JP2006234289A

JP2006234289A - 一体型空気調和機

Info

Publication number: JP2006234289A
Application number: JP2005050121A
Authority: JP
Inventors: Masataka Onishi; 雅隆大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】換気専用ファンを用いることなく換気運転が可能な一体型空気調和機を提供する。
【解決手段】吸込口２０、２２、吹出口２１及び排気口２４を有するキャビネット１に冷房室１３及び排熱室１４が形成され、冷房室１３に蒸発器４と、送風ファン５とが設置され、送風ファン５によって吸込口２０、２２から冷房室１３に吸い込まれた空気が吹出口２１から吹出され、排熱室１４に凝縮器３と、排気ファン６とが設置され、排気口６に他端が屋外に連通するダクト７が接続され、排気ファン６によって吸込口２０、２２から排熱室１４に吸い込まれた空気が排気口２４からダクト７を通って排気される空気調和機であって、冷凍サイクル運転停止時に排気ファン６を稼動させて換気運転することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャビネット内に蒸発器及び凝縮器が一体的に収容された一体型空気調和機に関するものである。

従来、室内機と室外機とからなるセパレート型空気調和機において換気運転を行なう場合、室内機に装備された換気専用ファンを用いてドレンホースあるいは換気専用ホースを用いて室内の空気を屋外に排気していた。

また、特許文献１に示すように、本体内に室内側熱交換器及び室外側熱交換器を一体的に備えた構造の空気調和機が知られている。上記空気調和機は、屋外から外気を取り入れて室外側熱交換器を通過させて熱交換を行なった後、熱交換後の空気を再び外部に放出する構成とされており、屋外から外気を空気調和機に取り入れて、熱交換後に屋外に放出するための吸排ダクトを備えている。
特開平５−２０３１８７号公報

しかしながら、特許文献１記載の空気調和機においては、屋内の空気を屋外に排出する換気運転についてはまったく考慮されていない。このような一体型空気調和機において換気運転を行なう場合、セパレート型空気調和機の室内機と同様、換気専用ファンを搭載することも考えられるが、一体型空気調和機では蒸発器と凝縮器とを搭載する必要があることから、換気専用ファンを設置するスペースを確保するのが困難であるという問題が生じていた。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は換気専用ファンを用いることなく換気運転が可能な一体型空気調和機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、吸込口、吹出口及び排気口を有するキャビネット内に設けられた圧縮機と、蒸発器と、凝縮器により冷凍サイクルが形成され、キャビネットが冷房室と排熱室とに区画され、冷房室に蒸発器と送風ファンとが設置され、排熱室に凝縮器と排気ファンとが設置され、送風ファンの稼動により、吸込口から吸い込まれた室内空気が蒸発器を通り、吹出口から室内に吹出され、排気ファンの稼動により吸込口から吸い込まれた室内空気が凝縮器を通り、排熱室に形成された排気口からダクトを通り室外に排出される一体型空気調和機において、冷凍サイクルを駆動する冷房運転の他に、冷凍サイクルを停止して排気ファンを稼動する換気運転が行なえるようにしたことを特徴とする。

すなわち、従来の空気調和機においては、屋外から空気を取り入れて凝縮器の熱交換を行ない、熱交換後の空気は再び屋外に放出していたところ、本発明においては、凝縮器の熱交換を行なうために室内から空気を取り込み、熱交換後の空気を屋外に排出するようにしたものであり、これにより、冷凍サイクルを駆動して冷房運転を行なうことができるほか、冷凍サイクルを停止して排気ファンを駆動することにより、室内の空気を屋外に排出する換気運転が可能となる。つまり、換気専用ファンを用いることなく、換気運転を行なうことができる。

本発明に係る空気調和機は、冷房運転時に冷凍サイクルが駆動する、すなわち、圧縮機が稼動して冷凍サイクル内を冷媒が循環するとともに送風ファン及び排気ファンが稼動する。これにより、冷房運転あるいは除湿運転を行なうことができる。

換気運転時には、圧縮機が停止して冷凍サイクルが停止し、送風ファンも停止して排気ファンのみが稼動することにより、室内空気は熱交換されることなくそのまま室外に排出される。

さらに、換気運転の際に、排気ファンとともに送風ファンを稼動させることもできる。この場合、送風ファンによって室内に滞留した空気を強制的に循環させつつ換気運転することができる。

また、四方切換弁等によって冷凍サイクルを冷房サイクルから暖房サイクルに切り換えることにより、暖房運転を行なうようにすることも可能である。すなわち、冷房運転時とは逆向きに冷凍サイクルを駆動することにより、上述した冷房室内の蒸発器は凝縮器として、排熱室内の凝縮器は蒸発器としてそれぞれ機能する。これにより室内を暖房することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、室内空気が凝縮器を通って室外に排出されるようにしたため、冷凍サイクルを駆動する冷房運転の他に、冷凍サイクルを停止して排気ファンを稼動する換気運転を行なうことが可能となる。

本発明の実施形態を図面を基に説明する。本発明に係る一体型空気調和機では、図１、２に示すように、キャビネット１に、圧縮機２、凝縮器３、蒸発器４及び絞り機構（図示せず）が内装され、これらによって冷凍サイクルが形成される。そして、空気調和機は、冷風を発生させて、室内を冷房する冷房運転を行う。そのため、空気調和機は、蒸発器４に対する送風ファン５と、凝縮器３に対する排気ファン６と、排気用のダクト７と、冷房運転によって発生したドレン水を処理するためのポンプ８とを備えている。

キャビネット１は、図３、４に示すように、前面パネル１０、左右一対の側板１１、背板１２によって囲まれた構造とされる。そして、キャビネット１は、上側の冷房室１３と下側の排熱室１４とに区画されている。冷房室１３と排熱室１４とは、仕切り板１５によって仕切られ、上下の空間は断熱されている。

冷房室１３には、蒸発器４および送風ファン５が収容され、排熱室１４には、圧縮機２、凝縮器３、排気ファン６、ポンプ８が収容されている。冷房室１３では、前側に蒸発器４が配置され、背面側にシロッコファンからなる送風ファン５が配置されている。排熱室１４では、前側に凝縮器３が配置され、背面側にシロッコファンからなる排気ファン６が配置されている。凝縮器３と排気ファン６との間に、圧縮機２とポンプ８とが左右にそれぞれ配置されている。凝縮器３は、蒸発器４の下方に位置し、蒸発器４と凝縮器３とは上下に並んでいる。

キャビネット１の前側は開口されており、この開口が前面パネル１０によって覆われている。蒸発器４および凝縮器３は、開口に面しており、前面パネル１０と蒸発器４および凝縮器３との間には間隙１６が形成される。この間隙１６に、フィルタ１７が着脱可能に装着されている。

前面パネル１０に、前面吸込口２０と吹出口２１とが形成されている。また、前面パネル１０と側板１１との間に、側面吸込口２２が形成されている。前面吸込口２０は、前面パネル１０の中央に位置して、縦方向に配されている。前面吸込口２０および側面吸込口２２は、間隙１６に連通している。吹出口２１は、前面パネル１０の上部に位置し、水平方向から斜め上方向に向かって開口している。吹出口２１には、ルーバ２３が設けられ、ルーバ２３はモータによって揺動される。吹出口２１は冷房室１３に連通しており、前面吸込口２０および側面吸込口２２から蒸発器４を経て吹出口２１に至る通風路が形成される。これによって、キャビネット１の前面からの吸い込みおよび前方への吹き出しを実現できる。

排熱室１４は、冷房室１３よりも背面側に突出しており、排熱室１４の上面に排気口２４が軸中心が垂直方向に配向するように形成されている。排気口２４に、蛇腹状かつ伸縮自在なダクト７の一端が取り付けられている。ダクト７の他端は、壁２５の開口部に取り付けられ、排熱室１４がダクト７を介して室外と連通する。したがって、排熱室１４では、前面吸込口２０および側面吸込口２２から凝縮器３を経て排気口２４に至る通風路が形成される。この通風路は、ダクト７に連通して、室外へと通じている。

ダクト７の一端は、排気口２４に対して回転自在かつ着脱自在とされる。すなわち、排気ファン６のケーシング２６に形成された排気口２４に、回転ホルダ２７が回転自在に嵌め込まれている。ダクト７の一端には、ダクトコネクタ２８が設けられている。このダクトコネクタ２８が、回転ホルダ２７に着脱自在に装着されるが、ダクトコネクタ２８は回転ホルダ２７に対して回転しないように取り付けられている。ダクト７と回転ホルダ２７とが一体的に回転することにより、ダクト７とキャビネット１とは相対的に回転する。

ダクト７の他端は、壁２５の開口部に着脱可能に取り付けられている。すなわち、開口部にある窓３０を利用して、ダクト７を取り付けるための取付パネル３１が窓枠に固定される。取付パネル３１の取付口３２にダクトホルダ３３が嵌め込まれ、ダクトホルダ３３に、ダクト７の他端に設けられたダクトコネクタ３４が着脱可能に装着される。ダクトコネクタ３４がダクトホルダ３３に装着されることにより、ダクトホルダ３３は取付パネル３１から抜けないように取り付けられる。ダクトホルダ３３の室外側には、雨が入り込まないように、雨除け３５が取り付けられている。なお、図１中、３６は換気孔であり、換気扇が取り付け可能とされる。

また、キャビネット１の底面には、車輪４７が取り付けられている。したがって、本空気調和機は移動可能とされ、伸縮可能なダクト７を付けたまま室内で移動させることができる。さらに、ダクト７を外すことにより、空気調和機を他の室内に持ち運ぶことができ、任意の場所で使用することができる。

ところで、蒸発器４では、室内空気の熱交換を行うとき、空気中の水分が結露して、ドレン水が発生する。蒸発器４の下方に、ドレン水を受けるドレンパン４１が設けられ、ドレンパン４１の下方に、滴下皿４２が設けられている。ドレンパン４１は、滴下皿４２内に収容され、滴下皿４２は、キャビネット１に取り付けられている。

ドレンパン４１に滴り落ちたドレン水は、滴下皿４２に流れ落ち、さらに滴下皿４２から凝縮器３に流れ落ちる。ドレン水は、凝縮器３を通過するときに、凝縮器３を冷却しながら蒸発する。凝縮器３の下方には、ドレン受皿４３が設けられ、凝縮器３を伝って流れてきたドレン水がドレン受皿４３に溜まる。ドレン受皿４３は、排熱室１４の底に載置されており、ドレン受皿４３には、ドレン抜き孔４４が形成され、栓がされている。栓を抜くと、ドレン水が排出される。

そして、ドレン受皿４３に溜まったドレン水を処理するため、ポンプ８によってドレン水を再び凝縮器３に導き、蒸発させている。ポンプ８は、ドレン受皿４３内に設置され、ポンプ８にドレンホース４５が接続され、ドレンホース４４が滴下皿４２に接続される。ポンプ８は、ドレン水を吸い込んで滴下皿４２に送り込む。ドレン水は、滴下皿４２から流れ落ちて、凝縮器３の熱によって蒸発する。

このように、ドレン水を循環させることによって、外部に排水することなく、内部において排水処理ができるとともに、水が蒸発する際の気化熱を利用して効率よく凝縮器３の熱交換を行なうことが可能となる。したがって、本発明に係る空気調和機のように、排熱室１４の吸込口２０，２２をキャビネット１に設け、室内から空気を取り入れて凝縮機３の熱交換を行なう場合であっても、冷房効率を低下させることなく室内を冷房することが可能となる。

ドレンホース４５の途中には、流路を切り替えるためのコックが設けられ、排水パイプ４６が接続されている。コックを回すことにより、滴下皿４２に向かって循環する流路と、排水パイプ４６に向かって排水される流路とに切り替えられる。

この空気調和機は、圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８を駆動制御する制御装置を備えている。マイコンからなる制御装置は、キャビネット１に内装され、図示しないリモコンあるいはキャビネットに設けられた操作スイッチからの操作信号に応じて、冷房運転、除湿運転、換気運転といった各種運転を実行する。また、前面パネル１０に、ＬＥＤ等からなる表示器５０が設けられており、制御装置は、各種運転に応じて表示器５０の点灯を制御したり、ドレン水が満水になったときの警告として表示器５０の点灯あるいは点滅といった制御を行う。

冷房運転では、圧縮機２が稼動して冷凍サイクルが駆動するとともに、送風ファン５及び排気ファン６が稼動する。すなわち、室内空気が、送風ファン５の駆動によって前面吸込口および側面吸込口から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から蒸発器４を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、蒸発器４によって冷却され、冷風となって吹出口２１から室内に吹き出される。

一方、排気ファン６の駆動によって、室内空気が、前面吸込口２０および側面吸込口２２から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から凝縮器３を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、凝縮器３によって暖められ、温風となる。温風は、排気口２４からダクト７を通り、室外に排出される。

冷房運転により蒸発器４から発生したドレン水は、流れ落ちてドレン受皿４３に溜まる。ドレン水が所定水位まで溜まると、ポンプ８が作動して、ドレン受皿４３のドレン水を汲み上げて、滴下皿４２に導く。汲み上げられたドレン水は、凝縮器３の表面に沿って流れ落ち、蒸発する。蒸発しなかったドレン水は、ドレン受皿４３に溜まり、再び汲み上げられ、蒸発するまで循環される。

除湿運転では、冷房運転と同様に圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８が駆動制御される。ただし、ドレン受皿４３に溜まったドレン水は循環させず、コックの操作によりドレン水を排水パイプ４６から排出する。この場合、ダクト７を外しておく。排熱室１４を通って暖められた空気は、排気口２４から室内に排出される。そのため、室内の温度を変えずに除湿できる。このように、除湿運転時にはダクト７を外すため、室内の任意の場所に空気調和機を移動させることができる。

上記構成の空気調和機において、換気運転するときは、圧縮機２が停止することにより冷凍サイクルが停止し、さらに送風ファン５およびポンプ８が停止し、排気ファン６のみが駆動される。キャビネット１の前方から吸い込まれた室内の空気は、排熱室１４からダクト７を経て室外に排出される。このとき、壁２５の換気孔３６から室外の空気が入り込み、室内の換気が行われる。なお、換気運転時に排気ファン６とともに送風ファン５を稼動させることも可能である。この場合には、室内の空気を強制的に循環させつつ換気を行なうことができるので、室内の広い範囲の換気を効率的に行なうことができる。また、外気温が室温より低いときに少しだけ室内温度を下げたい場合には、冷凍サイクルを稼動せず、上記換気運転を行なうことでも設定温度に近づけることが可能であり、省エネルギーとなる。

本発明に係る空気調和機を示す側面概略図上記空気調和機を示す平面概略図上記空気調和機を示す斜視図上記空気調和機を示す斜視図

符号の説明

１キャビネット
２圧縮機
３凝縮器
４蒸発器
５送風ファン
６排気ファン
７ダクト
８ポンプ
１０前面パネル
１１側板
１２背板
１３冷房室
１４排熱室
１５仕切り板
１６間隙
１７フィルタ
１９排気路
２０前面吸込口
２１吹出口
２２側面吸込口
２３ルーバ
２４排気口
２６ケーシング
２７回転ホルダ
４７車輪

Claims

吸込口、吹出口及び排気口を有するキャビネット内に設けられた圧縮機と、蒸発器と、凝縮器により冷凍サイクルが形成され、前記キャビネットが冷房室と排熱室とに区画され、前記冷房室に蒸発器と送風ファンとが設置され、前記排熱室に凝縮器と排気ファンとが設置され、前記送風ファンの稼動により、吸込口から吸い込まれた室内空気が蒸発器を通り、吹出口から室内に吹出され、排気ファンの稼動により吸込口から吸い込まれた室内空気が凝縮器を通り、排熱室に形成された排気口からダクトを通り室外に排出される一体型空気調和機において、前記冷凍サイクルを駆動する冷房運転の他に、冷凍サイクルを停止して排気ファンを稼動する換気運転が行なえるようにした一体型空気調和機。
前記換気運転時に送風ファンを稼動させることを特徴とする請求項１記載の一体型空気調和機。