JPWO2016147244A1 - 電算機室用空調室内機 - Google Patents

Abstract

従来技術よりも更に省エネルギー運転を可能にした電算機室用空調室内機１を提供する。室内機（１）は、天井部に吸い込み口（２ａ）を備え、底部に吹き出し口（２ｂ）を備えたケーシング（２）と、ケーシング（２）の一内壁面側に配置され、圧縮機（１４ａ）を収納した機械室（１４）と、ケーシング（２）内に配置された熱交換器（１１ａ、１１ｂ）と、熱交換器（１１ａ、１１ｂ）から結露を受けるドレンパン（２１ａ、２１ｂ、２２ａ〜２２ｃ）と、ケーシング（２）内に吹き出し口（２ｂ）に対向するように配置され、吸い込み口（２ａ）から吸い込んだ空気を、熱交換器（１１ａ、１１ｂ）を経由して吹き出し口２ｂから吹き出す送風機（１２）とを備える。熱交換器（１１ａ、１１ｂ）は、 機械室１４とは反対側に向かって傾斜して配置された熱交換器（１１ａ）と、長さが熱交換器（１１ａ）よりも短く、機械室１４の上方に垂直に配置された熱交換器（１１ｂ）とを備える。

Description

本発明は、電算機室用空調室内機に関し、特に熱交換器（蒸発器）の配置に関する。

従来の電算機室に配置される室内機は、圧縮機等を配置する機械室を設ける必要があった。このため、室内機の内部空間の制約から、熱交換器（蒸発器）を斜めに配置する必要があった（例えば特許文献１参照）。熱交換器が斜めに配置されると、熱交換器から発生する露だれは、メインドレンパンには落下しない。このため、熱交換器から発生する露だれが漏れるのを防ぐために、熱交換器の風下側にサブドレンパンを設置しなければならなかった。しかし、サブドレンパンが風路を塞ぐことになり、室内送風機入力が大きくなり、省エネルギー運転ができない、という課題があった。

また、電算機室に配置される室内機の熱交換器（蒸発器）として、熱交換可能な面積を増やすために、第１の熱交換器及び第２の熱交換器、即ち２個の熱交換器を配置したものが提案されている（例えば特許文献２参照）。この熱交換器では、第１の熱交換器は、斜めに配置されている。第２熱交換器は、第１の熱交換器よりも短く、第１の熱交換器とは反対側（機械室側）に傾斜して配置されている（以下の、このような熱交換器の配置を「λ型」と称する。）。

特開２００９−２４３８０１号公報 特開２０１１−２０２８２１号公報

特許文献２に記載の室内機は、熱交換器の個数を増加させたことによって、特許文献１に記載のものよりも熱交換可能な面積が増加している。特許文献２に記載の室内機は、その点においては、エネルギー効率が増加しており、省エネルギーに繋がっている。しかしながら、特許文献２に記載の室内機は、第１の熱交換器だけでなく、第２熱交換器も斜めに配置されていることから、第１の熱交換器及び第２熱交換器の双方にサブドレンパンを設置しなければならなかった。しかし、上述のように、熱交換器の風下側にサブドレンパンを設置した場合には、サブドレンパンが風路を塞ぐことになり、室内送風機入力が大きくなる。このために、特許文献２に記載の室内機においても、まだ十分な省エネルギー運転ができていない、という課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、従来技術よりも更に省エネルギー運転を可能にした電算機室用空調室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る電算機室用空調室内機は、天井部に吸い込み口を備え、底部に吹き出し口を備えた筐体と、前記筐体の一内壁面側に配置され、圧縮機を収納した機械室と、前記筐体内に配置された熱交換器と、前記熱交換器の結露を受けるドレンパンと、前記筐体内に前記吹き出し口に対向するように配置され、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を、前記熱交換器を経由して前記吹き出し口から吹き出す送風機と、を備えたものである。前記熱交換器は、前記機械室とは反対側に向かって傾斜して配置された第１の熱交換器と、長さが前記第１の熱交換器よりも短く、前記機械室の上方に垂直に配置された第２の熱交換器とを備えたものである。

本発明に係る電算機室用空調室内機によれば、熱交換は、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを備え、第２の熱交換器は、機械室の上方に垂直に配置されているので、第２の熱交換器のドレインはメインドレンパンで受けることができ、サブドレンパンが不要となっている。このため、電算機室用空調室内機全体としてサブドレンパンの枚数が従来よりも少なくなり、省エネルギーの冷房運転が実現されている。

本発明の実施の形態１に係る電算機室用空調室内機の縦断面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電算機室用空調室内機（以下、室内機という）の縦断面図である。室内機１は、ケーシング２を備えている。ケーシング２は、天井部に吸い込み口２ａが形成され、底面部に吹き出し口２ｂが形成されている。ケーシング２は、本発明の筐体に相当する。吸い込み口２ａ及び吹き出し口２ｂには、メッシュ状の覆い又はフィルタを設けるようにしてもよい。ケーシング２内の天井部側には、熱交換器１１ａ、１１ｂが配置されている。熱交換器１１ａは、後述の機械室１４とは反対側の下方に向かって斜めに配置されている。熱交換器１１ｂは、熱交換器１１ａよりも長さが短く、垂直に配置されている。熱交換器１１ａの上端部と熱交換器１１ｂの上端部とは、近接して配置され、且つ、吸い込み口２ａに向けて配置されている。熱交換器１１ａは、本発明の第１の熱交換器に、熱交換器１１ｂは、本発明の第２の熱交換器に相当する。

ケーシング２内の底面側には、送風機１２が配置されている。送風機１２は、その吹き出し口が吹き出し口２ｂに向けて配置されており、電算機室の二重床内に冷却風を吹き出す構造になっている。ケーシング２の一方の内壁面側には、端子台１３、機械室１４及び電気室１５が配置されている。これらの端子台１３、機械室１４及び電気室１５は、各々が箱状に形成され、内壁面に沿って積み上げられるようにして配置されている。端子台１３は、外部からの電源線との電気的接続を行う。機械室１４には、圧縮機１４ａ、減圧装置（図示せず）等が配置されている。圧縮機１４ａがケーシング２（機械室）内に配置されているが、このことによって室外機の騒音を低減することができる。電気室１５には制御基板（図示せず）が収納されている。制御基板には、圧縮機１４ａを駆動するためにインバーター回路、送風機１２を駆動するための駆動回路等が搭載されている。

熱交換器１１ａ、１１ｂの下端部には、メインドレンパン２１ａ、２１ｂがそれぞれ配置されている。メインドレンパン２１ｂは、例えばホース（図示せず）を介してメインドレンパン２１ａと繋がっている。メインドレンパン２１ｂに溜まった水（露だれ）は、ホースを介してメインドレンパン２１ａに供給される。メインドレンパン２１ａに溜まった水は、外部に排水されるように構成されている。熱交換器１１ａの風下側（下流側）には、サブドレンパン２２ａ〜２２ｃが配置されている。サブドレンパン２２ａ〜２２ｃの相互の関係は、平面視において、サブドレンパン２２ａの下端部と、サブドレンパン２２ｂの上端部とが重複し、サブドレンパン２２ｂの下端部と、サブドレンパン２２ｃの上端部とが重複した位置関係になっている。このため、サブドレンパン２２ａの水（露だれ）はサブドレンパン２２ｂに流れ、サブドレンパン２２ｂの水はサブドレンパン２２ｃに流れる。そして、サブドレンパン２２ｃの水はメインドレンパン２１ａに流れる。

室内機１は、冷媒配管を介して室外機（図示せず）と接続されている。室外機には、凝縮器として機能する熱交換器及び送風機が収納されている。室内機１の熱交換器１１ａ、１１ｂ、圧縮機１４ａ及び減圧装置は、室外機に収納された熱交換器（凝縮器）とともに冷凍サイクルを構成している。つまり、室内機１の圧縮機１４ａで圧縮された冷媒は、室外機の熱交換器（凝縮器）で凝縮された後に、室内機１の減圧装置で減圧される。減圧された冷媒は、熱交換器１１ａ、１１ｂに導かれて周囲の空気を冷却した後に、圧縮機１４ａに戻る。

次に、図１の室内機１の動作を説明する。
上記のようにして冷凍サイクルを冷媒が循環し、熱交換器１１ａ、１１ｂが周囲の空気を冷却している状態において、送風機１２が回転駆動されると、ケーシング２の吸い込み口２ａから空気が吸い込まれる。そして、ケーシング２の吸い込み口２ａから吸い込まれた空気は、熱交換器１１ａ及び熱交換器１１ｂによって熱交換されて冷却される。冷却された空気は、ケーシング２の吹き出し口２ｂから電算機室の二重床内に冷却風を吹き出される。この吹き出された空気は、電算機室の二重床の上に配置されたサーバー等を冷却することになる。

このような冷却動作をしているときに、熱交換器１１ａ、１１ｂに結露が発生することがある。熱交換器１１ａの結露は、サブドレンパン２２ａ〜２２ｃ及びメインドレンパン２１ａに流れて外部に排水される。熱交換器１１ｂの結露は、メインドレンパン２１ｂに流れ、更にメインドレンパン２１ｂからメインドレンパン２１ａに流れて外部に排水される。

ところで、本実施の形態においては、熱交換器１１ｂは垂直に配置されており、メインドレンパン２１ｂが熱交換器１１ｂの結露を全て受けることができる。このため、熱交換器１１ｂには、サブドレンパンは不要になっている。したがって、本実施の形態においては、従来技術（特許文献２）との対比において、表１の実施例に示されるような効果が得られている。つまり、ユニットとして、サブドレンパンを１枚減らすことができる。それによって、送風機の入力が３．８％低減できる。これは、機内静圧損失が４．６％低減できるためである。送風機１２の入力が低減できることで、送風機１２が発生する熱量も少なくなる。このため、送風機１２の熱が、吹き出し口２ｂから吹き出される空気に与える影響も低減できる。

以上のように、本実施の形態によれば、熱交換器は、機械室１４とは反対側に向かって傾斜して配置された熱交換器１１ａと、長さがの熱交換器１１ａよりも短く、機械室１４の上方に垂直に配置された熱交換器１１ｂとを備えているが、熱交換器１１ｂにはサブドレンパンが不要になっている。このため、熱交換器１１ｂにサブドレンパンを設けた場合よりも、室内機１全体としてサブドレンパン枚数を削減できる。このため、従来よりも省エネルギーの冷房運転が実現できる。

また、本実施の形態によれば、熱交換器１１ａと熱交換器１１ｂとは双方の上端部が近接して配置され、双方の上端部が吸い込み口２ａに向かうようにして配置されているので、吸い込み口２ａから吸い込まれた空気は、熱交換器１１ａと熱交換器１１ｂを効果的に通過する。このため、吸い込み口２ａから吸い込まれた空気は効率良く熱交換される。

また、本実施の形態によれば、ドレンパンは、熱交換器１１ａ、１１ｂの下部にそれぞれ設けられたメインドレンパン２１ａ、２１ｂと、熱交換器１１ａの空気流れ下流側に設けられた複数のサブドレンパン２２ａ〜２２ｃとを備えており、熱交換器に１１ｂはサブドレンパンが不要になっているが、熱交換器１１ａ、１１ｂの結露を効果的に受けることができる。なお、熱交換器に１１ｂは垂直に配置されているが、厳密に垂直である必要はなく、メインドレンパン２１ｂで全ての結露が受けることができれば、そのことを限度として傾斜していてもかまわない。

１ 電算機室用空調室内機（室内機）、２ ケーシング、２ａ 吸い込み口、２ｂ 吹き出し口、１１ａ 熱交換器、１１ｂ 熱交換器、１２ 送風機、１３ 端子台、１４ 機械室、１４ａ 圧縮機、１５ 電気室、２１ａ、２１ｂ メインドレンパン、２２ａ〜２２ｃ サブドレンパン。

本発明に係る電算機室用空調室内機は、天井部に吸い込み口を備え、底部に吹き出し口を備えた筐体と、前記筐体の一内壁面側に配置され、圧縮機を収納した機械室と、前記筐体内に配置された熱交換器と、前記熱交換器の結露を受けるドレンパンと、前記筐体内に前記吹き出し口に対向するように配置され、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を、前記熱交換器を経由して前記吹き出し口から吹き出す送風機と、を備えたものである。前記熱交換器は、前記機械室とは反対側に向かって傾斜して配置された第１の熱交換器と、長さが前記第１の熱交換器よりも短く、前記機械室の上方に配置された第２の熱交換器とを備え、前記ドレンパンは、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器の下部にそれぞれ設けられたメインドレンパンを備え、前記第２の熱交換器は、前記機械室の上方に垂直に、または前記第２の熱交換器の下部に設けられた前記メインドレンパンが前記第２の熱交換器の結露を受けることが可能な角度範囲内で、垂直から傾いて配置されたものである。

Claims (3)

1. 天井部に吸い込み口を備え、底部に吹き出し口を備えた筐体と、
   前記筐体の一内壁面側に配置され、圧縮機を収納した機械室と、
   前記筐体内に配置された熱交換器と、
   前記熱交換器から結露を受けるドレンパンと、
   前記筐体内に前記吹き出し口に対向するように配置され、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を、前記熱交換器を経由して前記吹き出し口から吹き出す送風機と、
   を備え、
   前記熱交換器は、
   前記機械室とは反対側に向かって傾斜して配置された第１の熱交換器と、
   長さが前記第１の熱交換器よりも短く、前記機械室の上方に垂直に配置された第２の熱交換器と、
   を備えた、電算機室用空調室内機。
2. 前記第１の熱交換器と第２の熱交換器とは双方の上端部が近接して配置され、前記双方の上端部が前記吸い込み口に向かうようにして配置された、
   請求項１記載の電算機室用空調室内機。
3. 前記ドレンパンは、
   前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器の下部にそれぞれ設けられたメインドレンパンと、
   前記第１の熱交換器の空気流れ下流側に設けられた複数のサブドレンパンと、
   を備えた、請求項１又は２に記載の電算機室用空調室内機。

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