JP2008045780A - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】天井に設置されるケーシング（34）内に複数台の室内ファン（39）が設けられる空気調和装置の室内ユニット（10）について、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）間で同じ形状の室内熱交換器（38）を適用可能にする。
【解決手段】複数の室内ファン（39,39,…）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるのではなく、１台の室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるように、室内ファン（39）と室内熱交換器（38）とを一対に組み合わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内空間の天井に設置される空気調和装置の室内ユニットに関するものである。

従来より、空調空間の天井に設置される空気調和装置の室内ユニットが知られている。特許文献１には、この種の室内ユニットが開示されている。具体的に、特許文献１の室内ユニットは、箱状のケーシングを備えている。ケーシング内には、送風機と熱交換器とが設けられている。熱交換器は、送風機の外周を囲むように配置されている。

ここで、室内ユニットの空調能力は、室内ファンの風量や室内熱交換器の面積によって決定されるのであるが、室内空間の天井に設置する室内ユニットの場合は設置空間の高さの制約を受けるので、必要な熱交換器の面積を確保するために高さを高くすることができない場合がある。このような場合は、熱交換器の面積を確保するために水平方向の長さを長くするので、室内ユニットの平面形状が大きくなり、室内ファンが複数台必要になる。そして、ケーシング内に複数台の室内ファンを備える従来の室内ユニットでは、その複数台の室内ファンに対して室内熱交換器の形状が決定されていた。例えば、図７に示すように、室内熱交換器が平面視でＬ字状に形成され、２つのＬ字状の室内熱交換器が複数台の室内ファンを囲うように配置されていた。
特開２００５−２４１２４３号公報

ところで、従来の室内ユニットでは、上述したように、ケーシング内に室内ファンを複数台設ける場合は、その複数台の室内ファンに対して室内熱交換器の形状が決定されている。このため、例えば２台の室内ファンを備える室内ユニットに使用する室内熱交換器を、３台の室内ファンを備える室内ユニットに適用することができず、室内ファンの台数が異なる室内ユニット毎に形状が異なる室内熱交換器を使用せざるを得なかった。従って、室内ファンの台数が異なる室内ユニットのそれぞれについて室内熱交換器を準備する必要があり、室内ユニットの低コスト化を妨げる要因になっていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、天井に設置されるケーシング内に複数台の室内ファンが設けらる空気調和装置の室内ユニットについて、室内ファンの台数が異なる室内ユニット間で同じ形状の室内熱交換器を適用可能にすることにある。

第１の発明は、吸込口（23）と吹出口（22）とが形成された箱状のケーシング（34）を備えて天井に設置される空気調和装置の室内ユニット（10）を対象とする。そして、この室内ユニット（10）は、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とが一組となった温調空気吹出ユニット（20,20,…）を複数備えている。

第１の発明では、ケーシング（34）内に複数の温調空気吹出ユニット（20,20,…）が設けられいる。各温調空気吹出ユニット（20,20,…）では、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とが一組になっている。つまり、この第１の発明では、複数の室内ファン（39,39,…）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるのではなく、１台の室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定される。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記温調空気吹出ユニット（20,20,…）が、上記ケーシング（34）内に一列に配列されている。

第２の発明では、ケーシング（34）内において、温調空気吹出ユニット（20,20,…）を一列に配列している。温調空気吹出ユニット（20,20,…）は一方向に並べられている。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記各温調空気吹出ユニット（20,20,…）では、上記室内熱交換器（38）が平面視でコ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置されている。

第３の発明では、各温調空気吹出ユニット（20,20,…）において、平面視でコ字状の室内熱交換器（38）が室内ファン（39）の側方を囲うように設けられている。各温調空気吹出ユニット（20,20,…）では、室内ファン（39）の側方の３方向から温度調節された空気が吹き出される。

第４の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記複数の温調空気吹出ユニット（20,20,…）のうちの１つは、上記室内熱交換器（38）が平面視でロ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置された第１温調空気吹出ユニット（20a）を構成し、上記複数の温調空気吹出ユニット（20,20,…）のうちの残りは、上記室内熱交換器（38）が平面視でコ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置された第２温調空気吹出ユニット（20b）を構成している。

第４の発明では、ケーシング（34）内に、第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）とが設けられている。第１温調空気吹出ユニット（20a）では、平面視でロ字状の室内熱交換器（38）が室内ファン（39）の側方を囲うように設けられ、室内ファン（39）の側方の４方向から温度調節された空気が吹き出される。第２温調空気吹出ユニット（20b）では、平面視でコ字状の室内熱交換器（38）が室内ファン（39）の側方を囲うように設けられ、室内ファン（39）の側方の３方向から温度調節された空気が吹き出される。

第５の発明は、上記第４の発明において、上記第１温調空気吹出ユニット（20a）と隣り合う第２温調空気吹出ユニット（20b）は、上記コ字状の室内熱交換器（38）の端部間の開口が上記第１温調空気吹出ユニット（20a）側を向くように配置されている。

第５の発明では、第１温調空気吹出ユニット（20a）と隣り合う第２温調空気吹出ユニット（20b）における室内熱交換器（38）の端部間の開口が、第１温調空気吹出ユニット（20a）側を向いている。第１温調空気吹出ユニット（20a）と隣り合う第２温調空気吹出ユニット（20b）では、温度調節された空気が第１温調空気吹出ユニット（20a）側へは吹き出されない。隣り合う第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）との間では、温度調節された空気が第１温調空気吹出ユニット（20a）のみから供給される。

第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、上記吸込口が上記ケーシング（34）の上面に形成され、上記吹出口が上記ケーシング（34）の下面に形成されている。

第６の発明では、ケーシング（34）の上面に吸込口（23）が形成され、ケーシング（34）の下面に吹出口（22）が形成されている。この室内ユニット（10）では、吹出口（22）から離れた位置に吸込口（23）が形成されている。従って、吹出口（22）から吹き出された空気がそのまま吸込口（23）から吸い込まれる、いわゆるショートサーキットが防止される。

本発明では、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とを一組にすることで、１台の室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるようにしている。このため、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）毎に形状が異なる室内熱交換器（38）を準備する必要がない。そして、室内ファン（39）の台数が拘わらず室内ユニット（10）では各室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）が設けられるので、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）に対して同じ形状の室内熱交換器（38）を適用することができる。

また、室内ユニット（10）の空調能力は、室内ファン（39）の風量や室内熱交換器（38）の面積によって決定されるので、本発明では１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とが一組になった温調空気吹出ユニット（20）毎に空調能力が設定される。そして、各温調空気吹出ユニット（20）の空調能力の合計が室内ユニット（10）の空調能力となる。本発明の室内ユニット（10）では、室内ユニット（10）の空調能力が、温調空気吹出ユニット（20）単位でモジュール化される。

また、上記第５の発明では、隣り合う第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）との間において温度調節された空気が、第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）との両方から供給されることがなく、第１温調空気吹出ユニット（20a）のみから供給されるようにしている。従って、温度調節された空気が、第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）と間において比較的大きな風量で室内へ吹き出されることがないので、居室者にドラフト感を与えることを抑制することができる。

また、上記第６の発明では、ケーシング（34）の上面に吸込口（23）を形成し、ケーシング（34）の下面に吹出口（22）を形成することで、ショートサーキットを防止している。従って、ショートサーキットによる空調効率の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
本実施形態１の空気調和装置の室内ユニット（10）は、図示しない室外ユニットと共に空気調和装置を構成している。室内ユニット（10）は、冷媒配管を介して室外ユニットに接続される。この空気調和装置は、冷房運転と暖房運転とを選択的に実行可能に構成されている。

本実施形態の室内ユニット（10）は、システム天井に設置される室内ユニット（10）である。システム天井では、格子状の枠部材（30）の各枠に、室内ユニット（10）と共に天井板（36）などが設置されている。システム天井では、天井裏の空気環境が室内空間とほぼ同じである。このため、この室内ユニット（10）は、天井裏の空気を吸い込んで室内空間へ吹き出すように構成されている。

この室内ユニット（10）は、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とが一組となった温調空気吹出ユニット（20）を複数備えており、空調能力に応じて温調空気吹出ユニット（20）の台数が決定されるものである。各温調空気吹出ユニット（20）は、同じものである。具体的に、温調空気吹出ユニット（20）の空調能力が例えば２馬力であれば、空調能力が４馬力の室内ユニット（10）を構成する場合は、図１に示すように、温調空気吹出ユニット（20）を２台設ける。空調能力が６馬力の室内ユニット（10）を構成する場合は、図２に示すように、温調空気吹出ユニット（20）を３台設ける。なお、温調空気吹出ユニット（20）の台数は４台以上であってもよい。

以下では、２台の温調空気吹出ユニット（20）を備える室内ユニット（10）の構成について説明する。

図１及び図３に示すように、室内ユニット（10）は、略直方体状に形成された箱状のケーシング（34）を備えている。ケーシング（34）には、ケーシング（34）を長手方向に概ね２等分する位置に仕切壁（11）が設けられている。ケーシング（34）内の仕切壁（11）の両側には、同じ構成の温調空気吹出ユニット（20）がそれぞれ設けられている。各温調空気吹出ユニット（20）は、一対の室内熱交換器（38）と室内ファン（39）とから構成されている。また、ケーシング（34）における仕切壁（11）の両側には、吸込口（23）と吹出口（22）とがそれぞれ形成されている。

室内ファン（39）は、吸込口（23）から吹出口（22）へ向かって空気を流通させるためのもので、ターボファンとして構成されている。室内ファン（39）は、ファンモータ（39a）と羽根車（39b）とを備えている。ファンモータ（39a）は、ケーシング（34）の底板に固定されている。羽根車（39b）は、ファンモータ（39a）の回転軸に連結されている。室内ファン（39）は、上側から吸い込んだ空気を周方向へ吹き出すように構成されている。室内ファン（39）の上側には、後述する吸込口（23）に連通するベルマウス（25）が設けられている。

室内熱交換器（38）は、吸込口（23）から吹出口（22）へ向かう空気を温度調節するためのもので、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。室内熱交換器（38）は、平面視でコ字状に形成され、室内ファン（39）の側方を囲うように配置されている。

具体的に、室内熱交換器（38）は、第１パネル（38a）、第２パネル（38b）、及び第３パネル（38c）を備えている。各パネル（38a,38b,38c）は、全体として略長方形の平板状に形成され、全てが概ね同じ大きさである。第１パネル（38a）及び第３パネル（38c）は、第２パネル（38b）の両端からその第２パネル（38b）に対して垂直に同じ方向へ延びている。各パネル（38a,38b,38c）は、内側が室内ファン（39）の側方に対面している。室内熱交換器（38）は、両端部となる第１パネル（38a）の端部と第３パネル（38c）の端部との間の開口が、隣りの温調空気吹出ユニット（20）側を向くように配置されている。

なお、図示しないが、室内熱交換器（38）の一方の端部には、ケーシング（34）の側面に設けられた接続ポートから延びるガス側冷媒配管と液側冷媒配管とが接続されている。これら接続ポートには、室外ユニットからの冷媒配管が接続される。

室内熱交換器（38）の下側には、ドレンパン（40）が設けられている。ドレンパン（40）は、室内熱交換器（38）において空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を受けるためのものである。ドレンパン（40）には、ドレン水を排水するためのドレンポンプが設けられている（図示省略）。ドレンパン（40）は、ドレンポンプを設置した箇所にドレン水が集まるように勾配がつけられている。

吸込口（23）は、ケーシング（34）の上面に形成されている。吸込口（23）は、室内ファン（39）の上側に位置している。吸込口（23）の内側には、吸込空気の塵埃を除去するためのフィルタが設けられている（図示省略）。

吹出口（22）は、ケーシング（34）の下面に複数形成されている。吹出口（22）は、室内熱交換器（38）の各パネル（38a,38b,38c）とケーシング（34）の側壁との間の下方の領域に、各パネル（38a,38b,38c）に沿うように形成されている。

本実施形態１の室内ユニット（10）は、ケーシング（34）が、建物の躯体から吊金具（35）によって吊り下げられてシステム天井用の枠部材（30）の枠に挿入された状態で設置される。ケーシング（34）の下面には、吹出口（23）の位置に対応して吹出部（15）が形成された化粧パネル（21）が取り付けられる。化粧パネル（21）は、その下面が天井板（36）の下面と略面一になるように取り付けられる。

室内ユニット（10）では、室内ファン（39）によって天井裏の空間の空気が吸込口（23）から吸い込まれ、フィルタを通過して室内熱交換器（38）へ送られる。室内熱交換器（38）に送られた空気は、室内熱交換器（38）を通過する際に温度調節される。そして、温度調節された空気は、吹出口（22）を通じて室内へ供給される。

−実施形態１の効果−
上記実施形態１では、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とを一組にすることで、１台の室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるようにしている。このため、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）毎に形状が異なる室内熱交換器（38）を準備する必要がない。そして、室内ファン（39）の台数が拘わらず室内ユニット（10）では各室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）が設けられるので、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）に対して同じ形状の室内熱交換器（38）を適用することができる。この実施形態１によれば、２台の室内ファン（39）を備える室内ユニット（10）に使用する室内熱交換器（38）が、３台の室内ファン（39）を備える室内ユニット（10）に適用されている。

また、室内ユニット（10）の空調能力は、室内ファン（39）の風量や室内熱交換器（38）の面積によって決定されるので、本実施形態１では室内ファン（39）と室内熱交換器（38）とを一対に組み合わせた温調空気吹出ユニット（20）毎に空調能力が設定される。そして、各温調空気吹出ユニット（20）の空調能力の合計が室内ユニット（10）の空調能力となる。本発明の室内ユニット（10）では、室内ユニット（10）の空調能力が、温調空気吹出ユニット（20）単位でモジュール化されている。

また、上記実施形態１では、ケーシング（34）の上面に吸込口（23）を形成し、ケーシング（34）の下面に吹出口（22）を形成することで、ショートサーキットを防止している。従って、ショートサーキットによる空調効率の低下を防止することができる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。この実施形態２では、図４及び図５に示すように、ケーシング（34）内に第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）の２種類の温調空気吹出ユニット（20）が設けられている。この室内ユニット（10）では、第１温調空気吹出ユニット（20a）が１台設けられ、第２温調空気吹出ユニット（20b）が１台以上設けられる。この室内ユニット（10）は、空調能力に応じて第２温調空気吹出ユニット（20b）の台数が決定されるものである。

以下では、第２温調空気吹出ユニット（20b）が１台の室内ユニット（10）の構成について説明する。

この室内ユニット（10）では、ケーシング（34）の仕切壁（11）の一方には第１温調空気吹出ユニット（20a）が設けられ、仕切壁（11）の他方には第２温調空気吹出ユニット（20b）が設けられている。第２温調空気吹出ユニット（20b）は、上記実施形態１の温調空気吹出ユニット（20）と同じものである。

第１温調空気吹出ユニット（20a）は、室内熱交換器（38）が平面視でロ字状に形成されている。第１温調空気吹出ユニット（20a）の室内熱交換器（38）も、第２温調空気吹出ユニット（20b）と同様に、室内ファン（39）の側方を囲うように配置されている。室内熱交換器（38）は、第１パネル（38a）、第２パネル（38b）、第３パネル（38c）、及び第４パネル（38d）を備えている。各パネル（38a,38b,38c,38d）は、全体として略長方形の平板状に形成され、全てが概ね同じ大きさである。第１パネル（38a）と第３パネル（38c）とは室内ファン（39）を挟んで対面し、第２パネル（38b）と第４パネル（38d）とは室内ファン（39）を挟んで対面している。

吹出口（22）は、ケーシング（34）の第１温調空気吹出ユニット（20a）側では４箇所形成されている。吹出口（22）は、第１温調空気吹出ユニット（20a）の室内熱交換器（38）の各パネル（38a,38b,38c,38d）とケーシング（34）の外壁との間の下方の領域に、各パネル（38a,38b,38c,38d）に沿うように形成されている。

なお、３台の温調空気吹出ユニット（20）を設ける場合は、図５に示すように、第１温調空気吹出ユニット（20a）をケーシング（34）の一端側に設けてもよいし、図６に示すように、第１温調空気吹出ユニット（20a）をケーシング（34）の中央に設けてもよい。

−実施形態２の効果−
上記実施形態２では、１つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とを一組にすることで、１台の室内ファン（39）に対して室内熱交換器（38）の形状が決定されるようにしている。このため、室内ファン（39）の台数が異なる室内ユニット（10）に対して同じ形状の室内熱交換器（38）を適用することができる。この実施形態２によれば、２台の室内ファン（39）を備える室内ユニット（10）に使用するコ字状及びロ字状の室内熱交換器（38）が、３台の室内ファン（39）を備える室内ユニット（10）に適用されている。

また、上記実施形態２では、第２温調空気吹出ユニット（20b）における室内熱交換器（38）の端部間の開口が第１温調空気吹出ユニット（20a）側を向いている。第２温調空気吹出ユニット（20b）では、温度調節された空気が第１温調空気吹出ユニット（20a）側へは吹き出されない。隣り合う第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）との間では、温度調節された空気が第１温調空気吹出ユニット（20a）のみから供給される。従って、温度調節された空気が、第１温調空気吹出ユニット（20a）と第２温調空気吹出ユニット（20b）と間において比較的大きな風量で室内へ吹き出されることがないので、居室者にドラフト感を与えることを抑制することができる。

また、上記実施形態２の室内ユニット（10）では、吹出口（22）がケーシング（34）の下面において外周部分と中央部とに形成されている。つまり、吹出口（22）がケーシング（34）の下面において比較的均一に配置されている。従って、ケーシング（34）の下面から比較的均一に温度調節された空気が吹き出されるので、室内空間の快適性を向上させることができると共に、吹出口（22）から吹き出される空気の吹出音を低減させることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態について、室内ユニット（10）をシステム天井ではなく通常の天井に設置してもよい。この場合、吸込口（23）をケーシング（34）の下面に形成してもよい。吸込口（23）は室内ファン（39）の下側に形成される。そして、室内ファン（39）は、下方から空気を吸い込み周方向へ吹き出すように、ファンモータ（39a）がケーシング（34）の天板に固定される。

また、上記実施形態について、室内ファン（39）が、側方から空気を吸い込み下方へ吹き出すように構成されていてもよい。室内ファン（39）には、いわゆるプロペラファンを用いることができる。この場合、吸込口（23）はケーシング（34）の側面に形成され、吹出口（22）はケーシング（34）の下面における室内ファン（39）の下側に形成される。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、室内空間の天井に設置される空気調和装置の室内ユニットについて有用である。

本発明の実施形態１に係る温調空気吹出ユニットが２台の室内ユニットの横断面図である。 本発明の実施形態１に係る温調空気吹出ユニットが３台の室内ユニットの横断面図である。 本発明の実施形態１に係る室内ユニットの縦断面図である。 本発明の実施形態２に係る第２温調空気吹出ユニットが１台の室内ユニットの横断面図である。 本発明の実施形態２に係る第２温調空気吹出ユニットが２台の室内ユニットの横断面図である。 本発明の実施形態２に係る第２温調空気吹出ユニットが２台の室内ユニットに関して別の例を示す横断面図である。 従来の室内ユニットの横断面図である。

符号の説明

10 室内ユニット
20 温調空気吹出ユニット
20a 第１温調空気吹出ユニット
20b 第２温調空気吹出ユニット
22 吹出口
23 吸込口
34 ケーシング
38 室内熱交換器
39 室内ファン

Claims (6)

1. 吸込口（23）と吹出口（22）とが形成された箱状のケーシング（34）を備えて天井に設置される空気調和装置の室内ユニットであって、
   １つの室内ファン（39）と１つの室内熱交換器（38）とが一組となった温調空気吹出ユニット（20,20,…）を複数備えていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
2. 請求項１において、
   上記温調空気吹出ユニット（20,20,…）は、上記ケーシング（34）内に一列に配列されていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
3. 請求項１又は２において、
   上記各温調空気吹出ユニット（20,20,…）では、上記室内熱交換器（38）が平面視でコ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置されていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
4. 請求項１又は２において、
   上記複数の温調空気吹出ユニット（20,20,…）のうちの１つは、上記室内熱交換器（38）が平面視でロ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置された第１温調空気吹出ユニット（20a）を構成し、
   上記複数の温調空気吹出ユニット（20,20,…）のうちの残りは、上記室内熱交換器（38）が平面視でコ字状に形成されて上記室内ファン（39）の側方を囲うように配置された第２温調空気吹出ユニット（20b）を構成していることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
5. 請求項４において、
   上記第１温調空気吹出ユニット（20a）と隣り合う第２温調空気吹出ユニット（20b）は、上記コ字状の室内熱交換器（38）の端部間の開口が上記第１温調空気吹出ユニット（20a）側を向くように配置されていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
6. 請求項１乃至５の何れか１つにおいて、
   上記吸込口（23）が上記ケーシング（34）の上面に形成され、上記吹出口（22）が上記ケーシング（34）の下面に形成されていることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。

Images