JP2005164206A - 空調用室内機および空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 据え付け作業が簡単な換気機能付き空調用室内機を実現する。
【解決手段】 空調用室内機は、ケーシング１０、室内空気吸込み口１２、遠心ファン１８、熱交換器２２、室内空気吹出し口２４、遠心ファン１８の吹出し口１６の一部に臨ませて設けられた開口５０を有する排気風道５２、遠心ファン１８の吸引口１４に連通させて設けられた吸気風道５６、排気風道５２と吸気風道５６とに連通されケーシング１０の側壁部に設けられた引出し口５８を有する合流風道６０を備え、排気風道５２と吸気風道５６とにそれぞれ風道の開閉手段６４、６６を設ける構成にする。
【選択図】 図１

Description

換気機能を有する空調用室内機、その空調用室内機を備えた空気調和装置に関する。

空気調和装置は、オフィスビルなどの室内の空気を冷やしたり、暖めたりするものである。例えば、空気調和装置は、冷媒を圧縮機により圧縮し、圧縮された冷媒を凝縮又は蒸発させる室外機と、室外機により凝縮又は蒸発された冷媒により室内空気を冷暖する室内機とを有して構成される。

このような空気調和装置の室内機として、換気機能付きのものが提案されている。例えば、室内機は、ケーシングと、ケーシングの下面に形成された室内空気吸込口と、室内空気吸込み口に臨ませて設けられた吸引口を有しケーシング内の周縁部に向けて開口された環状の吹出し口を有する遠心ファンと、ケーシングの周側壁に沿ってその周側壁と遠心ファンの吹出し口との間に配設された熱交換器と、熱交換器とケーシングの周側壁との間の空間に臨ませてケーシング下面に形成された室内空気吹き出し口とを備えて構成される。換気機能は、ケーシングの周側壁と熱交換器との間の空間に４ヶ所で連通させて設けられた排気風道と、遠心ファンの吸引口に連通して設けられた吸気風道とをそれぞれ外気に開口可能に設けて形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２２７７７２号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、排気風道と吸気風道が専用配管として別々に設けられると共に、排気風道がケーシングの上側に配設されているから、室内機の部品数が増え、室内機が大型化するため、室内機を据え付ける作業が煩雑になる。特に、室内機が天井裏に据え付けられる天井埋込型の場合、室内の天井裏にはスペースがそれほどないから、室内機の据え付け作業が困難になる。

本発明の課題は、据え付け作業が簡単な換気機能付き空調用室内機を実現することにある。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和装置は、遠心ファンの吹出し口の一部に臨ませて設けられた開口を有する排気風道と、遠心ファンの吸引口に連通させて設けられた吸気風道と、排気風道と吸気風道とに連通されケーシングの側壁部に設けられた引出し口を有する合流風道とを備え、排気風道と吸気風道とにそれぞれ風道の開閉手段が設けられることを特徴とする。

すなわち、排気風道と吸気風道は合流した１つの風道に形成され、かつパッケージ内（例えば、ケーシング内）に収納される。したがって、換気用の風道の数を減らすことができ、かつ室内機の高さを小さくすることができるから、室内機の据え付け作業が簡単になる。

この場合において、排気風道と吸気風道の双方の開閉手段を閉じると、室内空気が調和される。また、排気風道の開閉手段を閉じ、吸気風道の開閉手段を開くと、室内空気が調和されると共に、外気が室外から室内に吸気される。さらに、排気風道の開閉手段を開き、吸気風道の開閉手段を閉じると、室内空気が調和されると共に、室内空気の一部が室外に排気される。

本発明によれば、据え付け作業が簡単な換気機能付き空調用室内機を実現することができる。特に、高さ方向の設置スペースが限られた場所でも、室内機の据え付け作業を容易に行うことができる。

本発明を適用した空気調和装置の実施形態について図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明を適用した天井埋込型の空調用室内機の断面図、図２は、図１の空調用室内機を下面から見た正面図、図３は、図２の空調用室内機の吹込みグリルとフィルタを取り除いたときの正面図である。

図１に示すように、本実施形態の室内機１は、オフィスビルなどの室内の天井に埋め込まれて配設される。室内機１は、箱形のケーシング１０、ケーシング１０の下面に形成された室内空気吸込み口１２、室内空気吸込み口１２に臨ませて設けられた吸引口１４を有しケーシング１０内の周縁部に向けて開口された環状の吹出し口１６を有する遠心ファン１８、ケーシング１０の周側壁２０に沿って周側壁２０と吹出し口１６との間に配設された熱交換器２２、熱交換器２２とケーシング１０の周側壁２０との間の空間に臨ませてケーシング１０の下面に形成された室内空気吹出し口２４などを備えて構成されている。

ケーシング１０は、天井２６に形成された開口に嵌め込まれて天井２６裏に配設されている。室内空気吸込み口１２は、ケーシング１０の下面の中央寄りの部分に形成されている。室内空気吸込み口１２に吸込グリル２８、フィルタ２９が室内側から順番に取り付けられている。

遠心ファン１８は、筒状のベルマウス３２、モータ３４の回転軸に円環状ハブを介して支持される複数の羽根を有するファン３６、ファン３６に取り付けられたファンケース３３などから構成されている。ベルマウス３２は、鉛直方向に延在して配設されており、下部開口は吸引口１４として形成され、上部開口３０は吸引口１４より開口径が絞られて形成されている。上部開口３０の開口縁にファンケース３３の入口開口が取り付けられている。なお、入口開口は、ファンケースの下面に形成されている。ファンケース３３は、下面が半径方向外方（遠心方向）に向かって湾曲して形成され、周縁に円環状の吹き出し口１６が形成されている。また、モータ３４は、ベルマウス３２と同軸にしてケーシング１０の上面内側に固定されている。モータ３４の回転軸に、円環状ハブが同軸に取り付けられている。円環状ハブの外周に、ファン３６の複数の羽根が所定間隔、所定角度で支持されている。

熱交換器２２は、フィンを有する伝熱管を鉛直方向に並べて形成されている。熱交換器２２の上部は、ケーシング１０の上面内側に支持され、下部は、ドレンパン２３の内底に載置されている。また、図３に示すように、熱交換器２２は、遠心ファン１８の周囲を包囲するように屈曲して形成されている。また、熱交換器２２は、包囲方向に２つの熱交換器２２ａ、２２ｂに分割されている。分割された各熱交換器２２ａ、２２ｂは、室内側から見てほぼＬ字形に形成されている。熱交換器２２ａ、２２ｂの各端部４２ａ、４２ｂが離間対向して空間４０が形成されている。なお、熱交換器２２ａの他端部４６には、室外機から流入する冷媒の流入口、室外機に通流する冷媒の流出口が形成されている。熱交換器２２ｂの他端部４８も同様である。

室内空気吹出し口２４は、ケーシング１０下面の四辺の近傍にそれぞれ形成されている。形成された室内空気吹出し口２４は、熱交換器２２の外周面とケーシングの内側面との間に区画された空間２１に連通している。なお、室内空気吹出し口２４には、風向調整羽根が回動可能に設けられている。

ここで、本実施形態の特徴である排気風道、吸気風道および合流風道について説明する。図１に示すように、室内機１には、遠心ファン１８の吹出し口１６の一部に臨ませて設けられた開口５０を有する排気風道５２、遠心ファン１８の吸引口側に連通させて設けられた吸気風道５６が設けられている。そして、排気風道５２と吸気風道５６とに連通されケーシング１０の側壁部に設けられた引出し口５８を有する合流風道６０が配設されている。また、排気風道５２と吸気風道５６とにそれぞれ風道の開閉手段として開閉弁６４、６６が設けられている。

排気風道５２は、開口５０の鉛直方向の開口長が吹出し口１６の鉛直方向の開口長に対応して形成されている。排気風道５２の管路の高さは、吹出し口１６から遠ざかるにつれて徐々に細く形成されている。吸気風道５６は、ベルマウス３２の胴体に連通した吸気口５４を有して形成されている。合流風道６０は、排気風道５２と吸気風道５６とがケーシング１０内で合流して形成されている。また、合流風道６０は、引出し口５８に取り付けられたフランジを介して外気風道６２に連結されている。外気風道６２の他端は、室外に開口可能に形成されている。また、図３に示すように、合流風道６０は、熱交換器２２の空間４０に位置されている。つまり、合流風道６０は熱交換器２２と直接には接触せず、合流風道６０の表面と熱交換器２２の表面との間に間隙が形成されている。

開閉弁６４は、排気風道５２の開口５０に回動可能に設けられている。開閉弁６４は、板状に形成されており、板面積は開口５０の開口面積に対応している。また、開閉弁６４は、回動モータ７０に支持されている。開閉弁６６は、吸気風道５６の付け根部分、つまり合流風道６０側の部分に回動可能に設けられている。開閉弁６６は、板状に形成されており、板面積は吸気風道５６の管断面積に対応している。また、開閉弁６６の一部分は、回動モータ７２に支持されている。

このように構成される室内機１の動作について説明する。室内機１は、室内空気空調モード、外気吸気モード、室内空気排出モードの３つのモードに基づいて動作する。まず、室内空気空調モードにある場合、制御指令に基づいて回動モータ７０により開閉弁６４が回動することで、開閉弁６４により排気風道５２の開口５０が閉止される。同様に、回動モータ７２により開閉弁６６が回動することで、開閉弁６６により吸気風道５６が閉塞される。そして、遠心ファン１８が稼動されることにより、室内空気が吸込グリル２８、フィルタ２９を介して吸引口１４から吸引される。吸引された室内空気は、ベルマウス３２内を上向きに通流した後、シュラウド３３に沿って遠心方向にターンする。ターンした室内空気は、吹出し口１６から熱交換器２２に向けて排出される。排出された室内空気は、熱交換器２２の伝熱管間の隙間を通流する際に、伝熱管内の冷媒により調和（例えば、冷やされたり、温められたり）される。熱交換器２２を通過した室内空気は、室内空気吹出し口２４から室内に戻される。

室内空気空調モードから外気吸気モードに切り替えられた場合、回動モータ７２により開閉弁６６が回動して畳みこまれることで、吸気風道５６が開通される。したがって、室外の外気が、吸気風道５６を介して吸気口５４からベルマウス３２内に流れ込む。流れ込んだ外気は、吸引口１４からの室内空気とミキシング（混合）された後、室内空気空調モードの場合と同様に、熱交換器２２により調和される。調和された室内空気と外気の混合空気は、室内空気吹出し口２４から室内に戻される。

また、室内空気空調モードから室内空気排気モードに切り替えられた場合、回動モータ７０により開閉弁６４が回動して畳み込まれることで、開口５０が開放される。したがって、遠心ファン１８により吹出し口１６から吹出される室内空気の一部が、開口５０から排気風道５２に流れ込む。流れ込んだ室内空気は、合流風道６０、外気風道６２を介して室外に放出される。なお、遠心ファン１８により吹出し口１６から吹出される他の室内空気は、室内空気空調モードの場合と同様に、熱交換器２２により調和された後、室内空気吹出し口２４から室内に戻される。このような室内空気空調モード、外気吸気モード、室内空気排気モードを適宜切り替えることにより、室内空気を調和しながら洗浄することができる。

本実施形態によれば、排気風道５２と吸気風道５６は合流した１つの合流風道６０に形成され、形成された合流風道６０がケーシング１０内に収納されるから、換気用の風道の数を減らすことができ、かつ室内機１の高さを小さくすることができるため、室内機１の据え付け作業が簡単になる。

さらに、合流風道６０は、熱交換器２２の空間４０に位置されていることから、排気風道５２に流れ込む空気は、熱交換器２２により調和されたものにはならない。すなわち、熱交換器２２内の冷媒の熱エネルギは、外気に放出する室内空気の調和ではなく、室内に戻される室内空気の調和だけに利用されるから、冷媒の熱エネルギの損失を防止することができる。また、合流風道６０に通流する空気は、熱交換された後の例えば冷たい空気でないため、合流風道６０を断熱コーティングで加工する必要がなくなる。

また、室内空気の換気は、遠心ファン１８による空気の流れを利用して行われるため、換気用の専用ファンを別途設ける場合に比べ、室内機１２の構造を簡素にすることができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、これに限られるものではない。例えば、本実施形態では、天井埋込型の室内機に適用した例を説明したが、天井吊り下げ型のものにも適用することができる。また、室内機のファンとして、遠心ファンのほか、様々な形態のファンを用いるようにしてもよい。

また、室内空気空調モード、外気吸気モードまたは室内空気排気モードは、リモートコントローラ（リモコン）からの指令に基づいて切り替えられるようにしてもよい。また、室内空気に含まれるダストの量を検出し、検出した値に基づいて各モードを切り替えるようにしてもよい。これにより、利用者の使い勝手を向上させることができる。

また、本実施形態では、熱交換器を分割する例を説明したが、熱交換器の一部を切り欠きして空間を形成し、形成した空間に合流風道を位置させるようにしてもよい。

なお、本実施形態の空調用室内機は、空気調和装置に適用することができる。例えば、空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒が通流する室外熱交換器及び室外熱交換器に送風する室外送風機を備えた室外機と、本実施形態の室内機とを備え、室外機から室内機に冷媒を循環させて冷凍サイクルを形成することができる。

本発明の実施形態の天井埋込型の室内機の断面図である。 本発明の実施形態の天井埋込型の室内機の正面図である。 図２の空調用室内機の吹込みグリルとフィルタを取り除いたときの正面図である。

符号の説明

１ 空調用の室内機
１２ 室内空気吸込み口
１８ 遠心ファン
２２ 熱交換器
２４ 室内空気吹出し口
４０ 空間
５０ 開口
５２ 排気風道
５６ 吸気風道
５８ 引出し口
６０ 合流風道
６４ 排気風道用の開閉弁
６６ 吸気風道用の開閉弁

Claims (3)

1. 箱形のケーシングと、該ケーシング下面に形成された室内空気吸込み口と、該室内空気吸込み口に臨ませて設けられた吸引口を有し該ケーシング内の周縁部に向けて開口された環状の吹出し口を有する遠心ファンと、前記ケーシングの周側壁に沿って該周側壁と前記吹出し口との間に配設された熱交換器と、該熱交換器と前記ケーシングの周側壁との間の空間に臨ませて前記ケーシング下面に形成された室内空気吹出し口とを備えてなる空調用室内機において、
   前記遠心ファンの吹出し口の一部に臨ませて設けられた開口を有する排気風道と、前記遠心ファンの吸引口に連通させて設けられた吸気風道と、前記排気風道と前記吸気風道とに連通され前記ケーシングの側壁部に設けられた引出し口を有する合流風道とを備え、前記排気風道と前記吸気風道とにそれぞれ風道の開閉手段が設けられてなることを特徴とする空調用室内機。
2. 前記熱交換器は、前記排気風道および前記吸気風道または前記合流風道が配設される部位に切り欠き部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の空調用室内機。
3. 請求項１または２に記載の空調用室内機を備えてなる空気調和装置。
   

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