JP5103251B2 - 天井埋め込み型熱源機及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、天井埋め込み型熱源機及び空気調和機に係り、具体的には、天井内部に設置された熱源機の送風ファン及びファンモータからなる送風機の保守メンテナンスを容易にする技術に関する。

近年、歴史のある街（例えば京都）では、歴史的風景のある街の景観を守るため、ビルなどの高さ規定、電飾看板の禁止などの条例が定められている。この観点から考えると、空気調和機の室外機も目立たなくする、隠すなどの工夫をするのが望ましい。

そこで、屋外に設置されていた室外機を外部から見えないように建物の天井裏に隠して設置することが行われている。このような天井埋め込み型熱源機では、熱源機を構成する部品、特に送風ファン及び送風ファンを駆動するファンモータからなる送風機などの部品の保守メンテナンスの容易性が求められる。

すなわち、天井裏に設置された熱源機を部品メンテナンスのためにわざわざ取り外すのは煩雑であるので、熱源機自体は設置したまま対象部品のみを取り出して作業した後元の位置に戻すといった保守メンテナンスが好ましい。しかし、天井裏のスペースは建物によってまちまちであり、建物によっては天井裏のスペースが狭いため、対象部品を取り出して作業して元の位置に戻すといった一連の作業のためのスペースを確保することができない場合がある。

具体的には、天井裏の高さ寸法が小さければ、筐体天面を外して対象部品を出し入れすることができない場合がある。また、筐体側面に熱交換用の空気の吸込み口及び吹出し口が形成される場合、吸込み口及び吹出し口が形成された面は吸込みダクトや吹出しダクトが取り付けられるため、この側面から対象部品の出し入れを行うのは困難である。

また、筐体の同一側面に吸込み口及び吹出し口を形成することが考えられるが、複数台の熱源機を横並びに連続設置する場合があるので、筐体の左右の側面から対象部品を出し入れするのは難しい。

この点、特許文献１には、送風ファンとこれを駆動するモータが固定された取り付け台を、筐体内に縦に設置された取り付け板に取り付けるとともに、空調機本体下方へスライド移動させることが記載されている。これによれば、取り付け台を本体の下に引き出すだけで駆動モータの保守メンテナンスを容易に行うことができるとされている。

特開２００５−１３３９６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、建物の天井に埋め込まれて設置される熱源機の送風機を保守メンテナンスするには適さない場合がある。

すなわち、建物によっては熱源機が設置される天井がコンクリートなどで構成されていれば、送風機を出し入れする開口を形成するのが困難になる。

また、熱源機は、送風機、圧縮機、熱交換器などの重量物が配置されるため機種によっては１００ｋｇ以上となる場合もあり、これら重量物を支える筐体底面は十分な強度が要求される。しかし、送風機を出し入れするための開口を筐体底面に形成することは強度低下の点で好ましくない。

そこで、本発明は、スペースの限られた天井裏でも送風機の保守メンテナンスが容易な天井埋め込み型熱源機を実現することを課題とする。

本発明の天井埋め込み型熱源機は、矩形の筐体と、この筐体の同一側面又は対向しないそれぞれの側面に形成された空気の吸込み口及び吹出し口と、筐体内に配置された遠心ファン及びこの遠心ファンを駆動するファンモータからなる送風機と、吸込み口から吸込まれた空気と熱交換を行う熱交換器と、圧縮機とを備えており、建物の天井内部に設置されるものである。

特に、筐体の吸込み口が形成された側面と対向する側面には、送風機を搬出する搬出口が開閉可能に形成され、この搬出口を介して送風機を前記送風機を前記スライド移動する方向以外を囲うように筐体外へスライド移動させるスライド機構が設けられてなるものとする。また筐体の吸込み口から吸込まれる空気の流路と前記送風機の空気吹出し口から吹出される空気の流路とを仕切る仕切り板が、前記筐体の吸込み口が形成された側面に直交して配置され、前記送風機は、前記遠心ファンのファン回転軸を前記仕切り板の方向に沿わせて前記筐体内に配置され、前記熱交換器は、前記送風機の空気吸込み側に、前記送風機を前記スライド移動する方向以外を囲うように水平方向の断面形状が略Ｌ字状になるように配置され、その短辺を前記筺体の前記吸込み口が形成された側面と前記送風機との間に設けてなることが望ましい。

すなわち、本発明の天井埋め込み型熱源機は、筐体の空気吸込み口が形成される側面を正面として考えると、この側面に対向する背面側の側面に保守メンテナンス時に開けることのできる搬出口を設け、この搬出口から送風機をスライド移動させて搬出して保守メンテナンスを行えるようにしたものである。

これによれば、熱源機の筐体天面及び底面側にスペースがなく、かつ、空気の吸込み口及び吹出し口を例えば同一側面に形成し、各熱源機の左右側面を向かい合わせて連続に並べて配置しても、背面となる側面から送風機をスライド移動させて取り出すことができる。したがって、天井に埋め込まれた熱源機をわざわざ取り外すことなく、また、熱源機が設置される天井床面がコンクリートなどであったとしても送風機の保守メンテナンス作業を容易に行うことができる。

この場合において、スライド機構は、筐体の吸込み口が形成された側面に直交する方向に沿って筐体内に並列に延在して形成された一対のガイドレールと、このガイドレールに案内されてスライド移動可能に形成され送風機を固定する取り付け台などで構成する。また、仕切り板の前記筐体の吸込み口側には、取り付け台を係合固定するための引っ掛け爪が設けられ、取り付け台には、引っ掛け爪に係合固定される切り欠きを設けてなるものとする。

また、遠心ファンのファン回転軸が筐体の吸込み口が形成された側面に直交する方向に沿うように送風機を配置して、ファン回転軸方向に沿ってスライド移動して筐体外へ搬出することが望ましい。特に、送風機を、同一回転軸上に直列に配置された少なくとも２以上のシロッコファンとこれらシロッコファンを駆動するファンモータで構成した場合は、この態様が望ましい。

つまり、同一回転軸上に直列に２以上のシロッコファンを設けた場合、仮に筐体の背面側の側面を取り外した状態で送風機のメンテナンス作業をしようとすると、作業者から見て最前面に位置するシロッコファン或いはファンモータに対しては作業可能であるかもしれないが、奥側に位置するシロッコファン或いはファンモータについては作業が困難である。したがって、このような場合は特に、送風機を回転軸方向に沿ってスライド移動させて筐体から搬出可能とするのが望ましい。

さらに、送風機の空気吹出し口に対応する位置に開口が形成されるとともに、筐体の吸込み口から吸込まれる空気の流路と送風機の空気吹出し口から吹出される空気の流路とを仕切る仕切り板を、筐体の吸込み口が形成された側面に直交して配置した場合、スライド機構は、この仕切り板の吸込み空気の流路側の面に筐体の吸込み口が形成された側面に直交する方向に沿って並列に延在して形成された一対のガイドレールと、このガイドレールに案内されてスライド移動可能に形成され送風機を固定する取り付け台などで構成することができる。

また、送風機を固定する取り付け台を、ガイドレールが形成された仕切り板と着脱可能に形成することが望ましい。送風機をスライド移動させて搬出した状態でメンテナンス作業できる場合はその状態でメンテナンス作業した後元の位置にスライド移動させて戻せばよい。一方、天井裏で作業できない場合は、スライド移動により送風機を筐体から搬出した後取り付け台を仕切り板から取り外し、作業が終わったら再び取り付け台を仕切り板に取り付けてスライド移動により元の位置に戻せばよい。

また、本発明の空気調和機は、上述のいずれかの態様の天井埋め込み型の熱源機と、室内熱交換器、及び膨張弁などが配置された室内機とを、冷媒を循環する配管を介して連結して構成される。

本発明によれば、本発明は、スペースの限られた天井裏でも送風機の保守メンテナンスが容易な天井埋め込み型熱源機を実現することができる。

以下、本発明を適用してなる天井埋め込み型熱源機の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。

本実施形態の熱源機は、例えば街の景観を守るためであったり、室外に設置スペースを確保できなかったり、その他様々な要因によるニーズに合わせて建物の天井裏に設置される天井埋め込み型の熱源機である。

図１〜図４は天井埋め込み型熱源機を示す図である。図１は筐体の上面カバーを外した状態での斜視図、図２は平面図、図３は正面から見た縦断面図、図４は側面から見た縦断面図を示している。

なお、本実施形態では、熱源機の筐体の側面のうち、空気の吸込み口及び吹出し口が形成された側面を正面として説明を行う。また、図１の斜視図では、空気吸込みダクト及び吹出しダクトを省略している。

図１〜４に示すように、本実施形態の熱源機１０は、矩形の筐体１２内に、冷媒を圧縮する圧縮機１４と、冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器１６と、熱交換器１６で熱交換するための空気を外部から吸込んで熱交換させた後に外部へ吹出す送風機１８と、制御基板などの電気部品を収納する電気品箱２０などが配置されて構成されている。

筐体の正面の側面２２には、空気の吸込み口２４と吹出し口２６が形成されている。吸込み口２４及び吹出し口２６には、それぞれ吸込みダクト２５及び吹出しダクト２７が設けられており建物の外気と連通されている。

送風機１８は、回転軸の方向が同一で直列に並べられた２つのシロッコファン２８（遠心ファン）とこれらを駆動するファンモータ３０により構成されている。シロッコファン２８はファンケース３１に収容されている。送風機１８は、シロッコファン２８のファン回転軸を吸込み口２４が形成された正面側面２２に直交させるように（筐体の左右の側面３２，３４の方向に沿わせて）筐体内の略中央に配置されている。言い換えれば、シロッコファン２８のファン回転軸が吸込み口２４からの空気吸込み方向と同一方向になるように配置されている。

熱交換器１６は、送風機１８の空気吸込み側に、送風機１８を囲うように水平方向の断面形状が略Ｌ字状になるように配置されている。圧縮機１４は、熱交換器１６と右側面３４との間に配置されている。電気品箱２０は、送風機１８の空気吹出し側の背面の側面３６寄りに配置されている。圧縮機１４、熱交換器１６、及び電気品箱２０などは、筐体の底面３７に適宜固定することができる。

筐体内は、送風機１８の空気吹出し口に対応する位置に開口が形成された仕切り板３８によって、筐体の吸込み口２４から吸込まれる空気の流路４０と、送風機１８の空気吹出し口から吹出されて筐体の吹出し口２６に連通する空気の流路４２に仕切られている。仕切り板３８は筐体の正面側面２２に直交して配置されている。また、仕切り板３８の吸込み空気の流路側の面には、送風機１８を固定する取り付け台４３が設けられている。仕切り板３８、取り付け台４３、及び送風機１８の関係についての詳細は後述する。

熱源機１０は、筐体四隅に設けられた吊り金具４４にそれぞれ固定された４本の吊り棒４６によって、建物の天井裏の上面４８から吊り下げられている。ただし、このように吊り下げるのではなく、建物天井裏の下面５０にコンクリートなどの床面がある場合においては、直接床面に設置することも可能である。

続いて、本実施形態の熱源機の送風機１８の駆動に伴う空気の流れについて説明する。ファンモータ３０の駆動によりシロッコファン２８が回転すると、吸込みダクト２５を介して建物の外部から空気が吸込まれ（空気の流れ５２）、筐体の正面の側面に形成された吸込み口２４から筐体内の吸込み空気の流路４０に入る。

そして、熱交換器１６の内部を通流する冷媒と熱交換した後、送風機１８の空気吹出し口を介して吹出し空気の流路４２に吹出される。吹出された空気は、筐体左側面３２の壁面によって吹出し口２６側へ曲げられ、吹出し口２６から吹出しダクト２７を介して建物の外部へ吹出される（空気の流れ５４）。

このように、送風機１８の空気吹出し方向と筐体の正面の側面に形成された吹出し口２６とを互いに直交する向きに配置することで、送風音が直接聞こえないので、遮音効果が期待できる。

また、熱交換器１６は、限られた製品寸法内で可能な限り吸込み面を確保するために、水平方向の断面形状は、曲げ部を一箇所設けた略Ｌ字型とし、短辺を筐体吸込み口２４側へ配置している。これは、熱交換器１６の伝熱面積拡大による空調能力向上は勿論、通風抵抗の低減により、同一風量を得るためのシロッコファン２８の回転数を下げることができ、低騒音化や消費電力低減を狙ったものである。このように、本実施形態の熱源機は、低騒音化と省エネ化とコンパクト化に優れている。

ところで、本実施形態のような天井埋め込み型の熱源機では、熱源機を構成する部品、特に送風機１８など、駆動部を有し寿命による交換や修理などの頻度が高い部品の保守メンテナンスの容易性が求められる。

すなわち、天井裏に設置された熱源機を部品メンテナンスのためにわざわざ取り外すのは煩雑であるので、熱源機自体は天井裏に設置したまま対象部品のみを取り出して作業した後元の位置に戻すといった保守メンテナンスが好ましい。

ところが、図３，４に示すように、建物によっては、天井裏の上面４８と下面５０との間の寸法と筐体の高さ寸法の関係で、筐体の上面（天面）５６を外して送風機１８を取り出すことができない場合がある。また、天井裏の特に下面５０がコンクリート面になっている場合もあり、従来技術のように、送風機１８を筐体の下方向にスライド移動させることができない場合もある。

さらに、複数台の熱源機を設置する場合には、筐体の左右側面３２，３４を隣接させて設置する場合もあるため、筐体の左右方向においても作業スペースが確保できないケースがある。

そこで、本実施形態の熱源機では、上述のような制約があった場合でも送風機１８の保守メンテナンスを容易にするために、筐体の正面の側面２２と対向する背面の側面３６に送風機１８を搬出する搬出口を開閉可能に形成するとともに、搬出口を介して送風機１８を筐体外へスライド移動させるスライド機構を設けている。搬出口は、例えば背面の側面３６の少なくとも送風機１８に対応する箇所を取り外し可能、又は扉状にすることで開閉させることができる。

スライド機構に関しては、具体的には、図５に示すように仕切り板３８の吸込み空気の流路４０側の面に、筐体の正面側面２２に直交する方向に沿って並列に延在する一対のガイドレール５８が形成されている。言い換えれば、ガイドレール５８は、シロッコファン２８の回転軸の方向に沿って並列に延在して形成されている。また、取り付け台４３は、一対のガイドレール５８に案内されてスライド移動可能に形成されており、かつ送風機１８のファンケース３１が固定されている。

つまり、取り付け台４３と一対のガイドレール５８により、筐体の背面の側面に形成された搬出口を介して送風機１８を筐体外へスライド移動させるスライド機構が構成されている。

送風機１８の保守メンテナンスを行う際は、例えば取り外し可能となっている筐体の背面側面３６を取り外して搬出口をつくり、取り付け台４３或いは送風機１８をスライドさせながら引き出すことができる。そして、引き出した状態で送風機１８の保守メンテナンス作業を行った後、スライドさせながら元の位置に戻し背面側面３６を取り付ければ保守メンテナンス終了となる。

また、取り付け台４３は仕切り板３８と着脱可能に形成されているので、スライド移動で引き出した後、取り付け台４３を仕切り板３８から取り外し、別の場所で保守メンテナンス作業を行った後、また仕切り板３８に取り付けて元の位置に戻せるようになっている。

また、取り付け台４３と仕切り板３８との固定は、筐体の背面の側面３６側の位置でネジなどにより固定される位置決めされる。筐体の正面側面２２側の固定については、ネジの締め外しが困難であるため、仕切り板３８の筐体の正面側面２２側に、取り付け台４３を係合固定するための引っ掛け爪６０を設け、さらに取り付け台４３には、引っ掛け爪６０に係合固定されるための切り欠き６２を設けている。

このような構造とすることで、引っ掛け爪６０はスライド時のストッパーの役目も果たす。加えて、仕切り板３８は筐体上面５６や底面３７の補強部材としての機能もあるし、ガイドレール５８自体が仕切り板３８やこれに支持される取り付け台４３への補強部材としても機能するため、強度アップや低振動化に対しても効果がある。

以上のように、本実施形態の熱源機によれば、筐体の背面側の側面から送風機をスライド移動させて取り出すことができる。したがって、天井に埋め込まれた熱源機をわざわざ取り外すことなく、また、熱源機が設置される天井床面がコンクリートなどであったとしても送風機の保守メンテナンス作業を容易に行うことができる。

仮に、送風機１８を筐体内に固定した場合、筐体の背面となる側面３６側から見て奥側に配置された一方のシロッコファン２８やファンモータ３０へは手が届かない。この点、本実施形態によれば、送風機１８の点検、交換を行う際には、取り付け台４３ごと熱源機本体より脱着できるので保守メンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、保守メンテナンスの頻度が高い電気品箱２０、圧縮機１４などは、確実に保守メンテナンス可能なスペースを確保できる筐体の背面側からアクセスできるように配置されているため、背面の側面を取り外すだけで保守メンテナンス作業を容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、シロッコファン２８の回転軸の方向が筐体の左右側面に沿うよう送風機を配置した例を示したが、これに限らず送風機の配置向きは任意である。要は、天井埋め込み型の熱源機であっても保守メンテナンススペースの制約を受けない筐体の背面側から送風機をスライド移動させて搬出できるようになっていればよい。

また、本実施形態では、仕切り板にガイドレールを形成する例を挙げたが、これに限らず筐体内の任意の箇所（例えば筐体底面など）にガイドレールを形成することができる。要は、送風機を筐体の背面側から送風機をスライド移動させて搬出できるようなガイドレールを形成すればよい。

また、本実施形態では、筐体の同一側面に空気の吸込み口及び吹出し口を形成する例を挙げたが、これには限られない。つまり、吸込み口と吹出し口とをそれぞれ対向しない側面に形成してもよい。この場合も同様に、吸込み口が形成された面を正面として、天井埋め込み型の熱源機であっても保守メンテナンススペースの制約を受けない背面側から送風機をスライド移動させて搬出できるようになっていればよい。

本実施形態の天井埋め込み型熱源機の上面カバーを外した状態での斜視図である。 本実施形態の天井埋め込み型熱源機の平面図である。 本実施形態の天井埋め込み型熱源機の正面側から見た縦断面図である。 本実施形態の天井埋め込み型熱源機の側面側から見た縦断面図である。 仕切り板、取り付け台、及び送風機の関係を示す斜視図である。 取り付け台と仕切り板との固定構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 熱源機
１２ 筐体
１４ 圧縮機
１６ 熱交換器
１８ 送風機
２２ 正面の側面
２４ 吸込み口
２６ 吹出し口
２８ シロッコファン
３０ ファンモータ
３２，３４ 左右の側面
３６ 背面の側面
３７ 筐体の底面
３８ 仕切り板
４３ 取り付け台
５６ 筐体の上面
５８ ガイドレール
６０ 引っ掛け爪
６２ 切り欠き

Claims (6)

1. 矩形の筐体と、
   該筐体の同一側面又は対向しないそれぞれの側面に形成された空気の吸込み口及び吹出し口と、
   前記筐体内に配置された遠心ファン及び該遠心ファンを駆動するファンモータからなる送風機と、
   前記吸込み口から吸込まれた空気と熱交換を行う熱交換器と、
   圧縮機とを備えてなり、
   建物の天井内部に設置される天井埋め込み型熱源機であって、
   前記筐体の前記吸込み口が形成された側面と対向する側面には、前記送風機を搬出する搬出口が開閉可能に形成され、該搬出口を介して前記送風機を前記遠心ファンのファン回転軸方向に沿って前記筐体外へスライド移動させるスライド機構が設けられ、
   前記筐体の吸込み口から吸込まれる空気の流路と前記送風機の空気吹出し口から吹出される空気の流路とを仕切る仕切り板が、前記筐体の吸込み口が形成された側面に直交して配置され、
   前記送風機は、前記遠心ファンのファン回転軸を前記仕切り板の方向に沿わせて前記筐体内に配置され、
   前記熱交換器は、前記送風機の空気吸込み側に、前記送風機を前記スライド移動する方向以外を囲うように水平方向の断面形状が略Ｌ字状になるように配置され、その短辺を前記筺体の前記吸込み口が形成された側面と前記送風機との間に設けてなることを特徴とする天井埋め込み型熱源機。
2. 請求項１に記載の天井埋め込み型熱源機において、
   前記仕切り板の前記筐体の吸込み口側には、前記取り付け台を係合固定するための引っ掛け爪が設けられ、前記取り付け台には、前記引っ掛け爪に係合固定される切り欠きが設けられることを特徴とする天井埋め込み型熱源機。
3. 請求項１又は２に記載の天井埋め込み型熱源機において、
   前記スライド機構は、前記仕切り板の吸込み空気の流路側の面に前記筐体の吸込み口が形成された側面に直交する方向に沿って並列に延在して形成された一対のガイドレールと、該ガイドレールに案内されてスライド移動可能に形成され前記送風機を固定する取り付け台とを含んで構成されることを特徴とする天井埋め込み型熱源機。
4. 請求項１又は２に記載の天井埋め込み型熱源機において、
   前記送風機を固定する取り付け台は、前記ガイドレールが形成された仕切り板と着脱可能に形成されることを特徴とする天井埋め込み型熱源機。
5. 請求項１又は２に記載の天井埋め込み型熱源機において、
   前記送風機は、同一回転軸上に直列に配置された少なくとも２以上のシロッコファンと、これらのシロッコファンを駆動するファンモータで構成されることを特徴とする天井埋め込み型熱源機。
6. 請求項１乃至５のいずれかの天井埋め込み型熱源機と、室内熱交換器及び膨張弁を備えてなる室内機とを、冷媒を循環する配管で連結してなる空気調和機。

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