JP5780189B2

JP5780189B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP5780189B2
Application number: JP2012070067A
Authority: JP
Inventors: 陽祐石野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: JP2013200105A

Description

本発明は空気調和機に関する。さらに詳しくは、天井に配設される空気調和機内の熱交換器の取付構造の改良に関する。

ホテルの客室や比較的小規模の会議室などにおいて、調和空気を一方向だけから吹き出すシングルフロータイプの空気調和機が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照）。

このタイプの空気調和機は、下面が開放された箱状の本体ケース内に送風機及び熱交換器が収容されており、前記開放された面に化粧パネルが装着されている。そして、化粧パネルに形成された吸込口から吸引された空気は前記熱交換器により熱交換され、同じく化粧パネル又は前記ケーシングの側面に形成された吹出口から室内に吹き出される。

また、図９に示されるように、組立作業時における熱交換器１０１の位置決めを容易にするために、本体ケースの側板１０２の内面に熱交換器固定用の取付板１０３を突設し、この取付板１０３に形成されたスリット１０３ａに熱交換器１０１の管板１０４の先端折り曲げ部１０４ａを挿入して固定させることが行われている（例えば、特許文献３参照）。図９において、側板１０２の内外面には断熱材１０５が配設されており、前記取付板１０３は内面側の断熱材を貫通して機内側に突設されている。

特開２００８−１５１４０２号公報（図４）特開２０１０−２３０２７１号公報（図１２〜１４）特開平６−１３７５８９号公報（図２）

しかし、管板１０４が配設される熱交換器１０１の側端部には、当該熱交換器１０１を構成するコイルのＵ字管１０６が突出しており、熱交換器１０１を本体ケースに組み付ける際に、前記Ｕ字管１０６が取付板１０３に触れてしまう惧れがある。Ｕ字管１０６は比較的軟らかい銅で作製されており、このＵ字管１０６が鋼などで作製された取付板１０３に触れると、Ｕ字管１０６が変形したり、損傷したりすることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熱交換器を本体ケース内に配設する際に当該熱交換器のＵ字管が変形したり損傷したりするのを防止することができる空気調和機を提供することを目的としている。

（１）本発明の空気調和装置は、本体ケース内に送風機、熱交換器及びドレンパンが収容されており、当該本体ケースの側板内面に突設された取付板に、前記熱交換器の管板が固定される空気調和機であって、
前記管板は、前記取付板における、前記熱交換器端部のＵ字管とは反対側に取り付けられ、
前記取付板における、前記Ｕ字管側の側面から先端に至る領域が前記側板内面に配設される断熱材に形成された突出部で覆われていることを特徴とする。

本発明の空気調和機では、熱交換器の管板が固定される取付板における、熱交換器端部のＵ字管側の側面から先端に至る領域が断熱材で覆われている。したがって、熱交換器を本体ケース内に組み付ける際に、熱交換器のＵ字管が取付板に近接したとしても、当該取付板は断熱材に覆われているので、Ｕ字管が直接に取付板に触れるのを防ぐことができる。そして、仮に、Ｕ字管が、取付板を覆う断熱材に触れたとしても、断熱材は緩衝材としても機能する比較的軟らかい材質であるため、Ｕ字管が変形したり、損傷したりすることはない。

（２）前記（１）の空気調和機において、前記断熱材の突出部が、本体ケース内における前記熱交換器の一次側から二次側へ流れる空気の流通空間の一端から他端に渡る範囲で形成されていることが好ましい。この場合、断熱材の突出部がシール材として機能するため、熱交換器の側端部において熱交換器上流側の空気が冷却又は加熱されることなく下流側にバイパスして流れるのをなくすことができ、熱交換効率を向上させることができる。

（３）前記（１）又は（２）の空気調和機において、前記ケーシングが箱状であり、前記熱交換器が当該本体ケースの上下に渡って配置され、前記ドレンパンが前記熱交換器の下方に配設され、前記断熱材の突出部が、前記ドレンパンにおける前記熱交換器が配設される位置での上端縁から前記本体ケースの天板内面に渡る範囲で形成されていることが好ましい。この場合、断熱材の突出部がシール材として機能するため、熱交換器の側端部において熱交換器上流側の空気が冷却又は加熱されることなく下流側にバイパスして流れるのをなくすことができ、熱交換効率を向上させることができる。

本発明の空気調和機によれば、熱交換器を本体ケース内に配設する際に当該熱交換器のＵ字管が変形したり損傷したりするのを防止することができる。

本発明の空気調和機を含む空気調和装置の構成図である。本発明の空気調和機の一実施の形態を示す側面断面図（図３のＡ−Ａ矢視断面図）である。空気調和機の平面説明図である。空気調和機の正面図である。空気調和機の底面図である。空気調和機の側面断面図（図３のＢ−Ｂ矢視断面図）である。熱交換器の側端部近傍の斜視説明図である。図７のＣ方向矢視図である。従来の熱交換器側端部の本体ケースへの取付構造を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の空気調和機の実施の形態を詳細に説明する。
〔空気調和装置の概要〕
まず、本発明の空気調和機を含む空気調和機の概要について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る空気調和機を含む空気調和装置の構成図である。この空気調和装置１０は、利用側ユニットである室内機（空気調和機）１１と熱源側ユニットである室外機（空気調和機）１２とを備えている。

室外機１２には、圧縮機１４、四路切換弁１８、室外熱交換器１５、室外膨張弁１６等が設けられ、これらは冷媒配管２５によって接続されている。また、室外機１２には、室外送風機２０が設けられている。
室外機１２の内部冷媒回路の端末部には、ガス側閉鎖弁２２と液側閉鎖弁２３とが設けられている。ガス側閉鎖弁２２は四路切換弁１８側に配置されており、液側閉鎖弁２３は室外膨張弁１６側に配置されている。

室内機１１には、室内膨張弁２８及び室内熱交換器１３等が設けられている。ガス側閉鎖弁２２と室内熱交換器１３とはガス側冷媒連絡配管２４により接続され、液側閉鎖弁２３と室内膨張弁２８とは液側冷媒連絡配管２６により接続されている。

上記構成の空気調和装置１０において、冷房運転を行う場合には、四路切換弁１８が図１において実線で示す状態に保持される。そして、実線矢印で示すように、圧縮機１４から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、四路切換弁１８を経て室外熱交換器１５に流入し、室外送風機２０の作動により室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、ほぼ全開状態の室外膨張弁１６を通過し、液側冷媒連絡配管２６を通って室内機１１に流入する。室内機１１において、冷媒は、室内膨張弁２８で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１３で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は室内送風機１９によって室内に吹き出され、当該室内を冷房する。また、室内熱交換器１３で蒸発して気化した冷媒は、ガス側冷媒連絡配管２４を通って室外機１２に戻り、四路切換弁１８を経て圧縮機１４に吸い込まれる。

他方、暖房運転を行う場合には、四路切換弁１８が図１において破線で示す状態に保持される。そして、点線矢印で示すように、圧縮機１４から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、四路切換弁１８を経て室内機１１の室内熱交換器１３に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内送風機１９によって室内に吹き出され、当該室内を暖房する。室内熱交換器１３において液化した冷媒は、ほぼ全開状態の室内膨張弁２８から液側冷媒連絡配管２６を通って室外機１２に戻る。室外機１２に戻った冷媒は、室外膨張弁１６で所定の低圧に減圧され、室外熱交換器１５において室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１５で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁１８を経て圧縮機１４に吸い込まれる。

〔空気調和機（室内機）の構成〕
図２は、空気調和装置１０の室内機１１を示す側面断面図（図３のＡ−Ａ矢視断面図）、図３は、室内機１１の平面断面図、図４は、室内機１１の正面図、図５は、室内機１１の底面図である。
本実施の形態に係る室内機１１は、室内の天井裏等に設置される天井埋込型の室内機であり、本体ケース３１、化粧パネル３２、室内送風機１９、室内熱交換器１３、ドレンパン３３等を備えている。

本体ケース３１は、平面視で四角形状の上壁部３５と、この上壁部３５の４辺から下方に垂下された４枚の周壁部（前壁部３６、後壁部３７、左壁部３８、右壁部３９）とから下方に開放された箱形状に形成されている。そして、本体ケース３１における下端の開口部に化粧パネル３２が取り付けられている。本体ケース３１は、図４に示されるように、天井３０の上方にある天井スラブ又は床スラブＳの下面等に吊りボルト４０を介して吊り下げられ、化粧パネル３２は、天井３０の下面に沿って配置されている。

図２及び図３に示されるように、本体ケース３１の内部は、仕切り板４２によって送風機室４３と熱交換室４４とに区画されている。本明細書においては、機内の空気の流れを基準として、送風機室４３側を後側、熱交換室側を前側とする。

化粧パネル３２は、送風機室４３の下方に吸込口４５を備え、熱交換室４４の前部側の下方に吹出口４６を備えている。吸込口４５には格子状の吸込グリル４７が取り付けられ、吹出口４６には、空気の吹出方向を調整する導風板４８が揺動可能に設けられている。

送風機室４３には、２台の室内送風機１９が左右方向に間隔をあけて配置されている。２台の室内送風機１９の間には電動モータ５０が配置され、この電動モータ５０によって両室内送風機１９が駆動される。本実施の形態の室内送風機１９は、略円筒形状のケーシング１９ａと、このケーシング１９ａ内に設けられた羽根車１９ｂとからなるシロッコファンである。ケーシング１９ａの側面には吸込口１９ａ１が形成され、ケーシング１９ａの前部には吐出口１９ａ２が前方に向けて突設されている。吐出口１９ａ２は、仕切り板４２に形成された開口にシールされた状態で挿入されている。

送風機室４３の下面は、メンテナンス時にユーザーやサービスマンが不意に室内送風機１９や電動モータ５０などに触れるのを防ぐための保護網７１が、仕切り板４２の下端縁に設けられた起立片４２ａ又は後壁部３７の下端縁に設けられた起立片３７ａにネジ７３によって着脱自在に取り付けられている。

室内送風機１９が作動すると、室内の空気は吸込口４５から送風機室４３内に取り入れられ、ケーシング１９ａの吸込口１９ａ１に吸い込まれた後、吐出口１９ａ２から熱交換室４４に吹き出される。したがって、送風機室４３内の空間は、室内送風機１９によって空気が吸い込まれる吸込空間とされ、熱交換室４４の空間は、室内送風機１９によって空気が吹き出される吹出空間とされる。

熱交換室４４には、室内熱交換器１３が配置されている。室内熱交換器１３は、例えば、左右方向に所定間隔で並べて配置された多数のフィンと、このフィンを貫通するように設けられた伝熱管とを含むクロスフィン型のフィンアンドチューブ式熱交換器である。この室内熱交換器１３は、上部が前側（吹出口４６側；空気流の下流側）に位置し、かつ下部が後側（室内送風機１９側；空気流の上流側）に位置するように傾斜して配置されている。そして、室内送風機１９から熱交換室４４に吹き出された空気は、室内熱交換器１３との間で熱交換され、その後に吹出口４６から室内に吹き出される。なお、室内熱交換器１３の下方には、ドレンパン３３が設けられ、室内熱交換器１３で発生した結露水がドレンパン３３によって受け止められるようになっている。

ドレンパン３３は、発泡スチロール等の断熱性の高い材料によって形成されており、断熱材としても機能している。また、熱交換室４４における本体ケース３１の上壁部３５、前壁部３６、左右壁部３８，３９の内面には、それぞれ発泡スチロール等からなる断熱材５４〜５７が設けられている。

図６は、室内機の側面断面図（図３のＢ−Ｂ矢視断面図）である。図３及び図６に示されるように、送風機室４３の右端部には電装品ユニット５８が配置されている。この電装品ユニット５８は、電装品箱５９と、この電装品箱５９に収容された制御基板６０や端子台６１等からなる。また、熱交換室４４の右端部には、室内熱交換器１３に接続される分流器やヘッダ等の配管群６２や、ドレンポンプ６３、室内膨張弁２８、サーミスタ等の電気部品が配置されている。そして、これらの電気部品の電気配線６４は、熱交換室４４から仕切り板４２を通して電装品ユニット５８に接続されている。電装品箱５９は蓋（図示せず）を有しており、この蓋は、通常は、ネジにより電装品箱５９に装着されている。

図６に示されるように、ドレンポンプ６３は、内蔵されたモータ（アクチュエータ）が作動することによって、ドレンパン３３に貯留された結露水を外部へ排出するものである。ドレンポンプ６３は、取付台（取付部材）６６を介して本体ケース３１の上壁部３５に取付固定されている。また、取付台６６には、フロートセンサ６５も取り付けられている。ドレンポンプ６３及びフロートセンサ６５は、連結枠６７によって１ユニットとして組み立てられている。連結枠６７には、室内膨張弁２８の電気配線６４や、サーミスタの電気配線等をガイドするガイド爪６８が一体に形成されている。このガイド爪６８によって、電気配線６４がドレンパン３３側へ垂れ下がらないように支持されている。

〔熱交換器の取付構造〕
図７は、本実施の形態における室内熱交換器１３の側端部近傍の斜視説明図であり、図８は、図７のＣ方向矢視図である。

本実施の形態では、図７〜８に示されるように、本体ケース３１の左壁部（側板）３８の内面に、室内熱交換器１３を当該本体ケース３１内に配設するときに室内熱交換器１３の位置決め及び固定を行うための取付板８０が突設されている。そして、この取付板８０に室内熱交換器１３の左側の側端部（前述した分流器やヘッダ等の配管群６２などが設けられる側と反対側の側端部）に設けられた管板８１がネジ８２により固定される。この場合に、室内熱交換器１３のＵ字管８３が取付板８０に触れて、当該Ｕ字管８３が変形したり、損傷したりするのを防ぐために、本実施の形態では、前記左壁部３８の内面に配設される断熱材５６に突出部８４が形成されている。

突出部８４は、図８に示されるように、その横断面が台形状又は三角形状を呈しており、前記断熱材５６と一体に成形されている。突出部８４は、取付板８０の両側面のうちＵ字管８３側の側面８０ａから当該取付板８０の先端８０ｂに至る領域を覆う形状にされている。これにより、室内熱交換器１３を本体ケース３１内に組み付ける際に、室内熱交換器１３のＵ字管８３が取付板８０に近接したとしても、当該取付板８０は断熱材５６に形成された突出部８４で覆われているので、Ｕ字管８３が直接に取付板８０に触れるのを防ぐことができる。そして、仮に、Ｕ字管８３が、取付板８０を覆う突出部８４に触れたとしても、当該突出部８４は緩衝材としても機能する比較的軟らかい材質であるため、Ｕ字管８３が変形したり、損傷したりすることはない。

本実施の形態における突出部８４は、図２において二点鎖線で示されるように、実内熱交換器１３の一次側から二次側へ流れる空気の流通空間の上端（一端）から下端（他端）に渡る範囲で形成されている。換言すれば、室内熱交換器１３の下方に配設されたドレンパン３３における当該室内熱交換器１３が配設される位置での上端縁３３ａから本体ケース３１の上壁部（天板）３５の内面に至る範囲で形成されている。その結果、断熱材５６の突出部８４がシール材として機能するため、室内熱交換器１３の側端部において室内熱交換器上流側の空気が冷却又は加熱されることなく下流側にバイパスして流れるのをなくすことができ、熱交換効率を向上させることができる。

〔その他の変形例〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

１１室内機（空気調和機）
１２室外機（空気調和機）
１９室内送風機（送風機）
１９ａケーシング
３１本体ケース
３２化粧パネル
３３ドレンパン
３５上壁部（天板）
３８左壁部（側板）
４３送風機室
４５吸込口
４６吹出口
４７吸込グリル
５０電動モータ
５６断熱材
８０取付板
８０ａ側面
８０ｂ先端
８１管板
８３Ｕ字管
８４突出部

Claims

本体ケース（３１）内に送風機（１９）、熱交換器（１３）及びドレンパン（３３）が収容されており、当該本体ケース（３１）の側板（３８）内面に突設された取付板（８０）に、前記熱交換器（１３）の管板（８１）が固定される空気調和機（１１）であって、
前記管板（８１）は、前記取付板（８０）における、前記熱交換器（１３）端部のＵ字管（８３）とは反対側に取り付けられ、
前記取付板（８０）における、前記Ｕ字管（８３）側の側面（８０ａ）から先端（８０ｂ）に至る領域が前記側板（３８）内面に配設される断熱材（５６）に形成された突出部（８４）で覆われていることを特徴とする空気調和機（１１）。
前記断熱材（５６）の突出部（８４）が、本体ケース内における前記熱交換器（１３）の一次側から二次側へ流れる空気の流通空間の一端から他端に渡る範囲で形成されている請求項１に記載の空気調和機（１１）。
前記本体ケース（３１）が箱状であり、前記熱交換器（１３）が当該本体ケース（３１）の上下に渡って配置され、前記ドレンパン（３３）が前記熱交換器（１３）の下方に配設され、前記断熱材（５６）の突出部（８４）が、前記ドレンパン（３３）における前記熱交換器（１３）が配設される位置での上端縁から前記本体ケース（３１）の天板内面に渡る範囲で形成されている請求項１又は２に記載の空気調和機（１１）。