JP5456402B2

JP5456402B2 - 天井埋込型空気調和装置

Info

Publication number: JP5456402B2
Application number: JP2009174323A
Authority: JP
Inventors: 信博小倉; 誠一古賀; 宏明薄井; 貴一林
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP2011027336A; EP2295878B1; CN101968258A; EP2295878A2; EP2295878A3

Description

本発明は、吹出口にフラップを備えた天井埋込型空気調和装置に関する。

一般に、熱交換器及び送風機を収容した空気調和機本体と、前記空気調和機本体と組み合わされ、天井面に設置されて、四方向への吹出口を有する化粧パネルとを備えた天井埋込型空気調和装置が知られている。この種のものでは、冷房時にフラップが例えば水平吹き出し位置に変位し、スマッジング（吹出口近傍の天井汚れ）が発生する問題がある。冷房時は、吹き出し空気の相対湿度が約９０％以上の場合が多く、空気調和機内部の汚れがより天井面に付着しやすくなるからである。
ところで、従来の吹出口の形状及びフラップの関係では、吹出口の長手方向両側の短辺付近で風速が増し、スマッジングによる天井面の汚れは、フラップの中央付近ではなく、フラップの両サイド側で多く発生するため、従来では、例えばフラップの両サイドを大きく切り欠いて、吹き出し空気を天井面から離して下側に落とすことによりスマッジングを防止していた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１９４０００号公報

しかし、従来の構成では、スマッジングを防止できる反面、冷房運転時も冷気が落ちてきてドラフトを感じる問題があった。
そこで、本発明の目的は、ドラフトを感じさせることなく、スマッジングを防止できる空気調和装置を提供することにある。

本発明は、熱交換器及び送風機を収容した空気調和機本体と、前記空気調和機本体と組み合わされ天井面に設置されて四方向への吹出口を有する化粧パネルとを備えた天井埋込型空気調和装置において、前記四方向への吹出口が、それぞれ前記化粧パネルの外縁方向に先広がりの台形状であり、前記吹出口の外側の長辺は、吹出口の奥に向けて湾曲面を持って湾曲し、この湾曲面は、吹出口の奥から所定の位置まで、吹出口両側及び中央共に、共通し、所定の位置から表面の長辺までは、吹出口両側に比べ、吹出口中央が大きく湾曲し、前記吹出口の外側の長辺のラインは、長手方向中央で外側に向けて凸に湾曲して形成され、前記吹出口の前記奥のラインは、長手方向に直線状に形成され、前記吹出口にフラップを備え、前記フラップの前縁は長手方向中央で外側に向けて凸に湾曲し、当該フラップの前縁のラインの曲率は、前記吹出口の外側の長辺の前記ラインの曲率とほぼ等しいか、あるいは若干大きく形成され、前記フラップを水平吹き出し位置に変位させた場合、前記吹出口の長手方向両側に行くに連れて、前記フラップの前縁と、前記吹出口の前記奥との間隙が大きくなることを特徴とする。
前記フラップを下吹き位置に変位させた場合、吹出口の開口面積が最大でもよい。
前記四方向への吹出口のすべてが気流を水平方向に広げ、サークルフローを実現する構成であってもよい。

本発明では、吹出口の長手方向両側の短辺付近で風速が増すことがなく、吹出口からは均一な風速を得ることができるため、ドラフトを感じさせることなく、スマッジングによる天井面の汚れを抑制できる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る天井埋込型空気調和装置の側部断面図、図２は、天井埋込型空気調和装置の化粧パネルを被調和室側から見た平面図である。
この天井埋込型空気調和装置は、図１に示すように、板金製の空気調和機本体１を有しており、吊りボルト２で天井からつり下げられる態様で設置される。
空気調和機本体１は、下面が開口する略四角形の箱形に形成されている。図１中では、空気調和機本体１の下方が被調和室となる。この空気調和機本体１の内側には、発泡スチロール製の断熱体３が、空気調和機本体１の側板１Ａの内面に略接した状態で配置され、側板１Ａでの結露を防止している。

空気調和機本体１の天板１Ｂには、モータ５が固定されている。このモータ５のシャフトには羽根車７が取り付けられており、このモータ５と羽根車７とで送風機９を構成している。この送風機９と断熱体３との間には、送風機９の側方を取り囲むように、略四角形状に曲げられた熱交換器１１が取り付けられている。また、熱交換器１１の下側には、熱交換器１１の下面１１Ａを覆うように、発泡スチロール製のドレンパン１３が配置されている。このドレンパン１３は、熱交換器１１で発生するドレン水を受けるためのものである。またドレンパン１３には、送風機９のノズル１７、電装箱（図示せず）等の各種部品がねじ止めされている。

空気調和機本体１の下面には、図１及び図２に示すように、空気調和機本体１の下側開口を覆うように、略矩形状の化粧パネル２１が取り付けられている。この化粧パネル２１には、空調後の空気を室内へ送る吹出口２３が４つの辺に沿ってそれぞれ形成されている。この四方向への吹出口２３には、図２に示すように、吹出方向を変更するフラップ２７がそれぞれ設けられている。また、この化粧パネル２１には、吹出口２３に囲まれた中央部であって送風機９の下側に、吸込グリル２６が着脱可能に取り付けられている。この吸込グリル２６には、被調和室に面して吸込口２２が形成されている。また、この吸込グリル２６は、フィルタ２５を介して化粧パネル２１に取り付けられている。
これにより、被調和室内の空気は、送風機９によって吸込口２２から吸い込まれ、フィルタ２５を通過した後に熱交換器１１を通過して熱交換され、吹出口２３から空調後の空気が被調和室へと送られるようになる。

この実施の形態では、四方向への吹出口２３が、図２に示すように、それぞれ化粧パネル２１の表面２１Ｂの位置において、一対の長辺２３Ａ，２３Ｂと、一対の短辺２３Ｃ，２３Ｄとにより区画され、この表面２１Ｂから見ると、吹出口２３が、化粧パネル２１の外縁２１Ａ方向に先広がりの台形となっている。

図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図、図５は例えば冷房時にフラップ２７を水平吹き出し位置に変位させた状態の図である。
外縁側の長辺２３Ａは、図３及び図４に示すように、吹出口２３の奥に向けて湾曲面２３Ｇを持って湾曲し、吹出口２３の奥２３Ｅで終端している。湾曲面２３Ｇは、吹出口２３の奥からＡ点の位置まで、図３（吹出口両側）の位置及び図４（吹出口中央）の位置共に、共通の湾曲面となり、Ａ点から長辺２３Ａまでは、図３（吹出口両側）に比べ、図４（吹出口中央）が大きく湾曲し、Ａ点から長辺２３Ａまでの湾曲面２３Ｇの曲率としては、吹出口２３の長手方向中央部の曲率（１／Ｒ４、図４参照。）が、長手方向両側の曲率（１／Ｒ５、図３参照。）よりも大きい。ここで、Ａ点は、図３に示すように、吹出口２３の奥行き方向において、全高さＨのほぼ１／２の高さ位置にある。
この実施の形態では、図５に示すように、奥２３ＥのラインＬ２がほぼ直線で、長辺２３ＡのラインＬ３が、長手方向中央で大きく突出した形態で、外側に向けて凸に湾曲している。内縁側の長辺２３Ｂは、図３及び図４に示すように、吹出口２３の奥に向けて緩やかに傾斜し、奥２３Ｆで終端する。長辺２３Ｂ及び奥２３Ｆの位置は、共に、吹出口２３の長手方向で変化せず、したがって、図５に示すように、長辺２３ＢのラインＬ４及び奥２３ＦのラインＬ５は共に直線である。

それぞれの吹出口２３には、風向を変更するほぼ矩形状のフラップ２７が配置され、フラップ２７は、表面２７Ａと裏面２７Ｂを有し、裏面２７Ｂの幅方向中央に設けたヒンジ部（軸）２８を介して、一対の短辺２３Ｃ，２３Ｄに軸支され、該軸２８は、図示を省略した駆動用モータに連結される。図５に示すように、フラップ２７の前縁２７ＣのラインＬ１は、外側に向けて凸に湾曲し、フラップ２７の後縁２７ＤのラインＬ６はほぼ直線である。すなわち、フラップ２７の前縁２７Ｃ、及び該前縁２７Ｃに対応する吹出口２３の外縁２３Ａは、それぞれ外に凸に湾曲している。
図３乃至図５に示すように、平面視で、外縁側の長辺２３Ａから奥２３Ｅまでの幅は、図３（吹出口両側）の位置でＷ１、図４（吹出口中央）の位置でＷ２（＝Ｗ２＞Ｗ１）となっており、図５に示すように、フラップ２７の前縁２７Ｃと、吹出口２３の奥２３Ｅとの間隙が、吹出口両側でｔ１、吹出口中央でｔ２（＝０）となっている。
また、フラップ前縁２７ＣのラインＬ１の曲率（１／Ｒ１）は、吹出口外縁２３ＡのラインＬ３の曲率（１／Ｒ２）とほぼ等しいか、あるいは上記ラインＬ３の曲率（１／Ｒ２）よりも若干大きく形成される。

この実施の形態では、図５に示すように、フラップ２７を水平吹き出し位置に変位させた場合、吹出口２３の長手方向両側に行くに連れて、フラップ２７の前縁２７Ｃと、吹出口２３の奥２３Ｅとの間隙ｔ１が大きくなる。したがって、吹出口２３の断面を見ると、図３の位置と、図４の位置とで、ほぼ等しい面積の吹き出し開口を確保でき、吹出口２３の中央、両側で共にほぼ同一風量を確保できる。
また、図５に示すように、一対の短辺２３Ｃ，２３Ｄが側方に傾斜し、吹出口２３が化粧パネル２１の外縁２１Ａ方向に先広がりの台形となるため、長手方向両側では短辺２３Ｃ，２３Ｄの流路抵抗を受けず、ほぼスムーズに流れる。
したがって、従来のように、一対の短辺２３Ｃ，２３Ｄ側での風速が、中央部に比して大きくなる現象が見られず、吹出口２３からは、長手方向にほぼ均一の風量、風速が得られるため、とくに従来に見られた、短辺２３Ｃ，２３Ｄ側での風速増に起因した、いわゆるスマッジングの発生が防止できる。

吹出口２３の長辺２３Ａの形状が、一定の曲率（１／Ｒ２）、（１／Ｒ４）、あるいは（１／Ｒ５）を持って形成されるため、図５に矢印で示すように、吹出口２３の長辺２３Ａの形状に沿った気流ができ、コアンダ効果を持って気流が水平方向に広がる。この構成では、４つの吹出口２３のすべてで、同一のコアンダ効果が得られるため、それぞれ気流が水平方向に広がり、これらを総合すると、ほぼ３６０°方向に広がるサークルフロー（サークル気流）の現象が得られる。
この構成では、サークル気流を実現して、全方位に広がるやさしい気流を得ることができ、温度むらがほとんどなく、冷房時の嫌なドラフト感を軽減でき、快適でやさしい気流を部屋全体に均等に届けることができる。

また、過去の実験結果では、吹出口２３からの風速が例えば１ｍ／ｓｅｃ以上になると、天井面に汚れが付きやすいことが判明している。
この構成では、吹出口２３の長手方向の中央から両サイド部を含めて、天井面の吹き出し風速が１ｍ／ｓｅｃ以下になるよう形成されている。すなわちフラップ２７の水平吹き時における両サイドの風速を１ｍ／ｓｅｃ以下に規定している。

この実施の形態では、図６に示すように、例えば暖房時などにフラップ２７を下吹き位置に変位させた場合、吹出口２３の開口面積は、長手方向にほぼ一定となる。しかも、この場合の開口の面積は、最大である。
上記すなわち、上記構成では、フラップ２７と吹出口２３の位置関係は均一ではない。フラップ２７が例えば水平位置、下吹き位置、あるいは、それらの中間位置に変位することで、上述のように吹出口２３の開口面積が変化する。
以上、一実施の形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の態様も可能である。

本発明の実施形態に係る天井埋込型空気調和装置の側部断面図である。天井埋込型空気調和装置に取り付けられた化粧パネルの平面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。フラップを水平吹き出し位置に変位させた状態の図である。フラップを下吹き位置に変位させた状態の図である。

１空気調和機本体
１１熱交換器
２１化粧パネル
２１Ａ外縁
２３吹出口
２３Ａ，２３Ｂ長辺
２３Ｃ，２３Ｄ短辺
２３Ｇ湾曲面
２７フラップ
２７Ｃ前縁

Claims

熱交換器及び送風機を収容した空気調和機本体と、前記空気調和機本体と組み合わされ天井面に設置されて四方向への吹出口を有する化粧パネルとを備えた天井埋込型空気調和装置において、前記四方向への吹出口が、それぞれ前記化粧パネルの外縁方向に先広がりの台形状であり、
前記吹出口の外側の長辺は、吹出口の奥に向けて湾曲面を持って湾曲し、この湾曲面は、吹出口の奥から所定の位置まで、吹出口両側及び中央共に、共通し、所定の位置から表面の長辺までは、吹出口両側に比べ、吹出口中央が大きく湾曲し、前記吹出口の外側の長辺のラインは、長手方向中央で外側に向けて凸に湾曲して形成され、前記吹出口の前記奥のラインは、長手方向に直線状に形成され、
前記吹出口にフラップを備え、前記フラップの前縁は長手方向中央で外側に向けて凸に湾曲し、当該フラップの前縁のラインの曲率は、前記吹出口の外側の長辺の前記ラインの曲率とほぼ等しいか、あるいは若干大きく形成され、
前記フラップを水平吹き出し位置に変位させた場合、前記吹出口の長手方向両側に行くに連れて、前記フラップの前縁と、前記吹出口の前記奥との間隙が大きくなることを特徴とする天井埋込型空気調和装置。
前記フラップを下吹き位置に変位させた場合、吹出口の開口面積が最大となることを特徴とする請求項１に記載の天井埋込型空気調和装置。
前記四方向への吹出口のすべてが気流を水平方向に広げ、サークルフローを実現することを特徴とする請求項１または２に記載の天井埋込型空気調和装置。