JP2009115351A - 空気調和機用室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内機内側に配置されている発泡スチロール製の断熱材を、極めて断熱性能の高い真空断熱材に変更し、室内機背面等での結露自体を生じなくさせて、ドレントラップ構造を不要とし、本体ケーシングの可及的に薄型化を図る。
【解決手段】箱型の室内機ケーシング２、３、４と、前面側中央部に設けられた空気吸込口５と、前面側左右に設けられた左右一対の空気吹出口７と、内側にあって上記空気吸込口５から上記左右一対の空気吹出口７に連続する一対の空気通路６と、空気通路６各々の上流側に位置して上記空気吸込口に対応して設けられた共通のファンと、上記一対の空気通路６の下流側に位置して上記左右一対の各空気吹出口７に対応して設けられた左右一対の熱交換器９とを備えてなる空気調和機用室内機１であって、上記室内機ケーシング２、３、４の上記左右一対の各熱交換器９に対応する内壁面部分には、内部が真空で扁平な真空断熱材１０を配設した。
【選択図】図１

Description

本願発明は、ドレントラップを不要とした空気調和機用の室内機の構成に関するものである。

一般に空気調和機用室内機ケーシングの背面板下部には、結露滴下防止用の受け口構造（一般にドレントラップという）が設けられている。従来、このドレントラップは、室内機ケーシングの背面板から所定寸法後方に突出する形で設けらており、一方該ドレントラップが設けられている背面板の内側には、熱交換器との間での十分な断熱性を確保するために、断熱材として相当な厚さの発泡スチロールが貼設されており、室内機ケーシングは全体として相当な厚さ（前後方向厚さ）のものとなっていた（ドレントラップを有する空気調和機用室内機の一例として特許文献１のものを参照）。

今例えば図３および図４は、そのようなドレントラップを備えた従来の空気調和機用室内機の構成を示している。

図中、先ず符号Ａは、当該空気調和機用室内機１の前後方向に偏平なカセット型の本体ケーシングである。該本体ケーシングＡは、その前面側に吸気・吹出パネル４、背面側にファンモータ取付面となる背面パネル（背面板）２、左右両面側に側面パネル（側面板）３，３、上面側に上面パネル（天板）、下面側に下面パネル（底板）がそれぞれ設けられている。

そして、上記本体ケーシングＡの上記前面側吸気・吹出パネル４には、中央部に円形のベルマウス機能を備えた空気吸込口５が設けられ、さらに、その内側に送風機として多数枚の翼８ａ，８ａ・・・を具備した遠心ファンの一例であるターボファン８がシュラウド８ｃを介して連設されている。

また、上記本体ケーシングＡの吸気・吹出パネル４の上記空気吸込口５の左右には、所定の幅で上下方向に延びる左右一対の空気吹出口７，７が設けられている。

そして、上記本体ケーシングＡ内には、上記ベルマウス構造の空気吸込口５から上記左右両側の空気吹出口７，７方向に到る２方向の通風路（空気通路）６，６が形成されており、該通風路６，６の上記空気吸込口５の背後に位置して、その空気吸込側シュラウド８ｃを対応させる形でターボファン８が設置され、ファンモータ８ｂを介して上記本体ケーシングＡの背面パネル２に対して固定されている。

また、同通風路６，６には、当該ターボファン８を挟む状態で、その下流側に左右一対の空気熱交換器９，９が設けられている。この左右一対の空気熱交換器９，９は、室内機本体ケーシングＡ内の中央部から左右に延びる上記左右一対の空気通路６，６の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられている。

そして、同空気熱交換器９，９は、その下端を図示しないドレンパン上に位置決め固定することによって支持されている。

また同空気熱交換器９，９は、例えば偏平な伝熱管および偏平な伝熱フィン（コルゲートフィン）を備えた伝熱性能の高いアルミ積層熱交換器よりなっている。

そして、上記室内機本体ケーシングＡにおける上記左右一対の各空気熱交換器９，９に対応する背面側、左右両側面側、前面側各パネル２，３・３，４の内壁面部分には、それぞれ断熱機能を果すに必要な厚さの発泡スチロール製の断熱材２０，２０，２０が配設（貼設）されている。そして、上記室内機本体ケーシングＡの背面パネル２および側面パネル３，３に対する各断熱材２０ａ，２０ｂは、相互に別体のものを同図４に示されるようにアングル状に組み合わせて設けられている。

この断熱材２０，２０，２０の厚さは、上記室外機本体ケーシングＡの背面パネル２等の材質より決定される熱伝導率および厚さと断熱材２０の熱伝導率とをパラメータとして室内機本体ケーシングＡの背面パネル２等の外周面に結露を生ぜしめない最小寸法の範囲に選定されている。

他方、上記背面パネル２の外周面側の上記断熱材２０，２０に対応する下端部分には、背面パネル２の外周面に生じた結露水を受け止め、ドレンパン内に集めるためのドレントラップ１４，１４が所定幅後方に突出する形で設けられている。

特開２００６−２７５４５３号公報（図１，図５参照）

ところで、従来から上記のような空気調和機用室内機の意匠性を向上させるために、室内機本体の可及的な薄型化を図りたいという要求があり、その場合に、上記ドレントラップや断熱材の厚みはネックであり、これらの部分を可能な限り薄くする必要があるが、発泡スチロールを断熱材とした場合、その厚さを相当に厚くした場合でも十分な断熱材を発揮し得ないので、その厚さを薄くすると、それ自体の断熱性や強度が低下し、断熱機能を十分に果たし得なくなる。

したがって、結局ドレントラップをなくすことはできなかった。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上記室内機内側に配置されている発泡スチロール製の断熱材を、薄くても極めて断熱性能が高い真空断熱材に変更することにより、室内機背面での結露自体を生じなくさせて、従来のようなドレントラップ構造を不要とした空気調和機用室内機を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
この発明は、箱型の室内機ケーシングと、該室内機ケーシングの前面側中央部に設けられた空気吸込口と、上記室内機ケーシングの前面側左右に設けられた左右一対の空気吹出口と、上記室内機ケーシングの内側にあって上記空気吸込口から上記左右一対の空気吹出口に連続する一対の空気通路と、該一対の空気通路各々の上流側に位置して上記空気吸込口に対応して設けられた共通のファンと、上記一対の空気通路の下流側に位置して上記左右一対の各空気吹出口に対応して設けられた左右一対の熱交換器とを備えてなる空気調和機用室内機であって、上記室内機ケーシングの上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分には、内部が真空で扁平な真空断熱材が配設されていることを特徴としている。

真空断熱材は極めて断熱性が高く、相当に薄く形成しても断熱性の低下度が小さい。

したがって、上記室内機ケーシングの上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分に内部が真空で偏平な真空断熱材を用いて断熱機能を実現するようにすると、ケーシング内の寸法の縮小化を図りながら、外周面の無結露化を実現することができ、最終的にドレントラップを不要にすることができる。

（２） 請求項２の発明
この発明は、上記請求項１の発明の構成において、上記室内機ケーシングの上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分が、上記室内機ケーシングの背面板における上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分であることを特徴としている。

上記室内機ケーシングの背面板における上記左右一対の各熱交換器に対応する部分は最も結露が生じやすく、従来からドレントラップが設けられていた部分である。

したがって、同部分の背面側内壁面に内部が真空で偏平な真空断熱材を配設すると、有効にドレントラップレス構造の空気調和機用室内機を実現することができる。

（３） 請求項３の発明
この発明は、上記請求項１又は２の発明の構成において、真空断熱材の厚さは、室外機ケーシングの板の材質により決定される熱伝導率および厚さと真空断熱材の熱伝導率とをパラメータとして室内機ケーシングの板の外周に結露を生ぜしめない最小寸法に選定されていることを特徴としている。

真空断熱材は極めて断熱性が高く、相当に薄く形成しても断熱性の低下度が小さい。

しかし、上述のように無結露化を実現するためには、やはり一定の厚さが必要である。

したがって、上記真空断熱材の厚さは、上記室内機本体ケーシングの板の材質より決定される熱伝導率および厚さと真空断熱材の熱伝導率とをパラメータとして室内機本体ケーシングの外周に結露を生ぜしめない最小寸法に選定されている。

（４） 請求項４の発明
この発明は、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、左右一対の熱交換器は、室内機ケーシング内の中央部から左右に延びる一対の空気通路の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられていることを特徴としている。

このように左右一対の熱交換器は、室内機ケーシング内の中央部から左右に延びる一対の空気通路の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられていると、必要な熱交換面積を確保しながら、室内機本体の前後方向厚さを可及的に小さくすることができ、ドレントラップを省略できることと合わせて、より一層薄型化を図ることができる。

以上の結果、本願発明によると、ドレントラップ構造がなくなり、しかも断熱材自体の厚みが大きく低減されることにより、確実に室内機の薄型化が実現される。

図１および図２は、本願発明の最良の実施の形態に係る空気調和機用室内機の構成を示している。

図中、先ず符号Ａは、当該空気調和機用室内機１の前後方向に偏平なカセット型の本体ケーシングである。該本体ケーシングＡは、その前面側に吸気・吹出パネル４、背面側にファンモータ取付面となる背面パネル（背面板）２、左右両面側に側面パネル（側面板）３，３、上面側に上面パネル（天板）、下面側に下面パネル（底板）がそれぞれ設けられている。

そして、上記本体ケーシングＡの上記前面側吸気・吹出パネル４には、中央部に円形のベルマウス機能を備えた空気吸込口５が設けられ、さらに、その内側に送風機として遠心ファンの一例である主板とシュラウド８ｃとの間に多数枚の翼８ａ，８ａ・・・を具備したターボファン８がシュラウド８ｃを介して連設されている。

また、上記本体ケーシングＡの吸気・吹出パネル４の上記空気吸込口５の左右には、所定の幅で上下方向に延びる一対の長方形状の空気吹出口７，７が設けられている。

そして、上記本体ケーシングＡ内には、上記ベルマウス構造の空気吸込口５から上記左右両側の空気吹出口７，７方向に到る２方向の通風路（空気通路）６，６が形成されており、該通風路６，６の上記空気吸込口５の背後に位置して、その空気吸込側シュラウド８ｃを対応させる形でターボファン８が設置され、ファンモータ８ｂを介して上記本体ケーシングＡの背面パネル２に対して固定されている。

また、同通風路６，６には、当該ターボファン８を挟む状態で、その下流側空気吹出口７，７に対応する位置に左右一対の空気熱交換器９，９が設けられている。この左右一対の空気熱交換器９，９は、上記室内機本体ケーシングＡ内の中央部から左右に延びる左右一対の空気通路６，６の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられている。

このように左右一対の熱交換器９，９が、室内機本体ケーシングＡ内の中央部から左右に延びる一対の通風路６，６の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられていると、必要な熱交換面積を確保しながら、室内機本体の前後方向厚さを可及的に小さくすることができ、後述のように従来のドレントラップを省略できることと合わせて、より一層薄型化を図ることができる。

そして、同空気熱交換器９，９は、その下端を図示しないドレンパン上に位置決め固定されることによって支持されている。

また、この実施の形態の場合、同空気熱交換器９，９は、例えば偏平な伝熱管および偏平な伝熱フィン（コルゲートフィン）を備えた極めて伝熱性能の高いコンパクトなアルミ積層熱交換器よりなっている。

そして、上記室内機本体ケーシングＡにおける上記左右一対の各空気熱交換器９，９に対応する背面側、左右両側面側、前面側各パネル２，３・３，４の内壁面部分には、それぞれ内部が真空で偏平な真空断熱材１０，１０，１０が配設（貼設）されている。この真空断熱材１０，１０，１０は、例えば図２に示されるように、内側に保形用のグラスウール１２を収納（充填）した合成樹脂製のシート状真空チューブ１１の外周にアルミホイール１３を貼設して構成されている。

そして、この場合、上記室内機本体ケーシングＡの背面パネル２および側面パネル３，３に対する各真空断熱材１０ａ，１０ｂは、従来のように別体でも良いが、同図２に示されるように相互に連続した一体のアングル状のものとすることができる。このように一体のものにすると、その配設、取付作業が容易になるだけでなく、別体のものと比べてコーナ部間に隙間が無くなる分だけ断熱性（熱シール性）が高くなる。

この真空断熱材１０の厚さは、上記室外機本体ケーシングＡの背面パネル２等の材質より決定される熱伝導率および厚さと真空断熱材１０の熱伝導率とをパラメータとして室内機本体ケーシングＡの背面パネル２等の外周面に結露を生ぜしめない最小寸法の範囲に選定されている。

（実験例）
今、実験により、アクリボード製の背面パネル２（厚さ５ｍｍ）と図２の構造の真空断熱材１０（厚さ５ｍｍ）で無結露化が実現できることを確認した。この時の背面パネル２部分の総熱抵抗値は、０．１４ｍ²Ｋ／Ｗ（次の表１を参照）であることが分かる。

したがって、背面パネル２外周面上の無結露化を実現するには、背面パネル２部分に０．１４ｍ²Ｋ／Ｗ以上の総熱抵抗値を実現すれば良いことが分かる。

なお、上記＜表１＞中の各熱抵抗値ｒ、および総熱抵抗値Ｒは、例えば次式により求められる。

ｒ＝ｔ／λ
Ｒ＝ｒ₁＋ｒ₂＋・・・・・＋ｒｘ
今実際の製品が、次の表２に示される条件のものであるとする。

これらのデータを条件として、真空断熱材１０の必要な厚さを算出すると、次のようになる。

真空断熱材１０の必要厚さ＝（Ｒ−（Ｐｔ／１０００）／Ｐλ）×１０００×Ｄλ
＝０．７５ｍｍとなる。

この結果から考えると、仮に上記＜表２＞のＡＢＳ樹脂よりなるケーシング背面パネル２の断熱性を無視して、真空断熱材１０だけで無結露化を実現するのに必要な熱抵抗値０．１４ｍ²Ｋ／Ｗ以上を達成しようとした場合でも、その厚さは少なくとも０．８３ｍｍあれば良いと試算することができる。

つまり、真空断熱材１０の厚みとしては、１ｍｍもあれば十分に無結露化を達成できることになり、ドレントラップレス構造を実現することができることが分かる。

したがって、安全率や真空断熱材１０の製造上のばらつき（製品誤差）を考慮しても、真空断熱材１０は、その厚さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲のもので十分に無結露化することが可能であり、従来のドレントラップを不要として、上述した室内機本体ケーシングＡの前後方向の厚さ寸法Ｄ（図１参照）を十分に縮小することができる。

本願発明の最良の実施の形態に係る空気調和機用室内機の構成を示す水平断面図である。 同室内機の要部である真空断熱材の構成を示す断面図である。 従来例に係る空気調和機用室内機の構成を示す水平断面図である。 同室内機の要部である真空断熱材の構成を示す断面図である。

符号の説明

１は空気調和機用室内機、２は背面パネル、３は側面パネル、４は前面パネル、５は空気吸込口、６は通風路（空気通路）、７は空気吹出口、９は空気熱交換器、１０は真空断熱材、２０は断熱材である。

Claims (4)

1. 箱型の室内機ケーシングと、該室内機ケーシングの前面側中央部に設けられた空気吸込口と、上記室内機ケーシングの前面側左右に設けられた左右一対の空気吹出口と、上記室内機ケーシングの内側にあって上記空気吸込口から上記左右一対の空気吹出口に連続する一対の空気通路と、該一対の空気通路各々の上流側に位置して上記空気吸込口に対応して設けられた共通のファンと、上記一対の空気通路の下流側に位置して上記左右一対の各空気吹出口に対応して設けられた左右一対の熱交換器とを備えてなる空気調和機用室内機であって、上記室内機ケーシングの上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分には、内部が真空で扁平な真空断熱材が配設されていることを特徴とする空気調和機用室内機。
2. 上記室内機ケーシングの上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分が、上記室内機ケーシングの背面板における上記左右一対の各熱交換器に対応する内壁面部分であることを特徴とする請求項１記載の空気調和機用室内機。
3. 真空断熱材の厚さは、室内機ケーシングの板の材質により決定される熱伝導率および厚さと真空断熱材の熱伝導率とをパラメータとして室内機ケーシングの板の外周に結露を生ぜしめない最小寸法に選定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機用室内機。
4. 左右一対の熱交換器は、室内機ケーシング内の中央部から左右に延びる一対の空気通路の各々において、相互にハの字を形成するように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の空気調和機用室内機。

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