(57)【要約】　　　（修正有）【課題】蛍光灯照明器具とファンコイルユニットを一体化して双方の均等な配置を容易にすると同時に蛍光灯照明器具表面からの発熱を室内に放散せずに冷却処理、室内の冷却負荷を減らし、送風量を節減する空気調和機を提供する。【解決手段】逆富士型の蛍光灯照明器具の上に複数台の輻流ファン、与圧チャンバー、２本のフィンチューブ熱交換器、ドレンパンを備えて、照明器具化粧板の両側端部に沿って空気吹出口を設け天井懐から還気の吸込口を上面に設けると同時に、蛍光灯管球の上の反射板に開口部を設けて輻流ファンの中心部に通じる空気の流通路を作って、蛍光灯照明器具表面からの発熱を室内へ放散させずに機内で吸収冷却出来る様にした。通風式モータを使用した軸流ファンでも可能である。【選択図】　図１
2004053235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和設備において室内空気と冷水、温水または冷温水との熱交換を行うための天井設置型ファンコイルユニットに蛍光灯照明器具、同安定器などを一体型に組み込んだ事を特色とする空気調和機。
【請求項２】
一個または複数個のモータ直結型輻流式送風機を上部の中央付近に軸垂直に配置し、上部に開口した送風機中央の吸込口から上方の天井懐を経て室内からの還気を吸い込んで加圧、周囲の与圧チャンバーへ吐出し、前記与圧チャンバー下方に設置されたフィンチューブ熱交換器を通して、蛍光灯管球の両脇、または蛍光灯管球が複数で照明器具の平面寸法比率が正方形またはこれに近い場合は周囲に
配置した空気吹出口を経て、室内へ給気する構造を特色とする
【請求項１】
の空気調和機。
【請求項３】
一個または複数個のモータ直結型軸流式送風機を上部の中央付近に軸垂直に配置し、上部に開口した送風機中央の吸込口から上方の天上懐を経て室内からの還気を吸い込んで加圧し下方へ吐出し、下方に設置されたフィンチューブ熱交換器を通じて、蛍光灯管球の両脇、または蛍光灯管球が複数で照明器具の平面寸法比率が正方形またはこれに近い場合は周囲に配置した空気吹出口を経て、室内へ給
気する構造を特色とする
【請求項１】
の空気調和機。
【請求項４】
前記フィンチューブ熱交換器の下端を傾斜させて、フィン表面の結露を傾斜下端に集め、直下にドレンパンを置いて、ドレン水位を電気的に検知して送風機を
停止させる様にした事を特色とする顕熱冷却専用の
【請求項２】
並びに
【請求項３】
の空気調和機。
【請求項５】
蛍光灯管球の直上に配置された化粧板または反射板に開口部を設け、該開口部を経て上方のモータ直結型輻流式送風機の輻流羽根車の中央下面に極く近接した開口部に通じる空気流通路を設けて、且つ前記輻流羽根車のディスクの中央に近い部分に多数の開口部を設け、前記空気流通路を経由して蛍光灯管球表面や、流通路内に設置した蛍光灯安定器から発生する熱を室内へ放散させずに直接熱交換
器に吸収、冷却させるようにした構造を特色とする
【請求項２】
の空気調和機。
【請求項６】
蛍光灯管球の直上に配置された化粧板または反射板に開口部を設け、該開口部を経て上方のモータ直結型軸流れ送風機の下面ブラケットの通風孔に通じる空気流通路を設けて、かつ、前記モータの内部を通風冷却した空気が上面ブラケットの直前でモータケーシングの側面から排出される通風孔をも設けることによって、前記空気流通路を経由して蛍光灯管球表面や、前記空気流通路内に設置した蛍光灯安定器から発生する熱を室内へ放散させずに直接熱交換器に吸収、冷却させ
る様にした構造を特色とする
【請求項３】
の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は空気調和設備に使用される天井型のファンコイルユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
在来空気調和設備と照明器具の関連では照明器具に空気調和設備の空気吹出口または空気吸込口を組み込んだ商品は周知の存在であるが、送風機、熱交換器を組み込んでファンコイルユニットと照明器具を一体化したものは存在しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
空気調和設備は近年オフィスオートメションが進むにつれて、または百貨店などの売り場でも照明器具、ショウケースの電力が増加して室内の熱負荷が大きくなり、それに伴って空調風量が増加する傾向にある。照明器具も同時に増加する傾向があり、且つ両者とも室内に平面的に出来るだけ均一に配置する事が必要であるため配置上の取り合いがしばしば問題となる。
【０００４】
照明の照度が増加するに従って空調負荷の中で照明の発熱の占める割合が増し、その分だけ風量を増加させる必要がある。そのため照明器具に吸込口を取り付けて照明器具の表面から発生する熱を還気に直接持ち去らせて、風量の増加を抑えるなどの試みは以前からなされているが、還気ダクトと照明器具を連結するのはコスト的に困難が大きく、実際には使用されていない。従って、照明器具の増加に比例して空調風量は増加の傾向にあり、送風機電力の増加にも繋がっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では蛍光灯照明器具と空気調和設備のファンコイルユニットを一体化し両者の取り合いの原因となる平面的寸法から見ると、照明器具の化粧板の寸法を殆んど増加させずに吹出口を設けられるため、両者の取り合いは生じないで済む。
【０００６】
本発明では照明器具と送風機、熱交換器を一体化して組み込んでいるため、照明器具の表面からの発熱を器具の中で空気を循環冷却できるので、照明器具の表面からの発熱は熱交換器の負荷には加わるが、室内空気冷却負荷には算入されず、冷却のための風量をその分だけ節減でき、さらに送風機電力も節約できる。
【０００７】
【作用】
蛍光灯照明器具は平面寸法は大きいが器具としての高さは少なく、天井面から下方に出ても、逆富士型の蛍光灯照明器具のごとく問題は無く、化粧板の一部分に吹出口を設けても殆ど面積に影響を及ぼさない。
【０００８】
ファンコイルユニットとしてもアウターローター型モーター直結の輻流送風機または軸流送風機を軸垂直に使用し、前記送風機の吐き出し側の与圧チャンバー下方にフィンチューブ型熱交換器を設置すれば実用的に１５０ｍｍ程度の高さでファンコイルユニットを構成出来るので、設置寸法として有利である。
【０００９】
さらに、照明器具とファンと熱交換器が一体化設置されているので、照明器具表面からの発熱を室内に放散せずに、照明器具の上面から気流の通路を設け、前記気流を輻流送風機のディスク中心部付近の開口部から吸い込ませて、直接に熱交換器に吸収させる事ができるので、照明負荷の殆んどを占める器具表面からの発熱を室内空調熱負荷に加える必要が無く、在来より表面発熱量相当分だけ風量を減らす事ができる。軸流送風機の場合にはモータ自体に通風冷却機能を持たせて、該モータの通風力を利用して照明器具などの発熱を吸収して熱交換器上流側に移送して同様の効果を挙げることも出来る。
【００１０】
【実施例】
図面により本発明の実施例について説明する。
【図　１】は本発明の実施例の断面図を示す。図中１は出力１．５Ｗ、外径４０ｍｍφのアウターローター型モーター２のローター３に取り付けた外径１２５ｍｍφの輻流送風機４の翼車で上部に樹脂製の高さ３６ｍｍの放射状の３６枚の羽根５を持ち断面中心に配置され、これが回転する事によって幅１６５の与圧チャンバー６の天板７の保護網８を取り付けた円形の開口部９から天井懐１０を介して室内からの還気を吸い込み、遠心力によって前記輻流送風機４の翼車１の外周から与圧チャンバー６内部に吐出する。
【００１１】
与圧チャンバー６は下方にある長さ１２５０ｍｍの蛍光灯の管球１１と平行に略中心を揃え、長さを９５０ｍｍとし上面の幅１５ｍｍを持ち左右下方に開いたアルミ押出し成型材料によるファン共通架台１２の上に５台の輻流送風機４が等間隔に設置され、その下方には左右対象に与圧チャンバー６の全長に亙る２本のフィンチューブ熱交換器１３をフィンの下辺１４が中央の前記ファン共通架台１２に向けて下り勾配になるように配置し、天板７に連なる左右の側板１５は蛍光灯照明器具の化粧板１６に開口した左右２本の空気吹出口１７の外側の縁に沿って固定されている。
【００１２】
中央のファン共通架台１２は下方で左右に拡がり、与圧チャンバー６の左右の側板１５と平行に空気吹出口１７の２５ｍｍ幅と同じ間隔を以って平行に空気吹出口１７の内側の縁に沿って照明器具の化粧板１６固定され、更にファン共通架台１２の両側面にはフィンチューブ熱交換器１３の下方に全長に亙って気流の妨げにならない位置にドレンパン１８が一体成型されている。
【００１３】
化粧板１６の下面中央には蛍光灯の反射板１９が、中央両端部には蛍光灯のソケット２０が取り付けられ、蛍光灯の管球１１がその間に挿入される。前記反射板１９には蛍光灯の管球１１の真上に当たる部分に数個の吸込孔２１を設けて、前記ファン共通架台１２に囲まれる空間部２２の下面開口部２３と連なる。
【００１４】
一方、ファン共通架台１２の上面には輻流送風機４の翼車１の下面が１ｍｍ以内の間隔で近接していて、各ファンモーターの芯振り分け３０ｍｍの位置に直径１０ｍｍφの孔を上面開口部２４として設ける。輻流送風機４の翼車１には中心から半径３０ｍｍの円周上に等分に１２個の直径１０ｍｍφの下面の孔２５を設けてある。
【００１５】
輻流送風機４が回転すると遠心力によって翼車１には上部の円形の開口部９から天井懐１０を経て室内からの還気を吸い込むと同時に翼車１の１２個の直径１０ｍｍφの下面の孔２５からも空気を吸込む。従って、中央のファン共通架台１２の上面開口部２４と翼車１の下面の孔２５が一致する瞬間はファン共通架台１２の内部の空間部２２を通じて下面開口部２３から空気を吸い込む。
【００１６】
この空気の流れは蛍光灯の管球１１の表面で加熱された空気を反射板１９の数個の吸込孔１からファン共通架台１２の内部空間部２２に導き、内部空間部２２に取り付けられた蛍光灯の安定器２６の発熱も吸収し、昇温して輻流送風機４の翼車１を経てフィンチューブ熱交換器１３に至り、ここで冷却される結果となり、蛍光灯照明器具表面からの発熱は室内に放散せずに、直接冷却される事になり、室内顕熱負荷にならず、その分だけ室内冷却用の風量を減らす事が出来、さらに蛍光灯照明器の発熱を冷却するための空気は室温に拘わり無く４０℃程度まで昇温出来るのでフィンチューブ熱交換器１３の有効温度差を増し熱交換性能を向上する。
【００１７】
本実施例のファンコイルユニットは近年のオフィスの照明電力が約３６Ｗ／ｍ２、空調負荷が概ね１８０Ｗ／ｍ２に近づいている実情に鑑みて、顕熱冷却能力を２００ワットとし、天井懐１０の空気温度を２６℃：４７％、比容積０．８５ｍ３／ｋｇ、比熱０．２４ｋｃａｌ／ｋｇとし、熱交換器の出口温度を２３．５℃とすると照明器具並びに安定器表面からの発熱量４０ワットが在来の様に室内に放散される場合の室内の冷却に必要な風量は次式の計算によって２００Ｗ×０．８６Ｗ／ｋｃａｌ／ｈ÷（２６−２３．５）℃÷０．２４ｋｃａｌ／ｋｇ・℃×０．８６ｍ３／ｋｇ＝２４６ｍ３／ｈとなるが、発熱量４０ワットが直接吸収されて冷却されれば室内への必要送風量は２４６×（２００−４０）÷２００＝１９７ｍ３／ｈとなり、（２４６−１９７）／２４６＝０．２、即ち２０％の風量の節減になる。
【００１８】
蛍光灯の発熱を冷却するための空気は４０℃までの温度上昇を許容出来るから４０×０．８６÷（４０−２６）÷０．２４×０．８６＝８．８ｍ３／ｈであり、天井懐１０からの空気量と前記８．８ｍ３／ｈの合計が１９７ｍ３となるため熱交換器入口の空気温度は比例配分から計算すると｛（１９７−８．８）×２６＋８．８ｘ４０｝÷１９７＝２６．６℃となる。
【００１９】
本実施例ではフィンチューブ熱交換器１３の入口冷水温度は２２．５℃、出口冷水温度は２４℃を計画しているので、在来の照明器具発熱量が室内に放散する場合のフィンチューブ熱交換器１４における対数平均温度差は２６−２４＝２℃並びに２３．５−２２．５＝１℃の間では１．４℃であり本実施例による直接冷却の場合には対数平均温度差は２６．６−２４＝２．６℃並びに２３．５−２２．５＝１℃間で１．６７℃となって２０％ほど熱交換器の性能が向上する。
【００２０】
本実施例による空気調和機は別途室内に導入される外気を低温まで除湿して室内の潜熱負荷を処理する空調方式に使用する事を目的とするため、本来は顕熱専用であるが、特別な集会などで在室者密度が異常に増加した場合は湿度が増加しフィンチューブ熱交換器１４に結露する可能性を否定出来ない。そのためにフィンチューブ熱交換器１３の傾斜したフィンの最下端の下方にドレンパン１８を設けているが、ドレンが溜まるのは異常事態として捉らえ、水分センサー２７にてドレンを検知して異常警報を出し、送風機を停止させるようにした。図中２８は天井板を示す。
【００２１】
【図　２】は前記実施例の輻流送風機４を空力性能を向上するために軸流送風機２９に替え、モータ自体に通風冷却機能を持たせて、通風型モータ３０とし、下部ブラケット面３１の開口部３２から空気を吸い込むようにし、この通風力を利用して照明器具の表面からの発熱を吸収した空気を、モータの通風冷却を兼ねて、モータ上部ブラケット３３直下の周囲の開口部３４から熱交換器上流側へ吐出するようにして、輻流送風機４の場合と同様の効果を挙げることが出来るようにした実施例を示す。
【発明の効果】
本発明は実施例に示すように構成したから在来の照明器具の平面積の内にファンコイルユニットの機能をすべて収めて、空調機器と照明器具との天井での平面的な取り合いを無くし、相互に均等な配置が容易に出来る様に改善された。さらに蛍光灯照明器具の表面からの発熱を直接吸収する事によって室内の顕熱負荷を減らし、２０％の風量節減と２０％の熱交換器の性能向上を実現した。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明による輻流送風機を用いたファンコイルユニットの実施例の
断面図を示し、
【図２】は同じく軸流送風機を用いた実施例の断面図を示す。
【符号の説明】
１．　翼車
２．　アウターローター型モーター
３．　ローター
４．　輻流送風機
５．　羽根
６．　与圧チャンバー
７．　天板
８．　保護網
９．　円形の開口部
１０．　天井懐
１１．　蛍光灯の管球
１２．　ファン共通架台
１３．　フィンチューブ熱交換器
１４．　フィンの下辺
１５．　左右の側板
１６．　蛍光灯照明器の化粧板
１７．　空気吹出口
１８．　ドレンパン
１９．　蛍光灯の反射板
２０．　蛍光灯のソケット
２１．　吸込孔
２２．　空間部
２３．　下面開口部
２４．　上面開口部
２５．　下面の孔
２６．　蛍光灯の安定器
２７．　水分センサー
２８．　天井板
２９．　軸流送風機
３０．　通風式モータ
３１．　下部ブラケット
３２．　開口部
３３．　上部ブラケット
３４．　開口部
【図１】
2004053235.tif 000003
【図２】
2004053235.tif 000004