JP5028927B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置、特に、冷媒の蒸発器として機能するフィンチューブ型の利用側熱交換器を備えた空気調和装置に関する。

従来より、冷媒の蒸発器として機能する第１熱交換部の下側に第１熱交換部と一体の第２熱交換部が設けられたクロスフィンチューブ型の室内熱交換器と、第１熱交換部と第２熱交換部との間に接続された室内膨張弁とを備えた空気調和装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

この空気調和装置では、第１熱交換部において、室内熱交換器を通過する空気が、室内膨張弁により減圧された後の低圧の冷媒との熱交換により冷却され、これによって、空気中の水分が第１熱交換部のフィン上で結露してドレン水となって流下して第２熱交換部に達し、そして、第２熱交換部において、第２熱交換部に達したドレン水が、室内膨張弁により減圧される前の高圧の冷媒との熱交換により加熱される（すなわち、高圧の冷媒が、ドレン水との熱交換により冷却される）という動作が行われる。これにより、ドレン水の冷熱を回収し、また、ドレン水を装置外に排出するためのドレン管における結露を抑えることができるものである。
特開２００６−２９４９号公報

しかし、上述の空気調和装置の構成では、第２熱交換部において、ドレン水による高圧の冷媒の冷却だけでなく、第２熱交換部を通過する空気と高圧の冷媒との熱交換も生じるため、結果的に、第２熱交換部が空気の加熱器（すなわち、高圧の冷媒の冷却器）としても機能することになり、これによって、ドレン水の冷熱を効率よく回収できないという問題がある。

本発明の課題は、冷媒の蒸発器として機能する第１熱交換部の下側に第１熱交換部と一体の第２熱交換部が設けられたフィンチューブ型の熱交換器と、第１熱交換部と第２熱交換部との間に接続された膨張機構とを備えた空気調和装置において、ドレン水の冷熱を効率よく回収できるようにすることにある。

第１の発明にかかる空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と、膨張機構と、遮蔽部材と、バイパス回路とを備えている。利用側熱交換器は、熱源側熱交換器において冷却された冷媒を空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器であって、圧縮機に接続される第１伝熱管と、第１伝熱管の下側に配置されており熱源側熱交換器に接続される第２伝熱管と、第１伝熱管及び第２伝熱管に取り付けられた伝熱フィンとを有しており、第１伝熱管及び第１伝熱管に対応する伝熱フィンの上部によって第１熱交換部が形成され、第２伝熱管及び第２伝熱管に対応する伝熱フィンの下部によって第２熱交換部が形成されている。膨張機構は、第１伝熱管と第２伝熱管との間に接続される。遮蔽部材は、第２熱交換部を空気が通過しないようにする。バイパス回路は、熱源側熱交換器から第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして第１熱交換部に送ることを可能にする。そして、バイパス回路には、バイパス回路を流れる冷媒を流通又は遮断可能なバイパス弁が設けられている。膨張機構が設けられている第１熱交換部と第２熱交換部とを結ぶ管路には、第２熱交換部出口弁が設けられている。第２熱交換部で熱交換された後のドレン水の温度が、利用側熱交換器を通過する空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい温度よりも低い場合には、バイパス弁を閉め、かつ、第２熱交換部出口弁を開ける制御を行い、ドレン水の温度が、この露点、又は、しきい温度以上の場合には、バイパス弁を開け、かつ、第２熱交換部出口弁を閉める制御を行う。

この空気調和装置では、冷媒が圧縮機、熱源側熱交換器、第２熱交換部、膨張機構、第１熱交換部、圧縮機の順に通過して、第１熱交換部が膨張機構において減圧された低圧の冷媒と空気との熱交換により空気を冷却する冷媒の蒸発器として機能し、第２熱交換部が、第１熱交換部において空気の冷却により発生し第２熱交換部へ流下するドレン水と高圧の冷媒との熱交換により膨張機構に送られる冷媒を冷却する冷却器として機能することになる。この際、遮蔽部材によって、第２熱交換部には、空気が通過しないようになっているため、空気と高圧の冷媒との熱交換が行われにくくなっており、その結果、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されることになる。これにより、この空気調和装置では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。

この空気調和装置では、熱源側熱交換器から第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして第１熱交換部に送ることを可能にするバイパス回路が設けられているため、第２熱交換部に送られる冷媒の流量を制限することができるようになり、これにより、ドレン水の再蒸発を防ぐことができる。

より具体的には、ドレン水の温度が、空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい値よりも低い場合には、ドレン水が再蒸発しないことから、バイパス弁を閉め、かつ、第２熱交換部出口弁を開ける制御を行うことによって、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換を行う。そして、ドレン水の温度が、空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい値以上の場合には、ドレン水が再蒸発するおそれがあることから、バイパス弁を開け、かつ、第２熱交換部出口弁を閉める制御を行うことによって、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が行われないようにする。

第２の発明にかかる空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と、膨張機構と、遮蔽部材と、バイパス回路とを備えている。利用側熱交換器は、熱源側熱交換器において冷却された冷媒を空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器であって、圧縮機に接続される第１伝熱管と、第１伝熱管の下側に配置されており熱源側熱交換器に接続される第２伝熱管と、第１伝熱管及び第２伝熱管に取り付けられた伝熱フィンとを有しており、第１伝熱管及び第１伝熱管に対応する伝熱フィンの上部によって第１熱交換部が形成され、第２伝熱管及び第２伝熱管に対応する伝熱フィンの下部によって第２熱交換部が形成されている。膨張機構は、第１伝熱管と第２伝熱管との間に接続される。遮蔽部材は、第２熱交換部を空気が通過しないようにする。バイパス回路は、熱源側熱交換器から第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして第１熱交換部に送ることを可能にする。そして、バイパス回路には、バイパス回路を流れる冷媒の流量を調節することが可能な調節弁が設けられている。第２熱交換部で熱交換された後のドレン水の温度が、利用側熱交換器を通過する空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい温度よりも低い場合には、調節弁の開度を小さくする制御を行い、ドレン水の温度が、この露点、又は、しきい温度以上の場合には、開度を大きくする制御を行う。

この空気調和装置では、冷媒が圧縮機、熱源側熱交換器、第２熱交換部、膨張機構、第１熱交換部、圧縮機の順に通過して、第１熱交換部が膨張機構において減圧された低圧の冷媒と空気との熱交換により空気を冷却する冷媒の蒸発器として機能し、第２熱交換部が、第１熱交換部において空気の冷却により発生し第２熱交換部へ流下するドレン水と高圧の冷媒との熱交換により膨張機構に送られる冷媒を冷却する冷却器として機能することになる。この際、遮蔽部材によって、第２熱交換部には、空気が通過しないようになっているため、空気と高圧の冷媒との熱交換が行われにくくなっており、その結果、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されることになる。これにより、この空気調和装置では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。

この空気調和装置では、熱源側熱交換器から第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして第１熱交換部に送ることを可能にするバイパス回路が設けられているため、第２熱交換部に送られる冷媒の流量を制限することができるようになり、これにより、ドレン水の再蒸発を防ぐことができる。

特に、この空気調和装置では、バイパス回路にはバイパス回路を流れる冷媒の流量を調節することが可能な調節弁が設けられているため、第２熱交換部に送られる冷媒の流量を、ドレン水の再蒸発を防ぎ、かつ、ドレン水の冷熱を極力回収することが可能な流量になるように調節することができる。

より具体的には、ドレン水の温度が、空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい値よりも低い場合には、調節弁の開度を小さくする制御を行うことによって、第２熱交換部を流れる冷媒の流量を大きくし、バイパス回路を流れる冷媒の流量を小さくして、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されるようにする。そして、ドレン水の温度が、空気の露点、又は、この露点に基づいて決まるしきい値以上の場合には、調節弁の開度を大きくする制御を行うことによって、第２熱交換部を流れる冷媒の流量を小さくし、バイパス回路を流れる冷媒の流量を大きくして、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されないようにする。

第３の発明にかかる空気調和装置は、第１又は第２の発明にかかる空気調和装置において、遮蔽部材は、第２熱交換部に対して、利用側熱交換器を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されている。

この空気調和装置では、遮蔽部材が、第２熱交換部に対して、利用側熱交換器を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されているため、空気が第２熱交換部を通過するのを確実に避けることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。また、ドレン水の再蒸発を防ぐことができる。

第２の発明では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。また、ドレン水の再蒸発を防ぎ、かつ、ドレン水のの冷熱を極力回収することができる。

第３の発明では、空気が第２熱交換部を通過するのを確実に避けることができる。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。

（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、室内の冷房等を行う装置である。

空気調和装置１は、いわゆるセパレートタイプの空気調和装置であり、主として、室外ユニット２と、室内ユニット４と、室外ユニット２と室内ユニット４とを接続する冷媒連絡管６、７とを備えており、蒸気圧縮式の冷媒回路１０を構成している。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、室外に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ａを備えている。この室外側冷媒回路１０ａは、主として、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２１を有している。

室外熱交換器２１は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなり、室外空気を熱源として、高圧冷媒の冷却器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２１の出口は、冷媒連絡管６を介して室内ユニット４（より具体的には、後述の室内熱交換器４２の入口）に接続されており、室外熱交換器２１の入口は、冷媒連絡管７を介して室内ユニット４（より具体的には、後述の圧縮機４３の吐出側）に接続されている。また、室外ユニット２は、本実施形態において、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２１において冷媒と熱交換させた後に、ユニット外に排出するための室外ファン２２を備えている。この室外ファン２２は、室外ファン用モータ２３によって駆動されるように構成されている。この室外ファン２２としては、本実施形態において、軸流ファンの一種であるプロペラファンが使用されている。

また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する室外ファン２２等の各部の動作を制御する室外側制御部２４を備えている。そして、室外側制御部２４は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリ等を有しており、室内ユニット４の室内側制御部５０（後述）との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ｂを備えている。この室内側冷媒回路１０ｂは、主として、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２と、膨張機構４１と、圧縮機４３とを有している。次に、室内ユニット４の構成について、図１〜３を用いて説明する。ここで、図２は、室内ユニット４の内部の概略構造を示す斜視図（伝熱管の長手方向の中間部分を省略して図示）である。図３は、室内熱交換器４２及びドレンパン４５（後述）の断面図である。

室内熱交換器４２は、本実施形態において、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。より具体的には、室内熱交換器４２は、主として、複数の貫通孔７１ａを有しており板厚方向に間隔を空けて配置された略上下方向に延びる複数のプレートフィン６１と、プレートフィン６１の貫通孔６１ａを貫通する複数の伝熱管７１とを有している。プレートフィン６１の貫通孔６１ａは、プレートフィン６１の上部から下部に向かって、伝熱管７１が貫通するように配置されている。また、伝熱管７１の長手方向の両端側には、複数のプレートフィン６１をその並び方向から挟むように管板６２が配置されている。

伝熱管７１は、その長さ方向両端部においてＵ字管７２を介して順次接続されており、室内熱交換器４２の上部に配置された複数の伝熱管７１の管群からなる第１伝熱管部７３と、第１伝熱管部７３の下側に配置された複数の伝熱管７１の管群（図２においては、室内熱交換器４２の下部に配置された２本の伝熱管７１）からなる第２伝熱管部７４とを構成している。そして、第１伝熱管部７３は、その一端が圧縮機４３の吸入側に接続されており、他端が膨張機構４１に接続されている。また、第２伝熱管部７４は、その一端が冷媒連絡管６に接続されており、他端が膨張機構４１に接続されている。尚、複数のプレートフィン６１のうち、室内熱交換器４２の上部の第１伝熱管部７３に対応する部分（すなわち、第１伝熱管部７３を構成する伝熱管７１のうち最下部に配置された伝熱管７１と第２伝熱管部７４を構成する伝熱管７１のうち最上部に配置された伝熱管７１との上下方向中間から室内熱交換器４２の上端までの部分）を第１伝熱フィン部６３とし、室内熱交換器４２の下部の第２伝熱管部７４に対応する部分（すなわち、第１伝熱管部７３を構成する伝熱管７１のうち最下部に配置された伝熱管７１と第２伝熱管部７４を構成する伝熱管７１のうち最上部に配置された伝熱管７１との上下方向中間から室内熱交換器４２の下端までの部分）を第２伝熱フィン部６４とする。

このように、室内熱交換器４２の上部は、一端が圧縮機４３の吸入側に接続され、かつ、他端が膨張機構４１に接続される第１伝熱管部７３と、第１伝熱管部７３の周囲に略上下方向に延びるように設けられる複数の第１伝熱フィン部６３とを有する第１熱交換部４２ａを構成している。また、室内熱交換器４２の下部は、一端が冷媒連絡管６に接続され、かつ、他端が膨張機構４１に接続される第２伝熱管部７４と、第２伝熱管部７４の外周部に略上下方向に延びるように設けられる複数の第２伝熱フィン部６４とを有する第２熱交換部４２ｂを構成している。

膨張機構４１は、上述のように、第１伝熱管部７３と第２伝熱管部７４との間に接続されており、室外ユニット２の室外熱交換器２１において冷却された高圧の冷媒を減圧するための機構である。膨張機構４１は、本実施形態において、電動膨張弁である。

また、室内熱交換器４２の下側には、冷房運転時や除湿運転時において、室内熱交換器４２（具体的には、第１熱交換部４２ａ）において室内空気を冷却することによって発生するドレン水を受けるためドレンパン４５が配置されている。このドレンパン４５には、ドレンパン４５で受けられたドレン水を排出するためのドレン配管４６（図１参照）が設けられている。また、室内熱交換器４２の下端（具体的には、第２熱交換部４２ｂの第２伝熱フィン部６４の下端）は、ドレンパン４５の底部に当接しないように間隔を空けて配置されており、室内熱交換器４２を流下してドレンパン４５で受けられた後のドレン水が接触しないようになっている。

また、室内ユニット４は、本実施形態において、ユニット内に室内空気（図１〜図３中矢印Ａ参照）を吸入して、室内熱交換器４２において冷媒と熱交換させた後に、供給空気（図１中の矢印Ｂ参照）として室内に供給するための室内ファン４７を備えている。この室内ファン４７は、室内ファン用モータ４８によって駆動されるように構成されている。

圧縮機４３は、低圧冷媒を吸入し、圧縮して高圧冷媒として吐出する機能を有する容積式圧縮機であり、圧縮機用モータ４４によって駆動されるように構成されている。本実施形態において、圧縮機４３は密閉型圧縮機であり、圧縮機用モータ４４は圧縮機４３のケーシング内に内蔵されている。そして、圧縮機４３の吸入側は、室内熱交換器４２の出口に接続されており、圧縮機４３の吐出側は、冷媒連絡管７を介して室外ユニット２の室外熱交換器２１の入口に接続されている。尚、本実施形態において、圧縮機４３は、１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの空調能力等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。

そして、この室内ユニット４では、冷房運転時や除湿運転時には、冷媒連絡管６を介して室外ユニット２から送られる冷媒を第２熱交換部４２ｂ、膨張機構４１、第１熱交換部４２ａの順に通過させることによって、第１熱交換部４２ａを、膨張機構４１において減圧された冷媒と室内空気との熱交換により空気を冷却する冷媒の蒸発器として機能させ、第２熱交換部４２ｂを、第１熱交換部４２ａにおいて室内空気の冷却により発生し第２熱交換部４２ｂへ流下するドレン水と室外ユニット２から送られる冷媒との熱交換によりドレン水を加熱する加熱器として機能させることが可能である。

しかし、この室内ユニット４の構成では、第２熱交換部４２ｂにおいて、ドレン水による高圧の冷媒の冷却だけでなく、第２熱交換部４２ｂを通過する空気と高圧の冷媒との熱交換も生じるため、結果的に、第２熱交換部４２ｂが空気の加熱器（すなわち、高圧の冷媒の冷却器）としても機能することになり、これによって、ドレン水の冷熱を効率よく回収できないという問題がある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１の室内ユニット４においては、第２熱交換部４２ｂを空気が通過しないようにするための遮蔽部材６５が設けられている。遮蔽部材６５は、本実施形態において、第２熱交換部４２ｂに対して、室内熱交換器４２を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されており、プレートフィン６１間の隙間のうち第２伝熱フィン部６４に対応する部分を塞ぐように配置された板状の部材である。また、遮蔽部材６５は、本実施形態において、プレートフィン６１の空気の流れ方向の上流側の縁部に接触した状態で配置されている。さらに、遮蔽部材６５は、本実施形態において、室内熱交換器４２の管板６２やプレートフィン６１等に固定されており、室内熱交換器４２と一体に構成されている。

また、室内ユニット４には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内ユニット４には、ユニット内に吸入される室内空気の温度及び湿度を室内熱交換器４２の上流側において検知する吸入空気温度・湿度センサ５１が設けられている。また、室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する圧縮機４３や室内ファン４７等の各部の動作を制御する室内側制御部５０を備えている。この室内側制御部５０は、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室外ユニット２の室外側制御部２４との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

以上のように、この空気調和装置１では、室外側冷媒回路１０ａと、室内側冷媒回路１０ｂと、冷媒連絡管６、７とが接続されて、蒸気圧縮式の冷媒回路１０が構成されている。また、室内側制御部５０と室外側制御部２４とによって、空気調和装置１の制御装置１２が構成されている。この制御装置１２には、各種センサ（本実施形態においては、吸入空気温度・湿度センサ５１等）が検知した運転状態量（温度値等）に対応する信号を取り込むことができるようになっている。これらの信号は、制御装置１２において、空気調和装置１の運転制御を行うために使用される。

（２）空気調和装置の動作
次に、空気調和装置１の動作について、図１〜図３を用いて説明する。

圧縮機４３、室内ファン４７及び室外ファン２２を起動すると、低圧冷媒は、室内ユニット４において、圧縮機４３に吸入されて圧縮されて高圧冷媒となる。その後、高圧冷媒は、冷媒連絡管７を経由して室外ユニット２に送られ、室外熱交換器２１において、室外ファン２２によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却されて凝縮して、飽和又は少し過冷却状態の高圧の液冷媒となる。

そして、室外熱交換器２１において冷却された高圧冷媒は、冷媒連絡管６を経由して室内ユニット４に送られる。この室内ユニット４に送られた高圧冷媒は、室内熱交換器４２の第２熱交換部４２ｂ（具体的には、第２伝熱管部７４）を通過した後、膨張機構４１において減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒になる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、第１熱交換部４２ａ（具体的には、第１伝熱管部７３）に流入し、室内ファン４７によって室内熱交換器４２に供給される室内空気（図１〜３中の矢印Ａ参照）と熱交換を行って加熱されて蒸発して、飽和又は少し過熱状態の低圧のガス冷媒となる。このとき、第１熱交換部４２ａにおいて室内空気の冷却によって発生したドレン水は、主として、第１熱交換部４２ａの第１伝熱フィン部６３に沿って流下して第２熱交換部４２ｂに到達し（図３の矢印Ｃ参照）、第２伝熱管部７４内を流れる冷媒との熱交換により第２熱交換部４２ｂの第２伝熱フィン部６４に沿って流下しながら加熱される（図３の矢印Ｄ参照）。一方、第２伝熱管部７４内を流れる高圧の冷媒は、ドレン水との熱交換により冷却されて、過冷却度が高くなる。そして、第２熱交換部４２ｂにおいて加熱されたドレン水は、ドレンパン４５に流下して受けられて（図３の矢印Ｅ参照）、ドレン配管４６（図１参照）を通じて、室内ユニット４の外部に排出される。

ここで、本実施形態の室内ユニット４においては、第２熱交換部４２ｂを空気が通過しないようにするための遮蔽部材６５が設けられているため、第２熱交換部４２ｂにおいて、室内空気と高圧の冷媒との熱交換が行われにくくなっており、その結果、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されることになる。これにより、この室内ユニット４では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。しかも、遮蔽部材６５は、第２熱交換部４２ｂに対して、室内熱交換器４２を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されており、また、プレートフィン６１の空気の流れ方向の上流側の縁部に接触した状態で配置されているため、空気が第２熱交換部４２ｂを通過するのを確実に避けることができるようになっている。

そして、室内熱交換器４２の第１熱交換部４２ａにおいて加熱された低圧冷媒は、再び、圧縮機４３に吸入される。このようにして、冷房運転や除湿運転が行われる。

（３）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。

（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷媒が圧縮機４３、室外熱交換器２１（熱源側熱交換器）、室内熱交換器４２（利用側熱交換器）の第２熱交換部４２ｂ、膨張機構４１、室内熱交換器４２の第１熱交換部４２ａ、圧縮機４３の順に通過して、第１熱交換部４２ａが膨張機構４１において減圧された低圧の冷媒と空気との熱交換により空気を冷却する冷媒の蒸発器として機能し、第２熱交換部４２ｂが、第１熱交換部４２ａにおいて空気の冷却により発生し第２熱交換部４２ｂへ流下するドレン水と高圧の冷媒との熱交換により膨張機構４１に送られる冷媒を冷却する冷却器として機能することになる。この際、遮蔽部材６５によって、第２熱交換部４２ｂには、空気が通過しないようになっているため、空気と高圧の冷媒との熱交換が行われにくくなっており、その結果、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されることになる。これにより、この空気調和装置１では、ドレン水の冷熱を効率よく回収することができる。

また、冷媒連絡管６、７の長さが長い場合には、冷媒連絡管６を流れる途中で高圧の液冷媒の一部が蒸発することで、膨張機構４１を通過しにくくなるため、その結果、冷媒回路１０を循環する冷媒量が減り、能力が低下するおそれがあるが、本実施形態の空気調和装置では、第２熱交換部４２ｂにおいて、高圧の冷媒がドレン水によって冷却されて過冷却度が高くなるため、そのような問題が生じにくくなっている。

（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１では、遮蔽部材６５が、第２熱交換部４２ｂに対して、室内熱交換器４２（利用側熱交換器）を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されているため、空気が第２熱交換部４２ｂを通過するのを確実に避けることができる。

しかも、遮蔽部材６５は、プレートフィン６１の空気の流れ方向の上流側の縁部に接触した状態で配置されているため、空気が第２熱交換部４２ｂを通過するのを避ける効果がさらに高くなっており、しかも、第２熱交換部４２ｂにおける伝熱面積が増加することになる。

また、遮蔽部材６５は、室内熱交換器４２の管板６２等に固定されており、室内熱交換器４２と一体に構成されているため、空気調和装置１（ここでは、室内ユニット４）内に、遮蔽部材６５を室内熱交換器４２と別々に配置する場合に比べて、室内熱交換器４２に対する位置決めが容易になる。

（４）変形例１
上述の実施形態にかかる空気調和装置１では、遮蔽部材６５が室内熱交換器４２に固定された構成が採用されているが、第２熱交換部４２ｂを空気が通過しないようにする機能を有するように設けられていればよいため、例えば、図４に示されるように、遮蔽部材６５をドレンパン４５に固定したり、図５に示されるように、遮蔽部材６５をドレンパン４５に一体成形するようにしてもよい。

これらの変形例においても、上述の実施形態における遮蔽部材６５と同様の効果を得ることができる。

（５）変形例２
上述の実施形態にかかる空気調和装置１では、室内熱交換器４２の第２熱交換部４２ｂを空気が通過しないようにするために、遮蔽部材６５を設けて、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換を促進するようにしているが、第２熱交換部４２ｂで熱交換された後（より具体的には、第２熱交換部４２ｂの最下部やドレンパン４５に溜まった状態）におけるドレン水の温度が、室内熱交換器４２を通過する空気の露点（すなわち、室内ユニット４内に吸入される室内空気の露点）以上になると、ドレン水の再蒸発が生じてしまい、室内熱交換器４２の第１熱交換部４２ａを通過することで除湿された空気が再加湿されることになり、結果的に、室内ユニット４から室内に吹き出される空気（図１中の矢印Ｂ参照）の除湿が十分に行われなくなるおそれがある。

そこで、本変形例においては、図６に示されるように、室外ユニット２の室外熱交換器２１から室内熱交換器４２の第２熱交換部４２ｂに送られる高圧の冷媒をバイパスして第１熱交換部４２ａに送ることを可能にするバイパス回路６６をさらに設けるようにしている。

まず、図６に示される空気調和装置１の構成について説明すると、バイパス回路６６は、第２熱交換部４２ｂの入口と膨張機構４１の入口とを結ぶように接続された管路であり、バイパス弁６７が設けられている。バイパス弁６７は、バイパス回路６６を流れる冷媒を流通又は遮断可能な弁であり、第２熱交換部４２ｂに冷媒を流す際には開状態となり、また、第２熱交換部４２ｂに冷媒を流さないようにする際には閉状態となるような制御を行うことができるようになっている。ここで、バイパス弁６７は、本変形例において、電磁弁からなる。また、バイパス回路６６の設置に伴い、膨張機構４１が設けられている第１熱交換部４２ａと第２熱交換部４２ｂとを結ぶ管路には、第２熱交換部出口弁６８が設けられており、バイパス弁６７を開状態にした際に、第２熱交換部４２ｂを流れる冷媒を遮断する制御を行うことができるようになっている。ここで、第２熱交換部出口弁６８は、本変形例において、電磁弁からなる。さらに、ドレン水の再蒸発が生じているかどうかを検知するために、第２熱交換部４２ｂで熱交換された後のドレン水の温度を検知するドレン水温度センサ５２が設けられている。ここで、ドレン水温度センサ５２は、本変形例において、第２伝熱フィン部６４の最下部に設けられている。尚、ドレン水温度センサ５２は、ドレンパン４５の底部に設けられていてもよい。

そして、図６に示される変形例においては、上述の実施形態における冷房運転や除湿運転において、バイパス回路６６等を用いて、以下のような制御が可能になっている。まず、ドレン水温度センサ５２において検知されたドレン水の温度（以下、この温度をドレン水温度と呼ぶ）と、吸入空気温度・湿度センサ５１において検知された室内空気の温度及び湿度から室内空気の露点を求め（以下、この温度を室内空気露点と呼ぶ）とを比較する。そして、ドレン水温度が室内空気露点（又は、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度）よりも低い場合には、ドレン水が再蒸発しないため、バイパス弁６７を閉状態にするとともに、第２熱交換部出口弁６８を開状態にすることで、第２熱交換部４２ｂに高圧の冷媒を流し、バイパス回路６６には冷媒を流さないようにして、上述の実施形態と同様に、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換を行うように制御する。一方、ドレン水温度が室内空気露点（又は、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度）以上になった場合には、ドレン水が再蒸発するおそれがあるため、バイパス弁６７を開状態にするとともに、第２熱交換部出口弁６８を閉状態にすることで、第２熱交換部４２ｂに高圧の冷媒を流さず、バイパス回路６６に冷媒を流すようにして、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が行われないように制御する。尚、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度は、ドレン水が再蒸発するおそれ等を考慮して、室内空気露点よりも少し低い温度に設定される。

これにより、図６に示される変形例においては、第２熱交換部４２ｂに送られる冷媒の流量を制限することができるようになり、これにより、ドレン水の再蒸発を防ぐことができる。

また、図６に示される変形例におけるバイパス弁６７を電磁弁等の冷媒の流通又は遮断のみが可能な弁ではなく、図７に示される変形例のように、電動膨張弁等のバイパス回路６６を流れる冷媒の流量を調節することが可能な調節弁を設けるようにしてもよい。

まず、図７に示される空気調和装置１の構成について説明すると、バイパス回路６６は、図６に示される変形例と同様、第２熱交換部４２ｂの入口と膨張機構４１の入口とを結ぶように接続された管路であり、バイパス弁６９が設けられている。バイパス弁６９は、バイパス回路６６を流れる冷媒の流量を調節することが可能な調節弁である。尚、バイパス弁６９は、本変形例において、電動膨張弁からなる。また、図６に示される変形例と同様、ドレン水の再蒸発が生じているかどうかを検知するために、第２熱交換部４２ｂで熱交換された後のドレン水の温度を検知するドレン水温度センサ５２が設けられている。

そして、図７に示される変形例においては、図６に示される変形例とは異なり、冷房運転や除湿運転において、ドレン水温度が室内空気露点（又は、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度）以上にならない範囲で、第２熱交換部４２ｂに高圧の冷媒を流すように、バイパス弁６９の開度制御を行う。より具体的には、ドレン水温度が室内空気露点（又は、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度）よりも低い場合には、バイパス弁６９の開度が小さくなるように制御することで、第２熱交換部４２ｂを流れる冷媒の流量を大きくし、バイパス回路６６を流れる冷媒の流量を小さくして、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されるように制御する。一方、ドレン水温度が（又は、室内空気露点に基づいて決まるしきい温度）よりも高い場合には、バイパス弁６９の開度が大きくなるように制御することで、第２熱交換部４２ｂを流れる冷媒の流量を小さくし、バイパス回路６６を流れる冷媒の流量を大きくして、ドレン水と高圧の冷媒との熱交換が促進されないように制御する。

これにより、図７に示される変形例においては、第２熱交換部４２ｂに送られる冷媒の流量を、ドレン水の再蒸発を防ぎ、かつ、ドレン水の冷熱を極力回収することが可能な流量になるように調節することができる。

（６）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上述の実施形態及びその変形例においては、室内ユニットに圧縮機が設けられた、いわゆるリモートコンデンサタイプの冷房専用の空気調和装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、圧縮機が室外ユニットに設けられた空気調和装置や冷房及び暖房が切換可能な空気調和装置等のような他のタイプの空気調和装置に本発明を適用してもよい。

（Ｂ）
上述の実施形態及びその変形例においては、室内熱交換器として、クロスフィン式のフィンチューブ型熱交換器を用いているが、コルゲートフィン式のフィンチューブ型熱交換器等の他の型式のフィンチューブ型熱交換器を採用した空気調和装置に本発明を適用してもよい。

本発明を利用すれば、冷媒の蒸発器として機能する第１熱交換部の下側に第１熱交換部と一体の第２熱交換部が設けられたフィンチューブ型の熱交換器と、第１熱交換部と第２熱交換部との間に接続された膨張機構とを備えた空気調和装置において、ドレン水の冷熱を効率よく回収できるようになる。

本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 空気調和装置の室内ユニットの内部の概略構造を示す斜視図（伝熱管の長手方向の中間部分を省略して図示）である。 室内熱交換器及びドレンパンの断面図である。 変形例１にかかる空気調和装置であって、図３に相当する図である。 変形例１にかかる空気調和装置であって、図３に相当する図である。 変形例２にかかる空気調和装置であって、図１に相当する図である。 変形例２にかかる空気調和装置であって、図１に相当する図である。

１ 空気調和装置
２１ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
４１ 膨張機構
４２ 室内熱交換器（利用側熱交換器）
４２ａ 第１熱交換部
４２ｂ 第１熱交換部
４３ 圧縮機
６１ 伝熱フィン
６５ 遮蔽部材
６６ バイパス回路
７３ 第１伝熱管
７４ 第２伝熱管

Claims (3)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機（４３）と、
   前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器（２１）と、
   前記熱源側熱交換器において冷却された冷媒を空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器であって、前記圧縮機に接続される第１伝熱管（７３）と、前記第１伝熱管の下側に配置されており前記熱源側熱交換器に接続される第２伝熱管（７４）と、前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管に取り付けられた伝熱フィン（６１）とを有しており、前記第１伝熱管及び前記第１伝熱管に対応する前記伝熱フィンの上部（６３）によって第１熱交換部（４２ａ）が形成され、前記第２伝熱管及び前記第２伝熱管に対応する前記伝熱フィンの下部（６４）によって第２熱交換部（４２ｂ）が形成された利用側熱交換器（４２）と、
   前記第１伝熱管と第２伝熱管との間に接続される膨張機構（４１）と、
   前記第２熱交換部を空気が通過しないようにするための遮蔽部材（６５）と、
   前記熱源側熱交換器から前記第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして前記第１熱交換部に送ることを可能にするバイパス回路（６６）とを備え、
   前記バイパス回路には、前記バイパス回路を流れる冷媒を流通又は遮断可能なバイパス弁（６７）が設けられており、
   前記膨張機構が設けられている前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とを結ぶ管路には、第２熱交換部出口弁（６８）が設けられており、
   前記第２熱交換部で熱交換された後のドレン水の温度が、前記利用側熱交換器を通過する空気の露点、又は、前記露点に基づいて決まるしきい温度よりも低い場合には、前記バイパス弁を閉め、かつ、前記第２熱交換部出口弁を開ける制御を行い、
   前記ドレン水の温度が、前記露点、又は、前記しきい温度以上の場合には、前記バイパス弁を開け、かつ、前記第２熱交換部出口弁を閉める制御を行う、
   空気調和装置（１）。
2. 冷媒を圧縮する圧縮機（４３）と、
   前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器（２１）と、
   前記熱源側熱交換器において冷却された冷媒を空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器であって、前記圧縮機に接続される第１伝熱管（７３）と、前記第１伝熱管の下側に配置されており前記熱源側熱交換器に接続される第２伝熱管（７４）と、前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管に取り付けられた伝熱フィン（６１）とを有しており、前記第１伝熱管及び前記第１伝熱管に対応する前記伝熱フィンの上部（６３）によって第１熱交換部（４２ａ）が形成され、前記第２伝熱管及び前記第２伝熱管に対応する前記伝熱フィンの下部（６４）によって第２熱交換部（４２ｂ）が形成された利用側熱交換器（４２）と、
   前記第１伝熱管と第２伝熱管との間に接続される膨張機構（４１）と、
   前記第２熱交換部を空気が通過しないようにするための遮蔽部材（６５）と、
   前記熱源側熱交換器から前記第２熱交換部に送られる冷媒をバイパスして前記第１熱交換部に送ることを可能にするバイパス回路（６６）とを備え、
   前記バイパス回路には、前記バイパス回路を流れる冷媒の流量を調節することが可能な調節弁（６９）が設けられており、
   前記第２熱交換部で熱交換された後のドレン水の温度が、前記利用側熱交換器を通過する空気の露点、又は、前記露点に基づいて決まるしきい温度よりも低い場合には、前記調節弁の開度を小さくする制御を行い、
   前記ドレン水の温度が、前記露点、又は、前記しきい温度以上の場合には、開度を大きくする制御を行う、
   空気調和装置（１）。
3. 前記遮蔽部材（６５）は、前記第２熱交換部（４２ｂ）に対して、前記利用側熱交換器（４２）を通過する空気の流れ方向の上流側に配置されている、請求項１又は２に記載の空気調和装置（１）。