JP2002089904A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2002089904A
JP2002089904A JP2000276292A JP2000276292A JP2002089904A JP 2002089904 A JP2002089904 A JP 2002089904A JP 2000276292 A JP2000276292 A JP 2000276292A JP 2000276292 A JP2000276292 A JP 2000276292A JP 2002089904 A JP2002089904 A JP 2002089904A
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pipe
unit
outdoor
indoor
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Toshihiro Kizawa
敏浩 木澤
Takuji Tokui
卓司 得居
Kozo Yoshinaga
浩三 吉永
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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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、
加湿ユニットから室内機側への加湿空気の温度を適切に
維持することにより、加湿量を保つことを可能とし、全
体的な配管径の縮小を図る。 【解決手段】 室外空調ユニットと室内空調ユニットと
の間の冷媒配管と、加湿ユニットと室内空調ユニットと
の間の加湿空気用配管とが配管部材161内に一体的に
配置され、冷媒配管のうち暖房時高圧高温配管163と
加湿空気用配管164とが高温維持空間165内に配置
されている。

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多い。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】加湿ユニットからの加湿空気は、加湿空気
用配管を用いて室内機側に供給される。この加湿空気用
配管は、通常、発泡ポリウレタンなどの断熱材によって
構成されている。
【0009】日本において加湿ユニットによる加湿運転
を行う場合は、冬期における外気乾燥時が主であり、加
湿ユニットから室内機への配管部が低温外気に晒される
こととなる。このため、加湿空気用配管の内部を通過す
る空気が冷却されて、含まれる水分が凝縮され、適切な
加湿量を得られないおそれがある。
【0010】また、室外機から室内機に至る配管は、冷
媒配管と加湿空気用配管の2系統であり、施工時の配管
の取り扱いが煩雑であるとともに、全体としての径が大
きくなるため従来の冷媒配管を通すためのダクトに容易
に入りきらないという問題がある。
【0011】本発明では、加湿ユニットを備えた空気調
和機において、加湿ユニットから室内機側への加湿空気
の温度を適切に維持することにより、加湿量を保つこと
を可能とし、全体的な配管径の縮小を図ることを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
は、室外冷媒回路を有する室外空調ユニットと、室外冷
媒回路に接続される室内冷媒回路を有する室内空調ユニ
ットと、室外空気から水分を取り込んで加湿空気を生成
し、この加湿空気を室内空調ユニットに供給する加湿ユ
ニットとを備える空気調和機であって、室外冷媒回路と
室内冷媒回路とを接続する冷媒配管と、加湿ユニットと
室内空調ユニットとを接続する加湿空気用配管とが断熱
材によって外気と遮断された連絡配管内に一体的に配置
されるとともに、冷媒配管のうち暖房時高圧高温配管が
加湿空気用配管と同一空間内に配置されている。
【0013】この場合、加湿空気用配管内の空気温度を
高温に維持することができ、加湿量不足を防止すること
ができる。また、各配管を一体的に連絡配管内に配置す
ることで、施工時の作業効率を高め、全体の配管径を小
さくすることも可能となる。
【0014】ここで、冷媒配管のうち暖房時高圧低温配
管は、暖房時高圧高温配管および加湿空気用配管が配置
される空間と異なる空間内に配置されている構成とする
ことができる。
【0015】この場合、加湿空気用配管が暖房時高圧低
温配管を通過する冷媒温度の影響を受けることが少なく
なり、加湿空気用配管内の空気温度を高温に維持するこ
とができる。
【0016】また、室外空調ユニットと室内空調ユニッ
トとを電気的に接続する連絡電線が連絡配管内に配置さ
れる構成とすることが可能である。この場合には、冷媒
配管、加湿空気用配管および連絡配管を一体的に配置す
ることが可能となり、施工時の作業効率を向上させるこ
とが可能となる。
【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が設けられている。冷媒配
管と加湿空気用配管とは、断熱材によって外気と断熱さ
れた連絡配管6内に配置されている。
【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の連絡配管6内に設
けられている。
【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】〔室外機の構成〕室外機3の構成を図3に
示す分解斜視図を用いて説明する。室外機3は、底板4
1、右側板42、左側板43、前板44、保護金網4
6、天板47、加湿ユニットケーシング48などを含む
室外機ケーシングを備えている。
【0025】前板44の後方には、ファン吸込口45と
仕切板49が取り付けられる。また、室外機ケーシング
の後面に位置する保護金網46の前面には平面視略L次
形状でなる室外熱交換器24が取り付けられる。
【0026】室外熱交換器24の前面にはファンモータ
台50が取り付けられており、このファンモータ台には
室外ファンモータ30が固定される。この室外ファンモ
ータ30には室外ファン29が取り付けられる。室外フ
ァン29は、室外ファンモータ30により駆動されるこ
とで、ファン吸込口45、仕切板49、左側板43、室
外熱交換器24および加湿ユニットケーシング48の底
板によって形成される空間内に負圧を形成し、後面およ
び左側面から導入した空気を室外熱交換器24と接触さ
せた後、前板44の前面に排気する。
【0027】仕切板49と右側板42との間には、圧縮
機21、四路切換弁22、電動弁25、液管閉鎖弁2
7、ガス管閉鎖弁28などの冷媒回路構成部品と、各部
の温度を検出するためのサーミスタ51などが配置され
ている。右側板42の右側方には、液管閉鎖弁27、ガ
ス管閉鎖弁28を保護するための閉鎖弁カバー52が取
り付けられる。
【0028】室外ファン29の上方には、電装品箱53
が取り付けられる、この電装品箱53には、各部を制御
するための回路部品を搭載したプリント基板54が収納
され、回路部品で生じた熱を放熱するための放熱フィン
55が取り付けられている。
【0029】また、圧縮機21などの冷媒回路部品が収
納されている空間の上部には、万一発火した際に延焼を
防止するための防炎板56および加湿ユニット側からの
水滴の侵入を防止する防滴板57が設けられている。
【0030】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58は、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。
【0031】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。
【0032】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および連絡配管6内に配置される加湿空
気用配管を介して室内機2側に加湿空気を送出する。
【0033】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。
【0034】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。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。
【0035】さらに、加湿ユニットケーシング48内に
は、プリント基板78を内部に収納する電装品箱76と
電装品箱蓋77でなる電装品ケーシングおよび電源基板
79などが配置される。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】〔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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】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。
【0042】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、連絡配管6から分岐された冷媒配管
108が接続される。
【0043】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。
【0044】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。
【0045】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、連絡配管
6から分岐された加湿空気用配管が接続され、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。
【0046】〔連絡配管〕連絡配管6の断面構成を図5
に示す。配管部材161は、発泡ポリウレタンなどの断
熱材料により、内部中空を有するチューブ状に構成され
ている。配管部材161の内部には、冷媒配管のうち暖
房時高圧低温配管162、暖房時高圧高温配管163お
よび加湿空気用配管164が配置されている。このう
ち、暖房時高圧高温配管163および加湿空気用配管1
64は、高温維持空間165内に配置されており、暖房
時高圧低温配管162は高温維持空間165とは分離さ
れた低温配管空間166に配置されている。
【0047】暖房時高圧低温配管162は、室外空調ユ
ニット5の液閉鎖弁27側から引き出される現地配管3
1(図2参照)に相当するものであり、暖房時高圧高温
配管163は、室外空調ユニット5のガス閉鎖弁28側
から引き出される現地配管32(図2参照)に相当する
ものである。
【0048】冬期乾燥時において加湿運転を行う際、外
気温が低いため同時に暖房運転を行う場合が多いと考え
られる。したがって、暖房運転により暖房時高圧高温配
管163内を通過する冷媒は高温であり、暖房時高圧高
温配管163と同一空間に配置された加湿空気用配管1
64内の空気が高温を維持することができる。したがっ
て、加湿空気用配管164内を搬送される空気中の水分
が凝縮されることなく、加湿量低下を防止することがで
きる。暖房時に低温となる暖房時高圧低温配管162
は、配管部材161内において高温維持空間165と断
熱された低温配管空間166に配置されているため、こ
の暖房時高圧低温配管162による影響は極力小さくな
る。
【0049】また、暖房時高圧低温配管162、暖房時
高圧高温配管163および加湿空気用配管164が1つ
の配管部材161の中に配置されているため、全体の配
管径が小さくなり、従来の冷媒配管用のダクト内に収納
することが可能となる。
【0050】〔連絡配管の他の例〕 (A)図5では、高温維持空間165中に中空部168
を備えており、暖房時高圧高温配管163と加湿空気用
配管164が密着状態に収納されている。
【0051】この場合には、暖房時高圧高温配管163
による高温維持効果が高く、加湿空気用配管164内の
加湿量を適度に維持することができる。 (B)図5に示すように、室外空調ユニット5と室内空
調ユニット2とを電気的に接続するための連絡電線16
7を、配管部材161内に配置することも可能である。
この場合には、冷媒配管、加湿空気用配管および連絡電
線を一体的に配置することが可能となり、施工時の作業
効率を向上させることが可能となる。
【0052】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る空気調和機で
は、室外冷媒回路と室内冷媒回路とを接続する冷媒配管
と、加湿ユニットと室内空調ユニットとを接続する加湿
空気用配管とが断熱材によって外気と遮断された連絡配
管内に一体的に配置されるとともに、冷媒配管のうち暖
房時高圧高温配管が加湿空気用配管と同一空間内に配置
されているため、加湿空気用配管内の空気温度を高温に
維持することができ、加湿量不足を防止することができ
る。また、各配管を一体的に連絡配管内に配置すること
で、施工時の作業効率を高め、全体の配管径を小さくす
ることも可能となる。
【0053】請求項2に係る空気調和機では、加湿空気
用配管が暖房時高圧低温配管を通過する冷媒温度の影響
を受けることが少なくなり、加湿空気用配管内の空気温
度を高温に維持することができる。
【0054】請求項3に係る空気調和機では、冷媒配
管、加湿空気用配管および連絡配管を一体的に配置する
ことが可能となり、施工時の作業効率を向上させること
が可能となる。
【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】室外機の分解斜視図。
【図4】室内機の分解斜視図。
【図5】配管部材の断面図。
【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 6 連絡配管 11 室内熱交換器 161 配管部材 162 暖房時高圧低温配管 163 暖房時高圧高温配管 164 加湿空気用配管 165 高温維持空間
───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室外冷媒回路を有する室外空調ユニット
    (5)と、 前記室外冷媒回路に接続される室内冷媒回路を有する室
    内空調ユニット(2)と、 室外空気から水分を取り込んで加湿空気を生成し、この
    加湿空気を前記室内空調ユニット(2)に供給する加湿
    ユニット(4)と、を備える空気調和機(1)であっ
    て、前記室外冷媒回路と前記室内冷媒回路とを接続する
    冷媒配管(162,163)と、前記加湿ユニット
    (4)と前記室内空調ユニット(2)とを接続する加湿
    空気用配管(164)とが断熱材によって外気と遮断さ
    れた連絡配管(161)内に一体的に配置されるととも
    に、前記冷媒配管のうち暖房時高圧高温配管(163)
    が前記加湿空気用配管(164)と同一空間(165)
    内に配置されている、空気調和機。
  2. 【請求項2】前記冷媒配管のうち暖房時高圧低温配管
    (162)は、前記暖房時高圧高温配管(163)およ
    び加湿空気用配管(164)が配置される空間(16
    5)と異なる空間(166)内に配置されている、請求
    項1に記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】前記室外空調ユニット(5)と室内空調ユ
    ニット(2)とを電気的に接続する連絡電線(167)
    が前記連絡配管(161)内に配置される、請求項1ま
    たは2に記載の空気調和機。
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