JP2020063862A - 空気調和装置 - Google Patents

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隆滋 森
Takashige Mori
隆滋 森
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ダイキン工業株式会社
Daikin Ind Ltd
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【課題】圧縮機と、熱源側熱交換器と、熱源側ファンと、利用側熱交換器と、利用側ファンと、ケーシングとを備えた空気調和装置において、利用側の空気の通路と、圧縮機が、並列に配置されると、利用側の空気の通路が狭くなるという課題があった。【解決手段】空気調和装置(1)は、ケーシング(10)の内部に、圧縮機(2)と、熱源側熱交換器(7)と、熱源側ファン(8)と、利用側熱交換器(4)と、利用側ファン(5)と、ケーシング(10)とを配置している。ケーシング(10)の内部には、利用側熱交換器(4)および利用側ファン(5)を通る空気の通路(A)が形成されている。通路(A)と圧縮機(2)が、高さ方向に分離して配置されている。【選択図】図2

Description

圧縮機と、熱源側熱交換器と、熱源側ファンと、利用側熱交換器と、利用側ファンと、ケーシングとを備えた空気調和装置。
屋外に配置され、ダクトを介して室内を空調する空気調和装置が提案されている(特許文献1(特開2003−214648号公報))。
従来の屋外配置の空気調和装置においては、室内の空気を下方より取り込み、屋外の空気調和装置の本体において、熱交換を行い、上方のダクトより空気を室内に吹出していた。このような利用側の空気の流れと並列して、圧縮機が配置されていた。利用側の空気の流れと、圧縮機が並列に配置されているために、利用側の空気の流路が狭くなるという課題があった。
第1観点の空気調和装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、熱源側ファンと、利用側熱交換器と、利用側ファンと、ケーシングとを備えている。圧縮機と、熱源側熱交換器と、熱源側ファンと、利用側熱交換器と、利用側ファンとは、ケーシングの内部に配置されている。ケーシングの内部には、利用側熱交換器および利用側ファンを通る空気の通路が形成されている。通路と圧縮機が、高さ方向に分離して配置されている。
第1観点の空気調和装置は、通路と圧縮機が、高さ方向に分離して配置されているので、利用側の空気の流路の幅が十分に確保される。
第2観点の空気調和装置は、第1観点の空気調和装置であって、圧縮機は、通路の下に配置されている。
第2観点の空気調和装置は、重量の大きい圧縮機が、下方に配置されているので、装置の安定性が高い。
第3観点の空気調和装置は、第1観点または第2観点の空気調和装置であって、圧縮機は、熱源側熱交換器の上に配置されている。
第3観点の空気調和装置は、熱源側の空気の流れと、圧縮機の周囲の空間が十分分離される。
第1実施形態の空気調和装置1の冷媒回路図である。 第1実施形態の空気調和装置1の概略側面図である。 第1実施形態の空気調和装置1の概略斜視図である
<第1実施形態>
(1)空気調和装置1の冷媒回路の構成
第1実施形態の空気調和装置1の冷媒回路を図1に、外観の側面図を図2に、外観の斜視図を図3に示す。本実施形態の空気調和装置1は、屋外に配置され、ヒートポンプを用いて、室内の暖房、冷房、除湿などを行う空気調和装置である。空気調和装置1は、冷房、または、除湿のみを行う冷房専用機であってもよい。空気調和装置1は、暖房のみを行う、暖房専用機であってもよい。空気調和装置1は、冷房、除湿に加えて、暖房を行う、空気調和装置であってもよい。
本実施形態の空気調和装置1は、図1に示すような冷媒回路全体を一つのケーシング10の中に含む。空気調和装置1は、図1に示すように、圧縮機2、アキュムレータ9、四方切換弁3、利用側熱交換器4、膨張弁6、熱源側熱交換器7を備えている。これらの機器は、配管で接続され、冷媒は各機器を循環して、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。空気調和装置1は、さらに、利用側熱交換器4、熱源側熱交換器7にそれぞれ空気を送る利用側ファン5、熱源側ファン8を備えている。つまり、本実施形態の利用側熱交換器4、熱源側熱交換器7は、ともに、冷媒と空気で熱交換を行う熱交換器である。
冷房、除湿の場合は、利用側熱交換器4、熱源側熱交換器7は、それぞれ冷凍サイクルの蒸発器、凝縮器として機能する。暖房の場合は、利用側熱交換器4、熱源側熱交換器7は、それぞれ凝縮器、蒸発器として機能する。冷房と暖房は、四方切換弁3の切換により冷媒の流れを変更することにより、行われる。空気調和装置1が冷房専用機である場合には、四方切換弁3は不要である。空気調和装置1が暖房専用機である場合には、デフロスト運転のために、四方切換弁3を備えていてもよい。
(2)空気調和装置1の各構成要素の配置と空気の流れについて
本実施形態の空気調和装置1は、図2、3に示すように、ケーシング10の中に、利用側熱交換器4、利用側ファン5、圧縮機2、アキュムレータ9、熱源側熱交換器7、熱源側ファン8を備えている。なお、本明細書において、ケーシング10と、その内部の機器を含めて室外ユニットと呼ぶこともある。室外ユニットは、戸外に配置される。
空気調和装置1は、さらに、室内ユニット20と、吸込みダクト31、吹出しダクト32を備える。
室内ユニット20は、室内51に配置される。室内ユニット20には、室内空気の吸込み口21、吹出し口22が形成されている。
吸込みダクト31、吹出しダクト32は、それぞれ、室内ユニット20とケーシング10を接続している。
ケーシング10は、図3に示すように、天板11、底板15、四方の側板を有している。
ケーシングの内部には、上から順に、空間41、42、43、44が形成されている。
空間41には、利用側熱交換器4が配置されている。空間41に吸込みダクト31が接続されている。また空間41は、空間41の下の空間42と連通している。
空間42には、利用側ファン5が配置されている。本実施形態においては、利用側ファン5は、シロッコファンである。空間42には、吹出しダクト32が接続されている。空間42と、空間42の下の空間43は、仕切り板13によって、仕切られている。
空間43には、圧縮機2とアキュムレータ9が配置されている。空間43は、空間43の下の空間44と、仕切り板14によって、仕切られている。
空間44には、熱源側熱交換器7と、熱源側ファン8が配置されている。本実施形態においては、熱源側ファン8は、プロペラファンである。熱源側ファン8は、プロペラファン以外の種類のファンであってもよい。例えば、熱源側ファン8は、クロスフローファンであってもよい。なお、熱源側ファン8がクロスフローファンである場合、空間44のスペースの都合上、クロスフローファンの羽根車の回転軸が上下方向に延びるような姿勢で設置されることが好ましい。
ケーシング10の側板には、熱源側熱交換器7側において、吸気用の開口が設けられている。また、ケーシング10の側板は、熱源側ファン8側において、排気用の開口が設けられている。
室内51の空気は、利用側ファン5の回転によって、室内ユニット20の吸込み口21より吸込まれ、吸込みダクト31内の流路31aを経由して、ケーシング10の中に入る。ケーシング10の中で、利用側熱交換器4、利用側ファン5(通路A)を通過し、吹出しダクト32内の流路32aを経由し、吹出し口22より、室内51に吹出される。この間に、室内51で吸込まれた空気は、利用側熱交換器4で、加熱または冷却される。
次に、熱源側の空気の流れについて説明する。熱源側ファン8が回転すると、熱源側熱交換器7の前面の空間44に、室外52より空気が取り込まれ、熱源側熱交換器7および、熱源側ファン8(空気の通路B)を経由して、室外52へ吹出される。この間に空気は、熱源側熱交換器7より、加熱または冷却される。
つまり、本実施形態の空気調和装置1においては、空調運転中で、ファン5、8が空気の通路A、Bを形成しているときであっても、通路A、Bは、空間41と42、または、44の内部でそれぞれ閉じており、空間41および空間42(通路A)、空間43、空間44(通路B)の空気が入り混じることは基本的にない。
(3)特徴
(3−1)
本実施形態の空気調和装置1は、ケーシング10の中に、利用側熱交換器4、利用側ファン、圧縮機2、熱源側熱交換器7、熱源側ファン8が配置されている。ケーシング10は、室外52に配置される。
利用側の空気は、室内51より取り込まれ、利用側熱交換器4と、利用側ファン5(通路A)を通過して、室内へ戻される。
本実施形態の空気調和装置1においては、このような利用側の空気の通路Aと、圧縮機2が高さ方向に分離して配置されている。
本実施形態の空気調和装置1は、通路Aと、圧縮機2が高さ方向に分離して配置されているために、圧縮機2が、利用側の通路Aを狭くすることがない。したがって、利用側通路の幅を十分に確保しやすい。そこで、狭路が抵抗となって、風力が低下することがない。
また、通路Aと、圧縮機2が高さ方向に分離して配置されているために、両者を熱的に分離しやすい。つまり、圧縮機の熱を通路Aの空気に伝えにくくすることができる。
(3−2)
本実施形態の空気調和装置1においては、圧縮機2は、利用側の空気の通路Aの下に配置されている。
本実施形態の空気調和装置1は、重量が大きく、且つ、振動する圧縮機2が、下方に配置されているので、装置全体の安定性が高い。
(3−3)
本実施形態の空気調和装置1は、圧縮機2は、熱源側熱交換器7の上に配置されている。
本実施形態の空気調和装置1は、熱源側熱交換器7、熱源側ファン8を通る空気の通路Bと、圧縮機2が十分に分離されているので、両者を熱的に遮断しやすい。
また、圧縮機2が、利用側の空気の通路Aの下に配置されている場合には、圧縮機2を挟んで、上に利用側の空気の通路A、下に熱源側空気の通路Bが形成される。したがって、圧縮機2を取り囲む空間43が通路A、Bを分離することになり、通路A、Bを熱的に十分遮断できる。
(3−4)
本実施形態の空気調和装置1においては、吸込みダクト31、吹出しダクト32は、ともに、圧縮機2よりも上に配置されている。
このように配置することにより、結果的に、吸込みダクト31、吹出しダクト32は近い位置になり、ケーシング10内での利用側空気の通路Aを短くできる。通路Aが短くなることにより、熱ロスや風力のロスを抑制できる。
(4)変形例
(4−1)変形例1A
第1実施形態の空気調和装置1においては、圧縮機2は、熱源側熱交換器7の上に配置されていた。変形例1Aでは、逆に、圧縮機2は、熱源側熱交換器7の下に配置されている。つまり、変形例1Aでは、ケーシング10の内部で、底板15の上に、圧縮機2やアキュムレータ9を含む空間43が配置され、その上に、熱源側熱交換器7、熱源側ファン8を含む空間44が配置されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
変形例1Aの空気調和装置は、第1実施形態と同様に、圧縮機2と、利用側の空気の通路Aが、高さ方向に分離されているので、圧縮機2が通路Aを狭くすることも無く、両者の熱的な分離も容易である。
(4−2)変形例1B
第1実施形態の空気調和装置1においては、利用側熱交換器4は、利用側ファン5の上に配置されていた。変形例1Bの空気調和装置1においては、利用側熱交換器4は、利用側ファン5の下に配置されている。この場合も、利用側の空気の通路Aは、圧縮機2の上に配置されており、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、第1実施形態、および、変形例1Bでは、利用側熱交換器4と、利用側ファン5は、上下に配置されていた。両者は、同等の高さに、並列に配置されていても良い。この場合も、利用側の空気の通路Aと圧縮機2が、高さ方向に分離して配置されていれば、第1実施形態と同等の作用効果が得られる。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
1 空気調和装置
2 圧縮機
3 四方切換弁
4 利用側熱交換器
5 利用側ファン
6 膨張弁
7 熱源側熱交換器
8 熱源側ファン
9 アキュムレータ
10 ケーシング
20 室内ユニット
31 吸入ダクト
32 吹出しダクト
特開2003−214648号公報

Claims (3)

  1. 圧縮機(2)と、熱源側熱交換器(7)と、熱源側ファン(8)と、利用側熱交換器(4)と、利用側ファン(5)と、ケーシング(10)とを備えた空気調和装置(1)であって、
    前記圧縮機と、前記熱源側熱交換器と、前記熱源側ファンと、前記利用側熱交換器と、前記利用側ファンとは、前記ケーシングの内部に配置され、
    前記ケーシングの内部には、
    前記利用側熱交換器および前記利用側ファンを通る空気の通路(A)
    が形成され、
    前記通路と前記圧縮機が、高さ方向に分離して配置されている、
    空気調和装置。
  2. 前記圧縮機は、前記通路の下に配置されている、
    請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 前記圧縮機は、前記熱源側熱交換器よりも上に配置されている、
    請求項1または2に記載の空気調和装置。
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