JPWO2015104791A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

空気調和装置１００は、空調対象の空間である部屋１５の天井１５ａに設けられたケース１と、ケース１内に配置された、送風部である遠心ファン３及び熱交換器６とを備え、ケース１の下部には、少なくとも一つの吹出口２ｂと少なくとも一つの吸込口２ａとが設けられており、吸込口２ａと吹出口２ｂとの間には、空調対象の空間側に突出する段差部１０が設けられており、例えば、吸込口２ａと段差部１０の突出端部１０ｂとは同じ面上に位置していてもよいし、吸込口２ａは段差部１０の突出端部１０ｂよりもケース１の内部側に位置していてもよい。

Description

本発明は、空気調和装置に関するものである。

天井埋込形の空気調和装置においては、空調する部屋に面した装置下面に吸込口及び吹出口が形成されている。そして、吸込口からケース内に吸引した空気を、ケース内に設けられた熱交換器で温度調整した後、吹出口から部屋へと送り出している（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特許第４６８４０８５号明細書 特許第４０５２２６４号明細書 特許第３７００７１８号明細書

天井埋込形の空気調和装置においては、吹出口から下方へ吹き出された流れの一部が、吸込口に引き寄せられてケース内に吸引される、ショートサイクルが発生することがあり、部屋の温度ムラが発生し快適性が損なわれるおそれがあった。特に、特許文献２や特許文献３に開示されている空気調和装置のように、ケース下面を構成する化粧パネルの角部にも補助吹出口が設けられている場合、吸込流れと補助吹出口からの流れとが干渉し、吹き出した流れが吸込口へ流入しやすいため、ショートサイクルがさらに発生しやすい問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、吹出口から吹き出された流れが吸込口に流入することを低減することができる、空気調和装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するための本発明は、空調対象の空間の天井に設けられたケースと、該ケース内に配置された、送風部及び熱交換器とを備え、前記ケースの下部に、少なくとも一つの吹出口と少なくとも一つの吸込口とが設けられている、空気調和装置であって、前記吹出口と前記吸込口との間には、空調対象の空間側に突出する段差部が設けられている。
前記吸込口と、前記段差部の突出端部とは、同じ面上に位置しているようにしてもよいし、前記吸込口は、前記段差部の突出端部よりも、前記ケースの内部側に位置しているようにしてもよい。
前記段差部は、立ち上がり側面を有しており、前記吸込口の形成面と直交する方向に延びる線であって前記立ち上がり側面の基部を通る線である基準線と、前記立ち上がり側面との角度は、−４５度〜＋４５度の間であるように構成してもよい。
前記段差部は、立ち上がり側面を有しており、前記立ち上がり側面は、空調対象の空間側に突出する方向に向かうにしたがい前記吹出口側に傾く傾斜部分を含んでいるように構成してもよい。
前記段差部は、前記吸込口を囲むように設けられているようにしてもよい。
前記ケースの下部は、化粧パネルで構成されており、前記化粧パネルは、平面視矩形の外縁を有しており、４つの前記吹出口が、メイン吹出口として、前記化粧パネルの４辺に沿うように設けられており、４つのサブ吹出口が、前記化粧パネルの４つのコーナー部に沿うように設けられており、前記サブ吹出口は、前記メイン吹出口よりも開口面積が小さく、前記メイン吹出口と前記吸込口との間のそれぞれ、及び、前記サブ吹出口と前記吸込口との間のそれぞれには、前記段差部が設けられており、前記段差部の立ち上がり側面は、ループ状に延びているように構成してもよい。

本発明の空気調和装置によれば、吹出口から吹き出された流れが吸込口に流入することを低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の内部構造を側方から示した図である。 本実施の形態１の空気調和装置の内部構成を側方から示す図である。 本実施の形態１の空気調和装置の内部構成を平面的に示す図である。 図２における吹出口周辺を拡大して示す図である。 本発明の実施の形態２に関する、図１と同態様の図である。 本実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態３に関する、図１と同態様の図である。 本実施の形態３に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態４に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態５に関する、図１と同態様の図である。

以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の内部構造を側方から示した図である。図２は、本実施の形態１の空気調和装置の内部構成を側方から示す図、図３は、空気調和装置の内部構成を平面的に示す図である。図４は、図２における吹出口周辺を拡大して示す図である。空気調和装置１００は、いわゆるパッケージエアコンの室内機であり、図１は、空気調和装置の大部分が部屋の天井裏に埋設され、ケースの下部を室内から見上げた状態を図示している。

空気調和装置１００は、空調対象の空間（部屋１５の）の天井１５ａに埋設されたケース１を備えている。ケース１は、一例であるが、概ね直方体状に形成されている。ケース１は、上面部１ａと、側面部１ｂと、下面部である化粧パネル２とを含んでいる。

側面部１ｂは、図３に現れているように、直交２軸を指向する４つの主要面２１を有し、さらに、対応する２つの主要面２１の間にコーナー部２２を有している。側面部１ｂは、上下に延びる筒状に形成されており、側面部１ｂの上部は、上面部１ａで閉塞されており、側面部１ｂの下部に化粧パネル２が設けられている。ケース１は、これら上面部１ａ、側面部１ｂ及び化粧パネル２によって概ね箱状に形成されている。

ケース１の下部には、すなわち本実施の形態１では化粧パネル２には、少なくとも一つの吸込口２ａ及び少なくとも一つの吹出口２ｂが設けられている。本実施の形態１の空気調和装置１００では、一例であるが、後述するように１つの吸込口２ａと４つの吹出口２ｂとが設けられている。

ケース１内には、送風部としての遠心ファン（ターボファン）３と、ファンモータ４と、ベルマウス５と、熱交換器６とが収容されている。遠心ファン３は、吸込口２ａからケース１内に吸込まれ吹出口２ｂから対象空間へと吹出される空気の流れを作る。熱交換器６は、そのような空気の流動路中に配置され、空気の温度を調整する。

吸込口２ａは、化粧パネル２の中央部に設けられており、化粧パネル２の広範囲にひろがっている。また、本実施の形態１の吸込口２ａは、グリル（grille）タイプとして設けられているが、本発明は、これに限定されるものではない。吸込口２ａの上流側（ケース１の内部側）には、吸込口２ａを通過した後の空気を除塵するフィルタ１４が設けられている。

一例であるが、本実施の形態１では、化粧パネル２及び吸込口２ａはそれぞれ平面視矩形の外縁を有している。

化粧パネル２の外縁と、吸込口２ａの外縁との間の領域には、複数の吹出口２ｂが設けられている。本実施の形態１では、化粧パネル２及び吸込口２ａそれぞれが、４辺の縁を有していることに対応し、吹出口２ｂは、４つ設けられており、吹出口２ｂそれぞれが、後述するコーナー部を除いて化粧パネル２及び吸込口２ａにおける対応する辺に沿うように配置されている。また、４つの吹出口２ｂは、吸込口２ａを包囲するように位置している。各吹出口２ｂには、吹出す空気の方向を調整する風向板２ｃが設けられている。

ケース１内の中央部には、ファンモータ４が配置されている。ファンモータ４は、ケース１の上面部１ａの下面（ケースの内部空間側）に支持されている。ファンモータ４における下向きに延びる回転軸には、遠心ファン３が取り付けられている。さらに、遠心ファン３と吸込口２ａとの間には、吸込口２ａから遠心ファン３に向かう吸込風路を形成するベルマウス５が設けられている。遠心ファン３は、吸込口２ａからケース１内に空気を吸込み、その空気を吹出口２ｂから対象空間である部屋（室内）１５へと流出させる。

遠心ファン３における径方向外側には、熱交換器６が配置されている。換言するならば、熱交換器６は、遠心ファン３によってケース内に生じる空気の流動路中に配置されて、その空気と冷媒との間で熱交換を行う。

熱交換器６は、所定の間隔をあけて配置された複数のフィンと、それらフィンを貫通する伝熱管とを有し、伝熱管は、図示しない周知の室外機に接続配管によって接続されており、それにより熱交換器６には、冷却された冷媒または加熱された冷媒が供給される。熱交換器６の下方には、凝縮水を一時貯留するためのドレンパン１２が設けられている。さらに、ドレンパン１２の裏側には、電子基板を収納する電気品箱１３が設けられている。なお、遠心ファン３、ベルマウス５、熱交換器６の構成や態様は特に限定されるものではなく、本実施の形態１では周知のものが用いられている。

このような構成において、遠心ファン３が回転すると部屋１５の空気が化粧パネル２の吸込口２ａに吸い込まれる。そして、フィルタ８において除塵された空気は、ベルマウス５によって案内されて遠心ファン３に吸い込まれる。さらに、遠心ファン３では、下方から上方に向かって吸い込まれた空気が、水平方向に、且つ、径方向でいう外側方向に、吹き出される。そのように吹き出された空気は、熱交換器６を通過する際に、熱交換及び湿度調整された後、流れ方向を下方に変更して、吹出口２ｂそれぞれから部屋１５に吹き出される。

少なくとも一つの吸込口と少なくとも一つの吹出口との間には、空調対象の空間側に（すなわち図示例では下方に）突出する段差部が設けられている。具体的に一例である本実施の形態１では、１つの吸込口２ａと、４つの吹出口２ｂとの間に、空調対象の空間側に突出する段差部１０が設けられている。

段差部１０は、吹出口２ｂが形成されている面から空調対象の空間側に延びる立ち上がり側面１０ａと、突出端部１０ｂとを有している。吸込口２ａと、段差部１０の突出端部１０ｂとは、同じ面上に位置している。本実施の形態１では、吸込口２ａは、ケース１の高さ寸法の方向（図２の紙面上下方向）でみて、段差部１０の突出端部１０ｂと同じ高さに設けられている。

また、側方から見て（図２においてみて）、吸込口２ａの形成面Ｘと直交する方向に延びる線であって立ち上がり側面の基部１０ｃを通る線である基準線Ｙと、立ち上がり側面１０ａとの角度は、−４５度〜＋４５度の間が好適である。

また、段差部１０は、吸込口２ａを囲むように形成されている。段差部１０の立ち上がり側面１０ａは、吸込口２ａを囲むようにループ状（一周して閉じている）に形成されている。

以上のように構成された本実施の形態１に係る空気調和装置によれば、吸込口と吹出口との間に段差部が存在するため、吸込口と吹出口との間の沿面距離が拡大し、吹出口から出た流れが吸込口へ引き寄せられにくくなる。つまり、吹出口から吹き出された流れが吸込口に流入することを低減することができ、ショートサークルを抑制することができる。また、このショートサークル抑制効果は、吹出口から空気を下向きに吹き出したときに有効であり、一例を挙げると、暖房時において空気を床面へ吹き付けるように運転させたい場面で、空気を下方へ吹き出せるようになるため快適性が向上する。

実施の形態２．
次に、図５及び図６に基づいて本発明の実施の形態２について説明する。図５及び図６はそれぞれ、本実施の形態２に関する、図１及び図２と同態様の図である。なお、本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１と同様であるものとする。

図５及び図６に示されるように、本実施の形態２の空気調和装置２００における化粧パネル２０２では、吸込口２０２ａが、段差部１０の突出端部１０ｂよりも、ケース１の内部側（図示例では上方）に位置している。

このように構成された本実施の形態２に係る空気調和装置においても、上記実施の形態１と同様な利点が得られている。さらに加えて、実施の形態２においては、吸込口と吹出口との間の沿面距離が、上記実施の形態１の場合よりもさらに拡大させることができ、より一層、ショートサークルを抑制することができる。

実施の形態３．
次に、図７及び図８に基づいて本発明の実施の形態３について説明する。図７及び図８はそれぞれ、本実施の形態２に関する、図１及び図２と同態様の図である。なお、本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１と同様であるものとする。

上述した実施の形態１及び２では、いわゆる４方向吹出しカセット形の室内機を例に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態３は、吹き出し方向の態様が実施の形態１及び２と異なる場合の一例であり、いわゆる２方向吹出しカセット形の室内機に関するものである。

本実施の形態３の空気調和装置３００における化粧パネル３０２は、正面視で（部屋内から真直ぐ見上げて）、長方形に形成されている。そして、化粧パネル３０２には、２つの吸込口３０２ａと、２つの吹出口３０２ｂとが設けられている。吸込口３０２ａ及び吹出口３０２ｂは共に、化粧パネル３０２の長辺方向に延びている。

２つの吸込口３０２ａは、２つの吹出口３０２ｂの間（化粧パネル３０２の短辺方向でいう間）に配置されている。吸込口３０２ａと吹出口３０２ｂとの間には、段差部３１０が設けられている。段差部３１０も、立ち上がり側面３１０ａと、突出端部３１０ｂとを有している。

吸込口３０２ａと段差部３０２の突出端部３１０ｂとは、同じ面上に位置していてもよいし、あるいは、吸込口３０２は、段差部３０２の突出端部３１０ｂよりも、ケースの内部側に位置していてもよい。なお、図７及び図８は、吸込口３０２は、段差部３０２の突出端部３１０ｂよりも、ケースの内部側に位置している場合を例に図示している。

このように構成された本実施の形態３に係る空気調和装置においても、上記実施の形態１又は２と同様な利点が得られている。

実施の形態４．
次に、図９に基づいて本発明の実施の形態４について説明する。図９は、本実施の形態４に関する、図２と同態様の図である。なお、本実施の形態４は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１又は２と同様であるものとする。

本実施の形態４の空気調和装置４００における化粧パネル４０２では、段差部４１０の立ち上がり側面４１０ａは、空調対象の空間側に突出する方向に向かうにしたがい吹出口２ｂ側に傾く傾斜部分を含んでいる。図９の図示例では、立ち上がり側面４１０ａ全体が、そのような傾斜部分で構成されている。なお、このような傾斜部分は、上記実施の形態１の図２の説明に当て嵌めると、基準線Ｙと、立ち上がり側面４１０ａとの角度は、−４５度〜０度未満の範囲となる。なお、図９の図示例では、吸込口は、実施の形態１の態様として示しているが、本実施の形態４は、これに限定されず、吸込口を実施の形態２の態様のように設けて実施することもできる。また、図９の図示例では、４方向吹出しカセット形の室内機に適用した場合を示しているが、本実施の形態４は、これに限定されず、２方向吹出しカセット形の室内機に適用することもできる。

このように構成された本実施の形態４に係る空気調和装置においても、上記実施の形態１又は２と同様な利点が得られている。さらに加えて、実施の形態４においては、段差部の立ち上がり側面が吹出口側に傾く傾斜部分を含んでいることから、吹出口から流出した空気は、吸込口側に向かうことが極めて困難になり、それにより、ショートサークルの防止効果が極めて高くなるという利点がある。

実施の形態５．
次に、図１０に基づいて本発明の実施の形態４について説明する。図１０は、本実施の形態５に関する、図１と同態様の図である。なお、本実施の形態１０は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１、２又は４と同様であるものとする。

本実施の形態５の空気調和装置５００は、いわゆる全周吹きカセット形室内機であり、空気調和装置５００の化粧パネル５０２では、平面視、上記のコーナー部２２それぞれの内側に相当する部分（すなわち化粧パネルのコーナー部）に、吹出口（メイン吹出口）２ｂよりも開口面積が小さいサブ吹出口５０２ｄを有している。換言するならば、４つのサブ吹出口５０２ｄはそれぞれ、対応する一対の吹出口（メイン吹出口）２ｂの間に設けられている。

吹出口２ｂと吸込口２ａとの間のそれぞれ、及び、サブ吹出口５０２ｄと吸込口２ａとの間のそれぞれには、段差部１０が設けられている。段差部１０の立ち上がり側面は、ループ状に延びている。なお、段差部の立ち上がり側面の傾きの態様や、段差部の突出端部と吸込口２ａとの高さ関係は、上記実施の形態１、２又は４の何れかであればよい。

このように構成された本実施の形態５に係る空気調和装置においても、上記実施の形態１又は２と同様な利点が得られている。さらに加えて、実施の形態５においては、サブ吹出口を有することで全方向に吹き出すことが可能でありながら、全方向に関してショートサイクル抑制効果が得られる。また、サブ吹出口における気流の吹き出す勢いは、吹出口（メイン吹出口）における気流の吹き出す勢いよりも弱くなりがちであり、ショートサイクルはより生じやすいという事情があるところ、本実施の形態５によれば、そのようなショートサイクルが生じやすいサブ吹出口の吹き出しに対しても、ショートサイクル抑制効果を得ることができる。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

１ ケース、２、２０２、３０２、４０２、５０２ 化粧パネル、２ａ、２０２ａ、３０２ａ 吸込口、２ｂ，３０２ｂ 吹出口、３ 遠心ファン、６ 熱交換器、１０，３１０，４１０ 段差部、１０ａ、３１０ａ、４１０ａ 立ち上がり側面、１０ｂ、３１０ｂ 突出端部、１０ｃ 基部、２２ コーナー部、 １００、２００、３００、４００、５００ 空気調和装置、５０２ｄ サブ吹出口。

Claims (7)

1. 空調対象の空間の天井に設けられたケースと、
   該ケース内に配置された、送風部及び熱交換器とを備え、
   前記ケースの下部に、少なくとも一つの吹出口と少なくとも一つの吸込口とが設けられている、空気調和装置であって、
   前記吹出口と前記吸込口との間には、空調対象の空間側に突出する段差部が設けられている、
   空気調和装置。
2. 前記吸込口と、前記段差部の突出端部とは、同じ面上に位置している、
   請求項１の空気調和装置。
3. 前記吸込口は、前記段差部の突出端部よりも、前記ケースの内部側に位置している、
   請求項１の空気調和装置。
4. 前記段差部は、立ち上がり側面を有しており、
   前記吸込口の形成面と直交する方向に延びる線であって前記立ち上がり側面の基部を通る線である基準線と、前記立ち上がり側面との角度は、−４５度〜＋４５度の間である、
   請求項１〜３の何れか一項の空気調和装置。
5. 前記段差部は、立ち上がり側面を有しており、
   前記立ち上がり側面は、空調対象の空間側に突出する方向に向かうにしたがい前記吹出口側に傾く傾斜部分を含んでいる、
   請求項１〜３の何れか一項の空気調和装置。
6. 前記段差部は、前記吸込口を囲むように設けられている、
   請求項１〜５の何れか一項の空気調和装置。
7. 前記ケースの下部は、化粧パネルで構成されており、
   前記化粧パネルは、平面視矩形の外縁を有しており、
   ４つの前記吹出口が、メイン吹出口として、前記化粧パネルの４辺に沿うように設けられており、
   ４つのサブ吹出口が、前記化粧パネルの４つのコーナー部に沿うように設けられており、
   前記サブ吹出口は、前記メイン吹出口よりも開口面積が小さく、
   前記メイン吹出口と前記吸込口との間のそれぞれ、及び、前記サブ吹出口と前記吸込口との間のそれぞれには、前記段差部が設けられており、
   前記段差部の立ち上がり側面は、ループ状に延びている、
   請求項１〜６の何れか一項の空気調和装置。

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