JP2013133982A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デフロスト運転が行われる上側の熱交換部から滴下したドレン水が、暖房運転に用いられる熱交換部において再凍結してしまうのを防止し、暖房能力の低下を抑制することができる空気調和装置を提供する。
【解決手段】互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部１７を上下方向に並設してなる熱源側熱交換器８と、一部の熱交換部１７を用いて暖房運転を行っている間に、他の熱交換部１７に対してデフロスト運転を行う部分デフロスト手段と、を備えている空気調和装置において、各熱交換部１７において発生したドレン水を排水する排水機構３７，３０ｆが、熱交換部１７毎に設けられていることを特徴とする空気調和装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和装置に関する。特に、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部からなる熱源側熱交換器を備え、熱交換部ごとにデフロスト運転を行うことができる空気調和装置に関する。

従来、四路切換弁によって冷媒の流れを切り替えることで冷房運転と暖房運転とを行うことが可能な空気調和装置が知られている。この空気調和装置によって外気温度が低い環境下で暖房運転を行うと、室外機の熱交換器に霜が付着してしまうことがある。このような霜の付着は熱交換効率の悪化を招くため、空気調和装置には、通常、霜を除去するためのデフロスト（除霜）機能が備わっている。

デフロスト機能の１つとして逆サイクルデフロスト運転があり、これは室外機の熱交換器のフィン等の温度が所定温度となったときに、四路切換弁を切り換えることによって一時的に室内側を冷房運転とし、室外機の熱交換器に高温高圧のガス状冷媒を供給することで霜を溶かし、除去する方法である。しかし、この逆サイクルデフロスト運転を行っている間は暖房運転を行うことができないので、室内の快適性を損なうおそれがあった。

そのため、暖房運転を継続しながらデフロスト運転を可能にする技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換器（熱交換部）を上下方向に並設してなる室外熱交換器を備え、一部の熱交換器を用いて暖房運転を行いながら、他の熱交換器に対してデフロスト運転を行うことが可能な空気調和装置が開示されている。

特開２００９−２８１６９８号公報

特許文献１の空気調和装置は、上側の熱交換器から順番にデフロスト運転を行うように構成されている。そして、特許文献１によれば、上側の熱交換器に対するデフロスト運転で発生したドレン水を下側の熱交換器に滴下させることによって、当該ドレン水が有する熱で下側の熱交換器に付着した霜を溶かすことができる、とされている。さらに、特許文献１によれば、下側の熱交換器で熱を奪われたドレン水が再び凍結したとしても、その後の当該下側の熱交換器に対するデフロスト運転によって、再凍結したドレン水（氷）を溶かすことができる、とされている。

しかしながら、ドレン水が再凍結することによってできた氷は、霜とは異なって溶けにくいため、確実に除去することが困難であり、また、確実に除去しようとすると長時間のデフロスト運転が必要となるので、室内の快適性を損なう可能性が高くなるという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部が上下方向に並設されてなる熱源側熱交換器を備え、一部の熱交換部を用いて暖房運転を行いながら、他の熱交換部に対してデフロスト運転を行うことが可能な空気調和装置において、上側の熱交換部から滴下したドレン水が下側の熱交換部において再凍結してしまうのを防止し、暖房能力の低下を抑制することができる空気調和装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部を上下方向に並設してなる熱源側熱交換器と、一部の熱交換部を用いて暖房運転を行っている間に、他の熱交換部に対してデフロスト運転を行う部分デフロスト手段と、を備えている空気調和装置において、
前記各熱交換部において発生したドレン水を排水する排水機構が、前記熱交換部毎に設けられていることを特徴とする。

上記の構成を有する空気調和装置によれば、複数の熱交換部毎に排水機構が設けられるので、上側の熱交換部で発生したドレン水が下側の熱交換部に滴下して再凍結してしまうのを好適に防止することができる。

（２）前記排水機構は、上下方向に隣接する熱交換部の間に設けられ、かつ上側の熱交換部から滴下したドレン水を受け止めるドレンパンを備えていることが好ましい。
この構成によれば、上側の熱交換部で発生したドレン水をドレンパンで確実に受け止め、下側の熱交換部に滴下するのを防止することができる。

（３）前記ドレンパンは、受け止めたドレン水を外部へ排出する排出部を備えていてもよい。
この構成によれば、ドレンパンで受け止めたドレン水を排出部によって外部に排出することができ、その下側に位置する熱交換部にドレン水が滴下するのを好適に防止することができる。

（４）前記ドレンパンは、複数の集水領域に区分され、この集水領域ごとに前記排出部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、ドレンパンを複数の集水領域に区分することによって、各集水領域を小さくし、排出部へドレン水を導くための水勾配をより急に形成することが可能となる。したがって、排出部からのドレン水の排出を促進することができる。

（５）空気調和装置は、複数のドレンパンにおける前記排出部同士を接続し、各排出部から排出されたドレン水を統合して下方へ導く導水構造を備えていることが好ましい。
このような構成によって、複数のドレンパンからの排水経路を統合して簡素化することができる。

（６）前記ドレンパンは、上下の熱交換部の間に断熱層を形成していることが好ましい。
このような構成によって、デフロスト運転を行う熱交換部と暖房運転を行う熱交換部との間の熱伝達を抑制し、除霜能力及び暖房能力の低下を抑制することができる。

（７）前記部分デフロスト手段は、暖房運転に用いられる一部の熱交換部と、デフロスト運転が行われる他の熱交換部とを直列に接続し、当該他の熱交換部から当該一部の熱交換部へ冷媒を流し、当該他の熱交換部において冷媒を凝縮して過冷却したのち、当該一部の熱交換部において当該冷媒を蒸発させるデフロスト回路を有していてもよい。
この構成によれば、冷媒の略全量を、暖房運転に用いられる一部の熱交換部や利用側の熱交換器（室内熱交換器）に供給することができるので、従来のように圧縮機から吐出される冷媒の一部をデフロスト運転のためだけに用いる場合に比べて、暖房能力の低下を抑制することができる。

本発明によれば、上側の熱交換部から滴下したドレン水が下側の熱交換部において再凍結してしまうのを防止し、暖房能力の低下を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和装置の室外機の外観を示す斜視図である。 室外機の内部を示す平面図である。 室外熱交換器を示す斜視図である。 ドレンパンの平面図である。 図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。 図４におけるVI−VI線断面図である。 図４におけるVII−VII線断面図である。 図４におけるVIII−VIII線断面図である。 図４におけるIX−IX線断面図である。 デフロスト運転が可能な空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。 デフロスト運転の冷凍サイクルを表示したＰ−ｈ線図である。

［冷媒回路の構成］
まず、本発明の空気調和装置に適用することが可能な冷媒回路の一例を、図１０を参照して説明する。図１０は、デフロスト運転が可能な空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
空気調和装置１は、室外機２と室内機３とを有するセパレートタイプであり、室外機２と室内機３との間で冷媒を流通できるように冷媒回路（主冷媒回路）４が形成されている。

室外機２には、圧縮機６、四路切換弁７、室外熱交換器（熱源側熱交換器）８、室外膨張弁９等が設けられ、これらは冷媒配管２１によって接続されている。また、室外機２には、送風ファン１０が設けられている。室内機３には、室内膨張弁１４及び室内熱交換器（利用側熱交換器）１１等が設けられている。四路切換弁７と室内熱交換器１１とはガス側冷媒連絡配管１２により接続され、室内膨張弁１４と室外膨張弁９とは液側冷媒連絡配管１３により接続されている。

上記構成の空気調和装置１において、冷房運転を行う場合には、四路切換弁７が図１０において点線で示す状態に保持される。そして、圧縮機６から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、点線矢印で示すように、四路切換弁７を経て室外熱交換器８に流入し、送風ファン１０の作動により室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の室外膨張弁９を通過し、液側冷媒連絡配管１３を通って室内機３に流入する。室内機３において、冷媒は、室内膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１１で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を冷房する。また、室内熱交換器１１で蒸発して気化した冷媒はガス側冷媒連絡配管１２を通って室外機２に戻り、四路切換弁７を経て圧縮機６に吸い込まれる。

他方、暖房運転を行う場合には、四路切換弁７が図１０において実線で示す状態に保持される。そして、圧縮機６から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、実線矢印で示すように、四路切換弁７を経て室内機３の室内熱交換器１１に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を暖房する。室内熱交換器１１において液化した冷媒は、全開状態の室内膨張弁１４から液側冷媒連絡配管１３を通って室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、室外膨張弁９で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器８で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器８で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁７を経て圧縮機６に吸い込まれる。

本実施の形態の空気調和装置１は、室外熱交換器８が、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部１７ａ〜１７ｃにより構成されている。そして、暖房運転を行う場合、冷媒は、分流キャピラリ（分流機構）１８によって分流されて各熱交換部１７ａ〜１７ｃにそれぞれ供給され、各熱交換部１７ａ〜１７ｃを経た冷媒は、ヘッダ管１９において合流された後に圧縮機６に吸い込まれる。図１０に示される例では、３つの熱交換部（第１〜第３熱交換部）１７ａ〜１７ｃが設けられ、分流キャピラリ１８によって３つのパスに分流されている。

さらに、本実施の形態の空気調和装置１は、一部の熱交換部を用いて暖房運転を行っている間に、他の熱交換部に対してデフロスト運転（除霜運転）を行うことが可能なように構成されている。このため、空気調和装置１は、主冷媒回路４に加えて、暖房運転の際の冷媒の流路を変更し、当該他の熱交換部に対してデフロスト運転を行うデフロスト回路（部分デフロスト手段）５０を備えている。以下、このデフロスト回路５０について詳細に説明する。なお、以下の説明において、冷媒の流れをいうときは、暖房運転の際の冷媒の流れ方向を基準としている。

［デフロスト回路の構成］
デフロスト回路５０は、バイパス管２３や第１〜第７電磁弁２０ａ〜２０ｃ，２２，２５ａ〜２５ｃ等によって構成されている。具体的に、第１〜第３熱交換部１７ａ〜１７ｃと、ヘッダ管１９との間には、それぞれ第１〜第３電磁弁（第１〜第３開閉弁）２０ａ〜２０ｃが設けられており、各熱交換部１７ａ〜１７ｃとヘッダ管１９との間の冷媒の流れを許容する態様と阻止する態様とに切り替えることが可能となっている。

室外膨張弁９と室外熱交換器８との間を流れる冷媒配管２１において、分流キャピラリ１８の上流側には、第４電磁弁（第４開閉弁）２２が設けられている。さらに、第４電磁弁２２の上流側には、冷媒配管２１から分岐するバイパス管２３が設けられている。このバイパス管２３の下流側は、分流器２６によって３つに分流する第１〜第３バイパス分流管２４ａ〜２４ｃとされ、各バイパス分流管２４ａ〜２４ｃは、各熱交換部１７ａ〜１７ｃとヘッダ管１９との間であって第１〜第３電磁弁２０ａ〜２０ｃよりも上流側に接続されている。また、３つのバイパス分流管２４ａ〜２４ｃには、それぞれ第５〜第７電磁弁（第５〜第７開閉弁）２５ａ〜２５ｃが設けられている。

次に、一例として、３つの熱交換部１７ａ〜１７ｃのうち、図１０における右端の第１熱交換部１７ａに対してデフロスト運転を行い、中央と左端の第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃを用いて暖房運転を行う場合について説明する。なお、図１０には、デフロスト運転を行う場合の室外熱交換器８周りの冷媒の流れが白抜き矢印で示されている。また、図１１には、デフロスト運転を行う場合の冷凍サイクルがＰ−ｈ線図上に示されている。

第１熱交換部１７ａに対してデフロスト運転を行うには、まず、第１〜第７電磁弁を次のように操作する。
第１電磁弁２０ａ：閉、第２電磁弁２０ｂ：開、第３電磁弁２０ｃ：開、第４電磁弁２２：閉、第５電磁弁２５ａ：開、第６電磁弁２５ｂ：閉、第７電磁弁２５ｃ：閉。
また、室外膨張弁９は、通常の暖房運転のときよりも開度を大きくしておく。

上記のように第４電磁弁２２を閉じることによって、室内熱交換器１１から室外膨張弁９を経て分流キャピラリ１８へ流れる冷媒を絶ち、バイパス管２３へ冷媒を流す。そして、第１バイパス分流管２４ａにおける第５電磁弁２５ａを開き、第２，第３バイパス分流管２４ｂ，２４ｃにおける第６，第７電磁弁２５ｂ，２５ｃを閉じ、第１電磁弁２０ａを閉じることによって、冷媒の略全量をヘッダ１９側から第１熱交換部１７ａに流入させる。

第１熱交換部１７ａに流入された冷媒は、室外膨張弁９やバイパス管２３等を流れる過程である程度減圧され（図１１における点ａ〜点ｂ）、低温となるが、０℃以上でかつ外気温度よりも高温の状態とされる。例えば、外気が−１０℃である場合に、冷媒は５〜１０℃とされる。これにより、冷媒の熱を利用して第１熱交換部１７ａに付着した霜を溶かすことができる。溶けた霜はドレン水となって第１熱交換部１７ａから滴下し、後述するドレンパン３７や室外機２の底壁３０ｆ（図３参照）によって受け止められ、外部に排出される。

第１熱交換部１７ａを通過した冷媒は、霜との熱交換によって凝縮され、過冷却される（図１１における点ｂ〜点ｃ）。そして、冷媒は、分流キャピラリ１８に流入し、この分流キャピラリ１８によって分流され、第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃに流入する。冷媒は、分流キャピラリ１８を通過する過程でさらに減圧される（図１１における点ｃ〜点ｄ）。すなわち、分流キャピラリ１８は減圧機構として機能する。そして、第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃにおいて、冷媒は外気との間で熱交換することによって蒸発し、その後、第２，第３電磁弁２０ｂ，２０ｃ及びヘッダ管１９を通って圧縮機６に吸い込まれる。

以上のように、デフロスト運転は、第１熱交換部１７ａと、第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃとを直列に接続するとともに、第１熱交換部１７ａにおいて冷媒と霜との間で熱交換を行うことによって冷媒を凝縮させて過冷却し、第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃにおいて冷媒と外気との間で熱交換を行うことによって冷媒を蒸発させている。このデフロスト運転では、第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃしか暖房運転に使用することができないが、これら第２，第３熱交換部１７ｂ，１７ｃや室内熱交換器１１に対して冷媒の略全量を流入させることができるので、暖房能力の低下を抑制することができる。

第２熱交換部１７ｂ又は第３熱交換部１７ｃに対するデフロスト運転は、上記と略同様の手順で行うことができる。具体的に、第２熱交換部１７ｂに対してデフロスト運転を行う場合には、第１〜第７電磁弁を次のように操作する。
第１電磁弁２０ａ：開、第２電磁弁２０ｂ：閉、第３電磁弁２０ｃ：開、第４電磁弁２２：閉、第５電磁弁２５ａ：閉、第６電磁弁２５ｂ：開、第７電磁弁２５ｃ：閉。
これにより、第２熱交換部１７ｂと、第１，第３熱交換部１７ａ，１７ｃとを直列に接続するとともに、第２熱交換部１７ｂにおいて冷媒と霜との間で熱交換を行うことによって冷媒を凝縮させて過冷却し、第１，第３熱交換部１７ａ，１７ｃにおいて冷媒と外気との間で熱交換を行うことによって冷媒を蒸発させることができる。

第３熱交換部１７ｃに対してデフロスト運転を行う場合には、第１〜第７電磁弁を次のように操作する。
第１電磁弁２０ａ：開、第２電磁弁２０ｂ：開、第３電磁弁２０ｃ：閉、第４電磁弁２２：閉、第５電磁弁２５ａ：閉、第６電磁弁２５ｂ：閉、第７電磁弁２５ｃ：開。
これにより、第３熱交換部１７ｃと、第１，第２熱交換部１７ａ，１７ｂとを直列に接続するとともに、第３熱交換部１７ｃにおいて冷媒と霜との間で熱交換を行うことによって冷媒を凝縮させて過冷却し、第１，第２熱交換部１７ａ，１７ｂにおいて冷媒と外気との間で熱交換を行うことによって冷媒を蒸発させることができる。

［室外機２の構成］
次に、室外機２のより詳細な構造について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る空気調和装置１の室外機２を示す斜視図、図２は、室外機２の内部の構造を示す平面図である。図２においては、図１０に示される室外機２の構成のうち室外熱交換器８、送風ファン１０、圧縮機６を示している。

図１に示されるように、室外機２は、いわゆるトランク型の室外機２として構成されており、前後壁３０ａ，３０ｂ、左右側壁３０ｃ，３０ｄ、天井壁３０ｅ、及び底壁（底フレーム）３０ｆを有する直方体形状のケーシング３１を備えている。前壁３０ａにおける左側の部位には上下に２つの吹出口３２が形成され、この各吹出口３２には吹出グリル３３が取り付けられている。ケーシング３１の後壁３０ｂ及び左側壁３０ｃには、外気をケーシング３１内に吸い込み可能な吸込口（図示省略）が形成されている。

図２に示されるように、ケーシング３１の内部は仕切り板３５によって機械室Ｓ１と熱交換室Ｓ２とに仕切られている。具体的に、図示例では、仕切り板３５の右側が機械室Ｓ１とされ、仕切り板３５の左側が熱交換室Ｓ２とされている。仕切り板３５は、前壁３０ａと後壁３０ｂとの間にわたって設けられており、上から見て機械室Ｓ１側が凹となる湾曲状に形成されている。また、仕切り板３５は、後部側が機械室Ｓ１側（右側）へ傾くように配置されている。仕切り板３５の後端部は、室外熱交換器８の端部に設けられた管板８ａに連結されている。

機械室Ｓ１には、圧縮機６、アキュムレータ２８等が配設されている。一方、熱交換室Ｓ２には室外熱交換器８と送風ファン１０とが配設されている。室外熱交換器８は、吸込口が形成されたケーシング３１の後壁３０ｂと左側壁３０ｃの内側に沿うように平面視で略Ｌ字状に形成されている。送風ファン１０は、ケーシング３１の前壁３０ａに形成された上下の吹出口３２（図１参照）に対応する位置にそれぞれ配置され、後壁３０ｂ及び左側壁３０ｃの吸込口から熱交換室Ｓ２内に吸引した外気を吹出口３２から吹き出すように構成されている。

図３は、室外熱交換器８を示す斜視図である。
本実施の形態の室外熱交換器８は、前述したように異なるパスで冷媒が供給される複数の熱交換部１７により構成されている。そして、複数の熱交換部１７は、平面視Ｌ字形状に形成され、上下方向に積層されている。図３に示される例では、４つの熱交換部１７が上下方向に積層され、各熱交換部１７の間にはドレンパン（排水機構）３７が設けられている。また、最下部の熱交換部１７の下側には底壁３０ｆが設けられ、この底壁３０ｆがドレンパンとして機能している。

室外熱交換器８は、前述したように一部の熱交換部１７によって暖房運転を行っている間に、他の熱交換部１７に対してデフロスト運転（除霜運転）を行うことが可能なように構成されている。そして、複数の熱交換部１７に対して１つずつ順番にデフロスト運転を行うことによって、室内の暖房を維持しながら、全ての熱交換部１７に付着した霜を溶かして除去することが可能となっている。ドレンパン３７は、上位３つの熱交換部１７の下側に配置されており、これらのデフロスト運転で発生したドレン水を受け止め、外部へ排水するように構成されている。また、最下部の熱交換部１７のデフロスト運転によって発生したドレン水は、従来公知のように底壁３０ｆによって受け止められるとともに、この底壁３０ｆに形成された排出口（図示省略）から外部へ排出されるようになっている。

以上のようなドレンパン３７を備えることによって、デフロスト運転を行っている熱交換部１７において霜が溶けることによって発生したドレン水が、暖房運転を行っている下側の熱交換部１７に対して滴下するのを防止することができる。そのため、滴下したドレン水が下側の熱交換部１７において再び冷却されて凍結してしまうことがなく、暖房能力の低下を抑制することができる。

図４は、ドレンパン３７の平面図、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線断面図、図６は、図４におけるVI−VI線断面図である。また、図７は、図４におけるVII−VII線断面図、図８は、図４におけるVIII−VIII線断面図、図９は、図４におけるIX−IX線断面図である。
上下の熱交換部１７の間に配置されたドレンパン３７は、図４に示されるように、平面視で熱交換部１７に対応した略Ｌ字形状に形成されている。そして、ドレンパン３７は、図３に示されるように、その下面が下側の熱交換部１７の上側に載置され、その上面に上側の熱交換部１７が載置されている。

また、ドレンパン３７は、複数の集水領域４２，４３に区画されている。具体的に、ドレンパン３７の幅方向略中央には区画壁４１が設けられ、この区画壁４１によって２つの集水領域４２，４３に区画されている。本実施の形態においては、図４における区画壁４１の左側に直線部からなる第１集水領域４２が形成され、区画壁４１の右側に略９０度に屈曲する屈曲部を含む第２集水領域４３が形成されている。第１，第２集水領域４２，４３には、それぞれドレン水を外部に排出するための第１，第２排出部４４，４５が設けられている。

図５〜図７に示されるように、ドレンパン３７は、第１，第２集水領域４２，４３共に、ドレン水を受け止める受水板４７と、この受水板４７の幅方向両側に設けられた一対の支持板４８とから構成され、受水板４７の上面と一対の支持板４８の対向面とによって囲まれた空間が受水空間４９とされている。図５及び図６に示されるように、各第１，第２集水領域４２，４３において、受水板４７は、第１，第２排出部４４，４５に近づくほど低位となるように傾斜しており、受水板４７において受け止めたドレン水を第１，第２排出部４４，４５へ導くように構成されている。

図２、図４、及び図８に示されるように、第１排出部４４は、ドレンパン３７の第１集水領域４２から室外機２の内部側に突出する平面視略四角形状の第１排出ブロック５１と、この第１排出ブロック５１を上下方向に貫通する第１縦流路５２と、この第１縦流路５２と第１集水領域４２とを接続するように、第１排出ブロック５１及び一方の支持板４８を貫通する第１横流路５３とから構成されている。そして、第１集水領域４２における受水板４７で受け止められたドレン水は、受水板４７の傾斜によって第１排出部４４へ導かれるとともに、第１横流路５３及び第１縦流路５２を介して第１集水領域４２から排出される。

図３に示されるように、上下に隣接するドレンパン３７の第１排出部４４は、導水パイプ５５によって互いに接続されており、最下部のドレンパン３７の第１排出部４４には、下方に延びる導水パイプ５５が接続されている。したがって、各ドレンパン３７の第１排出部４４から排出されるドレン水は、導水パイプ５５を介して１系統で排出され、底壁３０ｆを経て外部へ排出される。

第１排出部４４や導水パイプ５５は、室外熱交換器８よりも室外機２の内部側であって、送風ファン１０によって生成された空気流（図２に矢印ｘで示す）の下流側に配置されている。そのため、導水パイプ５５が室外熱交換器８を通過する空気流の妨げになることはほとんど無く、外気と室外熱交換器８を流れる冷媒との間の熱交換を好適に行うことができる。また、室外熱交換器８よりも室外機２の内部側には、比較的広い空気の流通空間が形成されているので、第１排出部４４及び導水パイプ５５を設けるためのスペースを容易に確保することができる。

図２、図４、及び図９に示されるように、第２排出部４５は、ドレンパン３７における屈曲部から室外機２の外部側へ突出する平面視略三角形状の第２排出ブロック５７と、この第２排出ブロック５７を上下方向に貫通する第２縦流路５８と、この第２縦流路５８と第２集水領域４３とを接続するように、第２排出ブロック５７及び一方の支持板４８を貫通する第２横流路５９とから構成されている。そして、第２集水領域４３における受水板４７で受け止められたドレン水は、受水板４７の傾斜によって第２排出部４５へ導かれるとともに、第２横流路５９及び第２縦流路５８を介して第２集水領域４３から排出される。

図３に示されるように、上下に隣接するドレンパン３７の第２排出部４５は、導水パイプ５５によって互いに接続されており、最下部のドレンパン３７の第２排出部４５には、下方に延びる導水パイプ５５が接続されている。したがって、各ドレンパン３７の第２排出部４５から排出されるドレン水は、各導水パイプ５５を介して１系統で排出され、底壁３０ｆを経て外部へ排出される。

第２排出部４５や導水パイプ５５は、室外熱交換器８よりも室外機２の外部側に配置されているが、図２に示されるように、室外機２の隅部であって、ドレンパン３７の第２集水領域４３と室外機２の構成部品であるケーシング３１との間に形成されたデッドスペースに配置されている。そのため、第２排出部４５や導水パイプ５５を設けるために、ケーシング３１内に新たな専用スペースを形成する必要がない。

ドレンパン３７は、複数の集水領域４２，４３を備えているので、各集水領域４２，４３を短く（小さく）形成することができる。そのため、各排水部４４，４５へドレン水を導くための受水板４７の傾斜角度を可及的に大きくとることができる。受水板４７の傾斜角度を大きくすると、例えば、室外機２が若干上下に傾いた状態で据え付けられたとしても、ドレン水を確実に排水部４４，４５へ導くことができる。

図７に示されるように、上下に隣接する熱交換部１７の間には、ドレンパン３７によって断熱層６０が形成されている。すなわち、ドレンパン３７における一対の支持板４８の間は、受水板４７を除く領域が空間となっており、この空間が断熱層６０となり、上下の熱交換部１７の間の熱伝達を抑制している。そのため、暖房運転及びデフロスト運転を行う各熱交換部１７における熱のロスを低減し、効率よく各運転を行うことができる。

ドレンパン３７は、合成樹脂や金属等の材料によって形成することができるが、上下の熱交換部１７の間の熱伝達を抑制するためには熱伝導率の低い材料によって形成することが好ましい。したがって、金属よりも合成樹脂材料によって形成することが好ましい。また、合成樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＰ等を使用することができる。また、ドレンパン３７は、透明又は半透明の材料により形成することができる。これにより、ドレンパン３７の内部におけるドレン水の状態（排水状態、凍結状態）を外部から確認することが可能となる。

上記ドレンパン３７は、ドレン水の凍結を防止するためにヒータ６４を備えていてもよい。例えば、図７に示されるように、一対の支持板４８の外側面に形成された凹部６３にヒータ６４を設けることによって、受水空間４９内のドレン水に熱を与え、凍結を防止することができる。

本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、横吹き出しタイプの室外機２に本発明を適用していたが、上吹き出しタイプの室外機２にも本発明を適用することができる。また、室外熱交換器８は、平面視Ｌ字形状に限らず、平面視コの字形状、平面視四角形状等であってもよい。また、本発明は、冷房運転を行わない暖房専用の空気調和装置にも適用することができ、この場合、四路切換弁を省略することができる。

上記実施の形態の室外機２は、上下に２台の送風ファン１０を備えていたが、１台又は３台以上の送風ファン１０を備えていてもよい。また、熱交換部１７の数（パス数）は、２つ以上であれば特に限定されるものではない。デフロスト運転は、１つの熱交換部１７ずつ行ってもよいし、複数の熱交換部１７ずつ（例えば、２つずつ）行ってもよい。

デフロスト回路５０は、図１０に示されるものに限定されず、適宜変更することが可能である。また、デフロスト運転の態様も、上記実施の形態において説明したものに限定されず、従来公知の種々の態様を採用することができる。例えば、圧縮機から吐出された高温の冷媒の一部を、デフロスト運転を行う熱交換部に供給し、当該冷媒の熱によって当該熱交換部に付着した霜を溶かす公知の態様（例えば、特開２００１−５９６６４号公報、特開２００９−２８１６９８号公報参照）を採用することができる。また、デフロスト運転を行う熱交換部１７に対してヒータの熱を与えて霜を溶かす公知の態様（例えば、２００９−１６２３９３号公報参照）を採用することもできる。

１ 空気調和装置
２ 室外機
４ 冷媒回路
６ 圧縮機
８ 室外熱交換器
１７ 熱交換部
３０ｆ 底壁（ドレンパン）
３７ ドレンパン（排水機構）
４２ 第１集水領域
４３ 第２集水領域
４４ 第１排出部
４５ 第２排出部
５０ デフロスト回路（部分デフロスト手段）
５５ 導水パイプ（導水構造）
６０ 断熱層

本発明は、互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部を上下方向に並設してなる熱源側熱交換器と、一部の熱交換部を用いて暖房運転を行っている間に、他の熱交換部に対してデフロスト運転を行う部分デフロスト手段と、を備えている空気調和装置において、
前記各熱交換部において発生したドレン水を排水する排水機構が、前記熱交換部毎に設けられており、
前記排水機構は、上下方向に隣接する熱交換部の間に設けられ、かつ上側の熱交換部から滴下したドレン水を受け止めるとともに、受け止めたドレン水を外部へ排出する排出部を、複数に区分された集水領域ごとに備えているドレンパンを備えており、
前記ドレンパンは、合成樹脂材料により形成され、ドレン水を受け止める受水板と、この受水板の幅方向両側に設けられ、当該受水板から上下方向のうちの少なくとも上方に突出する一対の支持板とから構成されており、
前記一対の支持板は、その上端部に上側の熱交換部が載置され、その下端部が下側の熱交換部の上端に載置され、
上下の熱交換部と前記一対の支持板と前記受水板とで囲まれる空間によって、空気による断熱層が形成されていることを特徴とする。

前記排水機構は、上下方向に隣接する熱交換部の間に設けられ、かつ上側の熱交換部から滴下したドレン水を受け止めるドレンパンを備えているので、上側の熱交換部で発生したドレン水をドレンパンで確実に受け止め、下側の熱交換部に滴下するのを防止することができる。

前記ドレンパンは、受け止めたドレン水を外部へ排出する排出部を備えているので、ドレンパンで受け止めたドレン水を排出部によって外部に排出することができ、その下側に位置する熱交換部にドレン水が滴下するのを好適に防止することができる。

前記ドレンパンは、複数の集水領域に区分され、この集水領域ごとに前記排出部を備えているので、ドレンパンを複数の集水領域に区分することによって、各集水領域を小さくし、排出部へドレン水を導くための水勾配をより急に形成することが可能となる。したがって、排出部からのドレン水の排出を促進することができる。
また、前記ドレンパンは、上下の熱交換部の間に断熱層を形成しているので、デフロスト運転を行う熱交換部と暖房運転を行う熱交換部との間の熱伝達を抑制し、除霜能力及び暖房能力の低下を抑制することができる。

前記ドレンパンは、透明又は半透明に形成されていることが好ましい。
また、空気調和装置は、複数のドレンパンにおける前記排出部同士を接続し、各排出部から排出されたドレン水を統合して下方へ導く導水構造を備えていることが好ましい。
このような構成によって、複数のドレンパンからの排水経路を統合して簡素化することができる。

前記部分デフロスト手段は、暖房運転に用いられる一部の熱交換部と、デフロスト運転が行われる他の熱交換部とを直列に接続し、当該他の熱交換部から当該一部の熱交換部へ冷媒を流し、当該他の熱交換部において冷媒を凝縮して過冷却したのち、当該一部の熱交換部において当該冷媒を蒸発させるデフロスト回路を有していてもよい。
この構成によれば、冷媒の略全量を、暖房運転に用いられる一部の熱交換部や利用側の熱交換器（室内熱交換器）に供給することができるので、従来のように圧縮機から吐出される冷媒の一部をデフロスト運転のためだけに用いる場合に比べて、暖房能力の低下を抑制することができる。
また、暖房運転の際に室内熱交換器から送られる冷媒を各熱交換部に分流する分流機構を備え、前記デフロスト回路は、室内熱交換器から送られる冷媒を前記分流機構の手前からデフロスト運転を行う他の熱交換部における暖房運転時のガス状冷媒流出側に流入させ、さらに当該他の熱交換部を通過した冷媒を当該他の熱交換部における暖房運転時の液状冷媒流入側から前記分流機構を介して前記一部の熱交換部における暖房運転時の液状冷媒流入側に流入させることが好ましい。

Claims (7)

1. 互いに異なったパスで冷媒が供給される複数の熱交換部（１７）を上下方向に並設してなる熱源側熱交換器（８）と、一部の熱交換部（１７）を用いて暖房運転を行っている間に、他の熱交換部（１７）に対してデフロスト運転を行う部分デフロスト手段と、を備えている空気調和装置において、
   前記各熱交換部（１７）において発生したドレン水を排水する排水機構（３７，３０ｆ）が、前記熱交換部（１７）毎に設けられていることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記排水機構は、上下方向に隣接する熱交換部（１７）の間に設けられ、かつ上側の熱交換部（１７）から滴下したドレン水を受け止めるドレンパン（３７）を備えている、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記ドレンパン（３７）は、受け止めたドレン水を外部へ排出する排出部（４４，４５）を備えている、請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記ドレンパン（３７）は、複数の集水領域（４２，３３）に区分され、この集水領域（４２，３３）ごとに前記排出部（４４，４５）を備えている、請求項３に記載の空気調和装置。
5. 複数のドレンパン（３７）における前記排出部（４４，４５）同士を接続し、各排出部（４４，４５）から排出されたドレン水を統合して下方へ導く導水構造（５５）を備えている、請求項３又は４に記載の空気調和装置。
6. 前記ドレンパン（３７）は、上下の熱交換部（１７）の間に断熱層（６０）を形成している、請求項２〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記部分デフロスト手段は、暖房運転に用いられる一部の熱交換部（１７）とデフロスト運転が行われる他の熱交換部（１７）とを直列に接続し、当該他の熱交換部（１７）から当該一部の熱交換部（１７）へ冷媒を流し、当該他の熱交換部（１７）において冷媒を凝縮して過冷却したのち、当該一部の熱交換部（１７）において当該冷媒を蒸発させるデフロスト回路（５０）を有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。

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