JPH10227480A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より内部の装置構成が簡素な空気調和装置を提
供する。 【解決手段】内気用のパイプ３２の表面と外気用のパイ
プ３１の表面とをフィン３３で接続することによって、
内気用熱交換部２２と外気用熱交換部２３とを有する複
合熱交換器２４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般の住宅等の室
内を空調する小型の空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の住宅等の室内を空調するいわゆる
ルームエアコンと呼ばれる空気調和装置は、近年の装置
自体の低コスト化、ランニングコストの低減、小型化等
により最近では各部屋ごとに設置されつつある。このよ
うな空気調和装置は、一室程度の比較的狭い空間を空調
するのに必要な空調能力が有れば良いので、装置自体が
比較的小型のものであり、一般的には、フロンを冷媒と
してこれをモータ駆動されるコンプレッサ、室内用熱交
換器、膨張弁および室外用熱交換器で構成されるサイク
ル内に循環させることによって、室内の暖房、冷房、除
湿等を行なうようになっている。通常、冷房と暖房との
切り換えはサイクル内の冷媒の流れる方向を切換弁等で
変えることで行われている。

【０００３】このようなルームエアコンの大多数はセパ
レート形と呼ばれているものであり、室内に設置される
室内機と室外に設置される室外機とで構成されている。
室内機には、室内用熱交換器や送風用のファン等が納め
られており、室外機には、コンプレッサ、膨張弁、室外
用熱交換器や送風用のファン等が納められている。また
従来には、このようなセパレート形のルームエアコンの
他に室内の冷房および除湿に機能を絞ったウインドウ形
ルームクーラーと呼ばれるものがあり、例えば図６、図
７に示すような概略的構成となっているものがある。
尚、図７は図６の矢視内部図である。

【０００４】ウインドウ形ルームクーラーは、セパレー
ト形の室内機と室外機とが一体化したようなコンパクト
な装置構成となっており、一般的には装置本体１が窓枠
に取付けらる専用のフレーム２に固定されるようになっ
ている。内部にはコンプレッサ３、凝縮器としての室外
用熱交換器４、膨張弁としてのキャピラリチューブ５、
蒸発器としての室内用熱交換器６およびアキュムレータ
７で構成される冷房サイクルが備えられている。そし
て、それぞれの熱交換器４、６の近傍には送風用のファ
ン８、９がそれぞれ備えられており、ファン８は室外用
熱交換器４に流入する冷媒の凝縮熱を外気に放出し、フ
ァン９は室内用熱交換器６に流入する冷媒の蒸発熱（気
化熱）で冷却された空気を室内に供給して室内の冷房を
行なう。

【０００５】また、このとき室内用熱交換器６の表面に
室内の空気中の水分が凝縮することを利用して室内の除
湿が行なわれるようになっている。室内用熱交換器６の
表面に付着した凝縮水は、下部のドレンタンク１０に集
められ、ポンプ１１で霧化器１２に送出されて、室外用
熱交換器４の上流近傍で霧化され、室外熱交換器４の排
熱で蒸発するようになっている。そして、ファン８、９
をそれぞれ駆動するファンモータ１３、１４、コンプレ
ッサ３およびポンプ１１を制御するコントローラ１５
は、操作パネル１６で入力された室内温度の設定値に、
室内用熱交換器６の上流に備えられた温度センサ１７が
検出する室内温度を近づけるようにそれぞれの装置を制
御するようになっている。このほかにもコントローラ１
５は、いわゆるタイマによる始動、停止機能や送風のみ
を行なわせる送風機能等の他の各種機能も実現するよう
それぞれの内部装置を制御するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
従来のウインドウ型ルームクーラーは、セパレート形に
比べてコンパクトな装置構成となっているものの、内部
には室外用熱交換器４、室内用熱交換器６の２つの熱交
換器を備える必要がある。また、それに付随して室内器
側で除湿して排出された凝縮水を蒸発させるためのポン
プ１１および霧化器１２からなる装置も必要となるため
にさらなる装置の簡素化が困難であった。

【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るために成されたものであり、内部の構成装置をより簡
素化した空気調和装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１記載の空気調和装置は、内部に熱媒体が流通
するパイプの表面に、当該熱媒体の熱を周囲の空気に伝
達させるフィンを取付けてなる熱交換器を備えた空気調
和装置において、室内に供給される空気に前記熱媒体の
熱を伝達させる内気用の前記パイプの表面と室外に排出
される空気に前記熱媒体の熱を伝達させる外気用の前記
パイプの表面とを前記フィンで接続することによって、
前記内気用のパイプおよび前記フィンで構成される内気
用熱交換部と前記外気用のパイプおよび前記フィンで構
成される外気用熱交換部とを有する複合熱交換器を形成
し、当該複合熱交換器の前記内気用熱交換部と前記外気
用熱交換部との間の前記フィンに、前記内気用熱交換部
を通過する空気と前記外気用熱交換部を通過する空気と
を仕切る仕切板を、前記フィンに付着する凝縮水が前記
フィンの表面を伝わって落下するよう前記フィンの表面
の一部に対して隙間を設けて取付け、室内に供給される
空気が通過する内気用ダクトと室外に排気される空気が
通過する外気用ダクトとを備え、前記内気用ダクトの内
部に前記内気用熱交換部を位置させつつ、前記外気用ダ
クトの内部に前記外気用熱交換部を位置させるととも
に、前記内気用熱交換部が前記外気用熱交換部の上部に
位置するように前記内気用ダクトと前記外気用ダクトと
前記複合熱交換器とを配置したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】請求項２記載の空気調和装置は、前記仕切
板を前記フィンの一部の切り起こしにより形成したこと
を特徴とするものである。

【００１０】請求項３記載の空気調和装置は、前記内気
用ダクトは、前記内気用熱交換部を通過した空気を前記
内気用熱交換部の位置よりも上部に案内する形状に形成
したことを特徴とする。

【００１１】このような特徴とすることによって、複合
熱交換器の外気用熱交換部で外気用ダクト内に流入した
室外の空気に熱媒体の熱を伝達させて外気に放出でき、
複合熱交換器の内気用熱交換部で内気用ダクト内に流入
した室内の空気に熱媒体の熱を伝達させて室内を冷房す
ることができる。このとき、内気用熱交換部のフィンの
表面には、室内の空気中の水分が凝縮した凝縮水が付着
するが、この凝縮水は、付着したフィンの表面を伝わっ
て落下し、仕切板との隙間を通り外気用熱交換部に到達
すると、熱媒体の熱で蒸発して室外に排出される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の空気調和装置を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の空気調
和装置の概略構成図であり、図２は図１に示す複合熱交
換器の説明図である。また、図３はその複合熱交換器の
配置の説明図であり、図４は複合熱交換器に取付けられ
る仕切板を示す図３のＡ−Ａ断面図である。さらに、図
５は仕切板の他の実施の形態を示す図である。尚、本発
明の空気調和装置において、複合熱交換器、内気用ダク
トおよび外気用ダクト以外の内部構成装置は従来の技術
で説明した一般的なウインドウ形ルームクーラーと同じ
であるので、それらには同一符号が付してあり、それら
の説明はここでは省略する。

【００１３】図１に示すように、本発明の空気調和装置
には、室内の空気の流路となる内気用ダクト２０と室外
の空気の流路となる外気用ダクト２１とが備えられてお
り、内気用ダクト２０の内部に蒸発器としての前記内気
用熱交換部２２が位置するように、また外気用ダクト２
１の内部に凝縮器としての前記外気用熱交換部２３が位
置するように前記複合熱交換器２４がそれぞれのダクト
２０、２１に保持固定されている。

【００１４】従来のウインドウ形ルームクーラーと同様
に本発明の空気調和装置も装置本体２５が窓枠等に取付
けられる専用のフレーム２６に固定されるようになって
いる。装置本体２５の室内側側面には、室内の空気を内
部に取り入れるための内気取入口２７と、その上部に室
内に冷却した空気を吹き出すための内気吹出口２８とが
設けられており、装置本体２５内部には、これらの内気
取入口２７と内気吹出口２８とを連通するＵ字状の内気
用ダクト２０が備えられている。つまり、内気用ダクト
２０は、内気用熱交換部２２を通過した空気をその内気
用熱交換部２２の位置よりも上部に案内する形状になっ
ている。これにより、内気用熱交換部２２のプレートフ
ィン３３の表面に付着した凝縮水が、内気吹出口２８か
ら室内に吹き出さないようになっている。

【００１５】また、同様に装置本体２５の室外側側面に
は、室外の空気を内部に取り入れるための外気取入口２
９と、その下部に室外に排熱した空気を吹き出すための
外気吹出口３０とが設けられており、装置本体２５内部
には、これらの外気取入口２９と外気吹出口３０とを連
通するＵ字状の外気用ダクト２１が備えられている。そ
して、それぞれのダクト２０、２１の内部には従来のも
のと同様の送風用のファン８、９が備えられており、そ
れぞれのファン８、９が作動することで、室内の空気
は、内気取入口２７から内気用ダクト２０内を通って内
気吹出口２８から室内に戻り、室外の空気は、外気取入
口２９から外気用ダクト２１内を通って外気吹出口３０
から室外に戻るようになっている。

【００１６】そして、それぞれのダクト２０、２１で保
持固定されている複合熱交換器２４は、図２に示すよう
に構成されている。複合熱交換器２４は、図示するよう
に従来の凝縮器と蒸発器とが一体化されたものであり、
コンプレッサ３が吐出した高温の冷媒の凝縮熱を室外の
空気に伝達させる外気用のパイプ３１の表面と、キャピ
ラリチューブ５を介して減圧された冷媒の蒸発熱を室内
の空気に伝達させる内気用のパイプ３２の表面とを、複
数枚のいわゆるプレートフィン３３で接続して構成され
ている。つまり、外気用のパイプ３１とプレートフィン
３３により従来の凝縮器としての外気用熱交換部２３
が、内気用のパイプ３２とプレートフィン３３により従
来の蒸発器としての内気用熱交換部２２がそれぞれ形成
されている。

【００１７】そして、このような複合熱交換器２４は、
図３に示すようにプレートフィン３３の両端部がそれぞ
れのダクト２０、２１に形成された保持面３４、３５で
保持固定されるようになっている。また、複合熱交換器
２４には、内気用熱交換部２２を通過する空気と外気用
熱交換部２３を通過する空気とを仕切る仕切板３６が、
内気用熱交換部２２と外気用熱交換部２３との間のプレ
ートフィン３３に取付けられている。

【００１８】仕切板３６は、図４に示すように平板状の
例えば高密度ウレタンをプレートフィン３３の表面の一
部に対して隙間３７が設けられるように櫛形に形成した
２枚の櫛形板３８で形成されている。それぞれの櫛形板
３８は歯の部分をプレートフィン３３の間に隙間３７を
設けて位置させ、互いに歯を対向当接させて固着されて
いる。これにより仕切板３６の上下でプレートフィン３
３の間を通る空気を仕切ると共にプレートフィン３３の
表面に付着する凝縮水をプレートフィン３３の表面を伝
わらせて仕切板３６より下部に落下させることができる
ようになる。

【００１９】また、内気用熱交換部２２を通過する空気
と外気用熱交換部２３を通過する空気とを仕切る仕切板
としては、上記に限らず例えば図５に示すように外気用
のパイプ３１と内気用のパイプ３２との間のプレートフ
ィン３３の一部にいわゆる切り起こしにより形成される
仕切板３９を設けても良い。ただしこの場合にも、仕切
板３９と隣のプレートフィン３３とには隙間を設けるよ
うにしておく。

【００２０】このような複合熱交換器２４は、内気用ダ
クト２０の内部に内気用熱交換部２２を位置させつつ、
外気用ダクト２１の内部に外気用熱交換部２３を位置さ
せるとともに、内気用熱交換部２２が外気用熱交換部２
３の上部に位置するようにそれぞれのダクト２０、２１
の保持面３４、３５で保持固定されている。

【００２１】このような構成とすることによって本発明
の空気調和装置は、従来のウインドウ形ルームクーラー
と同様にファン８、９およびコンプレッサ３が作動する
と、コンプレッサ３が吐出した高温の冷媒の凝縮熱を、
複合熱交換器２４の外気用熱交換部２３で外気用ダクト
２１内に流入した室外の空気に伝達させて外気に放出
し、キャピラリチューブ５を介して減圧された冷媒の蒸
発熱を、複合熱交換器２４の内気用熱交換部２２で内気
用ダクト２０内に流入した室内の空気に伝達させて室内
を冷房する。このとき、内気用熱交換部２２のプレート
フィン３３の表面には、室内の空気中の水分が凝縮した
凝縮水が付着するが、この凝縮水は、付着したプレート
フィン３３の表面を伝わって落下し、仕切板３６との隙
間３７を通り外気用熱交換部２３に到達すると、冷媒の
凝縮熱で蒸発して室外に排出される。

【００２２】したがって、本発明の空気調和装置では、
従来個々に設けていた凝縮器と蒸発器との機能を複合熱
交換器２４で行なうことができるので、構成装置の簡素
化が図れるようになり、これに伴い組立部品点数が低減
するので組立生産性が向上する。しかも、室内の空調に
直接的には関係しない凝縮水を蒸発させる機能のための
ポンプ１１および霧化器１２からなる装置も省略するこ
とができ、上記に増して簡素化が図れる。

【００２３】尚、本発明の空気調和装置は、例示した冷
媒サイクルに限らず温水や蒸気等の熱媒体を使用するよ
うな空気調和装置にも適用できるのはもちろんである。
さらに、複合熱交換器２４は例示した単列のものに限ら
ず複数列のものでも良く、また複合熱交換器２４の形状
は例示した平板状のものに限らず例えばくの字形に形成
するようにして良い。また、それぞれのダクト２０、２
１の形状は例示したＵ字状のものに限らず任意の形状で
も良いのはもちろんである。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の空気調和装置は、従来個
々に設けていた凝縮器と蒸発器との機能を複合熱交換器
で行なうことができるので、構成装置の簡素化が図れる
ようになり、これに伴い組立部品点数が低減するので組
立生産性が向上する。

【００２５】請求項２記載の空気調和装置は、仕切り板
の製造工程を簡易化しすることができる。

【００２６】請求項３記載の空気調和装置は、空気調和
装置で生じた凝縮水を蒸発させる機能のための装置も省
略することができ、上記に増して装置の簡素化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気調和装置の概略構成図である。

【図２】図１に示す複合熱交換器の説明図である。

【図３】図２に示す複合熱交換器の配置の説明図であ
る。

【図４】複合熱交換器に取付けられる仕切板を示す図３
のＡ−Ａ断面図である。

【図５】仕切板の他の実施の形態を示す図である。

【図６】従来のウインドウ形ルームクーラーの概略構成
図である。

【図７】従来のウインドウ形ルームクーラーの概略構成
図である。

【符号の説明】

２０…内気用ダクト、 ２１…外気用ダクト、 ２２…内気用熱交換部、 ２３…外気用熱交換部、 ２４…複合熱交換器、 ３１…外気用のパイプ（パイプ）、 ３２…内気用のパイプ（パイプ）、 ３３…プレートフィン（フィン）、 ３６、３９…仕切板、 ３７…隙間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱媒体が流通するパイプ（３１、
   ３２）の表面に、当該熱媒体の熱を周囲の空気に伝達さ
   せるフィン（３３）を取付けてなる熱交換器を備えた空
   気調和装置において、 室内に供給される空気に前記熱媒体の熱を伝達させる内
   気用の前記パイプ（３２）の表面と室外に排出される空
   気に前記熱媒体の熱を伝達させる外気用の前記パイプ
   （３１）の表面とを前記フィン（３３）で接続すること
   によって、前記内気用のパイプ（３２）および前記フィ
   ン（３３）で構成される内気用熱交換部（２２）と前記
   外気用のパイプ（３１）および前記フィン（３３）で構
   成される外気用熱交換部（２３）とを有する複合熱交換
   器（２４）を形成し、 当該複合熱交換器（２４）の前記内気用熱交換部（２
   ２）と前記外気用熱交換部（２３）との間の前記フィン
   （３３）に、前記内気用熱交換部（２２）を通過する空
   気と前記外気用熱交換部（２３）を通過する空気とを仕
   切る仕切板（３６）を、前記フィン（３３）に付着する
   凝縮水が前記フィン（３３）の表面を伝わって落下する
   よう前記フィン（３３）の表面の一部に対して隙間（３
   ７）を設けて取付け、 室内に供給される空気が通過する内気用ダクト（２０）
   と室外に排気される空気が通過する外気用ダクト（２
   １）とを備え、 前記内気用ダクト（２０）の内部に前記内気用熱交換部
   （２２）を位置させつつ、前記外気用ダクト（２１）の
   内部に前記外気用熱交換部（２３）を位置させるととも
   に、前記内気用熱交換部（２２）が前記外気用熱交換部
   （２３）の上部に位置するように前記内気用ダクト（２
   ０）と前記外気用ダクト（２１）と前記複合熱交換器
   （２４）とを配置したことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記仕切板（３９）を前記フィン（３
   ３）の一部の切り起こしにより形成したことを特徴とす
   る請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記内気用ダクト（２０）は、前記内気
   用熱交換部（２２）を通過した空気を前記内気用熱交換
   部（２２）の位置よりも上部に案内する形状に形成した
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記
   載の空気調和装置。