JPWO2008111372A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

輸送時の製品信頼性および運搬性が高く、低騒音であり、居住者に圧迫感を与えず、従来と比べ少ない梱包材で梱包できる空気調和機を得ることを目的とする。空気調和機に搭載する遠心ファンを、遠心ファンの側板外径＞羽根後縁部側板側外径＞羽根後縁部主板側外径≧主板外径の関係を有するとともに、前記羽根後縁部が、前記羽根後縁部の主板との結合点と前記羽根後縁部の側板との結合点を結ぶ直線より回転軸から見て内側に位置するとともに、主板から側板に向かうにつれて、前記回転軸との距離が長くなる形状とした。

Description

本発明は天井裏に本体が設置される冷房、暖房、除湿、空気清浄、加湿を行う空気調和機に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の空気調和機には、天井の空気調和機本体から離れた位置に部屋内の室内空気を天井裏に吸入する天井面吸込口を設けるとともに、本体の側壁に本体吸込口が設けられ、本体吸込口にはフィルタが配設され、本体吸込口の背後にはこれと対向するように熱交換器が設置されている。そして、導風板と天井パネルによって囲まれるスペース内には送風機が設置されている。本体の下部に装着された天井パネルには天井パネル吹出口のみが設けられている。

このように形成することにより、部屋の空気が吸い込まれる天井面吸込口が天井パネル吹出口と離れているので、吹出口からの流れの一部が直接吸込口へ吸い込まれるショートサイクル現象は生じず室内温度を均一化可能である。また、天井裏を吸込み空気の流路として利用できるので空気ダクトが不要で設備費や工事費が低減するとともに流路抵抗が低くできる。さらに送風機に遠心ファンでなく求心ファンを用いれば熱交換器に囲まれるスペースにファンを設置でき導風板を省略できる。

特許第２７０６３８３号公報

従来の空気調和機は上述のように構成されている。しかし、送風機に主板および側板の外径が概同一の遠心ファンを用いる場合、遠心ファンの吹出風向は軸に直交する水平方向のため、遠心ファンを空気調和機本体内に配設する場合、側板側の吹出流れと主板側の吹出流れとが干渉し通風抵抗が大きくなり騒音悪化するため空気調和機本体の下方へファンは突出配置させる状態が必要となる。そのため天井パネルを天井面から突出した状態での設置が必要となり、コンパクト化が困難である。
また本体天板と遠心ファンの吸込口との吸込距離が狭すぎると通風抵抗が高くなり、また導風板近傍および本体天板側の流速差から偏流が生じ吸込流れが乱れ騒音が悪化する。一方前記吸込距離が大きすぎると本体高さが大きくなってしまう。
さらに設置前、本体および天井パネルが別体の場合、遠心ファンは本体から突出した状態で配設されているため、輸送時遠心ファンが破損してしまう。またファンの破損防止のため本体から突出したファンの周りに梱包材が多数必要となり環境に良くない。

本発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、輸送時の製品信頼性および運搬性が高く、低騒音であり、居住者に圧迫感を与えず、従来と比べ少ない梱包材で梱包できる空気調和機を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、空気調和機が空気調和する部屋の天井とほぼ同じ高さに設けられ、空気調和機本体内部からの空気の吹出口を有する本体パネルと、本体パネルの外周に沿って立設された側壁と、前記側壁の前記本体パネルと反対側の面を覆うように設けられた空気調和機天板と、前記空気調和機本体の側壁に形成された本体吸込口と、前記本体吸込口の近傍に設けられた熱交換器と、前記空気調和機天板に固定されたファンモータと、前記ファンモータの回転軸に凸形状のボス部が吊り下げ固定され、前記熱交換器を介して吸込まれた前記空気を吸込み前記部屋へと吹出す遠心ファンと、前記天井より高い位置に空気の吹出し側端部が位置するよう設けられた前記ファン吹出導風板とを備え、前記遠心ファンは、外周側に平坦部と、中央部に前記ボス部を有する主板と、前記ボス部の周囲を所定の間隔を持って囲うように設けられた導風壁を有する側板と、前記回転軸と垂直な面に対して略直交するよう前記主板および前記側板の間に設けられた複数枚の羽根とを備え、前記複数の羽根の回転により、前記主板のボス側壁面と当該ボス側壁面と相対する側板端部により形成される吸込口から前記主板の外周側平坦部と当該外周側平坦部と相対する側板端部により形成される吹出口に向けて送風し、送風方向に対して下流側に位置する羽根の縁部を羽根後縁部として、側板外径＞羽根後縁部側板側外径＞羽根後縁部主板側外径≧主板外径の関係を有するとともに、前記羽根後縁部が、前記羽根後縁部の主板との結合点と前記羽根後縁部の側板との結合点を結ぶ直線より回転軸から見て内側に位置するとともに、主板から側板に向かうにつれて、前記回転軸との距離が長くなる形状であることを特徴とするものである。

本発明によれば、空気調和機が空気調和する部屋の天井とほぼ同じ高さに設けられ、空気調和機本体内部からの空気の吹出口を有する本体パネルと、本体パネルの外周に沿って立設された側壁と、前記側壁の前記本体パネルと反対側の面を覆うように設けられた空気調和機天板と、前記空気調和機本体の側壁に形成された本体吸込口と、前記本体吸込口の近傍に設けられた熱交換器と、前記空気調和機天板に固定されたファンモータと、前記ファンモータの回転軸に凸形状のボス部が吊り下げ固定され、前記熱交換器を介して吸込まれた前記空気を吸込み前記部屋へと吹出す遠心ファンと、前記天井より高い位置に空気の吹出し側端部が位置するよう設けられた前記ファン吹出導風板とを備え、前記遠心ファンは、外周側に平坦部と、中央部に前記ボス部を有する主板と、前記ボス部の周囲を所定の間隔を持って囲うように設けられた導風壁を有する側板と、前記回転軸と垂直な面に対して略直交するよう前記主板および前記側板の間に設けられた複数枚の羽根とを備え、前記複数の羽根の回転により、前記主板のボス側壁面と当該ボス側壁面と相対する側板端部により形成される吸込口から前記主板の外周側平坦部と当該外周側平坦部と相対する側板端部により形成される吹出口に向けて送風し、送風方向に対して下流側に位置する羽根の縁部を羽根後縁部として、側板外径＞羽根後縁部側板側外径＞羽根後縁部主板側外径≧主板外径の関係を有するとともに、前記羽根後縁部が、前記羽根後縁部の主板との結合点と前記羽根後縁部の側板との結合点を結ぶ直線より回転軸から見て内側に位置するとともに、主板から側板に向かうにつれて、前記回転軸との距離が長くなる形状であることを特徴とするため、輸送時の製品信頼性および運搬性が高く、低騒音であり、居住者に圧迫感を与えず、従来と比べ少ない梱包材で梱包できる空気調和機を得ることができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の一例の空気調和機の設置状態を部屋から見た図。 空気調和機の設置状態での縦断面部図。 空気調和機本体および天井パネル取付時の斜視図。 図２の空気調和機の縦断面図。 図４におけるｋ１〜ｋ４の断面指示線における水平断面図。 導風板の斜視図。 遠心ファンの主板側から見た斜視図。 図７の縦断面投影図。 図８のａ−ａにおける羽根断面図および部分拡大図。 図８のｂ−ｂにおける羽根断面図および部分拡大図。 羽根断面肉厚の変化を示す図。 図９の羽根段差１３ｃ付近での流れの図。 成形方法概要図（前半）。 成形方法概要図（後半）。 ベルマウス６ａと天板１ｃとの距離Ｅと本体高さＨの比率Ｅ／Ｈに対する同一風量における騒音値との関係を示した図。 本発明の実施の形態２における部屋が細長である場合に設置される空気調和機の本体および天井パネル取付時の斜視図。 図１４のＪ１−Ｊ２−Ｊ３における空気調和機の縦断面図。 図１５のＬ１−Ｌ２、Ｌ３−Ｌ４の各高さ位置における水平断面図を半分づつ示した図。 本発明の実施の形態３における空気調和機の空気調和機本体および天井パネル取付時の斜視図。 図１７の縦断面図。 図１８のｋ１−ｋ２−ｋ３−ｋ４における水平断面図。 熱交換器が空気清浄フィルタに変更された場合の図１９に相当する水平断面図。 熱交換器が加湿フィルタに変更された場合の図１９に相当する水平断面図。 従来の天井埋込形空気調和機の縦断面図。

符号の説明

１ 空気調和機本体、１ａ 本体側板側吸込口、１ｂ 本体側壁、１ｃ 本体天板、１ｄ 本体天板側吸込口、２ 除塵フィルタ、２ａ 空気清浄フィルタ、２ｂ 加湿フィルタ、３ 熱交換器、３ａ 追加熱交換器、４ 本体パネル、４ａ 本体パネル吹出口、４ｂ 中央パネル、４ｃ 本体パネル中央開口部、５ ドレンパン、６ 導風板、６ａ ベルマウス、６ｂ 導風板吹出口、６ｃ 導風部、７ ファンモータ、８ 遠心ファン、８ａ ファン吸込口、８ｂ ファン吹出口、９ 部屋、９ａ 天井、９ｂ 天井裏、１０ 天井吸込口、１１ 側板、１１ａ 側板吸込部、１１ｂ 導風壁、１１ｃ 側板凹部、１１ｄ 側板吸込内周先端部、１２ 主板、１２ａ ボス、１３ 羽根、１３ａ 羽根前縁部、１３ｂ 羽根後縁部、１３ｃ 羽根分割線Ｂでの内外周羽根部１３ｅ，１３ｄの肉厚差により形成される段差、１３ｄ 羽根分割線Ｂより外周側の外周側羽根部、１３ｅ 羽根分割線Ｂより内周側の内周側羽根部、１３ａｓ 羽根前縁部側板側結合部、１３ｂｍ 羽根後縁部主板側結合部、１３ｂｓ 羽根後縁部側板側結合部、１３ｓ そり線、１４ａ，１４ｂ 成形型、１５ 電気品箱、１５ａ 電気基板、１６ 加湿用タンク、２００ 空気調和機本体、２０１ 天井面吸込口、２０２ 本体側壁、２０２ａ 本体吸込口、２０３ フィルタ、２０４ 熱交換器、２０５ 導風板、２０６ 送風機、２０７ 天井パネル、２０７ａ 天井パネル吹出口、２０８ 天井、２０９ 部屋、２１０ 天井裏。

実施の形態１．
以下本発明に係る実施の形態１における空気調和機を図１〜図１１を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機を示し、空気調和機の設置状態を部屋から見た図、図２は空気調和機の設置状態での縦断面部、図３は空気調和機本体および天井パネル取付時の斜視図、図４は図２の空気調和機の縦断面図、図５は図４におけるｋ１〜ｋ４の断面指示線における水平断面図、図６は導風板の斜視図、図７は遠心ファンの主板側から見た斜視図、図８は図７の縦断面投影図、図９は図８の線ａ−ａにおける羽根断面図および部分拡大図、図１０は図８の線ｂ−ｂにおける羽根断面図および部分拡大図、図１１は図８の線ａ−ａ、ｂ−ｂ、ｃ−ｃにおける羽根断面肉厚の変化を示す模式図である。

図１、図２において、天井９ａの本体パネル４から離れた位置に部屋９内の室内空気を天井裏９ｂへ吸入する天井吸込口１０を設けるとともに、天井裏９ｂに設置された空気調和機本体１の下部に天井９ａに面して本体パネル４が部屋９に面している。また本体パネル４の吹出口４ａは格子状に形成され、天井９の部屋側表面と略同一になるように空気調和機本体１の下部へ設置されている。

また、図２、または、図４に示したように、空気調和機本体１の本体側壁１ｂの各面に本体側面側吸込口１ａ、本体天板１ｃに側壁１ｂの沿って形成された本体天板側吸込口１ｄが設けられ、本体吸込口１ａおよび本体天板側吸込口１ｄを網羅するように除塵フィルタ２が配設されている。なお、本体側面側吸込口１ａは少なくとも側壁１ｂの１面に開口していればよい。また本体天板側吸込口１ｄは本体側板側吸込口１ａが開口していればなくてもよい。

そして、図４、図５に示したように、本体側壁１ｂ内部には、本体側板側吸込口１ａにほぼ沿って略四角形状の熱交換器３が立設されている。また、遠心ファン８の側板１１はファン吸込口８ａを構成する直管形状の側板吸込部８ａと、側板１１のファン内部での吸込んだ空気を吹出し口へ導風する導風壁１１ｂを有している。さらに、側板１１近傍にはファン吸込風路Ｍａと吹出風路Ｍｂを隔絶するよう設けられた導風板６が設けられている。導風板６は、側板吸込部１１ａに略平行に覆うように形成され、天板１ｃと所定距離間隔を有して配設されたベルマウス６ａと、導風壁１１ｂの表面と略平行に沿うように形成され、導風板吹出口６ｂから本体パネル４の吹出し口を介して空調機本体外部へ遠心ファン８の吹出流れを導風する導風部６ｃとが一体となった形状を有している。ベルマウス６ａにより、吸込側の遠心ファン８がむき出しにならず、遠心ファン８の回転が吸込み側の空気流れに影響しないため、吸込み側の流れが整流され、遠心ファン８に効率よく空気が吸込まれる。また、導風部６ｃは、図４、図６のように、ファン吹出口８ｂから導風板吹出口６ｂへ向け円錐台状に徐々に拡大するように形成される。導風板６は遠心ファン８と接触しないよう設けられ、ドレンパン５にネジ止め、あるいは接着剤により固定されているが、その他、ドレンパン５と一体に形成してもよい。

また、本体天板１ｃにはファンモータ７が配設され、ファンモータ７の回転軸が遠心ファン８のボス部１２ａに挿入固定されている。遠心ファン８は、導風板６と本体パネル４によって囲まれるスペース内に設置されている。さらに、熱交換器３が冷却され冷房運転となる時の熱交換器３で発生する凝縮水を一時貯水し発砲材等で成形し断熱可能なドレンパン５を配設している。

図８は実際に空気調和機に搭載された場合のファンモータ７との位置関係を示しており、図７とは上下が逆向きである。図７、図８では、遠心ファン８は、外周側に平坦部と、中央部にモータの回転軸との固定部である凸形状のボス部を有する主板１２と、回転軸Ｏに対し略平行に主板１２から立設した複数の羽根１３、前記ボス部の周囲を所定の間隔を持って囲うように設けられた導風壁を有するリング状の側板１１とから形成されている。ここで、羽根１３は、図９のように回転軸方向で羽根肉厚中心線を示すそり線１３ｓが同一の羽根断面形状である２次元翼形状である。また、この遠心ファンは、羽根１３の回転により、主板１２のボス側壁面とこのボス側壁面と相対する側板１１端部により形成される吸込口から主板１２の外周側平坦部とこの外周側平坦部と相対する側板端部により形成される吹出口に向けて送風する。なお、送風方向に対して下流側に位置する羽根の縁部を羽根後縁部と称する。
ここで、遠心ファン８の側板外径φＤｓ、主板外径φＤｍ、羽根後縁部主板側外径φＤｂ２ｍは、側板外径φＤｓ＜主板外径φＤｍ=羽根後縁部主板側外径φＤｂ２ｓの関係を有しており、さらに、主板外径φＤｍ＜ファン吸込口径φＤｓ１で、かつ羽根３の外径φＤｂ２および内径φＤｂ１が回転軸方向で主板１２側から側板１１側へ向かうにつれ大きくなるように形成されている。

さらに、羽根後縁部１３ｂは主板１２との結合点である羽根後縁部主板側結合部１３ｂｍおよび側板１１との結合部である羽根後縁部側板側結合部１３ｂｓを結ぶ直線である羽根出口代表線Ａよりファン内部側で、主板から側板に向かうにつれて、回転軸Ｏとの距離が長くなる形状である。
図９では羽根後縁部主板側結合部１３ｂｍを通り回転軸Ｏに平行な直線である羽根出口傾斜基準線Ａ１に対し少なくとも羽根車外側へ拡大傾斜する凹状の湾曲形状に形成されている。

そして、前記羽根後縁部主板側結合部１３ｂｍと羽根前縁部側板側結合部１３ａｓの回転軸に直交する平面における回転軸を中心とする各直径を羽根後縁部主板側直径φＤｂ２ｍ、羽根前縁部側板側直径φＤａｓ１とすると、φＤｂ２ｍ＜φＤａｓ１であり、主板１２から側板１１に向かうにつれ徐々に直径が大きくなる形状である。また、側板吸込先端部１１ｄの回転軸を中心とする直径であるファン吸込口径をφＤｓ１とするとき、φＤａｓ１＜φＤｓ１の関係を有している。

また、前記羽根後縁部主板側結合部１３ｂｍ、羽根前縁部側板側結合部１３ａｓを通り、少なくとも前記羽根後縁部主板側直径φＤｂ２ｍ＜羽根前縁部側板側直径φＤａｓ１の間で回転軸方向で主板１２から側板１１に行くにつれ徐々に大きな直径を示す羽根面上に羽根分割線Ｂを有している。

図９に示した通り、線ａ−ａにおいては外周羽根部１３ｄと内周側羽根部１３ｅの段差１３ｃはそれほど無いが、図１０すなわち線ｂ−ｂにおける断面を見ると外周羽根部１３ｄと内周側羽根部１３ｅの段差１３ｃは図９の場合より大きくなっている。

そして、図１１に示したとおり、羽根分割線Ｂより外周側の外周側羽根部１３ｄの肉厚ｔ１は主板１２から側板１１にかけ（即ち、線ｃ−ｃから線ａ−ａに向かって）徐々に厚くで、逆に羽根分割線Ｂより内周側の内周側羽根部１３ｅの肉厚ｔ２は主板１２から側板１１にかけ徐々に薄くなっている。そして、回転軸方向で少なくとも外周側羽根部１３ｄの肉厚ｔ１＜内周側羽根部１３ｅの肉厚ｔ２で、前記羽根分割線Ｂにおける内周側羽根部１３ｅと外周側羽根部１３ｄとの肉厚差により形成される段差１３ｃの高さｈが側板１１から主板１２へ向かうにつれ徐々に大きくなるように羽根形状を形成したものである。
さらに、上記の通り、羽根分割線Ｂに沿って存在する段差１３ｃは線ｃ−ｃから線ａ−ａに向かうに従って、回転軸Ｏとの距離が長くなるよう構成されている。

そして、側板１１は、直管形状である側板吸込部１１ａと、羽根１３との接合部で吸込み流れを羽根１３へ導風する導風壁１１ｂとが連結しており、この連結部１１ｃは回転軸に直行する平面を有している。

このような空気調和機において、ファンモータ７へ電源が通電されると遠心ファン８が回転駆動するため天井吸込口１０から部屋９の空気が天井裏９ｂへ吸い込まれた後、本体側板側吸込口１ａおよび本体天板側吸込口１ｄを通り除塵フィルタ２で部屋９や天井裏９ｂのホコリやニオイ等が除去され空気清浄された後、熱交換器３で空気を冷房、暖房、除湿され遠心ファン８へ吸い込まれる。そして遠心ファン８から吹出された流れは導風板６で強制的に斜め下方へ風向制御され、本体１の下部に設置された本体パネル４の吹出口４ａから空気が吹出され部屋９が空調される。

次に、導風板６のベルマウス６ａと天板１ｃとの距離Ｅは所定距離の間隔を開け配設されているが、近すぎるとベルマウス６ａと天板１ｃ間で増速し通風抵抗が増加するため、必要風量送風するためにファン回転数を増加する必要から羽根との相対速度が増加し騒音悪化してしまう。そこで、ベルマウス６ａと天板１ｃとの距離Ｅに適用範囲が存在する。図１４はベルマウス６ａと天板１ｃとの距離Ｅと本体高さＨの比率Ｅ／Ｈに対する同一風量における騒音値との関係を示した図である。図１４のようにＥ／Ｈが０．３より小さいと通風抵抗増加の影響が大きく急激に騒音悪化する。一方Ｅ／Ｈが０．７より大きいと、本体高さ同一内だと遠心ファンが薄形となり、全圧上昇が低下することでファン回転数が増加し騒音悪化する。また本体高さが異なる場合、本体高さが大きくなり施工性が悪化する。よって、Ｅ／Ｈ＝０．３〜０．７であれば低騒音で、設置場所も減ることなくコンパクトである。

そして、本発明の空気調和機１は、熱交換器３の上流側の本体側壁１ｂに本体吸込口１ａだけでなく本体天板１ｃにも本体吸込口１ｄを形成し、かつフィルタ２を天板および側板側吸込口１ｄ、１ａを網羅し覆うように配設することができる。係る構成にすることにより、吸込口面積および集塵フィルタ面積が大きくでき、通風抵抗が低減し低騒音とともに、フィルタ清掃の期間が延長でき清掃回数が減少できるため、低騒音で省メンテナンス性の空気調和機が得られる。

図２３は特許文献１の斜流ターボファンの横断面を示す図である。図２３において、天井２０８の空気調和機本体２００から離れた位置に部屋２２１内の室内空気を天井裏２１０に吸入する天井面吸込口２０１を設けるとともに、本体側壁２０２に本体吸込口２０２ａが設けられ、本体吸込口２０２ａにはフィルタ２０３が配設され、本体吸込口２０２ａの背後にはこれと対向するように熱交換器２０４が設置されている。そして、導風板２０５と天井パネル２０７によって囲まれるスペース内には送風機２０６が設置されている。本体２００の下部に装着された天井パネル２０７には天井パネル吹出口２０７ａのみが設けられている。

従来の遠心ファンはこのように形成されており、遠心ファンの吹出風向は軸に直交する水平方向のため、遠心ファンを空気調和機本体内に配設する場合、側板側の吹出流れと主板側の吹出流れとが干渉し、通風抵抗が大きくなり騒音悪化する。そのため、空気調和機本体の下方へファンは突出配置させる状態が必要となる。そのため、天井パネルを天井面から突出させて設置することが必要となり、コンパクト化が困難であり、設置された部屋にいる人に圧迫感を与える。

しかし、本実施の形態の遠心ファンは、ファン吹出流れが斜め方向に吹出される。従来の遠心ファンのようにファンの径方向に吹出す場合では、天井パネル吹出口は水平吹き形態のため天井パネル下方では空調空気が送風できない形態であったが、本発明ではその様なことはなく、全域で高快適性が得られる。また、導風板で斜め方向へ天井パネルから吹出され、吹出通風抵抗の増加が抑制される。

また、従来の遠心ファンのように遠心ファンの吹出口を本体下方へ突出配置させる必要がないため、遠心ファン８の下面である主板１２、および導風板６の吹出口６ｂ端部を天井より高い位置に設けることが可能となり、コンパクト化が容易であり、設置された部屋にいる人に圧迫感を与えない。

また内周側羽根部１３ｅと外周側羽根部１３ｄとの肉厚差により形成される段差１３ｃで羽根１３の内周側から外周側へ吹出される時、図１２の図９の羽根段差１３ｃ付近での流れの図のように前記段差１３ｃで渦Ｇ１が生成され負圧が生じ内周側羽根部１３ｅ上を通った流れが外周側羽根部１３ｄに沿うように流れ剥離が防止でき、段差１３ｃが無い場合で発生する羽根後縁部４ｄでの流れの剥離を縮小し乱れを抑制するので低騒音化が図れる。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、成形時の各段階を示す図である。図１３Ａに示したとおり、本実施の形態１の遠心ファンは（ａ）成形型移動段階、（ｂ）樹脂注入段階、（ｃ）樹脂冷却段階、および図１３Ｂに示した（ｄ）離型段階、（ｅ）成形品取出し段階の各段階を経て成形される。
（ａ）成形型移動段階では、成形型１４ａに向け、もう一方の成形型１４ｂが移動し、密着する。成形型１４ａにはＡＢＳ、ＡＳ、ＰＰ、ＰＳ等の熱可塑性樹脂を注入する注入ノズル３２が固定されている。（ｂ）樹脂注入段階では、密着した成形型１４ａおよび１４ｂの間に形成される隙間に注入ノズル３２から前記樹脂が注入され、主板１２からボス１２ａへ、また、主板１２から羽根１３を通り側板１１へと樹脂が流れ込む。そして、（ｃ）樹脂冷却段階では、成形型が冷却され遠心ファン１が形成される。その後、（ｄ）離型段階で成形型１４ａから成形型１４ｂが離れる。その際、遠心ファン１の羽根上に位置する成形型１４ａと成形型１４ｂの密着部に、羽根分割線Ｂ、すなわち段差１３ｃが形成される。（ｅ）成形品取出し段階で、成形品である遠心ファン１が成形型１４ａから外され完成となる。

上記のように段差１３ｃを形成することにより、成形時、図１３Ａおよび図１３Ｂの成形型概要図のように段差１３ｃより内周側では成形型１４ｂは回転軸の側板１１方向に移動することができ、また、外周側では回転軸の主板１２方向に成形型１４ａを移動することでワークの離脱が可能である。そのため、回転軸と垂直方向へ移動するスライド型が不要となり、羽根１３、主板１２、側板１１が一体成形可能で成形方法が簡易的になることで成形不具合が発生しづらく信頼性が高い。また手直し等によりスクラップ材料の抑制が可能で環境にやさしい。

さらに、図８のように、側板凹部１１ｃが回転軸に対し直行する平面を有することで上下成形型の接合面が鋭い鋭角形状とならないので、連続して成形しても型の刃こぼれが生じづらく型の破損しづらいため、型の追加製作回数を減少でき省資源化できる。
またこの時、側板凹部に渦Ｇ２が生成され負圧となることで側板吸込部１１ａから流入した流れが導風壁１１ｂに沿い剥離を防止できるためさらに低騒音化可能である。

また、空気調和機本体と天井パネルを別途輸送する際、従来のファンが空気調和機本体から突出配置した状態では本体を積み上げる場合、ファンへ衝撃が加わるとファン破損の可能性があるため、ファンの本体から突出分をカバーする頑丈な梱包材が必要だが、本発明では遠心ファンは本体内に収納されるため簡易な梱包だけでよく梱包材が削減できる。また、ファンの破損の可能性も低くでき輸送品質も向上可能である。

また、天井裏での設置高さの増加不要で天井パネルを天井の部屋側表面と略同一に設置可能で、従来のように部屋側へ突出しないため部屋にいる人が圧迫感を受けない。

そして、導風板はファン吸込風路と吹出風路の隔絶とファン吹出流を機外へ導風するように円錐台状に徐々に拡大する導風壁とベルマウスとを一体に形成したので、ファン吸込流れが整流されるとともにファン吹出流れの通風抵抗の増加が抑制され騒音悪化しない。また導風壁とベルマウスが一体のため組立やリサイクル時の分解の際、部品点数が少なく作業がしやすい。

以上の結果、輸送時の遠心ファンの破損防止による梱包材削減可能で輸送品質が高く、組立・分解がしやすくリサイクル作業性がよい。また羽根、主板、側板が一体成形可能で成形方法が簡易的になることで成形不具合が発生しづらく信頼性が高いため手直し等によるスクラップ材料の抑制が可能で環境にやさしい。また居住者が圧迫感によるストレスを受けず、温度ムラがなく高快適性である。さらに低騒音で省メンテナンス性の空気調和機を得られる。

実施の形態２．
以下本発明に係る実施の形態２における空気調和機を図１５〜図１７を用いて説明する。
図１５は本実施の形態２の空気調和機であり、空気調和機本体および天井パネル取付時の斜視図、図１６は図１５のＪ１−Ｊ２−Ｊ３における空気調和機の縦断面図、図１７は図１６のＬ１−Ｌ２、Ｌ３−Ｌ４の各高さ位置における水平断面図を半分づつ示した図である。なお主な構成および対応する符号は実施の形態１と同一のものを示す。

空気調和機本体１は図１５のように、直方体状の縦長形状で、本体１の下部に長方形状の本体パネル４が設置されている。また、図１６、図１７のように、空気調和機本体１の本体側壁１ｂに本体側面側吸込口１ａが設けられるとともに、本体天板１ｃの側壁１ｂの沿って本体天板側吸込口１ｄが設けられている。この本体吸込口１ａおよび本体天板側吸込口１ｄを網羅するように除塵フィルタ２が配設され、その下流側には熱交換器３が側壁１ｂに沿うように立設されている。

さらに、遠心ファン８のファン吸込風路Ｍａと吹出風路Ｍｂの隔絶とファン吹出流を機外へ導風するように円錐台状に徐々に拡大する導風部６ｃとベルマウス６ａとを一体に形成したファン吹出導風板６が配設されている。ファン吹出導風板６の導風部６ｃの傾斜角γは本体１の長手方向の傾斜角γ１の方が本体１の短手方向の傾斜角γ２に対し大きく、図１６のように導風板吹出口６ｂは楕円形状となるように形成されている。

このようにファン吹出導風板６を形成することにより、細長い部屋等の設置空間上の都合により空気調和機本体を縦長形状とする場合でも遠心ファンの吹出流れが本体長手方向に到達し天井パネル吹出口から均一に吹出されるため部屋の温度ムラが抑制でき快適性が向上できる。

実施の形態３．
以下本発明に係る実施の形態３における空気調和機を図１８〜図２０を用いて説明する。
図１８は本実施の形態３における空気調和機本体および天井パネル取付時の斜視図、図１９は図１８の縦断面図、図２０は図１９のｋ１−ｋ２−ｋ３−ｋ４における水平断面図を示す。なお主な構成および対応する符号は実施の形態１と同一のものを示す。
図１８において、本体パネル４は吹出口４ａが略ロの字状に開口し、中央部の中央パネル４ｂより遠心ファン８が本体パネル４の直下より見えにくくなるように形成されている。

また図１９に示したように、本体パネル４の外枠が本体１に固定され本体底面を形成し、本体パネル４の中央部の中央パネル４がヒンジで回転開閉可能でさらに取り外し可能となっている。そして中央パネル４の内部にはファンモータ７の電源供給や回転数制御、また室外機（図示せず）との制御信号の送受信等を行う電気基板１５ａを収納する電気品箱１５が内装されている。

さらに、中央パネル４ｂを取り外した時の天井パネル中央開口部４ｃに対し、ファン吸込風路Ｍａと吹出風路Ｍｂの隔絶とファン吹出流を機外へ導風するように円錐台状に徐々に拡大する導風部６ｃとベルマウス６ａとを一体に形成した導風板６および遠心ファン８が小さく、前記天井パネル中央開口部４ｃから導風板６および遠心ファン８を取り外し可能となっている。

さらに、ドレンパン５の側壁５ａはファン吹出導風板６の傾斜形状の導風部６ｃに沿う傾斜形状である。ここで、本実施の形態３の空気調和機１は、熱交換器３が複数列設けられているが、各熱交換器３上端部は同一高さで熱交換器下端部が前記傾斜したドレンパン側壁に沿って階段状に配設されている。そのため、複数列とすることにより熱交換器３の列方向幅が増加しても本体寸法が増加せずコンパクトに維持できる。

このように天井埋込形空気調和機を形成することにより、天井パネルの吹出口が略ロの字に開口したものであるので、遠心ファンが天井パネル直下の人から見えず意匠性がよく、全周に吹出されることで部屋内で温度ムラが抑制され快適性が向上する。なお、開口形状を略円形に開口しても同様の効果が得られる。

また、天井パネルの外枠が本体に固定され本体底面を形成し、天井パネル中央部が取り外し可能としたものであるので、万一遠心ファンの清掃やファンモータが故障した場合でも、導風板をはずすことなく作業可能であり、清掃・修理等の作業性が向上する。
さらに、天井パネルの中央部は基板等の電気品を収納する電気品箱としたものであるので、本体内部の部品を取り外すことなく電気品の配線や基板が故障しても作業可能であり修理の作業性が向上する。
また風路内に電気品がないため吸込側、吹出側の風路縮小がなく、通風抵抗増加がないため低騒音を維持できる。

そして、天井パネル中央部を取り外した時の天井パネル開口部に対し、ファン吸込風路と吹出風路の隔絶とファン吹出流を機外へ導風するように円錐台状に徐々に拡大する導風壁とベルマウスとを一体に形成した導風板および遠心ファンが小さく、前記天井パネル開口部から導風板および遠心ファンを取り外し可能としたものであるので、導風板、遠心ファン、本体内部の清掃時、天井パネルの取り外しが不要で清掃しやすい。

以上の結果、低騒音、高メンテナンス性の天井埋込形空気調和機を得られる。

なお、図２１のように熱交換器３の全体や図２０の上流側の熱交換器３が空気清浄フィルタ２ａに変更された場合は、天井裏や部屋のニオイやホコリを除去でき部屋、天井裏を常に衛生に保つことができる。

また図２２のように熱交換器３の全体や図２０の上流側の熱交換器３が加湿フィルタ２ｂに変更され、本体１の加湿フィルタ２ｂの配設されないコーナー部に本体１の外部から接続された水配管の水を一時貯水する加湿用タンク１６を配設し、部屋の湿度を常に一定に保つことができる。

Claims (15)

1. 空気調和機が空気調和する部屋の天井に設けられ、空気調和機本体内部からの空気の吹出口を有する本体パネルと、
   本体パネルの外周に沿って立設された側壁と、
   前記側壁の前記本体パネルと反対側の面を覆うように設けられた空気調和機天板と、
   前記空気調和機本体の側壁に形成された本体吸込口と、
   前記側壁の内部であって前記本体吸込口の近傍に設けられた熱交換器と、
   前記空気調和機天板に固定されたファンモータと、
   前記ファンモータの回転軸に固定された凸形状のボス部を有し、前記回転軸の回転に伴って、前記本体吸込口、前記熱交換器を介して吸込まれた前記空気を吸込み前記部屋へと吹出す遠心ファンと、
   前記遠心ファンの吸込み側と吹出し側の空気流れを隔絶し、前記遠心ファンの吹出し流れを前記本体パネルの吹出口へ導風するよう設けられた導風板とを備え、
   前記遠心ファンは、外周側に平坦部と、中央部に前記ボス部を有する主板と、前記ボス部の周囲を所定の間隔を持って囲うように設けられた導風壁を有する側板と、前記回転軸と垂直な面に対して略直交するよう前記主板および前記側板の間に設けられた複数枚の羽根とを備え、前記複数の羽根の回転により、前記主板のボス側壁面と当該ボス側壁面と相対する側板端部により形成される吸込口から前記主板の外周側平坦部と当該外周側平坦部と相対する側板端部により形成される吹出口に向けて送風し、送風方向に対して下流側に位置する羽根の縁部を羽根後縁部として、
   側板外径＞羽根後縁部側板側外径＞羽根後縁部主板側外径≧主板外径の関係を有し、
   前記羽根後縁部が、前記羽根後縁部の主板との結合点と前記羽根後縁部の側板との結合点を結ぶ直線より回転軸から見て内側に位置するとともに、主板から側板に向かうにつれて、前記回転軸との距離が長くなる形状であることを特徴とする空気調和機。
2. 前記遠心ファンは前記側板の導風壁の吸込口側端部に直管形状の側板吸込部を有し、
   前記導風板は、前記側板吸込部の内周側から外周側にかけて覆うように設けられたベルマウス部と、前記側板の導風壁に沿って円錐台状に形成された導風部を有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記導風板のベルマウス部と本体天板の最近接距離Ｅの本体高さＨに対する比率Ｅ／Ｈを０．３〜０．７としたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記熱交換器上流側の本体天板に本体吸込口をさらに形成し、かつフィルタを前記天板および側板側吸込口を覆うように配設したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の空気調和機。
5. 前記羽根の後縁部の主板との結合点と前縁部の側板との結合点とを結ぶ羽根分割線より外周側の外周側羽根部の肉厚は前記内周側羽根部の肉厚に比べ薄肉で、前記外周側羽根部と内周側羽根部との間に肉厚差による段差を形成したことを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記羽根分割線より外周側の外周側羽根部の肉厚は主板から側板にかけ厚くなり、逆に前記羽根分割線より内周側の内周側羽根部の肉厚は主板から側板にかけ薄くなり、内周側羽根部と外周側羽根部の肉厚差により形成される段差が側板側から主板側へ向かうにつれ大きくなるように前記羽根を形成したことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記羽根後縁部主板側直径＜羽根前縁部側板側直径の関係を有するとともに、
   前記羽根分割線は、前記羽根分割線上の点と回転軸との距離が少なくとも前記羽根後縁部主板側半径と羽根前縁部側板側半径の間に位置するよう構成され、さらに主板から側板に向かって前記回転軸との距離が長くなることを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
8. 前記空気調和機本体はその水平断面において細長形状であり、
   前記熱交換器は前記側板にほぼ沿った長方形断面であり、
   前記ファン吹出導風板は前記遠心ファンのファン吸込風路と吹出風路の隔絶とファン吹出流を機外へ導風するように円錐台状に徐々に拡大する導風部とベルマウスとを一体に形成し、前記ファン吹出導風板の導風壁の傾斜角は熱交換器長手方向の方が熱交換器短手方向に対し大きく導風板吹出口は楕円形状となるように形成したことを特徴とする請求項１〜７記載の空気調和機。
9. 天井パネルの吹出口が略ロの字または丸字状に開口したことを特徴とする請求項１〜８記載の空気調和機。
10. 天井パネルの外枠が本体に固定され本体底面を形成し、天井パネル中央部が取り外し可能としたことを特徴とする請求項９記載の空気調和機。
11. 天井パネルの中央部は基板等の電気品を収納する電気品箱としたことを特徴とする請求項９または１０記載の空気調和機。
12. 天井パネル中央部を取り外した時の天井パネル開口部に対し、前記ファン吹出導風板および前記遠心ファンが小さいことを特徴とする請求項１〜１１記載の空気調和機。
13. 前記熱交換器は複数列であるとともに、
    前記空気調和機本体は、前記ファン吹出導風板の導風壁に沿う傾斜形状の側壁を有するドレンパンをさらに有し、
    前記複数列の熱交換器の各上端部は同一高さで熱交換器下端部が前記傾斜した前記ドレンパン側壁に沿い階段状に立設するように配設されたことを特徴とする請求項１〜１２記載の空気調和機。
14. 前記複数列の熱交換器の全てまたは一部が空気清浄フィルタであることを特徴とする請求項１３記載の空気調和機。
15. 前記複数列の熱交換器の全てまたは一部が加湿フィルタであることを特徴とする請求項１３記載の空気調和機。

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