WO2007123078A1

WO2007123078A1 - 空気調和装置

Info

Publication number: WO2007123078A1
Application number: PCT/JP2007/058261
Authority: WO
Inventors: Tomohiro Yabu; Toshihiro Kizawa; Hiroshi Ohmae; Kouzou Yoshinaga
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2007-11-01
Also published as: JP2007285628A

Abstract

　送風能力を増大させる場合であっても装置の大型化を抑えることが可能な空気調和装置を提供する。ケーシング４と、ターボファン１１とを備えている。ケーシング４は、吸込口４１ｃと、吹出口４１ｕ、４１ｄとを有している。また、ターボファン１１は、吸込口４１ｃ近傍のケーシング４内部であって、回転駆動により吸込口４１ｃが負圧になるように配置されている。

Description

空気調和装置

技術分野

[0001] 本発明は、空気調和装置、特に、吸込口と吹出口とを有するケーシング内に送風フアンが設置されてレ、る空気調和装置に関する。

背景技術

明

[0002] 一般に、空気調和装置として、室内空気を吸い込んで、調和された空気を吹出口力室内に吹き出すために、送風機田構としてクロスフローファンが採用されているものがある。

例えば、以下の特許文献 1に示すように、従来の空気調和装置 700では、図 13に示すように、室内の空気を吸い込んで調和された空気を室内に送り出す空気流れを形成するための流路の一部において、室内熱交換器 710の背面側に、クロスフローファン 711が設けられている。ここで、クロスフローファン 711は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に延びる複数の羽根が設けられている。そして、このクロスフローファン 711は、回転駆動することにより、回転軸と交わる方向に向力う空気流れが生成され、吸込口 741cから吸い込まれた空気が上段吹出口 741uおよび下段吹出口 741dから吹き出されるようになっている。

特許文献 1 :特開 2002— 089892号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] ところが、特許文献 1に示された空気調和装置において、送風能力をより大きくしたい場合にはクロスフローファン自体を大型化させる必要が生じる。ここで、クロスフ口一ファンは、送風方向と回転軸方向とが垂直な関係にある円筒形状であり、大型化する場合には送風方向である円柱の半径方向の幅が大きくなることになる。このため、空気調和装置は、円柱の半径方向の幅が大きくなつたクロスフローファンを備えるように設計されることになり、その分だけ厚みが増してしまう。

また、クロスフローファンの軸方向の長さを長くして送風能力を上げる場合であって

差替え招弒 »1]2β) も、その軸方向の長さが長くなればなるほど、このクロスフローファンを備える空気調和装置は、その分だけ横幅が大きくなつてしまう。

このように空気調和装置の厚みが増したり横幅が大きくなつたりしてしまうと、設置スペースが制約されてしまう場合がある。また、狭いスペースに対して大型の空気調和装置を設置してしまうと、送風抵抗が増して、空調効率が下がってしまうことがある。

[0004] 本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、送風能力を増大させる場合であっても装置の大型化を抑えることが可能な空気調和装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 第 1発明に係る空気調和装置は、ケーシングと、ターボファンとを備えている。ケーシングは、吸込口と、吹出口とを有している。また、ターボファンは、吸込口近傍のケ一シング内部であって、回転駆動により吸込口が負圧になるように配置されている。従来の空気調和装置では、ケーシング内部の送風機としてクロスフローファンが採用されており、送風能力の増大を望む場合には、装置が大型化してしまっている。これに対して第 1発明の空気調和装置は、送風機としてターボファンが採用されており、クロスフローファンよりも高い送風能力を備えることができる。また、ターボファンは、ケーシング内部であって、回転駆動により吸込口が負圧になる位置に配置されて V、るため、吸込口力もターボファンの軸方向におけるケーシングの幅を薄型化することが可能になる。

これにより、送風能力の低下を抑えつつ空気調和装置を小型化させることが可能になる。

[0006] 第 2発明に係る空気調和装置は、第 1発明の空気調和装置であって、ケーシングは、吸込口が設けられている第 1面と、吹出口が設けられている第 2面とを有している。そして、この第 1面と第 2面とは、ねじれの位置関係にある。

従来の空気調和装置では、クロスフローファンを流路中に配置している構成であるため、単にクロスフローファンの軸方向に対して垂直な方向に向けて吹出を行うだけで、軸方向への吹出はできない。

これに対して第 2発明の空気調和装置では、送風機としてターボファンが採用されており、ガイド等によって空気流れを導くことで、ターボファンの回転軸方向に対する吹出方向が限定されない。

これにより、複数の方向に開口した吹出口を設けて複数の方向に対する吹出を行うことが可能になる。例えば、吸込面に対してねじれの位置にある面を吹出面とした吹出を行うことも可能になる。

[0007] 第 3発明に係る空気調和装置は、第 1発明または第 2発明の空気調和装置であつて、ケーシングは、ターボファンの回転軸を含む面に平行な略水平形状の床置き底面を有しており、吹出口をターボファンの上方に少なくとも 1つ有している。

ここでは、床置き空調装置では、下方が床になるため下方の空間にゆとりが少なくなり、ターボファンを採用して騒音が大きくなりがちになる。

これに対して第 3発明の空気調和装置では、床置きされた場合においても、吹出口の設けられている上方の空間においてゆとりがある。このため、吹出に対する抵抗が少なく吹出効率を向上させることが可能になる。

[0008] 第 4発明に係る空気調和装置は、第 1発明から第 3発明のいずれかの空気調和装置であって、吹出口の吹出面の面積は、吸込口の吸込面の面積よりも大きい。なお、吹出口が複数ある場合には、ここでの吹出面積は、これらの各吹出口の吹出面積の合計を意味することになる。

ここでは、風量の多いターボファンを採用して薄型化させることで、吹出の送風抵抗が大きく騒音も大きくなりがちになる。

これに対して第 4発明の空気調和装置では、吹出口の面積が吸込口の面積よりも 2 倍以上大きくなるようにして、る。

これにより、吹出の送風抵抗が抑えられ、騒音を低減させることが可能になる。

[0009] 第 5発明に係る空気調和装置は、第 1発明から第 4発明のいずれかの空気調和装置であって、吹出口の偏平率は、 0. 25以下である。

ここでは、吹出口の横幅に対する縦の幅の比率を示す偏平率が 0. 25以下となるように、開口を設計している。

これにより、吹出がターボファン力も遠くなつてしまうことを回避することができる。また、吸込口と吹出口とが近接し過ぎるとショートサーキットの問題が生じやすいが、偏平率が 0. 25以下の吹出口に設計することで、ターボファンからの距離が離れ過ぎることによる送風抵抗の増大を抑えつつ、吸込ロカある程度離れた位置に設計することでショートサーキットの問題も回避することが可能になる。

[0010] 第 6発明に係る空気調和装置は、第 1発明から第 5発明のいずれかの空気調和装置であって、吹出口は、第 1吹出口および第 2吹出口の少なくとも 2以上の吹出口を有している。ケーシングは、吸込口から導入された空気を第 1吹出口および第 2吹出口に導く導風ガイドを有している。

ここでは、従来の構造では、吹出口が複数の場合には、クロスフローファンは、複数の各吹出流路のそれぞれの途中にぉ、てクロスフローファンがそれぞれ配置され、複数の吹出口に対応するだけのクロスフローファンが必要になっている。そして、このように流路の途中を埋めるように配置されるクロスフローファンを用いた場合には、送風能力を維持したまま空気調和装置を小型化することは困難である。そして、ターボファンを採用して送風能力を上げることは可能であるが、その分風力が強くなるため騒音が増してしまう。

これに対して、第 6発明の空気調和装置では、吹出口が 2つ以上設けられてそれぞれの吹出口から吹出可能であり送風抵抗が抑えられる。

これにより、送風能力をより増大させる場合であっても、空気調和装置の大型化を抑えつつ騒音を低く抑えることが可能になる。

[0011] 第 7発明に係る空気調和装置は、第 6発明の空気調和装置であって、第 1吹出口または第 2吹出口のいずれかを開閉可能な開閉部をさらに備えている。ここでの開閉部としては、例えば、第 1吹出口または第 2吹出口の少なくともいずれかの開閉を遮蔽板等をスライドさせることによって切り替える、スライドシャツタであってもよい。ここでは、空気調和装置を壁際に設置した場合に、設置スペースの制約を受ける等によって、吹出口のいずれかが実質的に機能しないことになる位置に配置されることがありうる。この場合に、吹出口に設けられている開閉部によって閉じてしまうことで、不必要な方向への吹出能力分を低く抑えることができる。

これにより、不必要な方向への吹出能力分を抑えて、必要な方向への吹出能力分を増大させることが可能になる。 [0012] 第 8発明に係る空気調和装置は、第 6発明または第 7発明の空気調和装置であつて、第 1吹出口は、ターボファンに対して上方に位置しており、第 2吹出口はターボフアンに対して下方に位置している。そして、開閉制御部をさらに備えている。この開閉制御部は、第 1吹出口および第 2吹出口を開口させて暖房運転を行い、第 1吹出口および第 2吹出口を開口させた状態を維持したまま運転を行!、所定条件を満たした場合もしくは所定時間を経過した場合に第 2吹出口を閉じる冷房運転を行う。

ここでは、暖かい空気は比重が軽いために上方の空間へ、冷たい空気は比重が重いため下方の空間へ移動する傾向がある。ここでは、このような気体の温度の相違による比重の違いを利用して、開閉制御部は、冷房運転を行う場合に、ターボファンに対して下方に位置している第 2吹出口を閉じる制御を行う。また、開閉制御部は、冷房運転を行う場合において、初めから下方の第 2吹出口を閉じるのではなぐ所定条件を満たした場合もしくは所定時間の経過を待って閉じるようにしてヽる。これにより、冷房運転立ち上がり時における冷房負荷に対応することができる。さら〖こ、開閉制御部は、暖房運転時には、第 1吹出口および第 2吹出口の両方を開口させたまま運転を行い、より迅速に暖房できるようにしている。

これにより、室内の温度調整をより効率的に行うことが可能になる。

[0013] 第 9発明に係る空気調和装置は、第 1発明から第 8発明のいずれかの空気調和装置であって、熱交^^をさらに備えている。ターボファンの近傍であってターボファンが回転駆動した場合に負圧となる位置に配置される。

ここでは、ターボファンが回転駆動した場合に、熱交^^が配置されている辺りが負圧になり、より確実に空気流れが形成される。

これにより、ターボファンによって形成される空気流れを、熱交換器の周囲に対してより確実に形成させることが可能になる。

[0014] 第 10発明に係る空気調和装置は、第 9発明の空気調和装置であって、熱交換器は、ターボファン側とは反対側に向けて突出するように配置されている。

ここでは、熱交^^が「く」の字に配置されており、熱交換を行う非表面積を拡大させることができる。

このため、熱交換効率を向上させて、成績係数 (COP)を向上させることが可能になる。

[0015] 第 11発明に係る空気調和装置は、第 9発明または第 10発明の空気調和装置であつて、熱交は、第 1熱交^^と、第 2熱交^^とを有している。また、第 1熱交換器を流れる冷媒温度と第 2熱交換器を流れる冷媒温度とを違えることで、第 1熱交換器を蒸発器として機能させて第 2熱交を凝縮器として機能させる熱交温度制御部をさらに備えている。

ここでは、蒸発器として機能する熱交 ^ ^にお!ヽて除湿した場合に生ずるドレン水を、凝縮器として機能する他方の熱交^^において再蒸発させ、ドレン水の顕熱を利用して熱回収を行うことができる。

これにより、ドレン水の顕熱熱回収による COPの向上が可能になる。

[0016] 第 12発明に係る空気調和装置は、第 11発明の空気調和装置であって、第 1熱交換器は、第 2熱交換器の上方に配置されており、第 2熱交換器よりも表面積が大きいここでは、第 2熱交翻よりも第 1熱交翻がより上方に配置されている場合に、上側 Z下側の比率が 1. 0以上となっている。このため、蒸発器として機能する第 1熱交翻のほうが第 2熱交翻よりも表面積が大きいため、上方に配置されている第 1熱交 ^^力もより多くのドレン水を第 2熱交^^へもたらすことができる。

これにより、顕熱熱回収をより効果的に行うことが可能になる。

[0017] 第 13発明に係る空気調和装置は、第 11発明または第 12発明の空気調和装置であって、ドレンパンをさらに備えている。このドレンパンは、第 1熱交^^において生じるドレン水を回収するための浴槽を有している。そして、第 2熱交^^の少なくとも一部は、ドレンパンの浴槽に浸っている。

ここでは、第 1熱交力生じたドレン水がドレンパンにおいて回収される。そして、第 2熱交^^の少なくとも一部が、ドレンパンの浴槽において回収されているドレン水に浸ることで、当該部分において確実に熱交換を行が行われる。

これにより、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可能になる。

[0018] 第 14発明に係る空気調和装置は、第 11発明または第 12発明の空気調和装置であって、接続配管と、ドレンパンと、をさらに備えている。このドレンパンは、第 1熱交において生じるドレン水を回収するための浴槽を有している。そして、接続配管の少なくとも一部は、ドレンパンの浴槽に浸っている。

ここでは、第 1熱交力生じたドレン水がドレンパンにおいて回収される。そして

、接続配管の少なくとも一部力ドレンパンの浴槽において回収されているドレン水に浸ることで、当該部分にお!、て確実に熱交換を行が行われる。

これにより、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可能になるとともに、接続配管は第 1熱交翻および第 2熱交翻と比較して設置の自由度が大きいため、第 1熱交および第 2熱交^^の設置場所の制約を低減させることができる。

[0019] 第 15発明に係る空気調和装置は、第 11発明または第 12発明の空気調和装置であって、入口側配管と、ドレンパンと、をさらに備えている。このドレンパンは、第 1熱交^^において生じるドレン水を回収するための浴槽を有している。そして、入口側配管の少なくとも一部は、ドレンパンの浴槽に浸っている。

ここでは、第 1熱交力生じたドレン水がドレンパンにおいて回収される。そして、入口側配管の少なくとも一部力ドレンパンの浴槽において回収されているドレン水に浸ることで、当該部分において確実に熱交換を行が行われる。

これにより、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可能になるとともに、入口側配管は第 2熱交翻と比較して設置の自由度が大きいため、第 2熱交翻の設置場所の制約を低減させることができる。

[0020] 第 16発明に係る空気調和装置は、第 1発明から第 15発明のいずれかの空気調和装置であって、ターボファンは、軸方向が吸込口に対して略垂直となるように配置されてる。

ここでは、ターボファンの回転起動面における半径方向の長さよりも軸方向の幅のほうが短、場合に、軸方向が吸込口に対して略垂直となるように配置されて、るため、ターボファンを挟む吸込口とケーシングの一面との距離を短くすることが可能になる

発明の効果

[0021] 第 1発明に係る空気調和装置では、送風能力の低下を抑えつつ空気調和装置を小型化させることが可能になる。第 2発明に係る空気調和装置では、複数の方向に開口した吹出口を設けて複数の方向に対する吹出を行うことが可能になる。

第 3発明に係る空気調和装置では、床置きされた場合においても、吹出口の設けられている上方の空間においてゆとりがある。このため、吹出に対する抵抗が少なく吹出効率を向上させることが可能になる。

第 4発明に係る空気調和装置では、吹出の送風抵抗が抑えられ、騒音を低減させることが可能になる。

第 5発明に係る空気調和装置では、吹出がターボファン力遠くなつてしまうことを回避することができる。

[0022] 第 6発明に係る空気調和装置では、送風能力をより増大させる場合であっても、空気調和装置の大型化を抑えつつ騒音を低く抑えることが可能になる。

第 7発明に係る空気調和装置では、不必要な方向への吹出能力分を抑えて、必要な方向への吹出能力分を増大させることが可能になる。

第 8発明に係る空気調和装置では、室内の温度調整をより効率的に行うことが可能になる。

第 9発明に係る空気調和装置では、ターボファンによって形成される空気流れを、熱交^^の周囲に対してより確実に形成させることが可能になる。

第 10発明に係る空気調和装置では、熱交換効率を向上させて、成績係数 (COP) を向上させることが可能になる。

[0023] 第 11発明に係る空気調和装置では、ドレン水の顕熱熱回収による COPの向上が可會になる。

第 12発明に係る空気調和装置では、顕熱熱回収をより効果的に行うことが可能になる。

第 13発明に係る空気調和装置では、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可會になる。

第 14発明に係る空気調和装置では、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可能になるとともに、接続配管は第 1熱交^^および第 2熱交^^と比較して設置の自由度が大きいため、第 1熱交換器および第 2熱交換器の設置場所の制約を低減させることができる。

[0024] 第 15発明に係る空気調和装置では、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことが可能になるとともに、入口側配管は第 2熱交翻と比較して設置の自由度が大きいため、第 2熱交^^の設置場所の制約を低減させることができる。

第 16発明に係る空気調和装置では、ターボファンを挟む吸込口とケーシングのー面との距離を短くすることが可能になる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]本願発明に係る床置き型空調室内機の斜視図。

[図 2]本願発明に係る冷媒回路を示す図。

[図 3]本願発明に係る床置き型空調室内機の側断面図。

[図 4]床置き型空調室内機のスライドシャツタが閉じている状態を示す斜視図。

[図 5]他の実施形態 (A)に係る折り曲げ熱交換器が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 6]他の実施形態 (A)に係る多段折り曲げ熱交換器が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 7]他の実施形態 (B)に係る折り曲げ熱交^^にレヒートコイルが採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 8]他の実施形態 (B)に係る多段折り曲げ熱交^^にレヒートコイルが採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 9]他の実施形態 (C)に係るドレン水回収機構および多段折り曲げ熱交換器が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 10]他の実施形態 (C)に係るドレン水回収機構が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 11]他の実施形態 (D)に係るドレン水回収機構が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 12]他の実施形態 (E)に係るドレン水回収機構が採用された床置き型空調室内機の側断面図。

[図 13]従来の床置き型空調室内機の側断面図。符号の説明

1 床置き型空調室内機

2 室外機

4 ケーシング

5 制御部（開閉制御部、熱交温度制御部）

10 室内熱交換器

10u 上段室内熱交換器 (第 1熱交換器）

10c 中段室内熱交翻 (第 1熱交擁、第 2熱交翻) lOd 下段室内熱交換器 (第 2熱交換器）

11 ターボファン

12 室内ファンモータ

20 室外熱交換器

21 アキュムレータ

22 圧縮機

23 四路切換弁

24 膨張弁

26 液閉鎖弁

27 ガス閉鎖弁

28 プロペラファン

29 室外ファンモータ

41 正面 (第 1面）

1u 上段吹出口

1u 吸込口

1d 下段吹出口

42 背面

43 上面

44 底面（床置き底面）

45 右側面 (第 2面） 45u 右吹出口

46 左側面 (第 2面）

46u 左吹出口

48 スライドシャツタ（開閉部)

70 ドレンノン

71 連絡配管

72 入口側配管

100 空気調和装置

発明を実施するための最良の形態

[0027] <空気調和装置 100の概略構成 >

本発明の一実施形態が採用された空気調和装置 100は、室内の床面などに配置されて用いられる床置き型空調室内機 1と、室外に設置される室外機 2とを備えている。

この空気調和装置 100の床置き型空調室内機 1の外観を図 1に示す。

床置き型空調室内機 1内および室外機 2内にはそれぞれ熱交換器が収納されており、各熱交^^が冷媒配管により接続されることにより冷媒回路を構成している。

<空気調和装置 100の冷媒回路の構成概略 >

空気調和装置 100の冷媒回路の構成を図 2に示す。

この冷媒回路は、主として室内熱交換器 10、アキュムレータ 21、圧縮機 22、四路切換弁 23、室外熱交 20および膨張弁 24で構成される。

[0028] 床置き型空調室内機 1に設けられている室内熱交は、接触する空気との間で熱交換を行う。また、床置き型空調室内機 1には、室内空気を吸い込んで室内熱交に通し熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのターボファン 1 1が設けられている。ターボファン 11は、床置き型空調室内機 1内に設けられる室内ファンモータ 12によって回転駆動される。これらの室内熱交^^ 10、ターボファン 11 、室内ファンモータ 12は、室内機ケーシング 4に収容されている。室内機ケーシング 4については後に詳細に説明する。

室外機 2には、圧縮機 22と、圧縮機 22の吐出側に接続される四路切換弁 23と、圧縮機 22の吸入側に接続されるアキュムレータ 21と、四路切換弁 23に接続された室外熱交 20と、室外熱交 20に接続された膨張弁 24とが設けられている。膨張弁 24は、液閉鎖弁 26を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交翻10の一端と接続される。また、四路切換弁 23は、ガス閉鎖弁 27を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交翻10の他端と接続されている。また、室外機 2には、室外熱交換器 20での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン 28が設けられている。このプロペラファン 28は、室外ファンモータ 29によつて回転駆動される。

[0029] 以下、床置き式空調室内機 1の内部の詳細構成について説明する。

<床置き型空調室内機 1 >

この空気調和装置 100の床置き型空調室内機 1の外観を図 1に、側断面図を図 3 にそれぞれ示す。

この床置き形空調室内機 1は、図 1および図 3に示すように、主として、室内機ケーシング 4、ターボファン 11、制御部 5および室内熱交^^ 10を備えている。

(室内機ケーシング 4)

室内機ケーシング 4は、床置き型空調室内機 1の斜視図の図 1に示すように、上下方向に長い略直方体形状のケーシングであって、主として、正面 41、背面 42、上面 43、底面 44、右側面 45および左側面 46によって構成されている。

[0030] このうち、正面 41には、中央付近に設けられた開口である吸込口 41uと、上方において設けられた開口である上段吹出口 41uと、下方において設けられた開口である下段吹出口 41dと、が設けられている。ここで、吸込口 41cは、室内空気を室内機ケ一シング 4の内部に取り込むための開口である。上段吹出口 41uは、温度や湿度が調和された空気を室内の上方の空間に向けて吹き出すための開口である。下段吹出口 41dは、温度や湿度が調和された空気を室内の下方の空間に向けて吹き出すための開口である。

底面 44は、床置き型空調室内機 1が設置される場合に、室内の床に対して接する面である。

右側面 45には、上方において設けられた開口である右吹出口 45uが設けられている。この右吹出口 35uからも、温度や湿度が調和された空気を室内の上方の空間に向けて吹き出される。ここで、右側面 45には、図 4に示すように、右吹出口 45を介した空気の通気を遮断させるためのスライドシャツタ 48が設けられて、る。このスライドシャツタ 48によって開閉が切り替えられることで、右吹出口 45からの吹出が許可'遮断されるようになっている。また、左側面 46および左吹出口 46uについても、右側と同様である。

[0031] なお、上段吹出口 41uおよび下段吹出口 41dは、開口における左右の横幅方向の長さに対する上下方向の長さの比率である偏平率がいずれも 0. 25以下になるように設けられている。さらに、各吹出口 41u、 41d、 45u、 46uの面積の合計が吸込口 41 cの面積よりも 2倍以上大きくなるように設計している。

これらの正面 41、背面 42、上面 43、底面 44、右側面 45および左側面 46のかく面部分は、吸込口 41cから吸い込まれる空気を、上段吹出口 41u、下段吹出口 41d、右吹出口 45uおよび左吹出口 46uへ導くための導風ガイドとして機能する。ここでは、吸込口 41cが設けられている正面 41と、右吹出口 45uが設けられている右側面 45 (左吹出口 46uが設けられている左側面 46も同様）とは、ねじれの位置関係にある。しかし、このように、ねじれの位置関係にある場合であっても、室内機ケーシング 4の各面が導風ガイドとして機能することで空気流れを導、て、る。

[0032] (室内熱交換器 10)

室内熱交^^ 10は、図 3に示すように、室内機ケーシング 4の内部に収容されており、室内機ケーシング 4内に取り込まれた空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器 10は、室内機ケーシング 4の正面 41の吸込口 41 cを概ね塞ぐ位置に配置されて!、る

(ターボファン 11)

ターボファン 11は、室内機ケーシング 4の中央付近に配置されており、回転軸が正面 41から背面 42側に向くようにして、室内熱交翻10よりも室内機ケーシング 4の内側に配置されている。このターボファン 11は、ファンケーシング 11aを備えている。そして、室内ファンモータ 12によって回転駆動されることで空気流れを形成し、室内熱交換器 10側を負圧にしつつ、吸込口 41cを介して室内機ケーシング 4内部に室内空気を取込、回転軸力放射状に吹き出す方向に空気を送り出している。このため、ターボファン 11によって形成される空気流れは、より確実に室内熱交換器 10の周囲に促すことができる。そして、送り出された空気は、室内機ケーシング 4の各面力も構成される導風ガイドによって、室内熱交において熱交換されて調和された空気を上段吹出口 41u、下段吹出口 41d、右吹出口 45uおよび左吹出口 45uを介して室内空間に対して吹き出す。

[0033] (制御部 5)

制御部 5は、図 3に示すように、室内機ケーシング 4の内部に配置されており、コントローラ（図示せず)を介して外部力も信号を受けて、上段吹出口 41u、下段吹出口 41 d、右吹出口 45uおよび左吹出口 46uのそれぞれの開閉を制御したり、熱交翻 10 を流れる冷媒温度を制御したりする。

<本実施形態の床置き型空調室内機 1の特徴 >

(1)

従来の空気調和装置 700では、図 13に示すように、送風機としてクロスフローファン 711が採用されており、送風能力を上げたい場合には、装置の大型化を避けることができなかった。

[0034] これに対して、本実施形態における空気調和装置 100の床置き型空調室内機 1では、送風機としてターボファン 11が採用されており、正面 41に設けられた吸込口 41c 力も背面に向けて回転軸が延びるように配置されている。ここで、ターボファン 11は、回転軸方向が薄く形成されており、同様の容積のクロスフローファンと比較した場合に送風能力が高い。このため、床置き型空調室内機 1においてターボファン 11が採用されることで、送風能力を向上させる場合であっても、装置が大型にならないようにすることができる。

(2)

従来の空気調和装置 700では、クロスフローファン 711を流路中に配置して、る構成であるため、単にクロスフローファン 711の軸方向に対して垂直な方向に向けて吹出を行うだけで、軸方向への吹出はできない。

[0035] これに対して本実施形態の床置き型空調室内機 1では、吸込口 41cと右吹出口 45 uおよび左吹出口 46uと力互いにねじれの位置関係にある場合であっても、室内機ケーシング 4の各面が導風ガイドとして機能することで空気流れを導、て、る。これにより、室内空間の様々な方向に向けて調和空気を送り出すことが可能になり、室内の空調効率を向上させることができる。

(3)

本実施形態における空気調和装置 100では、底面 44が室内の床面に設置された場合には、下段吹出口 41dのみでは、吹出口と床面とが近接しているため、吹出抵抗の影響と受けてしまうことがある。しかし、ここでは、上段吹出口 41u、右吹出口 41 uおよび左吹出口 46uを介した吹出部分については、上方の空間にゆとりがあり、特に吹出に際して抵抗となるものがない。このため、床置きされた場合であっても、上方空間への吹出効率を向上させることができる。

[0036] (4)

上記実施形態の床置き型空調室内機 1では、送風能力の大きいターボファン 11を採用して薄型化させている。このように、送風能力を向上させつつ、装置の薄型化を図る場合には、吹出の送風抵抗が大きく騒音も大きくなりがちになる。

これに対して、本実施形態における空気調和装置 100では、各吹出口 41u、 41d、 45u、 46uの面積の合計が吸込口 41cの面積よりも 2倍以上大きくなるように設計している。これにより、吹出の送風抵抗が低減され、騒音を小さく抑えることができる。

(5)

一般に、吸込口と吹出口とが近接し過ぎて設計されていると、ショートサーキットの問題が生じやすい。

[0037] これに対して、本実施形態における空気調和装置 100では、上段吹出口 41uおよび下段吹出口 41dの偏平率が 0. 25以下となるように設計されている。このため、ターボファン 11の設置場所力も各吹出口 41u、 41dが離れ過ぎることによる送風抵抗の増大を抑えつつ、吸込口 41cからある程度離れた位置に各吹出口 41u、 41dを設計することができ、ショートサーキットの問題を回避することもできる。

(6)

従来の空気調和装置 700では、吹出口が複数設けられている場合には、複数の各吹出流路のそれぞれの途中にぉ、てクロスフローファン 711がそれぞれ配置されており、複数の吹出口に対応する数だけのクロスフローファン 711が必要になっている。そして、このように流路の途中を埋めるように配置されるクロスフローファン 711を用いた場合には、送風能力を維持したまま空気調和装置 700を小型化することは困難である。

[0038] また、単純にターボファンを採用して送風能力を上げることは可能である力その分だけ風力が強くなり、送風抵抗が増大するため騒音が増してしまう傾向がある。

これに対して、第 6発明の空気調和装置では、吹出口が上段吹出口 41u、下段吹出口 41d、右吹出口 45uおよび左吹出口 46uの 4つ設けられており、ターボファン 11 によって形成される強い空気流れは、複数の吹出口に分かれて吹き出されることにより、送風抵抗が抑えられている。これにより、ターボファン 11を採用して送風能力をより増大させる場合であっても、床置き型空調室内機 1が大型化してしまうことを回避しつつ、さらに、騒音を低く抑えることができる。

(7)

床置き型空調室内機 1は、室内における設置スペースの制約を受ける等によって、吹出口の!/、ずれかが実質的に機能しな、ようになる位置に配置されることがありうる。

[0039] これに対して、上記実施形態の床置き型空調室内機 1では、右側面 45および左側面 46に設けられた右吹出口 45uおよび左吹出口 46uに対応するように、それぞれスライドシャツタ 48が設けられている。これにより、例えば、床置き型空調室内機 1が室内に配置される場合に、右側面 45が室内の壁に近接している場合には、右側のスライドシャツタ 48を閉じることにより、右側からの不要な吹出能力分を抑えることができる。これにより、有効な他の吹出口からの吹出能力が減少することを回避することができる。

また、スライドシャツタ 48の開閉を有効に活用することで、設置場所に対応して、吹出から吸込へのショートサーキットの発生を抑えることも可能になる。

<他の実施形態 >

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 [0040] (A)

上記実施形態における床置き型空調室内機 1では、室内熱交換器 10は、吸込口 4 luを塞ぐようにして、平坦に設けられて、る場合にっ、て例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなぐ例えば、図 5に示すように、室内熱交は、室内機ケーシング 4の上方の位置を占める上方室内熱交^^ 10uと、下方の位置を占める下方室内熱交^^ 10dとの 2つ力ターボファン 11から離れる方向に向けて突出するように略「く」の字形状に配置されるようにして構成されて、てちょい。

ここで、上方室内熱交^^ 10uは、図 5に示すように、右側面視において奥行き方向に向力うにしたがって上方に延びるようにして配置される。また、下方室内熱交換器 10dは、右側面視において奥行き方向に向力うにしたがって下方に延びるようにして配置される。

[0041] また、図 6に示すように、室内熱交翻10は、上方室内熱交翻1011と、下方室内熱交^^ lOdとの間に上下方向に延びるようにして配置された中段室内熱交翻1 Ocがさらに設けられて!/、てもよ!/、。

これら、図 5および図 6に示されたように室内熱交^^ 10、 10u、 10c、 lOdを配置することで、ターボファン 11に対する比表面積が増大するため、単位通過面積当たりの熱交換効率を向上させることができる。

(B)

上記実施形態における床置き型空調室内機 1として、制御部 5が、単に各吹出口の開閉制御や、熱交換器 10を流れる冷媒温度の制御を行う場合について、例に挙げて説明した。

[0042] しかし、本発明はこれに限られるものではなぐ例えば、制御部 5は、上段吹出口 41 u、右吹出口 45uおよび左吹出口 46uと、下段吹出口 41dとの開閉制御を、暖房運転や冷房運転の種類に応じて行うようにしてもょヽ。

ここで、暖かい空気は比重が軽いために上方の空間へ、冷たい空気は比重が重いため下方の空間へ移動する傾向があるため、このような気体の温度の相違による比重の違いを利用して、制御部 5は、冷房運転を行う場合に、ターボファン 11に対して下方に位置している下段吹出口 41dを閉じるようにして上方力ものみ吹き出されるような制御を実行してもよい。また、、起動時における室内温度と目標とする設定温度との差が大きい場合があるため、制御部 5は、冷房運転を行う場合において、初めから下方の下段吹出口 41dを閉じるのではなぐ所定条件を満たした場合もしくは冷房運転の開始力も所定時間を経過した場合に、下段吹出口 41dを閉じるように制御してもよい。ここで、制御部 5は、冷房運転の起動時において、起動時における室内温度と設定温度との差異が所定値以上離隔している力否力判断し、離隔していると判断した場合に上述したような制御を行うようにすることができる。これにより、冷房運転立ち上がり時における冷房負荷に対応することができ、立ち上がり時におけるユーザの不快感も迅速に解消させることができる。

[0043] さらに、制御部 5は、暖房運転を行う時には、上段吹出口 41uおよび下段吹出口 4 Idの両方を開口させたまま運転を行い、より迅速に暖房できるようにしてもよい。これらの冷暖房に応じた開閉制御によって、室内の温度調整をより効率的に行うことができる。

(C)

上記実施形態における床置き型空調室内機 1として、室内熱交翻10がーつ用いられて!、る場合につ!、て例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限られるものではなぐ例えば、図 7に示すように、室内熱交翻 10は、上方室内熱交翻 lOuと、下方室内熱交翻 lOdとに分けられて、制御部 5が、上方室内熱交翻1011に流れる冷媒の温度と、下方室内熱交翻10(1に流れる冷媒の温度とが異なるように制御してもよ、。

[0044] このように、制御部 5が、室内熱交換器 10の冷媒温度が部分的に異なるように制御する際に、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器 10の部分と、レヒートコイルとなって冷媒の凝縮機として機能する室内熱交の部分とに分かれるように、冷媒の温度を制御するようにしてもよい。これにより、例えば、冷媒の蒸発器として機能する上方室内熱交^^ lOuにおいて除湿した場合に生ずるドレン水を、レヒートコィルとして冷媒の凝縮機能を有する下方室内熱交 lOdにおいて再蒸発させ、ドレン水の顕熱を利用して熱回収を行うことができ、除湿されて乾、た空気を加熱することで再熱ドライ運転を行うことができる。これにより、省エネによって下方室内熱交換器 10dにおける凝縮効率を向上させることができ、空気調和装置 100における COP を向上させることが可能になり、調和空気の温度を下げることなく室内の不快な湿度を除去することができる。

[0045] このような室内熱交^^ 10の分割は、上述した (A)と同様に、図 8に示すように、 3 つに分割させて、上方室内熱交 lOuと、中段室内熱交 lO_Cと、下方室内熱交翻10(1とから構成されるようにし、このうち、上方室内熱交翻1011および中段室内熱交換器 10cを冷媒の蒸発器として機能させ、下方室内熱交換器 10dを冷媒の凝縮器として機能するレヒートコイルとさせるようにしてもよい。これにより、より多くのドレン水が下方の下方室内熱交換器 10dに対して導かれ、ドレン水の顕熱熱回収をより有効に行うことが可能になる。

なお、上述の構成によると、上方室内熱交 lOuにおいて冷却され除湿された後、さらに下方室内熱交 lOdにおいて再熱され、各吹出口を介して室内へ吹き出される。したがって、上段吹出口 41u、右吹出口 45uおよび左吹出口 46uから吹き出される空気は、室内空気温度にほぼ維持される。このため、室温を維持したまま除湿のみを行う再熱ドライ運転を実現することができる。これにより、床置き側空調室内機 1が室内床面等の室内の低所に設置されて、たとしても、居住域の床面側に冷気溜まりが生じるということがなぐ冷房運転サイクルでの除湿運転時における快適性が向上することができる。

[0046] また、図 9に示すように、床置き型空調室内機 1の上段室内熱交換器 10uの下方において、上方室内熱交換器 10uが冷媒の蒸発器として機能した場合に生じるドレン水を回収するドレンパン 70を設けるようにしてもよい。そして、冷媒の凝縮器として機能する下段室内熱交翻10(1の下端部の位置部分が、このドレンパン 70の浴槽に浸るように配置することで、冷媒との熱交換によってドレン水を蒸発させることができる。これにより、ドレン水による顕熱熱回収をより確実に行うことができる。

なお、上述したドレンパン 70は、特に多段式の熱交換器が採用された場合に限られず、図 10に示すように、 1つの室内熱交^^ 10の下方に配置された構成であってもよい。この場合には、ドレンパン 70は、室内熱交 10の一部が蒸発器として機能した場合に生じるドレン水を回収し、室内熱交翻10の下端部分がドレンパン 70 に回収されたドレン水に浸るように配置されることになる。

[0047] (D)

上記実施形態における床置き型空調室内機 1として、 1つの室内熱交換器 10の下端部や 2つに分割されたうちの一方である下方室内熱交 lOdの下端部がドレンパン 70の浴槽に浸る位置に配置された場合を例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限られるものではなぐ例えば、図 11に示すように、上段室内熱交翻1011と下段室内熱交翻10(1とが連絡配管 71によって接続されており、この連絡配管 71がドレンパン 70の浴槽に浸る位置まで延びるようにして設けられていてもよい。ここで、連絡配管 71の途中において膨張弁 71aを設けるようにし、上段熱交換器 10uと、下段熱交換器 10dと、を流れる冷媒温度が異なるように調整してもよい。ここで、接続配管 71のうちドレンパン 71の浴槽に浸っている部分を流れる冷媒カ^レン水との間で熱交換を行うことで、顕熱熱回収が可能になる。

[0048] これにより、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことができるとともに、接続配管 71は上段室内熱交翻1011および下段室内熱交翻10(1と比較して設置の自由度が大きぐドレンパン 70の浴槽部分まで延びた連絡配管 71は、上段室内熱交換器 10uおよび下段室内熱交翻10(1とを設置した後であっても用意に施工させることができる。このため、上段室内熱交換器 10uおよび下段室内熱交換器 10dの設置場所について制約をうけに《することができる。

(E)

[0049] しかし、本発明はこれに限られるものではなぐ例えば、図 12に示すように、上段室内熱交翻1011と下段室内熱交翻10(1とが連絡配管 73によって接続されており、下段室内熱交 lOdの入口側と室外機 2とを接続する入口側配管 72がドレンパン 70の浴槽に浸る位置まで延びるようにして設けられていてもよい。ここで、連絡配管 7 3の途中において膨張弁 73aを設けるようにし、上段熱交換器 10uと、下段熱交換器 lOdと、を流れる冷媒温度が異なるように調整してもよい。ここで、入口側配管 72のうちドレンパン 71の浴槽に浸っている部分を流れる冷媒がドレン水との間で熱交換を行うことで、顕熱熱回収が可能になる。

これにより、ドレン水の顕熱熱回収をより確実に行うことができるとともに、入口側配管 72は下段室内熱交翻10(1と比較して設置の自由度が大きぐドレンパン 70の浴槽部分まで延びた入口側配管 72は、下段室内熱交翻10(1とを設置した後であつても用意に施工させることができる。このため、下段室内熱交翻10(1の設置場所について制約をうけに《することができる。

産業上の利用可能性

本発明によれば、送風能力を増大させる場合であっても装置の大型化を抑えることが可能になるため、設置スペースが狭小である場合においても高い送風能力が要求される空気調和装置への適用が特に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 吸込口（41c)と、吹出口（41u、 41d)とを有するケーシング (4)と、

前記吸込口近傍の前記ケーシング内部であって、回転駆動により前記吸込口が負圧になるように配置されたターボファン（ 11)と、

を備えた空気調和装置（100)。

[2] 前記ケーシング (4)は、前記吸込口が設けられている第 1面 (41)と、前記吹出口が設けられて、る第 2面 (45、 46)とを有し、

前記第 1面 (41)と前記第 2面 (45, 46)とは、ねじれの位置関係にある、請求項 1に記載の空気調和装置（ 100)。

[3] 前記ケーシング (4)は、前記ターボファン（11)の回転軸を含む面に平行な略水平形状の床置き底面 (44)を有しており、前記吹出口（41u)を前記ターボファン（11)の上方に少なくとも 1つ有して、る、

請求項 1または 2に記載の空気調和装置（100)。

[4] 前記吹出口（41u、 41d、 45u、 46u)の吹出面の面積は、前記吸込口（41c)の吸込面の面積よりも大きい、

請求項 1から 3の、ずれか 1項に記載の空気調和装置（100)。

[5] 前記吹出口（41u、 41d、 45u、 46u)の偏平率は、 0. 25以下である、

請求項 1から 4の、ずれか 1項に記載の空気調和装置（100)。

[6] 前記吹出口は、第 1吹出口および第 2吹出口の少なくとも 2以上の吹出口を有しており、

前記ケーシング (4)は、前記吸込口から導入された空気を前記第 1吹出口および前記第 2吹出口に導く導風ガイドを有している、

請求項 1から 5の、ずれか 1項に記載の空気調和装置（100)。

[7] 前記第 1吹出口（45u)または前記第 2吹出口（46u)のいずれかを開閉可能な開閉部 (48)をさらに備えた、

請求項 6に記載の空気調和装置（ 100)。

[8] 前記第 1吹出口（41u)は、前記ターボファン（11)に対して上方に位置しており、前記第 2吹出口（41d)は前記ターボファン（11)に対して下方に位置しており、前記第 1吹出口（41u)および前記第 2吹出口（41d)を開口させて暖房運転を行い、前記第 1吹出口（41u)および前記第 2吹出口（41d)を開口させた状態を維持したまま所定条件を満たした場合もしくは所定時間を経過した場合に前記第 2吹出口（4 Id)を閉じる冷房運転を行う、開閉制御部（5)をさらに備えた、

請求項 6または 7に記載の空気調和装置（ 100)。

[9] 前記ターボファン（11)の近傍であって前記ターボファン（11)が回転駆動した場合に負圧となる位置に配置される熱交 (10)をさらに備えた、

請求項 1から 8の、ずれか 1項に記載の空気調和装置（100)。

[10] 前記熱交換器（10)は、前記ターボファン（11)側とは反対側に向けて突出するように配置されている、

請求項 9に記載の空気調和装置（ 100)。

[11] 前記熱交換器 (10)は、第 1熱交換器 (10u)と、第 2熱交換器 (10d)とを有しており前記第 1熱交換器（10u)を流れる冷媒温度と前記第 2熱交換器（10d)を流れる冷媒温度とを違えることで、前記第 1熱交 (10u)を蒸発器として機能させて前記第

2熱交 (10d)を凝縮器として機能させる熱交温度制御部（5)をさらに備えた、請求項 9または 10に記載の空気調和装置（100)。

[12] 前記第 1熱交換器（10u)は、前記第 2熱交換器（10d)の上方に配置されており、前記第 2熱交翻（10d)よりも表面積が大き、、

請求項 11に記載の空気調和装置（ 100)。

[13] 前記第 1熱交 (10u)において生じるドレン水が回収される浴槽を有するドレンパン（70)をさらに備え、

前記第 2熱交換器（10d)の少なくとも一部は、前記ドレンパン (70)の浴槽に浸っている、

請求項 11または 12に記載の空気調和装置（ 100)。

[14] 前記第 1熱交換器 (10u)と前記第 2熱交換器 (10d)を接続する接続配管 (71)と、前記第 1熱交 (10u)において生じるドレン水が回収される浴槽を有するドレンパン（70)と、をさらに備え、

前記接続配管（71)の少なくとも一部は、前記ドレンパン（70)の浴槽に浸っている請求項 11または 12に記載の空気調和装置（ 100)。

前記第 2熱交換器 (10d)の冷媒の入口側の入口側配管（72)と

前記第 1熱交 (10u)において生じるドレン水が回収される浴槽を有するドレンパン（70)と、

をさらに備え、

前記入口側配管（72)の少なくとも一部は、前記ドレンパン（70)の浴槽に浸っている、

請求項 11または 12に記載の空気調和装置（ 100)。

前記ターボファン（11)は、軸方向が前記吸込口（41u)に対して略垂直となるように配置されている、

請求項 1から 15のいずれか 1項に記載の空気調和装置（100)。