JP2012172851A

JP2012172851A - 空気調和機

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Publication number: JP2012172851A
Application number: JP2011031707A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Sato; 哲也佐藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP5192558B2; CN203454366U; WO2012111798A1

Abstract

【課題】本発明に係る空気調和機では熱交換器の側部にある配管類と冷媒出入口パイプとの接触によって起こる凝縮水漏れを防止することを目的としている。
【解決手段】筐体内に設けられた熱交換器と、該熱交換器の側面部分に取り付けられた側板とを備え、前記側板には、熱交換器の側面部分と熱交換器に取り付けられた冷媒出入口パイプとの間を仕切る仕切り部材が設けられ、この仕切り部材により冷媒出入口パイプが熱交換器の側面にある配管類（ベンド管等）と接触するのを回避し、熱交換器側部の配管類で発生した凝縮水が冷媒出入口パイプを伝って機外へ排水されるのを防止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、筐体内に熱交換器を備えた空気調和機に関するものである。

空気調和機においては、筐体内の熱交換器で発生した凝縮水は、熱交換器の下方に位置するドレンパンで受け、ドレンパンから機外に排水するようにしている。また、熱交換器の側部には冷媒管の蛇行部であるＵベンド管等の配管類が露出しており、これら配管類も結露して凝縮水が発生する。そのため、これらの配管類から発生する凝縮水の排水処理も行なわれる。

従来、熱交換器の側部に配管類を受ける側板が設けられ、配管類から発生した凝縮水は側板に案内されてドレンパンに導かれ、機外に排水するようになっている。また、熱交換器の側部には、配管類と共に、冷媒を熱交換器に導く入口側補助パイプと、熱交換器から冷媒を他の冷凍サイクル構成部材（圧縮機あるいは室外熱交換器）に供給する出口側補助パイプとが設けられる。特許文献１は、これらの冷媒出入口パイプと配管類とが熱交換器の側部に近接配置された例を示す。

特開平２００１−９０９８６号公報

ところで、冷媒出入口パイプは、その結露を防止するために断熱材により被覆形成されているため、冷媒出入口パイプではその断熱材の表面に結露が発生するおそれもないが、狭い空間に配管類と出入口パイプと近接配置しているので、配管類と冷媒出入口パイプとが接触し、配管類で発生した結露水（凝縮水）が冷媒出入口パイプを被覆する断熱材表面を伝わって機外に漏れるおそれがある。

特に、冷媒出入口パイプは筐体の背面板側に配置されるため、室内ユニットを取り付ける室内壁を伝って漏れることがある。

本発明は、上記に鑑み、熱交換器の側部にある配管類と冷媒出入口パイプとの接触によって凝縮水が機外へ漏れるのを防止することができる構造の空気調和機の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、筐体内に設けられた熱交換器と、該熱交換器の側部に設けられた配管類および冷媒出入口パイプを収容するよう前記熱交換器の側部に設けられた側板とを備え、前記側板には、前記熱交換器の側部の配管類と前記冷媒出入口パイプとの間を仕切る仕切り部材が設けられたことを特徴とする。

上記構成によると、仕切り部材により冷媒出入口パイプと配管類とが接触するのを回避できるため、熱交換器の配管類で発生した凝縮水が冷媒出入口パイプを伝って機外へ排水されるのを防止することができる。

前記仕切り部材は、少なくとも前記配管類および前記冷媒出入口パイプの上下方向で最上位置から前記冷媒出入口パイプが配管される筐体の背面側に向けて配設するのが好ましい。

上記構成によると、冷媒出入口パイプのうち最も高い位置から背面側に下り傾斜している部分では、結露した配管類と冷媒出入口パイプとが接触しないので、凝縮水が冷媒出入口パイプを伝って機外に漏れ出るのを防止することができる。冷媒出入口パイプのうち最も高い位置から前面側も下り傾斜しているが、この部分が仮に配管類と接触しても、その凝縮水は前下方のドレンパンから機外に流出するので、問題はない。

また、冷媒出入口パイプは、通常、断熱材で覆われる。また、前記側板には、その外側部に他の収容部（例えば、電装部品収容部）と区画する区画壁が形成され、前記区画壁と前記仕切り部材とで、断熱材で被覆された冷媒出入口パイプを挟持する構造とすることができる。

上記構成によると、仕切り部材によって熱交換器の配管類と断熱材で覆われた冷媒出入口パイプとの間を仕切っているので、冷媒出入口パイプが位置決めされ、筐体の配管出口部との位置ずれが加減され、製品組立時における冷媒出入口パイプの矯正等の作業を省くことができる。

なお、仕切り部材としては、冷媒出入口パイプの断熱材と熱交換器の配管類とを仕切る板状の壁材から構成するか、あるいは、冷媒出入口パイプの断熱材と熱交換器の配管類とを仕切る突起から構成することができる。

このような簡単な構成の壁材や突起により、熱交換器の側部の配管類と冷媒出入口パイプとの接触を防止して、配管類で発生した凝縮水が機外へ漏出するのを防止することができる。

以上のとおり、本発明によると、仕切り部材により熱交換器の出入口パイプの表面が熱交換器の側面にある配管類と接触するのを回避することができ、熱交換器の側部の配管類で発生した凝縮水が冷媒出入口パイプを伝って機外へ排水されるのを防止することができる。

本発明の実施形態である空気調和機の室内ユニットを示す斜視図である。室内ユニットの内部を示す縦断面図である。室内ユニットの前面パネルを取り外した状態を示す斜視図である。図３の状態からフィルタユニットを取り外した状態を示す斜視図である。側板付きの熱交換器の斜視図である。前面パネルを取り外した状態での空気調和機の正面図である。熱交換器の側板の斜視図である。別の実施形態である熱交換器の側板の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、セパレート型空気調和機の室内ユニットを例に説明する。なお、図１において、前面パネル１０側を前側、背面板７側を背面若しくは後側とし、以下の説明では、前面パネル１０から背面板７に向かう方向を前後方向とし、また前面パネル１０を正面からみて、その横方向を左右方向とする。

この種の空気調和機は、室内ユニットの内部に収容される熱交換器と、図示しない室外ユニットに収容される圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り装置（共に図示せず）とが冷媒管によって接続されて冷凍サイクルが構成され、冷房、暖房、除湿などの各種運転モードを実行できるようになっている。

室内ユニットは、図２に示すように、筐体１内に、吸込口２から吹出口３に至る通風路４と、該通風路４の風の流れの上流側に配置された熱交換器５と、前記通風路４において熱交換器５よりも風の流れの下流側に配置された送風ファン（クロスフローファン）６とを備えている。

筐体１は、図１に示すように、背面板７と、左右のカバー８，９と、前面パネル１０とドレンパンユニット１１とが互いに組み合わされて箱形に形成され、室内ユニットの合成樹脂製の外装を構成している。

背面板７は、筐体内部のクロスフローファン６および熱交換器５の一部を保持するよう前面開放の箱形に形成され、その背面側には熱交換器５に接続される冷媒出入口パイプ１３を収容する凹状の収容部（図示略）が形成されると共に、室内壁に取付け可能な平面部を備えている。背面板７の前面側には、クロスフローファン６からの送風を吹出口３に案内するリアガイダ１２を備えている。さらに、背面板７の左右の側壁（図示略）はクロスフローファン６の回転軸部を回転自在に軸受けしている。

筐体１の左右のカバー８，９（右カバー８、左カバー９）は、背面板７の左右両側に配置される。背面板７の左右の側壁（図示略）と左右のカバー８，９との間に形成された空間部にクロスフローファン６のモータや電装部品、さらには熱交換器５の側面から突出する配管類１４および前記冷媒出入口パイプ１３を収容できるようになっている。

本例では、図６に示すように、正面視で右側の側壁の外側にファンモータ１５のモータ収容部１６が形成され、さらにその右側に電装部品収容部１７が形成されている。また、モータ収容部１６の前面から上側にかけて熱交換器５の側面から突出する配管類１４および冷媒出入口パイプ１３を収容する側板１８が設けられている。

熱交換器５は、図２に示すように、通風路４の送風上流側で吸込口２の近傍に設けられている。この熱交換器５は、前面側の熱交換器５ａと背面側の熱交換器５ｂとが側面視で逆Ｖ字形に配置されている。

各熱交換器５ａ，５ｂは、冷媒管が蛇行状に配列されると共に、これらの冷媒管に直交して多数のフィンが設けられたものである。本例では、図５に示すように、各熱交換器５ａ，５ｂの側面取付板２８から側方に突出する配管類１４として、蛇行状の流路の一部を構成し、側面取付板２８から側方に突出するＵ字形のベンド管１４ａと、隣り合う熱交換器５ａ、５ｂ同士の冷媒流路を接続するコ字形の渡しベンド管１４ｂと、熱交換器５の温度を検出する温度検知素子収容管１４ｃとが設けられる。

さらに、熱交換器５(５ａ,５ｂ)には、熱交換される前の冷媒を流入させるための入口パイプと熱交換された冷媒が出て行く出口パイプが接続される。それぞれのパイプは冷房運転と暖房運転とでは冷媒の流れる方向は逆になる。例えば、本件の配管類に結露が生じる現象は熱交換器５が蒸発器として作用する場合である。それは主に冷房運転時であり、図５に示す１３ｂが入口側となり、１３ａが出口パイプとなる。また、それぞれのパイプは、据付時に室内ユニットと室外ユニットとの間に具備される配管パイプと接続するためのものであり、補助パイプ（入口側補助パイプ１３ｂ、出口側補助パイプ１３ａ）と呼ばれる。

さらに、熱交換器５ａ，５ｂにおいて、複数の流路を構成するために、出口側から冷媒流路を合流するＹ字形の分岐管１９が設けられている。この分岐管１９は、冷媒を供給する出口側の補助パイプ１３ａの端末に接続される。

また、熱交換器５の冷媒管の入口は、熱交換器５ａ，５ｂの出口と同じ側に形成される。複数の流路は冷媒管の入口側で集束され、熱交換器５の側面部に一つの冷媒管入口が形成される。この冷媒管入口にはＵ字管２０が接続される。Ｕ字管２０は、配管類１４の最上部位置から逆Ｌ字形に屈曲され、さらに下方位置でＵ字形に屈曲されて上方に延設され、その端末が下方に延設された入口側の補助パイプ１３ｂの端末に接続される。

入口側の補助パイプ１３ｂと出口側の補助パイプ１３ａとは、熱交換器５の側面に沿って配列されると共に断熱材３６により被覆され、外面が結露しないようになっており、両補助パイプ１３ａ，１３ｂにより冷媒出入口パイプ１３が構成されている。冷媒出入口パイプ１３は、その最下端位置で配管類１４の分岐管１９およびＵ字管２０に接続され、熱交換器５の側面に沿って上方に導かれ、最上位置では、配管類１４のいずれよりも高い位置に配置され、その最上位置から背面板７の背面側に沿わせるために湾曲される。背面板７に沿って熱交換器５と平行に配列される。

なお、本例では、図５に示すように、冷媒出入口パイプ１３が最上位置から水平に背面側に向かう例を示したが、これに限らず、最上位置から下方に向かう配列であってもよい。

前面側の熱交換器５ａの下方には前記ドレンパンユニット１１の一構成部材である断面上開放コ字形のドレンパン２５が配置される。ドレンパン２５の右側部は側板１８の下方まで延設され、側板１８からの凝縮水を受けることができる長さに設定されている。また、背面側の熱交換器５ｂの下方には背面板７のリアガイダ１２の背面側に形成されたリア側ドレンパン２６が配置される。図示しないが、背面側のドレンパン２６も、側板１８上の配管類から滴下する凝縮水を受けることができるように右側に延設されている。

側板１８は、図７に示すように、合成樹脂製の一体成形品であって、側面視で逆Ｖ字形の熱交換器５ａ，５ｂに沿うように、側面視で逆Ｖ字形に形成されている。そして、側板１８は、熱交換器５の側面取付板２８にビス等により取り付けられると共に、背面板７にもビス等により固定され、筐体１に収容固定される。この側板１８には、その表面側に熱交換器５から突出するＵベンド管１４ａ等の配管類１４と冷媒出入口パイプ１３とが収容されている。また、側板１８は、隣接する電装部品収容部１７（図６参照）と区画するため、電装部品収容部側には区画壁２９が立設され、配管類１４で発生した凝縮水が電装部品側に流出しないように区画されている。

また、側板１８の表面側には、図７に示すように、熱交換器５のＵベンド管１４ａ等の配管類１４を収容する左側の配管類収容部１８ａと、冷媒出入口パイプ１３を収容するパイプ収容部１８ｂと、両収容部１８ａ，１８ｂを仕切る仕切り部材３０とが設けられている。

仕切り部材３０は、図５〜図７示すように、Ｕベンド管１４ａ等の配管類１４と冷媒出入口パイプ１３との間を仕切る平面視Ｌ字形の板状の壁材から構成されている。板状の壁材からなる仕切り部材３０は、熱交換器５の側面取付板２８および区画壁２９に平行になっている。また、壁材の後側端部を配管類収容部１８ａ側に折り曲げて、配管類１４が冷媒出入口パイプ１３と接触するのを極力避ける構造となっている。

仕切り部材３０は、その前端が側面視で半円弧状に形成された側板１８の頂上部に位置し、それよりも後側に仕切り部材３０が形成される。側板１８の頂上部よりも前側では、冷媒出入口パイプ１３が分岐管１９およびＵ字管２０に接続されるので、仕切り部材３０を設けにくいため、仕切り部材３０は、少なくとも側板１８の頂上部から後ろ側に設けられる。このため、冷媒出入口パイプ１３のうち最上位置から背面側では、熱交換器５の配管類１４と冷媒出入口パイプ１３とが接触しない。

なお、冷媒出入口パイプ１３のうち最上位置から前面側は下り傾斜しているが、この部分では、仮に冷媒出入口パイプ１３が配管類１４と接触して凝縮水が冷媒出入口パイプ１３に伝わっても、前下方にあるドレンパン２５に排水されるので問題はない。

仕切り部材３０とその外側の区画壁２９とで形成されるパイプ収容部１８ｂの間隔幅は、断熱材３６で被覆された冷媒出入口パイプ１３を挟み込む程度に設定されている。冷媒出入口パイプ１３を仕切り部材３０と区画壁２９とで挟み込むため、冷媒出入口パイプ１３を位置決めすることができる。

また、本例では、側板１８が側面視で半円弧状に形成されているので、その裏面に半円弧状の受け部（図示略）を形成して、クロスフローファン６のファンモータ１５の一部を覆うモータカバーとしても機能している。すなわち、前記側板１８は、熱交換器５の側部から突出する配管類１４および冷媒出入口パイプ１３を収容しているが、その裏面側においてモータ収容部１６の一部を構成し、ファンモータ１５の前面上側１／３程度を覆うモータカバーとしても機能する。

なお、吸込口２は、図１に示すように、前面パネル１０と背面板７とで囲まれた筐体１の天面部に形成され、その裏面側に筐体１の通風路４に吸い込む空気から塵埃を除去するエアフィルタ２１が配置されている。

また、図２に示すように、前面パネル１０と内部の熱交換器５との間で、筐体内にはエアフィルタ２１を清掃するブラシ２２及びダストボックス２３を備えた清掃ユニット２４が筐体１から着脱自在に内蔵されている。前記清掃ユニット２４の案内路には前記エアフィルタ２１が組み込まれて吸込口２に沿って移動可能とされている。また、エアフィルタ２１は、前面パネル１０を開放することにより、前側から取り出すことができる。

ドレンパンユニット１１は、中央部に吹出口３を形成する周縁部材３１と、吹出口３の前方に回動自在に設けられ、閉姿勢で前面開口を塞ぐ横ルーバ３２と、横ルーバ３２の後側で吹出口３に配置されクロスフローファン６からの風を整流する整流板３３と、横ルーバ３２の後方に揺動自在に配置された複数の縦ルーバ３４とを備えている。

周縁部材３１の下側部材３５は、筐体１の下側外装を構成するもので、その後端部が背面板７の前側部に係止されると共に、周縁部材３１、つまりドレンパンユニット１１がネジにより筐体１の背面板７に固定され、クロスフローファン６のメンテナンス時にネジを緩めて取外しできるようになっている。下側部材３５の上面は、背面板７のリアガイダ１２に連続するよう緩やかに前方へ下り傾斜した送風案内面とされる。

クロスフローファン６は、所定長さの複数のブレードが円筒状に配列されて羽根車が構成され、その左右両端に設けられた回転軸が筐体１の左右の側壁に回転自在に軸受けされ、熱交換器側から吸い込んだ空気を下方から前方に向かう通風路壁に沿って吹出口３側に向かって送風するようになっている。このクロスフローファン６の正面視で右側にファンモータ１５が配置される。

上記構成において、冷房運転時（または除湿運転時）に室内ユニットの熱交換器５が蒸発器として作用する。熱交換器５に流入した冷媒により冷媒管が冷却され、熱交換器５のフィンや熱交換器５から側方に突出する配管類１４の表面に結露する。結露した凝縮水は下方のドレンパン２５に落下し機外に排水される。熱交換器５の側部の配管類１４に結露した凝縮水も側板１８に沿ってドレンパン２５に落下する。また、熱交換器の側部の配管類１４のうち、その最上位置よりも後方背面側に位置する配管類からも凝縮水が発生するが、これらの凝縮水は側板１８を伝って背面側のドレンパン２６（図２参照）に落下し、機外に排出される。

このとき、側板１８には、配管類１４と冷媒出入口パイプ１３とが近接配置されているので、配管類１４が冷媒出入口パイプ１３の断熱材３６と接触するおそれがあるが、本例では、最上位置から後側には板状の壁材からなる仕切り部材３０が形成されているので、配管類１４と冷媒出入口パイプ１３または冷媒出入口パイプを被覆する断熱材とが接触するのを避けることができる。そのため、熱交換器５の配管類１４で発生した凝縮水が冷媒出入口パイプ１３の断熱材３６を伝って機外へ排水されるのを防止することができる。

また、熱交換器５の側部の冷媒出入口パイプ１３は、仕切り部材３０とその外側の区画壁２９との間に挟まれ位置決めされているので、筐体１の配管出口部（図示略）との位置ずれが軽減され、製品組立時における出入口パイプ１３の配管矯正等の作業を省くことができる。すなわち、冷媒出入口パイプ１３と接続する分岐管１９は、その位置精度が低いと、分岐する冷媒流量に変化を生じ、所望の能力が得られない可能性がある。そのため、分岐管１９の配管レイアウトは重要になってくる。本例では、冷媒出入口パイプ１３が区画壁２９と仕切り部材３０に挟まれて位置決めされるので、所望の冷暖房能力を得ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、仕切り部材３０は、図７に示す板状の壁材に限定されるものではなく、図８に示すように、冷媒出入口パイプ１３の断熱材３６と熱交換器５の配管類１４との間を仕切る突起３０ａであってもよい。

また、仕切り部材３０を側板１８の頂上部から後側のみならず前側にも設けてもよい。このようにすることで、冷媒出入口パイプ１３が側板１８の頂上部に沿って曲げられず、頂上部よりも前側に冷媒出入口パイプ１３の下り部分が存在したとしても、配管類１４が冷媒出入口パイプ１３に接触しないので、配管類１４で生じた凝縮水が冷媒出入口パイプ１３または断熱材に接触しないため、信頼性が高まる。

１筐体
２吸込口
３吹出口
４通風路
５熱交換器
５ａ前面側熱交換器
５ｂ背面側熱交換器
６送風ファン
６ａ回転軸（モータ軸）
７背面板
８右カバー
９左カバー
１０前面パネル
１１ドレンパンユニット
１２リアガイダ
１３冷媒出入口パイプ
１３ａ出口側の補助パイプ（冷房運転時の冷媒の出口）
１３ｂ入口側の補助パイプ（冷房運転時の冷媒の入口）
１４配管類
１４ａＵベンド管
１４ｂ渡しベンド管
１４ｃ温度検知素子収容管
１５ファンモータ
１６モータ収容部
１７電装部品収容部
１８パイプ案内用側板
１８ａ配管類収容部
１８ｂパイプ収容部
１９分岐管
２０Ｕ字管
２１エアフィルタ
２２ブラシ
２３ダストボックス
２４清掃ユニット
２５ドレンパン
２６リア側ドレンパン
２８取付板
２９区画壁
３０仕切り部材
３０ａ仕切り突起
３１周縁部材
３２横ルーバ
３３整流板
３４縦ルーバ
３５下側部材
３６断熱材

上記目的を達成するため、本発明は、筐体内に設けられた熱交換器と、該熱交換器の側部に設けられた配管類および冷媒出入口パイプを収容するよう前記熱交換器の側部に設けられた側板とを備え、前記側板には、前記熱交換器の側部の配管類と前記冷媒出入口パイプとの間を仕切る仕切り部材が設けられ、前記冷媒出入口パイプは、熱交換器の側面に沿って配列されると共に断熱材で覆われ、その最上位置では、前記配管類のいずれよりも高い位置に配置され、前記仕切り部材が、少なくとも前記配管類および前記冷媒出入口パイプの上下方向で最上位置から前記冷媒出入口パイプが配管される筐体の背面側に向けて配設されたことを特徴とする。

ここで、冷媒出入口パイプは、熱交換器の側面に沿って配列されると共に断熱材で覆われ、その最上位置では、前記配管類のいずれよりも高い位置に配置され、前記仕切り部材が、少なくとも前記配管類および前記冷媒出入口パイプの上下方向で最上位置から前記冷媒出入口パイプが配管される筐体の背面側に向けて配設される構成を採用している。

Claims

筐体内に設けられた熱交換器と、該熱交換器の側部に設けられた配管類および冷媒出入口パイプを収容するよう前記熱交換器の側部に設けられた側板とを備え、前記側板には、前記熱交換器の側部の配管類と前記冷媒出入口パイプとの間を仕切る仕切り部材が設けられたことを特徴とする空気調和機。
前記仕切り部材が、少なくとも前記配管類および前記冷媒出入口パイプの上下方向で最上位置から前記冷媒出入口パイプが配管される筐体の背面側に向けて配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記冷媒出入口パイプが断熱材で覆われ、前記側板には、その外側部に他の収容部と区画する区画壁が形成され、前記区画壁と前記仕切り部材とで、断熱材で被覆された冷媒出入口パイプが挟持された構造とすることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
仕切り部材が、冷媒出入口パイプの断熱材と熱交換器の配管類とを仕切る板状の壁材から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
仕切り部材が、冷媒出入口パイプの断熱材と熱交換器の配管類とを仕切る突起から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。