JPWO2017056152A1 - 室内機 - Google Patents

Abstract

占有する設置面積を縮小し、且つ、送風効率を維持できる室内機。室内機は、上面に吸込口が設けられ、下面に吹出口が設けられた本体と、本体に収容され、吸込口から吹出口に向かう風路を形成するファンと、ファンを収容するファンケーシングと、風路に設けられた熱交換器と、を備え、ファンケーシングは、箱型の筐体であり、上面に形成された空気流入口と、下面に形成された空気流出口と、側面に形成された開口部と、開口部を覆い、取り外し可能な塞ぎ板と、を備える。

Description

本発明は、室内機に関し、特に室内機に搭載されるファンケーシングの構造に関するものである。

例えば、電算室等に配置される大容量の空気調和装置においては、空気調和装置全体の消費電力に対し、室内機ファンモータの消費電力がしめる割合が一般家庭用空気調和装置に比べて大きい。そのため、一般的に配備される遠心ファンとして、送風効率の良いターボファンを用いることで室内機ファンモータの消費電力を低減させている。例えば、シロッコファンでは送風機効率が４５〜６０％程度であるのに対して、ターボファンの送風機効率は６５〜８０％程度である。

シロッコファンは、ファンケーシングの形状がスクロール形状であると箱型状よりも高い送風効率を実現できるため、スクロール形状のファンケーシングが採用されることが一般的である。一方、ターボファンの場合には、ファンケーシングの形状よりもファンケーシングのサイズのほうが送風機効率に及ぼす影響が大きいため、箱型状のファンケーシングが採用され、室内機全体の省エネや高効率化を実現している。例えば、特許文献１の室内機構造では、ターボファンのファンケーシングに箱型の形状を採用している。この構造では、室内機内部の投影面積に対するファンケーシングが占める割合を大きくすることで、室内機ファンモータの消費電力を低減させ、送風効率を向上させることができる。

ところで、室内機を据付する際には、室内機の内側面に設けられた配管が機外の配管にろう付けされて接続される。配管をろう付けする作業は、室内機の前面からガス溶接トーチで室内機の内側面の配管を加熱する作業を伴う。このような作業を可能にするため、一般に、ファンケーシングと室内機の内側面との間には作業スペースが設けられている。

特開２０１４−１１９１２６号公報

特許文献１などのように、室内機にターボファンを設けた場合には、箱型のファンケーシングに隣接して作業スペースが設けられることになる。ターボファンの送風効率を向上させるため、ファンケーシングを大きくした場合、室内機にはファンケーシングが占有する領域と、作業スペースが占有する領域とが設けられることになり、室内機全体が大型になる。

室内機を小型化するためには、室内機に設ける作業スペースを小さくすることが考えられる。しかし、機外の配管にろう付けされる配管の手前には、一般に、室内機の外側から固定された制御箱が電源線を中継するために配置されており、室内機の前面から作業をしようとすると制御箱により視界が遮られてしまう。室内機の側面からろう付けを行うことができる場合には、制御箱が視界を遮ることがなくなるが、ガス溶接トーチを取り扱う作業者のために施工・サービススペースを設けなければならない。これでは、室内機全体を小型化することができても、施工・サービススペースを含めた設置場所として大きな面積を占有することになってしまい、限られた空間への配置が困難である。

このように、送風効率の向上と室内機の小型化とを両立させることは困難であり、送風効率を維持しながら設置面積を小さくすることには限界がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、占有する設置面積をできるだけ縮小し、且つ、送風効率を維持できる室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る室内機は、上面に吸込口が設けられ、下面に吹出口が設けられた本体と、前記本体に収容され、前記吸込口から前記吹出口に向かう風路を形成するファンと、前記ファンを収容するファンケーシングと、前記風路に設けられた熱交換器と、を備え、前記ファンケーシングは、箱型の筐体であり、上面に形成された空気流入口と、下面に形成された空気流出口と、側面に形成された開口部と、前記開口部を覆い、取り外し可能な塞ぎ板と、を備える。

本発明に係る室内機によれば、開口部とそれを塞ぎ、取り外し可能な塞ぎ板とをファンケーシングに設けたため、室内機の据付作業を行う際に塞ぎ板を取り外して開口部を開放し、ファンケーシングの内部の空間を作業スペースとして利用することができる。そのため、室内機の内部に作業スペースを設ける必要がなくなり、室内機が占有する設置面積を小さく抑えることができ、且つ、ファンケーシングの大きさを維持できるため、ファンの送風効率を維持することもできる。

実施の形態に係る室内機の内部構造の斜視図である。 図１の室内機のファンケーシングの分解斜視図である。 図１の室内機における制御箱の取付構造の部分斜視図である。 図１の室内機における制御箱の取付構造の分解斜視図である。 図１の室内機の据付作業を説明する斜視図である。 実施の形態に係るファンケーシングの変形例である。

実施の形態．
本実施の形態に係る室内機は、例えば、電算室等に設置される床置き下吹き型の室内機であり、室内機の蒸発器、膨張手段である膨張弁と、図示しない圧縮機、四方弁、凝縮器とが機外に配置され、冷媒配管により順次接続されて冷媒回路が構成される。図１は、本実施の形態に係る室内機１００の内部構造を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る室内機１００は、吸込口１と、吹出口２と、メイン制御箱３と、制御箱４と、蒸発器５と、メインドレンパン６及びサブドレンパン７と、ファンケーシング９とを備える。蒸発器５は、室内側の熱源として機能する熱交換機の一例である。これらの内部構成は、図示しないフレーム及び外装パネルが形成する外郭に収容されて室内機１００本体が構成される。外装パネルには、断熱材が貼り付けられており、室内機１００の配管１０を含む機内の周囲の熱が外部に伝わることを防止する。なお、以下の説明において、点線円Ａで示した領域を室内機１００の下部の右側であり、且つ、前側とする。

吸込口１及び吹出口２は、空気の入口及び出口であり、ファンケーシング９に収容されたターボファンなどのファン１９の駆動により吸込口１から吹出口２に向けて風路を形成する。蒸発器５は、吸込口１の直下のファン１９が生成する風路内に配置され、風路に対して傾斜する断面視で逆Ｖ字の形状を有する。蒸発器５は、蒸発器５の内部の図示しない冷媒配管に冷媒を通流させ、冷媒と通過する空気との熱交換により調和された空気を生成する。蒸発器５の冷媒配管は、冷媒回路の一部を構成する配管１０を介して室内機１００の外部に接続されて冷媒回路が構成される。

冷媒配管が配管１０に接合される部分の周囲は、断熱材などが配置されており、蒸発器５で熱交換し低温となった空気により発生しやすい結露を防止している。また、結露により生じたドレン水を集めておくため、蒸発器５の側面には、サブドレンパン７が蒸発器５の側面に沿うように設けられ、蒸発器５の下端部には、メインドレンパン６が配置されている。サブドレンパン７は、蒸発器５から飛散したドレン水を受け止め、メインドレンパン６は蒸発器５から流下するドレン水を受ける。集められたドレン水は、メインドレンパン６の底面に接続されたドレンホース８により室内機１００の外部に排出される。

メイン制御箱３は、吸込口１の下方に設けられている。メイン制御箱３には、制御箱４が中継する図示しない電源線が接続されている。電源線は、室内機１００の外部から底面を介して室内機１００の内部に引き込まれる。制御箱４、配管１０、及び、ドレンホース８は、室内機１００の外部の構造に接続されるものであるため、互いに近接して設けられている。

図２は、図１の室内機１００のファンケーシング９の分解斜視図であり、点線円Ａで示す部分は、図１の点線円内の領域に対応する。図２に示すように、箱型のファンケーシング９は、空気流入口１１及び図示しない空気流出口を備えた筐体９ａと、その内部にファン１９を収容する。ファン１９の駆動により空気がファンケーシング９の上部の空気流入口１１から吸い込まれ、空気流出口から吹き出されることで、室内機１００の内部に吸込口１から吹出口２に向かう風路が形成される。箱型のファンケーシング９を形成する右側面及び前側面にはそれぞれ開口部１３ａ、１３ｂが設けられており、開口部１３ａ、１３ｂのそれぞれは、取外し可能な塞ぎ板１２ａ、１２ｂで塞がれている。塞ぎ板１２ａ、１２ｂは、開口部１３ａ、１３ｂを覆うようにファンケーシング９にねじ止めされて固定される。なお、図２において、開口部１３ｂは、ファンケーシング９の右側面に設けられているが、開口部１３ｂは、配管１０に隣接する側面に設ければよく、左側面に配管１０が隣接する場合には、開口部１３ｂを左側面に設ければよい。また、図１において、２つのファンケーシング９が隣接して配置されているが、ファンケーシング９の数は限定されず、１つのみでもよい。

図３は、図１の室内機１００における制御箱４の取付構造の部分斜視図である。図３は、図１の室内機１００の左前方から点線円Ａで示す領域の方向を見た図であり、室内機１００の前面を覆う外装パネルと、ファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂとが取り除かれた状態を示している。図３に示すように、室内機１００の内側面に取り付けられた制御箱４と、制御箱４の後ろの配管１０とは、開口部１３ａ及び１３ｂを有するファンケーシング９に隣接して配置されている。開口部１３ａ及び１３ｂが形成される位置は特に限定されず、開放された開口部１３ａ及び１３ｂを通して制御箱４の後ろ側に配置された配管１０を視認することができる位置に配置されていればよい。ファンケーシング９から取り除かれた塞ぎ板１２ａ、１２ｂは、室内機１００の内側面に形成された仮置場に仮置きすることができる。

図４は、図１の室内機１００における制御箱４の取付構造の分解斜視図であり、室内機１００の内側から右前方を見た図である。図４に示すように、制御箱４は、中間板金１６を介してフレーム１５の内側面に固定されている。室内機１００の内側からねじ止めされるねじ１７ａは、制御箱４から延長する取付板４ａと、中間板金１６とを固定する。室内機１００の外側からねじ止めされる１７ｂは、フレーム１５の角板１５ａに中間板金１６を固定する。制御箱４が中間板金１６にねじ止めされ、中間板金１６がフレーム１５の角板１５ａの外側面からねじ止めされて、制御箱４がフレーム１５の内側に固定されている。つまり、中間板金１６がねじ止めされた制御箱４は、中間板金１６がフレーム１５の外側からねじ止めされることで、フレーム１５の内側に固定されており、フレーム１５の外側から直接ねじ止めされていない。

続いて、図１〜図４を参照しながら、室内機１００の製造工程について説明する。室内機１００の製造工程においては、まず、図１に示す室内機１００の制御箱４を除いた内部構造を構築し、室内機１００の骨組みとしてその内部構造を囲むフレーム１５を組み立てる。このとき、ファンケーシング９の開口部１３ａ及び１３ｂは、塞ぎ板１２ａ、１２ｂにより塞がれている。制御箱４には、予めねじ１７ａにより中間板金１６をねじ止めする。そして、制御箱４が固定された中間板金１６は、室内機１００の右側面のフレーム１５の内側に配置し、フレーム１５の外側からねじ１７ｂにより固定する。その後、組み立てたフレーム１５の外側に外装パネルをあてがい、それぞれの面の外装パネルとフレーム１５とを外側からねじ止めして固定してフレーム１５と外装パネルとにより本体の外郭が形成されて、図１の内部構造を収容する室内機１００が完成する。

続いて、製造された室内機１００の出荷先の設置現場で行われる室内機１００の据付作業について説明する。図５は、図１の室内機１００の据付作業を説明する斜視図であり、室内機１００を左前面の上方から見たときの状態を示している。図５に示すように、据付作業を行う際には、室内機１００の前面の図示しない外装パネルを取り外すとともに、ファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂを取り外して、開口部１３ａ及び１３ｂを開放する。取り外したファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂは、配管１０に隣接する本体の内側面に仮置することができる。また、フレーム１５に固定された中間板金１６と制御箱４とを内側から固定するねじ１７ａを解除し、中間板金１６から制御箱４を取り外す。これにより、ファンケーシング９の内部の一部、及び、室内機１００内部のファンケーシング９に隣接する領域に空間ができる。

次に、配管１０と、冷媒回路を構成する外部の冷媒配管とを接続する。冷媒回路には、低温、高温、低圧、高圧の状態の冷媒が流れるため、室内機１００の配管１０と冷媒回路の一部となる外部の冷媒配管とは、ガス溶接トーチ１４などの溶接装置を用いたろう付けなどにより確実に接続されなければならない。ろう付けにおいては、開口部１３ａ及び１３ｂが開放されて形成されたファンケーシング９の内部及び近接する領域に形成された空間からガス溶接トーチ１４を配管１０に近接させる。そして、ガス溶接トーチ１４を配管１０を中心に直径φ３００ｍｍで、９０〜１２０°の範囲で移動させ、ガス溶接トーチ１４の炎により配管１０を加熱する。加熱時には、ファンケーシング９から取り外した塞ぎ板１２ａ、１２ｂは、室内機１００の内側面に配置されている。ガス溶接トーチ１４の炎が室内機１００の内側面に接触して、外装パネルの断熱材に直接接した場合、外装パネルが延焼する恐れがある。しかし、室内機１００の内側面に仮置きしておけば、塞ぎ板１２ａ、１２ｂが養生部材として機能し、外装パネルの断熱材がガス溶接トーチ１４の炎に直接接して延焼することが防止できる。また、配管１０は、十分に加熱され、冷媒配管に確実に接続される。

配管１０と冷媒配管とが接続された後は、室内機１００の内側からねじ１７ａにより制御箱４を中間板金１６にねじ止めして取り外した制御箱４を室内機１００に固定し、制御箱４に外部の電源線を接続する。そして、塞ぎ板１２ａ、１２ｂをねじ止めして開口部１３ａ及び１３ｂを覆う。最後に、室内機１００の前面に外装パネルをねじ止めし、室内機１００の据付作業が完了する。

このように、室内機１００は、ファンケーシング９に隣接する作業スペースが設けられていなくても、ファンケーシング９の開口部１３ａ、１３ｂを開放し、ファンケーシング９内部の空間を溶接時に必要な作業スペースとして確保することができる。更に、制御箱４を取り外すこともできるため、配管１０の視認が更に容易になる上、ガス溶接トーチ１４などの溶接装置を扱うことも容易である。

使用中にメンテナンスを行う際には、室内機１００の前面の外装パネルを取り外し、必要に応じて制御箱４、ファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂを取り外せばよい。これにより、ファンケーシング９の内部空間を作業スペースに利用すること、及び、制御箱４の後に配置された配管１０の視認を容易にすることが可能となる。

変形例
図６は、本実施の形態に係るファンケーシングの変形例である。図６に示すように、ファンケーシング９の隅に開口部１３ｃを形成し、開口部１３ｃを塞ぐ塞ぎ板１２ｃにより開口部１３ｃを塞いだ箱型のファンケーシング９を形成してもよい。この場合にも、塞ぎ板１２ｃを取り除き、開口部１３ｃを開放することでファンケーシング９の内部の空間を作業スペースとして利用できる。このように、開口部は、配管１０及び制御箱４が配置される位置などに応じてその位置及び形状を決定し、開口部の位置及び形状に合わせて塞ぎ板を設ければよい。

なお、ファンケーシング９に形成する開口部の寸法は特に限定されないが、溶接装置の取り扱いが可能な程度の大きさであるべきであり、溶接装置が移動する範囲内を無理なく移動できるような寸法を適宜選択することが望ましい。

以上説明した本発明に係る室内機１００によれば、ファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂを取り外し、開口部１３ａ、１３ｂを開放することによりファンケーシング９の内部を作業スペースとして利用して据付作業を行うことができる。これにより、ファンケーシング９の大きさを変化させることなく室内機１００の配置面積を小さくすることができるようになり、ファン１９の送風効率を維持しながら、設置される占有面積が小さい室内機１００が得られる。

冷媒を供給する配管１０は、室内機１００の内側面とファンケーシング９の開口部１３ａが設けられた側面との間に配置されているため、開口部１３ａを開放することで、開口部１３ａから配管１０の視認が容易である。

ファン１９に、送風効率がファンケーシング９のサイズの影響を受けやすいターボファンを用いた場合でも、ファンケーシング９のサイズを維持したまま室内機１００の占有面積を小さく抑えることができる。

ファンケーシング９の隣り合う２つの側面に開口部１３ａ、１３ｂが設けられているので、開口部１３ａ、１３ｂを通して配管１０を視認できる。

据付作業を行う際に取り外したファンケーシング９の塞ぎ板１２ａ、１２ｂは、室内機１００の内側面に配置され、溶接時に外装パネルの断熱材の延焼を防止する養生部材として機能させることができる。

制御箱４は中間板金１６にねじ止めされ、室内機１００本体の内側面に配置した中間板金１６は本体の外側面からねじ止めされ、これにより、制御箱４が本体に固定されるため、内側のねじを解除することで制御箱４を取り外すことができる。

１ 吸込口、２ 吹出口、３ メイン制御箱、４ 制御箱、４ａ 取付板、５ 蒸発器、６ メインドレンパン、７ サブドレンパン、８ ドレンホース、９ ファンケーシング、９ａ 筐体、１０ 配管、１１ 空気流入口、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 板、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 開口部、１４ ガス溶接トーチ、１５ フレーム、１５ａ 角板、１６ 中間板金、１７ａ、１７ｂ ねじ、１９ ファン、１００ 室内機。

Claims (6)

1. 上面に吸込口が設けられ、下面に吹出口が設けられた本体と、
   前記本体に収容され、前記吸込口から前記吹出口に向かう風路を形成するファンと、
   前記ファンを収容するファンケーシングと、
   前記風路に設けられた熱交換器と、
   を備え、
   前記ファンケーシングは、
   箱型の筐体であり、
   上面に形成された空気流入口と、
   下面に形成された空気流出口と、
   側面に形成された開口部と、
   前記開口部を覆い、取り外し可能な塞ぎ板と、
   を備える、
   室内機。
2. 前記熱交換器に冷媒を供給し、排出させる配管を更に備え、
   前記配管が、前記ファンケーシングの前記開口部と、前記本体の内側面との間に設けられている、
   請求項１に記載の室内機。
3. 前記ファンは、
   ターボファンである、
   請求項１又は２に記載の室内機。
4. 前記開口部は、
   前記ファンケーシングの側面のうち、隣り合う２つの面のそれぞれに形成されている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の室内機。
5. 前記塞ぎ板が、ろう付け時に仮置される仮置場が、前記本体の内側面に設けられている、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の室内機。
6. 中間板金にねじ止めされた制御箱を備え、
   前記中間板金が前記本体の外側面から前記本体の内側面にねじ止めされて、前記制御箱が前記本体の内側面に固定されている、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の室内機。

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