JP2019027701A - 空気調和装置の室内ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】室内熱交換器(40,50,60)のフィン(47,57,67)は、三次元的に連続する骨格(B)を有するとともに、該骨格(B)により三次元的に連続する複数の気孔(H)を形成する三次元網目状構造の多孔質金属で構成される。
【選択図】図5
Description
本発明に係る空気調和装置(1)は、室内の温度を調節する。空気調和装置(1)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。空気調和装置(1)は、室外ユニット(図示省略)と、室内ユニット(10)とを備える。空気調和装置(1)では、室外ユニットと室内ユニット(10)とが連絡配管で接続され、冷媒回路が構成される。冷媒回路では、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
ケーシング(20)は、左右に横長の中空箱状に形成される。ケーシング(20)は、本体部(21)と、該本体部(21)の上側に設けられるカバー(25)とを有する。
エアフィルタ(28)は、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)の上側に設けられる。エアフィルタ(28)は、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)の上流側の空気中に含まれる塵埃を捕捉する。エアフィルタ(28)は、上方に向かって膨出する曲面状に形成される。即ち、エアフィルタ(28)は、下側に開放する略Uの字状ないし略Cの字状に形成される。
ファン(30)は、ケーシング(20)内に取り込んだ空気を搬送する。本実施形態のファン(30)は、ケーシング(20)の左右方向に延びるクロスフロー型で構成される。ファン(30)は、吹出口(22)の流入端付近であって、第1ドレンパン(23)と第2ドレンパン(24)との間に配置される。ファン(30)の風上側の略半分は、吹出口(22)の外部に露出している。
図1に示すように、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)は、全体として、ファン(30)を囲むように配置される。第1室内熱交換器(40)は、ファン(30)の前側から上側に亘って配設され、第2室内熱交換器(50)は、ファン(30)の後側から上側に亘って配設される。
図2及び図3に示すように、第1室内熱交換器(40)は、1つの第1上部ヘッダ集合管(43)、1つの第1下部ヘッダ集合管(44)、複数の第1扁平管(45)、及び複数の第1多孔質フィン(47)を備えている。
図2に示すように、第2室内熱交換器(50)は、1つの第2上部ヘッダ集合管(53)、1つの第2下部ヘッダ集合管(54)、複数の第2扁平管(55)、及び複数の第2多孔質フィン(57)を備えている。
図5に示すように、各第1扁平管(45)は、第1下部ヘッダ集合管(44)から第1上部ヘッダ集合管(43)に向かって順に、第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)、及び第1上側扁平管部(45E)を備えている。即ち、第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)、及び第1上側扁平管部(45E)が一体に連続することで第1扁平管(45)が構成される。第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)は、第1ドレンパン(23)の上方に配置されるドレンパン側扁平管部(80)を構成する。第1上側扁平管部(45E)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側扁平管部(81)を構成する。
各第1多孔質フィン(47)は、隣り合う各2つの第1扁平管(45)の間に配置される。各第1多孔質フィン(47)は、第1扁平管(45)に対応する形状をしている。具体的には、第1多孔質フィン(47)は、第1下部ヘッダ集合管(44)から第1上部ヘッダ集合管(43)に向かって順に、第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、第1上側曲げフィン部(47D)、及び第1上側フィン部(47E)を備えている。即ち、第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、第1上側曲げフィン部(47D)、及び第1上側フィン部(47E)が一体に連続することで第1多孔質フィン(47)が構成される。第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、及び第1上側フィン部(47E)は、第1ドレンパン(23)の上方に配置されるドレンパン側フィン部(82)を構成する。第1上側扁平管部(45E)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側フィン部(83)を構成する。
図5に示すように、各第2扁平管(55)は、第2下部ヘッダ集合管(54)から第2上部ヘッダ集合管(53)に向かって順に、第2下側扁平管部(55A)、第2中間扁平管部(55B)、及び第2上側扁平管部(55C)を備えている。即ち、第2下側扁平管部(55A)、第2中間扁平管部(55B)、及び第2上側扁平管部(55C)が一体に連続することで第2扁平管(55)が構成される。第2下側扁平管部(55A)及び第2中間扁平管部(55B)は、第2ドレンパン(24)の上方に配置されるドレンパン側扁平管部を構成する。第2上側扁平管部(55C)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側扁平管部を構成する。
各第2多孔質フィン(57)は、隣り合う各2つの第2扁平管(55)の間に配置される。各第2多孔質フィン(57)は、第2扁平管(55)に対応する形状をしている。具体的には、第2多孔質フィン(57)は、第2下部ヘッダ集合管(54)から第2上部ヘッダ集合管(53)に向かって順に、第2下側フィン部(57A)、第2中間フィン部(57B)、及び第2上側フィン部(57C)を備えている。即ち、第2下側フィン部(57A)、第2中間フィン部(57B)、及び第2上側フィン部(57C)が一体に連続することで第2多孔質フィン(57)が構成される。第2下側フィン部(57A)及び第2中間フィン部(57B)は、第2ドレンパン(24)の上方に配置されるドレンパン側フィン部(82)を構成する。第2上側フィン部(57C)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側フィン部(83)を構成する。
実施形態に係る空気調和装置(1)の運転動作について、図1〜図5を参照しながら説明する。空気調和装置(1)では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。冷房運転では、圧縮機で圧縮された冷媒が、室外熱交換器で凝縮し、各室内熱交換器(60)で蒸発する冷凍サイクルが行われる。
上述した冷房運転における、各室内熱交換器(60)の空気の流れについて、図1〜図5を参照しながら詳細に説明する。
ところで、上述した冷房運転において、各室内熱交換器(60)で冷却された空気が露点温度以下になると、この空気中から凝縮水が発生することがある。ここで、第1室内熱交換器(40)の一部(第1上側扁平管部(45E)及び第1上側フィン部(47E))は、ファン(30)の上側に位置し、第1ドレンパン(23)に対してファン(30)寄りにシフトしている。このため、仮に第1上側フィン部(47E)が公知のプレートフィンである場合、プレートフィンの表面で発生した凝縮水が、ファン(30)側に向かって飛散し、飛散した水が吹出口(22)を通じて室内空間へ送られてしまう可能性がある。第2室内熱交換器(50)の一部(第2上側扁平管部(55C)及び第2上側フィン部(57C))についても同様である。しかしながら、本実施形態では、各多孔質フィン(47,57)が三次元網目構造の多孔質金属で構成されるため、このような凝縮水の飛散を防止できる。
上記実施形態では、三次元網目状構造の多孔質フィン(47,57)を用いることで、凝縮水を多孔質フィン(47,57)の内部に確実に保持できる。この結果、凝縮水が空気中へ飛散してしまうことを抑制でき、空気調和装置(1)の信頼性を確保できる。
図6に示す変形例は、上記実施形態の第1室内熱交換器(40)と第2室内熱交換器(50)とが一体化され、一つの室内熱交換器(60)を構成している。つまり、室内熱交換器(60)では、実施形態に係る第1扁平管(45)と第2扁平管(55)とが連結して1つの扁平管(65)を構成している。また、隣り合う扁平管(65)の間には、複数の多孔質フィン(67)が介設される。変形例においても、第1上側扁平管部(45E)のθ1、及び第2上側扁平管部(55C)のθ2は、それぞれ0°より大きく45°より小さい範囲である。
上記実施形態では、複数の扁平管(45,55,65)が側方に配列される。しかし、複数の扁平管(45,55,65)を上下に配列し、隣り合う扁平管(45,55,65)の間に多孔質フィン(47,57,67)を介設してもよい。この場合にも、凝縮水の飛散を多孔質フィン(47,57,67)によって回避できる。
10 室内ユニット
20 ケーシング
23 第1ドレンパン
24 第2ドレンパン
30 ファン
40 第1室内熱交換器
45 第1扁平管(伝熱管)
45E 第1上側扁平管部(傾斜扁平管部)
46 第1幅広面
47E 第1上側フィン部(傾斜フィン部)
50 第2室内熱交換器
55 第2扁平管(伝熱管)
55C 傾斜扁平管部
56 第2幅広面
57C 傾斜フィン部
60 室内熱交換器
65 扁平管(伝熱管)
66 幅広面
80 ドレンパン側扁平管部
81 ファン側扁平管部
82 ドレンパン側フィン部
83 ファン側フィン部
本発明に係る空気調和装置(1)は、室内の温度を調節する。空気調和装置(1)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。空気調和装置(1)は、室外ユニット(図示省略)と、室内ユニット(10)とを備える。空気調和装置(1)では、室外ユニットと室内ユニット(10)とが連絡配管で接続され、冷媒回路が構成される。冷媒回路では、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
ケーシング(20)は、左右に横長の中空箱状に形成される。ケーシング(20)は、本体部(21)と、該本体部(21)の上側に設けられるカバー(25)とを有する。
エアフィルタ(28)は、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)の上側に設けられる。エアフィルタ(28)は、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)の上流側の空気中に含まれる塵埃を捕捉する。エアフィルタ(28)は、上方に向かって膨出する曲面状に形成される。即ち、エアフィルタ(28)は、下側に開放する略Uの字状ないし略Cの字状に形成される。
ファン(30)は、ケーシング(20)内に取り込んだ空気を搬送する。本実施形態のファン(30)は、ケーシング(20)の左右方向に延びるクロスフロー型で構成される。ファン(30)は、吹出口(22)の流入端付近であって、第1ドレンパン(23)と第2ドレンパン(24)との間に配置される。ファン(30)の風上側の略半分は、吹出口(22)の外部に露出している。
図1に示すように、第1室内熱交換器(40)及び第2室内熱交換器(50)は、全体として、ファン(30)を囲むように配置される。第1室内熱交換器(40)は、ファン(30)の前側から上側に亘って配設され、第2室内熱交換器(50)は、ファン(30)の後側から上側に亘って配設される。
図2及び図3に示すように、第1室内熱交換器(40)は、1つの第1上部ヘッダ集合管(43)、1つの第1下部ヘッダ集合管(44)、複数の第1扁平管(45)、及び複数の第1多孔質フィン(47)を備えている。
図2に示すように、第2室内熱交換器(50)は、1つの第2上部ヘッダ集合管(53)、1つの第2下部ヘッダ集合管(54)、複数の第2扁平管(55)、及び複数の第2多孔質フィン(57)を備えている。
図5に示すように、各第1扁平管(45)は、第1下部ヘッダ集合管(44)から第1上部ヘッダ集合管(43)に向かって順に、第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)、及び第1上側扁平管部(45E)を備えている。即ち、第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)、及び第1上側扁平管部(45E)が一体に連続することで第1扁平管(45)が構成される。第1下側扁平管部(45A)、第1下側曲げ管部(45B)、第1中間扁平管部(45C)、第1上側曲げ管部(45D)は、第1ドレンパン(23)の上方に配置されるドレンパン側扁平管部(80)を構成する。第1上側扁平管部(45E)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側扁平管部(81)を構成する。
各第1多孔質フィン(47)は、隣り合う各2つの第1扁平管(45)の間に配置される。各第1多孔質フィン(47)は、第1扁平管(45)に対応する形状をしている。具体的には、第1多孔質フィン(47)は、第1下部ヘッダ集合管(44)から第1上部ヘッダ集合管(43)に向かって順に、第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、第1上側曲げフィン部(47D)、及び第1上側フィン部(47E)を備えている。即ち、第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、第1上側曲げフィン部(47D)、及び第1上側フィン部(47E)が一体に連続することで第1多孔質フィン(47)が構成される。第1下側フィン部(47A)、第1下側曲げフィン部(47B)、第1中間フィン部(47C)、及び第1上側フィン部(47E)は、第1ドレンパン(23)の上方に配置されるドレンパン側フィン部(82)を構成する。第1上側扁平管部(45E)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側フィン部(83)を構成する。
図5に示すように、各第2扁平管(55)は、第2下部ヘッダ集合管(54)から第2上部ヘッダ集合管(53)に向かって順に、第2下側扁平管部(55A)、第2中間扁平管部(55B)、及び第2上側扁平管部(55C)を備えている。即ち、第2下側扁平管部(55A)、第2中間扁平管部(55B)、及び第2上側扁平管部(55C)が一体に連続することで第2扁平管(55)が構成される。第2下側扁平管部(55A)及び第2中間扁平管部(55B)は、第2ドレンパン(24)の上方に配置されるドレンパン側扁平管部を構成する。第2上側扁平管部(55C)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側扁平管部を構成する。
各第2多孔質フィン(57)は、隣り合う各2つの第2扁平管(55)の間に配置される。各第2多孔質フィン(57)は、第2扁平管(55)に対応する形状をしている。具体的には、第2多孔質フィン(57)は、第2下部ヘッダ集合管(54)から第2上部ヘッダ集合管(53)に向かって順に、第2下側フィン部(57A)、第2中間フィン部(57B)、及び第2上側フィン部(57C)を備えている。即ち、第2下側フィン部(57A)、第2中間フィン部(57B)、及び第2上側フィン部(57C)が一体に連続することで第2多孔質フィン(57)が構成される。第2下側フィン部(57A)及び第2中間フィン部(57B)は、第2ドレンパン(24)の上方に配置されるドレンパン側フィン部(82)を構成する。第2上側フィン部(57C)は、ファン(30)の上方に配置されるファン側フィン部(83)を構成する。
実施形態に係る空気調和装置(1)の運転動作について、図1〜図5を参照しながら説明する。空気調和装置(1)では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。冷房運転では、圧縮機で圧縮された冷媒が、室外熱交換器で凝縮し、各室内熱交換器(60)で蒸発する冷凍サイクルが行われる。
上述した冷房運転における、各室内熱交換器(60)の空気の流れについて、図1〜図5を参照しながら詳細に説明する。
ところで、上述した冷房運転において、各室内熱交換器(60)で冷却された空気が露点温度以下になると、この空気中から凝縮水が発生することがある。ここで、第1室内熱交換器(40)の一部(第1上側扁平管部(45E)及び第1上側フィン部(47E))は、ファン(30)の上側に位置し、第1ドレンパン(23)に対してファン(30)寄りにシフトしている。このため、仮に第1上側フィン部(47E)が公知のプレートフィンである場合、プレートフィンの表面で発生した凝縮水が、ファン(30)側に向かって飛散し、飛散した水が吹出口(22)を通じて室内空間へ送られてしまう可能性がある。第2室内熱交換器(50)の一部(第2上側扁平管部(55C)及び第2上側フィン部(57C))についても同様である。しかしながら、本実施形態では、各多孔質フィン(47,57)が三次元網目構造の多孔質金属で構成されるため、このような凝縮水の飛散を防止できる。
上記実施形態では、三次元網目状構造の多孔質フィン(47,57)を用いることで、凝縮水を多孔質フィン(47,57)の内部に確実に保持できる。この結果、凝縮水が空気中へ飛散してしまうことを抑制でき、空気調和装置(1)の信頼性を確保できる。
図6に示す参考形態は、上記実施形態の第1室内熱交換器(40)と第2室内熱交換器(50)とが一体化され、一つの室内熱交換器(60)を構成している。つまり、室内熱交換器(60)では、実施形態に係る第1扁平管(45)と第2扁平管(55)とが連結して1つの扁平管(65)を構成している。また、隣り合う扁平管(65)の間には、複数の多孔質フィン(67)が介設される。変形例においても、第1上側扁平管部(45E)のθ1、及び第2上側扁平管部(55C)のθ2は、それぞれ0°より大きく45°より小さい範囲である。
室内ユニットは、壁掛け式でなくてもよく、例えば天井設置式(天井吊り式ないし天井埋込式)であってもよいし、床置き式であってもよい。
10 室内ユニット
20 ケーシング
23 第1ドレンパン
24 第2ドレンパン
30 ファン
40 第1室内熱交換器
45 第1扁平管(伝熱管)
45E 第1上側扁平管部(傾斜扁平管部)
46 第1幅広面
47E 第1上側フィン部(傾斜フィン部)
50 第2室内熱交換器
55 第2扁平管(伝熱管)
55C 傾斜扁平管部
56 第2幅広面
57C 傾斜フィン部
60 室内熱交換器
65 扁平管(伝熱管)
66 幅広面
80 ドレンパン側扁平管部
81 ファン側扁平管部
82 ドレンパン側フィン部
83 ファン側フィン部
Claims (6)
- ケーシング(20)と、
前記ケーシング(20)に収容され、空気を搬送するファン(30)と、
前記ケーシング(20)に収容され、前記ファン(30)で搬送された空気を冷媒によって冷却可能な少なくとも1つの室内熱交換器(40,50,60)とを備え、
前記室内熱交換器(40,50,60)は、
伝熱管(45,55,65)と、
前記伝熱管(45,55,65)と伝熱可能なフィン(47,57,67)とを有し、
前記フィン(47,57,67)は、三次元的に連続する骨格(B)を有するとともに、該骨格(B)により三次元的に連続する複数の気孔(H)を形成する三次元網目状構造の多孔質金属で構成されることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。 - 請求項1において、
前記伝熱管は、隣り合うように配列される複数の扁平管(45,55,65)で構成され、
前記フィン(47,57,67)が、隣り合う各2つの前記扁平管(45,55,65)の間にそれぞれ介設されることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。 - 請求項2において、
各扁平管(45,55,65)は、該扁平管(45,55,65)の厚さ方向の両端側の各幅広面(46,56,66)がそれぞれ側方を向くように配列されることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。 - 請求項3において、
前記扁平管(45,55,65)は、その管軸が水平面に対して0°より大きく45°よりも小さい角度θ1をなすように上側に傾斜した傾斜扁平管部(45E,55C)を含み、
前記フィン(47,57,67)は、前記傾斜扁平管部(45E,55C)に対応する傾斜フィン部(47E,57C)を含んでいることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。 - 請求項3又は4において、
前記室内熱交換器(40,50,60)で発生した凝縮水を回収するドレンパン(23,24)を備え、
前記扁平管(45,55,65)は、
前記ファン(30)の上方に配置されるファン側扁平管部(81)と、
前記ドレンパン(23,24)の上方に配置されるとともに、ファン側扁平管部(81)の下端に連続するドレンパン側扁平管部(80)とを有し、
前記フィン(47,57,67)は、
前記ファン側扁平管部(81)に対応するファン側フィン部(83)と、
前記ドレンパン側扁平管部(80)に対応するドレンパン側フィン部(82)とを有することを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。 - 請求項3乃至5のいずれか1つにおいて、
前記ファン(30)は、クロスフロー型に構成され、
前記扁平管(45,55,65)及び前記フィン(47,57,67)は、前記ファン(30)の外周を囲むように略Cの字状に湾曲していることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
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