JP2014020579A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器のサイズに関係なく結露水を確実に処理できる空気調和機を提供する。
【解決手段】台枠１０と、室内ファン４と、前記室内ファン４の回転によって空気を吸い込む前面パネル（図示せず）と、吸い込んだ空気の熱交換を行うと共に少なくとも前面熱交換器３ａと背面熱交換器３ｂから構成された熱交換器３と、熱交換の行われた空気を送風する吹き出しグリル８と、前記前面熱交換器３ａで生成された結露水を受ける前面水受け９と、前記背面熱交換器３ｂで生成された結露水を受ける背面水受け１１とを備え、さらに前記台枠１０の背面には本体背面に付着する結露水を受ける横長状の樋１３を設けた空気調和機において、前記背面水受け１１および前記樋１３を、いずれも左右で同じ方向に傾斜させたもので、結露水の流路を一本化できるため、その流れを予見しやすくなり、その結果水漏れ等の予期せぬトラブルを低減できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、空気調和機の結露水処理構成に関するものである。

従来、空気調和機の室内機の背面熱交換器にて生成される結露水（凝縮水）は、室内送風ファン（クロスフローファン、貫流ファン）の回転軸の上方へとつながる背面水受けより吹き出しグリルの水受け部に流れ込み、そこからドレンホースによって屋外に排出されていた。

その際、水漏れや流水音の原因となる水跳ねや水飛びを防止するために、吹き出しグリルにリブを設けて水を誘導する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１３３３７５号公報

空気調和機の更なる高性能化が求められている昨今、搭載される熱交換器の容積が大きくなり、それに伴い背面熱交換器の長さも長くなりつつある。このような状況においては、上記特許文献１に記載されたような、室内送風ファンの回転中心の上方より結露水を吹き出しグリルに誘導するようにした従来の空気調和機の構成では、対応できない。つまり、従来の空気調和機の構成では、背面熱交換器の大きさに限界が生じてしまうという課題があった。

本発明は、上記従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、背面熱交換器が大きくなっても、確実に結露水処理を行うことができる空気調和機を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、台枠と、室内ファンと、前記室内ファンの回転によって空気を吸い込む前面パネルと、吸い込んだ空気の熱交換を行うと共に少なくとも前面熱交換器と背面熱交換器から構成された熱交換器と、熱交換の行われた空気を送風する吹き出しグリルと、前記前面熱交換器で生成された結露水を受ける前面水受けと、前記背面熱交換器で生成された結露水を受ける背面水受けとを備え、さらに前記台枠の背面には本体背面に付着する結露水を受ける横長状の樋を設けた空気調和機において、前記背面水受けおよび前記樋を、いずれも左右で同じ方向に傾斜させたもので、結露水の流路を一本化できるため、その流れを予見しやすくなり、その結果水漏れ等の予期せぬトラブルを低減できる。

本発明の空気調和機は、背面熱交換器の大きさに関係なく、結露水の確実な処理が可能となる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の正面図 同室内機の縦断面図（運転停止時） 同室内機の縦断面図（運転時） 同室内機の台枠の正面図 図４のＡ−Ａ断面図 図５のＢ−Ｂ断面図 同台枠の背面図

第１の発明は、台枠と、室内ファンと、前記室内ファンの回転によって空気を吸い込む前面パネルと、吸い込んだ空気の熱交換を行うと共に少なくとも前面熱交換器と背面熱交換器から構成された熱交換器と、熱交換の行われた空気を送風する吹き出しグリルと、前記前面熱交換器で生成された結露水を受ける前面水受けと、前記背面熱交換器で生成された結露水を受ける背面水受けとを備え、さらに前記台枠の背面には本体背面に付着する結露水を受ける横長状の樋を設けた空気調和機において、前記背面水受けおよび前記樋を、いずれも左右で同じ方向に傾斜させたもので、結露水の流路を一本化できるため、その流れを予見しやすくなり、その結果水漏れ等の予期せぬトラブルを低減できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の背面水受けおよび樋の傾斜角度を水平方向から１°〜４°としたもので、結露水がスムーズに流れるようになるため確実に結露水を処理することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の背面水受けおよび樋のどちらも空気調和機本体を正面から見て右側を下に傾斜させたもので、排水までの結露水の流路が短くなりやすく、その結果水漏れ等の予期せぬトラブルの低減につながる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかひとつの発明の背面水受けにて導かれる結露水と樋にて導かれる結露水が、空気調和機本体内部で合流する構成としたもので、結露水の合流時に発生しうる水跳ねや水飛びによって空気調和機を据え付けた壁面に水が付着したり床面に水が滴下したりすることを防止できるだけでなく、合流時の音の低減にもつながる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれかひとつの発明の空気調和機本体内部において合流した結露水が室内ファンの回転中心より下方に設けられた流路を通って吹き出しグリルに配した前面水受けに流れる構成としたもので、背面熱交換器の大きさ（本体の高さ方向の長さ）に関わらず結露水の処理を確実に行うことが可能となるだけでなく、空気調和機本体のスペースを効率よく利用できる。

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）
本発明の実施の形態１における空気調和機について、図１〜７を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空気調和機の室内機の正面図、図２は、同室内機の縦断面図（運転停止時）、図３は、同室内機の縦断面図（運転時）である。

本実施の形態における空気調和機は、冷媒配管（図示せず）で互いに接続された室内機２０と室外機（図示せず）とで構成されている。

図１〜３において、室内機２０は、空気調和機本体１（以下「本体１」という）と、本体１の前面開口部１ａを開閉自在の可動前面パネル２（以下、単に「前面パネル２」とい
う）を有しており、空気調和機の運転停止時は、前面パネル２は、本体１に密着して前面開口部１ａを閉じているのに対し、空気調和機の運転時は、前面パネル２は、本体１から離反する方向に移動して前面開口部１ａを開放する。なお、図１および図２は、前面パネル２が前面開口部１ａを閉じた状態を示しており、図３は、前面パネル２が前面開口部１ａを開放した状態を示している。

図２および図３に示されるように、本体１の内部には、前面開口部１ａ及び上面開口部１ｂから取り入れられた室内空気を熱交換する熱交換器３と、熱交換器３で熱交換された空気を搬送するための室内ファン４と、室内ファン４を回転させるファンモータ（図示せず）と、室内ファン４により搬送された空気を室内に吹き出す吹出口１ｃを開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根５（以下、単に「上下羽根５」という）と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根６（以下、単に「左右羽根６」という）とを備えており、前面開口部１ａ及び上面開口部１ｂと熱交換器３との間には、前面開口部１ａ及び上面開口部１ｂから取り入れられた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ（図示せず）が設けられている。

また、前面パネル２の上部は、その両端部に設けられた２本のアーム７を介して本体１の上部に連結されており、アーム７に連結された駆動モータ（図示せず）を駆動制御することで、空気調和機の運転時に、前面パネル２は、空気調和機の停止時の位置（前面開口部１ａの閉塞位置）から前方斜め上方に向かって移動する。

ここで、熱交換器３は、本体１の前面側に配置された前面熱交換器３ａと背面側に配置された背面熱交換器３ｂによって構成される。なお、本実施の形態では前面熱交換器３ａを弓型の一体成形形状としたが、直線形状のものを１個、もしくは複数個を多段に曲げて配置することも可能であるとともに、背面熱交換器３ｂも同じように弓型形状や複数個の多段配置でもかまわない。

さらに、前面熱交換器３ａの下には吹き出しグリル８が配置され、吹き出しグリル８には、前面熱交換器３ａにて生成される結露水（凝縮水）を受け止め、かつ、その結露水を室外へと導くための流路にもなる前面水受け９が形成されている。同様に、背面熱交換器３ｂの下には台枠１０が配置され、台枠１０には、背面熱交換器３ｂにて生成される結露水（凝縮水）を受け止め、かつ、その結露水を前面水受け９へと導くための流路となる背面水受け１１が形成されている。

次に、台枠１０の形状に関して詳細説明を行う。図４〜７は台枠１０の単体図を示す。詳しくは、図４は、その正面図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図（参考のため破線にて熱交換器３および吹き出しグリル８も表示）、図６は図５のＢ−Ｂ断面図の一部、図７は背面図である。

なお、図４〜７に用いている熱交換器３は、説明の都合上、図２および図３のものとは若干形状が異なっているが、本発明において熱交換器３の形状ならびに熱交換器３内部の配管の並びに関しては特に決まりがあるわけではないのは言うまでもない。

図４に示されるように、台枠１０にて集められた結露水は、台枠１０の右側に配置された結露水出口１２より吹き出しグリル８の前面水受け９に導かれる構成としている。一般家庭で使用される空気調和機の室内機では、室外機と接続するための補助冷媒配管は、通常、本体１を正面から見たときにその右下に存在することが多い。

そのため、本体１の右下の裏側に位置する家の壁面に室外へとつながる穴が存在し、その穴から補助冷媒配管および結露水を室外に導くためのドレンホース（図示せず）、さら
には換気用のホース等（図示せず）を出すことになるため、ドレンホースは、本体１の右下に取り付けられることが多くなる。この結果、台枠１０に集められた結露水を右側から吹き出しグリル８に流すことにより、室外に流れ出るまでの流路が短くなる可能性が高いため、水漏れ等の予期せぬトラブルを低減しやすくなる。

図５は、図４を結露水出口１２の先端で切った時に右から見た断面図であるが、背面熱交換器３ｂの下に存在する背面水受け１１は、図５の手前に向かって下向き方向に傾斜している。同様に、台枠１０の背面側には、本体１の背面に結露した水を受けるための樋１３が形成されており、この樋１３も、図５の手前に向かって下向きに傾斜している。つまり、本体１を正面から見たときにはどちらも右側を下にして傾斜していることになる。このように背面水受け１１および樋１３をどちらも左右で同じ方向に傾斜させることにより、台枠１０から吹き出しグリル８へ、そしてドレンホースへと導かれる結露水の流れを一本化できるため、両者の傾斜方向が異なる場合に比べてその流れを予見しやすくなり、その結果水漏れ等の予期せぬトラブルを低減できる。

さらに、この樋１３の下端には室内機２０内部につながる貫通孔１４が存在する。これにより、図５の点線矢印で示されるような、吹き出しグリル８に向かう結露水の流れが形作られる。つまり、樋１３で受けた結露水が貫通孔１４を通って台枠１０の内部に流れ込み、そこで背面水受け１１で受けた結露水と合流した後、吹き出しグリル８へと流れるのである。

このように台枠１０の背部に貫通孔１４を設けて本体１の内部に結露水を導くことにより、本体背面の結露水を処理するための本体前後方向の流路を本体外部に別に設ける必要がなくなるため、スペースの有効活用につながる。加えて、本体１の外部では埃等が堆積する可能性があるため、その点からも本体１の外部を流さずに少しでも早く結露水を本体１の内部に入れた方が、流路がふさがれて水が漏れる等のトラブルの抑制にもつながる。

また、背面水受け１１で受けた結露水と樋１３で受けた結露水を本体１の内部で合流させることにより、合流時に発生しうる水跳ねや水飛びによって空気調和機を据え付けた壁面に水が付着したり、あるいは床面に滴下したりすることを防止できる上、合流部の周囲が囲われているために合流時の水音を本体１の外部に伝わりにくくできる。

なお、上述したように、ドレンホースを右側に取り付けることが多いため本実施の形態においては、背面水受け１１と樋１３をどちらも右側を下にして傾斜させたが、室外へと通じる穴が本体１の左下裏に存在する場合など、ドレンホースを左側に取り付ける場合もあるため、両者ともに左を下にして傾斜させても良い。この場合、ドレンホースが右に取り付けられた場合には、流路が長くなるものの、結露水流路が一本化されてその流れが予見しやすくなるというメリットは残る。

さらに、図５から分かるように、背面水受け１１と樋１３の結露水が合流した後、その合流水は室内ファン４の回転中心１５より下方を流路として吹き出しグリル８に流れるようになっている。一般的に室内ファン４の回転中心１５の下側はデッドスペースになりやすいため、このように流路として用いることにより、本体１のスペースを効率的に使用できる。とりわけ室内ファン４を回転させるファンモータが存在する側は、両者をつなぐ回転軸（図示せず）の存在のためにデッドスペースとなりやすく、その下を流路として用いることはスペース利用の上で非常に有効である。

図６は、図５のＢ−Ｂ断面図の一部、図７は、台枠１０の背面図である。両図に示されるように、背面水受け１１および樋１３はどちらも正面から見て右側を下にして傾斜しており、本実施の形態においては、その水平からの角度αおよびβを約２度としている。こ
れは結露水をスムーズに流し、処理するための傾斜である。つまり、角度が水平に近すぎる場合には、結露水が流れない可能性がある反面、傾斜が大きい場合には、背面熱交換器３ｂの下端に制約が出てくるからである。

すなわち、前面水受け９より高い位置に結露水出口１２が必要である上、さらにそこから背面水受け１１の左右方向の高低差を差し引いた位置にしか背面熱交換器３ｂの下端を位置できないため、傾斜が大きい場合には、背面熱交換器３ｂの下端を下方に配置することが出来ない、言い換えると、背面熱交換器３ｂの大きさを大きくできない（高さ方向に長くできない）ということになる。

さらに、特に、樋１３においては、その傾斜が大きい場合には結露水の流れに勢いが付きすぎてしまい、その流路から結露水があふれ出ないとも限らない。そのため、本実施の形態においてはどちらも約２度の傾斜とした。なお、この傾斜角は、概ね１度〜４度の範囲であれば同様の効果が得られる。さらに、背面水受け１１と樋１３の角度は同じである必要はなく、そのそれぞれが上記の範囲となっていればよい。

ここで貫通孔１４の高さ方向の位置であるが、図５および図６から分かるように、貫通孔１４は、背面水受け１１の底面よりも高所に位置している。これは、背面水受け１１にて導かれる結露水が貫通孔１４を通って空気調和機外部に流れ出て、その水が、壁面に付着したり空気調和機の下面へ滴下したりするのを防止するためである。

本実施の形態においては、貫通孔１４と背面水受け１１の底面との距離γを最短部で約８．５ｍｍにしているが、最低約５ｍｍあれば同様の効果が得られる。つまり、水は、表面張力によって最小でも直径約３ｍｍの水滴（球）にしかならないため、そこから水流による水の拡散を加味すると、必要高低差は最低でも約５ｍｍとなるのである。なお、高温多湿時等の環境下で生成される結露水の量が多いとき、さらには埃やヘドロ等によって一時的に流れにくくなった後に、水圧によってそのたまった結露水が一斉に流れ出てきたときなどを考えると、この高さは十分に確保するとさらによい。

また、貫通孔１４より導かれた結露水が落ちる背面水受け１１の底面は、その流れの進行方向に対して大きく傾斜している。これにより、結露水を流しやすくするだけでなく、貫通孔１４より導かれた結露水が下面に落ちた時に生じる水跳ね音を低減できる。これは特に貫通孔１４と背面水受け１１の底面との距離（高低差）が大きいときに効果的である。

なお、本実施の形態においては、結露水は、まず本体１の左から右に流れた後に後方から前方に流れるため、貫通孔１４の下の面はまず右下傾斜（図６のδ）、次いで前方傾斜（図５のε）となっているが、一方の傾斜だけでもよいし、方向も前後もしくは左右だけに限ることはない。つまり、貫通孔１４の下の面が水平方向に対して傾斜していればよいのである。

また、本実施の形態においては、水平方向からのこれらの角度をどちらも約４５°としているが、３０°〜６０°の範囲であれば水跳ね音の低減効果は大きい。

以上のように、本実施の形態における空気調和機によれば、熱交換器３のサイズに関係なく結露水を確実に処理することができる。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器のサイズに関係なく結露水を確実に処理できるので、一般家庭で使用される空気調和機を含む様々な空気調和機として有用である。

１ 空気調和機本体（本体）
１ａ 前面開口部
１ｂ 上面開口部
２ 可動前面パネル（前面パネル）
３ 熱交換器
３ａ 前面熱交換器
３ｂ 背面熱交換器
４ 室内ファン
５ 上下風向変更羽根（上下羽根）
６ 左右風向変更羽根（左右羽根）
７ アーム
８ 吹き出しグリル
９ 前面水受け
１０ 台枠
１１ 背面水受け
１２ 結露水出口
１３ 樋
１４ 貫通孔
１５ 回転中心
２０ 室内機
α 背面水受けの水平からの角度
β 樋の水平からの角度
γ 貫通孔と背面水受け底面との距離（最短部）
δ 貫通孔下面の左右方向の水平からの角度
ε 貫通孔下面の前後方向の水平からの角度

Claims (5)

1. 台枠と、室内ファンと、前記室内ファンの回転によって空気を吸い込む前面パネルと、吸い込んだ空気の熱交換を行うと共に少なくとも前面熱交換器と背面熱交換器から構成された熱交換器と、熱交換の行われた空気を送風する吹き出しグリルと、前記前面熱交換器で生成された結露水を受ける前面水受けと、前記背面熱交換器で生成された結露水を受ける背面水受けとを備え、さらに前記台枠の背面には本体背面に付着する結露水を受ける横長状の樋を設けた空気調和機において、前記背面水受けおよび前記樋を、いずれも左右で同じ方向に傾斜させたことを特徴とする空気調和機。
2. 背面水受けおよび樋の傾斜角度を水平方向から１°〜４°としたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 背面水受けおよび樋のどちらも空気調和機本体を正面から見て右側を下に傾斜させてい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。
4. 背面水受けにて導かれる結露水と樋にて導かれる結露水が、空気調和機本体内部で合流する構成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 空気調和機本体内部において合流した結露水が室内ファンの回転中心より下方に設けられた流路を通って吹き出しグリルに配した前面水受けに流れる構成としていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。

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