JP2020016394A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】据付け後であっても静圧を容易に調整することが可能な空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機は、室内機本体１と、室内機本体１の外側に該室内機本体１に対して固定して設けられたボックス３と、を備える。ボックス３は、室内機本体１の空気吸込口１５に接続する第１通風口３５と、第１通風口３５に連通する第２通風口３６とを有する。また、ボックス３は、ボックス３内の第１通風口３５と第２通風口３６との間にボックス３外から抜き差し可能に差し込まれた板状の静圧調整部材４を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に関する。

ダクトタイプの室内ユニットが据え付けられた現場では、実際の据付状態の機外静圧が予め設計された値よりも低い場合や、ダクトを使用しないダクトレスの施工によって機外静圧そのものが殆ど無い場合がある。この場合、送風用モータは機外静圧の設計値に応じた回転速度で運転する一方で、実際には据付状態の機外静圧が低いために、風量が過大となる。このため、送風用モータの効率が悪くなるばかりか、必要以上に運転音が大きくなり、クレームにつながるおそれがある。

特許文献１には、セパレート形空気調和機の高静圧タイプ室内ユニットの空気吸込口に、フィルタと蒸発器との間に風量調節用遮蔽板を取り付けた空気調和機が記載されている。これにより、室内ユニットに接続するダクトの通風抵抗の大小に関係なく、適正な風量を得るようにしている。

特開平７−２８０３３３号公報

特許文献１に記載の空気調和機では、室内ユニットは、その内部に風量調節用遮蔽板を取り付けるためのスペースを有している。そして、室内ユニットの据付け後に風量調節用遮蔽板を取り付けるのは筐体を構成するパネルを取り外す等の困難な作業となるため、事前に風量調節用遮蔽板を内部に取り付けてから室内ユニットの据付けが行われる。このため、現地で事前に想定した静圧が実際の静圧と合わない場合や、ダクト施工の内容を途中で変更する場合などには、空気調和機を据え付けた後の静圧調整に対応する必要がある。この場合、工事に係る費用と時間を大きくロスすることになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、据付け後であっても静圧を容易に調整することが可能な空気調和機を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するための本発明に係る空気調和機は、熱交換器および送風機を内蔵した室内機本体と、前記室内機本体の外側に該室内機本体に対して固定して設けられたボックスと、を備える。前記ボックスは、前記室内機本体の空気吸込口または空気吹出口に接続する第１通風口と、前記第１通風口に連通する第２通風口と、を有する。また、前記ボックスは、前記ボックス内の前記第１通風口と前記第２通風口との間に前記ボックス外から抜き差し可能に差し込まれた静圧を調整するための板状の静圧調整部材を有する。

本発明によれば、据付け後であっても静圧を容易に調整することが可能な空気調和機を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る空気調和機の外観構成を示す図である。 図１に示される室内機本体周辺の下面断面図である。 図１に示されるボックス周辺の拡大斜視図である。 静圧調整量が異なる他の静圧調整部材を示す斜視図である。 静圧調整量が異なるさらに他の静圧調整部材を示す斜視図である。 空気調和機における送風機の制御に関するブロック図である。 静圧調整部材の開口部と同面積の異物捕捉用のフィルタ本体が存在するフィルタを静圧調整部材とともに示す斜視図である。 他の変形例に係る静圧調整部材を示す斜視図である。 さらに他の変形例に係る静圧調整部材を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る空気調和機の外観構成を示す図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る空気調和機１００の外観構成を示す図である。図２は、図１に示される室内機本体１周辺の下面断面図である。
以下の説明において、説明の都合上、「前後」、「左右」、「上下」を言うときは、図１および図２に示す方向を基準とする。
なお、図１では、天埋め型（天井埋込型）の空気調和機１００を例示して説明するが、本発明が適用される空気調和機の形式を限定する趣旨ではない。

図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機１００は、建屋の天井７と天井板８との間の天井空間内に懸吊して配設された室内機本体１を備えている。また、空気調和機１００は、吹出グリル６１、吹出ダクト６２、ボックス３、吸込ダクト６３、吸込グリル６４等を備えている。

室内機本体１は、該室内機本体１の外枠をなす筐体１１を備えており、筐体１１内に熱交換器２１および送風機２２が収納されている。すなわち、室内機本体１は、熱交換器２１および送風機２２を内蔵している。筐体１１は、互いに対向配置された、４枚の側面板１２（前側面板１２Ｆ、右側面板１２Ｒ、左側面板１２Ｌ（図２参照）、後側面板１２Ｂ）、天面板１３、および底面板１４で構成されている。

筐体１１の後側面板１２Ｂには、空気を筐体１１内に吸入する空気吸込口１５（図２参照）が形成されており、前側面板１２Ｆには、空気を筐体１１外へ吹き出す空気吹出口１６（図２参照）が形成されている。空気吹出口１６は、吹出ダクト６２と接続されている。また、筐体１１の側面板１２には、吊り金具７２が固着され、この吊り金具７２が、建屋の天井７から垂下された吊りボルト７１に止着されている。

図２に示すように、熱交換器２１は、該熱交換器２１を通過する空気を熱交換によって冷却または加熱する。送風機２２は、ファン２３と、ファン２３を回転駆動する送風用モータ２４と、ファン２３を収納するファンケーシング２５とを有している。ファンケーシング２５には、空気を取り入れる空気入口２６と、空気を吹き出す空気出口２７とが形成されている。ここでは、送風機２２は、複数（図２では３個）のファン２３が使用されているが、これに限定されるものではなく、例えば１個、２個等のファン２３が使用されてもよい。

筐体１１の内部には、上流側空間１７と下流側空間１８とを区画する隔壁１９が設けられている。上流側空間１７に送風機２２が配置されており、下流側空間１８に熱交換器２１が配置されている。ファンケーシング２５は、空気出口２７が下流側空間１８に臨むように、隔壁１９を貫通して設けられている。

図３は、図１に示されるボックス３周辺の拡大斜視図である。
図２および図３に示すように、ボックス３は、室内機本体１の外側に、例えばねじ締結手段等によって該室内機本体１に対して固定して設けられている。ボックス３は、外形が直方体を呈するケーシング３１を有している。ケーシング３１は、互いに対向配置された、４枚の側面板３２（前側面板３２Ｆ、右側面板３２Ｒ、左側面板３２Ｌ、後側面板３２Ｂ）、天面板３３、および底面板３４で構成されている。

ボックス３は、本実施形態では、室内機本体１の空気吸込口１５に接続する第１通風口３５と、第１通風口３５に連通する第２通風口３６とを有している。第１通風口３５は前側面板３２Ｆに形成されており、第２通風口３６は後側面板３２Ｂに形成されている。第１通風口３５と第２通風口３６との間には、通風経路３７が形成されている。第２通風口３６は、吸込ダクト６３と接続されている。

また、ボックス３は、ボックス３内の第１通風口３５と第２通風口３６との間にボックス３外から抜き差し可能に差し込まれた静圧を調整するための板状の静圧調整部材４を有している。なお、図２では、静圧調整部材４の図示を省略している。

本実施形態では、右側面板３２Ｒと左側面板３２Ｌとに、静圧調整部材４をボックス３内に差し込むための差込口３８がそれぞれ形成されている。ただし、差込口３８は、右側面板３２Ｒおよび左側面板３２Ｌの一方に形成されていてもよく、あるいは、天面板３３および底面板３４の少なくとも一方に形成されていてもよい。

静圧調整部材４は、通風可能な開口部４２を有する金属板４１と、金属板４１を支持する矩形状の支持枠４３とを有している。ただし、静圧調整部材４がケーシング３１内においてガタつくことなく支持される場合等には、支持枠４３は省略されてもよい。開口部４２を有する金属板４１により通風経路３７の有効断面積を絞ることによって、静圧が調整され得る。

図４および図５は、静圧調整量が異なる他の静圧調整部材４ａ，４ｂをそれぞれ示す斜視図である。図４に示す静圧調整部材４ａの開口部４２ａは、図３に示す静圧調整部材４の開口部４２よりも開口面積が小さい。また、図５に示す静圧調整部材４ｂの開口部４２ｂは、図４に示す静圧調整部材４ａの開口部４２ａよりも開口面積が小さい。したがって、図３に示す静圧調整部材４を使用するよりも、図４に示す静圧調整部材４ａ、図５に示す静圧調整部材４ｂを使用した方が順次通気抵抗が大きくなるため、順次静圧を高くすることができる。

図３に示すように、ボックス３は、ボックス３内の第１通風口３５と第２通風口３６との間にボックス３外から抜き差し可能に差し込まれた空気中の異物を捕捉するフィルタ５を有している。なお、図２では、フィルタ５の図示を省略している。

フィルタ５は、異物捕捉用のフィルタ本体５１と、フィルタ本体５１を支持する矩形状の支持枠５２とを有している。図３では、フィルタ５として一種類のフィルタが使用されているが、例えば二種類のフィルタが重ねられて同時に使用されてもよい。

また、ボックス３は、ケーシング３１に形成された差込口３８を開閉するカバー３９を有している。カバー３９を閉めることによって、ボックス３内に静圧調整部材４およびフィルタ５を確実に保持するとともに、空気の漏れをより抑えることができる。

図１に戻り、吹出ダクト６２は、通常、室内機本体１から延設されている。吹出ダクト６２は、室内機本体１の前側面板１２Ｆに形成された空気吹出口１６（図２参照）に一端が嵌装されて接続され、他端に吹出グリル６１が取り付けられる。吹出グリル６１は、天井板８の適宜位置に設置される。室内機本体１内のファン２３の回転によって、室内機本体１内に室内空気が吸い込まれ、熱交換器２１により熱交換された空気が、吹出ダクト６２を経て吹出グリル６１から室内へ吹き出される。

室内機本体１の後側面板１２Ｂに形成された空気吸込口１５（図２参照）に、ボックス３を介して、通常一本の吸込ダクト６３が接続されている。吸込ダクト６３の一端部に吸込グリル６４が嵌装されており、吸込グリル６４は、天井板８の適宜位置に設置される。この吸込グリル６４から室内空気が取り込まれ、吸込ダクト６３を通り、ボックス３を経て室内機本体１内へ吸い込まれる。なお、室内機本体１の下部開口は、本体蓋２０によって閉鎖される。また、天井板８には、点検口８１が設けられており、点検口８１は点検口蓋８２によって閉鎖される。

図６は、空気調和機１００における送風機２２の制御に関するブロック図である。
図６に示すように、空気調和機１００は、送風機２２等の各部の制御を司る制御部９１を有している。電源９２から供給される電力は、入力周波数変換器９３を通じて送風用モータ２４に入力される。送風用モータ２４は、ファン２３に回転力伝達可能に接続されており、制御部９１によって制御される。

制御部９１には、操作部９５が接続されている。操作部９５は、ユーザの操作に基づいて、運転条件の設定、運転の開始および停止等の指示を行う。操作部９５を通して、標準設定された例えば４段階のレベルのファン２３の回転速度（高い順に、Ｈ急風、急風、強風、弱風）の中から一つを選択して指定することができる。また、制御部９１は、標準設定された各レベルに対応して、各レベルの回転速度を標準設定された基準回転速度以上の速度に設定する増速設定（順に、例えばＨ急風、Ｈ急風、急風、強風）を行うことが可能となっている。

空気調和機１００の運転が開始されると、図２に示すように、送風機２２による送風動作によって、室内空気が吸込ダクト６３を通り、ボックス３を経て、室内機本体１内へ吸い込まれる。そして、室内機本体１内へ吸い込まれた空気は、熱交換器２１によって冷却または加熱させられた後に、空気吹出口１６から吹出ダクト６２を通って、室内へ吹き出される。

ここで、ボックス３内に静圧調整部材４を差し込んで配置したことによって、ボックス３内を空気が通過する際の通気抵抗が大きくなり、静圧が高くなる。そして、圧力センサ９４によって検出される静圧が予め決められた所定値よりも高い場合には、制御部９１は、ファン２３の回転速度を標準設定から増速設定に切り替える。

前記したように、本実施形態に係る空気調和機１００は、室内機本体１と、室内機本体１の外側に該室内機本体１に対して固定して設けられたボックス３と、を備える。ボックス３は、室内機本体１の空気吸込口１５に接続する第１通風口３５と、第１通風口３５に連通する第２通風口３６とを有する。また、ボックス３は、ボックス３内の第１通風口３５と第２通風口３６との間にボックス３外から抜き差し可能に差し込まれた板状の静圧調整部材４を有する。

このような構成によれば、現場における機外静圧が予め設計された値よりも低い場合やダクトレスの場合には、ボックス３内に静圧調整部材４を差し込むことによって容易に静圧を高くすることができる。これにより、風量が過大となることを防止でき、不必要な運転音の増加や送風用モータ２４の効率の悪化を抑制できる。また、現場での施工後に静圧調整部材４を追加または変更することによって、空気調和機１００の据付け後の静圧調整が容易となる。
すなわち、本実施形態によれば、据付け後であっても静圧を容易に調整することが可能な空気調和機１００を提供することができる。

また、本実施形態では、第１通風口３５は、空気吸込口１５に接続している。そして、ボックス３は、該ボックス３内の第１通風口３５と第２通風口３６との間にボックス３外から抜き差し可能に差し込まれた空気中の異物を捕捉するフィルタ５を有する。このような構成によれば、室内機本体１の空気吸込口１５に接続して用いられることが多いフィルタ用のボックスを利用して、該ボックス内にフィルタ５だけでなく静圧調整部材４も差し込んで配置することが可能となる。

また、本実施形態では、静圧調整部材４は、フィルタ５よりも空気の流れの上流側に配置されている。このような構成では、図７に示すように、静圧調整部材４の開口部４２に対応するフィルタ５ａの部分に、開口部４２と同面積の異物捕捉用のフィルタ本体５１が存在するフィルタ５ａを使用できる。この場合、静圧調整部材４の開口部４２を通過した空気がそのまま真直ぐ流れてフィルタ本体５１を通過できる。したがって、フィルタ５ａにおいてフィルタ本体５１が占める面積を減らすことが可能となる。これにより、フィルタ本体５１の縮小化、およびコスト低減につながる。

また、フィルタ５ａと、フィルタ５ａの上流側に配置された静圧調整部材４とが固定されて一体に構成されていてもよい。このようにすれば、フィルタ５ａのフィルタ本体５１の面積と、静圧調整部材４の開口部４２の面積とが合致し、誤った組み合わせで使用することを防止できる。

また、本実施形態では、静圧が予め決められた所定値よりも高い場合、送風機２２のファン２３の回転速度を標準設定された基準回転速度以上の速度に設定する増速設定が行われる。ここで、静圧調整部材４の設置によって必要以上に静圧が高くなる結果、風量が低下して必要な性能が出ないことが考えられる。しかし、前記した構成によれば、増速設定が行われることによって、性能低下を防ぐことが可能となる。

また、本実施形態では、静圧調整部材４は、通風可能な開口部４２を有する金属板４１を有する。このような構成によれば、静圧調整部材４における開口部４２の面積や配置を容易に設定して実施することができる。これにより、開口率の調整がしやすくなるとともに、空気の流れの調整が可能となる。ただし、金属板４１に代えて樹脂板が使用されてもよい。

図８は、他の変形例に係る静圧調整部材４ｃを示す斜視図である。以下、前記した実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
図８に示す静圧調整部材４ｃは、該静圧調整部材４ｃによって調整される静圧の調整量を変更可能に構成されている点で、静圧調整部材４における開口部４２の開口面積が固定されている前記した実施形態と相違する。

図８に示すように、静圧調整部材４ｃは、通風可能な開口部４２を有する金属板４１と、開口部４２の一部を遮蔽可能なスライド板４４とを有している。スライド板４４は、開口部４２の例えば上流側で空気の流れ方向に垂直な方向（図８では左右方向）に移動調整できるようになっている。つまり、実際に空気が通過する開口部４２の有効開口面積を調整することができる。

このような構成によれば、静圧の調整をより的確に実施することができる。また、静圧調整部材４ｃを静圧の調整量に応じて多数用意しておく必要がなくなるため、静圧調整部材４ｃの保管の容易化、およびコスト低減につながる。
なお、静圧の調整量を変更可能にする機構は、図８に示すようなスライド板４４を使用する機構に限定されるものではなく、例えばダイヤルを回すことで絞り羽を動かして絞りの開口面積を調整する機構等が使用されてもよい。

図９は、さらに他の変形例に係る静圧調整部材４ｄを示す斜視図である。以下、前記した実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
図９に示す静圧調整部材４ｄは、通風可能な開口部４２ｃを有する金属板４１を有し、開口部４２ｃは、該開口部４２ｃを通過した空気が送風機２２のファン２３（図２参照）に対して均等に流れる位置に形成されている。

第１通風口３５と第２通風口３６との間に形成される通風経路３７の一部を静圧調整部材４ｄで塞ぐことによって風が乱れ、送風機２２のファン２３にかかる負荷がかたよる結果、異音が発生するおそれがある。しかし、前記した静圧調整部材４ｄでは、開口部４２ｃを通過した空気が下流側のファン２３に対して均等に流れるため、空気の流れがスムーズとなってファン２３にかかる負荷も一様となり、異音の発生を抑制できる。

図９では、開口部４２ｃは、複数のファン２３（図２参照）の各々の位置に対応する位置に複数形成されている。すなわち、開口部４２ｃの中心を通る前後方向の直線がファン２３の中心を通っている。このような構成によれば、送風機２２が複数のファン２３を有する場合でも、静圧調整部材４ｄの開口部４２ｃを通過した空気を複数のファン２３の各々に対して均等に流すことが可能となる。
なお、送風機２２が例えば１個のファン２３を有する場合には、開口部４２ｃは、そのファン２３の位置に対応する位置に形成されていることが望ましい。

（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態に係る空気調和機１００ａの外観構成を示す図である。以下、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。図１０に示す空気調和機１００ａは、ビルトイン型の空気調和機である。

図１０に示すように、空気調和機１００ａは、天井空間内に懸吊して配設された室内機本体１、吹出グリル６１、吹出ダクト６２、ボックス３、天井パネル６５等を備えている。ビルトイン型の空気調和機１００ａでは、室内機本体１の空気吸込口となる下部開口に、ボックス３を介して、天井パネル６５が接続されている。空気調和機１００ａは、天井パネル６５から室内空気を吸い込み、ボックス３を経て、室内機本体１内へ導入する。

第２実施形態では、静圧調整部材４（図３参照）をボックス３外からボックス３内に水平方向に抜き差し可能に差し込むことが可能となっている。このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様に、空気調和機１００ａの据付け後であっても静圧を容易に調整することが可能となる。

以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、前記した実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、前記した実施形態では、静圧調整部材４は、通風可能な開口部４２を有する金属板４１を有するように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、静圧調整部材は、吸音性能または耐油性能を有する通風可能な材料から構成された機能部材を有するように構成されてもよい。このような構成によれば、静圧調整部材によって、静圧の調整が可能となることに加えて、吸音性能または耐油性能の機能を併せて得ることができる。これにより、空気調和機１００，１００ａは、吸音性能を要する静粛な環境、あるいは耐油性能を要する厨房等の油分の多い環境などに適用することが可能となる。
なお、この場合には、機能部材の目の粗さ（密度）、材質、厚さ等を変えることによって、静圧調整量が異なる複数の静圧調整部材を用意しておくことが望ましい。

また、前記した実施形態では、ボックス３の第１通風口３５は、室内機本体１の空気吸込口１５に接続されているが、これに限定されるものではなく、室内機本体１の空気吹出口１６に接続されていてもよい。この場合、第２通風口３６は、吹出ダクト６２と接続される。また、ボックス３は、フィルタ用のボックスとは別に用意される。このような構成によっても、前記した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、前記した実施形態では、例えば空気調和機１００は、吹出ダクト６２および吸込ダクト６３を備えているが、これに限定されるものではない。すなわち、空気調和機１００は、吹出ダクト６２および吸込ダクト６３の少なくとも一方を備えていない構成で使用されてもよい。

１ 室内機本体
１５ 空気吸込口
１６ 空気吹出口
２１ 熱交換器
２２ 送風機
２３ ファン
３ ボックス
３５ 第１通風口
３６ 第２通風口
４，４ａ〜４ｄ 静圧調整部材
４１ 金属板
４２，４２ａ〜４２ｃ 開口部
５，５ａ フィルタ
１００，１００ａ 空気調和機

Claims (9)

1. 熱交換器および送風機を内蔵した室内機本体と、
   前記室内機本体の外側に該室内機本体に対して固定して設けられたボックスと、
   を備え、
   前記ボックスは、
   前記室内機本体の空気吸込口または空気吹出口に接続する第１通風口と、
   前記第１通風口に連通する第２通風口と、
   前記ボックス内の前記第１通風口と前記第２通風口との間に前記ボックス外から抜き差し可能に差し込まれた静圧を調整するための板状の静圧調整部材と、
   を有することを特徴とする空気調和機。
2. 前記第１通風口は、前記空気吸込口に接続しており、
   前記ボックスは、該ボックス内の前記第１通風口と前記第２通風口との間に前記ボックス外から抜き差し可能に差し込まれた空気中の異物を捕捉するフィルタ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. 前記静圧調整部材は、前記フィルタよりも空気の流れの上流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記静圧調整部材は、通風可能な開口部を有する板を有し、
   前記開口部は、該開口部を通過した空気が前記送風機のファンに対して均等に流れる位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
5. 前記送風機は、複数の前記ファンを有し、
   前記開口部は、複数の前記ファンの各々の位置に対応する位置に複数形成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
6. 静圧が予め決められた所定値よりも高い場合、前記送風機のファンの回転速度を標準設定された基準回転速度以上の速度に設定する増速設定が行われることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
7. 前記静圧調整部材は、通風可能な開口部を有する金属板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。
8. 前記静圧調整部材は、吸音性能または耐油性能を有する通風可能な材料から構成された機能部材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。
9. 前記静圧調整部材は、該静圧調整部材によって調整される静圧の調整量を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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