JP2002089892A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加湿ユニットを備えた空気調和機において、
運転時の省エネを図るとともに騒音の低減を図る。 【解決手段】 加湿空気吹出口１２４が、クロスフロー
ファン１２によって形成される負圧部に設けられるもの
であり、上部吸込口１０３，前面吸込口１０４とエアフ
ィルタ１０５との間に位置する第１取付位置１３１、室
内熱交換器１１とエアフィルタ１０５の間に位置する第
２取付位置１３２またはクロスフローファン１２と室内
熱交換器１１との間に位置する第３取付位置に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室外機に併設され
た加湿ユニットにより、室内機側に加湿空気を搬送し
て、室内空気の湿度調整を行うことを可能とした空気調
和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】セパレート型の空気調和機では、室外機
内に配置される室外熱交換器と、室内機内に配置される
室内熱交換器とが冷媒配管で接続され、各熱交換器が冷
媒の凝縮器および蒸発器として作用するように制御する
ことにより冷房運転または暖房運転を行うように構成さ
れている。

【０００３】室外機内には、空気流を生成するための室
外ファンが配置されており、この室外ファンによって外
気を導入し、室外熱交換器の内部を通過する冷媒と空気
との間で熱交換を行う。

【０００４】同様に、室内機にも室内機ケーシング内部
に空気流を生成する室内ファンが配置されており、この
室内ファンによって室内空気を吸い込んで、室内熱交換
器の内部を通過する冷媒と空気との間で熱交換を行う。

【０００５】一般的に空気調和機の暖房運転では水分の
供給がないまま室温のみが上がるため、室内の相対湿度
が大幅に低下する場合がある。このため、空気調和機に
加湿ユニットを設けて室内に加湿空気を供給することが
提案されている。加湿ユニットは、たとえば、空気中の
水分を吸着し、加熱することにより吸着された水分を離
脱するようなゼオライトなどの多孔質の吸湿材料で円盤
形状のロータを構成し、これを回転可能に支持する。空
気中の水分をロータに吸着させるために外気を導入して
ロータの一部を通過する空気流を生成するための吸湿フ
ァンと、ロータから離脱した水分を含む加湿空気を室内
機側に搬送するための空気流を生成する加湿ファンとを
備えている。吸湿ファンによる空気流と加湿ファンによ
る空気流は、それぞれロータの回転方向に異なる位置で
ロータを通過するように構成されており、加湿ファンに
よる空気流が通過する位置には、ロータを加熱するヒー
タが配置される。

【０００６】吸湿ファンによる空気流中に含まれる水分
はロータの吸湿材料に吸着される。ロータはモータによ
り回転駆動されており、ヒータによる加熱位置では吸着
された水分が離脱し、加湿ファンによる空気流中に水分
を与えることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したような加湿ユ
ニットは、室外機に重ねて設置されるか、あるいは室外
機近傍に設置され、吸湿ファンにより室外から取り込ま
れた空気中の水分をロータに吸着し、吸着した水分を再
度分離して加湿空気として室内機側に搬送する。

【０００８】室内機側では、室内ファンを駆動すること
により、室内空気を吸い込んで室内熱交換器との間で熱
交換させた後、室内へ送風するための空気流を生成す
る。加湿ユニットから供給される加湿空気の加湿空気吹
出口は、通常は、室内ファンによる室内への空気吹出口
近傍に設けられる。

【０００９】この場合、加湿ユニットに設けられた加湿
ファンによって加湿量が決定されてしまい、わずかな加
湿量を得たい場合であっても加湿ファンを作動させる必
要があり、消費電力が大きくなるとともに、騒音が発生
するという問題も内包している。

【００１０】本発明では、加湿ユニットを備えた空気調
和機において、運転時の省エネを図るとともに騒音の低
減を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
は、圧縮機および室外熱交換器を含む室外冷媒回路と、
室外熱交換器の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行
う空気流を生成する室外ファンとを有する室外空調ユニ
ットと、冷媒配管を介して室外冷媒回路に接続される室
内熱交換器と、室内熱交換器の内部を通過する冷媒との
間で熱交換を行う空気流を生成する室内ファンとを有す
る室内空調ユニットと、室外空気を取り込んで加湿空気
を生成し、室内空調ユニット側に供給する加湿ユニット
とを備え、加湿ユニットから供給される加湿空気の室内
空調ユニットにおける加湿空気吹出口が、室内ファンに
よって形成される負圧部に配置されている。

【００１２】この場合、加湿ユニットから供給される加
湿空気の室内空調ユニットにおける加湿空気吹出口が、
室内ファンによって形成される負圧部に配置されている
ため、加湿空気を確実に室内に供給でき、加湿ユニット
側のファンを停止した状態であっても加湿空気の供給を
行うことを可能とし、消費電力を低減し騒音の発生を極
力少なくすることができる。

【００１３】ここで、加湿空気吹出口は、室内ファンと
室内熱交換器との間の空気流中に配置される構成とする
ことができる。この場合、加湿ユニットから供給される
加湿空気を、室内ファンによる負圧領域に直接送り込む
ため、加湿量の調整を詳細に行うことが可能となり、室
内湿度に応じて加湿量を微調整することができるまた、
室内空調ユニットは室内空気を導入するための空気導入
口と室内熱交換器との間にエアフィルタを備え、加湿空
気吹出口が、室内熱交換器とエアフィルタの間に配置さ
れる構成とすることができる。

【００１４】この場合、空気導入口から吸い込まれてエ
アフィルタを通過した後の空気に、加湿ユニットから供
給される加湿空気を混合して室内に送風することとま
り、加湿空気中に含まれる水分がエアフィルタに付着す
ることがなくなり、エアフィルタへの付着によって発生
する加湿量のばらつきをなくすことができる。

【００１５】さらに、室内空調ユニットは室内空気を導
入するための空気導入口と室内熱交換器との間にエアフ
ィルタを備え、加湿空気吹出口が、空気導入口とエアフ
ィルタとの間に配置される構成とすることができる。

【００１６】この場合、加湿ユニットから供給される加
湿空気中に万一ほこりなどが含まれている場合であって
も、エアフィルタによって除去されるため、室内に不純
物が侵入することを防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】〔空気調和機の外観〕本発明の１
実施形態が採用される空気調和機の外観を図１に示す。

【００１８】この空気調和機１は、室内の壁面などに取
り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３と
備えている。室外機３は、室外熱交換器や室外ファンな
どを収納する室外空調ユニット５と、加湿空気を室内機
２に搬送する加湿ユニット４とを備えている。

【００１９】室内機２内には室内熱交換器が収納され、
室外機３内には室外熱交換器が収納されており、各熱交
換器が冷媒配管６により接続されることにより冷媒回路
を構成している。また、加湿ユニット４と室内機２との
間には、加湿ユニット４からの加湿空気を室内機２側に
供給するための加湿空気用配管７が設けられている。

【００２０】〔冷媒回路の概略構成〕空気調和機１で用
いられる冷媒回路の一例を、図２に示す。室内機２内に
は、室内熱交換器１１が設けられている。この室内熱交
換器１１は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝
熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、
接触する空気との間で熱交換を行う。

【００２１】また、室内機２内には、室内空気を吸い込
んで室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気
を室内に排出するためのクロスフローファン１２が設け
られている。クロスフローファン１２は、円筒形状に構
成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているも
のであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。こ
のクロスフローファン１２は、室内機２内に設けられる
ファンモータ１３によって回転駆動される。

【００２２】室外空調ユニット５には、圧縮機２１と、
圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧
縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、
四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外
熱交換器２４に接続された電動膨張弁でなる減圧器２５
とが設けられている。減圧器２５は、フィルタ２６およ
び液閉鎖弁２７を介して現地配管３１に接続されてお
り、この現地配管３１を介して室内熱交換器１１の一端
と接続される。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２
８を介して現地配管３２に接続されており、この現地配
管３２を介して室内熱交換器１１の他端と接続されてい
る。この現地配管３１，３２は図１の冷媒配管６に相当
する。

【００２３】室外空調ユニット５内には、室外熱交換器
２４での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペ
ラファン２９が設けられている。このプロペラファン２
９は、ファンモータ３０によって回転駆動される。

【００２４】〔加湿ユニット〕加湿ユニット４の構成を
図３の分解斜視図に基づいて説明する。加湿ユニット４
は、室外機３の上部に位置する加湿ユニットケーシング
４８を備えている。この加湿ユニットケーシング４８内
には、加湿ロータ５８が配置されている。加湿ロータ５
８は、前述したように、接触する空気中の水分を吸着
し、加熱されることによって吸着した水分を離脱する性
質を有する多孔質のゼオライトなどを円盤形状にしたも
のであり、加湿ユニットケーシング４８側に設けられた
支持軸５９にロータガイド６０を介して回動可能に支持
される。加湿ロータ５８の周面には、ギヤが形成されて
おり、ロータ駆動モータ６１の駆動軸に取り付けられる
ロータ駆動ギヤ６２と歯合している。

【００２５】加湿ロータ５８の上面を略半分覆うように
ヒータ組立体６４が配置されている。ヒータ組立体６４
は、ヒータ本体６６と、ヒータ本体６６をカバーする上
部カバー６５と、空気を吸入するための吸入口６７およ
びヒータ本体６６で加熱された空気を排出する排出口６
８を有する下部カバー６９とからなり、ヒータ固定板６
３を介して加湿ロータ５８の上方に取り付けられる。

【００２６】加湿ロータ５８の下方であってヒータ組立
体６４に対応する位置に、加湿ファン７０が配置されて
いる。加湿ファン７０は、加湿側連絡ダクト７２に連な
るケーシング内に配置される遠心ファンであり、加湿ロ
ータ５８下方に取り付けられる加湿ファン吸込口７１に
一体的に設けられる。加湿ファン７０は、加湿ロータ５
８を通過した空気を加湿側連絡ダクト７２側に排気し、
加湿ホース７３および加湿空気用配管７を介して室内機
２側に加湿空気を送出する。

【００２７】加湿ロータ５８の上面であってヒータ組立
体６４が位置しない部分を覆うように、吸着側連絡ダク
ト７４が設けられている。この吸着側連絡ダクト７４
は、加湿ロータ５８の下部から加湿ロータ５８を通過し
て、加湿ロータ５８の収納部に隣接する吸着ファン収納
部７５に至る空気流路を形成する。

【００２８】吸着ファン収納部７５の上方には、吸着側
連絡ダクト７４によって形成される空気流路に接続する
開口部８５を有する吸着側ベルマウス８４が設けられて
いる。吸着ファン収納部７５には、吸着ファン８１が回
動自在に収納されている。この吸着ファン８１は、上部
に配置される吸着側ベルマウス８４から吸気して、吸着
ファン収納部７５の後方に向けて排気するように構成さ
れた遠心ファンである。

【００２９】吸着ファン８１は、吸着ファンモータ８３
によって回転駆動される。吸着ファンモータ８３はモー
タ固定台８２によって加湿ユニットケーシング４８内に
固定される。

【００３０】このようにした加湿ユニット４では、吸着
ファン８１を回転駆動することによって、外部からの空
気を取り入れ、加湿ロータ５８の一部を通過して吸着側
連絡ダクトおよび吸着ファン８１を介して外方に排出さ
れる空気流を生成する。外部から取り入れられた空気が
加湿ロータ５８を通過する際に、加湿ロータ５８は空気
中に含まれている水分を吸着する。

【００３１】また、加湿ファン７０を回転駆動すること
によって、外部から空気を取り入れ、加湿ロータ５８を
下方から上方に向けて通過し、下部カバー６９の吸入口
６７から上部カバー６５内に導入され、排出口６８から
排出されて加湿ロータ５８を上方から下方に再度通過し
て、加湿ファン７０を介して加湿側連絡ダクト７２側に
排気される空気流を生成する。このとき、外部から導入
された空気流は、ヒータ組立体６４の上部カバー６５内
に位置するヒータ本体６６に接触して加熱される。した
がって、加湿ファン７０が生成する空気流によって、加
湿ロータ５８に吸着されている水分を離脱して、加湿空
気として室内機２側に供給することが可能となる。

【００３２】〔室内空調ユニット〕室内機２の分解斜視
図を図４に示す。図４において、室内機２は、前面グリ
ル組立体１０１と、前面グリル組立体１０１の正面に装
着される前面パネル１０２とを有している。前面グリル
組立体１０１は、その上面に多数のスリット状開口部を
形成する上部吸込口１０３を備えている。また、前面パ
ネル１０２は上方および側方に開口する前面吸込口１０
４が形成されている。

【００３３】前面グリル組立体１０１の上部吸込口１０
３内方および前面パネル１０２の前面吸込口１０４内方
に位置して、空気清浄用のエアフィルタ１０５が挿入さ
れる。

【００３４】前面グリル組立体１０１は、後方に位置す
る底フレーム組立体１０６に取り付けられて、内部部品
を内装するケーシングを構成することとなる。この前面
グリル組立体１０２よおび底フレーム組立体１０６で構
成されるケーシングは、室内の壁面に固定される据付板
１０７に係止されて室内に取り付けられる。

【００３５】底フレーム組立体１０６には、クロスフロ
ーファン１２を収納するファン収納部１０９が設けられ
ている。このファン収納部１０９には、クロスフローフ
ァン１２が軸受部材１１０を介して回動自在に取り付け
られ、軸受部材１１０と対向する側面には室内ファンモ
ータ１３が設けられる。室内ファンモータ１３のさらに
外方には側板１１１が取り付けられる。

【００３６】クロスフローファン１２の前方、上方およ
び後部上方を取り囲むように室内熱交換器１１が取り付
けられる。この室内熱交換器１１は、左右両端で複数回
折り返された伝熱管に多数の放熱フィンが取り付けられ
たものであり、クロスフローファン１２の駆動により上
部吸込口１０３および前面吸込口１０４から吸い込まれ
た空気をクロスフローファン１２側に通過させ、伝熱管
内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせる。この室
内熱交換器１１は、室外熱交換器１１から延設された冷
媒配管１０８を介して室外機３からの冷媒配管と接続さ
れる。

【００３７】室内熱交換器１１の下方には、熱交換時に
発生する凝縮水を受け取るためのドレンパン１１２が設
けられている。このドレンパン１１２には、受け取った
凝縮水を外部に排出するためのドレンホース１１３が取
り付けられている。冷房運転時には、室内熱交換器１１
は蒸発器として作用するため、室内熱交換器１１と接触
する空気中に含まれる水分が凝縮して滴下する。このよ
うな凝縮水をドレンパン１１２で受け取ってドレンホー
ス１１３によって排水するように構成されている。

【００３８】前面グリル組立体１０１の前面下部には制
御回路などを搭載するプリント基板が収納される電装品
箱１１４と、電装品箱１１４の前面をカバーする電装品
蓋１１５が設けられている。さらに、電装品箱１１４の
下方にはクロスフローファン１２によって生成される空
気流の吹出口が設けられている。この吹出口には、水平
羽根１１６，１１６と、垂直羽根連結棒１１８で連結さ
れた複数の垂直羽根１１７，１１７とが揺動可能に設け
られている。この水平羽根１１６，１１６は水平羽根作
動モータ１１９によって回転駆動され、垂直羽根１１
７，１１７は垂直羽根作動モータ１２０によって回転駆
動されるように構成されている。

【００３９】底フレーム組立体１０６の一方の側面に
は、ダクト組立体１２１が取り付けられている。ダクト
組立体１２１は、下方に位置する加湿ホース接続部１２
２と、中間に位置する流路形成部１２３と、上方に位置
する加湿空気吹出口１２４とを備えている。このダクト
組立体１２１の加湿ホース接続部１２２には、加湿空気
用配管７（図１参照）が接続され、加湿ユニット４から
供給される加湿空気を導入する。中間部に位置する流路
形成部１２３は、加湿空気を通過させるための中空部を
構成しており、加湿ホース接続部１２２から導入された
加湿空気を先端方向に搬送し、加湿空気吹出口１２４か
らクロスフローファン１２によって生成された空気流中
に放出する。

【００４０】〔加湿空気吹出口〕加湿空気吹出口１２４
は、クロスフローファン１２による負圧側に配置するこ
とが好ましく、その取付位置について図５に基づいて説
明する。 （Ａ）加湿空気吹出口１２４を、エアフィルタ１０５よ
り上流側の第１取付位置１３１に配置することが考えら
れる。

【００４１】この場合、前面グリル組立体１０１の上部
吸込口１０３および前面パネル１０２の前面吸込口１０
４と、エアフィルタ１０５との間に加湿空気吹出口１２
４が配置されることとなる。

【００４２】したがって、上部吸込口１０３および前面
吸込口１０４から吸い込まれた空気中に加湿ユニット４
からの加湿空気を混合して、室内へ供給することができ
る。空調ユニットの運転中には、上部吸込口１０３およ
び前面吸込口１０４から吸い込まれた空気中に加湿空気
が混合された空気は、室内熱交換器１１と接触して熱交
換が行われるが、日本では冬期の乾燥時に加湿運転を行
う場合が多く、通常は暖房運転を行っているため、室内
熱交換器１１との熱交換により空気中の水分が凝縮され
ることは少ないと考えられる。

【００４３】また、加湿ユニット４から供給される加湿
空気中に万一ほこりなどが含まれている場合であって
も、エアフィルタ１０５によって除去されるため、室内
に不純物が侵入することを防止できる。 （Ｂ）加湿空気吹出口１２４を、エアフィルタ１０５と
室内交換器１１の間に位置する第２取付位置１３２に配
置することが考えられる。

【００４４】この場合、前面グリル組立体１０１の上部
吸込口１０３および前面パネル１０２の前面吸込口１０
４から吸い込まれてエアフィルタ１０５を通過した後の
空気に、加湿ユニット４から供給される加湿空気を混合
して室内に送風することとなる。

【００４５】したがって、加湿空気中に含まれる水分が
エアフィルタ１０５に付着することがなくなり、エアフ
ィルタ１０５への付着によって発生する加湿量のばらつ
きをなくすことができる。 （Ｃ）加湿空気吹出口１２４を、クロスフローファン１
２の上流側と室内熱交換器１１との間に位置する第３取
付位置１３３に配置することが考えられる。

【００４６】この場合、加湿ユニット４から供給される
加湿空気を、クロスフローファン１２による負圧領域に
直接送り込むため、加湿量の調整を詳細に行うことが可
能となり、室内湿度に応じて加湿量を微調整することが
できる。 （Ｄ）以上のように、加湿空気吹出口１２４の配置をク
ロスフローファン１２の負圧領域に設定することによっ
て、クロスフローファン１２が生成する空気流中に確実
に加湿空気を混合して、室内空気の湿度調整を行うこと
ができる。

【００４７】また、クロスフローファン１２の負圧によ
って加湿ユニット４側からの加湿空気を吸い込むことが
できるので、少ない加湿量である場合には加湿ユニット
４内の加湿ファン７０を停止した状態で、加湿空気を得
ることができる。この場合には、クロスフローファン１
２による風量を調整することで、室内への加湿量を制御
することができる。また、加湿ファン７０を停止するこ
とによって消費電力を低減することができるとともに、
室外機３で発生する音を少なくすることができる。

【００４８】クロスフローファン１２による風量と室内
への加湿量の関係を図６に示す。ここでは、加湿空気吹
出口１２４の配置を第１取付位置１３１〜第３取付位置
１３３とした場合をそれぞれＡ〜Ｃとして示す。

【００４９】この図から明らかなように、第３取付位置
１３３、第２取付位置１３２、第１取付位置１３１の順
で加湿量が多くなることがわかる。また、クロスフロー
ファン１２の風量に伴って、加湿量が増加することがわ
かる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る空気調和機で
は、加湿ユニットから供給される加湿空気の室内空調ユ
ニットにおける加湿空気吹出口が、室内ファンによって
形成される負圧部に配置されているため、加湿空気を確
実に室内に供給でき、加湿ユニット側のファンを停止し
た状態であっても加湿空気の供給を行うことを可能と
し、消費電力を低減し騒音の発生を極力少なくすること
ができる。

【００５１】請求項２に係る空気調和機では、加湿ユニ
ットから供給される加湿空気を、室内ファンによる負圧
領域に直接送り込むため、加湿量の調整を詳細に行うこ
とが可能となり、室内湿度に応じて加湿量を微調整する
ことができる請求項３に係る空気調和機では、空気導入
口から吸い込まれてエアフィルタを通過した後の空気
に、加湿ユニットから供給される加湿空気を混合して室
内に送風することとまり、加湿空気中に含まれる水分が
エアフィルタに付着することがなくなり、エアフィルタ
への付着によって発生する加湿量のばらつきをなくすこ
とができる。

【００５２】請求項４に係る空気調和機では、加湿ユニ
ットから供給される加湿空気中に万一ほこりなどが含ま
れている場合であっても、エアフィルタによって除去さ
れるため、室内に不純物が侵入することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態が採用される空気調和機の
外観構成を示す斜視図。

【図２】冷媒回路の説明図。

【図３】加湿ユニットの分解斜視図。

【図４】室内機の分解斜視図。

【図５】室内機の断面図。

【図６】室内機風量と加湿量の関係を示す特性図。

【符号の説明】

３ 室外機 ４ 加湿ユニット ５ 室外空調ユニット １１ 室内熱交換器 １２ クロスフローファン １０５ エアフィルタ １２１ ダクト組立体 １２４ 加湿空気吹出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 浩三 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 Ｆターム(参考） 3L055 AA01 DA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機（２１）および室外熱交換器（２
   ４）を含む室外冷媒回路と、前記室外熱交換器（２４）
   の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う空気流を生
   成する室外ファン（２９）とを有する室外空調ユニット
   （５）と、 冷媒配管（６）を介して前記室外冷媒回路に接続される
   室内熱交換器（１１）と、前記室内熱交換器（１１）の
   内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う空気流を生成
   する室内ファン（１２）とを有する室内空調ユニット
   （２）と、 室外空気を取り込んで加湿空気を生成し、室内空調ユニ
   ット（２）側に供給する加湿ユニット（４）と、を備
   え、前記加湿ユニット（４）から供給される加湿空気の
   前記室内空調ユニット（２）における加湿空気吹出口
   （１２４）が、前記室内ファン（１２）によって形成さ
   れる負圧部（１３１，１３２，１３３）に配置され、負
   圧を利用して加湿ユニット（４）で生成した加湿空気を
   吸引して加湿を行う空気調和機。
2. 【請求項２】前記加湿空気吹出口（１２４）は、前記室
   内ファン（１２）と前記室内熱交換器（１１）との間の
   空気流中に配置される、請求項１に記載の空気調和機。
3. 【請求項３】前記室内空調ユニット（２）は室内空気を
   導入するための空気導入口（１０３，１０４）と前記室
   内熱交換器（１１）との間にエアフィルタ（１０５）を
   備え、前記加湿空気吹出口（１２４）は、前記室内熱交
   換器（１１）と前記エアフィルタ（１０５）の間に配置
   される、請求項１に記載の空気調和機。
4. 【請求項４】前記室内空調ユニット（２）は室内空気を
   導入するための空気導入口（１０３，１０４）と前記室
   内熱交換器（１１）との間にエアフィルタ（１０５）を
   備え、前記加湿空気吹出口（１２４）は、前記空気導入
   口（１０３，１０４）と前記エアフィルタ（１０５）と
   の間に配置される、請求項１に記載の空気調和機。