JP2006138550A - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 空気調和機の室内機は、クロスフローファンと室内熱交換器10とを備える。クロスフローファンは、空気の流れを生成する。室内熱交換器10は、2列部83と1列部84とを有する。1列部84は、2列部83よりも小さい面積を有し、空気の通過方向に2列部83の一部に重なって配置される。そして、冷房運転時においては、1列部84よりも先に2列部83に冷媒が流れる。
【選択図】 図5
Description
この空気調和機の室内機では、第1熱交換層の長手方向の一部に第2熱交換層と重なっていない部分が生じる。しかし、冷房運転時においては、第2熱交換層よりも先に第1熱交換層に冷媒が流れることによって、この部分においても、液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができ、十分に熱交換を行うことができる。
従来、面積が大きい方の熱交換層が、面積が小さい方の熱交換層よりも送風ファンの近くに位置する場合、冷房運転時には、送風ファンから遠くに位置する小さい方の熱交換層から冷媒が流されることが多い。このような場合、上述したように、熱交換の不十分な空気が流れて、送風ファンに結露が生じる恐れが高い。しかし、この空気調和機の室内機では、従来とは逆に、送風ファンの近くに位置する第1熱交換層から冷媒が流される。これにより、この空気調和機の室内機では、送風ファンにおける結露の発生を抑えることができる。
この空気調和機の室内機では、第1熱交換層よりも小さい面積を有する第2熱交換層が熱交換器の最外層を構成するため、熱交換器は、最外層の一部が欠けた形状となる。このため、最外層の一部が欠けた部分を他の構成部品の配置スペースとして利用することができる。
この空気調和機の室内機では、第1熱交換層が熱交換器の最内層を構成するため、第1熱交換層を通過した空気はそれ以上熱交換されずに送風ファンの近傍に到達する恐れが高い。従って、第2熱交換層よりも先に第1熱交換層に冷媒を流すことによって熱交換の不十分な空気が流れることを抑える本発明が特に有効である。
この空気調和機の室内機では、第2熱交換層と重ならない第1熱交換層の一部に対向し、且つ、第2熱交換層の側方に位置する空間に、所定の構成部品が配置される。すなわち、第1熱交換層が存在しないことによって形成された空間に構造物が配置される。これにより、この空気調和機の室内機では、外形を小型化することができる。
第2発明にかかる空気調和機の室内機では、第1熱交換層の長手方向の一部に第2熱交換層と重なっていない部分が生じるが、この部分においても、液相の比率が比較的高い冷媒を流すことができ、十分に熱交換を行うことができる。
第4発明にかかる空気調和機の室内機では、熱交換器の最外層の一部が欠けた部分を他の構成部品の配置スペースとして利用することができる。
第6発明にかかる空気調和機の室内機では、第1熱交換層が存在しないことによって形成された空間に構造物が配置されることにより、外形を小型化することができる。
本発明の一実施形態にかかる室内機2を備えた空気調和機1について、図1〜図6を用いて説明すれば、以下の通りである。
本実施形態の空気調和機1は、図1に示すように、調和された空気を室内に供給するための装置であって、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とを備えている。
空気調和機1が有する冷媒回路は、図2に示すように、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13と、電動膨張弁14と、第1室内熱交換部15と、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bと、第2室内熱交換部17と、アキュムレータ18とを含んでいる。なお、第1室内熱交換部15と第2室内熱交換部17とは、共に図3、図4および図5に示す室内熱交換器10を構成する。
四路切換弁12は、圧縮機11の吐出側と接続されており、冷房、再熱除湿運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を変更する。なお、図2に示す四路切換弁12は、冷房運転時および再熱除湿運転時における状態を示している。
室外熱交換器13は、四路切換弁12と接続されており、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房、再熱除湿運転時には凝縮器として機能する。また、室外熱交換器13は、隣接配置されたプロペラファン38によって室外機3内に吸い込まれた空気との間で熱交換を行う。
第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、図2に示すように、冷媒回路上において第1室内熱交換部15と第2室内熱交換部17との間に互いに並列に配置されており、冷媒回路の冷媒の流れを制御することができる。具体的には、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、通過する冷媒を膨張させる膨張弁であり、再熱除湿運転時には第2室内熱交換部17へ流れる冷媒の圧力を低下させることができる。
アキュムレータ18は、圧縮機11の吸引側と接続されており、圧縮機11に液状の冷媒が混入することを防止する。
室内機2は、水平方向であり且つ正面視における横方向に長い形状を有している(図1参照)。以下、水平方向のうち、室内機2の正面視における横方向を単に「横方向」と呼ぶ。室内機2は、図3に示すように、主として、室内機2の内部に収容されている送風機構7、室内熱交換器ユニット5、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16b、室内機ケーシング8および制御部90(図6参照)を備える。
送風機構7は、室内から室内機2の内部に入り室内熱交換器10を通って再び室内へと吹き出される空気の流れを生成する機構であり、クロスフローファン21、室内ファンモータ22(図2参照)等を有する。クロスフローファン21は、横方向に長い円筒形状に構成され、中心軸が横方向に平行になるように配置されている。室内ファンモータ22は、クロスフローファン21の側方に配置され、クロスフローファン21を回転駆動する。送風機構7は、後述する底フレーム62によって支持されている。
室内熱交換器ユニット5は、図3に示すように室内熱交換器10、補助配管50(図5参照)などを有する。室内熱交換器10は、上述した第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17を有している。なお、図2の冷媒回路に含まれる第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17は、個々独立した構成となっているが、本実施形態では、1つの熱交換器の中でその一部分とそれ以外の部分とが第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17に相当している。
後部51は、室内熱交換器10の後側上部を構成しており、長方形の板状の形状を有する。後部51は、上端が下端よりも前方に位置するように傾斜して配置されている。また、後部51は、空気の通過方向に伝熱管が2列配置された2列熱交換器となっている。
〔室内機ケーシング〕
室内機ケーシング8は、上述したように、室内熱交換器ユニット5や送風機構7を収容するものであり、図1に示すように、横方向に長い箱形の形状を有している。室内機ケーシング8は、側面視において略D型の形状を有しており、奥行き方向の寸法すなわち厚さが上下方向の寸法すなわち高さよりも小さい薄型の形状となっている。この室内機ケーシング8は、図3に示すように、前面グリル61と底フレーム62とを有している。
第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、図3および図5に示すように、底フレーム背面部64と室内熱交換器10の後部51との間であって後部51の後方において室内熱交換器10の長手方向すなわち横方向に距離を隔てて配置されている。より詳しくは、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、室内熱交換器10の後傾斜面54の上部近傍に対向して配置されている。すなわち、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、室内熱交換器10の後部51と底フレーム背面部64との間のくさび型の空間に配置されている。また、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、室内熱交換器10の後部51からの距離が略同一となるように配置されており、横方向に平行に一直線上に並んで配置されている。従って、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、同じ高さに室内熱交換器10の長手方向に沿って一直線上に並んで配置されている。また、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、図3に示すように、側面視においては重なって配置される。さらに、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、底フレーム背面部64の上端T2を上方に越えないように配置されており、底フレーム背面部64の上端T2と略同じ高さに位置している。
図6に示す制御部90は、室内機2と室外機3とに分かれて設けられており、リモコン93からの指示に従って、指示された空調運転を行う。また、図7に示すように、この制御部90の一部を含む制御基板94は、第2前部53の左端近傍の前方に設けられた空間に設置される。すなわち、制御基板94は、第2前部53の1列部84と重ならない2列部83の一部に対向し、且つ、1列部84の左側方に位置する空間に配置される。
<再熱除湿運転時の動作>
再熱除湿運転時には、室内機2において、第1室内熱交換部15を凝縮器として、第2室内熱交換部17を蒸発器として機能させる。このため、電動膨張弁14を開状態とする一方、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bの片方あるいは両方を閉状態とする。これにより、第1室内熱交換部15を凝縮器として機能させるとともに、第2室内熱交換部17に流れる冷媒が膨張して低温低圧の液冷媒となるため、第2室内熱交換部17の全体あるいは一部を蒸発器として機能させることが可能になる。
なお、この第1状態と第2状態との切り換えは、室内機2に取り付けられた温度センサ91や湿度センサ92(図6参照)によって検知された室内の顕熱負荷、潜熱負荷の大きさに応じて、自動的に制御されていてもよいし、ユーザによって手動で行われてもよい。
本実施形態の室内機2では、冷房運転時には、第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17の双方を蒸発器として用いるために、電動膨張弁14を閉状態とする。これにより、電動膨張弁14を通過した冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となるため、第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17の双方を蒸発器として機能させることができる。なお、このときの第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、ともに開状態となる。
本実施形態の室内機2では、暖房運転時には、冷房運転時と逆方向に冷媒が流れる。電動膨張弁14は閉状態となり、第1電磁弁16aおよび第2電磁弁16bは、ともに開状態となる。電動膨張弁14を通過した冷媒は膨張して低温低圧の液冷媒となるため、室外熱交換器は、蒸発機として機能する。また、圧縮機から吐出された冷媒は、第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17を通り、第1室内熱交換部15および第2室内熱交換部17の双方が凝縮器として機能する。
(1)
この空気調和機1の室内機2では、冷房運転時において第2室内熱交換部17を流れる冷媒は、第2前部53の内側から外側へと流れるため、寸法の短い第2前部53の1列部84よりも先に第2前部53の2列部83に冷媒が流れる。このため、第2前部53の2列部83のなかで第1列部84と重なっていない部分(以下「切り欠き部分86」と呼ぶ)にも比較的液相の比率の高い冷媒が流れる。これにより、切り欠き部分86を通過する空気も十分に熱交換されることができ、クロスフローファン21における結露を防止することができる。
この空気調和機1の室内機2では、寸法の短い1列部84を2列部83に重ねて配置することによって生じた空間に、制御基板94などの構造物が配置される。このため、室内熱交換器10と構造物とをコンパクトに配置することができ、室内機2の外形を小型化することができる。
上記の実施形態では、横方向の寸法の短い1列部84が2列部83に重ねられているが、横方向に限らず他の方向の寸法が短い熱交換部が設けられてもよい。例えば、上下方向や室内熱交換器10の傾斜面の傾斜方向に寸法が短い熱交換部が設けられてもよい。
また、上記の実施形態では、寸法の短い熱交換部が第2前部53に設けられているが、室内熱交換部10の他の部分に設けられてもよい。例えば、第1前部52や後部51に設けられてもよい。
2 室内機
10 室内熱交換器(熱交換器)
21 クロスフローファン(送風ファン)
83 2列部(第1熱交換層)
84 1列部(第2熱交換層)
94 制御基板(構成部品)
Claims (6)
- 空気の流れを生成する送風ファン(21)と、
第1熱交換層(83)と、前記第1熱交換層(83)よりも小さい面積を有し前記空気の通過方向に前記第1熱交換層(83)の一部に重なって配置される第2熱交換層(84)とを有する熱交換器(10)と、
を備え、
冷房運転時においては、前記第2熱交換層(84)よりも先に前記第1熱交換層(83)に冷媒が流れる、
空気調和機(1)の室内機(2)。 - 前記第2熱交換層(84)は、前記第1熱交換層(83)の長手方向に前記第1熱交換層(83)よりも短い形状を有する、
請求項1に記載の空気調和機(1)の室内機(2)。 - 前記第1熱交換層(83)は、前記第2熱交換層(84)よりも前記送風ファン(21)に近い側に位置する、
請求項1または2に記載の空気調和機(1)の室内機(2)。 - 前記第2熱交換層(84)は、前記熱交換器(10)の最外層を構成する、
請求項1から3のいずれかに記載の空気調和機(1)の室内機(2)。 - 前記第1熱交換層(83)は、前記熱交換器(10)の最内層を構成する、
請求項4に記載の空気調和機(1)の室内機(2)。 - 前記第2熱交換層(84)と重ならない前記第1熱交換層(83)の一部に対向し、且つ、前記第2熱交換層(84)の側方に位置する空間に配置される所定の構成部品(94)をさらに備える、
請求項1から5のいずれかに記載の空気調和機(1)の室内機(2)。
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