JP3546836B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の天井、天袋、地袋、壁面などに埋め込まれて使用されるビルトインタイプの室内機を備えた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるビルトインタイプの空気調和機は、その室内機が天井埋込型、壁埋込型または天袋や地袋内への設置型などの形態となっている。
【０００３】
空気調和機の室内機内には、室外機に配置されている圧縮機、室外熱交換器に接続されて冷媒回路を構成する室内熱交換器と、この室内空気を吸入して室内熱交換器内部を通過する冷媒との間で熱交換した後の空気を室内に供給するための室内ファンが設けられている。
【０００４】
このような空気調和機の室内機において、室内熱交換器および室内ファンを収納するケーシングの内外において温度差が発生し、結露が発生するおそれがある。特に、外気温湿度が高い時期に冷房運転を行う場合には、室内機付近の空気中に含まれる水分が凝縮してケーシング外面に結露が付着することとなる。
【０００５】
このような結露の発生を防止するために、ケーシングに断熱材を貼り付けることにより、ケーシングを断熱構造とすることが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような空気調和機では、室内機のケーシングに断熱材を貼り付ける必要があり、製作時の作業工程が多くなるとともに製造コストが高くなるという問題がある。また、ケーシングに断熱材を貼り付けた断熱構造としても、湿度の高い条件が長時間継続する場合には、ケーシング表面の結露の発生を完全に防止することはできなくなる。
【０００７】
本発明では、ビルトインタイプの室内機において、ケーシングに断熱材を貼り付けることなく、ケーシング表面に結露した凝縮水を収集して排水するなどの処理を可能とした空気調和機の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る空気調和機は、室内の天井、天袋、地袋、壁面などに埋め込まれて使用されるビルトインタイプの室内機を備えた空気調和機であって、室内機が、室外機内に配置される圧縮機、室外熱交換器などに接続されて冷媒回路を構成する室内熱交換器と、室内空気を吸引し室内熱交換器内部を通過する冷媒との間で熱交換した後の空気を室内に供給する室内ファンと、室内熱交換器および室内ファンを収納するとともに、内方に位置する内面板および外方に位置する外面板とが互いに離間した状態で配置されるケーシングと、ケーシングの内面板と外面板との間隙に発生する凝縮水を受けるドレンパンとを備えている。
【０００９】
このように構成した場合、ケーシング内部に収納されている室内熱交換器を通過する冷媒によりケーシングの内外に温度差を生じても、ケーシング外面に結露が発生しにくくなる。このため、ケーシングに断熱材を貼り付ける必要がなくなり、組立工数を削減するとともに部品点数を減少させてコストダウンを図ることが可能となる。また、ケーシングに断熱材が貼り付けられている場合には、廃棄する際に分別する作業が煩雑であるが、その手間が省けるためリサイクル性も向上する。ケーシングにおいて、室内熱交換器内部を通過する冷媒温度の影響を最も受けるのは、室内熱交換器近傍の内面板である。したがって、ケーシングに結露が生じるとすれば、この内面板の外面板に対向する面であると考えられる。上述の構成では、内面板と外面板との間隙に発生する凝縮水を受けるドレンパンを設けているため、ケーシングに発生した結露を収集して排水や蒸発などの処理を容易に行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る空気調和機では、請求項１に記載の空気調和機において、ケーシングの外面板が、内面板とは別体で構成され、着脱自在な蓋部を構成する。
【００１１】
このことにより、ケーシングを簡単な構成で二重構造とすることができ、結露の発生を防止するとともに、ほこりなどの異物がケーシング内に混入することを防止できる。
【００１２】
本発明の請求項３に係る空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機において、ケーシングの内面板と外面板とを一体的に構成している。
このことにより、ケーシングの強度を高く保つことができ、外面板と内面板との間隙を一定に維持して結露により発生した凝縮水の収集を容易に行うことができる。
【００１３】
本発明の請求項４に係る空気調和機は、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機であって、ケーシングのうち少なくとも外面板が合成樹脂材料で構成されている。
【００１４】
この場合には、室内機のケーシング内外における断熱性を高く維持することが可能となり、室内機全体の軽量化を図ることができる。また、金型を用いた成型などにより製作が容易であり、大量生産が可能になるとともにリサイクルが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項５に係る空気調和機は、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機であって、ケーシングの上面部において、外面板と内面板の互いに対向する面が凝縮水を案内するために傾斜した凝縮水案内面を構成している。
【００１６】
このように構成することにより、ケーシング上面部に付着した凝縮水が凝縮水案内面を案内されてドレンパンに収集されるため、収集された凝縮水の処理を容易に行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔空気調和機の概略構成〕
本発明の１実施形態が採用される空気調和機の冷媒回路を図１に示す。
【００１８】
この空気調和機１は、室内の天井、天袋、地袋、壁面などに埋め込まれて使用されるビルトインタイプの室内機２と、室外に設置される室外機５とを備えている。
【００１９】
室内機２内には、室内熱交換器１１が設けられている。この室内熱交換器１１は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
【００２０】
また、室内機２内には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気を室内に排出するための室内ファン１２が設けられている。室内ファン１２は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられた多翼遠心ファンであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。この室内ファン１２は、室内機２内に設けられるファンモータ１３によって回転駆動される。
【００２１】
室外機５には、圧縮機２１と、圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４に接続された電動膨張弁でなる減圧器２５とが設けられている。減圧器２５は、フィルタ２６および液閉鎖弁２７を介して現地配管３１に接続されており、この現地配管３１を介して室内熱交換器１１の一端と接続される。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２８を介して現地配管３２に接続されており、この現地配管３２を介して室内熱交換器１１の他端と接続されている。
【００２２】
室外機５内には、室外熱交換器２４での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２９が設けられている。このプロペラファン２９は、ファンモータ３０によって回転駆動される。
【００２３】
室外機５と室内機２との間には、電源供給を行うための電源ライン、各種センサによる検出信号、運転制御信号などを送受信するための伝送線路が設けられており、ユーザからの指示入力やセンサ検出信号に基づく運転制御が行われる。
【００２４】
〔室内機の構成〕
室内機２の分解斜視図を図２に示す。
室内空調ユニット２には、室内熱交換器１１、室内ファン１２、室内ファンモータ１３などが内部に収納される。
【００２５】
天板部４１、側板部４２，４３、後面板５１およびファン取付板５２によって包囲されるファン収納空間には、室内ファン１２によって下部から吸い込んだ空気を前面に送風するための空気流路を形成するファンハウジング５３が収納されている。室内ファン１２はこのファンハウジング５３内に回転自在に支持されて収納される。
【００２６】
室内ファン１２は、周面に多数の翼が配置され回転軸と直交する方向への空気流を生成する多翼遠心ファンであり、シャフト部材５５および連結部材５６を介して室内ファンモータ１３の駆動軸に連結されて回転駆動される。室内ファンモータ１３は、ファン収納空間に固定されるモータ取付部材５４に取り付けられている。
【００２７】
室内熱交換器１１は、ファン取付板５２の前面に配置される。ファン取付板５２には、室内ファン１２によって生成される空気流を排出するための排気口５７が設けられており、この排気口５７を介して排出される空気が室内熱交換器１１と接触するように構成されている。ファン取付板５２の前面であって室内熱交換器１１との間には、排気口５７から排出される空気の整流するための整流板５８と、室内熱交換器１１内の冷媒温度（蒸発温度・凝縮温度）を検出するためのサーミスタ５９とが取り付けられている。
【００２８】
室内熱交換器１１の前面には、エアフィルタ６０と、吹き出しダクトを構成する前面パネル６１が取り付けられる。
室内機２の下方には、下部前面から室内空気を吸い込んで室内ファン１２による空気流を生成するための吸込ダクト６２が取り付けられる。
【００２９】
また、室内熱交換器１１の下部から側板部４２，４３の下部に位置して、凝縮水を収集するためのドレンパン６３が設けられる。
側板部４３の外面側には、電装品箱７１が取り付けられる。電装品箱７１は、制御回路が実装されるプリント基板７２、電源トランス７６、端子盤７５などを収納する電装品箱本体７３と蓋部材７４とで構成されている。
【００３０】
さらに、室内機２の前面には、リモコンとの間で信号の送受信を行うための受光部７７が設けられている。この受光部７７は、リモコンからの赤外線による指示信号を受信する赤外線受光素子と、現在の運転状況などを示す各種信号を送信するための赤外線発光素子とを備えるものであり、電装品箱７１内のプリント基板７２に実装された制御回路と接続されている。
【００３１】
〔ケーシング構造〕
室内ファン１２および室内熱交換器１１を包囲する天板部４１、側板部４２，４３の構造を図３、図４に示す。
【００３２】
図３に示すように、天板部４１は、内面側に位置する内面側天板部４４と外面側に位置する外面側天板部４５とが所定の距離だけ離間して一体的に形成される二重構造となっている。また、側板部４２，４３は、同様にして、内面側に位置する内面側側板部４６と外面側に位置する外面側側板部４７とが所定の距離だけ離間して一体的に形成される二重構造となっている。
【００３３】
側板部４２，４３の上端縁は、天板部４１の下面と溶着などにより接合されており、天板部４１と側板部４２，４３が一体的に構成されている。
天板部４１の内面側天板部４４は、図４に示すように、中央部から前後に傾斜する傾斜案内面４８を構成している。傾斜案内面４８の最下端部には、傾斜案内面４８を案内されてきた凝縮水を排出するための排出孔４９が設けられている。この排出孔４９は、側板部４２，４３の内面側側板部４６と外面側側板部４７との間の間隙と導通するように設けられている。
【００３４】
側板部４２，４３の下端部は、下方に開放しており、ドレンパン６３上に位置している。好ましくは、側板部４２，４３の下端縁がドレンパン６３の上面に密着するように設定する。このことにより、ファン収納空間などの室内機２内部へのほこりなどの異物の混入が防止できる。
【００３５】
天板部４１が内面側天板部４４と外面側天板部４５によって構成されており、側板部４２，４３が内面側側板部４６と外面側側板部４７によって構成されているため、室内熱交換器１１を通過する冷媒温度が外面側天板部４５および外面側側板部４７に伝達されることが少なく、外表面の結露が抑制される。
【００３６】
天板部４１および側板部４２，４３に結露が発生するとすれば、内面側天板部４４および内面側側板部４６が多いものと考えられる。ここで、内面側天板部４４の上面は、中央から前後方法に傾斜する傾斜案内面４８を構成しているため、内面側天板部４４の上面に付着した凝縮水は傾斜案内面４８を介して最下端部に到達し、排出孔４９を介して側板部４２，４３の間隙内に流出する。この後、側板部４２，４３の内面側側板部４６と外面側側板部４７との間隙内を通過して、ドレンパン６３上に排出される。側板部４２，４３内で発生した凝縮水についても、同様にしてドレンパン６３上に排出されることとなる。
【００３７】
したがって、天板部４１、側板部４２，４３に断熱材を貼り付けることなく、ケーシングの外表面に対する結露の発生を防止することが可能となり、天板部４１、側板部４２，４３の内面側に発生した結露は効率良くドレンパン６３に収集することが可能となる。ドレンパン６３に収集された凝縮水は、排水管を通じて屋外に排出する構成とすることができる。
【００３８】
天板部４１の内面側天板部４４上面を、中央部から左右方向に傾斜する傾斜案内面とすることも可能であり、前方から後方に向けて傾斜する形態、左右いずれか一方から他方に傾斜する形態などを取り得る。また、天板部４１の外面側天板部４５を内面側天板部４４と同様に傾斜した構造とすることができる。この場合、外面側天板部４５の内面側に結露が生じても、排出口４９側に凝縮水を案内することができる。
【００３９】
さらに、ファン収納空間を構成する後面板５１を側面板４２，４３と同様の二重構造とすることが可能であり、この場合、ドレンパン６３を後面板５１の下端部まで延設した構造とする。
【００４０】
内面側天板部４４および外面側天板部４５の互いに対向する面、内面側側板部４６および外面側側板部４７の互いに対向する面を、酸化チタンなどの親水性材料によるコーティングを施すことも可能である。この場合には、内面側天板部４４および外面側天板部４５の互いに対向する面、内面側側板部４６および外面側側板部４７の互いに対向する面に、水滴状態となって結露が発生することを抑制でき、凝縮水の処理を確実に行うことが可能となる。
【００４１】
〔他の実施形態〕
室内ファン１２および室内熱交換器１１を収納するケーシングの構造を図５に示すようなものとすることができる。
【００４２】
ここでは、室内機２の内面側に位置する内面板８１と、内面板８１と所定距離離間して配置される外面板８５とを備える構成となっている。
内面板８１は、内面側天板部８２と内面側側板部８３，８４とが一体的に接合された構成であり、内面側側板部８３，８４の下端縁は、ドレンパン６３の上面に位置するように配置されている。内面側天板部８２の上面は、中央部から前後方向または左右方向に傾斜する傾斜案内面とすることができる。
【００４３】
また、外面板８５は、外面側天板部８６と外面側側板部８７，８８とが一体的に接合された構成であり、外面側側板部８７，８８の下端縁が、同様にドレンパン６３の上面に位置するように配置される。
【００４４】
内面板８１と外面板８５とは別部材で構成されており、内面板８１内に室内ファン１２、室内熱交換器１１、室内ファンモータ１３などを収納した後、蓋をかぶせるように外面板８５を取り付けることが可能である。
【００４５】
このようにした場合、内面板８１と外面板８５との間に間隙があるため、室内熱交換器１１内部を通過する冷媒温度の影響が、外面板８５の外表面に影響することがなく、結露の発生を防止することが可能となる。内面側天板部８２の上部に発生した結露は、凝縮水となり傾斜案内面および内面側側板部８３，８４を介してドレンパン６３に収集されることとなる。内面側側板部８３，８４の外面側側板部８７，８８と対向する面に発生した結露についても、同様にドレンパン６３上に収集されることとなる。
【００４６】
したがって、ケーシングに断熱材を貼り付けることなく、ケーシング外表面における結露の発生を抑制することができ、製作工程を削減するとともにコストダウンを図ることが可能となる。
【００４７】
また、外面板８５をポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂で一体成形することにより、製作が容易であるとともに、断熱性を高く維持することができ、さらに室内機２の軽量化を図ることができる。
【００４８】
内面側天板部８２、内面側側板部８３，８４にそれぞれ酸化チタンなどの親水性材料によるコーティング処理を施すことにより、水滴状態による結露の滞留が少なく、効率よく凝縮水の排水処理を行うことが可能となる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る空気調和機では、ケーシング内部に収納されている室内熱交換器を通過する冷媒によりケーシングの内外に温度差を生じても、ケーシング外面に結露が発生しにくくなる。このため、ケーシングに断熱材を貼り付ける必要がなくなり、組立工数を削減するとともに部品点数を減少させてコストダウンを図ることが可能となる。また、ケーシングに断熱材が貼り付けられている場合には、廃棄する際に分別する作業が煩雑であるが、その手間が省けるためリサイクル性も向上する。この内面板の外面板に対向する面に結露が生じた場合には、内面板と外面板との間隙に発生する凝縮水を受けるドレンパンを設けているため、ケーシングに発生した結露を収集して排水や蒸発などの処理を容易に行うことができる。
【００５０】
本発明の請求項２に係る空気調和機では、ケーシングを簡単な構成で二重構造とすることができ、結露の発生を防止するとともに、ほこりなどの異物がケーシング内に混入することを防止できる。
【００５１】
本発明の請求項３に係る空気調和機では、ケーシングの強度を高く保つことができ、外面板と内面板との間隙を一定に維持して結露により発生した凝縮水の収集を容易に行うことができる。
【００５２】
本発明の請求項４に係る空気調和機では、室内機のケーシング内外における断熱性を高く維持することが可能となり、室内機全体の軽量化を図ることができる。また、金型を用いた成型などにより製作が容易であり、大量生産が可能になるとともにリサイクルが可能となる。
【００５３】
本発明の請求項５に係る空気調和機では、ケーシング上面部に付着した凝縮水が凝縮水案内面を案内されてドレンパンに収集されるため、収集された凝縮水の処理を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態が採用される空気調和機の冷媒回路の説明図。
【図２】室内機の一例を示す分解斜視図。
【図３】ケーシングの概略構成を示す断面図。
【図４】ケーシングの概略構成を示す断面図。
【図５】他の実施形態の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
１ 空気調和機
２ 室内機
５ 室外機
１１ 室内熱交換器
１２ 室内ファン
４１ 天板部
４２ 側板部
４３ 側板部
４４ 内面側天板部
４５ 外面側天板部
４６ 内面側側板部
４７ 外面側側板部
４８ 傾斜案内面
４９ 排水孔
６３ ドレンパン

Claims (5)

1. 室内の天井、天袋、地袋、壁面などに埋め込まれて使用されるビルトインタイプの室内機（２）を備えた空気調和機（１）であって、
   前記室内機（２）は、
   室外機（５）内に配置される圧縮機（２１）、室外熱交換器（２４）などに接続されて冷媒回路を構成する室内熱交換器（１１）と、
   室内空気を吸引し前記室内熱交換器（１１）内部を通過する冷媒との間で熱交換した後の空気を室内に供給する室内ファン（１２）と、
   前記室内熱交換器（１１）および室内ファン（１２）を収納するとともに、内方に位置する内面板（４４，４６，８２，８３，８４）および外方に位置する外面板（４５，４７，８６，８７，８８）とが互いに離間した状態で配置されるケーシングと、
   前記ケーシングの内面板（４４，４６，８２，８３，８４）と外面板（４５，４７，８６，８７，８８）との間隙に発生する凝縮水を受けるドレンパン（６３）と、
   を備えることを特徴とする空気調和機。
2. 前記ケーシングの外面板（８５）は、前記内面板（８１）とは別体で構成され、着脱自在な蓋部を構成する、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記ケーシングの内面板（４４，４６）と外面板（４５，４７）とは一体的に構成されている、請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記ケーシングは、少なくとも外面板（８５）が合成樹脂材料で構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 前記ケーシングの上面部において、前記外面板（４５，８６）と前記内面板（４４，８２）の互いに対向する面が凝縮水を案内するために傾斜した凝縮水案内面（４８）を構成している、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。

Images