JP2008057861A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】家庭用ヒートポンプ式空気調和機に適用可能であり、かつ室内機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる空気調和機を提供すること。
【解決手段】室内熱交換器２２と、室内熱交換器２２を構成するフィン３１と、室内熱交換器２２の上方にあってフィン３１の表面に散水する加湿用水散水部２７を備え、暖房運転時にフィン３１表面に散水された加湿用水を蒸発させることにより被空調室内を加湿する空気調和機において、加湿用水散水部２７はフィン３１を貫挿するように配置され、かつフィン３１の成型によりフィン３１と一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、暖房運転時に被空調室内を加湿する手段を備えた空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機は、熱源機から供給される温水を室内機のフィンコイル内に循環させてフィンコイルの表面を通過する空気を加熱する方式の温風式暖房機において、温水配管から分岐した水をフィンコイルの上方から滴下させる手段を設けて、滴下した水をフィンコイルの表面で蒸発させるようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の空気調和機の配管系統図を示す。図６において、室内機１に設けられているフィンコイル２には、夏期には冷却用室外機３から供給される冷水が、冬期には室外の暖房用熱源機４から供給される温水がそれぞれ循環して、送風機により室内機１に吸い込まれフィンコイル２の表面を通過する空気を冷却又は加熱し、冷風又は温風として室内に循環させるようになっている。室内機１内において、暖房用熱源機４からフィンコイル２へ温水を循環させる温水配管５ａ，５ｂのうち、供給側温水配管５ａに分岐管６が連結され、この分岐管６にはストレーナ９、流量調節用の電磁弁７を介して、先端に加湿水滴下用パイプ８が連結されている。この加湿水滴下用パイプ８は、フィンコイル２の上方に水平に配置されて、その下面に多数の小孔８ａが列設されており、これらの小孔８ａから滴下した温水がフィンコイル２の表面を濡らし、フィンコイル２の熱を奪って蒸発し、室内を加湿するように構成されている。
特開平６−５０５８０号公報

しかしながら、前記従来の構成は、熱源機から供給される温水を室内機のフィンコイル内に循環させて暖房を行う形式の暖房機においてのみ有効な構成であって、現在、家庭用空気調和機の主流であるヒートポンプ式冷暖房機の形態には適用できず、また、たとえ適用可能であったとしても、加湿水滴下用パイプを室内熱交換器上部に配設するためのスペースが必要となり、室内機の大型化やコストアップを招来するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、家庭用ヒートポンプ式空気調和機に適用可能であり、かつ室内機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内熱交換器と、前記室内熱交換器を構成するフィンと、前記の室内熱交換器の上方にあって前記フィンの表面に散水する加湿用水散水部を備え、暖房運転時に前記フィン表面に散水された加湿用水を蒸発させることにより被空調室内を加湿する空気調和機において、前記加湿用水散水部は、前記フィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成したものである。

これによって、加湿用水を室内機へ供給することが可能な状態であれば、家庭用ヒートポンプ式空気調和機に適用可能であり、かつ加湿用水散水部は室内熱交換器と一体で成型されているので、別途加湿水滴下用パイプを配設するスペースを確保する必要がなく室内
機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる。

また、本発明の空気調和機は、前記の構成に加え、加湿用水をフィン表面で蒸発しやすい温度まで加熱するフィンを貫挿するように配置された加湿用水加熱伝熱管を備えたものである。これによって、冬季に低い水温で供給された加湿用水を、蒸発しやすい温度まで上昇させた後に加湿用水散水部に供給できるようになり、低温の水をそのまま供給した場合に比べて加湿量を増加させることが可能となる。

また、本発明の空気調和機は、フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略円筒型のフィン材は、円筒の一部に切り欠きを設けるか、あるいはフィン成型の際に円筒の一部にノズル形状となる穴加工を施して散水量を各フィン間において一様になるように調整したものである。これによって、室内熱交換器の各フィン間に供給する加湿用水を適量に調整することができるので、加湿用水の過剰供給による飛散や水の浪費の防止を図ることができる。

また、本発明の空気調和機は、前記の構成に加え、フィン表面の水垢やスケールを除去するための洗浄用水を噴出する洗浄用水散水部を備えたものである。これによって、加湿用水として水道水を使用した場合にフィン表面に析出する水垢やスケールを適宜洗浄することが可能となるので、フィン表面の熱伝達率の低下による冷暖房能力の低下を最小限に抑えることができるようになる。

また、本発明の空気調和機は、洗浄用水散水部をフィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成したものである。これによって、洗浄用水散水部が室内熱交換器と一体で成型されているので、別途洗浄用水散水部を配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストでフィン表面に析出する水垢やスケールを適宜洗浄することができるようになる。

本発明の空気調和機は、室内熱交換器と、前記室内熱交換器を構成するフィンと、前記の室内熱交換器の上方にあって前記フィンの表面に散水する加湿用水散水部を備え、暖房運転時に前記フィン表面に散水された加湿用水を蒸発させることにより被空調室内を加湿する空気調和機において、前記加湿用水散水部は、前記フィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成されているので、加湿用水を室内機へ供給することが可能な状態であれば、家庭用ヒートポンプ式空気調和機に適用可能であり、かつ別途加湿水滴下用パイプを配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる。

第１の発明は、室内熱交換器と、前記室内熱交換器を構成するフィンと、前記の室内熱交換器の上方にあって前記フィンの表面に散水する加湿用水散水部を備え、暖房運転時に前記フィン表面に散水された加湿用水を蒸発させることにより被空調室内を加湿する空気調和機において、前記加湿用水散水部は、前記フィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成することにより、加湿用水を室内機へ供給することが可能な状態であれば、家庭用ヒートポンプ式空気調和機に適用可能であり、かつ加湿用水散水部は室内熱交換器と一体で成型されているので、別途加湿水滴下用パイプを配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の構成に加え、加湿用水をフィン表面で蒸発しやすい温度まで加熱するフィンを貫挿するように配置された加湿用水加熱伝熱管を備えたことにより、冬季に低い水温で供給された加湿用水を、蒸発しやすい温度まで上昇させた後に加湿用水散水部に供給できるようになり、低温の水をそのまま供給した場合に比べて加湿量を増加させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の加湿用水散水部におけるフィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略円筒型のフィン材を、円筒の一部に切り欠きを設けて散水量を各フィン間において一様になるように調整することにより、室内熱交換器の各フィン間に供給する加湿用水を適量に調整することができるようになり、加湿用水の過剰供給による飛散や水の浪費の防止を図ることができる。

第４の発明は、特に、第１の発明の加湿用水散水部におけるフィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略円筒型のフィン材を、フィン成型の際に円筒の一部にノズル形状となる穴加工を施し、散水量を各フィン間において一様になるように調整することにより、第３の発明と同様の効果を得ることができる。

第５の発明は、特に、第１の発明の構成に加え、フィン表面の水垢やスケールを除去するための洗浄用水を噴出する洗浄用水散水部を備えたことにより、加湿用水として水道水を使用した場合にフィン表面に析出する水垢やスケールを適宜洗浄することが可能となるので、フィン表面の熱伝達率の低下による冷暖房能力の低下を最小限に抑えることができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の洗浄用水散水部をフィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成することにより、洗浄用水散水部が室内熱交換器と一体で成型されているので、別途洗浄用水散水部を配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストで第５の発明と同様の効果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の断面図を示すものである。図１において、室内機２１は、内部に室内熱交換器２２、クロスフローファン２４、ドレンパン２９が設けられている。室内熱交換器２２は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる冷媒管２６と、この冷媒管２６が貫挿される複数のフィン３１により構成されている。クロスフローファン２４は、モータ（図示せず）により駆動され回転することにより、吸い込みグリル２３から吹き出し口２５へ向かう空気流を生成する。この空気流は、室内熱交換器２２を通過するときに冷媒管２６内を流れる冷媒と熱交換され冷房ないしは暖房を行う。室内熱交換器２２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２９が設けられており、冷房運転時に発生した凝縮水を外部に排出するためのドレンホース（図示せず）が取り付けられている。

本実施例においては、室内熱交換器２２の上部において、冷媒管２６の代わりに加湿用水散水部２７、および加湿用水加熱伝熱管２８を備えている。

図２は室内熱交換器２２の構成の詳細を示した詳細説明図、図３は室内熱交換器２２の部分拡大断面図、図４および図５はフィン３１の部品斜視図である。図２において、冷媒管２６は、複数のフィン３１を貫挿し、長さ方向両端で冷媒Ｕ字管３０により複数回折り
返されて冷媒流路を形成している。室内熱交換器２２の上部においては、冷媒管２６の代わりに加湿用水散水部２７、および加湿用水加熱伝熱管２８がフィン３１を貫挿するように備えられている。加湿用水散水部２７は、図３に示すように、フィン３１と一体成型された短円筒部３２の短円筒部先端３３が隣接する短円筒部後端３４に連続的に勘合することにより、室内熱交換器２２の全幅にわたって形成されている。

また、短円筒部先端２３は短円筒部後端２４に勘合しやすいようにフィン幅に相当する位置に段が設けられるとともに、図４ないしは図５に示すように加湿用水が流出する切り欠き３６、もしくはノズル穴３７が設けられている。加湿用水加熱伝熱管２８の流入側端部は加湿用水流入部２８ａを介して給水手段（図示せず）と接続され、反対側端部は加湿用水Ｕ字管２８ｂを介して加湿用水散水部２７の端部と接続されている。加湿用水散水部２７の反対側端部は封止管２７ａにより封止されている。

以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。暖房運転時においては、室内熱交換器２２の冷媒管２６内には高温高圧の冷媒が流れ、冷媒管２６、およびフィン３１が高温になり、そこへ吸い込みグリル２３から吹き出し口２５へ向かう空気流が通過し熱交換されることで暖房を行っている。一方、矢印Ａで示した方向に加湿用水流入部２８ａを介して供給された加湿用水は、加湿用水加熱伝熱管２８内でフィン３１からの熱伝導により蒸発しやすい温度まで加温され、加湿用水Ｕ字管２８ｂを介して加湿用水散水部２７へ流入する。加湿用水散水部２７においては、各フィン３１の短円筒部３２に設けられた切り欠き３６、もしくはノズル穴３７から、加湿用水がフィン３１の表面に流出し、フィン３１および冷媒管２６の熱を受けて蒸発し、吸い込みグリル２３から吹き出し口２５へ向かう空気流に乗って被空調室内を加湿する。加湿用水がフィン３１の表面で蒸発しきらなかった場合、未蒸発の加湿用水はドレンパン２９に溜まり、ドレンホース（図示せず）により外部に排出される。

以上のように、本実施の形態においては、加湿用水散水部２７は室内熱交換器２２と一体で成型されているので、別途加湿水滴下用パイプを配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストで被空調室内への加湿を実現することができる。

また、本実施の形態においては、加湿用水をフィン表面で蒸発しやすい温度まで加熱するフィンを貫挿するように配置された加湿用水加熱伝熱管２８を備えているので、冬季に低い水温で供給された加湿用水を、蒸発しやすい温度まで上昇させた後に加湿用水散水部２７に供給できるようになり、低温の水をそのまま供給した場合に比べて加湿量を増加させることができる。

また、本実施の形態の室内熱交換器２２の上部において、加えて冷媒管２６の代わりにフィン表面の水垢やスケールを除去するための洗浄用水を噴出する洗浄用水散水部を備えることにより、加湿用水として水道水を使用した場合にフィン表面に析出する水垢やスケールを適宜洗浄することが可能となるので、フィン表面の熱伝達率の低下による冷暖房能力の低下を最小限に抑えることができるようになる。

また、洗浄用水散水部をフィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成することにより、洗浄用水散水部が室内熱交換器と一体で成型されているので、別途洗浄用水散水部を配設するスペースを確保する必要がなく室内機の大型化を招来することなく低コストでフィン表面に析出する水垢やスケールを適宜洗浄することができるようになる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、冷媒管と散水管を併せて貫挿した単一の熱交換器を低コストで実現することが可能となるので、熱交換器表面への芳香剤や機能水などの供給といった用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の断面図 本発明の実施の形態１における空気調和機の室内熱交換器の詳細説明図 本発明の実施の形態１における空気調和機の室内熱交換器の要部拡大断面図 本発明の実施の形態１における空気調和機のフィンの要部拡大斜視図 本発明の実施の形態１における空気調和機のフィンの要部拡大斜視図 従来の空気調和機の配管系統図

符号の説明

１ 室内機
２ フィンコイル
３ 冷却用室外機
４ 暖房用熱源機
５ａ 送り側温水配管
５ｂ 戻り側温水配管
６ 分岐管
７ 電磁弁
８ 滴下パイプ
８ａ 小孔
９ ストレーナ
１０ ドレンパン
１１ ドレンタンク
１２ ポンプ
１３ａ 下限水位センサ
１３ｂ 上限水位センサ
１４ 電磁弁
１５ 制御装置
１６ 温度センサ
１７ フラップ
２１ 室内機
２２ 室内熱交換器
２３ 吸い込みグリル
２４ クロスフローファン
２５ 吹き出し口
２６ 冷媒管
２７ 加湿用水散水部
２７ａ 封止管
２８ 加湿用水加熱伝熱管
２８ａ 加湿用水流入部
２８ｂ 加湿用水Ｕ字管
２９ ドレンパン
３０ 冷媒Ｕ字管
３１ フィン
３２ 短円筒部
３３ 短円筒部先端
３４ 短円筒部後端
３５ 散水管部
３６ 切り欠き
３７ ノズル穴

Claims (6)

1. 室内熱交換器と、前記室内熱交換器を構成するフィンと、前記室内熱交換器の上方にあって前記フィンの表面に散水する加湿用水散水部を備え、暖房運転時に前記フィン表面に散水された加湿用水を蒸発させることにより被空調室内を加湿する空気調和機において、前記加湿用水散水部は、前記フィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成されたことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１の構成に加え、加湿用水をフィン表面で蒸発しやすい温度まで加熱するフィンを貫挿するように配置された加湿用水加熱伝熱管を備えた請求項１に記載の空気調和機。
3. フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略円筒型のフィン材は、円筒の一部に切り欠きを設けて散水量を各フィン間において一様になるように調整した請求項１に記載の空気調和機。
4. フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略円筒型のフィン材は、フィン成型の際に円筒の一部にノズル形状となる穴加工を施し、散水量を各フィン間において一様になるように調整した請求項１に記載の空気調和機。
5. 請求項１または請求項２の構成に加え、フィン表面の水垢やスケールを除去するための洗浄用水を噴出する洗浄用水散水部を備えた請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
6. 洗浄用水散水部は、フィンを貫挿するように配置され、かつ前記フィンの成型によりフィンと一体加工された連続した略短円筒型のフィン材により構成されたことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。