JP6639159B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

本技術分野の背景技術として、下記特許文献１の要約書には、「熱交換器と、熱交換器で生成された凝縮水を受けとめて溜めるドレンパンとを備え、ドレンパンは、熱交換器から滴下する凝縮水を受けとめる樋部と、樋部にて受けとめられた凝縮水が流れ込んで溜まる集積部とを有し、樋部と集積部とが分離可能に構成されている。」と記載されている。

特開２０１１−２２０６４８号公報

前記特許文献1に記載の空気調和装置は、天井埋込型の室内ユニットとして使用される場合、メンテナンス時に熱交換器が収容されている筺体からドレンパンを下方に向けて取り外して、溜まった水を除去する必要があった。
このため、室内ユニットが設置される天井裏空間内では、高さ方向にドレンパンを取り外すための一定のスペースが必要とされる。したがって、構造上の制約により設置スペースの高さ方向の寸法を大きく設定できない建築物の天井裏空間などでは、点検やあるいは清掃を行うことが困難なものとなっていた。
この発明は、設置される空間に十分な高さ方向寸法が存在しなくても、メンテナンス性を向上させることができる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明（請求項１）は、熱交換器と、熱交換器で生成された凝縮水を受けとめて溜めるドレンパンと、熱交換器およびドレンパンを収容する筺体とを備え、筺体の側面には、ドレンパンを挿抜可能な開口部を形成し、ドレンパンの周囲と筺体との間に、平面視で略コ字状のシール部が設けられているとともに、略コ字状のシール部における対向する部分の間の幅方向寸法を、ドレンパンの挿入方向にて、開口部から奥側方向へ向けて減少するように、開口部側の幅方向寸法よりも奥側方向の幅方向寸法を小さく設定した空気調和装置を提供する。

本発明によれば、設置される空間に十分な高さ方向寸法が存在しなくても、メンテナンス性を向上させることができる空気調和装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態の空気調和装置の斜視図である。 実施形態の空気調和装置にて、図１のＡ−Ａ線に沿った位置での断面図である。 実施形態の空気調和装置にて、図２のＢ−Ｂ線に沿った位置での断面図である。 実施形態の空気調和装置にて、ドレンパンの斜視図である。 実施形態の空気調和装置にて、ドレンパンの清掃などのメンテナンスを行う様子を説明する斜視図である。 変形例の空気調和装置で、図２に相当する位置での断面図である。

（全体構成）
以下、図１に示す構成の模式図、図２に示すブロック図を参照し、本発明の第１実施形態による天井埋込型室内ユニット（以下、空気調和装置と記す）１００の構成を説明する。

図１において、空気調和装置１００は、建物の天井裏空間で、天井点検口９０の近傍に配設されている。この空気調和装置１００は、直方体形状の筺体１と、この筺体１の内部に収容される熱交換器１４およびドレンパン１５とを備えている。
このうち、筺体１は、送風方向にて対向する側壁面１６ａ，１６ｂには、空気吸込開口部１２，空気吹出開口部１８が一対、形成されている。

筺体１内部には、空気吸込開口部１２の近傍に設けられた送風モータ１１と、送風モータ１１の駆動により、空気吸込開口部１２から筺体１内に流入した空気を、空気吹出開口部１８の方向へ送風する複数のファン１３とが設けられている。

さらに、筺体１の内部空間は、ファン１３が配設される一次空間１０と、ファン１３の送風方向の下流側（図１に示す前方向）に設けられた熱交換器１４から、空気吹出開口部１８までの間に設けられる二次空間２０とに区画されている。
そして、熱交換器１４は、一次空間１０側から送風された空気を通過させる際、伝熱管２８の内部の冷媒と空気との間にて熱交換を行う。これにより、熱交換器１４を通過した空気は、冷却されて二次空間２０から空気吹出開口部１８を介して、筺体１の外部に送り出される。

また、この空気調和装置１００の熱交換器１４の下方には、筺体１の内部には、受け皿状のドレンパン１５が備えられている。このドレンパン１５は、熱交換器１４にて生成された凝縮水を受けとめて溜めることができる。そして、前記筺体１の一側面２２には、ドレンパン１５を水平方向（図１に示す左右方向）にスライドさせて挿抜可能とする開口部２４が形成されている。

図２には、図１中のＡ−Ａ線に沿った位置での断面が示されている。
図２中、たとえば二点鎖線に示すように、熱交換器１４の下端部１４ａをドレンパン１５の底面部１５ａに当接させている状態では、熱交換器１４にドレンパン１５の長手方向の端部（挿抜方向で奥側の端部）に形成されている縦壁が干渉してしまい、ドレンパン１５をスライド移動させて開口部２４から挿抜させることができない。
しかしながら、実線の位置にて示すように、熱交換器１４の下端部１４ａの位置をドレンパン１５が干渉しない位置となるように配置すると、熱交換器１４の下端部１４ａと、ドレンパン１５の底面部１５ａとの間に隙間が形成されてしまう。

このため、ファン１３の送風側口部１３ａから吐出された空気が熱交換器１４を通らないでこの隙間から空気吹出開口部１８の方向へ流出して、冷房効率を低下させるおそれがあった。また、この隙間を流れる空気がドレンパン１５の汚れを舞い上げて、空気調和装置１００の外に送り出してしまうおそれもあった。

（要部の構成）
本実施形態の空気調和装置１００では、空気調和装置１００の筺体１は、内部に整流部５０を含んでいる。整流部５０は、一次空間１０内をさらに区画する隔壁６０と、この隔壁６０に連設されて、隔壁６０および、ドレンパン１５よりも上方に固定された熱交換器１４の間をシールするシール部材７０とを有している。

このうち、隔壁６０は、筺体１の内側面に固定された縦壁状の平板面部に、各ファン１３…の配置に対応した所定の間隔をおいて貫通口を形成して、各ファン１３の送風側口部１３ａの先端を貫通させている。これにより、各ファン１３は、送風側口部１３ａからの送風を前記空気吸込開口部１２方向へ逆流させることなく、一次空間１０側に送り出すことができる。

また、シール部材７０は、長手方向を前記熱交換器１４に沿わせて、図中左右方向に延在されている。このシール部材７０は、平面状の上面を有する平板部の後縁から下方へ延設されて隔壁６０に固着される隔壁側接続部７２を有している。また、シール部材７０は、平板部の前縁から斜め下方に傾けて延設された交換器側接続部７４を有していて、前後方向断面が略門型状となるように一体に構成されている。
そして、この実施形態では、前記隔壁側接続部７２を隔壁６０に固着させることにより、隔壁６０およびシール部材７０を一体としている。

また、図中実線で示すように、前記熱交換器１４の下端部１４ａは、前記交換器側接続部７４に当接されて下方から支持される。熱交換器１４の下端部１４ａの位置は、ドレンパン１５の底面部１５ａから、ドレンパン１５の上下方向寸法ｈ１よりも上方となるように固定されている。
これにより、熱交換器１４と底面部１５ａとの間に形成された空間内に、開口部２４からドレンパン１５をスライド挿抜させても、下端部１４ａがドレンパン１５の奥側縦壁の上縁に干渉しない。

そして、隔壁６０と熱交換器１４との間に跨って連設されたシール部材７０によって、隔壁６０と熱交換器１４との間の隙間は、埋められてシールされる。すなわち、シール部材７０の交換器側接続部７４は、熱交換器１４の下端部１４ａが当接されることによりシールされる。また、シール部材７０の隔壁側接続部７２は、隔壁６０に一体に接続されていて、シールされている。このため、隔壁６０と熱交換器１４の下端部１４ａとの間は、連設されるシール部材７０によって、上下方向の空気の流通に関してほぼ閉塞される。
したがって、熱交換器１４を通過せずに空気吹出開口部１８の方向へ流出する空気の流れが減少もしくは遮断されて、ファン１３からの送風のほとんど全てを熱交換器１４に通過させることが可能となり、冷房効率を向上させることができる。

また、この隔壁６０と熱交換器１４との間の隙間は、シール部材７０によって閉塞されているので、隙間から送風が漏れてドレンパン１５の上に溜まった汚れを舞い上げてしまうといったおそれがなく、空気調和装置１００の品質を良好に維持できる。

さらに、ドレンパン１５と干渉しない位置に支持された熱交換器１４の下端部１４ａの上下方向位置は、ファン１３の回転軸、シール部材７０の平板部の上面と、同じに高さに揃えられている。このため、熱交換器１４をファン１３の送風側口部１３ａの正面に位置させることができて、ファン１３からの送風を乱すことなく、直線状に熱交換器１４に向けて、送風できる。したがって、たとえば、ファン１３から熱交換器１４までの通風路が屈曲している場合に比して、通風抵抗を減少させてさらに冷房効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、図２中、実線で示す下端部１４ａの位置を、二点鎖線に示す底面部１５ａに当接させている位置に比して、上方向へ移動させ、かつ、上端部を前方向に移動させた配置としている。このため、同じ上下方向の内寸を有する筺体１内では、熱交換器１４の前方向への倒れ角度は、二点鎖線で示す倒れ角度に比して、大きくなる。
したがって、ファン１３の送風側口部１３ａの正面に対峙する熱交換器１４のフィン２６の有効面積Ｓ１を、二点鎖線に示すシール構造のフィン２６の有効面積Ｓ２に比して、大きく（Ｓ１＞Ｓ２）、しかも、熱交換器１４内の通風方向（前後方向）のフィンの長さ寸法についても長く設定することができ、効率的にフィン２６による熱交換を行うことが可能となる。

また、筺体１の側壁面１６ａ，１６ｂに対して直交する一側面２２には、前記ドレンパン１５を挿抜可能な開口部２４が形成されている。熱交換器１４は、この開口部２４から挿抜されるドレンパン１５に干渉しないようにドレンパン１５の上方位置に配設されている。
熱交換器１４で生成された凝縮水は、垂れ落ちてもドレンパン１５によって受けとめられる。そして、円滑にスライド水平方向にドレンパン１５を開口部２４から挿抜できるため、メンテナンス時における凝縮水の飛散が防止される。

図３は、本実施形態の空気調和装置１００にて、図２のＢ−Ｂ線に沿った位置での断面図である。この開口部２４よりも筺体１の内部には、ドレンパン収納状態で、前記ドレンパン１５の周囲と、筺体１との間にシール面を構成するシール材８０が設けられている。
シール材８０は、幅広帯状を呈して、筺体１の平面視では、開口部２４の位置で開放する略コ字状となるように筺体１の内側面に添着されている。
そして、ドレンパン収納状態では、ドレンパン１５の周囲と筺体１との間にシール材８０が介装されて、当接によりシール面がドレンパン１５を囲むように形成されて、筺体１内部への流出を抑制することができる。

（メンテナンス性の向上）
図４は、実施形態の空気調和装置１００にて、ドレンパン１５の構成を説明し、筺体１からドレンパン１５が取り外されている状態での斜視図である。
この実施形態の空気調和装置１００は、ドレンパン１５の挿入方向ａにて、開口部２４側の幅方向寸法Ｗ１よりも奥側方向の幅方向寸法Ｗ２が小さく（Ｗ１＞Ｗ２）なるように構成されている。そして、挿抜している途中の状態では、奥側方向におけるシール材８０への接触面積が小さく、摺接による摩擦抵抗が生じにくい。

また、図４に示すように、前記ドレンパン１５の周囲と筺体１との間に設けられた略コ字状のシール部における対向する部分の間の幅方向寸法が、挿入方向ａにて、開口部２４から奥側方向へ向けて減少するように、開口部２４側の幅方向寸法Ｗ３よりも奥側方向の幅方向寸法Ｗ４を小さく（Ｗ３＞Ｗ４）なるように設定している。
このため、少ない摺接抵抗でスライド挿入されたドレンパン１５は、筺体１内に収容されると、開口部２４以外の全周にて、周囲をシール材８０に当接させて、シールすることができる。
また、ドレンパン１５を引き出している途中では、少ない摺接抵抗で筺体１内からスライド抜出できるため、ユーザの負担が減少してメンテナンス性が良好である。

図５は、実施形態の空気調和装置１００にて、ドレンパン１５の清掃などの空気調和装置１００のメンテナンスを行う様子を説明する斜視図である。
本実施形態では、前記筺体１の一側面２２には、前記熱交換器１４の複数のフィン２６を貫通して設けられた伝熱管２８の接続部２９ａ，２９ｂが取付けられている。
そして、開口部２４および接続部２９ａ，２９ｂが形成される同じ一側面２２に、制御パネル３０が取付けられている。

このように、複数の点検対象が一側面２２側にまとめられて集中しているため、ユーザは、ドレンパン１５の清掃、伝熱管２８の着脱、制御パネル３０の制御操作など複数のメンテナンス項目があっても、１つの天井点検口９０を介して容易に行うことができる。

さらに、本実施形態では、開口部２４に蓋体９４を着脱可能に設けて、メンテナンスの際には、取り外し可能となるように構成されている。蓋体９４は、ドレンパン１５とは、別体となるように構成され、開口部２４とほぼ同じ大きさの板金部材９６から、把持部９５を突設させて形成されている。
このため、蓋体９４は、着脱作業と、ドレンパン１５を引き出す作業とを個別に行うことができる。よって、一体で形成されている場合のように、ドレンパン１５に溜まった凝集水を溢すおそれなく、開口部２４から円滑にドレンパン１５を引き出すことができる。

［変形例］
図６は、変形例の空気調和装置２００で、図２に相当する位置での断面図である。
この変形例の空気調和装置２００は、図２の空気調和装置１００の空気吸込開口部１２に代えて、筺体１Ａの下面部２０１に空気吸込開口部１１２を形成している。他の構成及び作用効果については、前記実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

上記実施形態においては、整流部５０は、隔壁６０と、一体に連設されたシール部材７０とによって構成されているが、特にこれに限らず例えば、隔壁６０に連設されて、隔壁６０と、熱交換器１４との間をシールするものであれば、シール部材７０が隔壁６０と別体で設けられていてもよく、整流部５０を構成する隔壁６０およびシール部材７０の形状、数量および材質が限定されるものではない。

また、実施形態では、筺体１に設けられたシール材８０によってドレンパン１５の周囲がシールされるものを示して説明してきたが特にこれに限らず、たとえば、予めドレンパン１５の周囲にシール材を添着しておくなど、収納された状態のドレンパン１５の周囲をシールするものであれば、シール面を構成する双方に設けてもよく、少なくとも何れか一方に設けられていればよく、シール材８０の形状、数量、シール範囲及び材質が限定されるものではない。

また、本実施形態では、冷房運転を行う冷媒を伝熱管２８に流通させる空気調和装置１００,２００を示して説明してきたが、温冷媒を流通させて暖房を行うものと兼用してもよく、通過する空気と熱交換を行うものであれば、冷房,暖房のうち少なくとも何れか一方に使用するものであればよい。
そして、実施形態の空気調和装置１００，２００の筺体１，１Ａに接続されるダクト部材の形状については、丸形状，四角形状などどのような形状を呈していてもよい。

［構成・効果の総括］
以上のように、実施形態における空気調和装置によれば、筺体１の一側面２２に形成された開口部２４から、ドレンパン１５をスライドさせて挿抜させることができる。
このため、屋根裏空間などの設置される空間に十分な高さ方向寸法が確保できない設置スペースにおいて、空気調和装置１００，２００を設置する場合であっても、ユーザは、容易に清掃などを行えて、メンテナンス性を向上させることができる。

熱交換器１４は、開口部２４から挿抜されるドレンパン１５に干渉しないように、ドレンパン１５の上方位置に配設されている。このため、下方に位置するドレンパン１５によって、熱交換器１４の凝縮水を効率よく受け止めることができ、メンテナンス時もスライド水平方向にドレンパン１５を円滑に引き出して、効率よく回収できる。

さらに、筺体１,１Ａに含まれる整流部５０が熱交換器１４に効率よく、ファンの送風が到達するように整流する。このため、冷暖房効率が良好である。

また、シール材８０によって、ドレンパン１５の周囲と、筺体１，１Ａとの間がシールされる。そして、シール材８０によるシール面積を、ドレンパン１５の挿入方向にて、開口部２４から奥側方向へ小さくなるように設定している（Ｗ１＞Ｗ２,Ｗ３＞Ｗ４）。
このため、凝縮水の漏れを減少させることができるとともに、ドレンパン１５の挿抜方向の摺動抵抗を減少させることができ、さらにメンテナンスが良好である。

そして、熱交換器１４は、熱交換を行う複数のフィン２６と、フィン２６を貫通する伝熱管２８とを有し、伝熱管２８の外部配管との接続部２９ａ,２９ｂは、ドレンパン１５の開口部２４が形成されている一側面２２にまとめられて取付けられている。
このため、ユーザは、点検項目に応じて、１つの天井点検口９０を介して容易にメンテナンスを行うことができる。

１，１Ａ筺体
１０ 一次空間
１１ 送風モータ
１２，１１２ 空気吸込開口部
１３ ファン
１３ａ 送風側口部
１４ 熱交換器
１４ａ 下端部
１５ ドレンパン
１６ａ，１６ｂ 側壁面
１８ 空気吹出開口部
２０ 二次空間
２２ 側面
２４ 開口部
２６ フィン
２８ 伝熱管
２９ａ 接続部
３０ 制御パネル
５０ 整流部
６０ 隔壁
７０ シール材
７２ 隔壁側接続部
７４ 交換器側接続部
８０ シール材
９０ 天井点検口
９４ 蓋体
９５ 把持部
９６ 板金部材
１００，２００ 空気調和装置

Claims (4)

1. 熱交換器と、
   前記熱交換器で生成された凝縮水を受けとめて溜めるドレンパンと、
   前記熱交換器および前記ドレンパンを収容する筺体とを備え、
   前記筺体の側面には、前記ドレンパンを挿抜可能な開口部を形成し、
   前記ドレンパンの周囲と前記筺体との間に、平面視で略コ字状のシール部が設けられているとともに、
   前記略コ字状のシール部における対向する部分の間の幅方向寸法を、前記ドレンパンの挿入方向にて、前記開口部から奥側方向へ向けて減少するように、前記開口部側の幅方向寸法よりも奥側方向の幅方向寸法を小さく設定したことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記熱交換器は、前記開口部から挿抜される前記ドレンパンに干渉しない位置に配設されていること
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記筺体の内部に形成された空間を区画する隔壁と、前記隔壁に連設されて、該隔壁と、前記熱交換器との間をシールするシール部材とを有すること
   を特徴とする請求項1または２に記載の空気調和装置。
4. 前記熱交換器は、熱交換を行うフィンと、前記フィンを貫通する伝熱管とを有し、前記伝熱管の接続部は、前記開口部を形成する前記筺体の側面に取付けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の空気調和装置。

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