JP2644837B2 - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は天井埋込型空気調和機、特にその天井埋込型
空気調和機で得られる空調空間の温度分布の改善に関す
るものである。

従来の技術 従来の技術について第８図から第13図により説明す
る。

１は天井埋込型の空気調和機の室内機、２は天壁であ
る。３は固定ボルトであり、前記室内機１を前記天壁２
に固定する。４は天井である。５は前記室内機の外殻で
あり、前記天井４と略同一平面上に開口している。６は
化粧板グリルであり、前記外殻５の開口部に取付けられ
ている。7a,7bは空調システムの室内側熱交換機であ
る。８は送風機である。9a,9bは送風機のケーシングで
ある。10は室内空気の吸込口であり、前記化粧板グリル
６の中央部に設けられており、方形状をなしている。11
a,11bは前記熱交換器7a,7bによって熱交換を行った空気
の吹出し口であり、前記吸込口10の周囲に設けられてい
る。12a,12bは前記吹出し口11a,11bより吹出す空気の方
向をコントロールするための回転可能なルーバである。
13は空調システムをON−OFF制御するための吸込空気温
度センサである。

以上のように構成された空気調和機について、以下そ
の動作について説明する。

まず、前記熱交換器7a,7bにより加熱（冷却）された
空気が前記吹出し口11a,11bから斜め下方に吹出す。こ
の吹出し空気の流れは第11図に示すように大きな弧を描
き、室内空気や物体を暖め（冷し）た後、前記吸込口10
より吸込まれる。このとき、各吹出し気流は前記吹出し
口11a,11bから室内14中に流出し、大気開放される。そ
して、周囲の静止空気との摩擦によって前記吹出し口11
a,11bから離れるほど速度が低下していき、吹出し空気
到達点Ｉの高さで室内14の垂直方向の風速が０になり、
前記吸込口10に向って吸い込まれていく。前記吹出し空
気到達点Ｉが前記室内機１の吹出し空気到達距離であ
り、天井から前記吹出し空気到達点Ｉまでの範囲にある
空気や物体を加温（冷却）する。そして、前記吸込口10
の内側に設置された前記吸込空気温度センサ13によっ
て、空調システムのON−OFFを行い、前記室内14の温度
が設定温度に維持されるように温度制御を行う。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、吹出し口11a,11
bから吹き出された空気は周囲の静止空気との摩擦によ
り、大きな初速度を与えてやってもすぐに減速してしま
い、吹出し空気到達距離は短かくなってしまっていた。
つまり、温調された空気が床まで充分にとどかないた
め、暖房時には温風が天井付近に滞留し、第13図に示す
ように、頭付近が暑くて足元が寒くなるという欠点を有
していた。

また、前記吹出し空気到達距離を大きくするために吹
出空気の初速度を大きくすると、前記吹出し口11a,11b
近傍は非常に高風速となり、人間が不快と感じたり、風
量増に伴ない送風機８の騒音が増大してしまうといった
色々な欠点を有していた。

更に、冷房時にはルーバで風向をコントロールしても
例風が完全に天井と平行に吹出さず、第12図に示すよう
に室内14の端まで到達しにくいという欠点を有してい
た。

本発明は上記課題を解決するもので、良好な室内の温
度分布が得られる天井埋込型空気調和機を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の天井埋込型空気調
和機は、温調された空気を吹出す吹出口が形成された化
粧板グリルと、互いに平行に且つそれぞれ天井面から50
゜〜70゜の角度で下方に向うほど前記化粧板グリルの外
周側に傾斜した傾斜面を備え前記吹出口の上流側の風路
を構成する内壁及び外壁と、前記化粧板グリルにおける
前記吹出口の外周側に形成される水平面と前記外壁と前
記化粧板グリルとの接合部の傾斜面とを滑らかな曲線で
連続させる円弧面と、下端が前記外壁に接近する方向に
回動可能に前記内壁の下流端部に設けられた風向制御板
とを有するのである。

作用 この構成により、下方吹出し時には、風向制御板を内
壁に密着させ、温風または冷風が、内壁と外壁の傾斜面
に沿って斜め下方の居住域の上下温度差が最小となる角
度で滑らかに吹出し、室内を早く冷暖房する。

また、水平吹出し時には、風向制御板の下端が外壁に
接近するように風向制御板を回動させ、吹出す空気流を
化粧板グリルの円弧面に付着させ、この付着効果により
水平に吹出し、天井面に沿って空気を流すことができ、
風量の減少が少なく、室内を大きく循環して居住域の上
下の温度差を小さくし、居住域の温度分布を均一にし、
温風または冷風が直接人間に当ることによる不快感の発
生をなくし、快適空間を形成することができることとな
る。

実 施 例 以下本発明の一実施例について、第１図から第７図に
より説明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付
し詳細な説明は省略する。

本実施例の天井埋込型空気調和機は、温調された空気
を吹出す寸法ａ×ｂ（ａ＞ｂ）の吹出口11a,11bが形成
された化粧板グリル18と、互いに平行に且つそれぞれ天
井面11cから60゜の角度（実験により求めた居住域の上
下温度差が最小となる暖房運転時の最適角度）で下方に
向うほど化粧板グリル18の外周側に傾斜した傾斜面を備
え吹出口11a,11bの上流側の幅ｂの吹出風路15a,15bの下
流側部分を構成する内壁17a,17b及び外壁16と、化粧板
グリル18における吹出口11a,11bの外周側に形成される
水平面と外壁16と化粧板グリル18との接合部の傾斜面と
を滑らかな曲線で連続させる吹出口11a,11bの幅ｂより
大きな半径Ｒの円弧面と、下端が外壁16に接近する方向
に回動可能に内壁17a,17bの下流端部に設けられた風向
制御板19a,19bと、風向制御板19a,19bを駆動させるステ
ッピングモーター20a,20bと、吸込空気温度センサ13で
検知した空気温度と設定温度との差を判定して、ステッ
ピングモーター20a,20bに駆動信号を発信するステッピ
ングモーター駆動用マイコン21とを有する。

以上のように構成された天井埋込型空気調和機につい
て、以下その動作を説明する。

まず、吸込口10から吸込まれた空気は送風機８によっ
て送り出され、熱交換器7a,7bによって加熱または冷却
された後、前記外壁16と前記内壁17a,17bに形成された
天井面と60゜の傾斜面に沿って流れ、前記風向制御板19
a,19bによって風向をコントロールされて、前記吹出口1
1a,11bから吹出される。

まず、暖房及び冷房の立上り時には、第３図に示すよ
うに前記風向制御板19a,19bを前記内壁17a,17bに密着さ
せる。このことにより、前記熱交換器7a,7bから吹出さ
れる空気は、前記外壁16及び前記内壁17a,17bに設けた
傾斜面に沿って流れ、前記吹出口11a,11bから前記天井
面11cと60゜の角度で斜め下方に吹出し、室14を早く暖
房または冷房する。

次に、吸込空気温度センサ13で検知した空気温度が設
定温度に達すると、前記ステッピングモーター駆動用マ
イコン21から信号が発信され、前記ステッピングモータ
ー20a,20bを駆動させる。これにより、第４図に示すよ
うに前記風向制御板19a,19bを駆動させ、吹出空気の角
度を若干浅くする。

このことにより、前記吹出口11a,11bから吹出す空気
は前記化粧板グリル18に設けられた円弧面に付着して吹
出される。これを付着効果といい、吹出された空気は天
井に沿って流れ、前記室14の端まで到達して前記室14内
を大きく循環する。

そして、前記吸込空気温度センサ13で検知した空気温
度と設定温度との差が大きくなると、前記ステッピング
モーター駆動用マイコン21から信号が発信され、前記ス
テッピングモーター20a,20bを駆動させて、第３図に示
すように前記風向制御板19a,19bを前記内壁17a,17bに密
接させる。このことにより、前記吹出口11a,11bから吹
出す空気は、前記天井面11cと60゜の角度で斜め下方に
吹出し、前記室14の温度を早く設定温度に近づける。

そして、前記吸込空気温度センサ13で検知した空気温
度と設定温度の差を前記ステッピングモーター駆動用マ
イコン21で判定することにより、以上の動作を繰返す。

以上のように本実施例の天井埋込型空気調和機は、温
調された空気を吹出す寸法ａ×ｂ（ａ＞ｂ）の吹出口11
a,11bが形成された化粧板グリル18と、互いに平行に且
つそれぞれ天井面11cから60゜の角度で下方に向うほど
化粧板グリル18の外周側に傾斜した傾斜面を備え吹出口
11a,11bの上流側の幅ｂの吹出風路15a,15bの下流側部分
を構成する内壁17a,17b及び外壁16と、化粧板グリル18
における吹出口11a,11bの外周側に形成される水平面と
外壁16と化粧板グリル18との接合部の傾斜面とを滑らか
な曲線で連続させる吹出口11a,11bの幅ｂより大きな半
径Ｒの円弧面と、下端が外壁16に接近する方向に回動可
能に内壁17a,17bの下流端部に設けられた風向制御板19
a,19bと、風向制御板19a,19bを駆動させるステッピング
モーター20a,20bと、吸込空気温度センサ13で検知した
空気温度と設定温度との差が大きい場合は下方に吹き出
すように、そして、検知した空気温度が設定温度に達す
ると天井面に沿って吹き出すように、ステッピングモー
ター20a,20bに駆動信号を発信するステッピングモータ
ー駆動用マイコン21とを有するものであり、暖房及び冷
房の立上り時には、風向制御板19a,19bを内壁17a,17bに
密着させ、温風または冷風が、内壁と外壁の傾斜面に沿
って斜め下方に居住域の上下温度差が宰相となる角度で
滑らかに吹出し、室内を早く冷暖房する。

そして、検知した空気温度が設定温度に達すると、風
向制御板19a,19bの下端が外壁16に接近するように風向
制御板19a,19bを回動させ、通風抵抗を増加させること
なく吹出す空気流を化粧板グリル18の円弧面に付着さ
せ、この付着効果により風向制御板19a,19bの回動角度
が小さくても水平に吹出し、第６図に示すように、天井
面11cに沿って空気を流すことができ、風量の減少が少
なく、室14の端まで到達して室14内を大きく循環して、
第７図に示すように、居住域の上下の温度差を小さく
し、居住域の温度分布を均一にし、温風または冷風が直
接人間に当ることによる不快感の発生をなくし、快適空
間を形成することができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明の天井埋込型空気調和機
は、温調された空気を吹出す吹出口が形成された化粧板
グリルと、互いに平行に且つそれぞれ天井面から50゜〜
70゜の角度で下方に向うほど前記化粧板グリルの外周側
に傾斜した傾斜面を備え前記吹出口の上流側の風路を構
成する内壁及び外壁と、前記化粧板グリルにおける前記
吹出口の外周側に形成される水平面と前記外壁と前記化
粧板グリルとの接合部の傾斜面とを滑らかな曲線で連続
させる円弧面と、下端が前記外壁に接近する方向に回動
可能に前記内壁の下流端部に設けられた風向制御板とを
有するので、下方吹出し時には、温風または冷風が居住
域の上下温度差が最小となる角度で吹出し、室内を早く
冷暖房でき、水平吹出し時には天井面に沿って空気を流
すことができ、風量の減少が少なく、室内を大きく循環
して居住域の上下の温度差を小さくし、居住域の温度分
布を均一にし、温風または冷風が直接人間に当ることに
よる不快感の発生をなくし、快適空間を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の天井埋込型空気調和機の中
央断面図、第２図は第１図相当の下方より見た見取図、
第３図は第１図相当の立上り運転時の要部拡大断面図、
第４図は第１図相当の安定運転時の要部拡大断面図、第
５図は暖房時の居住域の上下温度差と吹出角度の関係を
示した図、第６図は第１図相当の安定運転時の空気流線
図、第７図は第６図相当のＸ−Ｘ断面の室内温度分布
図、第８図は従来の中央断面図、第９図は第８図相当の
下方より見た見取図、第10図は第８図相当の要部拡大断
面図、第11図は第８図相当の暖房時の空気流線図、第12
図は第８図相当の冷房時の空気流線図、第13図は第11図
相当のＸ−Ｘ断面の室内温度分布図である。 11a,11b……吹出口、11c……天井面、15a,15b……吹出
風路、16……外殻、17a,17b……内壁、18……化粧板グ
リル、19a,19b……風向制御板、20a,20b……ステッピン
グモーター。21……ステッピングモーター駆動用マイコ
ン。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温調された空気を吹出す吹出口が形成され
   た化粧板グリルと、互いに平行に且つそれぞれ天井面か
   ら50゜〜70゜の角度で下方に向うほど前記化粧板グリル
   の外周側に傾斜した傾斜面を備え前記吹出口の上流側の
   風路を構成する内壁及び外壁と、前記化粧板グリルにお
   ける前記吹出口の外周側に形成される水平面と前記外壁
   と前記化粧板グリルとの接合部の傾斜面とを滑らかな曲
   線で連続させる円弧面と、下端が前記外壁に接近する方
   向に回動可能に前記内壁の下流端部に設けられた風向制
   御板とを有する天井埋込型空気調和機。