大きさよりもわずかに大きく形成するだけでよく、据え付け作業が簡単になる。

くぼんだ側壁２Ｇの平坦部２Ｉには、電装箱３１のほかに、配管類の取り出しスペース３３が設けられ、このスペース３３からは熱交換器２１から延びる液管２１Ａ、ガス管２１Ｂ並びにドレン排出管２１Ｃ等がまとめて導出されている。

本構成では、電装箱３１と横並びに配管類の取り出しスペース３３が設けられているため、熱交換器２１から延びる液管２１Ａ、ガス管２１Ｂ並びにドレン排出管２１Ｃ等のメンテナンスと、電装箱３１のメンテナンスとを、同一辺２Ｄ側から実施することができ、作業の効率化が図られる。

図２に示すように、吹出口４の形成された２辺７Ａ，７Ｃ以外の残りの化粧パネル７の２辺７Ｂ，７Ｄには、化粧パネル７の表面から裏面に貫通するメンテナンス用のサービス開口７Ｅ，７Ｆ，７Ｇが形成され、この開口７Ｅ，７Ｆ，７Ｇの化粧パネル７の表面側には、図６に示すように、大きな開口７Ｅを覆うメンテナンスカバー３５Ａと、２つの開口７Ｆ，７Ｇを一度に覆うメンテナンスカバー３５Ｂとが着脱自在に設けられている。

メンテナンスカバー３５Ａとメンテナンスカバー３５Ｂとは同一形状、同一デザインであり、デザイン上の統一が図られている。

図１では、天井裏に吊り下げられたケーシング２に対し化粧パネル７が取り付けられている。この状態において、メンテナンスカバー３５Ａ及びメンテナンスカバー３５Ｂを取り外すと、開口７Ｅ，７Ｆ，７Ｇに吊り金具２Ｆが露出する。施工時には、この吊り金具２Ｆに吊下げボルト２４を引っ掛けて、ケーシング２を天井裏に吊っているが、本実施形態では、この吊下げボルト２４によるケーシング２の吊り下げ高さを、開口７Ｅ，７Ｆ，７Ｇを通じて簡単に調整することができる。

上記構成では、ほぼ正方形からなる外観形状のケーシング２の中央部にターボファン１２を配置すると共に、このターボファン１２の周囲に、ターボファン１２に対しほぼ均等距離に位置するように熱交換器２１を配置し、この熱交換器２１を図３に示すように六角形状に曲げて形成している。

これによると、熱交換器２１のどの部位においても均等な熱交換を行うことができると共に、２つの吹出口４を配置しやすくなっており、また、熱交換器２１を通過した空気を２つの吹出口４に導きやすい内部レイアウトが可能となっている。２つの吹出口４は、ほぼ正方形の化粧パネル７に対し、なるべく長くなるように形成されており、２つの吹出口４で４方向の吹出口と同等の吹出し面積を持つように形成されている。２方向カセットのパネルと室内機では、従来、能力に応じて長さ違いを３種類程度用意しているが、本構成では、４方向カセットと同じでケーシング２の高さ違いを二種類とし、化粧パネル７については一種類で２〜６馬力に対応できるようになっている。吸込み部に従来のように格子を用いず、遮蔽パネル８の周囲から吸い込むように形成し、遮蔽パネル８は、天井材と同一部材をはめ込むことも考慮されている。

４方向カセットでは正方形の本体の四隅で吊ボルトを固定し、すなわち、正方形の本体の四隅を切り欠いて吊ボルトも含めて正方形に収まるように形成しているが、本構成は、２方向カセットであり、ほぼ正方形の外観形状のケーシング２を備え、吹出口４をなるべく長くするため、図３に示すように、吹出口４のない向かい合う２辺の中央部を切り欠いて吊ボルトを固定している。４方向カセットもそうであるが正方形にこだわるのは簡易天井パネル（ジプトーン）１枚のサイズにぴったり収まるサイズを考慮しているからであり、目安として本体は約８５０ｍｍ角、パネルは約９５０ｍｍ角に形成されている。

化粧パネル７をケーシング２に固定後も吊ボルト高さを調整し、ケーシング２の吊高さを微調整できるように、化粧パネル７に吊ボルトを調整できるメンテナンスカバーが設けられている。４方向カセットではそのメンテナンスカバーがケーシング２の四隅にあるのに対し、本構成では吊ボルト位置に合わせて吹出口４のない辺の中央部分に大きめのメンテナンスカバーとして設けられている。

４方向カセットでは四隅のうち、１つの隅を使って、吊ボルト固定のほかに配管取り出しを行っているが、本構成では、一辺の吊ボルト用の切り欠き形状を大きめにとり、そこから配管類を一緒に取り出せるように形成されている。

４方向カセットでは電装箱を吸い込み格子内部にファンを避けるように略くの字状に曲げて収めているが、この場合、電装箱が吸い込み抵抗になる。本構成では、吸い込み部に遮蔽パネル８を用いるため、真下からの吸い込みができない。そのため、従来の４方向カセットと同じような電装箱のレイアウトでは、４方向カセットの場合よりもさらに吸い込みを阻害することになる。本構成では、電装箱３１を図２に示すように縦に細長くし、吊ボルト、配管用の本体切り欠き部に外付けで配置される。

上記構成では、化粧パネル７の吹出口４が２つで互いに平行に延びている。従って、オフィスのインテリアで照明器具をライン上に整然と並べた場合、吹出口４を照明のラインに合わせることができる。よって、オフィス天井をすっきりと見せることができ、意匠性を損なうことがない。また、４方向カセット型では天井裏のユニット高さを極力抑えるため、パネルの吸い込み部を格子状にしているが、本構成では、パネルの吸い込み部に遮蔽パネルが設けられている。これによると、下から吸込口（フィルタ）が直接見えることがなく、意匠性が向上する等、インテリアのデザイン性を向上させようとする、建築デザイナーの意図を十分反映させることができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様にすぎず、本発明の範囲内で任意に変形可能である。

本発明の一実施形態を示す断面図である。 ケーシングと化粧パネルを示す分解斜視図である。 ケーシングの内部を示す平面図である。 別の実施形態を示す平面図である。 別の実施形態を示す平面図である。 化粧パネルの表面側を示す平面図である。

符号の説明

１ 天井埋込型空気調和機
２ ケーシング
２Ｇ くぼんだ側壁
２Ｈ 傾斜部
２Ｆ 吊り金具
２Ｉ 平坦部
７ 化粧パネル
８ 遮蔽パネル
１１ 送風機
１２ ターボファン
２１ 熱交換器
２４ 下げボルト
３１ 電装箱

Claims (4)

1. 遠心送風機及びこの送風機の周囲を囲うように長手方向を有する六角形状又は楕円形状に曲げて形成された熱交換器を有するケーシングと、このケーシングの開口部を覆う化粧パネルとを備え、
   この化粧パネル及び前記ケーシングがほぼ正方形状に形成され、
   前記化粧パネルの対向する二辺に吹出口が形成され、
   この吹出口が形成された二辺以外の残りの二辺に相当する前記ケーシングの二辺の側壁のうち、一方の側壁には、両側２箇所に間隔をあけて位置し、前記ケーシングの内方へ入り込むくぼみがそれぞれ形成される一方、他方の側壁には、前記ケーシングの内方へ台形状に入り込むくぼみが形成され、前記一方の側壁及び他方の側壁のこれらのくぼみに吊り金具がそれぞれ固定され、前記吹出口が形成された二辺以外の残りの二辺が対向する方向に前記熱交換器の長手方向を向け、この熱交換器の長手方向の端部を前記一方の側壁の前記２つのくぼみの間まで延出させたことを特徴とする天井埋込型空気調和装置。
2. 前記一方の側壁のそれぞれのくぼみ、及び前記他方の側壁のくぼみは、前記吹出口側に向けて広がる傾斜部をそれぞれ備え、前記熱交換器を経た空気がこれらの傾斜部に沿って前記化粧パネルの吹出口に案内され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装置。
3. 前記他方の側壁に形成された前記くぼみの外面に電装箱が固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の天井埋込型空気調和装置。
4. 前記吹出口の形成された二辺以外の残りの前記化粧パネルの二辺にメンテナンス用の開口が形成され、この開口にメンテナンスカバーが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の天井埋込型空気調和装置。

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