JP5958478B2

JP5958478B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP5958478B2
Application number: JP2014011026A
Authority: JP
Inventors: 大塚　晃正; 晃正大塚; 保広早瀬
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: JP2015137826A

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

従来からエアハンドリングユニットと称される空気調和装置が用いられている（下記特許文献１参照）。特許文献１の空気調和装置では、空気の流入口と流出口が形成されたケーシング内に、温水コイル、冷却コイル、ファン等が組み込まれている。この空気調和装置では、ファンの稼働により、ケーシングの外部の空気（外気又は室内空気）がダクト等を介して流入口から内部に引き込まれ、温水コイル内の温水又は冷却コイル内の冷水と熱交換した後、流出口からダクト等を介して室内に供給される。該供給空気によって室内の空気が加熱又は冷却されることにより、室内空気の温度が調節される。

特開平１１−３０４１８１号公報

ところで、特許文献１の中には、ケーシングを形成する外壁パネルが取り外し可能に構成されているものがある。

しかしながら、外壁パネルを取り外し可能な空気調和装置では、外壁パネルを取り外してメンテナンスを行う必要があり、メンテナンスの回数が多くなると外壁パネルの着脱回数も多くなる。メンテナンス後に外壁パネルを再度取り付けた際の該外壁パネルのシール性能は維持され難く、また空気調和装置の運転時にはケーシング内部のファンの設置空間がケーシング外部よりも圧力が高い陽圧状態となることから、温度調整後の空気が外壁パネル付近からケーシング外部へとリークする虞がある。また、ケーシング内部とケーシング外部との温度差により、当該空気のリーク部分には結露が生ずる虞もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファンの設置空間からの空気のリークを抑制しつつメンテナンスの作業性を向上させることである。

第１の発明は、空気の流入口（21）と流出口（22）とが設けられたケーシング（2）と、上記ケーシング（2）内に配置され、上記流入口（21）から上記流出口（22）への空気の流れを形成するファン（7）と、上記ケーシング（2）内に配置され、上記ファン（7）よりも空気の流れ方向上流側に位置する熱交換器（4,5）と、上記ケーシング（2）内部を、上記熱交換器（4,5）が設けられた熱交換室（S2）と上記ファン（7）が設けられ運転時に上記熱交換室（S2）よりも圧力が高くなるファン室（S3）とに仕切っており、メンテナンス用の開口部（71）が形成された仕切板（70）と、運転時には上記熱交換室（S2）と上記ファン室（S3）との圧力差により上記ファン室（S3）側から上記熱交換室（S2）側へと押す力が作用されて上記開口部（71）を閉じており、メンテナンス時には上記開口部（71）を開放する点検扉（80）とを備えることを特徴とする。

ここでは、ファン室（S3）と熱交換室（S2）とを仕切る仕切板（70）には開口部（71）が形成され、その開口部（71）には点検扉（80）が設けられている。点検扉（80）は、運転時には開口部（71）を閉じ、メンテナンス時には開く。

そのため、空気調和装置の運転時、ファン室（S3）内部の圧力は熱交換室（S2）よりも高くなり、点検扉（80）へは、ファン室（S3）から熱交換室（S2）側（即ち、点検扉（80）の閉まる方向）へと力が作用するため、閉姿勢の点検扉（80）のシール性能が向上する。従って、ファン室（S3）の空気が熱交換室（S2）にリークすることを抑制できる。また、メンテナンス時、ファン室（S3）に対応するケーシング（2）の外壁パネルを取り外さずとも、作業者は、点検扉（80）を開くことで開口部（71）からファン室（S3）を目視することができる。従って、ケーシング（2）外部への空気のリークも抑制でき、メンテナンスの作業性も高まる。

第２の発明は、第１の発明において、上記点検扉（71）は、上記ファン室（S3）側にのみ開くことが可能な回転式の扉であることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、上記開口部（71）の周縁部に設けられ上記仕切板（70）の上記開口部（71）付近を補強すると共に、上記開口部（71）を閉じる上記点検扉（80）と接触することで上記点検扉（80）の振動を抑制する補強部材（72）、を更に備えることを特徴とする。

上記補強部材（72）により、仕切板（70）の開口部（71）付近の強度が増すと共に、空気調和装置の運転時、仕切板（70）の振動に伴う点検扉（80）の振動を防ぐことができる。

第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか１つにおいて、上記開口部（71）を閉じた際に上記熱交換室（S2）側を向く上記点検扉（80）の面には、上記点検扉（80）を開閉するためのドアノブが設けられていることを特徴とする。

これにより、点検扉（80）は、開口部（71）を閉じた際仕切板（70）に固定される。従って、点検扉（80）の開閉及び固定が簡単になる。

本発明によれば、ファン室（S3）から熱交換室（S2）やケーシング（2）外部への空気のリークを抑制できると共に、メンテナンスの作業性が高まる。

第３の発明によれば、仕切板（70）の開口部（71）付近の強度が増すと共に、仕切板（70）の振動に伴う点検扉（80）の振動を防ぐことができる。

上記第４の発明によれば、点検扉（80）の開閉及び固定が簡単になる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気調和装置の斜視図である。図２は、図１の空気調和装置の内部構造を示すと共に、点検扉が閉姿勢を採る状態を表す図である。図３は、図２の空気調和装置の内部構造を、右面パネル側から見た場合の図である。図４は、図１の空気調和装置の内部構造を示すと共に、点検扉が開姿勢を採る状態を表す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態≫
＜構成＞
図１〜図４に示すように、本発明に係る空気調和装置（1）は、ケーシング（2）の内部に、エアフィルタ（3）、冷水コイル（4）、温水コイル（5）、加湿器（6）及び送風ファン（7）が設けられた所謂エアハンドリングユニットを構成している。

ケーシング（2）は、箱状に組み立てられた複数の外壁パネル（2a,2b,2c,2d,2e,2f）を有している。本実施形態では、前面（図１の手前側の鉛直面）が３つの前面パネル（2a）によって構成され、背面（図２の奥側の鉛直面）が３つの背面パネル（2b）によって構成されている。また、左側面（図１の左側の鉛直面）が１つの左面パネル（2c）によって構成され、右側面（図２の右側の鉛直面）が１つの右面パネル（2d）によって構成されている。さらに、上面が１つの上面パネル（2e）によって構成され、下面が１つの土台（2f）によって構成されている。

本実施形態では、背面パネル（2b）、左面パネル（2c）、右面パネル（2d）、上面パネル（2e）、及び左側の前面パネル（2a）がそれぞれビスによって固定されている。一方、真中及び右側の前面パネル（2a）は、それぞれ蝶番によって鉛直軸回りに回動可能な扉に構成され、これらの前面パネル（2a）を開けて内部機器のメンテナンスが行われる。

また、上面パネル（2e）には、空気の流入口（21）と流出口（22）とが形成されている。流入口（21）は、右面パネル（2d）側に設けられ、流入口（21）には、図示しない室外又は室内に連通するダクトが接続されている。一方、流出口（22）は、左面パネル（2c）側に設けられ、流出口（22）には図示しない室内に連通するダクトが接続されている。これにより、外気又は室内の空気がダクト及び流入口（21）を介してケーシング（2）の内部に流入し、温度や湿度が調節された後、流出口（22）及びダクトを介して室内に供給される。

ケーシング（2）の内部には、流入口（21）側の右面パネル（2d）から流出口（22）側の左面パネル（2c）に向かって、エアフィルタ（3）、冷水コイル（4）、温水コイル（5）、加湿器（6）及び送風ファン（7）が順に設置されている。

エアフィルタ（3）と冷水コイル（4）との間には、第１仕切板（2l）が設けられている。加湿器（6）と送風ファン（7）との間には、第２仕切板（70）（仕切板に相当）が設けられている。各仕切板（2l,70）によって、ケーシング（2）の内部空間は、右面パネル（2d）から左面パネル（2c）に向かって順に、流入側空間（S1）、熱交換室（S2）及びファン室（S3）に区画される。即ち、熱交換室（S2）には、熱交換器である冷水コイル（4）及び温水コイル（5）が設けられ、ファン室（S3）には送風ファン（7）が設けられている。

上記第１仕切板（2l）には、図示を省略するが、空気の流通口が形成され、該流通口をエアフィルタ（3）と冷水コイル（4）とによって挟み込んでいる。このような構成により、流入口（21）から流入側空間（S1）に流入した空気がエアフィルタ（3）を通過後に、第１仕切板（2l）の流通口を通って冷水コイル（4）に流入することとなる。

エアフィルタ（3）は、プレフィルタとメインフィルタとを有し、空気中の塵埃を二段階に除去して空気を浄化する。

冷水コイル（4）及び温水コイル（5）は、それぞれ水冷式の熱交換器によって構成されている。そして、冷水コイル（4）には機外の熱源機から冷水が供給され、該冷水によって空気が冷却される。一方、温水コイル（5）には機外の熱源機から温水が供給され、該温水によって空気が加熱される。このようにして、エアフィルタ（3）を通過した空気は、冷水コイル（4）を流れる冷水又は温水コイル（5）を流れる温水によって温度が調節され、加湿器（6）において湿度が調節（加湿）される。

第２仕切板（70）は、概ね鉛直に土台（2f）から上面パネル（2e）にまで延びた板状部材であって、鉄鋼等の金属板で形成されている。第２仕切板（70）のうち、送風ファン（7）に対応する位置（即ち下部）には、熱交換室（S2）の空気がファン室（S3）へと通過する空気通過口（70a）が形成されている（図３参照）。この空気通過口（70a）は、ネット状のファンガード（70b）で覆われている。

送風ファン（7）は、図２及び図４に示すように、流出口（22）の真下且つファン室（S3）における下部に設けられている。送風ファン（7）は、例えばプラグファンであって、熱交換室（S2）からの空気を空気通過口（70a）を介して取り込み上方へと吹き出す。即ち、送風ファン（7）は、流入口（21）から流出口（22）への空気の流れを形成する。送風ファン（7）は、架台（12）に固定されており、架台（12）は、積層ゴムやスプリング等の振動を吸収する振動吸収機構（14）を介して土台（2f）に固定されている。

＜運転動作＞
機外の熱源機において冷却された冷水を冷水コイル（4）に、機外の熱源機において加熱された温水を温水コイル（5）に流通させると共に、送風ファン（7）を稼働させる。これにより、熱交換室（S2）の空気がファン室（S3）に吸い込まれ、熱交換室（S2）及び該熱交換室（S2）に連通する流入側空間（S1）がケーシング（2）の外部よりも圧力が低い負圧状態となる。そのため、外部の空気が流入口（21）から流入側空間（S1）に流入する。

流入側空間（S1）に流入した空気は、エアフィルタ（3）にて塵埃を除去された後、第１仕切板（2l）の流通口から冷水コイル（4）及び温水コイル（5）に流入し、各コイル（4,5）内を流れる冷水／温水と熱交換して温度調節される。温度調節された空気は、加湿器（6）にて湿度調節される。

湿度調節された空気は、空気通過口（70a）からファン室（S3）に流入すると、流出口（22）から図示しないダクトを介して室内へ供給される。そのため、ファン室（S3）は、熱交換室（S2）、流入側空間（S1）及びケーシング（2）の外部よりも圧力が高い陽圧状態となる。

＜メンテナンスのための構成＞
上述のように、ケーシング（2）の内部空間は、各仕切板（2I,70）によって３つの空間（S1,S2,S3）に区画され（図２〜４参照）、各空間（S1,S2,S3）には、前面パネル（2a）が１つずつ対応している（図１参照）。例えば１カ月毎にケーシング（2）内の各種機器を点検するメンテナンスが行われるが、メンテナンス対象となる機器が熱交換室（S2）または流入側空間（S1）にある場合、作業者は、当該空間（S1,S2）に対応する前面パネル（2a）を開けば良い。

しかしながら、例えば送風ファン（7）がメンテナンス対象の場合にファン室（S3）に対応する前面パネル（2a）を取り外すと、メンテナンス後の当該前面パネル（2a）のシール性能がメンテナンス前よりも低下し、次に送風ファン（7）を稼働させた際には、ファン室（S3）の空気が前面パネル（2a）付近からケーシング（2）外部へとリークし易くなる。すると、ケーシング（2）の内部と外部との温度差による結露が生じるため、断熱材を設ける必要が生じる。これに対し、当該前面パネル（2a）を固定するビスの本数を多くすることで、シール性能の低下を極力抑制して空気のリーク量を抑える方法があるが、この方法だと、ビスの本数が多いためにメンテナンスの作業性がかえって低下する。

そこで、図２〜４に示すように、本実施形態では、第２仕切板（70）にメンテナンス用の開口部（71）を設けると共に、点検扉（80）及び補強部材（72）を備えた構成が採用されている。

具体的には、開口部（71）は、図４に示すように送風ファン（7）の上方、つまりは図３示すように第２仕切板（70）のうち空気通過口（70a）の上部に形成されている。開口部（71）の形状は略矩形状となっている。

補強部材（72）は、図4に示すように、所定の幅及び厚みにて開口部（71）の周縁部を囲むように設けられており、第２仕切板（70）の開口部（71）付近を補強している。開口部（71）が第２仕切板（70）に設けられているために開口部（71）付近の剛性が弱くなり、開口部（71）が歪む虞があるためである。更に、補強部材（72）は、空気調和装置（1）の運転時における点検扉（80）の振動を抑制する部材としても機能する。

点検扉（80）は、図２〜４に示すように、当該開口部（71）に対応して設けられ、複数の蝶番によって、開口部（71）における背面パネル（2b）側の縁部に開閉自在に支持されている。特に、本実施形態に係る点検扉（80）は、熱交換室（S2）側には開かず、図４に示すようにファン室（S3）側にのみ開くことが可能となっている。また、点検扉（80）は、略矩形状であって、開口部（71）と補強部材（72）との総面積程度の大きさを有している。従って、点検扉（80）は、図２及び図３に示すように開口部（71）を閉じる閉姿勢を採る場合、補強部材（72）と接触する。これにより、点検扉（80）の振動が抑制される。

また、図３に示すように、作業者が点検扉（80）を簡単に開閉可能なように、点検扉（80）には把手（81）が取り付けられている。把手（81）は、閉姿勢を採る場合に熱交換室（S2）側を向く点検扉（80）の面に設けられている。

このような点検扉（80）は、空気調和装置（1）の運転時、閉姿勢を採る（図２、図３参照）。既に述べたように、運転時にはファン室（S3）内の圧力が熱交換室（S2）等に比して高くなるため、点検扉（80）には、当該点検扉（80）をファン室（S3）側から熱交換室（S2）側へと押す力が作用する。このため、点検扉（80）は補強部材（72）に押し当てられ、高いシール性能が発揮される。従って、第２仕切板（70）に開口部（71）が形成されていても、空気は、当該開口部（71）を介してファン室（S3）から熱交換室（S2）にはリークしにくくなる。仮に空気がリークしたとしても、ファン室（S3）内の温度と熱交換室（S2）内の温度とは概ね等しいため、空気のリークに伴う結露は生じず、故に当該結露防止のための断熱材は不要である。

更に、閉姿勢を採る点検扉（80）は、補強部材（72）に接触した状態となる。そのため、空気調和装置（1）の運転時、第２仕切板（70）の振動に伴って点検扉（80）が振動することも抑制される。従って、点検扉（80）の振動に伴う音の発生が防止できる。

一方、ファン室（S3）のメンテナンス時、点検扉（80）は、ファン室（S3）側に開いて開姿勢を採る（図４参照）。これにより開口部（71）は開放され、作業者は、ファン室（S3）に対応する前面パネル（2a）を取り外さずに、熱交換室（S2）側からファン室（S3）内の送風ファン（7）等を目視して点検等することができる。このため、当該前面パネル（2a）のシール性能は保持されることから、ファン室（S3）等の空気が当該前面パネル（2a）付近からケーシング（2）外部へとリークする可能性は低い。従って、当該空気のリークによって結露が生じる虞もなく、故に当該結露防止のための断熱材を設ける必要も低い。

なお、図３に示すように、点検扉（80）を構成する４つの辺のうち、蝶番によって開口部（71）の縁部に支持された辺を除く他の各辺には、ネジ孔（80a）が形成されている。図示していないが、補強部材（72）及び第２仕切板（70）にも、点検扉（80）が閉姿勢を採る際のネジ孔（80a）の位置に対応するようにして、ネジ孔が形成されている。これらのネジ孔（80a）には、作業者の手によって、熱交換室（S2）側からファン室（S3）側へとローレットネジが挿通される。ローレットネジは、空気調和装置（1）の運転時に閉姿勢の点検扉（80）が万が一にも開かないようにするために、当該点検扉（80）を補強部材（72）及び第２仕切板（70）に固定するためのものである。

但し、上記ローレットネジの本数は、ファン室（S3）に対応する前面パネル（2a）を取り外すタイプの空気調和装置に比して少なくて済む。本実施形態では、点検扉（80）がファン室（S3）側にのみ開く構造であるが故に、高いシール性能が発揮されるためである。

ここで、ファン室（S3）のメンテナンス時の、作業者が行う工程について説明する。

ファン室（S3）のメンテナンスは、空気調和装置（1）が運転していない状態にて行われる。先ず、作業者は、熱交換室（S2）に対応する前面パネル（2a）を開き熱交換室（S2）内に入る。次いで、作業者は、点検扉（80）を補強部材（72）及び第２仕切板（70）に固定しているローレットネジを外し、図３の把手（81）をファン室（S3）側に押す。次いで、作業者は、点検扉（80）によって開放された開口部（71）から送風ファン（7）を点検する。点検終了後、作業者は、把手（81）を熱交換室（S2）側に引いて点検扉（80）を閉め、閉姿勢となった点検扉（80）をローレットネジで補強部材（72）及び第２仕切板（70）に固定する。固定後、作業者は、熱交換室（S2）からケーシング（2）外部に出て前面パネル（2a）を閉め、メンテナンス作業を終了する。

＜効果＞
本実施形態では、ファン室（S3）と熱交換室（S2）とを仕切る第２仕切板（70）には開口部（71）が形成され、その開口部（71）には点検扉（80）が設けられている。点検扉（80）は、運転時には開口部（71）を閉じ、メンテナンス時にはファン室（S3）側へのみ開く。そのため、空気調和装置（1）の運転時、ファン室（S3）内部の圧力は熱交換室（S2）よりも高くなり、点検扉（80）へは、ファン室（S3）から熱交換室（S2）側（即ち、点検扉（80）の閉まる方向）へと力が作用するため、閉姿勢の点検扉（80）のシール性能が向上する。従って、ファン室（S3）から熱交換室（S2）やケーシング（2）外部へと空気がリークすることを抑制できる。また、メンテナンス時、ファン室（S3）に対応するケーシング（2）の前面パネル（2a）を取り外さずとも、作業者は、点検扉（80）を開くことで開口部（71）からファン室（S3）を目視することができる。従って、ケーシング（2）外部への空気のリークも抑制でき、メンテナンスの作業性も高まる。

また、本実施形態では、第２仕切板（70）の開口部（71）の周縁部に、振動防止用の補強部材（72）が設けられている。これにより、仕切板（70）の開口部（71）付近の強度が増すと共に、空気調和装置（1）の運転時、仕切板（70）の振動に伴う点検扉（80）の振動を防ぐことができる。
≪その他の実施形態≫
点検扉（80）の把手（81）は、ノブの回転により点検扉（80）と仕切板（70）との間の空錠が外れて点検扉（80）が開くようになるドアノブであっても良い。これにより、点検扉（80）は、開口部（71）を閉じた際は第２仕切板（70）に固定されるため、作業者は、点検扉（80）の開閉及び固定を簡単に行うことができる。

なお、把手（81）は、必須の構成ではないため、設けられずとも良い。

また、補強部材（72）も、必須の構成ではないため、設けられずともよい。

ファン（7）は、空気を下へと吹き出すタイプであってもよい。

点検扉（80）を補強部材（72）及び第２仕切板（70）にローレットネジによって固定するためのネジ孔（80a）は、設けられなくても良い。

以上説明したように、本発明は、ファン室からの空気のリークを抑制しつつメンテナンスの作業性を向上させる空気調和装置として有用である。

1 空気調和装置
2 ケーシング
4 冷水コイル（熱交換器）
5 温水コイル（熱交換器）
7 送風ファン
21 流入口
22 流出口
70 第２仕切板（仕切板）
71 開口部
72 補強部材
80 点検扉
S2 熱交換室
S3 ファン室

Claims

空気の流入口（21）と流出口（22）とが設けられたケーシング（2）と、
上記ケーシング（2）内に配置され、上記流入口（21）から上記流出口（22）への空気の流れを形成するファン（7）と、
上記ケーシング（2）内に配置され、上記ファン（7）よりも空気の流れ方向上流側に位置する熱交換器（4,5）と、
上記ケーシング（2）内部を、上記熱交換器（4,5）が設けられた熱交換室（S2）と上記ファン（7）が設けられ運転時に上記熱交換室（S2）よりも圧力が高くなるファン室（S3）とに仕切っており、メンテナンス用の開口部（71）が形成された仕切板（70）と、
運転時には上記熱交換室（S2）と上記ファン室（S3）との圧力差により上記ファン室（S3）側から上記熱交換室（S2）側へと押す力が作用されて上記開口部（71）を閉じており、メンテナンス時には上記開口部（71）を開放する点検扉（80）と
を備えることを特徴とする空気調和装置。
請求項１において、
上記点検扉（71）は、上記ファン室（S3）側にのみ開くことが可能な回転式の扉である
ことを特徴とする空気調和装置。
請求項１または請求項２において、
上記開口部（71）の周縁部に設けられ上記仕切板（70）の上記開口部（71）付近を補強すると共に、上記開口部（71）を閉じる上記点検扉（80）と接触することで上記点検扉（80）の振動を抑制する補強部材（72）、
を更に備えることを特徴とする空気調和装置。
請求項１から請求項３のいずれか１つにおいて、
上記開口部（71）を閉じた際に上記熱交換室（S2）側を向く上記点検扉（80）の面には、上記点検扉（80）を開閉するためのドアノブが設けられている
ことを特徴とする空気調和装置。