JP5152351B2

JP5152351B2 - 空気調和機

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Publication number: JP5152351B2
Application number: JP2011007731A
Authority: JP
Inventors: 敏浩木澤; 健郎濱
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: ES2751102T3; EP2667105B1; AU2012207985B2; EP2667105A1; CN103314259A; WO2012099062A1; AU2012207985A1; JP2012149803A; EP2667105A4

Description

本発明は、輻射熱交換器を有する冷媒回路を備えた空気調和機に関するものである。

空気調和機として、圧縮機、室内熱交換器、輻射パネル、減圧機構、及び室外熱交換器を有する冷媒回路を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。室内熱交換器は、室内機の内部に設けられており、輻射パネルは室内機の表面に設けられている。

特開平５−２８０７６２号公報

上述の空気調和機において、高温冷媒を輻射パネル及び室内熱交換器に流して輻射暖房と温風暖房を行う輻射暖房運転モードと、輻射熱交換器に高温冷媒を流さないで室内熱交換器に高温冷媒を流して温風暖房を行う温風暖房運転モードとを可能とすることが考えられる。温風暖房運転モードで運転されている際は、輻射パネルの温度は室温とほぼ同じ温度であることから、輻射パネルに供給された高温冷媒は、凝縮して液冷媒として輻射パネルの配管内に溜まる。この温風暖房運転モードで運転が行われている際に、輻射パネルの配管内に溜まった液冷媒が上流側の配管に流出することがある。この場合、輻射パネルの配管内には、流れ出た液冷媒の容積分だけ、高温冷媒が流れ込む。そして、流れ込んだ高温冷媒は、凝縮して液冷媒として輻射パネルの配管内に溜まるが、再度、液冷媒が輻射パネルの配管内から上流側の配管に流出するという動作が繰り返される。これにより、輻射パネルの温度が低下しないという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる空気調和機を提供することである。

第１の発明に係る空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器、輻射熱交換器、減圧機構および室外熱交換器を有する冷媒回路を備えた空気調和機である。前記室内熱交換器は、室内機の内部においてファンに対向するように設けられており、前記輻射熱交換器は、前記室内機の表面に設けられており、前記冷媒回路が、高温冷媒を前記輻射熱交換器および前記室内熱交換器に流して輻射暖房と温風暖房を行う輻射暖房運転モードと、前記輻射熱交換器に高温冷媒を流さないで前記室内熱交換器に高温冷媒を流して温風暖房を行う温風暖房運転モードとを切り換えて行うことが可能に構成されており、前記温風暖房運転モードでの運転時に、前記輻射熱交換器内の液冷媒が流出するのを防止する流出防止手段とを備え、前記流出防止手段が、前記輻射熱交換器の入口近傍の配管の一部が前記輻射熱交換器の入口部より上方に配置される。

この空気調和機では、温風暖房運転モードでの運転時に、高温冷媒が輻射熱交換器において凝縮して液冷媒として溜まるが、流出防止手段により、輻射熱交換器内の液冷媒が流出するのを防ぐことができる。したがって、高温冷媒が輻射熱交換器内に流れ込むのを防ぐことができるので、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる。

この空気調和機では、他の部材を用いることなく、簡易な構成で輻射熱交換器内の液冷媒の流出を防ぐことができる。

第２の発明に係る空気調和機では、第１の発明に係る空気調和機において、前記流出防止手段が、前記輻射熱交換器の前記入口部から上に凸となるように屈曲した配管で構成されている。

この空気調和機では、輻射熱交換器の入口部から上方に凸となるように配管を屈曲させることで、輻射熱交換器の入口近傍の配管の一部を輻射熱交換器の入口部よりも上方に配置できる。

第３の発明に係る空気調和機では、第１または第２の発明に係る空気調和機において、前記輻射熱交換器が、前記室内機の表面に設けられた輻射板と、前記輻射板に固定された輻射配管とを有しており、前記輻射熱交換器の前記入口部は、前記輻射配管の最上部に位置している。

この空気調和機では、流出防止手段を構成する配管が、輻射配管の最上部よりも上方に位置することとなるので、液冷媒の流出を確実に防ぐことができる。

第４の発明に係る空気調和機では、第１〜第３のいずれかの発明に係る空気調和機において、前記冷媒回路が、減圧機構、室外熱交換器及び圧縮機が順に設けられた主流路と、暖房運転時、前記主流路の前記圧縮機の下流側に設けられた分岐部と前記減圧機構の上流側に設けられた合流部とを接続すると共に、前記室内熱交換器が設けられた第１流路と、前記分岐部と前記合流部とを前記第１流路と並列に接続すると共に、前記輻射熱交換器が設けられた第２流路とを有している。

この空気調和機では、室内熱交換器と輻射熱交換器とが並列に設けられた場合に、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる。

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、第２運転モードでの運転時に、高温冷媒が輻射熱交換器において凝縮して液冷媒として溜まるが、流出防止手段により、輻射熱交換器内の液冷媒が流出するのを防ぐことができる。したがって、高温冷媒が輻射熱交換器内に流れ込むのを防ぐことができるので、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる。

第１の発明では、他の部材を用いることなく、簡易な構成で輻射熱交換器内の液冷媒の流出を防ぐことができる。

第２の発明では、輻射熱交換器の入口部から上方に凸となるように配管を屈曲させることで、輻射熱交換器の入口近傍の配管の一部を輻射熱交換器の入口部よりも上方に配置できる。

第３の発明では、流出防止手段を構成する配管が、輻射配管の最上部よりも上方に位置することとなるので、液冷媒の流出を確実に防ぐことができる。

第４の発明では、室内熱交換器と輻射熱交換器とが並列に設けられた場合に、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の概略構成を示す回路図であって、冷房運転モードでの運転時と温風暖房運転モードでの運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施形態に係る空気調和機の概略構成を示す回路図であって、輻射暖房運転モードでの運転時の冷媒の流れを示す図である。図１及び図２に示す室内機の斜視図である。図３に示す室内機のIV−IV線に沿う断面図である。図３に示す室内機の前面グリル及び開閉パネルを外した状態を示す正面図である。（ａ）は図５に示す室内熱交換器の右側に配置された配管の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。図６に示す分岐管を模式的に示す図である。（ａ）は図３に示す輻射パネルの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の上視図であり、（ｃ）は（ａ）の背面図である。（ａ）は図８に示す輻射板の背面図であり、（ｂ）は（ａ）のb−b線に沿う断面図である。図９（ａ）に示すトラップ部の拡大図である。図８（ａ）のXI−XI線に沿う断面図である。図８に示す接続部近傍の配管の固定構造を示す図である。本実施形態の第１の変形例に係る空気調和機の概略構成を示す回路図である。本実施形態の第２の変形例に係る空気調和機の分岐管を示す回路図である。

以下、本発明に係る空気調和機１の実施の形態について説明する。

＜空気調和機１の全体構成＞
図１及び図２に示すように、本実施形態の空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機６とを備えている。室内機２は、室内熱交換器２０と、室内熱交換器２０の近傍に配置された室内ファン２１と、輻射パネル３０と、室内電動弁２３と、室内の気温を検出するための室内温度センサ２４と、を備えている。また、室外機６は、圧縮機６０と、四路切換弁６１と、室外熱交換器６２と、室外熱交換器６２の近傍に配置された室外ファン６３と、室外電動弁６４（減圧機構）とを備えている。

また、空気調和機１は、室内機２と室外機６とを接続する冷媒回路１０を備えている。冷媒回路１０は、室外電動弁６４、室外熱交換器６２及び圧縮機６０が順に設けられた主流路１１を有している。圧縮機６０の吸入側配管及び吐出側配管は、四路切換弁６１に接続されている。暖房運転時（後で詳述するように、冷媒回路１０において図１、２中実線の矢印で示す方向に冷媒が流れる時）、主流路１１の圧縮機６０の下流側となる部分に分岐部１０ａが設けられており、室外電動弁６４の上流側となる部分に合流部１０ｂが設けられている。そして、冷媒回路１０は、分岐部１０ａと合流部１０ｂとを接続すると共に、室内熱交換器２０が設けられた第１流路１２と、分岐部１０ａと合流部１０ｂとを第１流路１２と並列に接続すると共に、輻射パネル３０が設けられた第２流路１３とをさらに有している。

第２流路１３における輻射パネル３０と合流部１０ｂとの間には、室内電動弁２３が設けられている。また、第２流路１３における輻射パネル３０の両側には、パネル入温度センサ２５とパネル出温度センサ２６とが付設されている。より具体的には、パネル入温度センサ２５は、暖房運転時において、輻射パネル３０の後述する輻射熱交換器３４（図８（ａ）等参照）よりも上流側の配管に設けられている。パネル出温度センサ２６は、暖房運転時において、輻射パネル３０の輻射熱交換器３４よりも下流側の配管に設けられている。

また、冷媒回路１０における圧縮機６０の吸入側と四路切換弁６１との間にはアキュムレータ６５が介設されており、冷媒回路１０における圧縮機６０の吐出側と四路切換弁６１との間には、吐出温度センサ６６が付設されている。さらに、室外熱交換器６２には、室外熱交温度センサ６８が付設されている。

室内熱交換器２０は、冷媒回路１０の一部を構成する配管を有しており、室内熱交温度センサ２７が付設されている。室内熱交換器２０は、室内ファン２１の風上側に配置されている。室内熱交換器２０との熱交換により加熱または冷却された空気が、室内ファン２１によって温風または冷風として室内に吹き出されることで、温風暖房または冷房が行われる。

輻射パネル３０は、後で詳述するように、室内機２の表面側に配置されており、冷媒回路１０の一部を構成するパネル配管３６（図８等参照）を有している。この配管を流れる冷媒の熱が室内に輻射されることで輻射暖房が行われる。室内電動弁２３は、輻射パネル３０に供給される冷媒の流量を調整するために設けられている。

本実施形態の空気調和機１では、冷房運転モード、輻射暖房運転モード、及び温風暖房運転モードの３種類の運転モードでの運転か可能である。冷房運転モードは、輻射パネル３０に冷媒を流さないで室内熱交換器２０に冷媒を流して冷房を行う運転モードである。輻射暖房運転モードは、室内熱交換器２０に冷媒を流して温風暖房を行うと共に、輻射パネル３０に冷媒を流して輻射暖房を行う運転モードである。温風暖房運転モードは、輻射パネル３０に冷媒を流さないで室内熱交換器２０に冷媒を流して温風暖房を行う運転モードである。

各運転時における冷媒回路１０の冷媒の流れについて図１及び図２を用いて説明する。
冷房運転モード時には、室内電動弁２３が閉弁されると共に、四路切換弁６１が図１中破線で示す状態に切り換えられる。そのため、図１中破線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温高圧冷媒は、四路切換弁６１を通って、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室内熱交換器２０に流入する。そして、室内熱交換器２０において蒸発した冷媒は、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。

輻射暖房運転モード時には、室内電動弁２３が開弁されると共に、四路切換弁６１が図２中実線で示す状態に切り換えられる。そのため、図２中実線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温冷媒は、四路切換弁６１を通って、室内熱交換器２０と輻射パネル３０に流入する。そして、室内熱交換器２０と輻射パネル３０において凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において蒸発した冷媒は、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。

温風暖房運転モード時には、室内電動弁２３が閉弁されると共に、四路切換弁６１が図1中実線で示す状態に切り換えられる。そのため、図１中実線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温冷媒は、四路切換弁６１を通って、室内熱交換器２０に流入する。そして、室内熱交換器２０において凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において蒸発した冷媒は、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。なお、閉弁された室内電動弁２３により、圧縮機６０から吐出された冷媒が、第２流路１３における室内電動弁２３よりも合流部１０ｂ側に流れないようになっている。すなわち、第２流路１３においては、室内電動弁２３よりも上流側に冷媒が溜まった状態となっている。第２流路１３に溜まった冷媒は、凝縮して室内温度とほぼ同じ温度の液冷媒となる。

＜室内機２の構成＞
次に、室内機２の構成について説明する。
図３に示すように、本実施形態の室内機２は、全体として直方体形状を有しており、室内の床面近傍に据え付けるものである。本実施形態においては、室内機２は、床面から１０ｃｍ程度浮かした状態で、壁面に取り付けられている。なお、以下の説明において、室内機２が取り付けられる壁から突出する方向を「前方」と称し、その反対の方向を「後方」と称する。また、図３に示す左右方向を単に「左右方向」と称し、上下方向を単に「上下方向」と称する。

図４に示すように、室内機２は、ケーシング４と、ケーシング４内に収容された室内ファン２１、室内熱交換器２０、吹出口ユニット４６、および電装品ユニット４７などの内部機器と、前面グリル４２とを主に備えている。後で詳述するように、ケーシング４は、その下壁に形成された主吸込口４ａと、その前壁に形成された補助吸込口４ｂ、４ｃとを有している。さらに、ケーシング４の上壁には、吹出口４ｄが形成されている。室内機２においては、室内ファン２１の駆動により、主吸込口４ａから床面近傍にある空気を吸い込みつつ、補助吸込口４ｂ、４ｃからも空気を吸い込む。そして、室内熱交換器２０において、吸い込んだ空気に対して加熱または冷却などを行い調和する。その後、調和後の空気を吹出口４ｄから吹き出し、室内へと返流させる。

ケーシング４は、本体フレーム４１、吹出口カバー５１、輻射パネル３０及び開閉パネル５２で構成されている。なお、後述するように、吹出口カバー５１は前面パネル部５１ａを有しており、輻射パネル３０は輻射板３１を有している。吹出口カバー５１の前面パネル部５１ａ、輻射パネル３０の輻射板３１及び開閉パネル５２は、ケーシング４の前面において面一となるように配置され、前面パネル５を構成する。図３に示すように、前面パネル５の右上端部、すなわち吹出口カバー５１の前面パネル部５１ａの右端部には、電源ボタン４８と、運転状況を示す発光表示部４９とが設けられている。

本体フレーム４１は、壁面に取り付けられるものであり、上述の各種内部機器を支持している。そして、前面グリル４２、吹出口カバー５１、輻射パネル３０及び開閉パネル５２は、内部機器を支持している状態の本体フレーム４１の前面に取り付けられている。吹出口カバー５１は、本体フレーム４１の上端部に取り付けられており、その上壁に左右方向に長い矩形状の開口である吹出口４ｄが形成されている。輻射パネル３０は吹出口カバー５１の下方に、開閉パネル５２は輻射パネル３０の下方にそれぞれ取り付けられている。本体フレーム４１の下前端と開閉パネル５２の下端との間は、左右方向に長い開口である主吸込口４ａとなっている。

ここで、ケーシング４内に収容される各内部機器について説明する。
室内ファン２１は、ケーシング４の高さ方向中央部分のやや上方において、その軸方向が左右方向に沿うように配置されている。室内ファン２１は、下前方から空気を吸い込んで、上後方に吹き出すようになっている。

室内熱交換器２０は、前面パネル５と略平行に配置されており、前面パネル５の背面と対向する前面熱交換器２０ａと、前面熱交換器２０ａの下端部近傍から背面に近付くにつれて上方に傾斜する背面熱交換器２０ｂとで構成されている。前面熱交換器２０ａは、室内ファン２１の前方に配置されており、背面熱交換器２０ｂは、室内ファン２１の下方に配置されている。すなわち、室内熱交換器２０は、全体として略Ｖ字の形状を有しており、室内ファン２１と対向しつつ室内ファン２１の前方と下方とを取り囲むように配置されている。

図６に示すように、正面視において室内熱交換器２０の右側には、室外機６から送られてきた冷媒を室内熱交換器２０及び輻射パネル３０に供給するための配管が、室内熱交換器２０と一体に設けられている。なお、図５に示すように、これらの配管の前方には防滴カバー４５が取り付けられている。

図６（ａ）に示すように、室内機２の右端部には、暖房運転時における主流路１１の圧縮機６０の下流側の流路を構成する配管と接続される第１接続部１５と、主流路１１の室外電動弁６４の上流側の流路を構成する配管と接続される第２接続部１６とが、配置されている。また、第１接続部１５及び第２接続部１６の左方には、後述するように、輻射パネル３０と一体に設けられたパネル配管３６（図８等参照）の両端にそれぞれ接続される第３接続部１７及び第４接続部１８が配置されている。

第１接続部１５から延びる配管は、分岐部１０ａとして機能する分岐管７１に接続されている。分岐管７１からは、室内熱交換器２０が設けられる第１流路１２及び輻射パネル３０が設けられる第２流路１３をそれぞれ構成する配管が延びている。なお、本実施形態の室内熱交換器２０では、分岐部１０ａから複数の配管を介して室内熱交換器２０に冷媒が流れ込むと共に、室内熱交換器２０から複数の配管を介して合流部１０ｂに冷媒が流れるように構成されている。このように、分岐部１０ａと合流部１０ｂとの間を室内熱交換器２０を介して接続する複数の配管によって、第１流路１２が構成されている。分岐管７１から延びる第２流路１３を構成する配管は、第３接続部１７に接続されている。この配管は、第３接続部１７の近傍において略Ｕ字状に湾曲しており、この湾曲した部分に、パネル入温度センサ２５が付設されている。

なお、図７に示すように、分岐管７１は、１本の主管７２と、主管７２の一端に接続された複数の枝管７３とで構成されている。主管７２は、暖房運転時における主流路１１の圧縮機６０の下流側の流路を構成する配管に接続されている。複数の枝管７３のうちの一本は、輻射パネル３０が設けられる第２流路１３を構成する配管に接続されている。複数の枝管７３の残りは、室内熱交換器２０が設けられる第１流路１２を構成する配管に接続されている。

図６に戻って、第４接続部１８から延びる第２流路１３を構成する配管は、合流部１０ｂとして機能する合流管７５に接続されている。この配管は、第４接続部１８の近傍において略Ｕ字状に湾曲しており、この湾曲した部分にパネル出温度センサ２６が付設されている。また、第４接続部１８と合流管７５との間には、室内電動弁２３が介設されている。合流部１０ｂにおいては、第１流路１２と第２流路１３とが合流する。そして、合流管７５からの配管は、第２接続部１６に接続されている。

図６において矢印で示すように、輻射暖房運転モードでの運転時において室外機６から送られてきた冷媒は、第１接続部１５から流入し、分岐管７１を経て第１流路１２及び第２流路１３内に流れ込む。第２流路１３に流れ込んだ冷媒は、第３接続部１７を介して輻射パネル３０のパネル配管３６に流入する。そして、パネル配管３６から流れ出た冷媒は、第４接続部１８から流入し、室内電動弁２３及び合流管７５を経て、第２接続部１６から流れ出る。

図５に示すように、室内熱交換器２０の下方には、左右方向に延在するドレンパン２２が配置されている。正面視において、ドレンパン２２の左側の端部は、室内熱交換器２０の端部とほぼ対向する位置にあり、右側の端部は、室内熱交換器２０の右側に配置された配管と対向する位置にある。また、図４に示すように、ドレンパン２２の前後方向の端部は、室内熱交換器２０の前後方向の端部とほぼ対向する位置にある。

吹出口ユニット４６は、室内ファン２１の上方に配置されており、室内ファン２１から吹き出された空気をケーシング４の上壁に形成された吹出口４ｄへと導くものである。吹出口ユニット４６は、吹出口４ｄの近傍に配置される水平羽根４６ａと、水平羽根４６ａの下方に配置される垂直羽根４６ｂとを備えている。水平羽根４６ａは、吹出口４ｄから吹き出される空気流の上下方向の風向きを変更すると共に、吹出口４ｄの開閉を行う。垂直羽根４６ｂは、吹出口４ｄから吹き出される空気流の左右方向の風向きを変更する。

電装品ユニット４７は、図５に示すように、ドレンパン２２の下方に配置されており、回路基板（図示せず）などを収容する電装品箱４７ａと、電装品箱４７ａに収容された基板と電気的に接続される端子台４７ｂとを有している。電装品箱４７ａは、室内熱交換器２０の右半分とほぼ対向する位置に配置されており、端子台４７ｂは、室内熱交換器２０の右側に配置された配管と対向する位置に配置されている。また、電装品ユニット４７から引き出された配線は、端子台４７ｂの右側からまっすぐ上方に引き回され、前面パネル５の右上端部に設けられた電源ボタン４８及び発光表示部４９のＬＥＤ発光体に接続されている。

前面グリル４２は、上述のように、室内熱交換器２０、室内ファン２１、吹出口ユニット４６及び電装品ユニット４７などの内部機器が取り付けられた状態の本体フレーム４１を覆うように、本体フレーム４１に取り付けられる。より具体的には、前面グリル４２は、前面熱交換器２０ａの上下方向略中央部分から、本体フレーム４１の下端までを覆うように、本体フレーム４１に取り付けられている。前面グリル４２は、フィルタ保持部４２ａと、主吸込口４ａに配置される吸込口グリル４２ｂとを有している。フィルタ保持部４２ａには、下部フィルタ４３と上部フィルタ４４とが上下に並んで取り付けられる。

吹出口カバー５１は、吹出口ユニット４６を覆っている。そして、上述のように、吹出口カバー５１の上壁には吹出口４ｄが形成されている。また、吹出口カバー５１の前面には、前面パネル部５１ａが設けられている。前面パネル部５１ａは、左右方向に長い矩形形状を有している。

輻射パネル３０は、左右に長い略矩形形状を有しており、後で詳述するように、輻射熱交換器３４を含んでいる。

開閉パネル５２は、輻射パネル３０の輻射板３１の下方に着脱可能に取り付けられている。開閉パネル５２は、左右方向に長い矩形形状を有している。図４に示すように、開閉パネル５２の上端の上下方向位置は、前面グリル４２の上端とほぼ同じである。上述のように、開閉パネル５２の下端は、主吸込口４ａの一部を構成している。したがって、開閉パネル５２を取り外すことにより、前面グリル４２を露出させ、前面グリル４２のフィルタ保持部４２ａに取り付けられている下部フィルタ４３及び上部フィルタ４４の着脱を行うことができる。

上述のように、前面パネル５は、吹出口カバー５１に設けられた前面パネル部５１ａと、輻射パネル３０に設けられた輻射板３１と、開閉パネル５２とで構成されている。そして、輻射パネル３０の輻射板３１と開閉パネル５２との間には、左右方向に伸延するスリット状の開口である補助吸込口４ｂが形成されている。また、開閉パネル５２の上端近傍にも、左右方向に伸延するスリット状の開口である補助吸込口４ｃが形成されている。補助吸込口４ｂ、４ｃは、前面熱交換器２０ａと対向している。

＜輻射パネル３０の構成＞
図８、１１に示すように、輻射パネル３０は、アルミ製の輻射板３１と、輻射板３１の背面に取り付けられた樹脂製の断熱カバー３２とで主に構成されている。また、図９に示すように、輻射板３１の背面には、冷媒回路１０を構成する配管の一部であるパネル配管３６が取り付けられている。

図８（ａ）に示すように、パネル配管３６の両端部は、正面視において輻射板３１の右側端部の下方に位置している。そして、パネル配管３６の両端には、上述のように、室内熱交換器２０の右側に配置された配管の第３接続部１７と第４接続部１８とにそれぞれ接続される接続部３６ａ、３６ｂが設けられている。室外機６から送られてきた冷媒は、接続部３６ａを介してパネル配管３６内に流入し、接続部３６ｂからパネル配管３６の外に流れ出る。

また、図８（ａ）において破線で示すように、パネル配管３６における輻射板３１の背面と対向する部分には、右側に開放された略Ｕ字の形状を有する輻射配管３６ｃが設けられている。より詳細には、輻射配管３６ｃは、左右方向に沿って伸延する直線状部分を上下に２つ備えており、これら２つの直線状部分の左側端部同士が接続されて、略Ｕ字の形状をなしている。すなわち、輻射配管３６ｃにおける上方に位置する直線状部分が、輻射配管３６ｃの最上部となる。そして、上述の２つの直線状部分のうち上方に位置するものの右側端部は接続部３６ａに接続されており、下方に位置するものの右側端部は接続部３６ｂに接続されている。よって、接続部３６ａを介してパネル配管３６内に流入した冷媒は、輻射配管３６ｃの上方に位置する直線状部分を、正面視において右側から左側に向かって流れた後、下方に位置する直線状部分を、左側から右側に向かって流れ、接続部３６ｂから流れ出る。

図９（ａ）、図１１に示すように、輻射板３１の背面には、左右方向に沿って伸延する突起３１ａが上下に２本形成されている。上述のパネル配管３６における輻射配管３６ｃの直線状部分は、この突起３１ａに埋設されており、輻射板３１に固定されている。より詳細には、輻射配管３６ｃの直線状部分は、その表面の半分以上が突起３１ａによって被覆されており、輻射板３１側とは反対側の部分が露出している。このように、輻射配管３６ｃの表面のほとんどが、輻射板３１に形成された突起３１ａで覆われているので、パネル配管３６内を流れる冷媒の熱を輻射板３１に効率良く伝えることができる。図９（ｂ）に示すように、パネル配管３６は、輻射配管３６ｃの直線状部分が輻射板３１の背面と接触しており、輻射配管３６ｃの直線状部分以外の部分は輻射板３１の背面から離隔している。

輻射パネル３０において、輻射板３１全体と輻射配管３６ｃとで構成された部分が、輻射熱交換器３４である。また、パネル配管３６における輻射熱交換器３４の入口部３４ａ（すなわち、暖房運転時、輻射熱交換器３４を構成する輻射配管３６ｃの最も上流側端部であり、輻射配管３６ｃにおける上方に位置する直線状部分の正面視右端）近傍には、トラップ部３６ｅが設けられている。トラップ部３６ｅは、入口部３４ａから上に凸となるように屈曲している。図１０に示すように、凸状に屈曲したトラップ部３６ｅの頂部を構成する配管の下端位置（図中Ａで示す位置）は、入口部３４ａを構成する配管の上端位置（図中Ｂで示す位置）よりも上方に位置している。すなわち、トラップ部３６ｅは、輻射配管３６ｃの最上部に位置する入口部３４ａよりも上方に位置している。図８（ａ）、図９に示すように、パネル配管３６におけるトラップ部３６ｅの輻射熱交換器３４側とは反対側の配管は、上下方向に伸延している。

トラップ部３６ｅにより、上述のように、温風暖房運転モードでの運転時に、第２流路１３において閉弁された室内電動弁２３よりも上流側に溜まった液冷媒が、トラップ部３６ｅよりも上流側に逆流しないようになっている。すなわち、液冷媒は、輻射パネル３０における輻射熱交換器３４の入口部３４ａ近傍に設けられたトラップ部３６ｅと、輻射パネル３０の下流側に配置された室内電動弁２３との間の配管に溜まり、この間の配管から流出しないようになっている。すなわち、トラップ部３６ｅは、本発明の逆流防止手段に対応する。

図９、図１１に示すように、輻射板３１の背面における上方に位置する突起３１ａの上方、及び下方に位置する突起３１ａの下方には、断熱カバー３２をネジ止めするための固定部３１ｂが形成されている。固定部３１ｂは、左右方向に沿って伸延しており、輻射板３１の背面から突出していると共にその先端が突起３１ａ側に向かって折り曲げられている。この折り曲げられた部分は、輻射板３１の背面と略平行であり、断熱カバー３２をネジ止めするためのネジ孔３１ｃが複数形成されている。

断熱カバー３２は、ネジによって、輻射板３１の固定部３１ｂに取り付けられている。図８（ｃ）、図１１に示すように、パネル配管３６の輻射配管３６ｃは、輻射板３１の背面と断熱カバー３２の前面との間に形成された空間内に配置される。この空間内の空気による断熱作用により、輻射熱交換器３４を構成する輻射配管３６ｃからの熱が断熱カバー３２の外側の空間に伝わるのを抑制できる。

また、図８（ｃ）に示すように、パネル配管３６における輻射配管３６ｃの両端と接続部３６ａ、３６ｂとの間の配管は、断熱カバー３２で覆われていない。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、この断熱カバー３２の外に位置する配管と、輻射板３１との間には支持部材８１が嵌め込まれている。支持部材８１は、断熱カバー３２にネジ止めされる。また、断熱カバー３２の外に位置しており接続部３６ａ、３６ｂにそれぞれ繋がる２本の配管には、ゴムブッシュ８２が嵌め込まれている。図１２（ｂ）に示すように、ゴムブッシュ８２には、２本の配管がそれぞれ嵌通される２つの嵌通孔８２ａと、ゴムブッシュ８２の表面から各嵌通孔８２ａに至る２つのスリット８２ｂとが設けられている。ゴムブッシュ８２は、スリット８２ｂを介して２本の配管を各嵌通孔８２ａにそれぞれ嵌め込んだ状態で、固定具８３によって輻射板３１に対して固定される。

固定具８３は、略コの字形状を有しており、ゴムブッシュ８２の背面及び両側面を覆う押さえ部８３ａと、押さえ部８３ａの左右両側に設けられた固定部８３ｂ、８３ｃとで構成されている。図１２（ｂ）において、押さえ部８３ａの左端側に設けられた固定部８３ｂは、支持部材８１に設けられた爪８１ａに引っ掛けられる。一方、押さえ部８３ａの右端側に設けられた固定部８３ｃは、断熱カバー３２にネジ止めされる。これにより、接続部３６ａ、３６ｂにそれぞれ繋がる２本の配管は、輻射板３１に対して固定される。

また、図８に示すように、輻射板３１の背面における左右方向両端部には、ケーシング４の側面を構成するサイドパネル３７と、輻射パネル３０を本体フレーム４１に取り付けるための取付部材３８とが、端側から順番に取り付けられている。

＜本実施形態の空気調和機１の特徴＞
本実施形態の空気調和機１は、温風暖房運転モードでの運転時に、輻射熱交換器３４内の液冷媒が流出するのを防止するトラップ部３６ｅを備えている。したがって、高温冷媒が輻射熱交換器３４内に流れ込むのを防ぐことができるので、輻射板３１の温度（輻射熱交換器３４の表面温度）が低下しないという問題を解消できる。

また、本実施形態の空気調和機１では、トラップ部３６ｅが、輻射熱交換器３４の入口部３４ａより上方に配置される。したがって、弁機構などの他の部材を用いることなく、簡易な構成で輻射熱交換器３４内の液冷媒の流出を防ぐことができる。

さらに、本実施形態の空気調和機１では、トラップ部３６ｅは、輻射熱交換器３４の入口部３４ａから上に凸となるように屈曲している。したがって、輻射熱交換器３４の入口部３４ａから上に凸となるように配管を屈曲させることで、輻射熱交換器３４の入口部３４ａ近傍の配管の一部を輻射熱交換器３４の入口部３４ａよりも上方に配置できる。

加えて、本実施形態の空気調和機１では、輻射熱交換器３４の入口部３４ａは、輻射配管３６ｃの最上部に位置している。したがって、トラップ部３６ｅが、輻射配管３６ｃの最上部よりも上方に位置することとなるので、液冷媒の流出を確実に防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の実施形態では、室内機２と室外機６とを接続する冷媒回路１０が、室内熱交換器２０が設けられた第１流路１２と並列に接続された第２流路１３を有しており、第２流路１３に輻射パネル３０が設けられている場合について説明したが、これに限らず、室内熱交換器２０と輻射パネル３０とは直列に接続されていてもよい。

すなわち、図１３に示すように、本実施形態の第１の変形例に係る空気調和機１０１の冷媒回路１１０は、室外電動弁６４、室外熱交換器６２、圧縮機６０、輻射パネル３０及び室内熱交換器２０が順に接続された環状の主流路１１１を有している。圧縮機６０の吐出側配管及び吸入側配管は、四路切換弁６１に接続されている。輻射パネル３０の両側に分岐部１０１ａ、１０１ｂがそれぞれ設けられており、分岐部１０１ａ、１０１ｂには、分岐流路１１２の両端が接続されている。なお、分岐部１０１ａは、室内熱交換器２０と輻射パネル３０との間に位置しており、分岐部１０１ｂは、輻射パネル３０に関して分岐部１０１ａとは反対側に位置している。分岐流路１１２には、第１室内電動弁１２８が設けられている。

輻射パネル３０と分岐部１０１ａとの間には、第２室内電動弁１２３が設けられている。そして、分岐部１０１ｂと輻射パネル３０の輻射熱交換器３４との間には、パネル入温度センサ２５が設けられており、第２室内電動弁１２３と輻射パネル３０の輻射熱交換器３４との間には、パネル出温度センサ２６が設けられている。

本変形例においては、上述の実施形態と同様に、輻射パネル３０における輻射熱交換器３４の入口部３４ａ近傍にトラップ部３６ｅを設ける。

冷媒回路１１０においては、冷房運転モードでの運転時には、第１室内電動弁１２８が開弁されると共に第２室内電動弁１２３が閉弁され、且つ四路切換弁６１が図１３中破線で示す状態に切り換えられる。そのため、図１３中破線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温冷媒は、四路切換弁６１を通って、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室内熱交換器２０に流入する。さらに、室内熱交換器２０において蒸発した冷媒は、分岐流路１１２、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。

輻射暖房運転モードでの運転時には、第１室内電動弁１２８が閉弁されると共に第２室内電動弁１２３が開弁され、且つ四路切換弁６１が図１３中実線で示す状態に切り換えられる。そのため、図１３中太線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温冷媒は、四路切換弁６１を通って、輻射パネル３０に流入した後に室内熱交換器２０に流入する。そして、輻射パネル３０と室内熱交換器２０とにおいて凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において蒸発した冷媒は、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。

温風暖房運転モードでの運転時には、第１室内電動弁１２８が開弁されると共に第２室内電動弁１２３が閉弁され、且つ四路切換弁６１が図１３中実線で示す状態に切り換えられる。そのため、図１３中実線の矢印で示すように、圧縮機６０から吐出された高温冷媒は、四路切換弁６１及び分岐流路１１２を通って、室内熱交換器２０に流入する。そして、室内熱交換器２０において凝縮した冷媒は、室外電動弁６４で減圧された後、室外熱交換器６２に流入する。そして、室外熱交換器６２において蒸発した冷媒は、四路切換弁６１及びアキュムレータ６５を介して、圧縮機６０に流入する。なお、閉弁された第２室内電動弁１２３により、圧縮機６０から吐出された冷媒が、第２室内電動弁１２３よりも分岐部１０１ａ側に流れないようになっている。すなわち、トラップ部３６ｅと第２室内電動弁１２３との間の配管に冷媒が溜まった状態となる。

本変形例に係る空気調和機１０１においても、上述の実施形態と同様に、トラップ部３６ｅによって、輻射熱交換器３４内の液冷媒が流出するのを防止できる。

また、上述の実施形態では、冷媒回路１０の分岐部１０ａとして機能する分岐管７１の主管７２が、暖房運転時における主流路１１の圧縮機６０の下流側の流路を構成する配管に接続されており、分岐管７１の複数の枝管７３が、室内熱交換器２０が設けられる第１流路１２を構成する配管、及び輻射パネル３０が設けられる第２流路１３を構成する配管にそれぞれ接続されている場合について説明したが、これには限定されない。

すなわち、例えば、本実施形態の第２の変形例に係る空気調和機では、図１４に示すように、分岐管７１の主管７２を、室内熱交換器２０が設けられる第１流路１２を構成する配管に接続し、分岐管７１の複数の枝管７３を、暖房運転時における主流路１１の圧縮機６０の下流側の流路を構成する配管、及び輻射パネル３０が設けられる第２流路１３を構成する配管にそれぞれ接続する。このように分岐管７１を配置することで、第２流路１３内の冷媒が、圧縮機６０に繋がる主流路１１を構成する配管に逆流するのを抑制できる。

また、上述の実施形態では、輻射熱交換器３４の入口部３４ａ近傍に設けられたトラップ部３６ｅによって、輻射熱交換器３４内の液冷媒が流出するのを防止する場合について説明したが、液冷媒の流出を防止する流出防止手段は、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、輻射熱交換器３４の入口部３４ａ近傍に、第２流路１３を閉鎖可能な弁機構を設けてもよい。

加えて、上述の実施形態では、輻射熱交換器３４の入口部３４ａが、輻射配管３６ｃの最上部に位置している場合について説明したが、輻射熱交換器３４の入口部３４ａは、輻射配管３６ｃの最上部に位置していなくてもよい。

また、上述の実施形態では、輻射熱交換器３４を構成する輻射配管３６ｃが、輻射板３１に固定される２つの直線状部分と、２つの直線状部分の間の配管とで構成される場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、輻射配管３６ｃ全体が輻射板３１に固定されていてもよい。そして、輻射配管３６ｃは、輻射板３１に固定される部分を複数含んでいる場合には、輻射板３１に固定される複数の部分と、それらを繋ぐ配管とで構成される。すなわち、輻射配管３６ｃの両端部は必ず輻射板３１に固定されている。

本発明を利用すれば、輻射熱交換器の表面温度が低下しないという問題を解消できる。

１空気調和機
２室内機
１０冷媒回路
１０ａ分岐部
１０ｂ合流部
１１主流路
１２第１流路
１３第２流路
２０室内熱交換器
２１室内ファン
３１輻射板
３４輻射熱交換器
３４ａ入口部
３６ｃ輻射配管
３６ｅトラップ部（流出防止手段）
６０圧縮機
６２室外熱交換器
６４室外電動弁（減圧機構）

Claims

圧縮機、室内熱交換器、輻射熱交換器、減圧機構および室外熱交換器を有する冷媒回路を備えた空気調和機であって、
前記室内熱交換器は、室内機の内部においてファンに対向するように設けられており、
前記輻射熱交換器は、前記室内機の表面に設けられており、
前記冷媒回路が、高温冷媒を前記輻射熱交換器および前記室内熱交換器に流して輻射暖房と温風暖房を行う輻射暖房運転モードと、前記輻射熱交換器に高温冷媒を流さないで前記室内熱交換器に高温冷媒を流して温風暖房を行う温風暖房運転モードとを切り換えて行うことが可能に構成されており、
前記温風暖房運転モードでの運転時に、前記輻射熱交換器内の液冷媒が流出するのを防止する流出防止手段とを備え、
前記流出防止手段が、前記輻射熱交換器の入口近傍の配管の一部が前記輻射熱交換器の入口部より上方に配置されることで構成されていることを特徴とする空気調和機。
前記流出防止手段が、前記輻射熱交換器の前記入口部から上に凸となるように屈曲した配管で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記輻射熱交換器が、
前記室内機の表面に設けられた輻射板と、
前記輻射板に固定された輻射配管とを有しており、
前記輻射熱交換器の前記入口部は、前記輻射配管の最上部に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
前記冷媒回路が、
減圧機構、室外熱交換器及び圧縮機が順に設けられた主流路と、
暖房運転時、前記主流路の前記圧縮機の下流側に設けられた分岐部と前記減圧機構の上流側に設けられた合流部とを接続すると共に、前記室内熱交換器が設けられた第１流路と、
前記分岐部と前記合流部とを前記第１流路と並列に接続すると共に、前記輻射熱交換器が設けられた第２流路とを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。