JP6855875B2

JP6855875B2 - 天井埋込型空気調和機の室内機

Info

Publication number: JP6855875B2
Application number: JP2017062672A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　綾; 綾鈴木
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: JP2018165587A

Description

本発明は、室内の天井板に取り付けられる天井埋込型空気調和機の室内機に関する。

天井埋込型空気調和機の室内機は、例えば建造物の１階の天井板と２階の床下との間のスペース、あるいは２階の天井板と屋根裏との間のスペースに取り付けられるが、近年の建造物は室内空間の天井高さを大きくする傾向がある。このため上記したスペースの上下方向長さが短くなっており、これに対応して室内機もその高さを低くしなければならない。また、近年の建造物では空調の対象となる室内空間が広くなっているので、室内機には大きな熱交換容量が要求される。このように、天井埋込型空気調和機の室内機には、小型化と同時に大容量化が求められている。

そこで、従来の天井埋込型空気調和機の室内機では、例えば２個の熱交換器を使用して熱交換容量の大容量化の要求に応えると同時に、その２個の熱交換器を曲折した形状に組み立てて室内機筐体内に配置することで室内機の縦と横のサイズを小さくすることが行われている。

図２はこのような要求に応えた従来の天井埋込型空気調和機の室内機２０の概略構成を示す図である。２１は天井板３０に埋め込む形で取り付けられる筐体であり、その筐体２１の下面は、空気吸込口２２ａと空気吹出口２２ｂが形成された下面パネル２２によって閉じられている。そして、筐体２１内の空気吸込口２２ａから空気吹出口２２ｂに至る経路は、空気流通路２３となっている。なお、図２では、空気吸込口２２ａや空気吹出口２２ｂに取り付けられるグリルやフィルタは省略している。

その空気流通路２３には、空気流を生成するためのクロスフローファン２４と、その空気流通路２３を通過する空気を冷媒と熱交換する第１熱交換器２５Ａ及び第２熱交換器２５Ｂが配置されている。

第１熱交換器２５Ａと第２熱交換器２５Ｂのように２個の熱交換器を使用する理由は、熱交換容量を大きくすることであるが、折り曲げた形状にして配置することで、直線形状にして傾斜配置した場合と比較して、そのかさ高が低くなり横幅も狭くなるので、筐体２１の縦と横のサイズを小さくすることができる。

２６はドレンパンであり、第１熱交換器２５Ａ及び第２熱交換器２５Ｂに生じたドレン水を集めるよう第１熱交換器２５Ａ及び第２熱交換器２５Ｂの下方に配置されている。

この室内機２０では、第１空気吸込口２２ａから吸い込まれた室内の空気が、第１熱交換器２５Ａと第２熱交換器２５Ｂで冷媒と熱交換されて、空気吹出口２２ｂから同じ室内に吹き出される。

なお、熱交換器のかさ高を低くしながら熱交換容量を大きくするために、熱交換器を２個に分離してクロスフローファンの両側に配置した天井埋込型空気調和機の室内機（特許文献１）や、２個の熱交換器をＶ字形状に組み立ててそのＶ字形状の内側にクロスフローファンを配置した組を２組横方向に並べて配置した天井埋込型空気調和機の室内機（特許文献２）がある。また、壁掛型空気調和機の室内機としては、クロスフローファンの前後に熱交換器をそれぞれ配置したもの（特許文献３）がある。

実開平２−１１４８１６号公報特開２０００−１４６２１８号公報特開２００６−０１０２５７号公報

ところが、図２で説明した室内機は、２個の熱交換器２５Ａ，２５Ｂの並びが横方向に長くなるので、その熱交換器２５Ａ，２５Ｂから垂れ落ちるドレン水を受け止めるドレンパン２６が横方向に大きくなり、空気吸込口２２ａや空気吹出口２２ｂを大きくすることができない。また、特許文献１に記載のものは、それぞれの熱交換器を垂直に立てるので、筐体の縦方向サイズが大きくなり小型化が困難になる。また、特許文献２に記載のものは、２個の熱交換器と１個のクロスフローファンの組を２組横に並べて配置するので、筐体の横方向サイズが大きくなる。さらに、特許文献３に記載のものは天井埋込型空気調和機の室内機でなく、また縦方向のサイズが大きくなる。

本発明の目的は、筐体の縦と横のサイズを小さくしながら熱交換容量を大きくできるような天井埋込型空気調和機の室内機を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、天井板に取り付けられる筐体と、該筐体の下面に形成された空気吸込口及び空気吹出口と、前記筐体内に形成される前記空気吸込口から前記空気吹出口に至る空気流通路と、該空気流通路に配置されたクロスフローファンと、前記空気流通路を通過する空気を冷媒と熱交換するよう前記空気流通路内に配置された熱交換器と、該熱交換器に生じたドレン水を集めるよう前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンと、前記空気吹出口から吹き出される空気流をガイドする吹出空気流ガイド部材と、を備えた天井埋込型空気調和機の室内機において、前記空気吸込口は、前記空気吹出口を挟んで設けられた第１空気吸込口及び第２空気吸込口に分けられ、前記熱交換器は、前記第１空気吸込口から吸い込まれた空気が流入するよう前記筐体の天板から前記筐体の下面に向けて傾斜して配置された第１熱交換器と、前記第２空気吸込口から吸い込まれた空気が流入するよう前記筐体の天板から前記筐体の下面に向けて前記第１熱交換器の傾斜と交差する方向に傾斜して配置された第２熱交換器とで構成され、前記ドレンパンは、前記第１熱交換器の下方に配置された第１ドレンパンと、前記第２熱交換器の下方に配置された第２ドレンパンとで構成され、前記クロスフローファンは、前記空気吹出口の上方に配置され、前記吹出空気流ガイド部材は、前記クロスフローファンの前記第１熱交換器の側の下部近傍から前記空気吹出口に至る前記第１空気吸込口の側との間に配置された第１側板と、前記クロスフローファンの前記第２熱交換器の側の上部近傍から前記空気吹出口に至る前記第２空気吸込口の側との間に配置された第２側板とを有し、
前記第２側板は、上端が前記第２熱交換器の下端より上方に位置し、下端が前記空気吹出口から前記第１空気吸込口の方向に突出している、ことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の天井埋込型空気調和機の室内機において、前記第１熱交換器は前記第２熱交換器より長さが長く設定され、前記第１熱交換器は前記筐体の第１外側板と天板との内角に上端が位置するよう前記天板に対してθ１の角度で傾斜して配置され、前記第２熱交換器は前記筐体の前記第１外側板と対面する第２外側板と前記天板との内角に上端が位置するように前記天板に対してθ２の角度で傾斜して配置され、θ１<θ２に設定されていることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の天井埋込型空気調和機の室内機において、前記第１空気吸込口には、前記空気吹出口と前記第１空気吸込口との間に設けられた支点の周りを回転して前記第１空気吸込口を開閉する第１オープンパネルが設けられ、前記第２空気吸込口には、前記空気吹出口と前記第２空気吸込口との間に設けられた支点の周りを回転して前記第２空気吸込口を開閉する第２オープンパネルが設けられている、ことを特徴とする。

本発明によれば、筐体内に第１熱交換器と第２熱交換器を配置するので熱交換容量を大きくできる。また、吹出空気流ガイド部材によって第２熱交換器を通過する空気流の速度が低下するのでその第２熱交換器の熱交換容量を小さくして小型化でき、さらにそれら第１熱交換器と第２熱交換器を傾けて配置しているので筐体の縦と横のサイズを小さくすることができ、室内機の小型化を図ることがる。

本発明の１つの実施例の天井埋込型空気調和機の室内機の概略構成図である。従来の天井埋込型空気調和機の室内機の概略構成図である。

図１に本実施例の天井埋込型空気調和機の室内機１０の概略構成を示す。１１は天井板３０に埋め込む形で取り付けられる直方体形状の筐体であり、その筐体１１の下面には第１空気吸込口１１ａ、第２空気吸込口１１ｂが形成され、さらにそれら第１空気吸込口１１ａと第２空気吸込口１２ｂの間に第１空気吸込口１１ａや第２空気吸込口１２ｂと分離した空気吹出口１２ｃが形成されている。１２Ａは第１オープンパネル１２Ａであり、第１空気吸込口１１ａと空気吹出口１１ｃの間の軸１２Ａ１を支点に回転して第１空気吸込口１１ａを開閉可能となっている。１２Ｂは第２オープンパネルであり、第２空気吸込口１１ｂと空気吹出口１１ｃの間の軸１２Ｂ１を支点に回転して第２空気吸込口１１ｂを開閉可能となっている。そして、筐体１１内には第１空気吸込口１１ａ及び第２空気吸込口１１ｂから空気吹出口１１ｃに至る空気流通路１３が形成されている。

空気吹出口１１ｃの近くの上方にはクロスフローファン１４が配置され、第１空気吸込口１１ａと第２空気吸込口１１ｂから空気吹出口１１ｃに向けて流れる空気流を生成するようになっている。そして、第１空気吸込口１１ａとクロスフローファン１４との間に、筐体１１の天板１１ｄからクロスフローファン１４に向けて、天板１１ｄに対して角度θ１（＝４５度）で傾斜した第１熱交換器１５Ａが配置されている。また、第２空気吸込口１１ｂとクロスフローファン１４との間に、筐体１１の天板１１ｄに対して角度θ２（＝６０度）で第１熱交換器１５Ａの傾斜と交差する方向に傾斜した第２熱交換器１５Ｂが配置されている。第１熱交換器１５Ａは方形の板形状であり、その長さはＬ１である。また、第２熱交換器１５Ｂも方形の板形状であり、その長さはＬ２である。

第１熱交換器１５Ａの下端１５Ａ１と第２熱交換器１５Ｂの下端１５Ｂ１は、クロスフローファン１４を挟んで近接している。この結果、クロスフローファン１４は、第１熱交換器１５Ａの下端の近傍と第２熱交換器１５Ｂの下端の近傍との間で且つ空気吹出口１１ｃの上方に配置されることになる。第１熱交換器１５Ａの上端１５Ａ２は、筐体１１の天板１１ｄと左側の外側板１１ｅとの内角に取付部材１６Ａによって取り付けられ、第２熱交換器１５Ｂの上端１５Ｂ２は、筐体１１の天板１１ｄと右側の外側板１１ｆとの内角に取付部材１６Ｂによって取り付けられている。

１７Ａは第１ドレンパンであり、第１熱交換器１５Ａで生じたドレン水を受け止めるよう第１熱交換器１５Ａの下方に配置されている。１７Ｂは第２ドレンパンであり、第２熱交換器１５Ｂで生じたドレン水を受け止めるよう第２熱交換器１５Ｂの下方に配置されている。

１８は吹出空気流ガイド部材であり、クロスフローファン１４の下部近傍の第１熱交換器１５Ａの側と、クロスフローファン１４の上部近傍の第２熱交換器１５Ｂの側との間から、空気吹出口１１ｃに至る空間を囲むように、且つ第２熱交換器１５Ｂの側が円柱形状のクロスフローファン１４の上部から下部にかけての側面に沿って湾曲して配置されている。

この吹出空気流ガイド部材１８は、クロスフローファン１４の下部近傍と空気吹出口１１ｃにおける第１空気吸込口１１ａの側との間に配置された第１側板１８ａと、クロスフローファン１４の上部近傍と空気吹出口１１ｃにおける第２空気吸込口１１ｂの側との間に配置された第２側板１８ｂとで構成されている。第２側板１８ｂは、上端１８ｂ１が第２熱交換器１５Ｂの下端１５Ｂ１より上方に位置し、下端１８ｂ２が空気吹出口１１ｃから第１空気吸込口１１ａの方向に突出し、上端１８ｂ１から下端１８ｂ２にかけてクロスフローファン１４の側面に沿って湾曲している。

本実施例では、吹出空気流ガイド部材１８を上記のような形状に形成することで、第２空気吸込口１１ｂから流入した空気が、吹出空気流ガイド部材１８の第２側板１８ｂの上端１８ｂ１を回り込むようにしてクロスフローファン１４に吸い込まれる。このため、第２空気吸込口１１ｂから流入した空気は、第１空気吸込口１１ａから流入してクロスフローファン１４に吸い込まれる空気によりも、その流れが遅くなり単位時間当たりの空気量が少なくなる。

したがって、第２熱交換器１５Ｂはその単位時間当たりの熱交換量が第１熱交換器１５Ａに比べて少なくなることから、その第２熱交換器１５Ｂの大きさを第１熱交換器１５Ａより小さくできるので、その長さＬ２を第１熱交換器１５Ａの長さＬ１よりも短くでき、図１に示したようにその傾斜角度θ２を第１熱交換器１５Ａの傾斜角度θ１よりも大きくすることができる。

その第２熱交換器１５Ｂの角度θ２を６０度とすれば、その第２熱交換器１５Ｂの図１における横方向の投影長さが、第２熱交換器１５Ｂの長さＬ２(直角三角形の斜辺の長さに相当）の１／２になり、縦方向の投影長さが長さＬ２の√３／２になるので、筐体１１の横方向や縦方向のサイズを小さくすることができる。また、傾斜角度θ２は６０度と急傾斜であり、その第２熱交換器１５Ｂで生じるドレン水は垂れ落ちることなく（傾斜角度が４５度未満では垂れ落ちる）、第２熱交換器１５Ｂに沿って流れて第２ドレンパン１７Ｂに落ち込む。このため、その第２ドレンパン１７Ｂの横方向サイズを小さくすることができ、その分だけ第２空気吸込口１１ｂの面積を大きくすることもできる。

一方、長さＬ１が比較的大きく熱交換面積の大きな第１熱交換器１５Ａも、角度θ１で傾けて配置されており、その傾斜角度θ１を４５度とすれば、その第１熱交換器１５Ａの横方向の投影長さや縦方向の投影長さが第１熱交換器１５Ａの長さＬ１の１／√２になるので、筐体１１の横方向や縦方向のサイズを小さくすることができる。また、その傾斜角度θ１を４５度とすることにより、その第１熱交換器１５Ａで生じるドレン水は垂れ落ちることなく、第１熱交換器１５Ａに沿って流れて第１ドレンパン１７Ａに落ち込む。このため、その第１ドレンパン１７Ａの横方向サイズも小さくすることができ、その分だけ第１空気吸込口１１ａの面積を大きくすることができる。

また、第１オープンパネル１２Ａは第１空気吸込口１１ａと空気吹出口１１ｃとの間に設けられた第１軸１２Ａ１を支点に回転し、第２オープンパネル１２Ｂは第２空気吸込口１１ｂと空気吹出口１１ｃとの間に設けられた第２軸１２Ｂ１を支点に回転するので、第１空気吸込口１１ａと第２空気吸込口１１ｂは空気吹出口１１ｃから完全に分離され、その間でショートサーキットが発生するおそれは皆無となる。

１０：室内機、１１：筐体、１１ａ：第１空気吸込口、１１ｂ：第２空気吸込口、１１ｃ：空気吹出口、１１ｄ：天板、１１ｅ：左側板、１１ｆ：右側板、１２Ａ：第１オープンパネル、１２Ｂ：第２オープンパネル、１３：空気流通路、１４：クロスフローファン、１５Ａ：第１熱交換器、１５Ａ１：下端、１５Ａ２：上端、１５Ｂ：第２熱交換器、１５Ｂ１：下端、１５Ｂ２：上端、１６Ａ，１６Ｂ：取付部材、１７Ａ：第１ドレンパン、１７Ｂ：第２ドレンパン、１８：吹出空気流ガイド部材、１８ａ：第１側板、１８ｂ：第２側板、１８ｂ１：上端、１８ｂ２：下端、１９：風向板
２０：室内機、２１：筐体、２２：下面パネル、２２ａ：空気吸込口、２２ｂ：空気吹出口、２３：空気流通路、２４：クロスフローファン、２５Ａ：第１熱交換器、２５Ｂ：第２熱交換器、２６：ドレンパン
３０：天井板

Claims

天井板に取り付けられる筐体と、該筐体の下面に形成された空気吸込口及び空気吹出口と、前記筐体内に形成される前記空気吸込口から前記空気吹出口に至る空気流通路と、該空気流通路に配置されたクロスフローファンと、前記空気流通路を通過する空気を冷媒と熱交換するよう前記空気流通路内に配置された熱交換器と、該熱交換器に生じたドレン水を集めるよう前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンと、前記空気吹出口から吹き出される空気流をガイドする吹出空気流ガイド部材と、を備えた天井埋込型空気調和機の室内機において、
前記空気吸込口は、前記空気吹出口を挟んで設けられた第１空気吸込口及び第２空気吸込口に分けられ、
前記熱交換器は、前記第１空気吸込口から吸い込まれた空気が流入するよう前記筐体の天板から前記筐体の下面に向けて傾斜して配置された第１熱交換器と、前記第２空気吸込口から吸い込まれた空気が流入するよう前記筐体の天板から前記筐体の下面に向けて前記第１熱交換器の傾斜と交差する方向に傾斜して配置された第２熱交換器とで構成され、
前記ドレンパンは、前記第１熱交換器の下方に配置された第１ドレンパンと、前記第２熱交換器の下方に配置された第２ドレンパンとで構成され、
前記クロスフローファンは、前記空気吹出口の上方に配置され、
前記吹出空気流ガイド部材は、前記クロスフローファンの前記第１熱交換器の側の下部近傍から前記空気吹出口に至る前記第１空気吸込口の側との間に配置された第１側板と、前記クロスフローファンの前記第２熱交換器の側の上部近傍から前記空気吹出口に至る前記第２空気吸込口の側との間に配置された第２側板とを有し、
前記第２側板は、上端が前記第２熱交換器の下端より上方に位置し、下端が前記空気吹出口から前記第１空気吸込口の方向に突出している
ことを特徴とする天井埋込型空気調和機の室内機。
請求項１に記載の天井埋込型空気調和機の室内機において、
前記第１熱交換器は前記第２熱交換器より長さが長く設定され、前記第１熱交換器は前記筐体の第１外側板と天板との内角に上端が位置するよう前記天板に対してθ１の角度で傾斜して配置され、前記第２熱交換器は前記筐体の前記第１外側板と対面する第２外側板と前記天板との内角に上端が位置するように前記天板に対してθ２の角度で傾斜して配置され、θ１<θ２に設定されていることを特徴とする天井埋込型空気調和機の室内機。
請求項１又は２に記載の天井埋込型空気調和機の室内機において、
前記第１空気吸込口には、前記空気吹出口と前記第１空気吸込口との間に設けられた支点の周りを回転して前記第１空気吸込口を開閉する第１オープンパネルが設けられ、
前記第２空気吸込口には、前記空気吹出口と前記第２空気吸込口との間に設けられた支点の周りを回転して前記第２空気吸込口を開閉する第２オープンパネルが設けられている、
ことを特徴とする天井埋込型空気調和機の室内機。