JPH10132335A - 空気調和機用室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房時において、室外機側凝縮器から室内機
側蒸発器に供給される凝縮冷媒の過冷却を実現する。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、絞り装置を備え、室内
機側蒸発器と冷媒ガス接続配管および冷媒液接続配管を
介して環状に接続することにより冷凍回路を構成してな
る空気調和機用室外機において、上記室内機側蒸発器の
ドレン管からの温度の低いドレン水を当該室外機側凝縮
器出口部の冷媒液管部の外周面に滴下させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、空気調和機用室
外機の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機用室外機は、圧縮機、凝縮器
（蒸発器）、絞り装置を備え、室内機側蒸発器（凝縮
器）と冷媒ガス配管および冷媒液配管を介して環状に接
続することにより冷凍回路を構成している（例えば特開
昭６１−１３８０５８号公報参照）。

【０００３】ところで、冷房時において上記室内機側蒸
発器の蒸発性能を向上させて冷房能力を高めるために
は、上記室外機側凝縮器から当該室内機側蒸発器に供給
される凝縮冷媒液の過冷却度を可能な限り高くすること
が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の一般的
な室外機の場合、上記凝縮器の空冷能力には限界があ
り、上記室内機側蒸発器に供給される凝縮冷媒液の過冷
却度を十分に向上させるには到っていないのが現状であ
る。そのため、必ずしも十分な冷房効率を得ることがで
きない。また、例えば近い将来使用される可能性が高い
Ｒ４１０ＡなどのＨＦＣ系の代替冷媒では、その性質上
Ｒ２２などの従来のフロン系冷媒に比べて蒸発器入口部
での乾き度が高いことから、過冷却度を高く取りにく
く、冷房能力が不足する問題がある。

【０００５】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、室内機側蒸発器からの温度の低い
ドレン水を室外機側凝縮器出口部の温度の高い冷媒液管
部の冷却に活用することによって、室内機側蒸発器に供
給される凝縮冷媒液の十分な過冷却を可能にした空気調
和機用室外機を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００７】（１） 請求項１の発明 該発明の空気調和機用室外機は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置を備え、室内機側蒸発器と冷媒ガス接続配管および
冷媒液接続配管を介して環状に接続することにより冷凍
回路を構成してなる空気調和機用室外機において、上記
室内機側蒸発器のドレン管からのドレン水を当該室外機
側凝縮器出口部の冷媒液管部に滴下させるようにしてい
る。

【０００８】冷房時において、上記室内機側蒸発器の表
面は、蒸発作用により温度が低下しており、空気中の水
分が凝縮して温度の低いドレン水が発生する。一方、室
外機側凝縮器で圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスを凝縮
した凝縮冷媒液は温度が高い。したがって、上記ドレン
水と凝縮冷媒液との間には相当な温度差がある。

【０００９】そこで、上記のように室内機側蒸発器から
のドレン水をドレン管により室外機側凝縮器出口部の冷
媒液管部に導いて、その外周面に滴下させると、同冷媒
液管部内の凝縮冷媒液との熱交換が行われて、当該凝縮
冷媒液の過冷却が可能となる。

【００１０】（２） 請求項２の発明 該発明の空気調和機用室外機は、上記請求項１の発明の
構成において、上述の室外機側凝縮器出口部の冷媒液管
部に、当該冷媒液管部に導かれた室内機側蒸発器からの
ドレン水を滞留滴下させるための受け皿部が設けられて
いる。

【００１１】したがって、室内機側蒸発器からドレン管
を介して供給されるドレン水は、上記受け皿部で確実に
留められて、その後、効率良く冷媒液管部面を緩かに滴
下して行くようになり、上述の過冷却効率が一層向上す
る。

【００１２】（３） 請求項３の発明 該発明の空気調和機用室外機は、上記請求項１又は２の
発明の構成において、上記室外機側凝縮器出口部の冷媒
液管部には、当該冷媒液管部にドレン水を時間をかけて
液膜状に滴下させるための滴下ガイド手段が設けられて
いる。

【００１３】したがって、室内機側蒸発器からドレン管
を介して供給されるドレン水は、上記冷媒液管部上端に
導かれ、又はその後受け皿部で確実に留められて、それ
ぞれ滴下ガイド手段により液膜化されて緩かに冷媒液管
部外周面を滴下して行くようになり、上述の過冷却効率
が一層向上する。

【００１４】（４） 請求項４の発明 該発明の空気調和機用室外機は、上記請求項３の発明の
構成のように、上記室外機側凝縮器出口部の冷媒液管部
に、当該冷媒液管部にドレン水を液膜状に時間をかけて
滴下させるための滴下ガイド手段が設けられ、しかも該
滴下ガイド手段が下方に向かって螺旋状に周回しながら
ドレン水を緩かに滴下させる螺旋構造体により形成され
ている。

【００１５】したがって、室内機側蒸発器からドレン管
を介して供給されるドレン水は、上記螺旋構造体により
形成される滴下ガイド手段により液膜化され、螺旋状に
ゆっくりと冷媒液管部の外周面を周回しながら、効率良
く冷媒液管部外周面を滴下して行くようになり、上述の
過冷却効率がより一層向上する。

【００１６】（５） 請求項５の発明 該発明の空気調和機用室外機は、上記請求項３の発明の
構成のように、上記室外機側凝縮器出口部の冷媒液管部
に、当該液管部にドレン水を液膜状に時間をかけてゆっ
くりと滴下させるための滴下ガイド手段が設けられ、し
かも該滴下ガイド手段が下方に向かって徐々にドレン水
を滴下させる吸水構造体により形成されている。

【００１７】したがって、室内機側蒸発器からドレン管
を介して供給されるドレン水は、上記吸水構造体により
形成される滴下ガイド手段により、徐々に流下しなが
ら、効率良く液管面を滴下して行くようになり、上述の
過冷却効率が一層向上する。

【００１８】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の空気調和機用室
外機によると、簡単かつ低コストに室内機側蒸発器への
冷媒液の過冷却システムを実現することができ、空気調
和機としての冷房性能を向上させることができる。

【００１９】したがって、例えばＲ２２などの従来のフ
ロン系冷媒に比べて蒸発器入口部での乾き度が高く、過
冷却が取りにくいＲ４１０Ａなどの代替冷媒に対して、
特に有効なものとなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本願発明の実施の
形態に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示して
いる。図１は、該室外機ユニットの全体構成を、図２は
その要部の構成を、図３は同室外機ユニットの室内機と
の接続状態を示している。

【００２１】先ず図中、符号１は外部ケーシングを取り
外した状態の上記室外機ユニットである。該室外機ユニ
ット１は、例えばクロスフローファン２、凝縮器（熱交
換器）３、ファンモータ４等を備えた熱交換ユニット部
１Ａと、例えば圧縮機５、第１の冷媒配管５ａおよび第
２の冷媒配管５ｂの一部（圧縮機周辺配管）、パワート
ランジスタ等の電気部品を含む各種電装品（図示省略）
等を備えた機械室ユニット１Ｂとからなり、それら２つ
のユニット部１Ａ，１Ｂをスクロールプレート１０を介
して略両側（外部ケーシング内の対角線方向に偏位した
両側）に適切に配設一体化して、上下方向に長いカセッ
ト型の外部ケーシング（図示省略）内に収納されてお
り、全体として縦長かつ薄形のスリムな構造に形成され
ている（外部ケーシングは図示省略）。

【００２２】該室外機ユニット１の上記外部ケーシング
は、例えば断面台形状をなし、その正面側中央部がフラ
ット面に形成されている一方、該フラット面の左右両側
部分が前面から背面側方向に若干のアールを有して傾斜
した第１、第２のテーパ面に形成されている（図示省
略）。

【００２３】そして、その熱交換ユニット部１Ａ部分で
は、当該外部ケーシングの上記正面側フラット面から右
側第２のテーパ面、右側面までの３面が、断面略Ｕ字状
に屈曲された凝縮器（熱交換器）３の幅の広い外周面に
対応した広面積の空気吸い込みグリル部に形成されてい
る一方、正面左側の第１のテーパ面が、上記スクロール
プレート１０内送風路下流の空気吹き出し口に対応した
空気吹き出しグリル部に形成されている（図示省略）。

【００２４】そして、上記のように正面側フラット面か
ら右側第２のテーパ面、右側面部までの略全面に亘って
形成された空気吸い込みグリル部内側の空間部には、そ
れら各面から背面までの曲がり方向に沿うように断面略
Ｕ字状に折り曲げられて屈曲構造となった凝縮器（熱交
換器）３が設けられている。

【００２５】また、上記熱交換ユニット部１Ａ側では、
上記クロスフローファン２の上部に位置して当該クロス
フローファン２を駆動するファンモータ４を設けている
一方、その機械室ユニット１Ｂ側では、室内機３０側蒸
発器３１から上記圧縮機５への第１の冷媒配管５ａおよ
び上記凝縮器（熱交換器）３から室内機３０側蒸発器３
１への第２の冷媒配管５ｂをそれぞれ上方に延設し、各
々その上端部分に室内機３０側蒸発器３１との第１，第
２の接続配管４１，４２を接続する第１，第２のジョイ
ント部６ａ，６ｂを設けることによって空気調和機設置
時における接続作業の容易なトップジョイント構造を実
現している。

【００２６】そして、上記断面略Ｕ字状の凝縮器（熱交
換器）３の前後両端部の内側および上記スクロールプレ
ート１０によって形成された送風路の空気吸込口付近に
位置して図示のように上下両端方向に延びる長尺のクロ
スフローファン２が設けられている。該クロスフローフ
ァン２は、その回転軸の下端（図示省略）を、図示底部
ケーシング７の熱交換ユニット部１Ａ側底壁上に設けら
れた図示しない軸受により回転可能に支承せしめられて
いる一方、同回転軸の上端を上記ファンモータ４の駆動
軸に連結して回転駆動可能となっている。

【００２７】したがって、上記ファンモータ４が回転駆
動されると、該ファンモータ４により上記クロスフロー
ファン２が回転されて、上記凝縮器（熱交換器）３外周
の広面積の空気吸い込みグリル部から十分な量の外気が
吸い込まれ、上記凝縮器（熱交換器）３、クロスフロー
ファン２、スクロールプレート１０内側の送風路を通し
て熱交換された空気が空気吹き出しグリル部より効率良
く吹き出される。

【００２８】そして、以上のように構成された室外機ユ
ニットの上記第１，第２の冷媒配管（内部配管）５ａ，
５ｂは、上記第１，第２のジョイント部６ａ，６ｂ部分
を利用して第１，第２の接続配管４１，４２により、図
３に示すように壁部５０を貫通して室内機３０側の蒸発
器３１と接続されている。なお、図３における符号３２
は、室内機３０側蒸発器３１下部のドレンパン３３から
フレキシブルに延設されたドレンホースを示している。

【００２９】ところで、本実施の形態における上記室内
機３０側蒸発器３１との接続手段である第１，第２の接
続配管４１，４２に対する第１，第２のジョイント部６
ａ，６ｂ以降の室外機ユニット１内側の第１の冷媒配管
５ａおよび冷媒液管５ｂは、それぞれ次のように構成さ
れている。

【００３０】すなわち、先ず上記第１のジョイント部６
ａを介して上記室内機３０側蒸発器（熱交換器）３１か
ら戻される冷媒ガスが流れる第１の冷媒配管５ａは、電
磁四方弁８から気液分離器９を介して圧縮機５の冷媒ガ
ス吸入口に接続されている。また、上記第２のジョイン
ト部６ｂを介して最終的に上記室内機３０側蒸発器３１
に凝縮冷媒液（以下、単に冷媒液という）を供給する第
２の冷媒配管５ｂは、上記圧縮機５の高温高圧冷媒ガス
吐出口から上記電磁四方弁８を経て先ず上記凝縮器（熱
交換器）３の各伝熱管に複数本に分岐して接続され、さ
らに該凝縮器（熱交換器）３から集合部１２の所で１本
の冷媒液管部２０に集合された後、該１本の冷媒液管部
２０から絞り装置である減圧弁１１を介して上記第２の
ジョイント部６ｂに接続されている。

【００３１】そして、上記凝縮器（熱交換器）３からの
複数本の伝熱管の集合部１２は、上記上下に長い凝縮器
（熱交換器）３の底部付近に位置して設けられていると
ともに、上記冷媒液管部２０は該集合部１２から略上方
にストレートに延び、上記凝縮器（熱交換器）３の上端
位置で減圧弁１１と接続されている。そして、その後、
該減圧弁１１から一旦略水平方向に延びた後に斜め上方
に延設されて上述の第２のジョイント部６ｂに接続され
ている。

【００３２】そして、上記集合部１２から減圧弁１１ま
での上下方向にストレートな冷媒液管部２０には、例え
ば図２に示すように、その外周面に螺旋状に周回しなが
ら下降する螺旋構造の凸条部２１が設けられている。該
螺旋構造の凸条部２１は、例えば針金状の線材を当該冷
媒液管部２０の外周面に螺旋状に巻成固定することによ
って形成されている。

【００３３】また、上記減圧弁１１の直下部位置には、
例えば図３に詳細に示すような有底筒状の受け皿２３が
嵌合固定されている。該受け皿２３は、その底部中央の
冷媒液管部２０との嵌合部周囲に所定の間隔で複数のド
レン水滴下穴２２，２２・・・が形成されている。

【００３４】そして、上記受け皿２３上には、図３に示
すように、室内機３０側蒸発器（熱交換器）３１のドレ
ンパン３３からのフレキシブルなドレンホース（ドレン
管）３２の先端が臨ましめられている。

【００３５】以上のように、本実施の形態の空気調和機
用室外機ユニットの構成では、圧縮機５、凝縮器３、減
圧弁１１等を備え、室内機３０側の蒸発器３１と第１の
接続配管４１および第２の接続配管４２を介して環状に
接続することにより冷凍回路を構成してなる空気調和機
用室外機ユニット１において、上記室内機３０側蒸発器
３１のドレンホース３２からのドレン水を当該室外機ユ
ニット１側凝縮器３出口部の上下に長く、かつストレー
トな冷媒液管部２０外周面に滴下させるようにしてい
る。

【００３６】そして、その場合、同冷媒液管部２０の上
端には、当該冷媒液管部２０の上端部位置にドレン水を
滞留させるための受け皿２３が設けられているととも
に、それから下部には下方に向かって螺旋状に周回しな
がら当該冷媒液管部２０の外周面にドレン水を時間をか
けて液膜状に滴下させるための滴下ガイド手段としての
螺旋構造の凸条部２１が設けられている。

【００３７】したがって、室内機３０側蒸発器３１から
ドレンホース３２を介して供給されるドレン水は、先ず
上記冷媒液管部２０の上端に導かれ、その後受け皿２３
部で確実に留められた後、底部中央のドレン水滴下穴２
２，２２・・・から滴下し、上記螺旋構造の凸条部２１
よりなる滴下ガイド手段により液膜化されながら液管部
外周面を緩かに滴下して行くようになる。この結果、該
ドレン水により冷媒液管部２０内の凝縮された冷媒液が
過冷却される。

【００３８】冷房時において、上記室内機３０側蒸発器
３１の表面は、蒸発作用により温度が低下しており、空
気中の水分が凝縮して温度の低いドレン水が発生する。
一方、冷媒液管部２０内を流れる室外機ユニット１側凝
縮器３で圧縮機５からの高温高圧の冷媒ガスを凝縮した
凝縮冷媒液は温度が高い。したがって、上記ドレン水と
凝縮冷媒液との間に相当な温度差がある。

【００３９】そこで、上記のように室内機３０側蒸発器
３１からの低温のドレン水をドレンホース３２により室
外機ユニット１側凝縮器３出口部の冷媒液管部２０に導
いて時間をかけて緩かに滴下させると、同冷媒液管部２
０内の凝縮冷媒液との有効な熱交換が行われて、当該凝
縮冷媒液の過冷却が可能となる。しかも、上記構成の場
合、冷媒液管部２０の長さが特に形成されているために
冷却時間が長くとれ、より有効な過冷却効果を得ること
ができる。

【００４０】今、例えば上記構成の室外機ユニット１に
おいて、冷媒として従来のフロン系冷媒Ｒ２２を使用
し、上述の冷媒液管部２０にドレン水を滴下させること
なく運転した時の運転データに基いて、モリエール線図
を描くと図４のようになり、ドレン水滴下による凝縮冷
媒液の過冷却度の向上がなくても必要な冷房能力が認め
られる。

【００４１】一方、同様の条件の下において、例えば冷
媒として上記Ｒ２２に比べて蒸発器の熱量が小さく、十
分な冷房能力が取りにくい、ＨＦＣ系の冷媒ＨＦＣ３２
とＨＦＣ１２５の２種を混合した混合冷媒Ｒ４１０Ａを
使用した時の運転データに基いてモリエール線図を描く
と図５実線のようになり、上記Ｒ２２と同等の冷房能力
を得るためには、約２．２℃の過冷却を必要とする。

【００４２】ところが、これに対して上述のように冷媒
液管部２０にドレン水を滴下すると、図示仮想線ａで示
すように、当該混合冷媒Ｒ４１０Ａの場合にも、略Ｒ２
２と同等の冷房能力を得るに必要な約２．２℃分過冷却
度が向上し、必要な冷房能力を得ることができる。

【００４３】以上の結果、本実施の形態の空気調和機用
室外機によると、簡単かつ低コストに室内機３０側蒸発
器３１への凝縮冷媒液の過冷却システムを実現すること
ができ、空気調和機としての冷房性能を向上させること
ができる。

【００４４】したがって、例えば従来のＲ２２などのフ
ロン系冷媒に比べて蒸発器入口部での乾き度が高く、過
冷却が取りにくかったＲ４１０ＡなどのＨＦＣ系の混合
冷媒に対して、特に有効なものとなる。

【００４５】（変形例１）以上の構成では、室内機３０
側蒸発器３１からのドレン水を螺旋状に周回させながら
時間をかけて緩かに流す滴下ガイド手段として、例えば
図２に示すように冷媒液管部２０の外周面に線状材を螺
旋状に巻成して螺旋構造の凸条部２１を形成する構成を
採用したが、これは例えば図６に示すように、上記冷媒
液管部２０自体の表面に成形又は機械加工を施し、同様
の螺旋状の凸条部２７，２７・・・を設けることによっ
て、上記と同様の作用を実現するようにしても良い。

【００４６】（変形例２）上述の構成では、室内機３０
側蒸発器３１からのドレン水を冷媒液管部２０の外周面
に螺旋状に周回させながら時間をかけて緩かに流す滴下
ガイド手段として、例えば図２に示すように冷媒液管部
２０の外周面に線状材を螺旋状に巻成して凸条部２１を
形成する構成を採用したが、これは例えば図７に示すよ
うに、当該冷媒液管部２０自体の外周にスポンジ材等の
筒状の吸水材２８を嵌装する構成に変えることもでき
る。このような吸水材２８を採用すると、上記受け皿２
３のドレン水滴下穴２２，２２・・・から滴下するドレ
ン水が、吸水材２８の多孔部を通して緩やかに流下する
ようになり、冷媒液管部２０内の凝縮冷媒液を効率良く
過冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機ユニットの全体構成を示す断面図である。

【図２】同室外機ユニットの要部の構成を示す斜視図で
ある。

【図３】同室外機ユニットの室内機との接続状態を示す
概略図である。

【図４】同室外機ユニットにおいて、冷媒液管部にドレ
ン水を滴下させず、冷媒としてＲ２２を使用した時の作
用を示すモリエール線図である。

【図５】同室外機ユニットにおいて、冷媒としてＲ４１
０Ａを使用し、かつ冷媒液管部にドレン水を滴下させな
かった場合とさせた場合の作用を対比して示すモリエー
ル線図である。

【図６】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機ユニットの要部の第１の変形例を示す斜視図であ
る。

【図７】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機ユニットの要部の第２の変形例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１は室外機ユニット、５は圧縮機、５ａは第１の冷媒配
管、５ｂは第２の冷媒配管、６ａは第１のジョイント
部、６ｂは第２のジョイント部、１０はスクロールプレ
ート、２０は冷媒液管部、２１は凸条部、２２はドレン
水滴下穴、２３は受け皿、３０は室内機、３１は蒸発
器、３２はドレンホース、４１は第１の接続配管、４２
は第２の接続配管である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置を備え、室内
   機側蒸発器と冷媒ガス接続配管および冷媒液接続配管を
   介して環状に接続することにより冷凍回路を構成してな
   る空気調和機用室外機において、上記室内機側蒸発器の
   ドレン管からのドレン水を当該室外機側凝縮器出口部の
   冷媒液管部に滴下させるようにしたことを特徴とする空
   気調和機用室外機。
2. 【請求項２】 室外機側凝縮器出口部の冷媒液管部に
   は、当該冷媒液管部にドレン水を滞留滴下させるための
   受け皿部が設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の空気調和機用室外機。
3. 【請求項３】 室外機側凝縮器出口部の冷媒液管部に
   は、当該冷媒液管部にドレン水を時間をかけて液膜状に
   滴下させるための滴下ガイド手段が設けられていること
   を特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機用室外
   機。
4. 【請求項４】 滴下ガイド手段は、下方に向かって螺旋
   状に周回しながらドレン水を滴下させる螺旋構造体であ
   ることを特徴とする請求項３記載の空気調和機用室外
   機。
5. 【請求項５】 滴下ガイド手段は、下方に向かって徐々
   にドレン水を滴下させる吸水構造体であることを特徴と
   する請求項３記載の空気調和機用室外機。