JP2017181006A - 天井設置形空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 送風機の風量が大きい場合でも、ドレン水を排水できる、天井設置形空気調和機を提供する。
【解決手段】
上記課題を達成するために、実施形態の天井設置形空気調和機は、
空気吸込み口及び送風機を有する送風機室と、空気吹出し口及び熱交換器を有する熱交換器室と、前記熱交換器室の側方に設けられ少なくとも冷媒分配器やドレン排水手段を有する機械室と、前記送風機室と前記熱交換器室とを区画し前記送風機の送風口を有する筐体仕切板と、前記熱交換器室に収容されるドレンパンと、前記ドレンパン上に設けられ、前記熱交換器室と前記機械室とを区画する機械室仕切板と、を備える。前記機械室仕切板下端部に前記機械室と前記熱交換器室とを連通する連通部を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、天井設置形空気調和機に関する。

従来、天井設置形空気調和機は、本体が天井裏の梁等から吊り下げられたり、天井裏に埋設されたりして、天井空間に設置されている。この本体の内部は、仕切板により熱交換器室と送風機室とに仕切られている。この熱交換器室には熱交換器が配置され、送風機室には、熱交換器に空気を送る送風機が配置されている。また、天井設置形空気調和機は、熱交換器の下部に、熱交換器を載置するドレンパンを備える。このドレンパンは、熱交換器を載置する載置部を挟んで、熱交換空気導通路の風上側（1次側）と風下側（２次側）にドレン水の受け部が形成される。
このような構成で、冷凍サイクル運転をなすとともに送風機を駆動することにより、熱交換器において冷媒と室内空気とが熱交換をなし、熱交換した空気はダクトを介して室内へ吹出される。室内空気に含まれる水分は熱交換にともなって凝縮され、ドレン水が生成されてドレンパンに滴下する。ドレンパンに溜まったドレン水は、ドレンパンに設けられたドレン水排出手段（ドレンポンプやドレンホースなど）から本体の外に排水される。

特開２００６−３３６９４８号公報 特開２０１１−１１２３０２号公報

上記のような空気調和機においては、熱交換器の通風抵抗によって発生する圧力差分で、ドレンパンの１次側よりも２次側の受け部にドレン水が溜まり易い。また、送風機の送風量が多くなるほど２次側に溜まるドレン水も多くなり、その結果、熱交換器下部が浸水することもある。
さらに、熱交換器室のドレンパン上には、ドレン水を強制的に排水するドレンポンプや、膨張弁、配管等を収容する機械室が設けられる。この機械室は、熱交換器室の２次側と仕切られているが、熱交換器室の１次側（風上側）とは連通しているため、送風機の風量が大きい場合は、熱交換器室の２次側よりも機械室内の圧力が大きくなってしまい、ドレン水が、ドレンポンプが収容されている機械室（１次側）に流れないことがあった。

本発明が解決しようとする課題は、送風機の風量が大きい場合でも、ドレン水を排水できる、天井設置形空気調和機を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の天井設置形空気調和機は、空気吸込み口及び送風機を有する送風機室と、空気吹出し口及び熱交換器を有する熱交換器室と、前記熱交換器室の側方に設けられ少なくとも冷媒分配器やドレン排水手段を有する機械室と、前記送風機室と前記熱交換器室とを区画し前記送風機の送風口を有する筐体仕切板と、前記熱交換器室に収容されるドレンパンと、前記ドレンパン上に設けられ、前記熱交換器室と前記機械室とを区画する機械室仕切板と、を備える。前記機械室仕切板下端部に前記機械室と前記熱交換器室とを連通する連通部を設ける。

第１の実施形態による天井設置形空気調和機の斜視図である。 同実施形態による天井設置形空気調和機の内部を表す分解上面図である。 同実施形態による天井設置形空気調和機の側面断面を示す概略図である。 同実施形態による天井設置形空気調和機の側面断面を示す概略斜視図である。 同実施形態による天井設置形空気調和機の機械室仕切板下端部の拡大図である。

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の天井設置形空気調和機について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、天井設置形空気調和機１を示しており、以下、天井設置形空気調和機１のことを室内ユニット１と呼ぶ。室内ユニット１は、例えば建屋の天井裏に据え付けられている。なお、本実施形態において、天井裏とは建屋の梁と天井板との間に規定される天井空間のことを指している。

室内ユニット１は、奥行き寸法Ｄ、幅寸法Ｗおよび厚さ寸法Ｈを有する四角い扁平な箱型である。また、室内ユニット１は、金属製の筐体２を有している。筐体２は、室内ユニット１の外郭を構成する要素であって、天板２１、第１の側板２２ａ、第２の側板２２ｂ、第１の底板２３ａ、第２の底板２３ｂ、前面枠２４、背面枠２５および筐体仕切板（第１の仕切板）２６を備えている。

図２及び図３に示すように、筐体仕切板２６は、筐体２の内部を、送風機室３と熱交換器室４との二室に区画している。

送風機室３は、背面枠２５に形成される吸込口２７を有し、送風機室３には送風機５が収容されている。吸込口２７には、エアフィルタ（図示省略）が取り付けられ、被空調室に延びる吸込みダクト（図示省略）が接続されている。
図２及び図３に示すように、送風機５は、ファンモータ５１およびファンケース５２ａ、５２ｂを有し、ファンケース５２ａ、５２ｂの内部に多翼ファン５３ａ、５３ｂが収容されている。ファンケース５２ａ、５２ｂはそれぞれ、両側面に吸引口５４ａ、５４ｂが設けられ、筐体仕切板２６に送風口５５ａ、５５ｂが設けられている。

ファンモータ５１は、その両側面から同軸状に突出された二本の回転軸５１ａ、５１ｂを有し、各回転軸５１ａ、５１ｂに多翼ファン５３ａ、５３ｂが取り付けられている。

熱交換器室４は、熱交換器７を挟んで、熱交換空気導通路の風上側を熱交換器室１次側４１として、風下側を熱交換器室２次側４２として、構成されている。
また、熱交換器室４は、前面枠２４に形成される吹出し口２８及び機械室６を有している。吹出し口２８は、被空調室へ延びる吹出しダクト（図示省略）が接続されている。
機械室６は、機械室仕切板９により熱交換器室４と区画され、電子膨張弁や冷媒分配器、ドレンポンプ等を収容する。

図３に示すように、熱交換器室４には、熱交換器７およびドレンパン８が配置されている。熱交換器７は、室内ユニット１の幅方向に延びているとともに、機械室仕切板９と側板２２ａとの間に介在されている。

図３に示すように、ドレンパン８は、機械室６および熱交換器７の下方に配置されている。ドレンパン８は、例えば発泡スチロールのような断熱材で構成されている。ドレンパン８は、熱交換器７を下方から支えているとともに、熱交換器７から滴下するドレン水を受け止める。
ドレンパン８の略中央には、熱交換器７の下端部が載置される載置部８ａが、熱交換器７の幅方向に設けられている。ドレンパン８において、載置部８ａを挟んで熱交換器室１次側４１に１次側受け部８ｂが設けられ、熱交換器室２次側４２に２次側受け部８ｃが設けられる。

２次側受け部８ｃは、載置部８ａに向けて下るように傾斜して設けられている。
１次側受け部８ｂは２次側受け部８ｃよりも１段下がるように設けられている。
載置部８ａは、１次側受け部８ｂ及び２次側受け部８ｃよりも１段高く設けられており、載置部８ａは熱交換器７の下端部がドレン水に浸水することを防ぐとともに、１次受け部８ｂと２次側受け部８ｃの間を隔てる堤防の機能も有する。
ドレンパン８の機械室６側の端部は、ドレン水を自然排水するためのドレン排水口８１が設けられている。ドレン排水口８１は図示しないドレンホースが接続される。ドレン排水口８１を使用せず、強制的にドレン水を排水する場合は、機械室６内に図示しないドレンポンプが配置される。ドレン排水口８１、ドレンポンプのどちらも機械室６内に設けられ、これらをまとめてドレン排水手段と呼ぶ。

図４は、ドレンパン８、筐体仕切板２６及び機械室仕切板９を示した分解斜視図である。

それぞれの仕切板について説明する。まず、筐体仕切板２６は、上述のように、筐体２の内部を、奥行き方向に送風機室３と熱交換器室４との二室に区画している。筐体仕切板２６は、筐体２の第１の側板２２ａから第２の側板２２ｂまで幅寸法Ｗ方向に長く伸びる長方形状を有しており、送風機５の送風口５５ａ、５５ｂが設けられている。

機械室仕切板９は、熱交換器室４内において、ドレンポンプや冷媒配管等を収容する機械室６と、熱交換器室４とを区画している。
機械室仕切板９は、後述する第１〜第３の機械室仕切板９１〜９３で構成されている。

第１の機械室仕切板９１は吹出し口２８と対向する前面部９１ａと前面部９１ａの端部から略直角に折り曲げられて熱交換器室２次側４２に面する側面部９１ｂとを有している。さらに側面部９１ｂは、熱交換器７の２次側の面に沿う形状に設けられる。
第２の機械室仕切板９２は熱交換器７の端板の機能を有し、熱交換器７と一体的に設けられる。第２の機械室仕切板９２は、熱交換器７側が熱交換器の１次側の面に沿う形状に設けられる。

第３の機械室仕切板９３は、熱交換器室１次側４１において、筐体仕切板２６と第２の機械室仕切板９２との間に配置される。なお、第３の機械室仕切板９３は、熱交換器７の熱を筐体仕切板２６に伝わりにくくするため樹脂製が望ましい。

第１〜第３の機械室仕切板９１〜９３はいずれも下端側がドレンパン８の上に載置され、上端側は、筐体２の天板２１まで延びる。そして、第１〜第３の機械室仕切板９１、９２、９３が共同して機械室６と熱交換器室４１とを区画する。
送風口５５から吹出された空気は、熱交換器室１次側４１に吹き出され、送風口５５に対向する熱交換器７を通過し、熱交換器室２次側４２へと流れ、吹出し口２８より、室内ユニット１の外へと吹き出される。

機械室仕切板９が無ければ、熱交換器室１次側４１から、そのまま機械室６へも送風されてしまうが、機械室仕切板９があることにより、送風口５５から吹出された空気が直接に機械室６に送風されないようになっている。

また、機械室仕切板９の下端部には、ドレンパン８に溜ったドレン水を機械室６側に案内する複数の連通部９０が設けられる。
連通部９０は、第１の機械室仕切板９１の下端部に設けられる複数の第１連通部９０ａと、第１の機械室仕切板９１の熱交換器７側の下端部と第２の機械室仕切板９２の熱交換器７側の下端部との間に設けられる第２の連通部９０ｂとを有する。
第１の連通部９０ａは、第１の機械室仕切板９１の側面部９１ｂの下端部を切欠いて設けられている。

第１の連通部９０ａは、第１の機械室仕切板９１の奥行き方向に、所定の間隔を有して、設けられている。この間隔は、一定の間隔でも良いし、熱交換器７との距離が近い部分は間隔を狭くする等、任意に設定して良い。

第１の連通部９０ａは、送風口５５より送風される風が機械室６側へ通過しないよう、第１の機械室仕切板９１の下端部に、小さく設けられる。具体的には、奥行き方向に２０〜３０ｍｍ程度、高さ方向に１０〜２０ｍｍ程度の大きさに設けられることが望ましい。
第２の連通部９０ｂは、ドレンパン８の１次側受け部８ｂに溜ったドレン水を機械室６側に案内するとともに、２次側受け部８ｃに溜り、載置部８ａでせき止められたドレン水を機械室６側に案内する。案内するドレン水の量が多いため、第２の連通部９０ｂは、熱交換器第１の連通部９０ａよりも奥行き方向寸法及び高さ方向寸法がそれぞれ大きく形成されている。

第１の実施形態において、ファンモータ５１により多翼ファン５３ａ、５３ｂが回転されると、多翼ファン５３ａ、５３ｂは、送風機室３内の空気をファンケース５２ａ、５２ｂの吸引口５４から吸い込むとともに、吸い込んだ空気をファンケース５２ａ、５２ｂの送風口５５から吐き出す。

このため、被空調室内の空気が吸込みダクトを介して、筐体２の吸込み口２７から送風機室３に吸い込まれる。送風機室３に吸い込まれた空気は、ファン５２ａ、５２ｂを介し、送風口５５から熱交換器７に向かって吹き出す。

熱交換器７は、送風口５５から吹き出す空気と、熱交換器７の伝熱管を流れる冷媒との熱交換により、当該空気を冷気もしくは暖気の熱交換空気に変える。熱交換空気は、吹出し口２８から吹出しダクトを通じて被空調室に送られる。

冷房運転時、熱交換器７での熱交換に伴い、室内空気に含まれる水分は凝縮され、ドレン水が生成されてドレンパン８に滴下する。熱交換器室４でドレンパン８に溜まったドレン水は、機械室仕切板９の連通部９０を通過し、機械室６側へ案内され、機械室６に設けられたドレンポンプまたはドレン水排水口８１から室内ユニット１の外に排水される。

このとき、熱交換器室１次側４１と熱交換器室２次側４２におけるドレンパン８の受け部を比較すると、熱交換器７の通風抵抗によって生じる圧力差分で、熱交換器室１次側４１の１次側受け部８ｂよりも熱交換器室２次側４２の２次側受け部８ｃにドレン水が溜まり易い状態となっている。
送風機５の風量が小さい場合には、２次側受け部８ｃに溜ったドレン水は、傾斜によって載置部８ａに向かって流れ、載置部８ａに沿って第２の連通部９０ｂに案内され、機械室６側に流れ出る。
しかし、送風機５の風量が大きい場合は、ドレン水が載置部８ａに向かって流れにくくなるため、さらに２次側受け部８ｃに溜りやすくなり、吹出し口２８に近いところでは、吹出す空気によってドレン水が室内ユニット１の外に飛び出すおそれがある。

そこで、本実施形態においては、機械室仕切板９により熱交換器室４と機械室６とを、熱交換器室４の奥行き方向全体に渡って区画した。さらに、熱交換器室４と機械室６とを、機械室仕切板９の下端部に形成した連通部９０でのみ連通させることによって、機械室６内部が送風機５による送風の影響をうけることがない。
これにより、送風機５により送風されている状態では、熱交換器室４よりも機械室６内の圧力が低くなり、第２受け部８ｃのドレン水が連通部９０を介して機械室６側へ流れやすくなっている。

特に、熱交換器室２次側４２に面する第１の機械室仕切板９１の下端部に小さな第１の連通部９０ａを設けることで、ドレンパン８の２次側受け部８ｃに溜った、吹出し口８に近いドレン水を機械室６に案内することができる。

また、ドレンパン８の上面（1次側受け部８ｂ及び２次側受け部８ｃ）を、全体的に緩やかに機械室６側に向けて下るように傾斜させてもよく、これによりさらにドレン水を機械室６側に流れやすくすることができる。

上述した第１の実施形態によれば、送風路内にあるドレン水が送風機５の送風による影響を受けてもドレンパンから室外ユニット１の外に飛び出すことなく排水することができる。

また、ドレンパン８に溝等を設けることなく、機械室仕切板９に連通部９０を設けたことで、ドレンパン８の構造が複雑になることを避けることができる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態の天井設置形空気調和機によれば、送風路の風の影響を受けることなく、ドレン水を排水する、天井設置形空気調和機を提供することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…天井設置形空気調和機（室内ユニット）、２…筐体、２１…天板、２２ａ…第１の側板、２２ｂ…第２の側板、２３ａ…第１の底板、２３ｂ…第２の底板、２４…前面枠、２５…背面枠、２６…筐体仕切板（第１の仕切板）、２７…吸込み口、２８…吹出し口、３…送風機室、４…熱交換器室、４１…熱交換器室１次側、４２…熱交換器室２次側、５…送風機、５１…ファンモータ、５１ａ…回転軸、５１ｂ…回転軸、５２ａ…ファンケース、５２ｂ…ファンケース、５３ａ…多翼ファン、５３ｂ…多翼ファン、５４…吸引口、５５…送風口、６…機械室、９…機械室仕切板、９０…連通部、７…熱交換器、８…ドレンパン。

Claims (4)

1. 空気吸込み口及び送風機を有する送風機室と、
   空気吹出し口及び熱交換器を有する熱交換器室と、
   前記熱交換器室の側方に設けられ少なくとも冷媒分配器やドレン排水手段を有する機械室と、
   前記送風機室と前記熱交換器室とを区画し、前記送風機の送風口を有する筐体仕切板と、
   前記熱交換器室に収容されるドレンパンと、
   前記ドレンパン上に設けられ、前記熱交換器室と前記機械室とを区画する機械室仕切板と、を備え、
   前記機械室仕切板下端部に前記機械室と前記熱交換器室とを連通する連通部を設けた、天井設置形空気調和機。
2. 前記機械室仕切板は、第１の機械室仕切板と、前記熱交換器の１次側の面に沿う形状に設けられる第２の機械室仕切板と、前記筐体仕切板と前記第２の機械室仕切板との間に設けられる第３の機械室仕切板と、により構成される、
   請求項１に記載の天井設置形空気調和機。
3. 前記連通部は、前記第１の機械室仕切板の下端部に設けた複数の第１連通部と、前記第１連通部よりも大きく形成され、前記熱交換器下端部に設けた第２連通部と、を備えた
   請求項２に記載の天井設置形空気調和機。
4. 前記第１連通部は、切欠部である、請求項３に記載の天井設置形空気調和機。

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