JP2002243191A

JP2002243191A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2002243191A
Application number: JP2001041812A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsutsumi; 博司堤; Keisuke Sotozono; 圭介外囿; Tomohiko Kasai; 智彦河西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】単位面積あたりの空調能力が大きな空気調和
装置の好適な構成を得る。【解決手段】熱交換器２と、この熱交換器２を通過す
る空気流を発生させるファンと、熱交換器２の下方に配
設されたドレンパン３とを室内機に備えた空気調和装置
において、ファンは熱交換器２正面平均風速が２m/s以
上となる送風能力を有し、熱交換器２底部とドレンパン
３底部との距離ｈ１を３０mm以上、熱交換器２とドレン
パン３側面との距離ｈ３を３５mm以上とし、且つ熱交換
器２底部とドレンパン３側面上縁との高低差ｈ２を３０
〜４０mmとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、常時稼動して発
熱する電算機を備え、常時空調運転が必要な電算機室用
の空気調和装置の性能向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年電算機の高集積化により単位面積当
たりの発熱量が増大する傾向にあり、電算機室用冷却装
置は省設置スペース化のため単位敷地面積当たりの能力
が重要視されている。そういった市場要求に応えるため
に室内機の設置面積を小さく、能力確保のために大風量
化すると、機内抵抗や機内風速が大きくなる。このよう
な単位面積当たりの空調能力が高い空気調和機を従来機
種の構造と同一に設計すると、熱交換器やドレンパンか
ら露飛びが発生しやすくなり、機内電気品への水滴付着
や機外へのドレン水流出となる可能性があった。

【０００３】従来のドレンパン構造は、熱交換器の底面
をドレンパン底面とシール材などを介して接触させてい
る。送風手段が熱交換器の風路の2次側にあるとき、ド
レンパン付近は機外と比べて負圧になるため、ドレン水
位が負圧分上昇し、熱交換器下部が水没する可能性があ
った。また、熱交換器下部がファンと最も接近している
ため熱交換器通過風速が大きい傾向にあり、上昇した水
位からドレン水が巻き上げられてドレンパン外に飛び出
す可能性があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記対策をするために
ドレンパンの縁を大きくすると風速分布の悪化につなが
り、また、熱交換器下部の水没部分が増大するという課
題があった。さらに、熱交換器の水没と風速分布の悪化
を避けるために熱交換器をドレンパン底部から大きく離
すと、熱交換器からのドレン水が真下に滴下せずに風に
乗ってドレンパンの縁を乗り越える可能性があった。

【０００５】また、設置面積を小さくするために熱交換
器の鉛直からの傾きを小さくすると、熱交換器上段部の
通過後の風路が狭くなり、熱交換器を通過する風速分布
が悪化し、性能低下や露飛びの要因になった。また、ド
レン排水不良が発生したとき、さらなるドレンの発生を
なくすために運転停止する必要があった。また、定期的
にドレンパン詰まり確認を行う際に、風路の一部である
前面パネルを開けるために、運転停止する必要があっ
た。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、単位面積あたりの空調能力が大き
な空気調和装置の好適な構成を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利用側熱
交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続した冷凍
サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、この利
用側熱交換器を通過する空気流を発生させる送風機と、
前記利用側熱交換器の下方に配設されたドレンパンとを
室内機に備えた空気調和装置において、前記送風機は前
記利用側熱交換器正面平均風速が２m/s以上となる送風
能力を有し、前記利用側熱交換器底部と前記ドレンパン
底部との距離を３０mm以上、前記利用側熱交換器と前記
ドレンパン側面との距離を３５mm以上とし、且つ前記利
用側熱交換器底部と前記ドレンパン側面上縁との高低差
を３０〜４０mmとしたものである。

【０００８】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させ
る送風機とを室内機に備えた空気調和装置において、前
記室内機は単位設置面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房
能力を有し、前記室内機の上面に空気吸込口を開口する
と共に、前記利用側熱交換器を鉛直からの角度が１０〜
２０°となるよう配置したものである。

【０００９】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、多段パス構造の利用側熱交換器および前記圧縮機を
順次冷媒配管で接続した冷凍サイクルのうち、少なくと
も利用側熱交換器と、この利用側熱交換器を通過する空
気流を発生させる送風機とを室内機に備えた空気調和装
置において、前記室内機は単位設置面積当たり３０kW/
ｍ^２以上の冷房能力を有し、前記室内機の上面に空気吸
込口を開口すると共に、前記利用側熱交換器の最上段パ
スの長さを他のパスよりも長くしたまたは最上段パスの
分配管の内径を他のパスよりも小さくしたまたは最上段
パスの分配管の長さを他のパスよりも長くしたものであ
る。

【００１０】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させ
る利用側送風機と、前記利用側熱交換器の下方に配設さ
れたドレンパンとを室内機に備えると共に、前記熱源側
熱交換器を通過する空気流を発生させる利用側送風機を
備えた空気調和装置において、前記ドレンパンのドレン
水位を検知するドレン検知手段と、このドレン検知手段
からの検知結果に基づいて冷凍サイクルの潜熱冷房能力
を下げる制御装置とを備えたものである。

【００１１】また、前記制御装置は圧縮機周波数を制御
するものである。

【００１２】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、前記利用側熱交換器の下方に配設されたドレンパ
ンと、このドレンパンからドレン水を排水するドレン配
管とを室内機に備えた空気調和装置において、空調運転
状態においてドレンパンまたはドレン配管の状態を点検
可能な点検手段を備えたものである。

【００１３】また、前記点検手段をドレンパンまたはド
レン配管の内部を確認可能にする透明または半透明部材
としたものである。

【００１４】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続し、冷媒にＨＦＣ系の４０７Ｃ冷媒を用いた冷凍サ
イクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、この利用
側熱交換器を通過する空気流を発生させる送風機とを室
内機に備えた空気調和装置において、前記室内機は単位
設置面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房能力を有すると
共に、利用側熱交換器を対向流型にしたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図について説明する。図１はこの発明の実
施形態における空気調和装置の室内機の内部構造を示す
(ａ)正面図、（ｂ）右側面図である。図１において、１
は室内機で発熱体である電算機が設置された電算機室に
配設され、上面に室内空気の吸込口が開口している共に
底面に調和空気の吹出口が開口している。２は吸込口か
ら吹出口に向かって形成された風路内に逆「ハ」の字状
に配設された利用側の熱交換器、３は熱交換器２の下方
に配設され熱交換器２に結露するドレンを回収するドレ
ンパン、４は熱交換器２の下方に配置され、熱交換器２
を通過する空気流を発生させるファンである。

【００１６】ファン４は並列に２基配置され、これらは
共通する軸５を回転軸としている。回転軸５は左端部が
軸受６に枢着され、右端部はプーリー７を介して駆動用
のモータ８に接続されている。モータ８の駆動軸は軸５
よりも室内機１正面側に位置し、正面からの点検が容易
になっている。モータ８は可変速制御が可能で、連動す
るファン速も可変である。９はドレンパン３に滴下した
ドレンを室内機外へと導くドレン配管で、途中にドレン
トラップ９ａが形成されている。ドレン配管９は室内機
１右側に配管されているため、ドレンパン３の底面は右
側に向かって低くなるよう形成されている。

【００１７】この室内機１の空調能力としては単位設置
面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房能力を有している。
また、熱交換器２の容量を小さくできるよう風量を大き
く設定してあり、ファン１１の送風性能は熱交換器２の
正面平均風速が２m/s以上にすることが可能である。さ
らに単位設置面積当たりの冷房能力を高めるため、冷凍
サイクルを構成する圧縮機やアキュムレータは室外機に
配設され、室内機１自体の設置面積を小さくしている。
また、電算機室において、室内機１は横方向に複数台並
列配置される。

【００１８】室内機１上面中央の吸込口から吸い込まれ
た室内空気は逆「ハ」の字状に配置された熱交換器２の
間から熱交換器２を通過して前側および背面側へ流れ、
ドレンパンの前後を周り込んで下方のファン４へと吸い
込まれる。ファン４を通過した空気流は室内機１底面の
吹出口から排出される。熱交換器２で室内空気を冷却す
る際、フィンや冷媒配管に結露が生じる。ドレンはフィ
ンを伝って熱交換器２の底部からドレンパン３に滴下す
る。ドレンパン３に滴下したドレンは底部の傾斜により
右側に流れ、ドレン配管９から室内機１外へと排出され
る。

【００１９】図２は本実施の形態における熱交換器２と
ドレンパン３との位置関係を示す断面図である。図２に
おいて、ｈ１は熱交換器２底部とその直下のドレンパン
３底部との距離で、ここでは熱交換器２２が逆ハの字状
に傾斜しているので、最も低い位置でドレンが集中する
最外郭下部を基準としている。ｈ２は同熱交換器２底部
とドレンパン３側面上縁との距離で、高低差を表してい
る。ｈ３は熱交換器２の端面とドレンパン３側面との距
離で、上記と同様熱交換器２の最も低い位置でドレンが
集中する最外郭下部を基準としている。室内機１の熱交
換器２正面における平均風速が２m/s以上となると、風
速や負圧によりドレンパン３からの飛散の影響が大き
い。そこで、熱交換器２とドレンパン３との距離をｈ１
≧３０mm、ｈ２＝３０〜４０mm（好ましくはｈ２＝３５
mm）、ｈ３≧３５mmとなるよう設定する。

【００２０】このように設定することにより、熱交換器
２底部とドレンパン底部とが充分な距離をおいて設置さ
れるので、大風量下であっても熱交換器２がドレンパン
３に溜まったドレンに冠水することを防止でき、熱交換
器２の熱交換面積を確保することができる。また、ドレ
ンパン３側面が熱交換器２と充分な距離をおいて設置さ
れるので、風路抵抗となりにくいから風速分布を悪化さ
せずに済む。また、ドレンパン３の側面が熱交換器２底
部から所定高さだけ覆っているので、熱交換器２底部付
近からの露飛びや負圧によるドレンパン３からのドレン
飛散が防止できる。ｈ２は高過ぎると熱交換器２底部を
覆い風速分布を悪化させる原因となり、低すぎると露飛
び等を防止できなくなる、そこでｈ２＝３０〜４０mmの
範囲にすると好適である。

【００２１】実施の形態２．図３は熱交換器２の本実施
の形態における熱交換器２の傾斜を示す室内機の断面図
である。図３において、θは熱交換器２の鉛直からの傾
きである。その他の構成や配置関係は実施の形態２と同
じであり、その説明を省略する。室内機１の単位設置面
積当たりの空調能力（ここでは冷房能力）が３０kW/ｍ
^２以上の性能を確保するためには、室内機１の熱交換器
容量と風量を大きくする手段があるが、室内機本体の設
置面積を小さくすることも重要な要素である。本実施の
形態では圧縮機やアキュムレータを室外機に配置するこ
とにより室内機を小型化し、設置面積を小さくしてい
る。このような室内機の小型化によりさらに機内抵抗や
機内風速が大きくなる傾向にある。

【００２２】図４は熱交換器２の鉛直からの傾き（以下
「熱交換器傾斜角度」という）θと設置面積との関係を
示した相関図である。図４に示すように熱交換器２の傾
斜角度θが小さく、２０°以下の領域では設置面積をよ
り小さくすることができる。図５は熱交換器２の段方向
位置と風速分布との関係を示した相関図である。尚、こ
こで段方向とは熱交換器２を貫通する冷媒配管が複数の
段方向のパスを構成しており、そのパス毎の段を指して
いる。

【００２３】θが２０°を越えると、室内機本体を構成
するパネル又は壁面と熱交換器２上部との間隔が広く確
保でき、熱交換器２通過後の空気流の流れがスムーズな
ことから、熱交換器２上部における風速分布は良好だ
が、風速を確保するのに必要なファン４の設置面積等を
考慮すると、熱交換器２のために室内機１の設置面積が
大きくなる。θが１０°未満では、熱交換器２上部通過
後の風路が極端に狭くなり、図５に示すように熱交換器
２を通過する風速分布が悪化し、性能低下や露飛びの原
因となる。そして、設置面積が小さくなる以上に性能低
下が著しく場合がある。よって、熱交換器傾斜角度θを
１０°〜２０°の範囲にすると、設置面積が小さく、熱
交換器の風速分布が良好な室内機を得ることができる。

【００２４】図６は熱交換器２の段方向における冷媒分
配管の長さを示した概念図である。図５に示すように熱
交換器２上部では熱交換器２を通過する風速分布が悪化
する傾向にある。そこで、本実施の形態では図６に示す
ように熱交換器２の最上段のパス２ｂを他の段のパス２
ｃよりも長くし、分配器２ａから各パスまでの分配管の
うち、最上段のパス２ｂの分配管２ｄが、他のパス２ｃ
の分配管２ｅよりも長くし、さらに最上段パス２ｂの分
配管２ｄの内径を他のパスの分配管２ｅの内径よりも小
さくしている。このようにして最上段パス２ｂの冷媒流
量を大きくすると共に伝熱面積を大きくして熱交換器２
の設置面積を小さくしながら、各パスの熱交換能力を平
準化している。

【００２５】尚、最上段パス２ｂを他の段のパス２ｃよ
りも長くするか、最上段パスの分配管２ｄを他のパス２
ｃの分配管２ｅよりも長くするか、上段パス２ｂの分配
管２ｄの内径を他のパスの分配管２ｅの内径よりも小さ
くするかの何れか一つを採用することにより熱交換能力
を平準化する方向へ作用させることができるが、本実施
の形態では何れの構成も採用することでより平準化を図
っている。図５に示すように熱交換器傾斜角θが１０〜
２０°の範囲であっても最上段の風速分布はある程度低
下する。そこで本実施の形態では、熱交換器傾斜角θを
１０〜２０°の範囲にしながら図６のような構成を採用
することで、風速分布を良好にしながら、熱交換能力を
さらに平準化することができる。尚、本実施の形態では
二つの熱交換器２を逆ハの字状に配置した場合の例を示
したが、一つの熱交換器を傾斜配置した場合でも同様の
効果が得られる。

【００２６】実施の形態３．図７は本発明の空気調和装
置の冷媒回路を示す回路図である。図７において、圧縮
機１２、室外側熱交換器１３、絞り装置１４、室内側熱
交換器２およびアキュムレータ１５は順次冷媒配管１６
で接続され冷凍サイクルを形成する。１７は室外側熱交
換器１３を通過する空気流を発生させる室外ファンであ
る。そして、室内側熱交換器２、室内ファン４および絞
り装置１４は室内機１内に配設され、圧縮機１２、室外
側熱交換器１３、アキュムレータ１５および室外ファン
１７は室外機１１内に配設されている。

【００２７】１０は室内側熱交換器２で発生し、ドレン
パン３に溜まったドレンの水位を検出するドレン検知
器、１８は室内機側の制御装置で、それぞれ室内機１内
に配設される。１９は室外機側の制御装置で室外機１内
に配設される。制御装置１８と制御装置１９とは通信回
線で互いに送受信可能に接続されている。その他の構成
や内部構造は実施の形態１と同じであり、その説明を省
略する。尚、各実施の形態では冷媒にＨＦＣ系の非共沸
混合冷媒であるＲ４０７Ｃを採用しているが、冷媒とし
てはこの他にＲ４１０ＡやＨＣＦＣ系のＲ２２を用いて
もよく、さらにＲ３２等の可燃性冷媒を用いても良い。

【００２８】次に冷媒回路における冷媒の流れについて
説明する。圧縮機１２から吐出されつ高温、高圧のガス
は、室外側熱交換器１３へ流入し、常温の空気などによ
り冷却されて凝縮液化する。室外側熱交換器１３から出
た冷媒は絞り装置１４で減圧され、室内側熱交換器２へ
流入する。室内側熱交換器２で低温を発生するとともに
冷媒は蒸発しガス化して流出し、ガス冷媒がアキュムレ
ータ１５へ流入し、通過した後圧縮機１２へ吸入され
る。室内側熱交換器２の蒸発温度が室内機吸い込み空気
温度露点温度よりも低いとき凝縮水が発生し、凝縮水は
ドレンパン３に滴下してドレン配管９から室外機外へと
排出される。

【００２９】図８はドレンパン付近の断面図である。ド
レン検知器１０はドレンパン３のドレン水位が所定の位
置になると検知する機能を有する。ドレンパン３からの
排水は自然排水としており、通常時はドレン検知するこ
となく冷房運転を行なうが、ドレン排水不良が発生した
とき、水位は上昇し、やがてドレン検知器１０が検知す
る。図９はドレン異常時の制御フローを示すフローチャ
ートである。Ｓ１でドレンが検知されると、ドレン検知
器１０の信号は室内機１に設置した制御装置１８を介し
て室外機１１に設置した制御装置１９へ送信される。こ
れを受けてＳ２で制御装置１９はドレン検知後圧縮機１
２の運転周波数を下げて蒸発器の蒸発温度を上げ、潜熱
冷房の比率を下げて顕熱冷房を中心に行ない、さらなる
凝縮水の発生を抑える。制御装置１９は圧縮機周波数を
下げると、Ｓ３でタイマーカウントを開始する。

【００３０】制御装置１９はＳ４でドレン検知から３分
経過したかをチェックし、３分経過した場合は制御装置
１８を介してＳ５で再度ドレン検知器がドレンを検知し
ているか否か確認する。再度ドレン検知がなければ（Ｓ
５のＮ）、Ｓ６でそのまま低周波数での圧縮機運転を６
分間継続した後、Ｓ７で通常の制御に戻る。再度ドレン
を検知した場合（Ｓ５のＹ）は、Ｓ８で外部に異常を表
示し、低周波数での圧縮運転を継続する。

【００３１】上記Ｓ２において、圧縮機の運転周波数
は、室内側熱交換器２から凝縮水が発生しないよう蒸発
温度が露点温度以上となるように制御装置１９が設定す
る。具体的には室内機使用温度範囲のうち、最も高温多
湿となる吸込空気温度において、ＳＨＦ（顕熱比）が
１．０となる運転周波数にて冷房運転する。例えば、吸
込空気温度が乾球温度２７℃、湿球温度２４℃におい
て、運転周波数を最大周波数の３０％にて運転する。こ
のような制御を行なうことで、ドレン異常時でも空調運
転を停止することなく異常発報が可能となる。

【００３２】実施の形態４．図１０は図１の室内機に前
パネルを取付けた状態を示す正面図である。図１０にお
いて、２０は意匠パネルである前パネルである。尚、本
来前パネル２０は透明ではないなめ、内部機構は見えな
いが、説明の都合上前パネルの背面側の室内機内部機構
が描き出してある。２１はドレンパン３とドレン配管９
との接続部付近に対応する前パネル２０に設けられた透
明または半透明の小窓である。従って、実際にはこの小
窓２１の部分のみが外部から室内機１内部機構を見られ
る箇所である。９ａは透明または半透明な樹脂で形成さ
れたドレントラップで、小窓２１の背面側に位置する。
その他の構成は実施の形態３と同じである。

【００３３】ドレンの量はドレン配管９の詰まり等だけ
でなく室内の湿度環境によっても変化するため、必ずし
も異常によるものとは限らない。ドレンの排出状態が外
部からわからないと、ドレン検知器１０がドレンを検知
するような潜熱負荷が大きな情況下で、実際には異常が
ないにも関わらず点検のために空調運転を止めたり、前
パネルを開放して風路を乱し空調能力を低下させる結果
につながってしまう。そこで、本実施の形態の構成を採
用することにより、ドレンパン３の汚れやドレン配管９
の詰まり等を小窓２１を通して確認することが可能にな
り、これらの点検のために風路構成部材である前パネル
２０を開ける必要がない。

【００３４】尚、内部確認用の小窓はドレンパンやドレ
ン配管だけでなく、モータ８やプーリー７更には図示し
ない電気品箱や冷媒分配器等の対応箇所である前パネル
に設けても良い。また、小窓は開いても空調運転に支障
のない程度の風漏れ量にできるのであれば、透明や半透
明でなくても良い。

【００３５】実施の形態５．図１１は本実施の形態にお
ける室内側熱交換器のパス構成を模式的に示す側面図で
ある。図１１において、２ｆは図示しないフィンを紙面
前後方向に貫通する冷媒配管同士を手前側で接続するＵ
ベント、２ｇは同冷媒配管同士を後側で接続するＵベン
トである。これらＵベント２ｆ、２ｇによって冷媒配管
を接続することで、冷媒は熱交換器２を通過する空気流
の流れ方向下流側から熱交換器２に入り、上流側から出
て行くので、対向流型熱交換器となる。その他の構成は
実施の形態１と同じである。

【００３６】熱交換器における冷媒流れ方向に対する冷
媒温度の関係を見ると、Ｒ４０７Ｃの温度勾配はＲ２２
とは逆になっている。そこで、図１１のように配管する
ことで、熱交換器２における熱交換効率が向上し、熱交
換器の小型化が図れる。Ｒ４０７ＣはＲ２２に比べると
温度勾配が緩やかなため、従来の空調能力が低く、熱交
換器正面平均風速が小さなものではそれほど大きな影響
はなかった。しかしながら、本実施の形態のように室内
機１の単位設置面積当たり冷房能力が３０kW/ｍ^２以上
となるとその影響は顕著に表われてくる。

【００３７】実施の形態６．図１２はこの発明の空気調
和システムを示すシステム構成図である。図１２におい
て、室内機１の構成や性能は実施の形態１乃至５の何れ
かのものが採用されている。２２は空調負荷である発熱
体の上方に吸込口が開口され、室内機１上方に室内機１
上面に形成された吸込口に対応する吐出口が開口された
天井ダクトで、建物の天井パネル裏側に画設され、発熱
体からの発熱空気を室内機１へと導いている。２３は室
内機１下方に室内機１底面に掲載された吹出口に対応す
る吸込口が開口され、空調負荷である発熱体の下方に吐
出口が開口された床下ダクトで、建物の床面裏側にフリ
ーアクセスとして画設され、室内機１からの調和空気
（ここでは冷却風）を発熱体へと導いている。

【００３８】２４は天井ダクト２２の吸込口に室内側か
ら着脱可能に取り付けられたフィルタ、２５は室内機１
の吸込口（ダクト２２の室内機側）に室内機外部から着
脱可能に取り付けられたフィルタで、フィルタ２４はフ
ィルタ２５よりも目が粗い第１のフィルタであり、フィ
ルタ２５は目の細かい第２のフィルタである。フィルタ
２５は室内機１に外側から固定されており、空調運転中
および停止中であってもレールに沿って着脱が行なえ
る。また、フィルタ２５はそれ自体が圧力損失となるの
で、空調運転時に外しても圧力損失を増大させることは
ない。特に圧縮機周波数やファン速が空調負荷に応じて
制御されるものでは、フィルタの有無により風路抵抗が
変化しても適切な空調環境を維持できる。室内機１の吸
込風速は最大４m/s以上に達する。

【００３９】上記のように構成された空気調和システム
では、発熱体からの発熱空気は室内にそれほど拡散する
ことなく天井ダクト２２を通して室内機１へと導かれる
ので、室内機１の吸込口から高温の発熱空気を取り込む
ことができ、空調効率が良い。また、ダクト２２通過時
にフィルタ２４で大まかな塵埃除去を行ない、フィルタ
２５でさらに細かい塵埃除去を行なうことで、室内機１
内への塵埃の侵入を抑制できる。フィルタ２５の集塵効
率向上により熱交換器２やドレンパン３に体積する塵埃
が削減され、ドレン排水不良を防ぐことができる。フィ
ルタ２５のメンテナンスは風速の早い室内機１では大変
な作業であり、空調運転を停止して行なうことが望まし
い。停止する場合でもフィルタ２４で大まかな集塵を行
っているため、フィルタ２５のメンテナンス回数を大幅
に低減できるので、空調運転の停止の頻度を削減でき
る。また、フィルタ２５は清掃ではなく交換を行なうよ
うにすれば、即座にフィルタ２５のメンテナンスが終了
するので、空調運転に与える影響を極めて小さくでき
る。

【００４０】また、吸込風速、熱交換器正面平均風速が
早い場合、フィルタへの塵埃の付着量は増加する傾向に
ある。そこで現地取り付けのフィルタ２４で大きな粉塵
を除去し、室内機１に付属するフィルタ２５で細かな粉
塵を除去する仕様として、フィルタ２４のメンテナンス
を定期的に実施することにより、室内機１に付属するフ
ィルタ２５のメンテナンス回数を減らすことができる。
室内機１には定期点検又は定期メンテナンスが必要な冷
凍サイクル系の構成要素として、熱交換器２の分配器２
ａや温度検出装置並びに絞り装置１４があり、同様に定
期点検又は定期メンテナンスが必要な送風手段系の構成
要素として、ファンモータ８やプーリー７がある。さら
に、制御系構成要素として、制御装置１８を収納した電
気ＢＯＸも定期点検又は定期メンテナンスが必要であ
る。

【００４１】風速が早い空気調和装置の室内機におい
て、フィルタ清掃のための定期点検又は定期メンテナン
スの周期は、これら他の構成要素の定期点検又は定期メ
ンテナンスの周期に比べて短い。上記のような構成とす
ることで、フィルタの点検又はメンテナンス周期を長く
でき、他の構成要素の定期点検又は定期メンテナンス周
期に近づけることができる。また、フィルタ２４は室内
機１の構成要素ではないため、室内機１の定期点検また
は定期メンテナンスの項目に加える必要がなくなる。フ
ィルタ２４、２５の目の細かさを送風性能やフィルタの
汚れ度合いを加味して、室内機の定期点検や定期メンテ
ナンス周期に好適な周期となるようフィルタ２４、２５
の目の細かさを選択すれば、さらに点検又はメンテナン
スの費用削減を図ることが可能になる。尚、フィルタ２
４は単体に限らず、ダクト２２中にさらにフィルタを増
やしても良い。

【００４２】床下ダクト２３は室内機１から供給される
調和空気（冷却風）を室内に拡散せずに発熱体の下方ま
で導けるので、発熱体には低温の冷却風が提供でき、冷
却効果を高めることができる。また、室内に直接吹き出
さないため、室内の塵埃を巻き上げることがなく、室内
機１の吸込口にて吸入する塵埃の量を削減することがで
きる。さらに天井ダクト２２および床下ダクト２３によ
り室内に発熱空気、調和空気が拡散しにくいので、定期
点検又は定期メンテナンス作業を室内で行なう場合の作
業環境の悪化を防止できる。特に本実施の形態のよう
に、常時発熱している電算室を常時空調するような場
合、定期点検又は定期メンテナンス作業時も発熱、空調
運転がされているので、その効果は大きい。

【００４３】実施の形態７．図１３は他の空気調和シス
テムを示すシステム構成図である。図１３において、１
ａ室内機１の吸込口に形成されたダクトフランジで、天
井ダクト２２の吐出口が接続されている。フィルタ２５
はダクトフランジ１ａ付近にて天井ダクト２２を接続し
たまま室内機１正面側からスライドさせて挿脱可能に配
設され、空調運転中でも容易に清掃、交換ができる。そ
の他の構成は実施の形態６と同じであり、説明を省略す
る。

【００４４】天井ダクト２２をダクトフランジ１ａに接
続することで、室内機１の吸込口は天井ダクト２２から
導かれる発熱空気だけを吸い込むことになる。この結果
室内機１周囲で発熱空気よりも低温な室内空気を誘引す
ることがなくなる分空調効率がさらに向上する。また、
フィルタ２５も室内機１周囲の室内空気と共に室内を浮
遊する塵埃を吸い込まなくなるため塵埃の付着が低減で
き、定期点検または定期メンテナンスの周期をさらに長
くすることが可能になる。さらに、フィルタ２５を通過
する空気はフィルタ２４にて大まかな塵埃が除去された
空気だけなので、フィルタ２５に堆積する塵埃をより細
かなものにでき、高性能フィルタ等の集塵効果の高いフ
ィルタの長期利用が可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、圧縮
機、熱源側熱交換器、絞り装置、利用側熱交換器および
前記圧縮機を順次冷媒配管で接続した冷凍サイクルのう
ち、少なくとも利用側熱交換器と、この利用側熱交換器
を通過する空気流を発生させる送風機と、前記利用側熱
交換器の下方に配設されたドレンパンとを室内機に備え
た空気調和装置において、前記送風機は前記利用側熱交
換器正面平均風速が２m/s以上となる送風能力を有し、
前記利用側熱交換器底部と前記ドレンパン底部との距離
を３０mm以上、前記利用側熱交換器と前記ドレンパン側
面との距離を３５mm以上とし、且つ前記利用側熱交換器
底部と前記ドレンパン側面上縁との高低差を３０〜４０
mmとしたので、熱交換器の風速分布の悪化を防止しなが
らドレンの回収が行なえる。

【００４６】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させ
る送風機とを室内機に備えた空気調和装置において、前
記室内機は単位設置面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房
能力を有し、前記室内機の上面に空気吸込口を開口する
と共に、前記利用側熱交換器を鉛直からの角度が１０〜
２０°となるよう配置したので、室内機の空調能力を高
く維持しながら、設置面積を小さくできる。

【００４７】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、多段パス構造の利用側熱交換器および前記圧縮機を
順次冷媒配管で接続した冷凍サイクルのうち、少なくと
も利用側熱交換器と、この利用側熱交換器を通過する空
気流を発生させる送風機とを室内機に備えた空気調和装
置において、前記室内機は単位設置面積当たり３０kW/
ｍ^２以上の冷房能力を有し、前記室内機の上面に空気吸
込口を開口すると共に、前記利用側熱交換器の最上段パ
スの長さを他のパスよりも長くしたまたは最上段パスの
分配管の内径を他のパスよりも小さくしたので、室内機
の空調能力を高く維持しながら、設置面積を小さくでき
る。

【００４８】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させ
る利用側送風機と、前記利用側熱交換器の下方に配設さ
れたドレンパンとを室内機に備えると共に、前記熱源側
熱交換器を通過する空気流を発生させる利用側送風機を
備えた空気調和装置において、前記ドレンパンのドレン
水位を検知するドレン検知手段と、このドレン検知手段
からの検知結果に基づいて冷凍サイクルの潜熱冷房能力
を下げる制御装置とを備えたので、ドレンの発生を抑え
ながら運転を継続することができる。

【００４９】また、前記制御装置は圧縮機周波数を制御
するので、容易にドレンの発生を抑えながら運転を継続
することができる。

【００５０】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換
器と、前記利用側熱交換器の下方に配設されたドレンパ
ンと、このドレンパンからドレン水を排水するドレン配
管とを室内機に備えた空気調和装置において、空調運転
状態においてドレンパンまたはドレン配管の状態を点検
可能な点検手段を備えたので、運転停止したり空調能力
を損なうことなく確認ができる。

【００５１】また、前記点検手段をドレンパンまたはド
レン配管の内部を確認可能にする透明または半透明部材
としたので、ドレンの排出機能を損なわずに確認ができ
る。

【００５２】また、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装
置、利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で
接続し、冷媒にＨＦＣ系の４０７Ｃ冷媒を用いた冷凍サ
イクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、この利用
側熱交換器を通過する空気流を発生させる送風機とを室
内機に備えた空気調和装置において、前記室内機は単位
設置面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房能力を有すると
共に、利用側熱交換器を対向流型にしたので、熱交換効
率が高く、コンパクト化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における室内機の内
部構造を模式的に示した（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ断
面図である。

【図２】この発明の実施の形態１における室内側熱交
換器およびドレンパンを示す断面図である。

【図３】この発明の実施の形態２における室内機の内
部構造を模式的に示した断面図である。

【図４】熱交換器傾斜角度と設置面積との関係を示し
た相関図である。

【図５】熱交換器段方向位置と風速分布との関係を示
した相関図である。

【図６】この発明の実施の形態２における室内機の熱
交換器パス分配を示した概念図である。

【図７】この発明の実施の形態３における空気調和装
置の冷媒回路図である。

【図８】この発明の実施の形態３におけるドレンパン
を示す断面図である。

【図９】この発明の実施の形態３におけるドレン異常
制御フローを示すフローチャートである。

【図１０】この発明の実施の形態４における室内機示
した透過正面図である。

【図１１】この発明の実施の形態５における室内側熱
交換器のパス構成を模式的に示した概念図である。

【図１２】この発明の実施の形態６における空気調和
システムを示すシステム構成図である。

【図１３】この発明の実施の形態７における空気調和
システムを示すシステム構成図である。

【符号の説明】

１室内機、１ａダクトフランジ、２熱交換
器、３ドレンパン、４ファン、９ドレン配
管、１０ドレン検知器、１２圧縮機、１８、１
９制御装置、２０前パネル、２１小窓、２
２天井ダクト、２３床下ダクト、２４、２５
フィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｆ２４Ｆ 1/00 ３９１Ｃ (72)発明者河西智彦東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3L050 BA02 BA05 BA10 3L051 BE05 3L060 AA05 CC19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利
用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続し
た冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、
この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させる送風
機と、前記利用側熱交換器の下方に配設されたドレンパ
ンとを室内機に備えた空気調和装置において、前記送風
機は前記利用側熱交換器正面平均風速が２m/s以上とな
る送風能力を有し、前記利用側熱交換器底部と前記ドレ
ンパン底部との距離を３０mm以上、前記利用側熱交換器
と前記ドレンパン側面との距離を３５mm以上とし、且つ
前記利用側熱交換器底部と前記ドレンパン側面上縁との
高低差を３０〜４０mmとしたことを特徴とする空気調和
装置。
【請求項２】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利
用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続し
た冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、
この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させる送風
機とを室内機に備えた空気調和装置において、前記室内
機は単位設置面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房能力を
有し、前記室内機の上面に空気吸込口を開口すると共
に、前記利用側熱交換器を鉛直からの角度が１０〜２０
°となるよう配置したことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、多
段パス構造の利用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷
媒配管で接続した冷凍サイクルのうち、少なくとも利用
側熱交換器と、この利用側熱交換器を通過する空気流を
発生させる送風機とを室内機に備えた空気調和装置にお
いて、前記室内機は単位設置面積当たり３０kW/ｍ^２以
上の冷房能力を有し、前記室内機の上面に空気吸込口を
開口すると共に、前記利用側熱交換器の最上段パスの長
さを他のパスよりも長くしたまたは最上段パスの分配管
の内径を他のパスよりも小さくしたまたは最上段パスの
分配管の長さを他のパスよりも長くしたことを特徴とす
る空気調和装置。
【請求項４】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利
用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続し
た冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、
この利用側熱交換器を通過する空気流を発生させる利用
側送風機と、前記利用側熱交換器の下方に配設されたド
レンパンとを室内機に備えると共に、前記熱源側熱交換
器を通過する空気流を発生させる利用側送風機を備えた
空気調和装置において、前記ドレンパンのドレン水位を
検知するドレン検知手段と、このドレン検知手段からの
検知結果に基づいて冷凍サイクルの潜熱冷房能力を下げ
る制御装置とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】前記制御装置は圧縮機周波数を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利
用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続し
た冷凍サイクルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、
前記利用側熱交換器の下方に配設されたドレンパンと、
このドレンパンからドレン水を排水するドレン配管とを
室内機に備えた空気調和装置において、空調運転状態に
おいてドレンパンまたはドレン配管の状態を点検可能な
点検手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項７】前記点検手段がドレンパンまたはドレン
配管の内部を確認可能にする透明または半透明部材であ
ることを特徴とする請求項６記載の空気調和装置。
【請求項８】圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利
用側熱交換器および前記圧縮機を順次冷媒配管で接続
し、冷媒にＨＦＣ系の４０７Ｃ冷媒を用いた冷凍サイク
ルのうち、少なくとも利用側熱交換器と、この利用側熱
交換器を通過する空気流を発生させる送風機とを室内機
に備えた空気調和装置において、前記室内機は単位設置
面積当たり３０kW/ｍ^２以上の冷房能力を有すると共
に、利用側熱交換器を対向流型にしたことを特徴とする
空気調和装置。