JP4151116B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、天井埋込型あるいは天井吊下型の空気調和装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
図１２及び図１３には、従来一般的な天井埋込型の空気調和装置Ｘ０を示している。この空気調和装置Ｘ０は、下端が開口した矩形箱状を有し且つ天井８１に形成した開口８２に臨んで天井裏空間８３側に埋め込み状態で配置されるケーシング１０１と、矩形平板状形態を有し且つその中央寄り部位に吸込口１０３を、その外周寄りの四辺のそれぞれに吹出口１０４，１０４，・・を形成した室内パネル１０２とで囲繞された機内空間１１２内に、上記ケーシング１０１の天井面１０１ａの略中央部に取り付けられたモータ１１０により回転駆動される遠心羽根車１０８を配置するとともに、該遠心羽根車１０８の外側には該遠心羽根車１０８に近接状態で熱交換器１０７を配置して構成されている。そして、この場合、上記熱交換器１０７は、板厚方向に積層配置された複数枚の板状フィンと該各板状フィンを貫通して配置される複数本の伝熱管とでなり全体として厚板状の外観形態をもつ所謂クロスフィンタイプの熱交換器とされ、且つこれを上記各吹出口１０４，１０４，・・に対応するように略矩形筒状に屈曲させて使用している。
【０００４】
この空気調和装置Ｘ０においては、上記遠心羽根車１０８の運転に伴い上記吸込口１０３から吸い込まれる室内空気を、遠心羽根１０９部分からその径方向外方に位置する上記熱交換器１０７側へ向けて吹き出し、該熱交換器１０７でその冷媒と熱交換させて温風あるいは冷風として上記各吹出口１０４，１０４，・・から室内側へ吹き出すようになっている。
【０００５】
尚、かかる構成の空気調和装置の公知例としては、例えば、実開平８−１０２３号公報に開示されるものがある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、空気調和装置、特に天井埋込型あるいは天井吊下型の空気調和装置においては、省工事性、室内の美観を高める等の観点から、近年、製品高さ寸法を維持した状態で、その平面形態のコンパクト化の要請が強く、かかるコンパクト化の要請に応えるべく、熱交換器については、該熱交換器の平面寸法のコンパクト化、及びかかる状態での必要伝熱面積を確保するために熱交換器の高さ寸法を可能な限りの縦長化する傾向にある。かかる熱交換器のコンパクト化は、該熱交換器の内側スペース（即ち、遠心羽根車の配置スペース）の狭小化、さらに該内側スペースの狭小化による遠心羽根車の小径化として現れ、その結果、以下のような問題が生ずるに至った。
【０００７】
（１） 熱交換器の縦長化に対応して遠心羽根車の羽根高さ（図１２の「Ｓ」参照）も長くしたいが、該遠心羽根車が小径とされているため、羽根高さを長くすると遠心羽根車の吸込側において空気流の剥離が生じその能力が極端に低下することになる。従って、熱交換器の縦長化に対応して遠心羽根車の羽根高さを長くするには限界があり、必然的に熱交換器の高さ寸法と遠心羽根車の羽根高さとの間に大きな差が生じ、これによって熱交換器における風速分布がその高さ方向に大きく歪んだものとなる。この結果、熱交換器が本来的に有する熱交換性能を十分に得ることができず（換言すれば、熱交換器の有効利用度が低くなり）、空気調和装置の性能低下を招来するとともに、熱交換器における通風圧力損失の増加に起因して送風音の上昇あるいは軸動力の増加による省エネ性の低下という問題を生じることになる。
【０００８】
（２） 遠心羽根車からの吹出風が旋回流であることから、この吹出風が熱交換器のフィンに対して大きな傾斜角をもって流入して該フィンと干渉し大きな通風圧力損失が生じる。この場合、空気調和装置の平面形態のコンパクト化に伴って遠心羽根車が小径であるため、該遠心羽根車が大径である場合に比して、吹出風の流速が大きく、それだけ通風圧力損失がさらに増加し、送風音の上昇あるいは軸動力の増加による省エネ性の低下という問題がさらに顕著になる。
【０００９】
（３） 遠心羽根車の径寸法は、上記（１）に記載のように空気調和装置の平面形態のコンパクト化に伴う熱交換器の縦長化に対応して決定されるものの、上記（２）に記載の如き理由から可能な限り大径に設定されている。従って、遠心羽根車の外周と熱交換器の内周との間の隙間（図１３の「Ｌ」参照）は小さく、この隙間内に十分な性能をもつ脱臭機能デバイス等の空気質改質デバイスを配置することが難しく、そのため空気調和装置に空気質改質という付加機能を持たせることが困難であった。
【００１０】
そこで本願発明は、縦長の熱交換器を備えた空気調和装置において、該熱交換器における風速分布を改善してその性能向上を図ること等を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１２】
本願の第１の発明では、吸込口３と吹出口４とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成するとともに、上記羽根車３１を、該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結したことを特徴としている。
【００１３】
本願の第２の発明では、吸込口３と吹出口４とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する軸流羽根車又は斜流羽根車で構成された羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成するとともに、上記羽根車３１を、該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結したことを特徴としている。
【００１４】
本願の第３の発明では、吸込口３と吹出口３とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成するとともに、上記羽根車３１を、その前縁３６ａを上記熱交換器２１の軸線に対して所定の傾斜角αをもつ軸流羽根車又は斜流羽根車で構成し、かつ該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第４の発明では、上記第１、第２又は第３の発明に係る空気調和装置において、上記熱交換器２１の内側の内側空間６２における上記熱交換器２１と上記支持板１５との間の空間部と、上記内側空間６２における上記支持板１５と上記吸込口３との間の空間部の少なくともいずれか一方に、円筒状に成形された空気質改質デバイス２２を配設したことを特徴としている。
【００１６】
本願の第５の発明では、開口した下端面を下方に向けて天井８１に埋め込み又は吊り下げ状態で配置されるケーシング１と、該ケーシング１の開口端に室内側から装着されるとともにその中央寄り部位には吸込口３を、外周寄り部位には吹出口４をそれぞれ形成された室内パネル２とで囲繞された機内空間６１に、略円筒状又は略円錐筒状の外観形態を有する如く形成された熱交換器２１を、該熱交換器２１の内周側が上記吸込口３に、外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むようにして収容し、該熱交換器２１によって上記機内空間６１を上記吸込口３に対応する内側空間６２と上記吹出口４に対応する外側空間６３とに区画する一方、上記外側空間６３内には、上記熱交換器２１の外周側において回転する羽根車３１を配置するとともに、該羽根車３１は、羽根３６の前縁３６ａが上記熱交換器２１の軸線方向に対して所定の傾斜角度αをもつ斜流羽根車又は軸流羽根車で構成されるとともに、上記内側空間６２から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面との間を通って上記外側空間６３側へ延出するとともに該内側空間６２に対応する部位には上記吸込口３を上記熱交換器２１に連通させる開口６５を設け且つ上記内側空間６２内に配置されたモータ１１により回転駆動される支持板１５により支持したことを特徴としている。
【００１７】
本願の第６の発明では、上記第５の発明に係る空気調和装置において、上記吹出口４を、上記羽根車３１の外周形状に対応する環状形態としたことを特徴としている。
【００１８】
本願の第７の発明では、上記第５又は第６の発明に係る空気調和装置において、上記内側空間６２における上記熱交換器２１と上記支持板１５との間の空間部と、上記内側空間６２における上記支持板１５と上記吸込口３との間の空間部の少なくともいずれか一方に、空気質改質デバイス２２を配設したことを特徴としている。
【００１９】
本願の第８の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６又は第７の発明にかかる空気調和装置において、上記支持板１５における上記開口６５に、斜流羽根車、遠心羽根車又は軸流羽根車で構成される羽根車３２を設けたことを特徴としている。
【００２０】
本願の第９の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８又は第９の発明にかかる空気調和装置において、上記ドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面との対向空間６６を通って上記内側空間６２側から外側空間６３側へ延びる上記支持板１５の延出部１５ｂの上面と下面の少なくともいずれか一方の面に、上記対向空間６６を通って高圧側から低圧側へ流れる空気流の流れを抑制するシール機構Ｐを設けたことを特徴としている。
【００２１】
本願の第１０の発明では、上記第９の発明にかかる空気調和装置において、上記シール機構Ｐを、空気流に拡大縮小する流動作用を繰り返して与えることで高圧側から低圧側への空気の流れを抑制するラビリンスシール、低圧側の空気を高圧側に誘引せしめることで高圧側から低圧側への空気の流れを抑制するスパイラルグルーブシール、又は該ラビリンスシールとスパイラルグルーブシールとを組み合わせて構成したことを特徴としている。
【００２２】
本願の第１１の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８，第９又は第１０の発明にかかる空気調和装置において、上記支持板１５における上記延出部１５ｂと上記羽根車３１の羽根３６，３６，・・が取り付けられるハブ部１５ｃとの中間部位に、上記羽根車３１からの吹出風の一部を該羽根車３１の吸込側へ還流させる還流口６７を設けたことを特徴としている。
【００２３】
本願の第１２の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８，第９，第１０又は第１１の発明にかかる空気調和装置において、上記支持板１５の少なくとも上記延出部１５ｂを磁性を有する構成とする一方、上記延出部１５ｂを挟んで対向する上記ドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面のいずれか一方に電磁石５４を配置したことを特徴としている。
【００２４】
本願の第１３の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８，第９，第１０，第１１，第１２又は第１３の発明にかかる空気調和装置において、上記支持板１５における上記延出部１５ｂから上記ハブ部１５ｃにかけての部位に、植毛、断熱材の接合、又は熱伝導率の小さい材料のコーティングによる断熱加工を施したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００２６】
（イ） 本願の第１の発明にかかる空気調和装置によれば、吸込口３と吹出口４とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成しているので、上記熱交換器２１の外周側での吸入作用を受けて該熱交換器２１をその内周側から外周側に向かって貫流せしめられる上記吸入空気の流れ方向に対する上記羽根車３１の拘束作用が、例えば従来のように熱交換器の内側に且つその吹出口を近接対向させた状態で羽根車が配置される構成（図１２参照）の場合に比して小さく、それだけ上記熱交換器２１における風速分布が改善され、例え該熱交換器２１が縦長形態であったとしても、上記空気は該熱交換器２１の高さ方向の略全域に亙って略均一的に流れ、該熱交換器２１の有効利用度が高まることで空気調和装置の性能の向上が図れるとともに、該熱交換器２１における通風圧力損失が低下することで、送風音の低減による静粛運転性の向上及び軸動力の低下による省エネ性の促進が図れることになる。
【００２７】
さらに、上記羽根車３１を、該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結しているので、略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１の外周側に配置された上記羽根車３１を、該熱交換器２１の内周側に配置された上記モータ１１によって駆動する構成でありながら、上記吸込口３から上記熱交換器２１への吸入空気の流通が可能ならしめられるとともに、該熱交換器２１の内周側に他の機器の配置スペースを確保し空気調和装置の多機能化を図ることが可能となるものである。
【００２８】
（ロ） 本願の第２の発明にかかる空気調和装置によれば、吸込口３と吹出口４とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する軸流羽根車又は斜流羽根車で構成された 羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成しているので、該羽根車３１における空気の流れ方向が、上記熱交換器２１の面方向に可及的に近付き、それだけ該熱交換器２１における風速分布の改善が促進され、上記（イ）に記載の効果がさらに確実ならしめられる。
【００２９】
さらに、上記羽根車３１を、該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結しているので、略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１の外周側に配置された上記羽根車３１を、該熱交換器２１の内周側に配置された上記モータ１１によって駆動する構成でありながら、上記吸込口３から上記熱交換器２１への吸入空気の流通が可能ならしめられるとともに、該熱交換器２１の内周側に他の機器の配置スペースを確保し空気調和装置の多機能化を図ることが可能となるものである。
【００３０】
（ハ） 本願の第３の発明にかかる空気調和装置によれば、吸込口３と吹出口３とを備えたケーシング１内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１を、その内周側が上記吸込口３に、その外周側が上記吹出口４にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器２１の外側を旋回する羽根車３１を配置し、上記吸込口３からの吸入空気を上記熱交換器２１を通して上記吹出口４から吹き出すように構成しているので、該羽根車３１の吸込側となる上記前縁３６ａが上記熱交換器２１の高さ方向における広い範囲に臨むことになり、その結果、該熱交換器２１における風速分布の改善がさらに促進され、上記（ロ）に記載の効果がより一層高められることになる。
【００３１】
さらに、上記羽根車３１を、その前縁３６ａを上記熱交換器２１の軸線に対して所定の傾斜角αをもつ軸流羽根車又は斜流羽根車で構成し、かつ該羽根車３１の内周縁から上記熱交換器２１の下端部に設けられたドレンパン７と室内パネル２の上面との間を通って該熱交換器２１の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器２１を上記吸込口３に連通させる開口６５を備えた支持材１５を介してモータ１１に連結しているので、略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器２１の外周側に配置された上記羽根車３１を、該熱交換器２１の内周側に配置された上記モータ１１によって駆動する構成でありながら、上記吸込口３から上記熱交換器２１への吸入空気の流通が可能ならしめられるとともに、該熱交換器２１の内周側に他の機器の配置スペースを確保し空気調和装置の多機能化を図ることが可能となるものである。
【００３２】
（ニ） 本願の第４の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ），（ロ）又は（ハ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記熱交換器２１の内側の内側空間６２における上記熱交換器２１と上記支持板１５との間の空間部と、上記内側空間６２における上記支持板１５と上記吸込口３との間の空間部の少なくともいずれか一方に、空気質改質デバイス２２を配設しているので、スペース的な条件からして、上記空気質改質デバイス２２を十分な性能をもつものに設定することが可能であり、空気質改質という付加機能を備えた空気調和装置を提供することができるものである。
【００３３】
（ホ） 本願の第５の発明にかかる空気調和装置によれば、略円筒状又は略円錐筒状の外観形態を有する如く形成された熱交換器２１の外周側に、羽根３６の前縁３６ａが上記熱交換器２１の軸線方向に対して所定の傾斜角度αをもつ斜流羽根車又は軸流羽根車で構成される羽根車３１を配置しているので、該羽根車３１の吸込側となる羽根３６の前縁３６ａが上記熱交換器２１の高さ方向における広い範囲に臨むことになる。この結果、例え上記熱交換器２１が縦長形態であったとしても、上記羽根車３１の回転に伴い上記熱交換器２１の内側に位置する内側空間６２側から該熱交換器２１を介して該熱交換器２１の外側に位置する外側空間６３に配置された上記羽根車３１側に吸い込まれる空気流は、上記熱交換器２１をその高さ方向の略全域に亙って略均一的に流れ、該熱交換器２１における風速分布が、従来のように熱交換器の内側に遠心羽根車を配置した構成の場合に比して、可及的に改善される。かかる熱交換器２１における風速分布の改善により、該熱交換器２１の有効利用度が高まりそれだけ空気調和装置の性能の向上が図れるとともに、該熱交換器２１における通風圧力損失が低下することで、送風音の低減による静粛運転性の向上及び軸動力の低下による省エネ性の促進が図れることになる。
【００３４】
さらに、上記羽根車３１が上記熱交換器２１の下流側にあって、熱交換器２１の上流側から下流側に向けて室内空気を吸い込む構成であることから、上記羽根車３１の回転に拘わらず上記熱交換器２１部分においては空気流が該熱交換器２１のフィンと略平行に流れ、従来のように空気流が旋回流として熱交換器に流入する場合のような空気流とフィンとの干渉が可及的に防止され、それだけ熱交換器２１における通風圧力損失がさらに低減され、空気調和装置の静粛運転性及び省エネ性がより一層促進されることになる。
【００３５】
（ヘ） 本願の第６の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（ホ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記室内パネル２に設けられる上記吹出口４を、上記羽根車３１の外周形状に対応する環状形態としているので、上記羽根車３１の回転に伴い該羽根車３１から吹き出される吹出風はスムーズに上記吹出口４から室内に向けて円錐筒状に吹き出されるとともに遠心力を受けて径方向外側に広がることから、室内の広範囲において温度ムラの小さい気流分布が実現され、暖房あるいは冷房の快適性が向上するものである。
【００３６】
（ト） 本願の第７の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（ホ）又は（ヘ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記羽根車３１を斜流羽根車又は軸流羽根車とし且つこれを上記熱交換器２１の外周側に配置したことに起因して大きなスペースをもつことになった二つの空間部、即ち、上記内側空間６２における上記熱交換器２１と上記支持板１５との間の空間部と、上記内側空間６２における上記支持板１５と上記吸込口３との間の空間部の少なくともいずれか一方に、空気質改質デバイス２２を配設しているので、スペース的な条件からして、上記空気質改質デバイス２２を十分な性能をもつものに設定することが可能であり、空気質改質という付加機能を備えた空気調和装置を提供することができるものである。
【００３７】
（チ） 本願の第８の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ），（ヘ）又は（ト）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記支持板１５における上記開口６５に、斜流羽根車、遠心羽根車又は軸流羽根車で構成される羽根車３２を設けているので、例えば上記開口６５に該羽根車３２を設けない場合には該開口６５において幾らかの通風圧力損失が生じるところ、該開口６５に設けられた上記羽根車３２による圧力上昇により上記通風圧力損失が相殺され、通風圧力損失の増加による送風音の増大及び軸動力の増大が未然に防止され、良好な静粛性及び省エネ性が確保されることになる。
【００３８】
また、この場合、上記羽根車３２は上記開口６５における通風圧力損失を相殺し得る程度の圧力上昇が得られれば十分であることから、かかる条件が満たされる範囲内において羽根取付角をできるだけ小さくして上記羽根車３２からの吹出風の旋回成分を可及的に小さくすることで、上記熱交換器２１の上流側に上記羽根車３２を配置した構成であるにも拘わらず、該熱交換器２１への吹出風の流入角度をフィンに対して可及的に平行としてその相互干渉を抑制することができることになる。
【００３９】
（リ） 本願の第９の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ），（ヘ），（ト）又は（チ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記ドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面との対向空間６６を通って上記内側空間６２側から外側空間６３側へ延びる上記支持板１５の延出部１５ｂの上面と下面の少なくともいずれか一方の面に、上記対向空間６６を通って高圧側から低圧側へ流れる空気流の流れを抑制するシール機構Ｐを設けているので、例えばかかるシール機構Ｐが設けられておらず高圧側から低圧側へ空気が比較的多く漏れる構成の場合に比して、該シール機構Ｐにより高圧側から低圧側への空気の漏れが抑制される分だけ、上記羽根車３１の送風能力が向上し、延いては該羽根車３１の駆動に要する軸動力の低減により省エネ性の向上が期待できるものである。
【００４０】
そして、この場合、上記シール機構Ｐを、本願の第１０の発明にかかる空気調和装置の如く、非接触型のシール機構であるラビリンスシールとかスパイラルグルーブシールあるいはこれら両者を組み合わせたもので構成すると、接触抵抗による軸動力の増加を招くことなく良好なシール性が確保されるため好都合である。
【００４１】
（ヌ） 本願の第１１の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ），（ト），（チ）又は（リ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記支持板１５における上記延出部１５ｂと上記羽根車３１の羽根３６，３６，・・が取り付けられるハブ部１５ｃとの中間部位に、上記羽根車３１からの吹出風の一部を該羽根車３１の吸込側へ還流させる還流口６７を設けているので、特に空気調和装置の冷房運転時においては、上記支持板１５における上記延出部１５ｂと上記ハブ部１５ｃとの中間部位に、上記還流口６７を通って常時冷風が循環し、この循環冷風によって該延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃの近傍に暖かい室内空気が侵入するのが防止される。この結果、冷風によって冷却される上記支持板１５の延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃに対して暖かい室内空気が接触してこの部分に結露が発生するのが未然に防止されることになる。
【００４２】
（ル） 本願の第１２の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ），（ト），（チ），（リ）又は（ヌ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記支持板１５の少なくとも上記延出部１５ｂを導電性を有する構成とする一方、上記延出部１５ｂを挟んで対向する上記ドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面のいずれか一方に電磁石５４を配置しているので、上記支持板１５の延出部１５ｂは上記電磁石５４の磁束の変化に伴って発生する渦電流によって発熱を生じ、例えば空気調和装置の冷房運転時においても該延出部１５ｂが上記羽根車３１から吹き出される冷風によって過度に冷却されるということがなく、その結果、該延出部１５ｂにおける結露の発生が未然に防止されることになる。
【００４３】
（ヲ） 本願の第１３の発明にかかる空気調和装置によれば、上記（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ），（ト），（チ），（リ），（ヌ）又は（ル）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明では、上記支持板１５における上記延出部１５ｂから上記ハブ部１５ｃにかけての部位に、植毛、断熱材の接合、又は熱伝導率の小さい材料のコーティングによる断熱加工を施しているので、例えば空気調和装置の冷房運転時においても上記延出部１５ｂが上記羽根車３１から吹き出される冷風によって過度に冷却されるということがなく、これにより該延出部１５ｂにおける結露の発生が未然に防止されることになる。
【発明の実施の形態】
【００４４】
以下、本願発明にかかる空気調和装置を幾つかの好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００４５】
Ａ：第１の実施形態
図１及び図２には、本願発明にかかる空気調和装置の第１の実施形態としての天井埋込型の室内機Ｘ１を示している。この室内機Ｘ１は、次述するケーシング１と室内パネル２とで囲繞された矩形の機内空間６１内に、後述する熱交換器２１と空気質改質デバイス２２及び羽根車ユニットＭを配置して構成されている。
【００４６】
Ａ−１：ケーシング１
上記ケーシング１は、下端が開口した矩形箱状の形態をもち、且つ建屋の天井８１に形成した開口８２に臨んで天井裏空間８３側に埋め込み状態で取り付けられる。尚、このケーシング１における天板１Ａの略中央位置の内面には、後述する羽根車ユニットＭを回転駆動するためのモータ１１が、その軸線を上下方向に向けた状態で取り付けられている。
【００４７】
Ａ−２：室内パネル２
上記室内パネル２は、樹脂材により略矩形厚板状に一体形成されたものであって、その平面方向の中央部分には円形の吸込口３が形成される一方、該吸込口３の径方向外側部位には該吸込口３の周囲を囲繞するようにして円弧状に延びる複数（この実施形態においては４個）の吹出口４，４，・・が形成されている。尚、この吹出口４は、上記室内パネル２の上面から下面に向かうに伴って側方へ傾斜するような傾斜開口とされている。また、上記吸込口３には、グリル５が装着されるとともに、該グリル５の上面側にはフィルター６が配置されている。
【００４８】
Ａ−３：熱交換器２１
上記熱交換器２１は、板厚方向に積層配置された複数枚の板状のフィンと該各フィンを貫通して配置される複数本の伝熱管とでなり全体として厚板状の外観形態をもつ所謂クロスフィンタイプの熱交換器で構成されており、この実施形態においてはさらにこれを弧状に湾曲させ、上記室内パネル２の吸込口３の内径に近い内径寸法をもつ円筒状に成形して使用するようにしている。
【００４９】
そして、この円筒状の熱交換器２１は、上記機内空間６１内に、その軸線を上記モータ１１の軸線と略合致させた立設状態で、且つ上記ケーシング１の天板１Ａと上記室内パネル２の上側に近接配置された環状のドレンパン７との間に跨がって取り付けられている。従って、この熱交換器２１の配置によって上記機内空間６１は、該熱交換器２１の内側に位置し且つ上記吸込口３に連通する内側空間６２と、該熱交換器２１の外側に位置し且つ上記吹出口４，４，・・に連通する外側空間６３の内外二つの空間に区画されることになる。
【００５０】
尚、この実施形態においては、上記熱交換器２１を上述のように円筒状の形態に形成しているが、本願発明における熱交換器２１はかかる形態に限定されるものではなく、要するに同心断面状の形態（即ち、その軸線に直交する面での断面形状が、軸線方向のどの位置での断面であっても、該熱交換器２１の周壁部分が上記軸線位置を中心とする同心円形態を呈するもの）を有すればその目的を達し得るものであり、従って、略円筒状の形態、あるいは略円錐筒状の形態の如くその周壁がその軸線方向において直線状に延びる形態のみならず、例えばその周壁が軸線方向において曲線状に延びるような形態も採用できるものである。
【００５１】
Ａ−４：空気質改質デバイス２２
上記空気質改質デバイス２２は、例えばゼオライト等の吸着材を適宜の構造体に付着させて脱臭機能を付与したデバイスであって、円筒状に成形されている。そして、この空気質改質デバイス２２は、上記熱交換器２１の内側に近接対向し且つ該熱交換器２１の内面側の略全域を覆うようにして、上記ケーシング１の天板１Ａと上記ドレンパン７の間に跨がって立設配置されている。
【００５２】
Ａ−５：羽根車ユニットＭ
上記羽根車ユニットＭは、次述する羽根車３１と羽根車３２と、これら各羽根車３１，３２を一体的に支持する支持板１５とで構成される。
【００５３】
Ａ−５−ａ：支持板１５
上記支持板１５は、次述する羽根車３１と羽根車３２を支持し且つこれらを上記モータ１１により回転駆動させるためのものであって、金属材あるいは樹脂材により成形され、上記モータ１１の回転軸に固定される小径円板状の固定部１５ａと、上面側が開口した略「コ」字状の断面形状をもち且つその凹部内に上記ドレンパン７を非接触に嵌入せしめた状態で該ドレンパン７の下面と上記室内パネル２の上面との間の対向空間６６に配置される環状の延出部１５ｂと、該延出部１５ｂの外側上端縁に連続してここから上記吹出口４の吹出方向に略合致する如く斜め下方に下降延出し且つその先端が該吹出口４の内側口縁の近傍に対向する円錐筒状のハブ部１５ｃを備えて構成される。
【００５４】
尚、上記モータ１１側に固定されて上記機内空間６１の上部側に位置する上記固定部１５ａと、上記ドレンパン７側に位置し上記機内空間６１の下部に配置される上記延出部１５ｂとは、上下方向及び水平方向の双方に偏位しているため、該固定部１５ａと延出部１５ｂとを傾斜する連結部材によって連結してこれらを一体化する必要があるが、この実施形態においては、上記固定部１５ａと延出部１５ｂとの間に後述する羽根車３２の羽根３７，３７，・・を取り付けて該羽根３７，３７，・・を連結部材として利用し、該羽根３７，３７，・・により上記固定部１５ａと延出部１５ｂとを一体化し該固定部１５ａと延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃの三者によって上記支持板１５を構成している。従って、例えば他の実施形態において上記羽根車３２を設けない構成を採用する場合には、上記固定部１５ａと延出部１５ｂとの間に適宜の連結部を設けてこれらを一体化することになる。
【００５５】
Ａ−５−ｂ：羽根車３１
上記羽根車３１は、上記外側空間６３内に位置する上記支持板１５のハブ部１５ｃ上にその周方向に所定間隔で複数枚の羽根３６，３６，・・を立設配置して構成された斜流羽根車であって、上記支持板１５が上記モータ１１によって回転駆動されることで上記熱交換器２１の外側において回転し送風作用を為すようになっている。そして、上記羽根３６の前縁３６ａは、上記熱交換器２１の軸線に対して径方向外側に向けて所定の傾斜角度αをもつように傾斜している。従って、上記羽根３６の前縁３６ａは、上記羽根車３１の内側に立設され且つ縦長の断面形状をもつ上記熱交換器２１の外周面の上下方向におけるほぼ全域に臨むことになる。尚、この羽根３６の前縁３６ａの傾斜角度αは、上記羽根車３１と熱交換器２１との水平方向の間隔及び該熱交換器２１の高さ寸法等に基づいて最適値に設定されるものであり、一般的形態の空気調和装置においては２０°〜９０°程度の角度範囲内で設定すれば十分である。
【００５６】
Ａ−５−ｃ：羽根車３２
上記羽根車３２は、上記支持板１５の固定部１５ａと延出部１５ｂとの間に跨がって複数枚の羽根３７，３７，・・をその周方向に所定間隔で配置して構成された斜流羽根車であって、上記支持板１５が上記モータ１１によって回転駆動されることで上記熱交換器２１の内側において回転し送風作用を為すようになっている。この場合、この羽根車３２は、羽根３７による圧力上昇によって上記支持板１５の固定部１５ａと延出部１５ｂとの間を流れる空気流の通風圧力損失を相殺し得る程度の送風能力をもつとともに、該羽根３７から吹き出される吹出風の旋回成分を可及的に小さく抑えることができるように、該羽根３７の取付角を設定している。
【００５７】
Ａ−６：作動説明
続いて、上述の如く構成された室内機Ｘ１の作動を説明する。
【００５８】
この室内機Ｘ１においては、上記モータ１１により上記羽根車ユニットＭが回転駆動されると、主として上記羽根車３１の吸い出し作用によって室内空間８０の室内空気は、図１に流線Ａで示すように、上記吸込口３から内側空間６２に吸い込まれた後、上記空気質改質デバイス２２において脱臭が行われるとともに上記熱交換器２１での熱交換によって温風あるいは冷風とされる。この温風あるいは冷風は、上記外側空間６３に流入し、該外側空間６３から上記吹出口４，４，・・を通して室内空間８０へ吹き出され、これにより室内空間８０の暖房あるいは冷房が実現されるものである。
【００５９】
この場合、上記熱交換器２１が室内機Ｘ１の平面形態のコンパクト化の要請から縦長形態とされているので、従来のように熱交換器の内側に遠心羽根車を配置し該遠心羽根車により熱交換器に送風する構成である場合には、熱交換器と遠心羽根車の羽根高さとの差が大きいために該熱交換器における風速分布が悪化することは既述の通りである。
【００６０】
ところが、この実施形態においては、上記熱交換器２１の外側に斜流羽根車でなる上記羽根車３１を配置するとともに、この羽根車３１の羽根３６の前縁３６ａを、該全域３６ａが高さ方向において上記熱交換器２１の外周面のほぼ全域に臨むように所定の傾斜角度αだけ傾斜させているので、例え上記熱交換器２１が縦長形態であったとしても、上記羽根車３１の回転に伴い上記内側空間６２側から上記熱交換器２１を通って上記外側空間６３側に流れる空気流Ａは、該熱交換器２１をその高さ方向の略全域に亙って略均一的に流れ、該熱交換器２１における風速分布が可及的に改善される。
【００６１】
かかる熱交換器２１における風速分布の改善により、該熱交換器２１の有効利用度が高まり、それだけ空気調和装置の性能の向上が図れることになる。また、風速分布の改善によって上記熱交換器２１における通風圧力損失が低下することから、送風音が低減され室内機Ｘ１の静粛運転性が向上するとともに、所要風量を確保するために必要な軸動力が低下しそれだけ室内機Ｘ１の運転上の省エネ性が促進されることになる。
【００６２】
さらに、上記羽根車３１が上記熱交換器２１の外側、即ち、通風下流側に配置され、該羽根車３１によって上記熱交換器２１の上流側から下流側に向けて室内空気を吸い込む構成であることから、上記羽根車３１の回転は何ら上記熱交換器２１の吸込側（内周側）における空気流に旋回成分を与えることはない。一方、上記羽根車３２は上記熱交換器２１の内周側に配置されているので、該羽根車３２からの吹出風は旋回成分を有するものの、該羽根車３２における上記羽根３７の取付角を可及的に小さく設定していることで、その旋回成分は小さいものである。これらの結果、上記羽根車３１の吸込作用と上記羽根車３２の押し込み作用とを受けて上記熱交換器２１にその内周側から流入する空気流は該熱交換器２１の各フィンに対してその平面方向に近い方向から流入することとなり、その結果、該空気流が上記熱交換器２１の各フィンと干渉するのが可及的に防止され、該干渉に起因する上記熱交換器２１における通風圧力損失が可及的に小ならしめられる。一方、上記羽根車３２を設けたことで、上記支持板１５における上記固定部１５ａと延出部１５ｂとの間を流れる空気流の通風圧力損失の増加が、該羽根車３２による圧力上昇によって可及的に相殺される。
【００６３】
従って、空気流とフィンとの干渉に起因して増加する通風圧力損失よりも、上記羽根車３２による圧力上昇によって相殺される上記支持板１５における通風圧力損失が大きくなるように上記羽根車３２の羽根３７の取付角を設定することで、室内機Ｘ１全体としての通風圧力損失は低減されることとなり、それだけ上記室内機Ｘ１の静粛運転性及び省エネ性のさらなる向上が期待できるものである。
【００６４】
また一方、この実施形態の室内機Ｘ１においては、上記室内パネル２に設けられる上記吹出口４を、上記羽根車３１の外周形状に対応する環状形態としているので、上記羽根車３１の回転に伴い該羽根車３１から吹き出される吹出風はスムーズに上記吹出口４から室内空間８０に向けて円錐筒状に吹き出されるとともに遠心力を受けて径方向外側に広がることになる。この結果、室内空間８０の広範囲において温度ムラの小さい気流分布が実現され、それだけ暖房あるいは冷房の快適性が向上することになる。
【００６５】
さらに、この実施形態の室内機Ｘ１においては、上記羽根車３１を斜流羽根車で構成し且つこれを上記熱交換器２１の外周側に配置したことに起因して該熱交換器２１の内側空間６２における上記熱交換器２１と上記支持板１５との間の空間部と、上記内側空間６２における上記支持板１５と上記吸込口３との間の空間部に大きなスペースが確保されることに着目し、これら二つの空間部のうち、熱交換器２１の内周側と上記支持板１５との間の空間部に上記空気質改質デバイス２２を配設している。この場合、空気質改質デバイス２２は、一般的に、その性能の向上に比例して形態が大型化するが、上記空間部が大きなスペースをもつことから、ここに配置する上記空気質改質デバイス２２として十分な空気質改質性能（例えば、脱臭性能）をもつものを選択することができ、その結果、空気質改質が十分に行われ、空調の快適性がさらに向上することになる。
【００６６】
Ａ−７：その他の構成
この実施形態の室内機Ｘ１においては、上述の如き基本的構成に加えて、付随的構成として、次述する「シール構造」及び「結露防止構造」を備えている。
【００６７】
Ａ−７−ａ：シール構造
この実施形態の室内機Ｘ１においては、上述のように、上記支持板１５が上記内側空間６２側から上記熱交換器２１の下端に位置する上記ドレンパン７の下方側を迂回して上記外側空間６３側に延出して配置されていることから、その迂回部分、即ち、上記ドレンパン７の下面とこれに対向する上記室内パネル２の上面との間に形成される上記対向空間６６を通して高圧側から低圧側へ空気が漏れることになる。このような空気漏れは室内機Ｘ１の能力低下の一因となるものであるため、該室内機Ｘ１の能力の維持あるいは向上という観点からすれば、かかる空気漏れを可及的に防止することが必要となる。
【００６８】
そこで、この実施形態のものにおいては、かかる空気漏れを防止するためのシール構造として、以下に述べるように幾つかの好適な具体的構造を提案する。尚、以下のシール構造は、それぞれ単独に実施することも、組み合わせて実施することも可能である。
【００６９】
Ａ−７−ａ−イ：第１のシール構造
第１のシール構造は、図３及び図４に示す如き構造である。即ち、このシール構造は、上記羽根車ユニットＭの回転（即ち、上記支持板１５の回転）を利用して、低圧側から高圧側へ向けて流れる空気流を発生させ、この発生した空気流によって、高圧側から低圧側へ向けての漏れ空気流の流れを抑制し、結果的に空気漏れを抑制するようにしたものである。具体的には、図３に示すように、上記ドレンパン７の底面とこれに対向する上記室内パネル２の上面との間に形成される上記対向空間６６を通して配置される上記支持板１５の延出部１５ｂの上下両面にシール機構Ｐを設けたものであり、しかもこのシール機構Ｐを求心羽根５１あるいは遠心羽根５２を備えたスパイラルグルーブシールで構成したものである。
【００７０】
ここで、スパイラルグルーブシールの構造設定の前提となる上記延出部１５ｂの上面側と下面側のそれぞれにおける空気の流れ方向を調べ、その結果を図８に圧力線として示した。即ち、先ず、図３に示すように、上記支持板１５の延出部１５ｂの回りに四つの点（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を設定した。ここで、点（ａ）は上記羽根車３２の吸込側、点（ｂ）は上記羽根車３２の吹出側、点（ｃ）は上記羽根車３１の吸込側、点（ｄ）は上記羽根車３１の吹出側である。図８の圧力線に示すように、圧力は、吸込口３から点（ａ）にかけて次第に低下し負圧に達した後、点（ａ）において反転して該点（ａ）から点（ｂ）まで上昇し、該点（ｂ）では正圧となる。さらに、点（ｂ）で反転して該点（ｂ）から点（ｃ）まで急激に低下し、該点（ｃ）においては最大負圧となる。さらに、点（ｃ）で反転して該点（ｃ）から点（ｄ）まで急激に上昇し、点（ｄ）では正圧となる。そして、この点（ｄ）から吹出口４にかけては次第に低下し、該吹出口４においては大気圧に達する。
【００７１】
この圧力状態からして、上記支持板１５の延出部１５ｂの下側、即ち、上記点（ａ）と点（ｄ）の間においては、点（ｄ）から点（ａ）に向けて求心方向に空気が流れ、上記支持板１５の延出部１５ｂの上側、即ち、上記点（ｂ）と点（ｃ）の間においては点（ｂ）から点（ｃ）に向けて遠心方向に空気が流れることが判る。従って、かかる漏れ空気流をそれに対向する方向の空気流によって抑制するには、上記支持板１５の延出部１５ｂの下側においては遠心方向の空気流を発生させれば良く、逆に上記支持板１５の延出部１５ｂの上側においては求心方向の空気流を発生させれば良いことになる。
【００７２】
かかる知見に基づき、上記支持板１５の延出部１５ｂの下側においては該支持板１５の回転方向（羽矢印方向）に対して遠心方向の空気流を発生させ得る形状をもつ遠心羽根５２を設け、逆に上記支持板１５の延出部１５ｂの上側においては該支持板１５の回転方向（羽矢印方向）に対して求心方向の空気流を発生させ得る形状をもつ求心羽根５１を設けたものである。
【００７３】
このように上記求心羽根５１の延出部１５ｂ部分に、求心羽根５１及び遠心羽根５２を設けることで上記対向空間６６からの空気漏れが可及的に防止されるものである。
【００７４】
尚、開口６５の大きさや空気質改質デバイス２２、熱交換器２１の圧力損失の大きさによっては、点（ｄ）の圧力が点（ａ）の圧力よりも小さくなることもあるが、この場合には上記支持板１５の延出部１５ｂの下側の羽根を求心羽根５１とすればよい。
【００７５】
Ａ−７−ａ−ロ：第２のシール構造
第２のシール構造は、図５に示すように、上記対向空間６６にラビリンスシールで構成されるシール機構Ｐを設けたものである。即ち、上記支持板１５の延出部１５ｂの上面と下面の双方に、それぞれ径方向に所定間隔で複数本の環状凸条５３，５３，・・を設けたものである。かかる構成とすると、圧力差によって上記支持板１５の延出部１５ｂの上面側と下面側とをそれぞれ逆方向に向けて流れる漏れ空気流は、その漏れ流れの途中において拡大縮小する流動を順次繰り返すことで高圧側と低圧側との間における圧力勾配が次第に小さくなり、漏れ空気流が可及的に減少せしめられるものである。
【００７６】
Ａ−７−ｂ：結露防止構造
図８の温度線から判るように、冷房運転時には、上記羽根車３１の吸込側の点（ｃ）と吹出側の点（ｄ）の間においては温度が室温より低く、従ってこの範囲においては上記羽根車３１から吹き出される冷風によって冷却される部分と室内空気との接触によって結露が生じるおそれがある。そこで、この実施形態のものにおいては、かかる結露を防止するに好適な結露防止構造を提案する。尚、以下に述べる各結露防止構造は、それ単独で実施することも、複数の構造を組み合わせて実施することも可能である。
【００７７】
Ａ−７−ｂ−イ：第１の結露防止構造
第１の結露防止構造は、図６に示すように、上記支持板１５の延出部１５ｂの外周縦壁部分に還流口６７を形成し、該還流口６７によって上記羽根車３１の吸込側である上記点（ｃ）の領域と該羽根車３１の吹出側である上記点（ｄ）の領域とを連通せしめた構造である。
【００７８】
かかる構造とすると、同図に流線Ａ０で示すように、上記羽根車３１から吹き出される冷風の一部が上記還流口６７を介して吸込側に還流され、上記ハブ部１５ｃの周囲には冷風が常時循環することになる。このように上記ハブ部１５ｃの周囲に冷風の循環流が存在することで、該部分に暖かい室内空気が侵入するのが防止される。この結果、上記延出部１５ｂの近傍が冷風によって冷却されても該冷却部分に暖かい室内空気が接触するということがほとんどなく、上記延出部１５ｂ部分における結露が可及的に防止されるものである。
【００７９】
Ａ−７−ｂ−ロ：第２の結露防止構造
上記第１の結露防止構造が冷風によって冷却された部分への室内空気の侵入を抑制することで結露を防止するようにしていたのに対して、この第２の結露防止構造は、冷風による過度の冷却そのものを抑制することで結露を防止するようにしたものである。
【００８０】
即ち、図６及び図７に示すように、上記ドレンパン７の下面に交流の電磁石５４を配置する一方、上記支持板１５の少なくとも上記延出部１５ｂ部分を磁性を有する構成としたものである。かかる構成とすれば、上記電磁石５４に交流電流を流してこれを励磁させ、かかる状態で上記支持板１５を回転させると、磁束の変化に伴って上記延出部１５ｂ側に渦電流が発生する。この渦電流によって上記延出部１５ｂが発熱し、該延出部１５ｂが上記羽根車３１から吹き出される冷風によって過度に冷却されるのが未然に防止される。この結果、例え上記延出部１５ｂ部分等に暖かい室内空気が侵入したとしても、上記延出部１５ｂが過度に冷却されていないのでここに結露が生じることはない。
【００８１】
尚、上記支持板１５の延出部１５ｂを磁性体とする手法としては、例えば上記支持板１５全体を鉄系金属で構成する方法とか、支持板１５を鉄粉等の磁性粉末を混入した樹脂材で構成する方法とか、上記支持板１５を樹脂材で構成し且つ上記延出部１５ｂあるいは上記ハブ部１５ｃをも含めた部分の表面に鉄系金属のメッキを施す方法等が考えられる。
【００８２】
Ａ−７−ｂ−ハ：第３の結露防止構造
第３の結露防止構造は、上記第２の結露防止構造と同様に上記延出部１５ｂ部分の過度の冷却を防止することで該部分における結露の発生を防止する構造である。即ち、結露の発生が懸念される上記支持板１５の延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃの表面にセラミック等の断熱素材をコーティングしたり、上記延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃの表面に植毛加工を施したり、あるいは上記延出部１５ｂ及びハブ部１５ｃの表面にシート状の断熱材を貼設したりするものである。
【００８３】
かかる構成とすることで、上記延出部１５ｂ等が上記羽根車３１から吹き出される冷風によって過度に冷却されるのが未然に防止される。この結果、例え上記延出部１５ｂ部分等に暖かい室内空気が侵入したとしても、該延出部１５ｂ部分等が過度に冷却されていないのでここに結露が生じることはない。
【００８４】
Ｂ：第２の実施形態
図９には、本願発明にかかる空気調和装置の第２の実施形態としての室内機Ｘ２を示している。この室内機Ｘ２は、上記第１の実施形態にかかる室内機Ｘ１と基本構造を略同一とするものであって、これと異なる点は、第１の実施形態の室内機Ｘ１においては上記羽根車３１と羽根車３２とをともに斜流羽根車で構成していたのに対して、この実施形態の室内機Ｘ２では上記羽根車３１と羽根車３２とを共に軸流羽根車で構成した点である。
【００８５】
従って、この実施形態の室内機Ｘ２においては、上記羽根車３１と羽根車３２とを軸流羽根車で構成したことで、これらを共に斜流羽根車で構成した場合に比べて、軸流羽根車と斜流羽根車との特性の違いに対応して、上記吸込口３から吸い込まれた室内空気の上記熱交換器２１の上部側への到達距離が長くなることから、上記第１の実施形態における室内機Ｘ１の場合よりもさらに上記熱交換器２１における風速分布が改善され、より一層の性能向上が期待できるものである。
【００８６】
さらに、このように上記羽根車３１と羽根車３２を共に軸流羽根車で構成すると、上記支持板１５における上記延出部１５ｂの内壁部及び外壁部、さらに上記固定部１５ａの外周縁部が、共に支持板１５の軸方向と平行に延びることから、例えばこの支持板１５を上記羽根車３１の羽根３６，３６，・・及び上記羽根車３２の羽根３７，３７，・・とともに樹脂材の上下２分割の型成形により一体成形することができ、その製作が容易となる。
【００８７】
尚、上記羽根車３１の羽根３６の前縁３６ａを傾斜させたことによる特有の効果、あるいは上記羽根車３２を設けたことによる効果等は上記第１の実施形態の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００８８】
Ｃ：第３の実施形態
図１０には、本願発明にかかる空気調和装置の第３の実施形態としての室内機Ｘ３を示している。この室内機Ｘ３は、上記第１の実施形態にかかる室内機Ｘ１と同様に上記羽根車３１と羽根車３２とを共に斜流羽根車で構成したものであって、これと異なる点は、該第１の実施形態の室内機Ｘ１においては上記熱交換器２１を円筒状に形成していたのに対して、該熱交換器２１を円錐筒状に形成し、且つその小径側を下方に向けた状態で立設配置した点である。
【００８９】
従って、この実施形態の室内機Ｘ３においては、上記第１の実施形態の室内機Ｘ１と同様の作用効果が得られることは勿論であるが、それに加えて上記熱交換器２１が円錐筒状とされていることで、例えばこれが上記第１の実施形態の室内機Ｘ１のように円筒状とされている場合に比してその高さ寸法（熱交換器の表面に沿った方向の寸法）を大きくすることができるので、それだけ該熱交換器２１の有効表面積が拡大され、より一層の能力向上が期待できるものである。
【００９０】
Ｄ：第４の実施形態
図１１には、本願発明にかかる空気調和装置の第４の実施形態としての室内機Ｘ４を示している。この室内機Ｘ４は、上記各実施形態の室内機Ｘ１〜室内機Ｘ３が共に、上記羽根車３１と羽根車３２を斜流羽根車又は軸流羽根車で構成していたのに対して、上記羽根車３１を斜流羽根車で構成し、羽根車３２を遠心羽根車で構成した点に最大の特徴を有するものである。このように上記羽根車３２を遠心羽根車で構成することが可能となったのは、上述のように主たる送風作用を上記羽根車３１で受け持ち、上記羽根車３２は上記支持板１５における通風圧力損失の増加を相殺する程度の能力をもつことで十分であり、従来の空気調和装置の如く遠心羽根車が送風作用の全てを受け持つもののような遠心羽根車に特有の問題が生じないか生じても極めて軽微なものであることによる。
【００９１】
そして、上記羽根車３２を遠心羽根車で構成したことによって、該羽根車３２の内側に大きなスペースが確保されるので、この確保された大きなスペースに大型で且つ表面積の大きな空気質改質デバイス２２を配置することが可能となったものである。このように大型の空気質改質デバイス２２を上記羽根車３２の内側に配置したことで、該空気質改質デバイス２２による通風圧力損失の増加が懸念されるが、かかる通風圧力損失の増加という問題は、例えば外形の大きさの割に大きな表面積を確保することが可能なプリーツ型のデバイスを用いることで容易に解決できるものである。
【００９２】
また、このように上記羽根車３２の内側に空気質改質デバイス２２を設ける構造では、該空気質改質デバイス２２において所要の空気質改質が行われた後の空気が上記羽根車３２、熱交換器２１に導入されるため、例えば上記空気質改質デバイス２２として除塵デバイスを用い、且つ美容院とか理容院のように室内に多量に天花粉が飛散浮遊している環境で使用される室内機として適用すると、上記熱交換器２１に流入する前に上記空気質改質デバイス２２において天花粉が取り除かれるので、美容院とか理容院で使用される室内機に特有の問題、即ち、天花粉が上記熱交換器２１の表面に多量に付着し頻繁な掃除が必要になるという問題が容易に解決され、好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施形態にかかる空気調和装置の断面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】 図１のＩＩＩ部分の拡大図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ要部矢視図である。
【図５】 図１のＩＩＩ部分の拡大図である。
【図６】 図１のＩＩＩ部分の拡大図である。
【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ要部矢視図である。
【図８】 図３に示した対向空間の近傍における空気の圧力及び温度の状態変化説明図である。
【図９】 本願発明の第２の実施形態にかかる空気調和装置の断面図である。
【図１０】 本願発明の第３の実施形態にかかる空気調和装置の断面図である。
【図１１】 本願発明の第４の実施形態にかかる空気調和装置の断面図である。
【図１２】 従来の空気調和装置の構造を示す断面図である。
【図１３】 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
１はケーシング、２は室内パネル、３は吸込口、４は吹出口、５はグリル、６はフィルター、７はドレンパン、１１はモータ、１５は支持板、２１は熱交換器、２２は空気質改質デバイス、２４は加熱手段、３１及び３２は羽根車、３６及び３７は羽根、５１は求心羽根、５２は遠心羽根、５３は環状凸条、５４及び５５は永久磁石、６１は機内空間、６２は内側空間、６３は外側空間、６５は開口、６６は対向空間、６７は還流口、Ｍは羽根車ユニット、Ｐはシール機構、Ｘ１〜Ｘ４は空気調和装置である。

Claims (13)

1. 吸込口（３）と吹出口（４）とを備えたケーシング（１）内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器（２１）を、その内周側が上記吸込口（３）に、その外周側が上記吹出口（４）にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器（２１）の外側を旋回する羽根車（３１）を配置し、上記吸込口（３）からの吸入空気を上記熱交換器（２１）を通して上記吹出口（４）から吹き出すように構成するとともに、
   上記羽根車（３１）が、該羽根車（３１）の内周縁から上記熱交換器（２１）の下端部に設けられたドレンパン（７）と室内パネル（２）の上面との間を通って該熱交換器（２１）の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器（２１）を上記吸込口（３）に連通させる開口（６５）を備えた支持材（１５）を介してモータ（１１）に連結されていることを特徴とする空気調和装置。
2. 吸込口（３）と吹出口（４）とを備えたケーシング（１）内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器（２１）を、その内周側が上記吸込口（３）に、その外周側が上記吹出口（４）にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器（２１）の外側を旋回する軸流羽根車又は斜流羽根車で構成された羽根車（３１）を配置し、上記吸込口（３）からの吸入空気を上記熱交換器（２１）を通して上記吹出口（４）から吹き出すように構成するとともに、
   上記羽根車（３１）が、該羽根車（３１）の内周縁から上記熱交換器（２１）の下端部に設けられたドレンパン（７）と室内パネル（２）の上面との間を通って該熱交換器（２１）の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器（２１）を上記吸込口（３）に連通させる開口（６５）を備えた支持材（１５）を介してモータ（１１）に連結されていることを特徴とする空気調和装置。
3. 吸込口（３）と吹出口（４）とを備えたケーシング（１）内に略円筒状又は略円錐筒状等の略同心断面状に形成された熱交換器（２１）を、その内周側が上記吸込口（３）に、その外周側が上記吹出口（４）にそれぞれ臨むように配置する一方、上記熱交換器（２１）の外側を旋回する羽根車（３１）を配置し、上記吸込口（３）からの吸入空気を上記熱交換器（２１）を通して上記吹出口（４）から吹き出すように構成するとともに、
   上記羽根車（３１）が、その前縁（３６ａ）が上記熱交換器（２１）の軸線に対して所定の傾斜角（α）をもつ軸流羽根車又は斜流羽根車で構成され、かつ該羽根車（３１）の内周縁から上記熱交換器（２１）の下端部に設けられたドレンパン（７）と室内パネル（２）の上面との間を通って該熱交換器（２１）の略中心位置に向かって延びるとともに上記熱交換器（２１）を上記吸込口（３）に連通させる開口（６５）を備えた支持材（１５）を介してモータ（１１）に連結されていることを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項１，２又は３において、
   上記熱交換器（２１）の内側の内側空間（６２）における上記熱交換器（２１）と上記支持板（１５）との間の空間部と、上記内側空間（６２）における上記支持板（１５）と上記吸込口（３）との間の空間部の少なくともいずれか一方に、円筒状に成形された空気質改質デバイス（２２）が配設されていることを特徴とする空気調和装置。
5. 開口した下端面を下方に向けて天井（８１）に埋め込み又は吊り下げ状態で配置されるケーシング（１）と、該ケーシング（１）の開口端に室内側から装着されるとともにその中央寄り部位には吸込口（３）が、外周寄り部位には吹出口（４）がそれぞれ形成された室内パネル（２）とで囲繞された機内空間（６１）に、
   略円筒状又は略円錐筒状の外観形態を有する如く形成された熱交換器（２１）を、該熱交換器（２１）の内周側が上記吸込口（３）に、外周側が上記吹出口（４）にそれぞれ臨むようにして収容し、該熱交換器（２１）によって上記機内空間（６１）を上記吸込口（３）に対応する内側空間（６２）と上記吹出口（４）に対応する外側空間（６３）とに区画する一方、
   上記外側空間（６３）内には、上記熱交換器（２１）の外周側において回転する羽根車（３１）が配置されるとともに、
   該羽根車（３１）は、羽根（３６）の前縁（３６ａ）が上記熱交換器（２１）の軸線方向に対して所定の傾斜角度（α）をもつ斜流羽根車又は軸流羽根車で構成されるとともに、上記内側空間（６２）から上記熱交換器（２１）の下端部に設けられたドレンパン（７）の下面と上記室内パネル（２）の上面との間を通って上記外側空間（６３）側へ延出するとともに該内側空間（６２）に対応する部位には上記吸込口（３）を上記熱交換器（２１）に連通させる開口（６５）が設けられ且つ上記内側空間（６２）内に配置されたモータ（１１）により回転駆動される支持板（１５）により支持されていることを特徴とする空気調和装置。
6. 請求項５において、
   上記吹出口（４）が、上記羽根車（３１）の外周形状に対応する環状形態とされていることを特徴とする空気調和装置。
7. 請求項５又は６において、
   上記内側空間（６２）における上記熱交換器（２１）と上記支持板（１５）との間の空間部と、上記内側空間（６２）における上記支持板（１５）と上記吸込口（３）との間の空間部の少なくともいずれか一方に、空気質改質デバイス（２２）が配設されていることを特徴とする空気調和装置。
8. 請求項１，２，３，４，５，６又は７において、
   上記支持板（１５）における上記開口（６５）に、斜流羽根車、遠心羽根車又は軸流羽根車で構成される羽根車（３２）が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
9. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９において、
   上記ドレンパン（７）の下面と上記室内パネル（２）の上面との対向空間（６６）を通って上記内側空間（６２）側から外側空間（６３）側へ延びる上記支持板（１５）の延出部（１５ｂ）の上面と下面の少なくともいずれか一方の面に、上記対向空間（６６）を通って高圧側から低圧側へ流れる空気流の流れを抑制するシール機構（Ｐ）が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
10. 請求項９において、
    上記シール機構（Ｐ）が、空気流に拡大縮小する流動作用を繰り返して与えることで高圧側から低圧側への空気の流れを抑制するラビリンスシール、低圧側の空気を高圧側に誘引せしめることで高圧側から低圧側への空気の流れを抑制するスパイラルグルーブシール、又は該ラビリンスシールとスパイラルグルーブシールとを組み合わせて構成されていることを特徴とする空気調和装置。
11. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０において、
    上記支持板（１５）における上記延出部（１５ｂ）と上記羽根車（３１）の羽根（３６），（３６），・・が取り付けられるハブ部（１５ｃ）との中間部位に、上記羽根車（３１）からの吹出風の一部を該羽根車（３１）の吸込側へ還流させる還流口（６７）が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
12. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１において、
    上記支持板（１５）の少なくとも上記延出部（１５ｂ）を磁性を有する構成とする一方、
    上記延出部（１５ｂ）を挟んで対向する上記ドレンパン（７）の下面と上記室内パネル（２）の上面のいずれか一方に電磁石（５４）を配置したことを特徴とする空気調和装置。
13. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２又は１３において、
    上記支持板（１５）における上記延出部（１５ｂ）から上記ハブ部（１５ｃ）にかけての部位に、植毛、断熱材の接合、又は熱伝導率の小さい材料のコーティングによる断熱加工を施したことを特徴とする空気調和装置。

Images