JP5471185B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプを活用し、除湿および加湿を行う空気調和機に関する。

従来のこの種の空気調和機の構成は以下のようになっていた（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、第１の吸気口と第１の排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプを備え、このヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器により形成し、前記第１の吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を、除湿装置である吸熱器、放熱器を介して第１の排気口へと送風する第１の送風手段と、この第１の送風手段の風上側に加湿装置を設けたものである。

特開昭６１−２８５３２７号公報

上記従来例における課題は、除湿運転時に室内温度が上昇してしまうので快適性に欠けるということであった。

すなわち、従来の物においては、室内を除湿する場合には、ヒートポンプは、まず、圧縮機で冷媒を高温高圧の気体状態にし、この冷媒が放熱器に流れ、この放熱器に空気を当て、放熱器を冷却することにより、冷媒は熱が奪われ液化し、次に、放熱器で液化された冷媒を膨張手段により低圧にすることによって気液２相状態にし、最後に、この気液２相状態の冷媒を吸熱器に流す。吸熱器は冷却されているので、この吸熱器に室内の空気を当てれば、結露させ、除湿することができる。ここで、吸熱器での除湿効率を上げるには、放熱器が効率よく冷却されることが必要であるが、放熱器を冷却することによる冷却風が温度上昇し、これが室内に放出される。この温度上昇した冷却風により、例えば除湿を行う梅雨時に、室内温度が上昇するということは、快適性に欠けるものになる。

そこで本発明は、快適性の向上を目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、吸気口と第１、第２、第３の排気口を有し、室内に設置される本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、このヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器により形成し、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記吸熱器を介して前記第１の排気口へと送風する第１の送風手段と、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと送風する第２の送風手段を設けるとともに前記第１、第２の排気口は前記本体ケースと前記室内とを連通し、前記第３の排気口には前記本体ケースと屋外とを連通する連通手段を設け、前記吸気口と前記放熱器との間に加湿手段を備え、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと風路を切替る風路切替手段を備え、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器に流すドレン水供給手段を設け、前記吸熱器は、前記放熱器の上部に位置し、前記ドレン水供給手段は、前記吸熱器と前記放熱器との間に位置し、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器の風路風上側に給水し、前記第１の送風手段は、前記吸熱器に対向し、前記本体ケースにおける一方側側面寄りに位置し、前記第２の送風手段は、前記放熱器に対向し、前記本体ケースにおける他方側側面寄りに位置する構成としたものであり、これにより、所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、吸気口と第１、第２、第３の排気口を有し、室内に設置される本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、このヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器により形成し、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記吸熱器を介して前記第１の排気口へと送風する第１の送風手段と、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと送風する第２の送風手段を設けるとともに前記第１、第２の排気口は前記本体ケースと前記室内とを連通し、前記第３の排気口には前記本体ケースと屋外とを連通する連通手段を設け、前記吸気口と前記放熱器との間に加湿手段を備え、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと風路を切替る風路切替手段を備え、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器に流すドレン水供給手段を設け、前記吸熱器は、前記放熱器の上部に位置し、前記ドレン水供給手段は、前記吸熱器と前記放熱器との間に位置し、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器の風路風上側に給水し、前記第１の送風手段は、前記吸熱器に対向し、前記本体ケースにおける一方側側面寄りに位置し、前記第２の送風手段は、前記放熱器に対向し、前記本体ケースにおける他方側側面寄りに位置する構成としたものであるので、室内温度の上昇を低減すると共に、除湿効率の向上ができ、この結果、快適性を向上することができるものである。

すなわち、除湿動作においては、まず、圧縮機で冷媒を高温高圧の気体状態にし、この冷媒が放熱器に流れ、この放熱器を冷却することにより、冷媒は熱が奪われ液化し、次に、放熱器で液化された冷媒を膨張手段により低圧にすることによって気液２相状態にし、最後に、この気液２相状態の冷媒を吸熱器に流し、この吸熱器に室内の空気を当て結露させることにより、除湿するものである。ここで、放熱器で冷媒を冷却する場合に、放熱器に空気を当てると共に、吸熱器で発生する結露水によって放熱器を冷却するものである。ここで、放熱器を冷却した空気は、第３の排気口から連通手段を介して屋外へ排気するものである。

つまり、室内温度の上昇を低減する共に、除湿効率の向上ができ、この結果、快適性を向上することができる。

さらに、前記吸熱器は、前記放熱器の上部に位置し、前記ドレン水供給手段は、前記吸熱器と前記放熱器との間に位置し、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器の風路風上側に給水し、前記第１の送風手段は、前記吸熱器に対向し、前記本体ケースにおける一方側側面寄りに位置し、前記第２の送風手段は、前記放熱器に対向し、前記本体ケースにおける他方側側面寄りに位置する構成とすることにより、放熱器全体が、送風および結露水により効率よく冷却することができる。

本発明の実施の形態１の空気調和機の設置概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の断面概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の断面概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の給水部の概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の断面概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の給水部の概略図 本発明の実施の形態１の空気調和機の連通手段の概略図

以下、本実施形態を添付図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１から図２に示すように、本体ケース１には、吸気口２と、排気口３と、排気口４と、排気口５とを有し、この本体ケース１内には、ヒートポンプ６を備えている。

吸気口２は、略縦長箱形状の本体ケース１の前面側面に位置し、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａを備えている。

排気口３および排気口４は、本体ケース１の天面の背面側に位置し、排気口３と排気口４とは隣接した構成である。

排気口５は、本体ケース１の天面の一方側面側に位置したものである。

排気口３、および排気口４は、本体ケース１を設置する室内と、この本体ケース１内とを連通し、排気口５には、本体ケース１と屋外とを連通する連通手段９を備えている。

ヒートポンプ６は、圧縮機１０と、圧縮機１０の下流に順次設けた放熱器１１、膨張手段１２、吸熱器１３により形成している。図３に示すように、本体ケース１内の下部には、圧縮機１０を設け、中央部には放熱器１１、および加湿手段２１を設け、上部には吸熱器１３を設けている。

放熱器１１は、水平方向に直管部を有した蛇腹状の導管部１４と、この導管部１４に固定された複数のフィン部１５とから形成し、導管部１４に圧縮機１０から流れ込む冷媒は、放熱器１１の下部から上部へ流れるものである。同様に、吸熱器１３も、水平方向に直管部を有した蛇腹状の導管部１６と、この導管部１６に固定された複数のフィン部１７とから形成し、導管部１６に膨張手段１２から流れ込む冷媒は、吸熱器１３の下部から上部へ流れるものである。

図２に示すように、送風手段１８によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気は、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａ、吸熱器１３を順次介して排気口３へと送風され、送風手段１９によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気は、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａ、加湿手段２１、放熱器１１を順次介して排気口４または排気口５へと送風されるものである。この排気口４または排気口５への風路の切替は、風路切替手段２０によって行われ、この風路切替手段２０は、排気口４、および排気口５と、送風手段１９との間の風路に設けられている。

送風手段１８は、吸熱器１３と排気口３との間の風路で、吸熱器１３に対向し、吸熱器１３の本体ケースにおける一方側側面寄りに位置し、送風手段１９は、放熱器１１と排気口４および排気口５との間の風路で、放熱器１１に対向し、放熱器１１の本体ケースにおける他方側側面寄りに位置するものである。

加湿手段２１は、放熱器１１と送風手段１９との間に位置し、一定量の水が入った貯水ケース２２と、貯水ケース２２の水に周縁部の一部が浸含した円板形状の加湿フィルター２３と、加湿フィルター２３に貯水ケース２２の水を汲み上げ給水する給水部２４とから形成している。

以上の構成で、加湿動作および除湿動作を行うものである。

まず、加湿動作においては、ヒートポンプ６および送風手段１８は停止し、風路切替手段２０により、排気口４へ風路の切替を行い、送風手段１９によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気を放熱器１１、および加湿フィルター２３を介して、排気口４から室内へと送風するものである。つまり、加湿手段２１である加湿フィルター２３は、貯水ケース２２の水を含水しているので、この水が、送風手段１９によって送風される空気に湿気を与え、この湿気を含んだ空気によって室内を加湿するものである。

ここで、詳しく加湿手段２１を説明すると、図３，４に示すように、加湿手段２１は、一定量の水が入った貯水ケース２２と、貯水ケース２２の水に周縁部の一部が浸含した円板形状の加湿フィルター２３と、加湿フィルター２３に貯水ケース２２の水を汲み上げ給水する給水部２４とから形成している。具体的には、貯水ケース２２は、上面が開口した略箱形状で、給水タンク（図示せず）から供給される一定量の水が入ったものであり、この貯水ケース２２には、回転自在に給水部２４を設置している。この給水部２４は、第１の枠体部２５、第２の枠体部２６、および給水ケース部２７とから形成している。第１の枠体部２５は、円板形状で中央部には回転の中心となる回転軸部２８を設け、周縁部には給水ケース部を固定する複数の給水ケース固定部２９を備え、この回転軸部２８と複数の給水ケース固定部２９とは、直線状および円形状の桟部３０によって連結されている。第２の枠体部２６は、円板形状で中央部には回転の中心となる回転軸部３１を設け、周縁部には第１の枠体部２５の周縁部と嵌合する円筒形状の周縁保持部３２を備え、この回転軸部３１と周縁保持部３２とは、直線状および円形状の桟部３３によって連結されている。給水ケース部２７は、一面が開口した開口部３４を有した略箱形状であり、第１の枠体部２５の給水ケース固定部２９に固定され、第１の枠体部２５が回転軸部２８を中心に回転することによって、最下点では貯水ケース２２の水を汲み上げ、最上点では加湿フィルター２３に水を供給するものである。また、加湿フィルター２３は、複数の繊維で形成された円板形状で、第１の枠体部２５と第２の枠体部２６との間に固定されるものである。

このような構成で、給水部２４である複数の給水ケース部２７を固定した第１の枠体部２５と、給水部２４である第２の枠体部２６との間に加湿フィルター２３を固定し、回転手段（図示せず）によって、回転することにより、最下点では給水ケース部２７は、貯水ケース２２の水を汲み上げ、最上点では給水ケース部２７内の水を、加湿フィルター２３に水をあびせかけ、給水するものである。

本実施形態における特徴は、除湿動作時に、吸熱器１３で発生する結露水を放熱器１１に流すドレン水供給手段８を設け、この結露水によって放熱器１１を冷却する点である。

すなわち、除湿動作においては、ヒートポンプ６は運転し、送風手段１８によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気は、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａ、吸熱器１３を順次介して排気口３へと送風される。ここで、吸熱器１３に送風された空気は、吸熱器１３で結露することによって除湿され、この除湿された空気が室内に送風され、室内を除湿するものである。一方、送風手段１９によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気は放熱器１１、および加湿フィルター２３を介して、排気口５へと送風される。このように、送風手段１９によって放熱器１１に空気を当て、放熱器１１を冷却すると共に、吸熱器１３で発生する結露水を放熱器１１に流すドレン水供給手段８を設け、この結露水によって放熱器１１を冷却（後で図２、図４を用いて詳述する）するものである。このように、放熱器１１の冷却効率を高めることにより、除湿効率の向上を図ることが出来るものである。

更に、放熱器１１を冷却した空気は、風路切替手段２０によって排気口５へ風路の切替を行うことによって、排気口５から連通手段９を介して屋外へ排気するので、室内温度の上昇を低減することが出来るものである。

結果として、室内温度の上昇を低減すると共に、除湿効率の向上を図ることが出来るものである。

また、図５，６に示すように、吸熱器１３は、放熱器１１の上部に位置し、ドレン水供給手段８は、吸熱器１３と放熱器１１との間に位置する構成としたものである。このドレン水供給手段８は、吸熱器１３で発生した結露水を放熱器１１の風路風上側に給水する構成としたものである。具体的には、ドレン水供給手段８は、略箱形状で、上面に第１の開口部３５と、風路風下側側面の下部に第２の開口部３６を備え、第１の開口部３５は、吸熱器１３の下面を覆う構成としたものである。つまり、ドレン水供給手段８は、略横長の略箱形状の上面には、吸熱器の下面を覆うように開口した、略横長四角形状の第１の開口部３５を備え、風路風下側側面の下部には、放熱器１１の上部風上側に開口した、略横長四角形状の第２の開口部３６を備えたものである。ここで、吸熱器１３で発生した結露水は、吸熱器１３の下面から第１の開口部３５を介して、ドレン水供給手段８内に滴下する。この滴下した結露水は、ドレン水供給手段８内から第２の開口部３６を介して、放熱器１１の上部風上側に流れ落ちるものである。

すなわち、吸熱器１３は、放熱器１１の上部に位置し、ドレン水供給手段８は、吸熱器１３と放熱器１１との間に位置するので、吸熱器１３で発生したドレン水を、重力によって放熱器１１に供給することができる。また、ドレン水供給手段８は、吸熱器１３で発生した結露水を放熱器１１の風路風上側に給水するので、放熱器１１に給水された結露水は、放熱器１１の上部から下部に向かって放熱器１１を冷やしながら流れ落ちる。ここで、送風手段１９の送風によって放熱器１１に給水された結露水が、送風手段１９側へ流れても、放熱器１１の風上側から風下側までの距離があるので、放熱器１１の上部から下部に向かって放熱器１１を冷やしながら流れ落ちる間に、放熱器１１の風下側から送風手段１９へ吸い込まれることを抑制することができる。また、ドレン水供給手段８は、略箱形状で、上面に第１の開口部３５と、風路風下側側面の下部に第２の開口部３６を備えており、第１の開口部３５は、吸熱器１３の下面を覆うように開口しているので、吸熱器１３で発生したドレン水を、ドレン水供給手段８の外側に滴下させることなく、第１の開口部３５を介して、ドレン水供給手段８へ導くことができる。

また、ドレン水供給手段８の下面３７は、放熱器１１側に傾斜した構成としたものである。これにより、吸熱器１３で発生した結露水が、吸熱器１３の下面から第１の開口部３５を介して、ドレン水供給手段８内に滴下する。この滴下した結露水は、ドレン水供給手段８内の放熱器１１側に傾斜した下面３７に沿って流れ、第２の開口部３６を介して、放熱器１１の上部風上側に流れ落ちるものである。つまり、ドレン水供給手段８の下面３７が、放熱器１１側に傾斜しているので、ドレン水供給手段８内に滴下した結露水を、第２の開口部３６に流れ易くすることができる。

また、図２に示すように、放熱器１１の本体ケース１における左右方向の長さは、吸熱器１３の本体ケース１における左右方向の長さとほぼ同じで、左右端部が略垂直面状に位置するものである。具体的には、放熱器１１、および吸熱器１３は略横長直方体形状で、本体ケース１における左右方向の長さがほぼ同じで、本体ケース１の前面側から見ると、放熱器１１、および吸熱器１３の左右端部が略一直線上に位置するものである。すなわち、吸熱器１３で発生したドレン水は、ドレン水供給手段８を介して、放熱器１１に流れ込む場合に、本体ケース１の前面側から見ると、吸熱器１３の左側部で発生したドレン水は放熱器１１の左側部に流れ、吸熱器１３の右側部で発生したドレン水は放熱器１１の右側部に流れ、吸熱器１３の中央部で発生したドレン水は放熱器１１の中央部に流れるものである。すなわち、放熱器１１全体に均一に吸熱器１３で発生したドレン水を供給することができる。

また、吸熱器１３は、蛇腹状の導管部１６と、この導管部１６に固定された複数のフィン部１７とから形成し、このフィン部１７は、略縦長四角形状で上下方向に延びたものである。具体的には、略縦長四角形状で上下方向に延びた複数のフィン部１７と、これら複数のフィン部１７を貫通すると共に、隣り合うフィン部１７の面と面との間に水平方向に所定の空間を有し固定した導管部１６である水平方向に延びた直管部３８と、この直管部３８を連結する導管部１６である湾曲形状の曲管部３９とから形成している。

すなわち、吸熱器１３のフィン部１７で発生した結露水は、略縦長四角形状で上下方向に延びたフィン部１７に沿って、フィン部１７の下部に流れ落ちるので、吸熱器１３のフィン部１７で発生した結露水は、フィン部１７を伝ってドレン水供給手段８内に集めることができる。

また、放熱器１１は、蛇腹状の導管部１４と、この導管部１４に固定された複数のフィン部１５とから形成し、このフィン部１５は、略縦長四角形状で上下方向に延びたものである。具体的には、略縦長四角形状で上下方向に延びた複数のフィン部１５と、これら複数のフィン部１５を貫通すると共に、隣り合うフィン部１５の面との間で水平方向に所定の空間を有し固定した水平方向に延びた導管部１４である直管部４０と、この直管部４０を連結する導管部１４である湾曲形状の曲管部４１とから形成している。

すなわち、吸熱器１３のフィン部１５で発生し、ドレン水供給手段８内に滴下した結露水は、放熱器１１の略縦長四角形状で上下方向に延びたフィン部１５に沿って、フィン部１５の上部から下部に流れ落ちるので、放熱器１１の上部から下部に向かって放熱器１１のフィン部１５全体を冷やすことができる。

また、第２の開口部３６の開口面積は、第１の開口部３５の開口面積より小さいものである。これにより、送風手段１８によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気は、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａを介し、吸熱器１３に流れ込む、この吸熱器１３に流れ込んだ空気が、送風手段１９によって、ドレン水供給手段８を介し、放熱器１１側へ流れ込むこと、または、送風手段１９によって、吸気口２から本体ケース１内に吸気した空気が、空気清浄手段７である空気清浄フィルター７ａを介し、放熱器１１に流れ込み、この放熱器１１に流れ込んだ空気が、送風手段１８によって、ドレン水供給手段８を介し、吸熱器１３側へ流れ込むことを低減することが出来る。

また、ドレン水供給手段８の第２の開口部３６は、略横長四角形状で、この周縁部と放熱器１１のフィン部１５とは接触しているものである。具体的には、ドレン水供給手段８の第２の開口部３６は、放熱器１１の上部風上側に開口した略横長四角形状で、この周縁部と放熱器１１のフィン部１５の上部風上側の端部とが接触しているものである。

すなわち、吸熱器１３で発生した結露水が、吸熱器１３の下面から第１の開口部３５を介して、ドレン水供給手段８内に滴下し、この滴下した結露水が、ドレン水供給手段８内から第２の開口部３６へ流れる。ここで、例えば、ドレン水供給手段８の第２の開口部３６の周縁部と放熱器１１のフィン部１５とが接触していないと、ドレン水供給手段８内の結露水が第２の開口部３６で水膜を作り、第２の開口部３６から放熱器１１へ流れにくくなる。そこで、ドレン水供給手段８の第２の開口部３６の周縁部と放熱器１１のフィン部１５の上部風上側の端部とを接触させることにより、第２の開口部３６で水膜ができても、この水膜が、放熱器１１のフィン部１５の上部風上側の端部と接触するので、第２の開口部３６から放熱器１１のフィン部１５に沿って流れ易くすることができる。

また、放熱器１１のフィン部１５の上下方向の長さは、吸熱器１３のフィン部１７の上下方向の長さより長く、放熱器１１のフィン部１５の本体ケース１における前後方向の長さは、吸熱器１３のフィン部１７の本体ケース１における前後方向の長さより短い構成としたものである。具体的には、放熱器１１のフィン部１５、および吸熱器１３のフィン部１７は略縦長四角形状で表面積はほぼ同じであるが、上下方向の長さは、放熱器１１のフィン部１５が吸熱器１３のフィン部１７より長く、本体ケース１における前後方向の長さは、吸熱器１３のフィン部１７が放熱器１１のフィン部１５より長いものである。

すなわち、本体ケース１における前後方向の長さは、吸熱器１３のフィン部１７が放熱器１１のフィン部１５より長いので、吸熱器１３のフィン部１７で発生した結露水は、水平方向の結露水の水滴が繋がることにより、大きな水滴となり易いので、早くドレン水供給手段８に集めることができ、結果として、早く放熱器１１のフィン部１５に結露水を供給することができる。また、上下方向の長さは、放熱器１１のフィン部１５が吸熱器１３のフィン部１７より長いので、ドレン水供給手段８から放熱器１１に流れ込んだ結露水は、放熱器１１のフィン部１５に沿って流れ落ちる距離が長くなり、放熱器１１のフィン部１５に沿って流れ落ちる間にフィン部１５の広い面積に広がり、結果として、結露水によって効率的に放熱器１１のフィン部１５を冷却することができる。

また、送風手段１８は、吸熱器１３に対向し、本体ケース１における一方側側面寄りに位置し、送風手段１９は、放熱器１１に対向し、本体ケース１における他方側側面寄りに位置する構成としたものである。具体的には、送風手段１８は、スクロール形状のケーシング部４６と、このケーシング部４６内に設置された電動機４２と、この電動機４２により回転する羽根部４３とから形成している。ケーシング部４６の上面には吐出口４４を設け、吸熱器１３に対向した側面には吸込口４５を備えている。同様に、送風手段１９は、スクロール形状のケーシング部４６と、このケーシング部４６内に設置された電動機４７と、この電動機４７により回転する羽根部４８とから形成している。ケーシング部４６の上面には吐出口４９を設け、吸熱器１３に対向した側面には吸込口５０を備えている。例えば、送風手段１８であるケーシング部４６の吸込口４５は、吸熱器１３に対向し、本体ケース１の前面から見て、右側側面寄りに位置し、送風手段１９であるケーシング部４６の吸込口５０は、放熱器１１に対向し、本体ケース１の前面から見て、左側側面寄りに位置する構成としたものである。つまり、送風手段１８の吸込口４５と送風手段１９吸込口５０はそれぞれ本体ケース１における異なる側面寄りに位置するものである。

これにより、吸熱器１３は、本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側の風量が、本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側の風量より大きくなり、結果として、吸熱器１３は、本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側の結露量が、本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側の結露量より多くなる。ここで、吸熱器１３の本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側で結露した結露水は、放熱器１１の本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側に流れ落ちることとなり、吸熱器１３の本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側で結露した結露水は、放熱器１１の本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側に流れ落ちることとなる。

すなわち、放熱器１１は、本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側の風量が、本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側の風量より大きくなるので、送風手段１９の送風による冷却は、本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側がより冷却されるが、吸熱器１３からの結露水による冷却は、本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側がより冷却されることとなる。つまり、放熱器１１は、送風手段１９による風量が小さい本体ケース１における左右方向の送風手段１８の吸込口４５側には、吸熱器１３からのより多くの結露水により冷却され、送風手段１９による風量が大きい本体ケース１における左右方向の送風手段１９の吸込口５０側には、吸熱器１３からの少ない結露水により冷却されることとなり、結果として、放熱器１１全体が、送風および結露水により効率よく冷却することができる。

また、送風手段１９は、放熱器１１に対向した下部に位置する構成としたものである。すなわち、圧縮機１０から流れ込む冷媒は、放熱器１１の下部から上部へ流れるものであるので、放熱器１１の温度の高い部分に送風手段１９によって送風される風量が大きくなり、より効率的に放熱器１１を冷却することができる。

また、加湿手段は、一定量の水が入った貯水ケース２２と、この貯水ケース２２の水に周縁部の一部が浸含した円板形状の加湿フィルター２３と、この加湿フィルター２３に貯水ケース２２の水を汲み上げ給水する給水部２４とから形成し、この給水部２４は、送風手段１８から送風手段１９方向に回転し、貯水ケース２２の汲み上げた水を加湿フィルター２３に給水する構成としたものである。具体的には、給水ケース部２７は、最下点で貯水ケース２２の水を汲み上げ、ほぼ最上点では給水ケース部２７内の水を、加湿フィルター２３に水を給水するものである。ここで、最上点で給水された加湿フィルター２３部分は、送風手段１８から送風手段１９方向に回転し、送風手段１９の吸込口５０に対向することとなる。つまり、最上点で給水され、最も水を含んだ加湿フィルター２３部分が、給水された直後に、送風手段１９の吸込口５０に対向することとなり、結果として、最も水を含んだ加湿フィルター２３部分に、送風手段１９によって送風される風量が大きくなり、加湿能力を向上することができる。

また、図７に示すように、本体ケース１と屋外とを連通する連通手段９は、柔軟性のある中空形状のパイプ５１である。具体的には、連通手段９は、排気口５に設けられ、柔軟性のある中空形状で、本体ケース１と屋外とを連通し、円筒形状のフレキシブルなパイプ５１である。このパイプ５１の一端を排気口５に接続し、他端を室内の壁に設けた孔、例えば、エアコン配管用の孔から屋外に出すものである。このように、本体ケース１の排気口５と屋外とを連通する場合に、柔軟性のあるパイプ５１なので、配管作業を容易に行うことが出来る。

また、連通手段９は、外周部に断熱部分を設けたものである。具体的には、連通手段９であるパイプ５１の外周部に断熱部分である断熱材５２を巻いたものである。これにより、パイプ５１内での結露を抑制できる。

また、吸気口２と放熱器１１および吸熱器１３との間に空気清浄手段７を設けた構成としたものである。これにより、室内の空気が吸気口から空気清浄手段７を介して、放熱器１１および吸熱器１３に送風されるので、加湿、除湿をしながら、空気清浄を行うことが出来る。

以上のように本発明は、吸気口と第１、第２、第３の排気口を有し、室内に設置される本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、このヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器により形成し、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記吸熱器を介して前記第１の排気口へと送風する第１の送風手段と、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと送風する第２の送風手段を設けるとともに前記第１、第２の排気口は前記本体ケースと前記室内とを連通し、前記第３の排気口には前記本体ケースと屋外とを連通する連通手段を設け、前記吸気口と前記放熱器との間に加湿手段を備え、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと風路を切替る風路切替手段を備え、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器に流すドレン水供給手段を設けたものであるので、室内温度の上昇を低減すると共に、除湿効率の向上ができるものである。

すなわち、除湿動作においては、まず、圧縮機で冷媒を高温高圧の気体状態にし、この冷媒が放熱器に流れ、この放熱器を冷却することにより、冷媒は熱が奪われ液化し、次に、放熱器で液化された冷媒を膨張手段により低圧にすることによって気液２相状態にし、最後に、この気液２相状態の冷媒を吸熱器に流し、この吸熱器に室内の空気を当て結露させることにより、除湿するものである。ここで、放熱器で冷媒を冷却する場合に、放熱器に空気を当てると共に、吸熱器で発生する結露水によって放熱器を冷却するものである。

これにより、除湿効率の向上を図ることが出来るものである。更に、放熱器を冷却した空気は、第３の排気口から連通手段を介して屋外へ排気するので、室内温度の上昇を低減することが出来る。

結果として、室内温度の上昇を低減すると共に、除湿効率の向上を図ることが出来るものである。

従って、家庭用や事務所用などの、空気調和機として活用が期待されるものである。

１ 本体ケース
２ 吸気口
３ 排気口
４ 排気口
５ 排気口
６ ヒートポンプ
７ 空気清浄手段
７ａ 空気清浄フィルター
８ ドレン水供給手段
９ 連通手段
１０ 圧縮機
１１ 放熱器
１２ 膨張手段
１３ 吸熱器
１４ 導管部
１５ フィン部
１６ 導管部
１７ フィン部
１８ 送風手段
１９ 送風手段
２０ 風路切替手段
２１ 加湿手段
２２ 貯水ケース
２３ 加湿フィルター
２４ 給水部
２５ 第１の枠体部
２６ 第２の枠体部
２７ 給水ケース部
２８ 回転軸部
２９ 給水ケース固定部
３０ 桟部
３１ 回転軸部
３２ 周縁保持部
３３ 桟部
３５ 第１の開口部
３６ 第２の開口部
３７ 下面
３８ 直管部
３９ 曲管部
４０ 直管部
４１ 曲管部
４２ 電動機
４３ 羽根部
４４ 吐出口
４５ 吸込口
４６ ケーシング部
４７ 電動機
４８ 羽根部
４９ 吐出口
５０ 吸込口
５１ パイプ
５２ 断熱材

Claims (14)

1. 吸気口と第１、第２、第３の排気口を有し、室内に設置される本体ケースと、この本体ケース内に設けられると共に、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器を設けたヒートポンプと、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記吸熱器を介して前記第１の排気口へと送風する第１の送風手段と、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと送風する第２の送風手段と、前記吸気口と前記放熱器との間に設けた加湿手段と、前記吸気口から前記本体ケース内に吸気した空気を前記放熱器を介して前記第２の排気口または前記第３の排気口へと風路を切替る風路切替手段と、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器に流すドレン水供給手段とを備え、前記第１、第２の排気口は前記本体ケースと前記室内とを連通し、前記第３の排気口には前記本体ケースと屋外とを連通する連通手段を設け、前記吸熱器は、前記放熱器の上部に位置し、前記ドレン水供給手段は、前記吸熱器と前記放熱器との間に位置し、前記吸熱器で発生した結露水を前記放熱器の風路風上側に給水し、前記第１の送風手段は、前記吸熱器に対向し、前記本体ケースにおける一方側側面寄りに位置し、前記第２の送風手段は、前記放熱器に対向し、前記本体ケースにおける他方側側面寄りに位置する構成とした空気調和機。
2. ドレン水供給手段は、略箱形状で、上面に第１の開口部、風路風下側側面の下部に第２の開口部を備え、第１の開口部は、吸熱器の下面を覆う構成とした請求項１に記載の空気調和機。
3. ドレン水供給手段の下面は、前記放熱器側に傾斜した構成とした請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 放熱器の前記本体ケースにおける左右方向の長さは、前記吸熱器の前記本体ケースにおける左右方向の長さとほぼ同じであり、これら前記放熱器と前記吸熱器の左右端部が略垂直面状に位置する構成とした請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 吸熱器は、蛇腹状の導管部と、この導管部に固定された複数のフィン部とから形成し、このフィン部は、略縦長四角形状で上下方向に延びた請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
6. 放熱器は、蛇腹状の導管部と、この導管部に固定された複数のフィン部とから形成し、このフィン部は、略縦長四角形状で上下方向に延びた請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
7. ドレン水供給手段の前記第２の開口部の開口面積は、前記第１の開口部の開口面積より小さい構成とした請求項２に記載の空気調和機。
8. ドレン水供給手段の第２の開口部は、略横長四角形状で、この周縁部と前記放熱器の前記フィン部とは接触している請求項２に記載の空気調和機。
9. 放熱器の前記フィン部の上下方向の長さは、前記吸熱器の前記フィン部の上下方向の長さより長く、放熱器の前記フィン部の前記本体ケースにおける前後方向の長さは、前記吸熱器のフィン部の前記本体ケース１における前後方向の長さより短い構成とした請求項１〜８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 第２の送風手段は、前記放熱器に対向した下部に位置する構成とした、請求項１〜９のいずれかに記載の空気調和機。
11. 加湿手段は、一定量の水が入った前記貯水ケースと、前記貯水ケースの水に周縁部の一部が浸含した円板形状の前記加湿フィルターと、前記加湿フィルターに前記貯水ケースの水を汲み上げ給水する給水部とから形成し、この給水部は、前記第１の送風手段から前記第２の送風手段方向に回転し、前記貯水ケースの汲み上げた水を前記加湿フィルターに給水する構成とした請求項１〜１０のいずれかに記載の空気調和機。
12. 連通手段は、柔軟な中空形状のパイプである請求項１〜１１のいずれかに記載の空気調和機。
13. 連通手段は、外周部に断熱部分を設けた請求項１から１２のいずれかに記載の空気調和機。
14. 吸気口と前記放熱器および前記吸熱器との間に空気清浄手段を設けた構成とした請求項１〜１３のいずれかに記載の空気調和機。

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