JPWO2006035747A1 - 天井埋込み形空気調和機 - Google Patents

Abstract

横長矩形状に形成され下面が開口する筐体１が被空調室の天井裏に取付けられ、筐体１の内部に熱交換器９及び送風機８等が収容され、化粧パネル２が筐体の下面開口部１ａに嵌め込まれて被空調室内に露出し、吹出口１５が化粧パネル２の長手方向の略全長に亘って横長矩形状に開口され、補強用連結部材２０が吹出口の長手方向の略中間部に位置し吹出口の長手方向に沿う両側部間に掛け渡されて化粧パネルに取付けられ、孔部１００ｇが補強用連結部材に設けられ、固定ねじ２３が化粧パネルから補強用連結部材の孔部を挿通して筐体に取付けられ、化粧パネルを補強用連結部材とともに筐体に取付け固定する。

Description

本発明は、横長矩形状に形成される化粧パネルを備え、この化粧パネルの長手方向略全長に亘って設けられる吹出口に対する補強構造を得る天井埋込み形空気調和機に関する。

空気調和機の室内機として店舗などの広い空間を空調する場合には、壁面に取付けられる、いわゆる壁掛け形よりも、天井面から広い範囲に亘って均一に熱交換空気を吹出すことができ、かつ居住者が受ける圧迫感の少ない天井埋込み形とした空気調和機が多用される傾向にある。

この種の空気調和機が、特許第２９０２８５７号公報（先行文献１）や特開平７−１５１３７６号公報（先行文献２）等に開示されている。具体的には、空気調和機本体（以下、「筐体」と称する）が被空調室の天井裏に取付けられ、内部には熱交換器及び送風機等が収容される。筐体の下面開口部は横長矩形状をなし、化粧パネルが嵌め込まれて被空調室内に露出する。化粧パネルには、室内空気を筐体内へ吸込み案内する吸込み口と、熱交換した空気を室内へ吹出し案内する吹出口が設けられる。

上述した先行文献１には、化粧パネルの一方の側部で、長手方向に沿って吹出口を備えた、いわゆる一方向天井カセット形と呼ばれる空気調和機の室内機が開示されている。また、先行文献２には、化粧パネルの両方の側部で、それぞれ長手方向に沿って吹出口を備えた、いわゆる二方向天井カセット形と呼ばれる空気調和機の室内機が開示されている。

上記吹出口に係り、いずれの構成であっても吹出し風の特性から、吹出口自体は可能な限り長い、長尺状とすることが好ましい。そのため、各特許文献における吹出口の全長は、化粧パネルの長手方向と略同一の長さに形成されている。

特に、先行文献２において、長尺の吹出口に対応する位置には、本体の長手方向に沿って支持板と本体長手側壁とにより規定された吹出し通路が形成されている。この吹出し通路には、熱交換器を通過した熱交換空気が導かれ、さらに化粧パネルに設けられる上記吹出口を介して室内へ吹出されるようになっている。

そして、上記吹出し通路が長尺状であるために補強が必要なところから、先行文献２では長手方向の略中央に補強金具が、支持板と長手側壁との間に掛け渡されている。その一方で、吹出し通路と同一の開口形状をなす化粧パネル側の吹出口に対しては何らの補強構造も採用されていない。

化粧パネルにおける吹出口に対して補強構造がない点、先行文献１においても同様である。すなわち、化粧パネルは重量部品を支持しておらず、さほど重量が掛からないうえに筐体に取付け固定されるので、特に吹出口は補強されない、と理解される。

しかしながら、筐体は天井裏に取付けられて室内には露出しないから金属薄板を板金加工にて成形しただけのものであり、美的な装飾は不要であるのに対して、化粧パネルは室内に露出するため美観を確保しなければならない。そのため、化粧パネルは美麗な合成樹脂材で構成され、かつそれ自体の重量軽減化を図るため、可能な限り薄肉化されている。

このようにして、化粧パネルの剛性は必要最小限に抑えられており、しかも長尺状の吹出口周辺の剛性に対する配慮がほとんどなされておらず、中間付近部分に力がかかって強度が不足し、破損する虞れがあった。

本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、化粧パネルに設けられる吹出口周辺部に対する剛性の増大化をなし、破損の虞れがなく信頼性の向上を得られる天井埋込み形空気調和機を提供しようとするものである。

上記課題を解決し目的を達成するために本発明の天井埋め込み形空気調和機は、空気調和機本体が被空調室の天井裏に取付けられ矩形状に形成される下面が開口されて内部に熱交換器及び送風機等が収容され、化粧パネルが空気調和機本体の下面部に取付けられて被空調室内に露出し、吹出口が化粧パネルの長手方向の略全長に亘って横長矩形状に開口され、補強用連結部材が吹出口の長手方向の略中間部に位置し吹出口の長手方向に沿う両側部間に掛け渡されて化粧パネルに取付けられ、孔部が補強用連結部材に設けられ、固定具が化粧パネルから補強用連結部材の孔部を挿通して化粧パネルを補強用連結部材とともに空気調和機本体に取付け固定する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る天井埋込み形空気調和機を分解して示す斜視図である。 図２は、同天井埋込み形空気調和機の断面図である。 図３は、同天井埋込み形空気調和機の吹出口及び補強用連結部材とその周辺部分の断面図である。 図４は、同天井埋込み形空気調和機における化粧パネルの裏面一部と、弾性部材の取付けを説明する斜視図である。 図５は、同天井埋込み形空気調和機における吹出口とルーバを示す断面図である。 図６Ａは、同天井埋込み形空気調和機におけるルーバ全体を示す斜視図である。と、ルーバの駆動軸部分の斜視図である。 図６Ｂは、同天井埋込み形空気調和機におけるルーバの駆動軸部分を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る天井埋込み形空気調和機を分解した斜視図、図２は空気調和機の断面図である。

天井埋込み形空気調和機として、被空調室の天井板に設けられる取付け用開口部に挿入され、吊りボルト等を介して天井裏（いずれも図示しない）に吊持固定される空気調和機本体（以下、筐体と呼ぶ）１を備えている。

筐体１は、下面部全面が開口されていて、この開口部１ａに化粧パネル２が取付けられる。化粧パネル２は、筐体１に取付けられた状態で室内に露出するとともに、天井板に合わせた高さ位置になる。そして、化粧パネル２は、天井板に設けられる取付け用開口部と筐体１側面部との間隙を遮蔽している。

筐体１は、その長手方向が、長手方向と直交する方向である幅方向よりも長い、横長矩形箱状に成型される。下面開口部１ａを除く他の面部全ての外装が、金属薄板を板金加工して成形され、内面には断熱材が組み込まれて断熱構造をなしている。

筐体１の幅方向両側面部１ｂには、それぞれ一対ずつの取付け用金具３が離間して取付けられる。それぞれの取付け用金具３は、上端部が筐体側面部１ｂから水平方向に突出する吊り金具部３Ａとなっている。吊り金具部３Ａは、突出端縁から側面部１ｂに向かって切欠き加工され、この切欠き部分が天井裏から吊持される吊りボルト（図示しない）に掛止される。

さらに、取付け用金具３は、下面開口部１ａを形成する筐体１の下面端部に沿って折曲形成される固定金具部３Ｂを一体に備えている。この固定金具部３Ｂには、化粧パネル２の筐体１の取付け用と、後述するドレンパン１０の取付け用としてのねじ孔が設けられる。

筐体１の一方（図の右側面）の側面部１ｂで、取付け用金具３の近傍部位に２本の冷媒接続管４と１本のケーブル用パイプ５端部が突出している。冷媒接続管４は、筐体１内に配置される後述する熱交換器１０に連通されるとともに、これら冷媒接続管４には室外機から延出する冷媒渡り管（いずれも図示しない）が接続される。ケーブル用パイプ５には、室内機と室外機及び電源部と電気的に接続する渡りケーブル（図示しない）が挿通する。

筐体１内の幅方向における略半分の長さ位置には、仕切り板６が筐体の長手方向に亘って設けられる。したがって、筐体１内部は仕切り板６により、幅方向に二室７Ａ，７Ｂに区分される。仕切り板６で区分される一方室を送風室７Ａと呼び、ここには送風機８が配置される。仕切り板６で区分される他方室を熱交換室７Ｂと呼び、ここには熱交換器９と、この熱交換器の下部にドレンパン１０が配置される。

送風機８は、中央部にファンモータＦＭを備えていて、このファンモータは左右両側部から回転軸１００ｎが突出する二軸モータである。それぞれの回転軸１００ｎには、回転にともなって軸方向から空気を吸込んで周方向へ吹出すタイプのファン（いわゆる多翼型ファン）Ｆが連結され、さらにそれぞれのファンＦはファンケーシング８ａで囲撓される。

ファンケーシング８ａは、軸方向の両側部に空気吸込み案内用の開口部１００ｍが設けられる。

ファンケーシング８ａの仕切り板６側端部には吹出口体Ｋが突設され、仕切り板６に取付け固定される。仕切り板６には連通孔６ａが開口され、ここにファンケーシング８ａの吹出口体Ｋが接続される。したがって、連通孔６ａは送風機８の駆動にともなってファンケーシング８ａの吹出口体Ｋから吹出される風を、熱交換室７Ｂ側へ送風案内できる。

一方、熱交換室７Ｂに配置される熱交換器９は、後述する受け皿状のドレンパン１０上にあり、上下方向が斜めに傾斜した姿勢で配置される。これは、筐体１の上下方向寸法を可能な限り短縮して薄型化を図るところから、熱交換器９の上下方向寸法を充分な長さに設定することができない。

その一方で、熱交換器９の熱交換面積を可能な限り確保して、熱交換効率の向上を図る必要がある。したがって、熱交換器９を上下方向に斜めに傾斜させた状態として、上下方向寸法を抑えながら、充分な熱交換面積を確保することができる。

このような熱交換器９を平面視で見た場合、この平面視面積よりも、ドレンパン１０の平面視面積の方が大に形成されている。そのため、後述するような冷房運転をなした場合に、運転にともなって熱交換器９に生成される結露水（ドレン水）をドレンパン１０は確実に捕捉できる。

一方、化粧パネル２は、軽量化と美観の向上化を得るために、合成樹脂材である、例えばＰＳ（ポリスチレン）材の成型品から構成される。この化粧パネル２は、筐体１の下面開口部１ａに取付けられるところから、下面開口部形状に合わせて幅方向よりも長手方向が長い横長矩形状をなす。

化粧パネル２の幅方向の一側部には吸込み口１２が開口され、吸込みグリル１３が嵌め込まれる。吸込みグリル１３は、化粧パネル２に対して別体に備えられるものであるが、化粧パネル２に一体成形してもよい。そして、吸込みグリル１３は、化粧パネル２裏面に着脱自在に取付けられるフィルタ１４によって覆われる。

化粧パネル２が筐体１の下面開口部１ａに取付けられた状態で、吸込みグリル１３は送風室７Ａと対向する。吸込みグリル１３の長手方向は、化粧パネル２の長手方向の略全長に亘って設けられるので、筐体下面開口部１ａの長手方向とも略一致する。

吸込みグリル１３の幅方向の一側縁は、化粧パネル２の一側縁近傍位置に形成され、他側縁は仕切り板６の下端部に対向する位置に設定される。したがって、吸込みグリル１３は送風室７Ａ全面と略同一の形状面積に形成される。

また、化粧パネル２の幅方向の他側縁に沿って吹出口１５が開口されていて、この吹出口１５にはルーバ１６が回動自在に枢着される。吹出口１５の一側部には駆動源１６Ｍが取付けられ、ルーバ１６とは図示しない連結機構を介して連結される。したがって、駆動源１６Ｍが駆動することにより、ルーバ１６は回動制御され、吹出口１５からの吹出し角度が調整自在である。

なお、この吹出口１５について説明すると、吹出口１５は化粧パネル２が筐体１の下面開口部１ａに取付けられた状態で、熱交換室７Ｂと対向する。吹出口１５は、仕切り板６とは所定間隔を存して平行な、化粧パネル２の長手方向に沿う側縁に沿って、かつ化粧パネル２の長手方向の略全長に亘って開口されるとともに、長手方向に対して幅方向が極端に短い横長形状をなす。

そして、この吹出口１５の長手方向の略中間部に位置して、後述する補強用連結部材２０が設けられる。

図３は、吹出口１５に取付けられる補強用連結部材２０の構成と、取付け構造を説明するための補強用連結部材２０との取付け部分を示す断面図、図４は補強用連結部材２０が取付けられた吹出口１５の周辺の構成を説明する化粧パネル２の一部斜視図である。

この補強用連結部材２０は、耐油性合成樹脂材（ＡＢＳ材等）から構成され、吹出口１５の長手方向に沿う両側部間に掛け渡されて、その両脚部２０ａが取付けねじ１７を介して化粧パネル２に取付けられ、中間部２０ｂは上方へ略三角状に屈曲形成される。

上述したように、吹出口１５に回動自在に支持されるルーバ１６は、吹出口１５を完全閉成する状態から、ほとんど全開となるまで姿勢が可変である。特に、図３に示すように吹出口１５を全開もしくはそれに近い状態としたとき、ルーバ１６の一側部が吹出口１５の奥方まで、具体的には筐体１内まで侵入する軌跡をなす。そこで補強用連結部材２０の中間部２０ｂは、ルーバ１６の回動軌跡を避けて形成される。

補強用連結部材２０の両脚部２０ａは水平方向に延出され、その側端部には取付け用孔１００ｃが設けられる。そして、これら両脚部２０ａを、吹出口１５の周辺に沿って上方へ一体に突出形成される突堤部１５ａ上に載置し、補強用連結部材２０の取付け用孔１００ｃを突堤部１５ａに設けられるねじ孔１００ｄに連通する。そのうえで、補強用連結部材２０の取付け用孔１００ｃを介してねじ孔１００ｄに取付け用ねじ１７を螺挿することで、補強用連結部材２０は化粧パネル２に取付け固定される。

また、補強用連結部材２０の水平方向に延出された脚部２０ａの一方側（ルーバ１６取付け側）で、かつ取付け用ねじ１７が挿通する取付け用孔１００ｃの近傍部位には、脚部２０ａから上方へ突出するボス部２０ｃが一体に設けられる。なお説明すると、このボス部２０ｃの上面は脚部２０ａ上面から所定の高さをもって突出し、かつボス部下面は脚部下面から凹状に形成される。

これに対して、突堤部１５ａ上面部位は突出形成されていて、この突部１００ｅにボス部２０ｃの下面凹状部が嵌め込まれる。したがって、補強用連結部材２０の突堤部１５ａに対する位置決めが容易に行える。

補強用連結部材ボス部２０ｃと化粧パネル突堤部１５ａには、互いに連通する孔部１００ｇが設けられるとともに、これら孔部１００ｇと対向する筐体１部位には、ねじ孔１００ｈを備えたナット部１８が設けられている。化粧パネル２を筐体１に取付け固定するにあたって、特に補強用連結部材２０においても固定具である固定ねじ２３がボス部２０ｃと突堤部１５ａの孔部１００ｇを介して筐体１に取付けられたナット部１８のねじ孔１００ｈに螺挿される。

このようにして化粧パネル２に補強用連結部材２０が取付けられた状態で、特に図４に示すように、補強用連結部材２０の上に弾性部材２２が吹出口１５の周辺部に沿って取付けられる。

すなわち、弾性部材２２は、例えばスポンジ材などのクッション性を備えていて、同図では、吹出口１５の幅方向一側部と化粧パネル２一辺部に亘って既に弾性部材２２が取付けられ、別途用意された２本の弾性部材２２Ａ，２２Ｂが吹出口１５の長手方向に取付けられる以前の状態を示している。

特に、補強用連結部材２０のボス部２０ｃが形成された脚部２０ａ側の辺部に取付けられる弾性部材２２Ａには、ボス部２０ｃの直径と略同等の直径の孔部１００ｆが設けられている。したがって、弾性部材２２Ａを突堤部１５ａに取付けると、弾性部材の孔部１００ｆに補強用連結部材ボス部２０ｃが嵌め込まれる。この弾性部材２２Ａの厚さはボス部２０ｃの高さ寸法よりも大に形成されていて、弾性部材２２Ａを突堤部１５ａに取付けるとボス部２０ｃは孔部１００ｆ内に没入する。

この状態にしてから、化粧パネル２を筐体１の下面開口部１ａに宛がって、取付け用金具３に折曲形成される固定金具部３Ｂのねじ孔に化粧パネル２を介して取付け用ねじを螺挿し、化粧パネル２を筐体１に取付け固定する。補強用連結部材２０においても、上述したように化粧パネル突部１００ｅとボス部２０ｃに設けられる孔部１００ｇを介して筐体１に設けられるナット部１８のねじ孔１００ｈに固定ねじ２３が螺挿される。

特に、化粧パネル２の吹出口１５を形成する突堤部１５ａと筐体１の下面開口部１ａ周辺部との間に介在する弾性部材２２は、化粧パネル２と筐体１との間に挟持固定されて、そのままでは本来の肉厚が数分の一に圧縮されてしまう。

しかしながら、ここでは補強用連結部材２０の脚部２０ａに一体にボス部２０ｃが上方へ突出形成されるから、弾性部材２２Ａが筐体１と化粧パネル２との間に圧縮されても、ボス部２０ｃの高さ以下への圧縮はボス部が規制する。すなわち、弾性部材２２Ａは必要不可欠の厚みを保持し、よってシール性が確保される。

図５は、吹出口１５に枢支されるルーバ１６を示す断面図、図６Ａはルーバ１６単体を示す斜視図、図６Ｂはルーバ１６の一端部を示す斜視図である。

特に図６Ａに示すように、ルーバ１６は４つの軸２５Ａ〜２５Ｄで、吹出口１５に軸支されている。ここで示す図の右側端部に設けられる軸２５Ｄを除いた３つの軸２５Ａ〜２５Ｃは、単純に吹出口１５の一側部と中間部に設けられる図示しない支持部の孔に差し込まれるだけのものであり、右側端部の軸２５Ｄは駆動源１６Ｍに連結される駆動軸である。

すなわち、３つの軸２５Ａ〜２５Ｃは、単なる支軸であるので直径が細くてよいが、駆動軸２５Ｄは駆動力を伝達するために力が加わるところから、ある程度強度を確保する必要があり、３つの軸よりも直径が太い。そして、後述する理由により、駆動軸２５Ｄのみ他の３つの軸２５Ａ〜２５Ｃとは相違して、ローレット状の溝付き軸に形成してある。

このように構成された天井埋込み形空気調和機において、送風機８が駆動されると室内空気が吸込み口１２を形成する吸込みグリル１３とフィルタ１４を介して、筐体１内の送風室７Ａに吸込まれる。室内空気は、送風機８を構成するファンケーシング８ａと、仕切り板６に設けられる連通孔６ａを介して熱交換室７Ｂに導かれ、熱交換器９と熱交換される。

熱交換器９と熱交換した後の熱交換空気は、吹出口１５に導かれルーバ１６を介して室内へ吹出され、室内の熱交換作用をなす。特に冷房運転時には、熱交換器９の熱交換作用にともなって結露水が生成され滴下する。これら結露水をドレンパン１０が受けて集溜し、最終的に室外へ排水する。

冷房運転及び暖房運転のいずれの空調運転においても、化粧パネル２に設けられる１つの吹出口１５から熱交換空気が吹出される、一方向吹出しである。しかしながら、吹出口１５のルーバ１６に対する姿勢制御によって、室内のさらに広い範囲に亘って均一に熱交換空気を吹出し案内でき、効率のよい空調作用が得られる。

しかも、吹出口１５は、化粧パネル２の幅方向の一側縁に沿って設けられ、かつ化粧パネル２の長手方向の略全長に亘って開口しているから、室内に対してより広い範囲で吹出しがなされ、一方向吹出しであっても吹出し特性がよい。

吹出口１５自体、強度の低い化粧パネル２に設けられ、化粧パネルの長手方向の略全長に亘って開口しているので、吹出口１５を形成する周辺部の強度が低い。しかしながら、ここでは吹出口１５の長手方向の略中間部に位置し、吹出口１５の長手方向に沿う両側部間に掛け渡した状態で取付け用ねじ１７を介して補強用連結部材２０を化粧パネル１に取付けている。

さらにそのうえ、固定ねじ２３が化粧パネル２とともに補強用連結部材２０を筐体１に取付け固定する。したがって、化粧パネル２が美麗を保持するために強度の低い合成樹脂材を用いて構成され、吹出口１５が長手方向に沿って長尺状に形成されていても、この吹出口１５周辺部の強度不足を補って破損の恐れなどが一切ない。

また、筐体１の下面開口部１ａ周縁部と化粧パネル２の周縁部との間に、シール用の弾性部材２２が介在されるが、補強用連結部材２０に弾性部材２２の厚みを確保するためのボス部２０ｃを突設したので、特に弾性部材２２Ａにおける必要最小限の厚さは保証され、シール性が確保される。

化粧パネル２を、ＰＳ（ポリスチレン）材の成型品としたから構成したから、板金製に比べて軽量化が図れるとともに、成形性が良いので成形形状の自由度が高く、美観を向上するための形状に成形することが容易である。またリサイクル性も良い。

補強用連結部材２０を、耐油性合成樹脂材（ＡＢＳ等）の成型品としたから、油や薬品の付着による、いわゆるソルベントクラックの発生がなく、強度の増大化を図れる。そして、補強用連結部材２０は合成樹脂材であるために熱伝導率が低く、よって金属素材のように結露の発生もない。

先に説明したように、ルーバ１６は４つの軸２５Ａ〜２５Ｄで吹出口１５に軸支されている。ここで示す図の右側端部に設けられる軸２５Ｄを除いた３つの軸２５Ａ〜２５Ｃは、単純に吹出口１５の一側部と中間部に設けられる図示しない支持部の孔に差し込まれるだけであり、右側端部の軸２５Ｄは駆動源１６Ｍに連結される駆動軸である。すなわち、３つの軸２５Ａ〜２５Ｃは、単なる支軸であるので直径が細くてよいが、駆動軸２５Ｄは駆動力を伝達するために力が加わるところから、ある程度強度を確保する必要があり、３つの軸よりも直径が太く形成されている。

この結果、冷房運転時における冷風吹出し中には駆動軸２５Ｄの下流部分において霜が付く場合がある。そこで、駆動軸２５Ｄのみ他の３つの軸２５Ａ〜２５Ｃとは相違してローレット状の溝付き軸となし露を付き難くするとともに、露が付いた場合でも落下し難くしている。すなわち、駆動軸２５Ｄでの露付きや露の落下が低減できる。なお、他の軸２５Ａ〜２５Ｃは直径が細いために、もともと露付きがなく、滑らかな円柱状をなしていても特に問題はない。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明によれば、化粧パネルに設けられる吹出口周辺部に対する剛性の増大化をなして、破損の虞れがなく信頼性の向上を得られる等の効果を奏する。

Claims (3)

1. 被空調室の天井裏に取付けられ、矩形状に形成される下面が開口され、かつ内部に熱交換器及び送風機等が収容される空気調和機本体と、
   上記空気調和機本体の下面部に取付けられて、被空調室内に露出する化粧パネルと、
   この化粧パネルの長手方向の略全長に亘って、横長矩形状に開口される吹出口と、
   この吹出口の長手方向の略中間部に位置し、吹出口の長手方向に沿う両側部間に掛け渡され、化粧パネルに取付けられる補強用連結部材と、
   この補強用連結部材に設けられる孔部と、
   上記化粧パネルから補強用連結部材の上記孔部を挿通して、化粧パネルを補強用連結部材とともに空気調和機本体に取付け固定する固定具と
   を具備することを特徴とする天井埋込み形空気調和機。
2. 上記空気調和機本体の下面開口周端部と化粧パネルの周端部との間に、シール用の弾性部材が介在され、
   上記補強用連結部材の孔部周囲には、上記弾性部材の厚みを確保するためのボス部が突設されることを特徴とする請求項１記載の天井埋込み形空気調和機。
3. 上記化粧パネルはポリスチレン材から構成され、上記補強用連結部材は耐油性合成樹脂材から構成されることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の天井埋込み形空気調和機。

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