JP2003130382A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
空気調和機を提供する。 【解決手段】 内部を通過する冷媒の蒸発器または凝縮
器として機能する第1熱交部と、第1熱交部に直列に接
続されて内部を通過する冷媒の蒸発器または凝縮器とし
て機能する第2熱交部と、第1熱交部と第2熱交部とを
直列に接続するとともに、第1熱交部と第2熱交部との
いずれか一方が蒸発器として機能し他方が凝縮器として
機能するように冷媒の圧力調整が可能な圧力調整機構
と、第1熱交部の外表面に付着する結露水を第2熱交部
の外表面近傍に案内し、第2熱交部で熱交換した後の調
整空気を加湿する加湿手段とを備える。
Description
て室内空気を導入し、室内熱交換器の内部を通過する冷
媒と室内熱交換器の外表面を通過する室内空気との間で
熱交換を行って、熱交換後の調整空気を室内に排出する
空気調和機に関する。
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機能するよう
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。
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。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、この室内ファンの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。
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
形状の加湿ロータを構成し、これを回転可能に支持す
る。空気中の水分を加湿ロータに吸着させるために外気
を導入して加湿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、加湿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、それぞれ加湿ロータの
回転方向に異なる位置で加湿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、加湿ロータを加熱するヒータが配置される。
は加湿ロータの吸湿材料に吸着される。加湿ロータはモ
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。
ニットを搭載した空気調和機では、加湿ユニットを構成
する多数の部品が追加されており、装置全体のコストア
ップにつながる。また、このような加湿ユニットでは、
加湿ロータに吸着した水分を離脱させるためのヒータが
設けられている。このようなヒータのエネルギー消費効
率COPの値はほぼ"1"となるため、エネルギー消費が大き
く、加湿運転時における商品電力が通常の空調運転時に
比して多大なものとなる。
内空調ユニットは、室内全体の湿度を高めるように加湿
空気の吹出口が均一に設けられているため、人間が存在
していない空間まで無駄に加湿することとなり、体感さ
れる加湿効果が少なくなるとともに、壁面や窓などの結
露しやすい場所への加湿が行われるため、過剰な結露や
カビの発生の原因となるおそれがある。
運転が可能な空気調和機を提供することを目的とする。
空気調和機は、室内ファンによって室内空気を導入し、
室内熱交換器の内部を通過する冷媒と室内熱交換器の外
表面を通過する室内空気との間で熱交換を行って、熱交
換後の調整空気を室内に排出する空気調和機であって、
室内熱交換器が、第1熱交部と、第2熱交部と、第1熱
交部と第2熱交部とを直列に接続するとともに、第1熱
交部と第2熱交部とのいずれか一方が蒸発器として機能
し他方が凝縮器として機能するように冷媒の圧力調整が
可能な圧力調整機構と、第1熱交部が蒸発器として機能
し第2熱交部が凝縮器として機能するように圧力調整機
構を制御するとき、第1熱交部の外表面に付着する結露
水を第2熱交部の外表面近傍に案内し、第2熱交部で熱
交換した後の調整空気を加湿する加湿手段とを備えてい
る。
発器として機能し第2熱交部が凝縮器として機能するよ
うに圧力調整機構を制御し、第1熱交部の外表面に付着
した結露水を第2熱交部の外表面近傍に案内すれば、第
2熱交部で熱交換された暖房空気および第2熱交部内部
の冷媒によって水分が蒸発して暖房空気が加湿されるこ
ととなる。したがって、第2熱交部で熱交換された後の
調整空気を加湿することができ、室内に加湿調整空気を
供給することが可能となる。通常の空気調和機では室内
熱交換器は必須の構成要素であり、除湿運転中に室内に
吹き出される空気の温度が低くなり過ぎないように、室
内熱交換器の一部を除湿のための蒸発器として機能させ
他の一部を暖房用の凝縮器として機能させるような再熱
ドライと呼ばれる運転モードを搭載する空気調和機で
は、再熱ドライモードを逆転させた運転モードを設定す
ることで、新たな部品を追加することなく加湿運転する
ことが可能となる。
求項1に記載の空気調和機であって、第1熱交部および
第2熱交部は、内部を冷媒が通過する伝熱管と外表面を
通過する空気流と平行に前記伝熱管に取り付けられる複
数の放熱フィンとを備え、放熱フィンの外表面が第1熱
交部の外表面から第2熱交部の外表面近傍に結露水を案
内する案内面を構成する。
り第1熱交部の外表面に付着した結露水を第2熱交部の
外表面近傍に効率よく案内することが可能である。本発
明の請求項3に係る空気調和機は、請求項1または2に
記載の空気調和機であって、第1熱交部が蒸発器として
機能し第2熱交部が凝縮器として機能するように圧力調
整機構を制御するとき、第1熱交部を通過した後の空気
を室外に排出する乾燥空気排出手段をさらに備えてい
る。
湿空気を室内に供給して、乾燥空気を室外に排出するよ
うに構成できるので、加湿効果を高めることが可能とな
る。本発明の請求項4に係る空気調和機は、請求項1ま
たは2に記載の空気調和機であって、第1熱交部が蒸発
器として機能し第2熱交部が凝縮器として機能するよう
に圧力調整機構を制御するとき、第2熱交部により加湿
された調整空気を暖房加湿空気流として室内に排出する
暖房加湿空気案内手段と、第2熱交部により加湿された
空気以外の熱交換後の調整空気を暖房加湿空気流と異な
る乾燥空気流として室内に排出する乾燥空気案内手段と
をさらに備えている。
央部の下方領域に対して暖房加湿空気を案内するように
設定し、壁面や窓ガラスのある周辺部に乾燥空気を案内
するように構成することで、人間が体感する加湿効果を
高めることができ、壁面や窓ガラスなどに結露を生じに
くくして、加湿効率を向上させることができる。本発明
の請求項5に係る空気調和機は、請求項4に記載の空気
調和機であって、暖房加湿空気案内手段および乾燥空気
案内手段が、暖房加湿空気流を左右方向における所定角
度に設定し、乾燥空気流を左右方向における他の角度に
設定する垂直フラップで構成される。
場合に、垂直フラップを調整して暖房加湿空気流が空気
調和機の正面になるように設定し、乾燥空気流が空気調
和機から左右に広がるように設定することにより、人間
が存在する場所に加湿空気を効率よく供給することがで
き、壁面や窓ガラスなどの結露しやすい個所への余分な
湿度の供給を抑制できる。
求項4に記載の空気調和機であって、暖房加湿空気案内
手段および乾燥空気案内手段は、暖房加湿空気流が室内
の下部領域を通過し、乾燥空気流が前記暖房加湿空気流
よりも上部領域を通過するように設定する水平フラップ
で構成している。この場合、乾燥空気流中には第1熱交
部を通過した後の冷却乾燥空気が含まれており、暖房加
湿空気を下方に押さえ込むことにより、室内の下方領域
を加湿することが可能となる。したがって、床面に近い
位置にいる人間に対する加湿効果を高めることができ、
就寝時に空調運転を行う際に効果的な加湿運転を行うこ
とができる。
請求項6に記載の空気調和機であって、第2熱交部は、
第1熱交部からの結露水が供給されて加湿空気を生成す
る暖房加湿空気生成部と、第1熱交部からの結露水が供
給されない暖房乾燥空気生成部とを備え、水平フラップ
は、暖房加湿空気生成部で生成される暖房加湿空気を室
内の下部領域を通過する暖房加湿空気流として排出し、
第1熱交部で生成される冷却乾燥空気を暖房加湿空気流
よりも上部領域を通過する冷却乾燥空気流として排出
し、暖房乾燥空気生成部で生成される暖房乾燥空気を冷
却乾燥空気流よりもさらに上部領域を通過する暖房乾燥
空気流として排出することを特徴としている。
空気流の押さえ込みがより効果的にできるので、室内の
下部領域に対する加湿効果をより高めることができる。
本発明の請求項8に係る空気調和機は、請求項6に記載
の空気調和機であって、第2熱交部は、第1熱交部から
の結露水が供給されて加湿空気を生成する暖房加湿空気
生成部と、第1熱交部からの結露水が供給されない暖房
乾燥空気生成部とを備え、水平フラップは、暖房加湿空
気生成部で生成される暖房加湿空気を室内の下部領域を
通過する暖房加湿空気流として排出し、第1熱交部で生
成される冷却乾燥空気と暖房乾燥空気生成部で生成され
る暖房乾燥空気とが混合された弱暖乾燥空気を暖房加湿
空気流よりも上部領域を通過する弱暖乾燥空気流として
排出することを特徴としている。
混合されて弱暖乾燥空気流として排出されるため、暖房
加湿空気との温度差が小さくなっており、この弱暖乾燥
空気流に接触しても違和感が少なくなる。弱暖乾燥空気
流による暖房加湿空気の押さえ込みができるため、室内
の下部領域における加湿効果を高めることが可能とな
る。
の1実施形態が採用される空気調和機の外観構成を図1
に示す。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を備えている。
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。
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ものであり、電動膨
張弁で構成される可逆弁16によって直列に接続される
第1熱交部14と第2熱交部15とを備えている。
態であり、第1熱交部14と第2熱交部15とはともに
凝縮器または蒸発器として機能するように制御される。
また、可逆弁16を制御して減圧することで、第1熱交
部14と第2熱交部15とのうちいずれか一方を凝縮器
として機能させ、他方を蒸発器として機能させることが
可能となっている。この可逆弁16に代えて、キャピラ
リと開閉弁を並列に接続した構成とすることも可能であ
る。
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。
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、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28を介して現地配管3
2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3
1,32は図1の冷媒配管6に相当する。
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。
換器11の冷媒経路を図3に模式図として示す。室内熱
交換器11は、室内機2の前面上部に位置する第1区画
部11A、前面中間部に位置する第2区画部11B、前
面下部に位置する第3区画部11C、背面上部に位置す
る第4区画部11D、背面下部に位置する第5区画部1
1Eを備えている。第1区画部11Aは、長さ方向左右
両端で接続される複数の伝熱管121と伝熱管121の
貫通孔に挿通される複数の第1フィン111、同様に長
さ方向左右両端で接続される複数の伝熱管122と伝熱
管122の貫通孔に挿通される複数の第2フィン112
を備えている。伝熱管121の一端に液管側の冷媒配管
Aが接続されており、他端は伝熱管122の一端に接続
されている。伝熱管122は、伝熱管121と接続され
る一端側から2系統に分岐する冷媒経路を構成してお
り、他端側がひとつにまとめられて可逆弁16の一端側
の配管Bに接続されている。
接続される複数の伝熱管123と伝熱管123の貫通孔
に挿通される複数の第3フィン113とを備えている。
伝熱管123の一端は、可逆弁16の他端側の配管Cに
接続されており、中間部において第5区画部11Eと接
続される渡り配管D,Eに接続されるとともに、他端側
はガス管側配管Fに接続されている。
接続される複数の伝熱管124と伝熱管124の貫通孔
に挿通される複数の第4フィン114とを備えている。
伝熱管124の一端は、可逆弁16の他端側の配管Cに
接続されており、他端側はガス管側の冷媒配管Fに接続
されている。第4区画部11Dは、長さ方向左右両端で
接続される複数の伝熱管125と伝熱管125の貫通孔
に挿通される複数の第5フィン115とを備えている。
伝熱管125の一端は、可逆弁16の他端側の配管Cに
接続されており、他端側はガス管側の冷媒配管Fに接続
されている。
接続される複数の伝熱管126と伝熱管126の貫通孔
に挿通される複数の第6フィン116とを備えている。
伝熱管126の一端は渡り配管Dに接続されており、他
端は渡り配管Eに接続されている。第3区画部11Cに
は、伝熱管124の内部を通過する冷媒の温度を検出す
るためのサーミスタ131が設けられている。
2区画部11Bの第3フィン113、第3区画部11C
の第4フィン114を同一の部材を折り曲げて作成した
ものとすることができる。また、第1区画部11Aの第
2フィン112、第2区画部11Bの第3フィン11
3、第3区画部11Cの第4フィン114、第4区画部
11Dの第5フィン125、第5区画部11Eの第6フ
ィン126をすべて同一の部材を折り曲げて作成するこ
とも可能である。いずれの場合も、第1区画部11Aが
蒸発器として機能する際に、第1区画部11Aの第1フ
ィン111、第2フィン112、伝熱管121、122
に付着する結露水が、第1フィン111、第2フィン1
12の外表面を伝わって、第2区画部11Bの第3フィ
ン113および第3区画部11Cの第4フィン114の
外表面に案内されるように設定する。
1Aが第1熱交部14を構成し、第2区画部11B、第
3区画部11C、第4区画部11D、第5区画部11E
が第2熱交部15を構成することとなる。このように構
成される室内熱交換器11では、可逆弁16を開放状態
とし、四路切換弁22を実線位置として運転すること
で、第1熱交部14および第2熱交部15をともに凝縮
器として機能させることができ、暖房運転を行うことが
可能となる。また、同様に可逆弁16を開放状態とし、
四路切換弁22を点線位置として運転することで、第1
熱交部14および第2熱交部15をともに蒸発器として
機能させることができ、冷房運転を行うことができる。
逆弁16を減圧状態とすることによって、室内熱交換器
11の第1熱交部14を凝縮器として機能させ、第2熱
交部15を蒸発器として機能させることが可能となる。
この場合、第2熱交部15で室内空気中に含まれる水分
を除去するとともに、第1熱交部14で室温が低くなり
すぎないように暖めることができ、いわゆる再熱ドライ
モードの運転が可能となる。
可逆弁16を減圧状態とすることによって、室内熱交換
器11の第1熱交部14を蒸発器として機能させ、第2
熱交部15を凝縮器として機能させることが可能とな
る。このとき、第1区画部11Aの外表面に付着した結
露水が、第1熱交部14を構成する第1区画部11Aの
第1フィン111および第2フィン112の外表面を介
して、第2熱交部15を構成する第2区画部11Bおよ
び第3区画部11Cに案内されることとなる。したがっ
て、第1区画部11Aの外表面に付着した結露水は、第
2区画部11Bおよび第3区画部11Cに案内されて加
熱され、室内空気を加湿するための水蒸気に変換され
る。
11A〜第5区画部11Eを設定し、第1区画部11A
が第1熱交部14、第2区画部11B〜第5区画部11
Eが第2熱交部15となるように設定しているが、第1
熱交部14および第2熱交部15の位置や形状はこれに
限定されない。以下に、加湿運転を行うための室内機2
の構成に基づく他の実施形態を示す。
に示すように、第1区画部151、第2区画部152、
第3区画部153、第4区画部154、第5区画部15
5を備える室内熱交換器11を利用する。ここで第1区
画部151は室内機2の前面上方に位置し、第2区画部
152は室内機2の前面中央部に位置し、第3区画部1
53は前面下方に位置するように配置される。また、第
4区画部154は室内機2の後部上方に位置し、第5区
画部155は第4区画部154のさらに後方に位置する
ように配置されている。第5区画部155の上端は、上
部から侵入する空気流が第4区画部154を通過する空
気流と分岐されて通過することが可能となるように第4
区画部154の上部と離間して配置されており、第5区
画部155の下端は、第5区画部155の伝熱管および
フィンの外表面に付着した結露水が第4区画部154に
案内されるように、第4区画部154の中間部に近接ま
たは当接して配置されている。
は、第5区画部155が第1熱交部14(図2参照)を
構成し、第1区画部151〜第4区画部154が第2熱
交部15(図2参照)を構成するものであり、第1区画
部151〜第4区画部154の冷媒経路と第5区画部1
55の冷媒経路とは電動膨張弁などでなる可逆弁(図示
せず)で接続されている。
シングに室内空気を導入するための上部吸込口171お
よび前面吸込口172を備えており、上部吸込口171
よおび前面吸込口172から吸い込まれた空気中の異物
を取り除くための防塵フィルタ173が取り付けられ
る。また、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第
1区画部151、第2区画部152、第3区画部153
の下方に位置して、各区画部で発生する結露水を受ける
ための第1ドレンパン174が設けられている。さら
に、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第4区画
部154および第5区画部155の下方に位置して、各
区画部で発生する結露水を受けるための第2ドレンパン
175が設けられている。
て室内熱交換器11による熱交換後の空気を室内に供給
するための空気流を生成するクロスフローファン12が
設けられている。また、室内機2の下部前面には、室内
熱交換器11による熱交換後の空気を室内に吹き出すた
めの吹出口176が設けられている。さらに、室内機2
には、室内熱交換器11の第5区画部155の後方に位
置して冷却乾燥空気を室外に排出するための冷却乾燥空
気排気経路162が設けられている。冷却乾燥空気排気
経路162内には、室内熱交換器11の第5区画部15
5を通過した空気を外部に排気するための空気流を生成
する排気ファン163と、排気ファン163を駆動する
ためのファンモータ164とが設けられている。また、
冷却乾燥空気排気経路162の室内機2側には、排気フ
ァン163により生成される空気流を遮断することが可
能なダンパー161が取り付けられている。ダンパー1
61は、モータやソレノイドなどの駆動手段(図示せ
ず)によって駆動され、図4に示す遮断位置と図5に示
す開放位置とをとり得るように構成されている。
に示すようにダンパー161を遮断位置とする。前面吸
込口172から導入される室内空気は、防塵フィルタ1
73を通過後、室内熱交換器11の第2区画部152、
第3区画部153を通過し、各区画部内部を通過する冷
媒と熱交換を行った後、吹出口176から室内に排出さ
れる。また、上面吸込口171から導入される室内空気
は、防塵フィルタ173を通過後、室内熱交換器11の
第1区画部151、第4区画部154を通過し、各区画
部内部を通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口17
6から室内に排出される。上面吸込口171から導入さ
れた室内空気の一部は、室内熱交換器11の第5区画部
155を背面側より通過してさらに第4区画部154を
通過し、各区画部内部を通過する冷媒と熱交換を行った
後、吹出口176から室内に排出される。
にダンパー161を開放状態とし、可逆弁を減圧状態に
制御して室内熱交換器11の第5区画部155を蒸発器
として機能させ第1区画部151〜第4区画部154を
凝縮器として機能させる。また、ファンモータ164に
より冷却乾燥空気排気経路162内に設けられた排気フ
ァン163を駆動し、室内機2内に導入された空気の一
部を室内に排出するように構成する。
駆動することにより、図5に示すように、前面吸込口1
72から導入される室内空気は、防塵フィルタ173を
通過後、室内熱交換器11の第2区画部152、第3区
画部153を通過し、各区画部内部を通過する冷媒と熱
交換を行った後、吹出口176から室内に排出される。
また、上面吸込口171から導入される室内空気は、防
塵フィルタ173を通過後、室内熱交換器11の第1区
画部151、第4区画部154を通過し、各区画部内部
を通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口176から
室内に排出される。
の一部は、冷却乾燥空気排気経路162内に設けられた
排気ファン163による空気流により、室内熱交換器1
1の第5区画部155を通過し、第5区画部155内部
を通過する冷媒との間で熱交換した後、冷却乾燥空気排
気経路162に案内され室外に排出される。このとき、
室内熱交換器11の第5区画部155は蒸発器として機
能しており、導入される室内空気中に含まれる水分が第
5区画部155を形成する伝熱管およびフィンの外表面
に結露水として付着する。この結果、第5区画部155
を通過した後の空気は、除湿されて冷却乾燥空気となっ
ている。
4区画部154の中間部に近接または当接した状態で配
置されており、第5区画部155の伝熱管およびフィン
の外表面に付着した結露水は、フィンの外表面を案内さ
れて第4区画部154の外表面に到達する。ここで、室
内熱交換器11の第4区画部154は、凝縮器として機
能しているため、上部吸込口171から導入された室内
空気を加熱するとともに、第5区画部155から案内さ
れた結露水を加熱し、加湿空気を生成することとなる。
したがって、室内空気中に含まれる水分を室内熱交換器
11の第5区画部155で抽出し、第4区画部154を
通過する空気を加湿空気とすることができる。室内熱交
換器11の第5区画部155を通過した後の冷却乾燥空
気は、冷却乾燥空気排気経路162により室外に排出さ
れるので、加湿効率を高めることができる。
に示すように、第1区画部181、第2区画部182、
第3区画部183、第4区画部184、第5区画部18
5を備える室内熱交換器11を利用する。
上方に位置し、第2区画部182は室内機2の前面中央
部に位置し、第3区画部183は前面下方に位置するよ
うに配置される。また、第4区画部184および第5区
画部185は室内機2の後部上方に位置するように配置
されている。第5区画部185は、第4区画部184の
上部に位置するように配置されており、第5区画部18
5の伝熱管およびフィンの外表面に付着した結露水が第
4区画部154に案内されるように、第5区画部185
の下端部と第4区画部184の上端部が重畳している。
は、第5区画部185が第1熱交部14(図2参照)を
構成し、第1区画部181〜第4区画部184が第2熱
交部15(図2参照)を構成するものであり、第1区画
部181〜第4区画部184の冷媒経路と第5区画部1
85の冷媒経路とは電動膨張弁などでなる可逆弁(図示
せず)で接続されている。
シングに室内空気を導入するための上部吸込口171お
よび前面吸込口172を備えており、上部吸込口171
よおび前面吸込口172から吸い込まれた空気中の異物
を取り除くための防塵フィルタ173が取り付けられ
る。また、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第
1区画部181、第2区画部182、第3区画部183
の下方に位置して、各区画部で発生する結露水を受ける
ための第1ドレンパン174が設けられている。さら
に、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第4区画
部184および第5区画部185の下方に位置して、各
区画部で発生する結露水を受けるための第2ドレンパン
175が設けられている。
て室内熱交換器11による熱交換後の空気を室内に供給
するための空気流を生成するクロスフローファン12が
設けられている。また、室内機2の下部前面には、室内
熱交換器11によう熱交換後の空気を室内に吹き出すた
めの吹出口176が設けられている。吹出口176に
は、室内熱交換器11の第1区画部181〜第3区画部
183および第5区画部185を通過した後の混合乾燥
空気が通過する位置に配置された第1垂直フラップ19
1と、第4区画部184を通過した後の暖房加湿空気が
通過する位置に配置された第2垂直フラップ192とが
設けられている。
垂直フラップ191および第2垂直フラップ192は同
一位置であり、ユーザが希望する吹出方向または装置が
自動的に決定する吹出方向に設定される。また、室内熱
交換器11に設けられている可逆弁を開放状態に設定す
ることによって第1区画部181〜第5区画部185は
全て蒸発器または凝縮器のうち同一に機能するように構
成される。このことにより、通常の暖房運転または冷房
運転(またはドライモード運転)を実行することができ
る。
態に制御して室内熱交換器11の第5区画部185を蒸
発器として機能させ第1区画部181〜第4区画部18
4を凝縮器として機能させる。この状態でクロスフロー
ファン12を回転駆動することにより、図6に示すよう
に、前面吸込口172から導入される室内空気は、防塵
フィルタ173を通過後、室内熱交換器11の第2区画
部182、第3区画部183を通過し、各区画部内部を
通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口176から室
内に排出される。また、上面吸込口171から導入され
る室内空気は、防塵フィルタ173を通過後、室内熱交
換器11の第1区画部181を通過し、第1区画部内部
を通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口176から
室内に排出される。
の一部は、室内熱交換器11の第5区画部185を通過
し、第5区画部185内部を通過する冷媒と熱交換を行
った後、吹出口176から室内に排出される。このと
き、室内熱交換器11の第5区画部185は蒸発器とし
て機能しており、導入される室内空気中に含まれる水分
が第5区画部185を形成する伝熱管およびフィンの外
表面に結露水として付着する。この結果、第5区画部1
55を通過した後の空気は、除湿されて冷却乾燥空気と
なっている。
部は第4区画部154の上端部と重畳するように配置さ
れており、第5区画部185の伝熱管およびフィンの外
表面に付着した結露水は、フィンの外表面を案内されて
第4区画部184の外表面に到達する。ここで、室内熱
交換器11の第4区画部184は、凝縮器として機能し
ているため、上部吸込口171から導入された室内空気
を加熱するとともに、第5区画部185から案内された
結露水を加熱し、加湿空気を生成することとなる。した
がって、室内空気中に含まれる水分を室内熱交換器11
の第5区画部185で抽出し、第4区画部184を通過
する空気を加湿空気とすることができる。
3区画部183を通過した後の暖房乾燥空気と、第5区
画部185を通過した後の冷房乾燥空気とは混合されて
混合乾燥空気として室内に排出される。また、室内熱交
換器11の第4区画部184を通過した後の空気は、第
5区画部185で結露水として抽出された水分が付与さ
れた暖房加湿空気として室内に排出される。
設けられている第1垂直フラップ191と、暖房加湿空
気が通過する位置に設けられている第2垂直フラップ1
92とは、吹出方向を異なる方向にするように設定する
ことが可能となっている。たとえば、図7に示すよう
に、人が存在する室内の中央領域に暖房加湿空気が吹き
出されるように第2垂直フラップ192の方向を設定
し、壁面やガラス窓などが存在する周辺領域に混合乾燥
空気が吹き出されるように第2垂直フラップ191の方
向を設定するように制御できる。
ドBに向けて、暖房加湿空気Wが吹き出されるように第
2垂直フラップ192の方向を設定することによって、
部屋Rの中央部に加湿領域WAができるように構成して
いる。このとき、室内機2の左右方向に混合乾燥空気D
が吹き出されるように第1垂直フラップ191の方向を
設定することによって、部屋Rの周辺に乾燥領域DAが
できるように構成している。
が存在する領域を加湿領域WAとすることで人間が体感
する加湿効果を高めることが可能となるとともに、壁面
やガラス窓などの結露しやすい位置に乾燥領域DAを設
定することができ、加湿の効率を高め、カビの発生を抑
制することも可能となる。第1垂直フラップ191およ
び第2垂直フラップ192の吹出方向は、リモコンで設
定できるように構成することも可能であり、室内機2に
人体センサを搭載しておき自動的に人の存在する方向に
暖房加湿空気を送出するように構成することも可能であ
る。
る室内機2は第3実施形態に用いられる室内機2と略同
様に構成される。ここでは、図8に示すように、第1区
画部181、第2区画部182、第3区画部183、第
4区画部184、第5区画部185を備える室内熱交換
器11を利用する。
上方に位置し、第2区画部182は室内機2の前面中央
部に位置し、第3区画部183は前面下方に位置するよ
うに配置される。また、第4区画部184および第5区
画部185は室内機2の後部上方に位置するように配置
されている。第5区画部185は、第4区画部184の
上部に位置するように配置されており、第5区画部18
5の伝熱管およびフィンの外表面に付着した結露水が第
4区画部154に案内されるように、第5区画部185
の下端部と第4区画部184の上端部が重畳している。
は、第5区画部185が第1熱交部14(図2参照)を
構成し、第1区画部181〜第4区画部184が第2熱
交部15(図2参照)を構成するものであり、第1区画
部181〜第4区画部184の冷媒経路と第5区画部1
85の冷媒経路とは電動膨張弁などでなる可逆弁(図示
せず)で接続されている。
シングに室内空気を導入するための上部吸込口171お
よび前面吸込口172を備えており、上部吸込口171
よおび前面吸込口172から吸い込まれた空気中の異物
を取り除くための防塵フィルタ173が取り付けられ
る。また、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第
1区画部181、第2区画部182、第3区画部183
の下方に位置して、各区画部で発生する結露水を受ける
ための第1ドレンパン174が設けられている。さら
に、室内機2の内部には、室内熱交換器11の第4区画
部184および第5区画部185の下方に位置して、各
区画部で発生する結露水を受けるための第2ドレンパン
175が設けられている。
て室内熱交換器11による熱交換後の空気を室内に供給
するための空気流を生成するクロスフローファン12が
設けられている。また、室内機2の下部前面には、室内
熱交換器11によう熱交換後の空気を室内に吹き出すた
めの吹出口176が設けられている。吹出口176に
は、室内熱交換器11の第1区画部181〜第3区画部
183を通過した後の暖房乾燥空気、第5区画部185
を通過した後の冷却乾燥空気および第4区画部184を
通過した後の暖房加湿空気をそれぞれ室内の上下方向に
位置する所定領域に案内する第1水平フラップ195お
よび第2水平フラップ196が設けられている。
水平フラップ195および第2水平フラップ196は運
転状況に応じてユーザが希望する吹出方向または装置が
自動的に決定する吹出方向に設定される。また、室内熱
交換器11に設けられている可逆弁を開放状態に設定す
ることによって第1区画部181〜第5区画部185は
全て蒸発器または凝縮器のうち同一に機能するように構
成される。このことにより、通常の暖房運転または冷房
運転(またはドライモード運転)を実行することができ
る。
態に制御して室内熱交換器11の第5区画部185を蒸
発器として機能させ第1区画部181〜第4区画部18
4を凝縮器として機能させる。この状態でクロスフロー
ファン12を回転駆動することにより、図6に示すよう
に、前面吸込口172から導入される室内空気は、防塵
フィルタ173を通過後、室内熱交換器11の第2区画
部182、第3区画部183を通過し、各区画部内部を
通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口176から室
内に排出される。また、上面吸込口171から導入され
る室内空気は、防塵フィルタ173を通過後、室内熱交
換器11の第1区画部181を通過し、第1区画部内部
を通過する冷媒と熱交換を行った後、吹出口176から
室内に排出される。
の一部は、室内熱交換器11の第5区画部185を通過
し、第5区画部185内部を通過する冷媒と熱交換を行
った後、吹出口176から室内に排出される。このと
き、室内熱交換器11の第5区画部185は蒸発器とし
て機能しており、導入される室内空気中に含まれる水分
が第5区画部185を形成する伝熱管およびフィンの外
表面に結露水として付着する。この結果、第5区画部1
55を通過した後の空気は、除湿されて冷却乾燥空気と
なっている。
部は第4区画部154の上端部と重畳するように配置さ
れており、第5区画部185の伝熱管およびフィンの外
表面に付着した結露水は、フィンの外表面を案内されて
第4区画部184の外表面に到達する。ここで、室内熱
交換器11の第4区画部184は、凝縮器として機能し
ているため、上部吸込口171から導入された室内空気
を加熱するとともに、第5区画部185から案内された
結露水を加熱し、加湿空気を生成することとなる。した
がって、室内空気中に含まれる水分を室内熱交換器11
の第5区画部185で抽出し、第4区画部184を通過
する空気を加湿空気とすることができる。
第2水平フラップ196を制御して、室内熱交換器11
の第1区画部181〜第3区画部183を通過した後の
暖房乾燥空気と、第5区画部185を通過した後の冷房
乾燥空気とが混合されて弱暖乾燥空気として、室内の上
部領域に吹き出され、かつ第4区画部184を通過した
後の空気が、弱暖乾燥空気よりも下方に位置する室内の
下部領域に吹き出されるように構成する。
方領域にベッドBが設置されており、このベッドB上で
就寝中の人に対して加湿空気を送出する場合に、前述し
たように第1水平フラップ195、第2水平フラップ1
96を制御して暖房加湿空気が部屋Rの下部領域に吹き
出されるようにする。室内熱交換器11の第1区画部1
81〜第3区画部183を通過した後の暖房乾燥空気
と、第5区画部185を通過した後の冷房乾燥空気とが
混合された弱暖乾燥空気は、第4区画部184を通過し
た後の暖房加湿空気を下方に押さえ込む働きをするた
め、暖房加湿空気が部屋Rの上部領域に上昇することを
抑制する。したがって、暖房加湿空気による加湿領域W
Aを部屋Rの下部領域に形成し、弱暖乾燥空気による乾
燥領域DAを部屋Rの上部領域に形成することができ
る。
置をスポット加湿するように構成でき、人間が体感する
加湿効果を高め、それ以外の領域における余分な加湿に
よるカビの発生などを抑制できる。第1水平フラップ1
95および第2水平フラップ196の構成に代えて、水
平フラップが1つの構成または水平フラップが3以上の
構成にすることが可能であり、弱暖乾燥空気と暖房加湿
空気とを部屋R内の異なる領域に送出するような構成で
あれば実施例のものに限定されるものではない。
1〜第3区画部183を通過した後の暖房乾燥空気と、
第5区画部185を通過した後の冷房乾燥空気とを混合
せずに、暖房乾燥空気を上部領域に向けて送出し、冷房
乾燥空気を中間領域に送出するように構成することも可
能である。この場合には、冷房乾燥空気による暖房加湿
空気の押さえ込みがより確実に行われ、暖房加湿空気に
よるスポット加湿をより効果的に行うことが可能とな
る。
は、室内熱交換器の第1熱交部が蒸発器として機能し第
2熱交部が凝縮器として機能するように圧力調整機構を
制御し、第1熱交部の外表面に付着した結露水を第2熱
交部の外表面近傍に案内すれば、第2熱交部で熱交換さ
れた暖房空気および第2熱交部内部の冷媒によって水分
が蒸発して暖房空気が加湿されることとなり、室内に加
湿調整空気を供給することが可能となる。
室内熱交換器の放熱フィンにより第1熱交部の外表面に
付着した結露水を第2熱交部の外表面近傍に効率よく案
内することが可能である。本発明の請求項3に係る空気
調和機では、室内熱交換器を通過した後の加湿空気を室
内に供給して、乾燥空気を室外に排出するように構成で
きるので、加湿効果を高めることが可能となる。
たとえば人間が存在する室内中央部の下方領域に対して
暖房加湿空気を案内するように設定し、壁面や窓ガラス
のある周辺部に乾燥空気を案内するように構成すること
で、人間が体感する加湿効果を高めることができ、壁面
や窓ガラスなどに結露を生じにくくして、加湿効率を向
上させることができる。
たとえば、空気調和機の正面に人間がいる場合に、垂直
フラップを調整して暖房加湿空気流が空気調和機の正面
になるように設定し、乾燥空気流が空気調和機から左右
に広がるように設定することにより、人間が存在する場
所に加湿空気を効率よく供給することができ、壁面や窓
ガラスなどの結露しやすい個所への余分な湿度の供給を
抑制できる。
乾燥空気流中には第1熱交部を通過した後の冷却乾燥空
気が含まれており、暖房加湿空気を下方に押さえ込むこ
とにより、室内の下方領域を加湿することが可能とな
る。したがって、床面に近い位置にいる人間に対する加
湿効果を高めることができ、就寝時に空調運転を行う際
に効果的な加湿運転を行うことができる。
は、冷却乾燥空気流による暖房加湿空気流の押さえ込み
がより効果的にできるので、室内の下部領域に対する加
湿効果をより高めることができる。本発明の請求項8に
係る空気調和機では、冷却乾燥空気が暖房乾燥空気と混
合されて弱暖乾燥空気流として排出されるため、暖房加
湿空気との温度差が小さくなっており、この弱暖乾燥空
気流に接触しても違和感が少なくなる。弱暖乾燥空気流
による暖房加湿空気の押さえ込みができるため、室内の
下部領域における加湿効果を高めることが可能となる。
Claims (8)
- 【請求項1】室内ファンによって室内空気を導入し、室
内熱交換器の内部を通過する冷媒と前記室内熱交換器の
外表面を通過する室内空気との間で熱交換を行って、熱
交換後の調整空気を室内に排出する空気調和機であっ
て、 前記室内熱交換器は、 第1熱交部と、 第2熱交部と、 前記第1熱交部と第2熱交部とを直列に接続するととも
に、前記第1熱交部と第2熱交部とのいずれか一方が蒸
発器として機能し他方が凝縮器として機能するように冷
媒の圧力調整が可能な圧力調整機構と、 前記第1熱交部が蒸発器として機能し前記第2熱交部が
凝縮器として機能するように前記圧力調整機構を制御す
るとき、前記第1熱交部の外表面に付着する結露水を前
記第2熱交部の外表面近傍に案内し、前記第2熱交部で
熱交換した後の調整空気を加湿する加湿手段と、を備え
る空気調和機。 - 【請求項2】前記第1熱交部および第2熱交部は、内部
を冷媒が通過する伝熱管と外表面を通過する空気流と平
行に前記伝熱管に取り付けられる複数の放熱フィンとを
備え、前記放熱フィンの外表面が前記第1熱交部の外表
面から第2熱交部の外表面近傍に結露水を案内する案内
面を構成する、請求項1に記載の空気調和機。 - 【請求項3】前記第1熱交部が蒸発器として機能し前記
第2熱交部が凝縮器として機能するように前記圧力調整
機構を制御するとき、前記第1熱交部を通過した後の空
気を室外に排出する乾燥空気排出手段をさらに備える、
請求項1または2に記載の空気調和機。 - 【請求項4】前記第1熱交部が蒸発器として機能し前記
第2熱交部が凝縮器として機能するように前記圧力調整
機構を制御するとき、前記第2熱交部により加湿された
調整空気を暖房加湿空気流として室内に排出する暖房加
湿空気案内手段と、前記第2熱交部により加湿された空
気以外の熱交換後の調整空気を前記暖房加湿空気流と異
なる乾燥空気流として室内に排出する乾燥空気案内手段
とをさらに備える、請求項1または2に記載の空気調和
機。 - 【請求項5】前記暖房加湿空気案内手段および乾燥空気
案内手段は、暖房加湿空気流を左右方向における所定角
度に設定し、乾燥空気流を左右方向における他の角度に
設定する垂直フラップである、請求項4に記載の空気調
和機。 - 【請求項6】前記暖房加湿空気案内手段および乾燥空気
案内手段は、暖房加湿空気流が室内の下部領域を通過
し、乾燥空気流が前記暖房加湿空気流よりも上部領域を
通過するように設定する水平フラップである、請求項4
に記載の空気調和機。 - 【請求項7】前記第2熱交部は、前記第1熱交部からの
結露水が供給されて加湿空気を生成する暖房加湿空気生
成部と、前記第1熱交部からの結露水が供給されない暖
房乾燥空気生成部とを備え、前記水平フラップは、前記
暖房加湿空気生成部で生成される暖房加湿空気を室内の
下部領域を通過する暖房加湿空気流として排出し、前記
第1熱交部で生成される冷却乾燥空気を前記暖房加湿空
気流よりも上部領域を通過する冷却乾燥空気流として排
出し、前記暖房乾燥空気生成部で生成される暖房乾燥空
気を前記冷却乾燥空気流よりもさらに上部領域を通過す
る暖房乾燥空気流として排出することを特徴とする、請
求項6に記載の空気調和機。 - 【請求項8】前記第2熱交部は、前記第1熱交部からの
結露水が供給されて加湿空気を生成する暖房加湿空気生
成部と、前記第1熱交部からの結露水が供給されない暖
房乾燥空気生成部とを備え、前記水平フラップは、前記
暖房加湿空気生成部で生成される暖房加湿空気を室内の
下部領域を通過する暖房加湿空気流として排出し、前記
第1熱交部で生成される冷却乾燥空気と前記暖房乾燥空
気生成部で生成される暖房乾燥空気とが混合された弱暖
乾燥空気を前記暖房加湿空気流よりも上部領域を通過す
る弱暖乾燥空気流として排出することを特徴とする、請
求項6に記載の空気調和機。
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