JP4316742B2 - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器と送風機の他に空気清浄機を搭載した空気調和機の室内ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に、模式的に示すような空気調和機の室内ユニットが多用される。これは、ユニット本体a内に熱交換器bと送風機cが対向して配置されるとともに、熱交換器bの吸込み側(空気流通方向の上流側)で、かつ熱交換器bの一部に近接して空気清浄機dが配置されてなる。
【0003】
送風機cの作動によりユニット本体a内に吸込まれた室内空気は、一部は空気清浄機dに導かれて室内空気に含まれる塵埃などの不純物が捕捉除去されて清純化し、その直後に熱交換器b一部を流通して熱交換される。
【0004】
ユニット本体a内に吸込まれた残りの室内空気は、直接、熱交換器bに導かれて熱交換され、空気清浄機dと熱交換器b一部を通過した熱交換空気と合流して室内へ吹出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記熱交換器bは、熱交換空気が流通するよう多数枚のフィンfが狭小の間隙を存して並置され、これらフィンfに冷媒流路を形成する熱交換パイプpが貫通されてなるものであり、基本的にフィンfの空気流通方向の厚さは上下方向に亘って同一に形成され、かつ熱交換パイプpはフィンfに対して均一なピッチで配列されている。
【0006】
このような熱交換器bの、図における上下方向の略中央部に対向して上記空気清浄機dが配置されている。空気清浄機dが対向する熱交換器b部位をA部と呼び、空気清浄機dが対向しない熱交換器b部位をB部と呼ぶとすると、熱交換器bを流通する空気の通風抵抗は、A,B部で差が生じる。
【0007】
すなわち、空気清浄機dに対向するA部の通風抵抗が大で、空気清浄機dと対向しないB部では通風抵抗が小であり、風速分布に違いが生じて送風騒音の増大が避けられない反面、全体風量の減少にともなう熱交換性能の低下がある。
【0008】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、空気清浄機の機能を保持しながら、室内空気が熱交換器を通過する際の送風騒音の低減を図り、しかも全体風量の増大による熱交換性能の向上を得られる空気調和機の室内ユニットを提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため本発明は、ユニット本体内に、熱交換器と送風機が対向して配置されるとともに、熱交換器の吸込み側に空気清浄機が配置される空気調和機の室内ユニットにおいて、上記空気清浄機は熱交換器の一部に対向して配置され、上記熱交換器は多数枚のフィンと、これらフィンを貫通する熱交換パイプとからなり、空気清浄機と対向する部位の空気流通方向の厚さL1 が、空気清浄機と対向しない部位の空気流通方向の厚さL2 よりも、少なく設定(L1 <L2 )されるとともに、空気清浄機に対向する部位の空気流通方向に沿う熱交換パイプの配列が、空気清浄機に対向しない部位の空気流通方向に沿う熱交換パイプの配列よりも少なく設定され、暖房運転時において、熱交換器の熱交換パイプは入り口が風下側で、出口が風上側に位置され、熱交換器の空気清浄機が対向しない部位で最も風上側にある熱交換器部と風下側にある熱交換器部との間に伝熱を遮断するための空間部が設けられる。
【0016】
さらに、最も風上側にある熱交換器部と、この風下側の熱交換器部は、互いにフィンのピッチを異ならせ、最も風上側にある熱交換器部フィンのピッチを、その風下側の熱交換器部フィンのピッチよりも密にした。
【0017】
以上の課題を解決するための手段を採用することにより、空気清浄機の機能を保持しながら、室内空気が熱交換器を通過する際の送風騒音の低減を図り、しかも全体風量の増大による熱交換性能の向上を得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1に示すように、空気調和機の室内ユニットが構成される。
ユニット本体1は、前面パネル2と、上面パネル3と、両側部と背面部および底面部を一体に備えた後板4とからなり、横長の箱状に形成される。
【0019】
ユニット本体1内には、側面視で略逆V字状に形成される室内熱交換器5が配置される。この室内熱交換器5は、多数枚のフィンfが互いに狭小の間隙を存して並置され、これらフィンfに冷媒流路を形成する熱交換パイプpが貫通されてなる。
【0020】
そして、室内熱交換器5は、前面側に位置する前側熱交換器部5aと、背面側に位置する後側熱交換器部5bとから構成される。特に、前側熱交換器部5aの下部でかつ前面に近接して前側補助熱交換器部5cが配置され、さらに後側熱交換器部5bの上面に沿って後側補助熱交換器部5cが配置され、これらは図に示すように熱交換パイプpを介して接続される。
【0021】
前側熱交換器部5aと前側補助熱交換器部5cの下部には前ドレンパン6aが配置され、後側熱交換器部5bの下部には後ドレンパン6bが配置される。これら前,後ドレンパン6a,6bは、上記後板4に一体に設けられる。
【0022】
上記室内熱交換器5の内部位置である前側熱交換器部5aと後側熱交換器部5bとの間に、横流ファンを備えた室内送風機7が配置される。上記後板4は、後ドレンパン6b下部である室内送風機7の背面側から底面部に亘って曲成され、上記前ドレンパン6a下面部およびその延長部分との間に送風路8が形成されている。
【0023】
この送風路8の先端をなす前面パネル2の下部で、かつ幅方向に沿って吹出し口9が設けられる。この吹出し口9にはそれぞれ複数枚の縦・横ルーバーの組合わせからなり、吹出し口9から吹出される風の向きを自動的に変える風向案内手段である風向案内部10が設けられる。
【0024】
一方、上記上面パネル3には、枠状に組まれた桟が嵌め込まれていて、この空間部は上部吸込み口11として形成される。上記前面パネル2は断面がR状に形成され、上部側と下部側の二段に亘って異なる構造の前部吸込み口12a,12bが設けられる。
【0025】
上記前面パネル2の前部吸込み口12aと対向する前側熱交換器部5aの前面側上部と近接した位置に、空気清浄手段である空気清浄機13が配置される。すなわち、空気清浄機13は前側熱交換器部5aと前面パネル2との間の空間スペースに位置する。
【0026】
この空気清浄機13は、室内の塵埃や水蒸気の除去を目的とした電気集塵機13Aと、室内の臭いの除去を目的とした図示しないハニカム活性炭構造の高性能脱臭フィルタとで構成され、互いに上記部位に左右に並べて配置される。
【0027】
このようにして構成される空気調和機の室内ユニットであり、図示しないリモコンの運転開始ボタンが押されると、室内熱交換器5に対する冷凍サイクル運転と、室内送風機7の駆動が開始される。
【0028】
室内空気は、ユニット本体1の前面パネル2および上面パネル3の吸込み口12a,12b,11からユニット本体1内に吸込まれる。特に、前部吸込み口12aから吸込まれる室内空気は、はじめに空気清浄機13である電気集塵機13Aを通過して室内空気に含まれる塵埃や水蒸気などの不純物が捕捉除去され、清浄化してから室内熱交換器5に導かれて熱交換をなす。
【0029】
前部吸込み口12bと上部吸込み口11から吸込まれる室内空気は直接室内熱交換器5に導かれて熱交換し、電気集塵機13Aと室内熱交換器5を流通した空気と合流したうえで、室内送風機7を介して送風路8に案内され吹出し口9から室内空間に吹出される。
【0030】
基本的には上述のようにして構成され、かつ作用する空気調和機の室内ユニットであって、本発明は図2以下に模式的に示すように、空気清浄機13である電気集塵機13Aに対する室内熱交換器5の構成に特徴がある。
【0031】
図2において、室内熱交換器5の上下方向のほぼ中央部に電気集塵機13Aが近接した状態で配置されている。この電気集塵機13Aが対向する熱交換器部位をA部と呼び、電気集塵機13Aが対向しないA部の上部と下部をそれぞれB部と呼ぶ。
【0032】
ここでは、A部の空気流通方向の厚さL1 が、B部の空気流通方向の厚さL2 よりも、少なく設定(L1 <L2 )されることを特徴としている。
そのため、電気集塵機13A(すなわち空気清浄機13)を介して室内熱交換器5のA部を通過する空気と、電気集塵機13Aが対向しないで直接B部を通過する空気との通風抵抗がバランスし、ユニット本体1内に吸込まれた室内空気は室内熱交換器5全体に亘って均等な風量をもって通過する。
【0033】
また、ユニット本体1の大きさを変えることなく室内熱交換器5の熱容量が増大し、熱交換効率と熱交換性能の向上が得られるとともに、室内熱交換器5における風速分布が均一化してスムーズに流れ、送風騒音の発生を抑制して静粛運転が行われる。
【0034】
さらに、図2に示すように、室内熱交換器5における電気集塵機13Aと対向する部位(A部)における空気流通方向の熱交換パイプpの配列が、電気集塵機13Aと対向しない部位(B部)における空気流通方向の熱交換パイプpの配列よりも、少なく設定されることを特徴としている。
【0035】
すなわち、室内熱交換器5は、多数枚のフィンfと、これらフィンfを貫通する熱交換パイプpとから構成されることは先に説明した通りであり、上述の特徴として、電気集塵機13Aと対向する部位であるA部に貫通する熱交換パイプpの本数が、電気集塵機13Aと対向しない部位であるB部に貫通する熱交換パイプpの本数よりも少ないことを意味する。
【0036】
上記フィンf相互間を室内空気が流通するので、ここにある熱交換パイプpの本数が少ないA部において通風抵抗が小さくてすみ、熱交換パイプpの本数が多いB部において通風抵抗が大きくなる。B部に対してA部の前面に電気集塵機13Aが配置されているので、室内熱交換器5全体では通風抵抗が均一化する。したがって、先に説明したのと同一の効果が得られる。
【0037】
さらに、空気清浄機13として電気集塵機13Aを用いると、本来、ユニット本体1の奥行き方向に電気集塵機13Aが出っ張ってしまうが、上述のように室内熱交換器5は電気集塵機13A設置部分以外の部分を厚くすることで、充分に熱交換容量を確保でき、よって熱交換効率の向上を得られ、ユニット本体1の奥行き寸法の拡大を最小限に抑えることができる。
【0038】
再び図1に示すように、室内熱交換器5において熱交換パイプpを図のように接続して冷媒流路が構成される。図の矢印方向は、暖房運転時における冷媒の流れを示す。
【0039】
図3では、暖房運転時における室内熱交換器5の冷媒の流れを説明している。すなわち、室内熱交換器5の冷媒入り口iが背面側である風下側hに位置し、出口oが前面側である風上側mに位置している。
【0040】
冷媒は室内熱交換器5の入り口iからホットガスの状態で導入され、熱交換パイプpを順次流通されフィンf相互間を流通する室内空気と熱交換し液化する。そして、冷媒は単なる液冷媒から過冷却液となって流通され、最終的に過冷却液の状態で出口dから導出される。
【0041】
なお説明すれば、暖房運転時において室内熱交換器5の風下側hにはホットガス状態の冷媒が導かれ、風上側に移動するにしたがって液化し、風上側mにおいては過冷却液状態の冷媒が導かれる。
【0042】
このことから、過冷却液冷媒とホットガス冷媒との直接的な熱交換が避けられることは勿論、過冷却液冷媒と二相冷媒との熱交換も避けられて、熱交換効率の低下を免れる。
【0043】
さらに図4に示すように、電気集塵機13Aの直上方と直下方に一対の熱交換器部50a,50aが配置され、これとは別に、一対の熱交換器部50a,50aと電気集塵機13Aの合計高さ寸法と同一の高さ寸法の熱交換器部50bが並設されてなる、室内熱交換器5Aであってもよい。
【0044】
この場合、風上側mに位置する一対の熱交換器部50a,50aと、風下側hに位置する熱交換器部50bとの間に、狭小の隙間からなる空間部sが介在している。
【0045】
上記空間部sの存在により、風上側mと風下側hに分かれて配置される熱交換器部50a,50bの相互間において熱伝達がなく、空間部sは伝熱を遮断する手段をなす。
【0046】
このような構成のうえで、先に図3で説明したように暖房運転時における冷媒入り口iが風下側m、冷媒出口dが風上側hに設定されるので、過冷却液冷媒とホットガス冷媒、過冷却冷媒と二相冷媒との熱交換がより確実に避けられて、熱交換効率の低下は全くない。
【0047】
さらに、風上側mにある一対の熱交換器部50aを構成するフィンfのフィンピッチと、風下側hにある熱交換器部50bを構成するフィンfのフィンピッチが異なるよう設定されている。
【0048】
実際には、風上側mの熱交換器部50a,50aのフィンピッチを密にし、風下側hの熱交換器部50bのフィンピッチを疎にすることで、風上側熱交換器部50aを通過する空気の通風抵抗が電気集塵機13Aを通過する空気の通風抵抗と同一となる。
【0049】
したがって、風下側の熱交換器部50bへの空気の流れが均一となって、室内熱交換器5Aの全体に亘って熱交換空気が均一に流通され、送風騒音の防止が得られるとともに、熱交換効率の向上が図れる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、熱交換器と送風機の他に空気清浄機を備えることを前提とした空気調和機の室内ユニットであり、空気清浄機の機能を保持しながら、室内空気が熱交換器を通過する際の送風騒音の低減を図り、しかも全体風量の増大による熱交換性能の向上を得られるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係わる、空気調和機の室内ユニットの断面図。
【図2】同実施の形態に係わる、室内ユニットを模式的に表す図。
【図3】同実施の形態に係わる、室内ユニットを模式的に表すとともに冷媒流路と出入り口の位置を説明する図。
【図4】他の実施の形態に係わる、室内ユニットを模式的に表す図。
【図5】従来の、室内ユニットを模式的に表す図。
【符号の説明】
1…ユニット本体、
5…室内熱交換器、
7…室内送風機、
13…空気清浄機、
f…フィン、
p…熱交換パイプ、
13A…電気集塵機、
i…入り口、
o…出口、
h…風下側、
m…風上側、
s…隙間、
50a…風上側熱交換器部、
50b…風下側熱交換器部。
Claims (2)
- ユニット本体内に、熱交換器と送風機が対向して配置されるとともに、熱交換器の吸込み側に空気清浄機が配置される空気調和機の室内ユニットにおいて、
上記空気清浄機は、熱交換器の一部に対向して配置され、
上記熱交換器は、多数枚のフィンと、これらフィンを貫通する熱交換パイプとからなり、空気清浄機と対向する部位の空気流通方向の厚さL1 が、空気清浄機と対向しない部位の空気流通方向の厚さL2 よりも、少なく設定(L1 <L2 )されるとともに、上記空気清浄機に対向する部位の空気流通方向に沿う熱交換パイプの配列が、空気清浄機に対向しない部位の空気流通方向に沿う熱交換パイプの配列よりも少なく設定され、
上記熱交換器の熱交換パイプは、暖房運転時における入り口が風下側に位置され、出口が風上側に位置され、かつ上記熱交換器の空気清浄機が対向しない部位で、最も風上側にある熱交換器部と、この風下側にある熱交換器部との間に、伝熱を遮断するための空間部が設けられる
ことを特徴とする空気調和機の室内ユニット。 - 最も風上側にある熱交換器部と、この風下側の熱交換器部は、互いにフィンのピッチを異ならせ、最も風上側にある熱交換器部フィンのピッチを、その風下側の熱交換器部フィンのピッチよりも密にしたことを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内ユニット。
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