JP2008275230A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器に対する空気流れの抵抗を低く抑えて凝縮水を確実に収集しつつ、装置の小型化が可能な空気調和装置を提供する。
【解決手段】室内熱交換器１０は、第１熱交換器１０ａと、第１熱交換器１０ａに対して曲げ部分を介して接続されており設置状態の平面視において第１熱交換器１０ａと重なる部分を有する場所に配置される第２熱交換器１０ｂと、を有しており、冷媒が流れる。ドレンパン１５は、室内熱交換器１０に対する空気流れを遮ることなく、室内熱交換器１０の鉛直方向下方に配置され、設置状態の平面視において外縁が少なくとも室内熱交換器１０の外側に見えるように設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

従来より、空気調和装置に備えられた熱交換器が、冷媒の蒸発器として機能する場合には、熱交換器表面に凝縮水が生じることが知られている。

そして、空気調和装置には、このような凝縮水は熱交換器の下方に向けて流れ落ちるため、この凝縮水を受け入れるためのドレンパンが設けられている。

例えば、以下に示す特許文献１の空気調和装置では、熱交換器の下方に複数の水切り板を設け、熱交換器からの凝縮水を水切り板につたわせることで、ドレンパンに凝縮水を導いている。
特開平８−１２１８２３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の空気調和装置では、複数の水切り板は、それぞれ熱交換器を通過する空気流れを遮る位置に設けられている。このため、複数の水切り板は、熱交換器を通過する空気流れに対して抵抗となってしまう。また、熱交換器が直線的に設けられている場合には、装置が大型化してしまう。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、熱交換器に対する空気流れの抵抗を低く抑えて凝縮水を確実に収集しつつ、装置の小型化が可能な空気調和装置を提供することにある。

第１発明に係る空気調和装置は、冷媒と空気との間で熱交換を行わせて空気調和を行う空気調和装置であって、ケーシングと、ファンと、熱交換器と、ドレンパンとを備えている。ケーシングは、吸込口と吹出口とを有している。ファンは、吸込口から吹出口に向かう空気流れを形成する。熱交換器は、ファンによって形成される空気流れが通過する位置に設けられている。そして、熱交換器は、第１熱交換器と、第１熱交換器に対して曲げ部分を介して接続されており設置状態の平面視において第１熱交換器と重なる部分を有する場所に配置される第２熱交換器と、を有しており、冷媒が流れる。ドレンパンは、熱交換器に対する空気流れを遮ることなく、熱交換器の鉛直方向下方に配置され、設置状態の平面視において外縁が少なくとも熱交換器の外側に見えるように設けられている。

ここでは、ドレンパンは、熱交換器に対する空気流れを遮らない位置に配置されている。このため、熱交換器に対して送風抵抗となることが抑えられている。また、ドレンパンは、熱交換器に対して鉛直方向下方に配置されており、設置状態の平面視において外縁が少なくとも熱交換器の外側に見えるように設けられているため、熱交換器において生じた凝縮水のほとんど全てを確実に捕らえることができる。そして、第１熱交換器と第２熱交換器とは、平面視において重なる部分を有するように折り曲げてコンパクトに配置されている。

これにより、熱交換器に対する空気流れの抵抗を低く抑えて凝縮水を確実に収集しつつ、熱交換器を折り曲げない場合と比較して折り返し分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

第２発明に係る空気調和装置は、第１発明の空気調和装置であって、ドレンパンは、熱交換器の下方の全てを覆っている。

ここでは、ドレンパンは、熱交換器の下方を全面的に覆っている。このため、各熱交換器の部分に対応させて分割してドレンパンを設ける必要がない。

これにより、１つのドレンパンによって凝縮水の収集を行うことが可能になる。

第３発明に係る空気調和装置は、第１発明または第２発明の空気調和装置であって、熱交換器を流れる冷媒の流量を制御する電磁弁をさらに備えている。そして、ドレンパンは、電磁弁の下方であって、設置状態の平面視において外縁が電磁弁の外側に見える位置まで伸びている。

ここでは、ドレンパンは、平面視において熱交換器の外縁の外側に設けられているだけでなく、さらに、電磁弁の外縁の外側まで伸びている。

これにより、熱交換器において生じる凝縮水だけでなく、電磁弁において生じる凝縮水についても確実に捕らえることが可能になる。

第４発明に係る空気調和装置では、第３発明の空気調和装置であって、電磁弁と、熱交換器とは、設置状態の平面視において少なくとも一部が互いに重なる配置関係にある。

ここでは、熱交換器と電磁弁とが、平面視において少なくとも一部が互いに重なっている。

これにより、平面視において互いに重なっていない場合と比較して、平面視において熱交換器と電磁弁とが互いに重なっている分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

第５発明に係る空気調和装置は、第１発明から第４発明のいずれかの空気調和装置であって、ドレンパンは、ファンの下方であって、設置状態の平面視において外縁がファンの近傍まで伸びている。

ここでは、ドレンパンが、熱交換器の下方だけでなく、さらに、ファンの下方にまで伸びている。

これにより、熱交換器において生じた凝縮水だけでなく、ファンにおいて生じた凝縮水についても、確実に収集することが可能になる。

第６発明に係る空気調和装置では、第１発明から第５発明のいずれかの空気調和装置であって、ファンと、熱交換器とは、設置状態の平面視において少なくとも一部が互いに重なる配置関係にある。

ここでは、熱交換器とファンとが、平面視において少なくとも一部が互いに重なっている。

これにより、平面視において互いに重なっていない場合と比較して、平面視において熱交換器とファンとが互いに重なっている分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

第１発明の空気調和装置では、熱交換器に対する空気流れの抵抗を低く抑えて凝縮水を確実に収集しつつ、熱交換器を折り曲げない場合と比較して折り返し分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

第２発明の空気調和装置では、１つのドレンパンによって凝縮水の収集を行うことが可能になる。

第３発明の空気調和装置では、熱交換器において生じる凝縮水だけでなく、電磁弁において生じる凝縮水についても確実に捕らえることが可能になる。

第４発明の空気調和装置では、平面視において互いに重なっていない場合と比較して、平面視において熱交換器と電磁弁とが互いに重なっている分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

第５発明の空気調和装置では、熱交換器において生じた凝縮水だけでなく、ファンにおいて生じた凝縮水についても、確実に収集することが可能になる。

第６発明の空気調和装置では、平面視において互いに重なっていない場合と比較して、平面視において熱交換器とファンとが互いに重なっている分だけ装置の小型化を図ることが可能になる。

以下、図面に基づいて、本発明に係る空気調和装置の実施形態について説明する。

＜空気調和装置の概略構成＞
本発明の一実施形態が採用された空気調和装置１００は、図１および図２に示すように、室内の天井面に沿うように設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とを備えている。

室内機１内および室外機２内にはそれぞれ熱交換器１０、２０が収納されており、各熱交換器が冷媒配管５により接続されることにより冷媒回路を構成している。

＜空気調和装置１００の冷媒回路の構成概略＞
図１に示すように、空気調和装置１００の冷媒回路は、主として室内熱交換器１０、アキュムレータ２１、圧縮機２２、四路切換弁２３、室外熱交換器２０および膨張弁２４で構成される。

（室内機１）
室内機１に設けられている室内熱交換器１０は、接触する空気との間で熱交換を行う。ここでは、室内熱交換器１０は、フィンアンドチューブ型である。なお、室内機１内の冷媒回路には、後述する電磁弁１３が設けられており、冷媒の流量を調節することができる。

また、室内機１には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器１０に通し熱交換が行われ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１１が設けられている。クロスフローファン１１は、室内機１内に設けられる１つの室内ファンモータ１２によって回転駆動される。

（室外機２）
室外機２には、図１に示すように、圧縮機２２と、圧縮機２２の吐出側に接続される四路切換弁２３と、圧縮機２２の吸入側に接続されるアキュムレータ２１と、四路切換弁２３に接続されたフィンアンドチューブ型の室外熱交換器２０と、室外熱交換器２０に接続された膨張弁２４とが設けられている。

膨張弁２４は、液閉鎖弁２６を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器１０の一端と接続される。

また、四路切換弁２３は、ガス閉鎖弁２７を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器１０の他端と接続されている。

また、室外機２には、室外熱交換器２０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２８が設けられている。このプロペラファン２８は、室外ファンモータ２９によって回転駆動される。

（室内機１の詳細構成）
室内機１は、図２に示すように、壁Ｗ近傍の天井に設置され、クロスフローファン１１が回転駆動すると、室内空間ＲＳからの室内空気ＲＡが吸込口４Ｓを介して室内熱交換器１０を通過するように取り込まれる。ここで、室内機１の吸込口４Ｓの空気流れ方向における上流側は、水平方向に開口しており、室内空気ＲＡを略水平方向に取り込む。そして、熱交換された調和空気ＳＡは、吹出口４Ｅを介して再び室内空間ＲＳに戻される。これにより、対象となる室内空間ＲＳが空調される。

なお、以下、上流側とは、クロスフローファン１１によって形成される図面上左から右に向かう空気流れにおいて、左側を指すものとし、下流側とは、右側を指すものとする。

ここで、図３の室内機１の側面視断面図に示すように、室内熱交換器１０やクロスフローファン１１、電磁弁１３、ドレンパン１５、電装品箱７０等は、ケーシング４内に配置されている。

このケーシング４の上流側には、ケーシング４の上流側上端部と、電装品箱７０の上面側と、によって囲まれた吸込口４Ｓが形成されている。また、ケーシング４の下流側には、クロスフローファン１１の出口と共通している吹出口４Ｅが形成されている。

クロスフローファン１１は、ファン１１ａと、上部ファンケーシング１１ｂと、下部ファンケーシング１１ｃとを有している。ファン１１ａは、貫流ファンである。上部ファンケーシング１１ｂと下部ファンケーシング１１ｃとは一体となって送風流路を形成している。なお、このクロスフローファン１１が駆動すると、ケーシング４内部に吸込口４Ｓから吹出口４Ｅに向かう略水平方向の空気流れが形成される。

電磁弁１３は、ケーシング４の上流側上端近傍に配置されており、室内熱交換器１０に対する冷媒供給量を調節する。

室内熱交換器１０は、クロスフローファン１１と電磁弁１３との間に配置されており、互いに連なった第１熱交換器１０ａと、第２熱交換器１０ｂと、第３熱交換器１０ｃとを有している。第１熱交換器１０ａは、電磁弁１３の下流側のケーシング４の上面から吊り下げられている。ここで、第１熱交換器１０ａは、電磁弁１３の下流側から電磁弁１３の下方にかけて位置しており、下方が上流側に向くように傾斜している。第２熱交換器１０ｂは、第１熱交換器１０ａの下端部から伸びており、下方が下流側に向くように傾斜している。ここで、第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂとは、平面視において互いに重なるように折り返されて配置されているため、空気流れ方向の幅を小型化することが可能になっている。第３熱交換器１０ｃは、第２熱交換器の下端部からクロスフローファン１１の下方近傍まで伸びており、下方が下流側に向くように傾斜しており、第２熱交換器１０ｂの傾斜よりもゆるやかな傾斜となっている。このように、第１熱交換器１０ａ、第２熱交換器１０ｂおよび第３熱交換器１０ｃは、クロスフローファン１１を取り囲むように互いに折り曲げられているため、折り曲げられていない熱交換器が配置される構成と比較して、クロスフローファン１１によって形成される空気流れがより多くの熱交換器を通過できるため、熱交換効率が向上している。

ドレンパン１５は、上述した熱交換器１０および電磁弁１３から滴り落ちてくる凝縮水の全てを下方で受け止めることができるように、熱交換器１０および電磁弁１３の下方に全域において広がっている。すなわち、平面視において、ドレンパン１５の外縁は、第１熱交換器１０ａ、第２熱交換器１０ｂ、第３熱交換器１０ｃおよび電磁弁１３の外縁の外側に見えるように配置されている。これにより、ドレンパン１５は、第１熱交換器１０ａ、第２熱交換器１０ｂ、第３熱交換器１０ｃおよび電磁弁１３において生じた凝縮水をほとんど全て捕らえることができる。なお、ドレンパン１５は、クロスフローファン１１の近傍まで伸びて配置されている。このドレンパン１５は、上流側が下がるように勾配を有しており、下端部近傍にドレンホース１５ｈを有している。ドレンパン１５が捕らえた水は、このドレンホース１５ｈを介して屋外に排出される。このドレンパン１５は、クロスフローファン１１とケーシング４の吸込口４Ｓとの間から外れた場所に位置しているため、熱交換器１０を通過する空気流れを妨げることがなく、送風抵抗となることが抑えられている。

電装品箱７０は、ケーシング４の上流側下端部であって、熱交換器１０およびドレンパン１５の上流側に配置されており、ドレンパン１５との間にわずかに間隙が設けられている。また、図３に示すように、電装品箱７０の高さは、ドレンパン１５の高さより低くなるように設けられている。

＜空気調和装置１００の特徴＞
（１）
例えば、図６に示すように、従来の空気調和装置９００では、熱交換器１０は、ケーシング４内において、折り曲げられることなく直先的に配置されている。そして、熱交換器１０のうちドレンパン１５の範囲を超えて存在する部分および電磁弁１３からの凝縮水については、図７に示すように、ドレンガイド１６を階段状に設けて、ドレンパン１５にまで凝縮水を導く等の構成が採用されている。

このため、熱交換器１０が直線的に配置されていることから、空気流れ方向において、空気調和装置９００が大型化してしまっている。

また、ドレンガイド１６が、クロスフローファン１１と吸込口との間に位置してしまうことになり、空気流れ方向において送風抵抗となっている。

これに対して、上記実施形態の空気調和装置１００では、ドレンパン１５が空気流れを妨げない位置に設けられていることから、熱交換器１０に対する空気流れの抵抗を低く抑えてることができる。

さらに、ドレンパン１５は、熱交換器１０および電磁弁１３の下方を全面的に覆っているため、凝縮水を確実に捕らえることができる。また、１体のドレンパン１５のみで凝縮水を回収できるため、従来のように複数のドレンガイド１６を設けて部品点数が増大するという問題も回避できる。

また、第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂとが互いに折れ曲がって配置されているため、熱交換器を折り曲げないで配置する場合と比較して、折り返し分だけ空気流れ方向において空気調和装置１００の小型化を図ることができている。

さらに、第２熱交換器１０ｂと第３熱交換器１０ｃとが互いに折れ曲がって配置されているため、熱交換器を折り曲げないで配置する場合と比較して、折り返し分だけ上下方向において空気調和装置１００の小型化を図ることができている。

（２）
上記実施形態の空気調和装置１００では、電磁弁１３と、第１熱交換器１０ａおよび第２熱交換器１０ｂとが、平面視において、互いに重なり合うように配置されている。このため、互いに重なり合うように配置されていない場合と比較して、互いに重なり合っている分だけ空気流れ方向の幅において空気調和装置１００を小型化させることができている。

（３）
上記実施形態の空気調和装置１００では、ドレンパン１５は、クロスフローファン１１の下方近まで伸びて配置されているため、仮に、熱交換器１０から飛散した凝縮水がクロスフローファン１１にまで至ることがあったとしても、クロスフローファン１１から滴下してくる凝縮水を捕らえることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、以下のように、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上記実施形態の空気調和装置１００では、第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂとが互いに折れ曲がって配置され、平面視において、第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂと電磁弁１３とが互いに重なり合って配置される場合を例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図４に示すように、熱交換器１０は第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂとが互いに折れ曲がって配置されているものであり、第２熱交換器１０ｂは、折れ曲がりのない形状のものであってもよい。この場合には、多少空気流れ方向の幅が大型化してしまうことにはなるが、送風抵抗を抑えつつ、一つのドレンパン１５によって凝縮水を回収することができ、空気流れ方向の幅を小型化させることができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、空気調和装置１００の室内機１の吸込口４Ｓの上流側が略水平方向に開口しており、室内空気ＲＡを略水平方向に取り込む場合について、例を挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すように、室内機１の吸込口４Ｓの上流側は、鉛直下向きに開口していてもよい。

この場合には、室内機１は、図５に示すように、図壁Ｗ近傍の天井に設置され、クロスフローファン１１が回転駆動すると、室内空間ＲＳからの室内空気ＲＡが吸込口４Ｓを通過すべく、鉛直上方に上昇して下流側に曲げられ、室内熱交換器１０を通過するように取り込まれる。そして、熱交換された調和空気ＳＡは、吹出口４Ｅを介して再び室内空間ＲＳに戻される。これにより、対象となる室内空間ＲＳが空調される。

本発明を利用すれば、熱交換器に対する空気流れの抵抗を低く抑えて凝縮水を確実に収集しつつ、装置の小型化ができるため、特に、熱交換器を備えた空気調和装置に適用することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の冷媒回路図である。 空気調和装置の室内機の設置状態を示す図である。 室内機の運転状態における側面視断面図である。 変形例（Ａ）に係る室内機の運転状態における側面視断面図である。 変形例（Ｂ）に係る空気調和装置の室内機の設置状態を示す図である。 従来の室内機の運転状態における側面視断面図である。

符号の説明

１ 室内機
２ 室外機
４ ケーシング
４Ｓ 吸込口
４Ｅ 吹出口
５ 冷媒配管
１０ 室内熱交換器（熱交換器）
１１ クロスフローファン（ファン）
１５ ドレンパン
２０ 室外熱交換器
１００ 空気調和装置

Claims (6)

1. 冷媒と空気との間で熱交換を行わせて空気調和を行う空気調和装置（１００）であって、
   吸込口（４Ｓ）と吹出口（４Ｅ）とを有するケーシング（４）と、
   前記吸込口から前記吹出口に向かう空気流れを形成するファン（１１）と、
   前記ファンによって形成される前記空気流れが通過する位置に設けられ、第１熱交換器（１０ａ）と、前記第１熱交換器に対して曲げ部分を介して接続されており設置状態の平面視において前記第１熱交換器と重なる部分を有する場所に配置される第２熱交換器（１０ｂ）と、を有しており、前記冷媒の流れる熱交換器（１０）と、
   前記熱交換器に対する前記空気流れを遮ることなく、前記熱交換器の鉛直方向下方に配置され、設置状態の平面視において外縁が少なくとも前記熱交換器の外側に見えるように設けられているドレンパン（１５）と、
   を備えた空気調和装置（１００）。
2. 前記ドレンパン（１５）は、前記熱交換器（１０）の下方の全てを覆っている、
   請求項１に記載の空気調和装置（１００）。
3. 前記熱交換器（１０）を流れる冷媒の流量を制御する電磁弁（１３）をさらに備え、
   前記ドレンパン（１５）は、前記電磁弁の下方であって、設置状態の平面視において外縁が前記電磁弁の外側に見える位置まで伸びている、
   請求項１または２に記載の空気調和装置（１００）。
4. 前記電磁弁（１３）と、前記熱交換器（１０）とは、設置状態の平面視において少なくとも一部が互いに重なる配置関係にある、
   請求項３に記載の空気調和装置（１００）。
5. 前記ドレンパン（１５）は、前記ファン（１１ａ）の下方であって、設置状態の平面視において外縁が前記ファンの近傍まで伸びている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。
6. 前記ファン（１１）と、前記熱交換器（１０）とは、設置状態の平面視において少なくとも一部が互いに重なる配置関係にある、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。

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