WO2015076289A1 - 空調室外ユニット - Google Patents

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WO2015076289A1
WO2015076289A1 PCT/JP2014/080615 JP2014080615W WO2015076289A1 WO 2015076289 A1 WO2015076289 A1 WO 2015076289A1 JP 2014080615 W JP2014080615 W JP 2014080615W WO 2015076289 A1 WO2015076289 A1 WO 2015076289A1
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WO
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air
unit
fan
moisture
air flow
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/080615
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸子 松本
哲丈 倉守
浩輝 藤田
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by ダイキン工業株式会社 filed Critical ダイキン工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/22Arrangement or mounting thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants

Definitions

  • the present invention relates to a unit outside an air conditioning room including a humidification rotor.
  • an air-conditioning outdoor unit equipped with a humidifying unit for humidifying the room separately from the outdoor unit on the outdoor unit that stores the compressor, the outdoor heat exchanger, the outdoor fan, and the like.
  • a humidifying unit for humidifying the room separately from the outdoor unit on the outdoor unit that stores the compressor, the outdoor heat exchanger, the outdoor fan, and the like.
  • the product size of the outdoor unit is increased because the humidification unit is mounted on the outdoor unit, so that the height of the outdoor unit increases.
  • each component provided in the humidifying unit is moved to the upper part of the outdoor unit and incorporated in the outdoor unit.
  • a unit outside the air conditioning room that has a humidification function and a reduced product size is realized.
  • the outdoor fan installed in the blower chamber as a fan for guiding the outside air to the rotor, a dedicated fan for adsorbing moisture to the rotor is omitted, and the number of parts is reduced.
  • Patent Document 1 when a dedicated fan for adsorbing moisture to the rotor is not provided, if the outdoor fan has a small air volume, the outside air does not pass through the rotor due to the ventilation resistance, and the moisture adsorption amount in the rotor There is a risk of reduction. Moreover, since it becomes difficult for outside air to pass through the part blocked
  • An object of the invention is to provide a small and high-performance outdoor unit having excellent maintainability.
  • a unit outside an air-conditioning room generates a main body casing having a blower chamber through which an air flow passes from the front side to the outside and an air flow arranged in the blower chamber and flowing toward the front side of the main body casing. And a moisture absorption area that adsorbs moisture in the outside air and a moisture release area that releases moisture adsorbed to the moisture absorption area when heated, and are installed along a plane perpendicular to the front-rear direction
  • a plate-shaped humidification rotor and an electrical component box that is disposed on the front side of the humidification rotor and that houses electrical components for driving the fan are provided.
  • a small and high-performance unit outside an air-conditioning room can be provided by installing a humidification rotor along a perpendicular plane. Furthermore, maintenance is facilitated by disposing the electrical component box in front of the humidification rotor.
  • the humidification rotor referred to here is disposed along a vertical surface because the main surface of the humidification rotor is not inclined at all with respect to the vertical surface, so that the main surface of the humidification rotor is a vertical surface. Even those arranged to be inclined by about ⁇ 15 ° are included.
  • the air-conditioning outdoor unit according to the second aspect of the present invention is the air-conditioning outdoor unit according to the first aspect, further comprising an air flow path for flowing an air flow from the downstream of the fan to the moisture absorption area.
  • the air flow is led from the downstream of the fan to the moisture absorption area through the air flow path, it is also used as a blowing means for blowing the fan to the moisture absorption area in order to omit the adsorption fan motor.
  • a sufficient amount of adsorbed air can be secured by the air flow path.
  • An air conditioning outdoor unit is the air conditioning outdoor unit according to the second aspect, further comprising an outdoor heat exchanger in which heat exchange is promoted by an air flow generated by a fan, It is configured to include a duct that is installed in a place that does not overlap with the fan when viewed from the front, and that guides the air flow to the moisture absorption area.
  • the duct is installed avoiding the fan so that it does not overlap with the fan when viewed from the front side, so the fan's ventilation is not hindered by the duct.
  • the air-conditioning outdoor unit according to the fourth aspect of the present invention is the air-conditioning outdoor unit according to any one of the first to third aspects, wherein the main body casing is attached to the front surface and the electrical component box is removed when the main body casing is removed from the main body casing. It has a front plate configured to be exposed.
  • the electrical component box can be exposed by removing the front plate.
  • An air-conditioning outdoor unit is the air-conditioning outdoor unit according to the second or third aspect, and is attached to the front surface of the main casing, and a part of the air flow generated by the fan downstream of the fan It further comprises a grille having a blocking surface for diverting it so as to guide it to the road.
  • the air-conditioning outdoor unit of the fifth aspect since the diversion leading to the air flow path is performed at the closed surface of the grill downstream of the fan, the air flow can be pushed into the air flow path by the air pressure generated downstream of the fan.
  • the air-conditioning outdoor unit according to the first aspect of the present invention is small and high-performance, and has excellent maintainability.
  • the air-conditioning outdoor unit In the air-conditioning outdoor unit according to the third aspect of the present invention, it becomes easy to ensure the air volume for the outdoor heat exchanger and the adsorbed air volume for the humidification rotor at the same time.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 2.
  • the exploded view of a humidification unit The partial expansion perspective view of a humidification unit.
  • the air-conditioning apparatus 10 including the outside air-conditioned room unit 30 includes an air-conditioned room unit 20 in addition to the air-conditioned room outside unit 30.
  • an air conditioning indoor unit 20 installed indoors and an air conditioning outdoor unit 30 installed outdoors are connected by a communication pipe 12.
  • the air conditioner 10 has a plurality of operation modes such as a cooling operation, a heating operation, a dehumidifying operation, a humidifying operation, and a ventilation operation, and these operation modes can be appropriately combined.
  • the indoor air is cooled or warmed, so that heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant in the air conditioning indoor unit 20, and the outdoor air (hereinafter referred to as outdoor air) in the air conditioning outdoor unit 30. Heat exchange between the refrigerant and the refrigerant.
  • the refrigerant moves between the air conditioning indoor unit 20 and the air conditioning outdoor unit 30 through the communication pipe 12, so that the heat moves between the air conditioning indoor unit 20 and the air conditioning outdoor unit 30.
  • the air conditioner 10 has a refrigerant circuit shown in FIG.
  • a compressor circuit, a four-way switching valve 32, an outdoor heat exchanger 33, an electric valve 34 and an indoor heat exchanger 21 are connected to each other, and a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates is connected. Is formed.
  • the indoor heat exchanger 21 is provided in the air conditioning indoor unit 20, and the compressor 31, the four-way switching valve 32, the outdoor heat exchanger 33, and the electric valve 34 are provided in the air conditioning outdoor unit 30.
  • a liquid refrigerant pipe 14 and a gas refrigerant pipe 16 that substantially connect the air conditioning indoor unit 20 and the air conditioning outdoor unit 30 pass.
  • the air-conditioning room outdoor unit 30 includes a humidification unit 60 having a function of taking moisture from outside air.
  • the arrow shown with the continuous line or the broken line in FIG. 1 has shown the flow of air.
  • the refrigerant expanded by the electric valve 34 enters the indoor heat exchanger 21 through the filter 35 through the liquid closing valve 37 and the liquid refrigerant pipe 14.
  • the refrigerant whose temperature has risen due to heat exchange with room air in the indoor heat exchanger 21 is sent to the four-way switching valve 32 through the gas refrigerant pipe 16 and the gas closing valve 38. Since the four-way switching valve 32 is in a state where the gas closing valve 38 and the accumulator 36 are connected at the time of cooling, the gas is sent from the indoor heat exchanger 21 to the air conditioning outdoor unit 30 through the gas refrigerant pipe 16.
  • the refrigerant is sent to the compressor 31 via the accumulator 36 and is sucked into the compressor 31.
  • the four-way switching valve 32 is connected to a broken line state shown in FIG. Therefore, the refrigerant compressed and discharged by the compressor 31 is sent to the indoor heat exchanger 21 via the four-way switching valve 32. Then, the refrigerant that has exited the indoor heat exchanger 21 returns to the compressor 31 along a path opposite to that during cooling. That is, during heating, the compressor 31, the four-way switching valve 32, the gas refrigerant pipe 16, the indoor heat exchanger 21, the liquid refrigerant pipe 14, the electric valve 34, the outdoor heat exchanger 33, the four-way switching valve 32, the accumulator 36, and The refrigerant circulates in the order of the compressor 31.
  • the air conditioning indoor unit 20 includes an indoor blower 22 driven by a motor, as shown in FIG. Is provided downstream of the indoor heat exchanger 21.
  • a cross flow fan is employed as the indoor blower 22.
  • the indoor blower 22 when the indoor blower 22 is driven, the indoor air sucked from the air inlet 23 at the top of the air conditioning indoor unit 20 passes through the indoor heat exchanger 21. It blows out from the blower outlet 24 of the air-conditioning indoor unit 20 lower part.
  • the air supply port 25 of the air supply passage 18 is provided in the upstream space of the indoor heat exchanger 21.
  • the air supply passage 18 is connected to the humidification unit 60, and the air sent from the humidification unit 60 through the air supply passage 18 is supplied from the air supply port 25 to the upstream space of the indoor heat exchanger 21.
  • the indoor blower 22 is driven in a state where high-humidity air is sent from the humidifying unit 60, the conditioned air blown from the air outlet 24 of the air conditioning indoor unit 20 has the humidity supplied from the air supply port 25. High air is high humidity.
  • the indoor heat exchanger 21 is used as a condenser at the same time, the humidification operation and the heating operation are simultaneously performed in the air conditioning indoor unit 20.
  • the air conditioning room outside unit 30 includes a main body casing 40.
  • the inside of the main casing 40 is divided into a blower chamber S1 and a machine chamber S2 by a partition plate 43.
  • air blower room S1 and machine room S2 are shielded by partition plate 43, and unit 30 outside an air-conditioning room is constituted so that a wind may not go into machine room S2 from fan room S1.
  • an outdoor fan 39 is disposed in front of the outdoor heat exchanger 33 in addition to the above-described devices constituting the refrigerant circuit and the humidification unit 60.
  • the outdoor fan 39 and the outdoor heat exchanger 33 are disposed in the blower chamber S1, and the compressor 31, the four-way switching valve 32, the electric valve 34, and the accumulator 36 are disposed in the machine chamber S2. Has been placed.
  • FIG. 2 is a front view of the outdoor air conditioning unit.
  • the main body casing 40 of the air-conditioning outdoor unit 30 includes a front plate 46, a top plate 48, and a bottom plate 49.
  • a circular outlet 44 is formed in the front plate 46.
  • the front side of the blower outlet 44 is covered with the grill 80, and it is comprised so that the propeller 39b of the outdoor fan 39 may not contact the thing which exists in the exterior of the air-conditioning outdoor unit 30.
  • FIG. The grill 80 is attached to the front plate 46 of the main body casing 40.
  • FIG. 3 is a front view of the air-conditioning outdoor unit in which the humidification unit is exposed by removing some members of the main casing.
  • the electrical component box, the grill, a part of the front plate, and the like are removed.
  • FIG. 4 is a perspective view of a unit outside the air-conditioning room in which a humidifying unit is exposed by removing some members such as a casing.
  • the grill and the top plate are removed.
  • the imaginary plane F1 is shown where there is a part of the front plate further removed from the state of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of the air conditioner outdoor unit in a state where the top plate is removed and the humidification unit is exposed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II of the air-conditioning outdoor unit in FIG.
  • the side surface of the main body casing 40 shown in FIG. 2 is composed of a left side plate 45 and a right side plate 47 as shown in FIG.
  • the left side plate 45 is on the left side of the main body casing 40
  • the right side plate 47 is on the right side of the main body casing 40.
  • the left side plate 45 is formed in a lattice shape and has a large number of openings 45 a, and can guide outside air to the outdoor heat exchanger 33 from the left side.
  • the right side plate 47 constitutes a part of the rear surface of the main body casing 40 extending from the right end of the outdoor heat exchanger 33 to the right side surface of the main body casing 40 and the entire right side surface.
  • the partition plate 43 that divides the blower chamber S1 and the machine chamber S2 of the main body casing 40 extends from the right end of the outdoor heat exchanger 33 toward the front as shown in FIG. 5 and is shown in FIG. In this way, the bottom plate 49 extends upward. In particular, the rear portion of the partition plate 43 extends from the bottom plate 49 to the top plate 48. Moreover, the opening part 43a notched from the upper edge to substantially the center part in order to insert the humidification unit 60 etc. is formed in the front part and center part of the partition plate 43 (refer FIG. 6).
  • the compressor 31 and the like shown in FIG. 6 are installed on the other side of the partition plate 43, that is, in the machine room S2.
  • the front end portion of the partition plate 43 is attached in contact with the front plate 46.
  • a part of the humidifying unit 60 and a part of the electrical component box 50 are disposed in the opening 43 a of the partition plate 43.
  • the electrical component box 50 includes a main body 51 and a heat sink 52.
  • the main body 51 may be made of a metal such as aluminum, or may be made of an elastic resin.
  • As the resin material for example, HIPS (High-Impact-Polystyrene) and ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) are used.
  • the main body 51 is a box-shaped member that opens forward, and is arranged so that the opening is positioned forward in the front view of the air-conditioning room outside unit 30.
  • the main body 51 is mounted with a control board (not shown) in which electronic components for driving various devices included in the air conditioning outdoor unit 30 are integrated.
  • the control board is disposed such that the surface on which the electronic components and the like are disposed faces the opening of the main body 51.
  • the front board 46 is arrange
  • the entire heat sink 52 is disposed on the blower chamber S1 side, but a part of the heat sink 52 may be disposed on the machine chamber S2 side.
  • the outdoor heat exchanger 33 has an L shape when viewed from above. That is, the outdoor heat exchanger 33 has a first portion 33 a that faces the left side plate 45 of the main body casing 40 and a second portion 33 b that constitutes the back surface of the main body casing 40.
  • the outdoor heat exchanger 33 has a height that reaches from the bottom plate 49 to the top plate 48.
  • the outdoor heat exchanger 33 has many fins (not shown) extended long in a height direction, and the heat exchanger tube (not shown) attached horizontally through the fins.
  • the heat transfer tubes are arranged in multiple rows in the height direction by being bent back and forth at both ends of the outdoor heat exchanger 33.
  • Outdoor fan 39 is a propeller fan, and blows out outside air sucked through the outdoor heat exchanger 33 from the back side (rear side) of the outdoor heat exchanger 33 to the front side (front side) of the air conditioning outdoor unit 30. It is. As shown in FIG. 6, the outdoor fan 39 has a fan motor 39a and a propeller 39b driven by the fan motor 39a. For this purpose, the rotation shaft of the propeller 39b is coupled to the drive shaft of the fan motor 39a. The propeller 39b is arranged so that a part of the propeller 39b enters the space surrounded by the bell mouth 46a.
  • a plate-like portion 46b at the periphery of the bell mouth 46a is attached to the front plate 46 so that a ring-shaped bell mouth 46a is disposed around the blower outlet 44.
  • the fan motor 39a is supported by a fan motor base 39c (see FIG. 5).
  • the fan motor base 39 c is attached to the bottom plate 49 and the front plate 46.
  • FIG. 7 is an exploded view of the humidifying unit.
  • FIG. 8 is a partially enlarged perspective view in which a part of the humidifying unit is enlarged.
  • the humidification unit 60 has a moisture absorption path that passes through the moisture absorption area 61 and a moisture release path that passes through the moisture release area 62.
  • the moisture absorption path is in the blower room S1 of the unit 30 outside the air conditioning room, and the moisture drying path is in the unit 30 outside the air conditioning room. Is located in the machine room S2.
  • the position of the upper end of the humidifying unit 60 is substantially the same as the upper end (top) 33t of the outdoor heat exchanger 33 (see FIGS. 4 and 6) or the upper end of the outdoor heat exchanger 33. It arrange
  • the upper end of the humidifying unit 60 coincides with the upper end of the frame 70 or the upper end of the suction duct 68 when attached to the unit 30 outside the air conditioning room. Further, in a state where the humidifying unit 60 is attached to the air conditioning outdoor unit 30, the upper end of the humidifying rotor 63 described later is at a position lower than the upper end 33t of the outdoor heat exchanger 33.
  • the relationship of the height position of the humidification rotor 63 and the outdoor heat exchanger 33 is not limited to this.
  • the height of the upper end of the humidifying rotor 63 may coincide with the height of the upper end 33t of the outdoor heat exchanger 33, and a position slightly higher than the upper end 33t of the outdoor heat exchanger 33 (for example, the outdoor heat exchanger 33 The position may be 10% higher than the height of 33).
  • the humidification unit 60 mainly includes a humidification rotor 63, a heater 71, and a turbo fan 75.
  • the disc-shaped humidification rotor 63 includes a moisture absorption area 61 that adsorbs moisture in the outside air and a moisture release area 62 that releases moisture adsorbed on the moisture absorption area 61 when heated.
  • the heater 71 and the turbo fan 75 are arranged with respect to the moisture release area 62.
  • the humidification rotor 63, the heater 71 and the turbo fan 75 are fixed to the frame 70. More specifically, the heater 71 and the humidifying rotor 63 are fixed to a support plate 73, and the support plate 73 is attached to the back side of the frame 70 (see FIGS. 7 and 8).
  • the turbo fan 75 is attached to the front side of the frame 70 opposite to the surface to which the support plate 73 is attached.
  • the humidifying unit 60 is provided with a unit guide 69 that constitutes a part of the moisture absorption path.
  • the unit guide 69 extends from the outer peripheral edge of the humidification rotor 63 or the vicinity thereof toward the front plate 46.
  • the shape of the unit guide 69 is not particularly limited as long as the unit guide 69 has a shape extending from the outer peripheral edge of the humidifying rotor 63 or the vicinity thereof toward the outdoor heat exchanger 33.
  • An intake port 61a is formed on the front side of the unit guide 69 so as to face the moisture absorption area 61, and an exhaust port 61b is formed on the rear side.
  • the unit guide 69 and the opening 46 c of the front plate 46 are connected by a suction duct 68. That is, the air flow is guided from the opening 46 c of the front plate 46 to the intake port 61 a by the intake duct 68.
  • the humidifying rotor 63 is a disc-shaped moisture absorbing / releasing material, and the portion functioning as the moisture absorbing area 61 is located between the outdoor heat exchanger 33 and the electrical component box 50 in the blower chamber S1, and the moisture releasing area. A portion functioning as 62 is located on the back side of the electrical component box 50 in the machine room S2.
  • the humidification rotor 63 is a zeolite rotor having a honeycomb structure formed by firing of zeolite or the like.
  • the humidification rotor 63 is mounted so as to rotate about the center of the disk as a rotation axis, and is rotationally driven by the power of the rotor drive motor 65 transmitted to the gear 65 a provided around the humidification rotor 63.
  • the adsorbent such as zeolite forming the humidification rotor 63 has a property of absorbing moisture from air at room temperature and releasing the moisture when heated to a high temperature by the heater 71 or the like and reaching a temperature higher than the normal temperature. . That is, the area of the humidifying rotor 63 that is exposed to room temperature air becomes the moisture absorbing area 61 that adsorbs moisture from the outside air, and the area where the humidifying rotor 63 is heated using the heater 71 absorbs the absorbed moisture. It becomes the moisture release area 62 to discharge
  • the humidification rotor 63 is arranged so that the rotation axis extends in the front-rear direction. That is, the main surface of the humidification rotor 63 is disposed along a surface perpendicular to the front-rear direction in which the outdoor fan 39 flows an air flow (for example, a surface parallel to the front plate 46). In addition, the main surface of the humidification rotor is arranged along a vertical surface, since the main surface of the humidification rotor is not inclined at all with respect to the surface perpendicular to the front-rear direction. Is a concept that includes up to about ⁇ 15 ° with respect to a vertical face.
  • the main surface of the humidifying rotor 63 described here is an example in which the main surface is not inclined at all with respect to a vertical surface.
  • the width direction (thickness direction) of the humidification rotor does not take up space in the front-rear direction. It becomes the arrangement
  • the unit guide 69 (that is, the moisture absorption path) is located in the blower room S1 of the air-conditioning room outside unit 30, and the moisture release area 62 is located in the machine room S2 of the air-conditioning room outside unit 30. Therefore, the humidification rotor 63 is disposed in the opening 43a of the partition plate 43 (see FIG. 6).
  • the moisture absorption area 61 is located between the outdoor heat exchanger 33 and the front plate 46 in the blower chamber S ⁇ b> 1, and the humidification unit 60 is more outdoor than the outdoor fan 39. It is arranged near the heat exchanger 33. Further, as shown in FIGS.
  • the humidification rotor 63 and the suction duct 68 are disposed in a place where the outdoor fan 39 does not overlap with the front fan 39 when viewed from the front.
  • An opening 68 a on the front side of the suction duct 68 faces a portion where the front plate 46 of the main body casing 40 is absent, and is exposed to the outside of the main body casing 40.
  • the inside of the main body casing 40 is at a negative pressure with respect to the outside of the main body casing 40, so that air for humidification is sent from the outside of the main body casing 40 to the moisture absorption area 61 through the suction duct 68.
  • the closed surface 81 see FIG. 2 provided on the grill 80 and using the air flow blown out from the main body casing 40 by the outdoor fan 39, the outside of the main body casing 40 with respect to the moisture absorption area 61. The air flow can be pushed through.
  • the heater 71 is provided to face a portion of the humidifying rotor 63 that functions as the moisture release area 62.
  • the heater 71 has a structure in which a heating wire (not shown) is provided in the cylindrical casing 71a shown in FIG. 7, and is sucked from the inlet 72 (see FIG. 1) and humidified rotor 63.
  • the outside air sent to is heated with a heating wire.
  • the humidification rotor 63 when the heated air passes through the honeycomb structure opening of the humidification rotor 63, the air sucked into the turbofan 75 is humidified by being dehumidified from the humidification rotor 63.
  • the heater 71 is attached to a heater support member 74 as shown in FIG.
  • the heater support member 74 has a semicircular base portion 74a and an outer wall portion 74b erected from the peripheral edge portion of the base portion 74a, and the side (the humidifying rotor 63 side) is released.
  • the heater 71 is attached to the base portion 74 a so as to be covered with the heater support member 74.
  • the heater support member 74 constitutes a part of the moisture release path. Note that the casing of the heater 71 and the heater support member 74 are formed of sheet metal.
  • the heater 71 is installed in the machine room S2 of the unit 30 outside the air conditioning room, and is arranged on the opposite side of the electrical component box 50 with the humidification rotor 63 interposed therebetween.
  • the vertical surface of the electrical component box 50 and the vertical surface of the heater support member 74 overlap each other at about 50% when viewed from the front.
  • 80% or more of the vertical surface of the heater support member 74 may overlap the vertical surface of the electrical component box 50 in the front view.
  • the turbo fan 75 generates an air flow from the air conditioned outdoor unit 30 toward the air conditioned indoor unit 20. Further, the turbo fan 75 is disposed so as to face the heater 71 with the humidifying rotor 63 interposed therebetween, and is installed in the machine room S2 as shown in FIG. 3 and FIG.
  • the turbo fan 75 includes a fan motor 75a, an impeller 75b driven by the fan motor 75a, and a fan casing 75c that houses the impeller 75b. Blows out radially outward.
  • the rotation shaft of the impeller 75b is disposed so as to extend in the front-rear direction, and the turbo fan 75 is disposed vertically without taking up any space in the front-rear direction.
  • the suction portion 76 of the turbo fan 75 opens forward.
  • the discharge part 77 of the turbo fan 75 opens downward.
  • a humidifying conduit 78 is connected to the discharge unit 77, and the air supply passage 18 is attached to the humidifying conduit 78. For this reason, the air sucked from the suction portion 76 of the turbo fan 75 is guided to the air supply passage 18 via the humidifying conduit 78 and is blown out from the air outlet 24 of the air conditioning indoor unit 20 via the air supply passage 18. become.
  • FIG. 9 is a perspective view of the grill as seen from the back side.
  • the grill 80 includes a blocking surface 81, a lattice-like portion 82 in which a plurality of openings are formed by vertically and horizontally forming crosspieces, and an attachment frame 83 for attaching to the front plate 46.
  • a wind direction guide 84 for guiding an air flow to the moisture absorption area 61 of the humidification unit 60 is formed on the rear surface of the closing surface 81.
  • the wind direction guide 84 includes an upper rib 84a and a lower rib 84b.
  • the left end of the closing surface 81 reaches a part of the air outlet 44.
  • a part of the right side of the air outlet 44 faces the closing surface 81. Therefore, a part of the air flow blown out from the outlet 44 is blocked by the blocking surface 81.
  • Most of the air flow blocked by the blocking surface 81 is guided to the opening 68 a of the suction duct 68 by the wind direction guide 84.
  • the upper rib 84a extends obliquely upward to the right from the position on the right side of the air outlet 44 in a front view
  • the lower rib 84b extends to the right from the position on the lower right side of the air outlet 44.
  • the mounting frame 83 of the grill 80 has almost the same height as the upper rib 84a and the lower rib 84b.
  • the mounting frame 83, the upper rib 84a, and the lower rib 84b around the grill 80 are separated.
  • the front plate 46 Therefore, the outlet 44 and the opening 68 a of the suction duct 68 are connected by a space surrounded by the front plate 46, the wind direction guide 84, and the closing surface 81.
  • the space surrounded by the wind direction guide 84 extends along the rotation direction of the outdoor fan 39 (counterclockwise direction when viewed from the front). Therefore, air is pushed in the direction of arrow A1 in FIG.
  • Air flow during humidification operation The air flow during the humidification operation will be described below.
  • the humidification operation is performed in combination with the heating operation. For this reason, during the humidifying operation, the compressor 31 and the outdoor fan 39 are driven. Further, during the humidifying operation, the humidifying rotor 63 is rotated at a predetermined rotational speed by the power of the rotor drive motor 65, the heater 71 is in the on state, and the turbo fan 75 is in the operating state.
  • the humidification rotor 63 rotates, the moisture adsorbed by the moisture absorption by the humidification rotor 63 that functions as the moisture absorption area 61 is carried along with the rotation of the humidification rotor 63 and is released by the humidification rotor 63 that functions as the moisture release area 62. The moisture adsorbed by the moisture is desorbed. In this way, the air around the moisture release area 62 is humidified. Further, the humidification rotor 63 of the present embodiment rotates counterclockwise when viewed from the front, and when the portion functioning as the moisture absorption area 61 rotates and comes to a position facing the heater support member 74, the moisture release area 62. Function as.
  • the turbo fan 75 since the turbo fan 75 is driven during the humidification operation, the air flow from the air-conditioning room outdoor unit 30 to the air-conditioning indoor unit 20, that is, the outside air sucked from the suction port 72 passes through the humidification rotor 63 and the heater 71. Thus, an air flow blown into the air supply passage 18 is generated.
  • the outside air sucked from the suction port 72 first circulates in front of the humidification rotor 63, passes through the humidification rotor 63 from the front toward the rear, and reaches the heater 71.
  • the outside air that has reached the heater 71 proceeds to the humidification rotor 63 after the outside air is heated by the heater 71, and passes through the portion of the humidification rotor 63 that functions as the moisture release area 62 from the rear to the front. At this time, the portion of the humidification rotor 63 that functions as the moisture release area 62 is exposed to the air whose temperature has been raised by the heater 71, thereby releasing moisture. Then, the air that has passed through the humidification rotor 63 is sucked into the turbofan 75 via the suction portion 76 formed in the frame 70 and blown out to the air supply passage 18 via the humidification conduit 78. The air humidified by the humidification rotor 63 in this way is guided to the air conditioning indoor unit 20 through the air supply passage 18.
  • the portion of the humidification rotor 63 that is located in the blower chamber S ⁇ b> 1 functions as the moisture absorption area 61. Further, in the humidification rotor 63 located in the machine room S2, the portion located on the downstream side of the air flow from the heater 71 functions as the moisture release area 62, and the other portion functions as the reheat area 64 (see FIG. 7). To do.
  • the reheat area 64 is a portion where the outside air sucked from the suction port 72 first passes through the humidification rotor 63.
  • the function of the humidification rotor 63 is switched at an arbitrary position on the humidification rotor 63 in the order of the moisture absorption area 61, the moisture release area 62, and the reheat area 64. .
  • the reheat area 64 is a part that functioned as the moisture release area 62 until immediately before, the temperature is high. For this reason, the outside air sucked from the suction port 72 passes through the reheat area 64 and is heated by the heat of the reheat area 64. Further, the reheat area 64 is cooled by the passage of outside air, and then functions as the moisture absorption area 61 by the rotation of the humidification rotor 63.
  • the humidifying rotor 63 is disposed along a plane (example of a plane perpendicular to the front-rear direction) parallel to the front plate 46 that is a plane perpendicular to the direction of the air flow blown out by the outdoor fan 39 (example of fan). is set up.
  • the humidification rotor 63 functions as the moisture absorption area 61 in the blower room S1, and functions as the moisture release area 62 in the machine room S2.
  • the portion functioning as the hygroscopic area 61 passes from the downstream of the outdoor fan 39 through the space surrounded by the front plate 46, the wind direction guide 84, and the blocking surface 81, the suction duct 68 (an example of an air flow path).
  • the outdoor fan 39 is also used as a blowing means for blowing air to the moisture absorption area 61.
  • the outdoor fan 39 is also used as a blowing means to the moisture absorption area 61, a sufficient amount of adsorbed air can be secured by the space surrounded by the front plate 46, the wind direction guide 84, and the blocking surface 81 and the suction duct 68.
  • the distance of the outdoor heat exchanger 33 and the humidification rotor 63 is set.
  • the electrical component box 50 is arranged in front of the humidification rotor 63 to facilitate maintenance.
  • the outdoor heat exchanger 33 is accelerated in heat exchange by the air flow generated by the outdoor fan 39.
  • the suction duct 68 constituting a part of the air flow path is installed in a place where it does not overlap with the outdoor fan 39 when viewed from the front side, and air is supplied to a portion of the humidification rotor 63 that functions as the moisture absorption area 61. Guide the flow. Therefore, the air blowing from the outdoor fan 39 is not hindered by the suction duct 68, and it becomes easy to ensure the air volume for the outdoor heat exchanger 33 and the adsorbed air volume for the humidification rotor 63 at the same time.
  • the electrical component box 50 can be easily exposed by removing the front plate 46, and the electrical component box 50 can be easily maintained.
  • the control board can be exposed by removing the front plate 46, so that the maintenance inside the main body 51 is further facilitated.
  • a part of the closing surface 81 of the grill 80 attached to the front surface of the main body casing 40 covers a part of the air outlet 44. For this reason, the flow is guided to the air flow path at the closed surface 81 downstream of the outdoor fan 39. In this way, the air flow generated by the outdoor fan 39 can push the air flow into the air flow path for flowing the air flow through the portion of the humidifying rotor 63 that functions as the moisture absorption area 61. As a result, it becomes easy to secure the amount of suction air passing through the humidification rotor 63 in the moisture absorption area 61.
  • the humidification rotor 63 has a disk shape, but the shape of the humidification rotor used in the present invention may be any shape as long as it is a plate shape.
  • the single plate-like moisture absorbing / releasing material that can be used in the present invention has the same shape or the same as the humidifying rotor 63 composed of the single plate-like moisture absorbing / releasing material described above. It is also possible to use a single plate-shaped humidifying rotor configured by combining a plurality of moisture absorbing / releasing materials having different shapes.
  • the humidification unit 60 is arrange
  • the moisture absorption area 61 located in the blower chamber S ⁇ b> 1 may be a part of the moisture absorption area 61.
  • the humidification unit 60 is arrange
  • the moisture release area 62 located in the machine room S ⁇ b> 2 may be a part of the moisture release area 62.
  • the humidification unit 60 is arrange
  • all the portions of the humidifying rotor 63 that function as the moisture absorption area 61 may be disposed in the machine room S2.
  • the grill 80 is extended until the moisture absorption area 61 of the humidification unit 60 moves. Thereby, air flows from the downstream of the outdoor fan 39 through the space (example of air flow path) surrounded by the front plate 46, the wind direction guide 84, and the blocking surface 81 up to the moisture absorption area 61 arranged in the machine room S2. Led.

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Abstract

メンテナンス性に優れた小型で高性能な空調室外ユニットを提供する。加湿ロータ(63)は、外気中の水分を吸着する吸湿エリア(61)と加熱されることで吸湿エリア(62)に吸着した水分を放出する放湿エリア(62)とを含んでいる。この板状の加湿ロータ(63)は、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている。電装品ボックス(50)は、加湿ロータ(63)よりも前面側に配置され、室外ファン(39)を駆動するための電気部品を収納している。

Description

空調室外ユニット
 本発明は、加湿ロータを備える空調室外ユニットに関する。
 従来より、圧縮機、室外熱交換器及び室外ファンなどを収納する室外ユニットの上に、室外ユニットとは別体で室内を加湿するための加湿ユニットを搭載した空調室外ユニットがある。このような空調室外ユニットでは、加湿ユニットが室外ユニットの上に搭載されていることで空調室外ユニットの高さ寸法が大きくなるため、空調室外ユニットの製品サイズが大きくなるという問題がある。
 これに対する対策の1つとして、例えば、特許文献1(特開2012-251692号公報)に開示されている空調室外ユニットでは、加湿ユニットの備える各部品を室外ユニット上部に移動させて室外ユニットに内蔵し空調室外ユニットの高さ寸法を抑えることで、加湿機能を備えており、かつ製品サイズを小さくした空調室外ユニットを実現している。さらに、送風機室に設置されている室外ファンをロータに外気を導くためのファンとしても用いることで、ロータに水分を吸着させるための専用のファンを省略して、部品点数を削減している。
 ところで、特許文献1のように、ロータに水分を吸着させるための専用のファンを設けない場合、室外ファンの風量が小さいと、通風抵抗によりロータに外気が通らず、ロータにおける水分の吸着量が低減するおそれがある。また、室外熱交換器において加湿ユニットで塞がれた部分を外気が通りにくくなるため、室外熱交換器の性能が低下してしまうおそれがある。さらには、圧縮機などが設置される機械室に加湿ユニットの一部が配置されるため、加湿ユニットの配置位置と電装品ボックスの配置位置との関係で電装品ボックスに対するメンテナンス性が悪くなることがある。
 発明の課題は、メンテナンス性に優れた小型で高性能な空調室外ユニットを提供することである。
 本発明の第1観点に係る空調室外ユニットは、前面側から外部に空気流が通過する送風機室を有する本体ケーシングと、送風機室に配置され、本体ケーシングの前面側に向かって流れる空気流を発生させるためのファンと、外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含み、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている板状の加湿ロータと、加湿ロータよりも前面側に配置され、ファンを駆動するための電気部品を収納している電装品ボックスとを備えるものである。
 第1観点の空調室外ユニットについては、加湿ロータを垂直な面に沿って設置することで小型で高性能な空調室外ユニットを提供することができる。さらに、加湿ロータよりも前に電装品ボックスを配置することによりメンテナンスがし易くなる。
 なお、ここでいう加湿ロータが垂直な面に沿って配設されるとは、加湿ロータの主面が垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が鉛直面に対して±15°程度傾いて配置されているものまで含まれる。
 本発明の第2観点に係る空調室外ユニットは、第1観点の空調室外ユニットにおいて、ファンの下流から吸湿エリアに空気流を流すための空気流路をさらに備えるものである。
 第2観点の空調室外ユニットについては、ファンの下流から空気流路で吸湿エリアに空気流が導かれるので、吸着ファン用モータを省くためにファンを吸湿エリアに送風するための送風手段として兼用しても空気流路によって十分な吸着風量を確保できる。
 本発明の第3観点に係る空調室外ユニットは、第2観点の空調室外ユニットにおいて、ファンが発生させる空気流によって熱交換が促進される室外熱交換器をさらに備え、空気流路は、前面側から見た正面視においてファンと重ならない場所に設置されて吸湿エリアに空気流を導くダクトを含む、ように構成されている。
 第3観点の空調室外ユニットについては、前面側から見たときにファンと重ならないようにダクトがファンを避けて設置されているので、ファンの送風がダクトによって妨げられることがない。
 本発明の第4観点に係る空調室外ユニットは、第1観点から第3観点のいずれかの空調室外ユニットにおいて、本体ケーシングは、前面に取り付けられ、本体ケーシングから取り外されたときに電装品ボックスが露出するように構成されている前板を有するものである。
 第4観点の空調室外ユニットについては、前板を取り外すことによって電装品ボックスを露出させられる。
 本発明の第5観点に係る空調室外ユニットは、第2観点又は第3観点の空調室外ユニットにおいて、本体ケーシングの前面に取り付けられ、ファンの下流においてファンが発生する空気流の一部を空気流路に導くように分流するための閉塞面を有するグリルをさらに備える、ものである。
 第5観点の空調室外ユニットについては、ファン下流のグリルの閉塞面で空気流路に導く分流が行なわれるので、ファンの下流に生じる空気圧によって空気流路に空気流を押し込むことができる。
 本発明の第1観点に係る空調室外ユニットは、小型で高性能である上に、メンテナンス性が優れている。
 本発明の第2観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアにおいて加湿ロータを通過する吸着風量が十分に確保できる。
 本発明の第3観点に係る空調室外ユニットでは、室外熱交換器に対する風量と加湿ロータに対する吸着風量とを同時に確保し易くなる。
 本発明の第4観点に係る空調室外ユニットでは、電装品ボックスのメンテナンスが行い易くなる。
 本発明の第5観点に係る空調室外ユニットでは、吸湿エリアにおいて加湿ロータを通過する吸着風量を確保し易くなる。
本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットを備える空気調和装置の概略を示す回路図。 本発明の一実施形態に係る空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板などを外した図2の空調室外ユニットの正面図。 グリルや前板や天板などを外した図2の空調室外ユニットの斜視図。 グリルや天板などを外した図2の空調室外ユニットの平面図。 図2のI-I線断面図。 加湿ユニットの分解図。 加湿ユニットの部分拡大斜視図。 グリルの斜視図。
 (1)全体構成
 図1に示すように、本発明の一実施形態に係る空調室外ユニット30を含む空気調和装置10は、空調室外ユニット30の他に、空調室内ユニット20を備えている。空気調和装置10においては、室内に設置される空調室内ユニット20と屋外に設置される空調室外ユニット30が、連絡配管12によって接続されている。
 この空気調和装置10は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転及び換気運転などの複数の運転モードを有しており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。冷房運転及び暖房運転では、室内の空気を冷やしたり温めたりするため、空調室内ユニット20において室内の空気と冷媒との間で熱交換が行なわれ、空調室外ユニット30では屋外の空気(以下、外気と呼ぶ場合もある)と冷媒との間で熱交換が行なわれる。そして、連絡配管12を通して空調室内ユニット20と空調室外ユニット30との間を冷媒が移動することにより、空調室内ユニット20と空調室外ユニット30との間を熱が移動する。
 このような熱交換と熱の移動とを行わせるために、空気調和装置10は、図1に示されている冷媒回路を有している。この空気調和装置10においては、主に、圧縮機31、四路切替弁32、室外熱交換器33、電動弁34及び室内熱交換器21が接続されて、これらを冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。室内熱交換器21は、空調室内ユニット20に設けられており、圧縮機31、四路切替弁32、室外熱交換器33及び電動弁34は、空調室外ユニット30に設けられている。そして、連絡配管12の中には、空調室内ユニット20と空調室外ユニット30とを実質的に接続している液冷媒配管14及びガス冷媒配管16が通っている。
 また、加湿運転及び換気運転では、室内に湿気や外気を供給するため、連絡配管12中の給気通路18を通って空調室外ユニット30から空調室内ユニット20に空気が移動する。特に、加湿運転では、水分を多く含んだ湿度の高い空気を空調室外ユニット30から空調室内ユニット20に供給するため、空調室外ユニット30において外気から水分を積極的に取り込む。そのために、空調室外ユニット30は、外気から水分を取り込む機能を有する加湿ユニット60を備えている。なお、図1に実線や破線で示されている矢印は、空気の流れを示している。
 (1-1)冷媒回路の動作
 冷媒回路の動作は従来からあるものと変わらないが、図1に示されている冷媒回路について、冷房時と暖房時の動作を簡単に説明する。まず、冷房時には、四路切替弁32が、図1に示す実線の状態に接続される。そのため、圧縮機31で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁32を介して室外熱交換器33に送られる。室外熱交換器33で外気との熱交換が行われて熱を奪われた冷媒は、電動弁34に送られる。そして、高圧液状の冷媒が電動弁34によって膨張して低圧状態に変化する。電動弁34で膨張した冷媒は、フィルタ35を介して液閉鎖弁37及び液冷媒配管14を通って室内熱交換器21に入る。室内熱交換器21で室内空気との熱交換が行われて熱を奪って温度が上昇した冷媒は、ガス冷媒配管16及びガス閉鎖弁38を通って四路切替弁32に送られる。冷房時においては四路切替弁32がガス閉鎖弁38とアキュムレータ36とを接続している状態であるため、ガス冷媒配管16を通って室内熱交換器21から空調室外ユニット30に送られてきた冷媒は、アキュムレータ36を介して圧縮機31に送られ、圧縮機31に吸入される。
 暖房時には、四路切替弁32が、図1に示す破線の状態に接続される。そのため、圧縮機31で圧縮されて吐出された冷媒は、四路切替弁32を介して室内熱交換器21に送られる。そして、室内熱交換器21を出た冷媒は、冷房時とは逆の経路をたどって、圧縮機31に戻ってくる。つまり、暖房時には、圧縮機31、四路切替弁32、ガス冷媒配管16、室内熱交換器21、液冷媒配管14、電動弁34、室外熱交換器33、四路切替弁32、アキュムレータ36及び圧縮機31の順に冷媒が循環する。
 (2)詳細構成
 (2-1)空調室内ユニット20の構成
 空調室内ユニット20には、室内熱交換器21の他に、図1に示されているように、モータで駆動される室内送風機22が室内熱交換器21の下流側に設けられている。室内送風機22としては、例えばクロスフローファンが採用される。例えば空調室内ユニット20が壁に取り付けられる壁掛け式の場合、室内送風機22が駆動されると、空調室内ユニット20上部の吸込口23から吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器21を通過して空調室内ユニット20下部の吹出口24から吹き出される。
 また、空調室内ユニット20の内部においては、給気通路18の給気口25が、室内熱交換器21の上流側空間に設けられている。給気通路18は加湿ユニット60に接続されており、加湿ユニット60から給気通路18を通って送られてくる空気は、給気口25から室内熱交換器21の上流側空間に供給される。加湿ユニット60から湿度の高い空気が送られてくる状態で室内送風機22が駆動されると、空調室内ユニット20の吹出口24から吹き出される調和空気は、給気口25から供給される湿度の高い空気によって高湿度のものとなる。このとき同時に室内熱交換器21が凝縮器として用いられると、空調室内ユニット20において加湿運転と暖房運転とが同時に行われる。
 (2-2)空調室外ユニット30の構成
 (2-2-1)空調室外ユニット30の構成の概要
 図1に示されているように、空調室外ユニット30は、本体ケーシング40を備えている。本体ケーシング40の内部は、仕切板43によって送風機室S1と機械室S2とに分けられている。そして、送風機室S1と機械室S2とが仕切板43によって遮蔽されることで、空調室外ユニット30は、送風機室S1から機械室S2に風が回り込まないように構成されている。
 空調室外ユニット30には、冷媒回路を構成する上述の機器や加湿ユニット60の他に、室外ファン39が室外熱交換器33の前方に配設されている。なお、図1に示すように、室外ファン39及び室外熱交換器33は送風機室S1に配置されており、圧縮機31、四路切替弁32、電動弁34及びアキュムレータ36は、機械室S2に配置されている。
 (2-2-2)本体ケーシング40
 図2は、室外空調ユニットの正面図である。図2に示されているように、空調室外ユニット30の本体ケーシング40は、前板46、天板48及び底板49を備えている。前板46には、円形の吹出口44が形成されている。そして、吹出口44の前面側は、グリル80で覆われており、室外ファン39のプロペラ39bが空調室外ユニット30の外部に在る物と接触しないよう構成されている。このグリル80は、本体ケーシング40の前板46に取り付けられている。
 図3は、本体ケーシングの一部部材などを取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの正面図である。図3の空調室外ユニット30においては、電装品ボックス、グリル及び前板の一部などが取り外されている。図4は、ケーシングなどの一部部材を取り外して加湿ユニットを露出させた空調室外ユニットの斜視図である。図4の空調室外ユニット30においては、グリル及び天板などが取り外されている。図4においては、図3の状態からさらに取り外された前板の一部が在ったところに仮想面F1が示されている。図5は、天板が取外されて加湿ユニットが露出している状態の空調室外ユニットの平面図である。図6は、図2における空調室外ユニットのI-I線断面図である。
 図2に示されている本体ケーシング40の側面は、図4に示されているように、左側板45及び右側板47で構成されている。正面から空調室外ユニット30を見たときに、左側板45が本体ケーシング40の左側にあり、右側板47が本体ケーシング40の右側にある。左側板45は、格子形状に成形されて多数の開口45aを有しており、左側方から室外熱交換器33に外気を導くことができる。右側板47は、室外熱交換器33の右端から本体ケーシング40の右側面に至る本体ケーシング40の後面の一部及び右側面全体を構成している。
 本体ケーシング40の送風機室S1と機械室S2とを分ける仕切板43は、図5に示されているように室外熱交換器33の右端から前方に向かって延びるとともに、図6に示されているように底板49から上方に延びている。特に、仕切板43の後部は、底板49から天板48まで延びている。また、仕切板43の前部及び中央部には、加湿ユニット60などを嵌め込むために上縁からほぼ中央部まで切り欠かれた開口部43aが形成されている(図6参照)。なお、図6に示されている圧縮機31などは仕切板43の向こう側、すなわち機械室S2に設置されている。そして、仕切板43の前端部は、前板46に接して取り付けられる。仕切板43の開口部43aには、加湿ユニット60の一部及び電装品ボックス50の一部が配置される。
 図4に示されているように、電装品ボックス50は、本体51と、ヒートシンク52とを有する。本体51は、例えばアルミ等の金属製であってもよく、弾性を有する樹脂製であってもよい。樹脂材料としては、例えばHIPS(High Impact Polystyrene)及びABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)等が用いられる。本体51は、前方に開口した箱状の部材であり、空調室外ユニット30の正面視において開口が前方に位置するように配置される。また、本体51には、空調室外ユニット30の備える各種機器を駆動するための電子部品を集約した制御基板(図示せず)が搭載されている。制御基板は、電子部品等が配置されている面が本体51の開口に面するように配置されている。そして、本体51の開口を塞ぐように前板46が配置される。このため、前板46を外すことで制御基板が露出することになり、本体51内のメンテナンスが容易になっている。なお、ここでは、ヒートシンク52全体が送風機室S1側に配置されているが、ヒートシンク52の一部が機械室S2側に配置されていてもよい。
 (2-2-3)室外熱交換器33
 室外熱交換器33は、図4及び図5に示されているように、上面視L型の形状を呈する。つまり、室外熱交換器33は、本体ケーシング40の左側板45に正対する第1部分33aと、本体ケーシング40の背面を構成する第2部分33bとを有する。また、室外熱交換器33は、底板49から天板48に達する背丈を持っている。そして、室外熱交換器33は、高さ方向に長く延びる多数のフィン(図示せず)と、フィンを貫いて水平に取り付けられている伝熱管(図示せず)とを有している。伝熱管は、室外熱交換器33の両端部で複数回折り返されることによって高さ方向に多数列配置されている。
 (2-2-4)室外ファン39
 室外ファン39は、プロペラファンであり、室外熱交換器33の背面側(後方側)から室外熱交換器33を通して吸い込まれた外気を、空調室外ユニット30の正面側(前方側)に吹き出させるファンである。図6に示されているように、室外ファン39は、ファンモータ39aと、ファンモータ39aによって駆動されるプロペラ39bを有する。そのために、プロペラ39bの回転軸がファンモータ39aの駆動軸に結合されている。プロペラ39bは、その一部がベルマウス46aで囲まれた空間内に入るように配置されている。吹出口44の周囲にリング状のベルマウス46aが配置されるように、ベルマウス46aの周縁の板状部46bが前板46に取り付けられている。ファンモータ39aは、ファンモータ台39c(図5参照)によって支持されている。ファンモータ台39cは、底板49及び前板46に取り付けられている。
 (2-2-5)加湿ユニット60
 図7は、加湿ユニットの分解図である。図8は、加湿ユニットの一部を拡大した部分拡大斜視図である。加湿ユニット60は、吸湿エリア61を通る吸湿経路と放湿エリア62を通る放湿経路とを有しており、吸湿経路が空調室外ユニット30の送風機室S1に、放湿経路が空調室外ユニット30の機械室S2に位置している。
 また、空調室外ユニット30において、加湿ユニット60の上端の位置は、室外熱交換器33の上端(頂部)33tとほぼ同じ高さ(図4及び図6参照)、或いは室外熱交換器33の上端33tよりも低い位置にあるように配置されている。なお、本実施形態において、空調室外ユニット30に取り付けられたとき、加湿ユニット60の上端はフレーム70の上端又は吸入ダクト68の上端に一致する。また、空調室外ユニット30に加湿ユニット60が取り付けられた状態において、後述する加湿ロータ63の上端は、室外熱交換器33の上端33tよりも低い位置にある。なお、空調室外ユニット30の製品サイズが大きくなり過ぎない程度であれば、加湿ロータ63と室外熱交換器33との高さ位置の関係はこれに限定されない。例えば、加湿ロータ63の上端の高さが、室外熱交換器33の上端33tの高さと一致していてもよく、室外熱交換器33の上端33tよりも少し高い位置(例えば、室外熱交換器33の高さの10%程度高い位置)にあってもよい。
 加湿ユニット60は、主に、加湿ロータ63と、ヒータ71と、ターボファン75と、を備えている。そして、円板状の加湿ロータ63は、外気中の水分を吸着する吸湿エリア61と加熱されることで吸湿エリア61に吸着した水分を放出する放湿エリア62とを含んでいる。ヒータ71及びターボファン75は、放湿エリア62に対して配置されている。また、加湿ロータ63、ヒータ71及びターボファン75は、フレーム70に固定されている。より詳しくは、ヒータ71及び加湿ロータ63は支持板73に固定されており、支持板73がフレーム70の背面側に取り付けられている(図7及び図8参照)。また、ターボファン75は、支持板73が取り付けられている面とは反対側のフレーム70の正面側に取り付けられている。
 さらに、加湿ユニット60には、吸湿経路の一部を構成するユニットガイド69が設けられている。ユニットガイド69は、加湿ロータ63の外周縁或いはその近傍から前板46の方に向かって延びている。なお、ユニットガイド69の形状については、加湿ロータ63の外周縁或いはその近傍から室外熱交換器33に向かって延びる形状であれば、特に限定されるものではない。このユニットガイド69の前側に吸湿エリア61に対向して吸気口61aが形成され、後側に排気口61bが形成される。このユニットガイド69と前板46の開口部46cとの間は吸入ダクト68で接続されている。つまり、前板46の開口部46cから吸気口61aに吸入ダクト68によって空気流が導かれる。
 (2-2-5-1)加湿ロータ63
 加湿ロータ63は、1つの円盤状の吸放湿材であって、吸湿エリア61として機能する部分が送風機室S1の室外熱交換器33と電装品ボックス50との間に位置し、放湿エリア62として機能する部分が機械室S2の電装品ボックス50の背面側に位置する。加湿ロータ63は、ゼオライト等の焼成によって形成されたハニカム構造のゼオライトロータである。加湿ロータ63は、円盤の中心を回転軸として回転するように取り付けられ、加湿ロータ63の周囲に設けられているギア65aに伝達されるロータ駆動モータ65の動力によって回転駆動される。
 加湿ロータ63を形成しているゼオライト等の吸着剤は、例えば常温で空気から吸湿し、ヒータ71などで高温に加熱されて常温よりも高い温度になることによって放湿するという性質を持っている。すなわち、加湿ロータ63のうちの常温の空気にさらされている領域が外気中から水分を吸着する吸湿エリア61になり、ヒータ71を用いて加湿ロータ63が加熱されている領域が吸着した水分を放出する放湿エリア62になる。
 また、加湿ロータ63は、回転軸が前後方向に延びるように配置されている。すなわち、加湿ロータ63の主面は、室外ファン39が空気流を流す前後方向に対する垂直な面(例えば前板46と平行な面)に沿って配備されている。なお、加湿ロータの主面が垂直な面に沿って配備されているとは、加湿ロータの主面が、前後方向に垂直な面に対して全く傾斜していないものから、加湿ロータの主面が垂直な直面に対して±15°程度傾いて配置されているものまでを含む概念である。ここで説明している加湿ロータ63の主面は、垂直な面に対して全く傾いていないものの例である。一般に、加湿ロータの主面を、室外ファンが空気流を流す前後方向に対する垂直な面に沿って配備すると、加湿ロータは、前後方向に場所を取らないように幅方向(厚さ方向)が前後に延びる縦置きの配置となる。
 図5に示されているように、ユニットガイド69(すなわち吸湿経路)が空調室外ユニット30の送風機室S1に位置し、放湿エリア62が空調室外ユニット30の機械室S2に位置する。そのために、加湿ロータ63は仕切板43の開口部43aに配置されている(図6参照)。図5に示されているように、平面視においては、吸湿エリア61は、送風機室S1の室外熱交換器33と前板46との間に位置し、加湿ユニット60が室外ファン39よりも室外熱交換器33の近くに配置されている。また、図3及び図4に示されているように、正面視において、室外ファン39と重ならない場所に、加湿ロータ63と吸入ダクト68が配置されている。吸入ダクト68の前側の開口部68aは、本体ケーシング40の前板46が無い部分に面しており、本体ケーシング40の外部に露出している。このような配置により、本体ケーシング40の内部が本体ケーシング40の外部に対して負圧になっているため、本体ケーシング40の外部から吸入ダクト68を通して加湿のための空気を吸湿エリア61に送ることができる。さらに、グリル80に設けられている閉塞面81(図2参照)を用い、室外ファン39によって本体ケーシング40から外部に吹出される空気流を使って、吸湿エリア61に対して本体ケーシング40の外部から空気流を押し込むことができる。
 (2-2-5-2)ヒータ71
 ヒータ71は、加湿ロータ63のうちの放湿エリア62として機能する部分に対向して設けられている。ヒータ71は、図7に示されている筒状の筐体71aの中に電熱線(図示せず)が設けられた構造であり、吸入口72(図1参照)から吸入されて加湿ロータ63に送られる外気を電熱線で加熱する。加湿ロータ63では、加湿ロータ63のハニカム構造の開口を加熱された空気が通り抜けるときに、加湿ロータ63から放湿されることで、ターボファン75に吸い込まれる空気が加湿される。
 ヒータ71は、図7に示すように、ヒータ支持部材74に取り付けられている。ヒータ支持部材74は、半円状の基部74aと、基部74aの周縁部から立設する外壁部74bとを有し、側方(加湿ロータ63側)が解放されている。そして、ヒータ71はヒータ支持部材74に覆われるように、基部74aに取り付けられている。ヒータ支持部材74は、放湿経路の一部を構成している。なお、ヒータ71の筐体及びヒータ支持部材74は、板金によって形成されている。また、ヒータ71は、空調室外ユニット30の機械室S2に設置されており、加湿ロータ63を挟んで電装品ボックス50とは反対側に配置されている。
 なお、本実施形態では、正面視において、電装品ボックス50の鉛直面とヒータ支持部材74の鉛直面とは約5割程度において重なっている。しかしながら、電装品ボックス50及びヒータ支持部材74の形状及び配置によっては、正面視において、ヒータ支持部材74の鉛直面の8割以上が電装品ボックス50の鉛直面と重なっていてもよい。
 (2-2-5-3)ターボファン75
 ターボファン75は、空調室外ユニット30から空調室内ユニット20へと向かう空気流れを生成する。また、ターボファン75は、加湿ロータ63を挟んでヒータ71と対向するように配置され、図3や図5に示されているように、機械室S2に設置されている。
 ターボファン75は、ファンモータ75aと、ファンモータ75aによって駆動される羽根車75bと、羽根車75bを収納するファンケーシング75cとを有しており、羽根車75bの回転軸方向から吸入した空気を径方向外側に向かって吹き出す。なお、空調室外ユニット30において、羽根車75bの回転軸は前後方向に延びるように配置され、ターボファン75は、前後方向に場所を取らない縦置きの配置となっている。また、ターボファン75の吸込部76は、前方に開口している。また、ターボファン75の吐出部77は、下方に開口している。そして、吐出部77には加湿導管78が接続されており、加湿導管78には給気通路18が取り付けられている。このため、ターボファン75の吸込部76から吸い込まれた空気は、加湿導管78を介して給気通路18に導かれ、給気通路18を経て空調室内ユニット20の吹出口24から吹き出されることになる。
 (2-2-6)グリル80
 図9は、グリルを背面側から見た斜視図である。グリル80には、閉塞面81と、縦と横に桟が組まれて多数の開口が形成されている格子状部82と、前板46に取り付けるための取り付け枠83とがある。また、閉塞面81の後面には、加湿ユニット60の吸湿エリア61に空気流を導くための風向ガイド84が形成されている。風向ガイド84は、上部リブ84aと下部リブ84bとで構成されている。
 図2に示されているように、グリル80が本体ケーシング40に取り付けられた状態では、閉塞面81の左端が吹出口44の一部にまで達している。言い換えると、吹出口44の右側の一部は、閉塞面81に対向していることになる。そのため、吹出口44から吹出した空気流の一部が閉塞面81によって遮られる。閉塞面81によって遮られる空気流の多くは、風向ガイド84によって吸入ダクト68の開口部68aに導かれる。
 上部リブ84aは、正面視において、吹出口44の右斜め上の位置から右斜め上方に向かって延びており、下部リブ84bは、吹出口44の右斜め下の位置から始めは右に延びて徐々に上に向きを変える。グリル80の取り付け枠83は、上部リブ84aや下部リブ84bとほぼ同じ高さを有しており、グリル80が取り付けられると、グリル80の周囲の取り付け枠83と上部リブ84aと下部リブ84bが前板46に接する。そのため、吹出口44と吸入ダクト68の開口部68aとは、前板46と風向ガイド84と閉塞面81とによって囲まれた空間で繋がれる。この風向ガイド84によって囲まれた空間は、室外ファン39の回転方向(正面から見て反時計回りの方向)に沿って延びる。そのため、図3の矢印A1の方向に向かって空気が押し込まれる。
 (3)加湿運転時の空気流れ
 以下に、加湿運転時における空気の流れについて説明する。なお、空気調和装置10では、加湿運転は暖房運転と組み合わせて行われるものとする。このため、加湿運転時には、圧縮機31及び室外ファン39が駆動している。また、加湿運転時には、加湿ロータ63がロータ駆動モータ65の動力によって所定の回転速度で回転しており、ヒータ71がオン状態であり、ターボファン75が運転状態である。なお、加湿ロータ63は回転するので、吸湿エリア61として機能する加湿ロータ63の吸湿によって吸着された水分は加湿ロータ63の回転に伴って運ばれ、放湿エリア62として機能する加湿ロータ63の放湿によって吸着されていた水分が脱着される。このようにして放湿エリア62の周囲の空気が加湿される。また、本実施形態の加湿ロータ63は、正面から見て反計回りに回転しており、吸湿エリア61として機能した部分が回転してヒータ支持部材74に対向する位置に来ると放湿エリア62として機能する。
 加湿運転時には、室外ファン39が駆動しているため、外気が室外熱交換器33の背面側から室外熱交換器33を通して吸い込まれ、空調室外ユニット30の正面側へと吹き出される空気流れが生成されている。吹出口44から吹出される空気流の一部は、前板46と風向ガイド84と閉塞面81とによって構成される空間を流れて、吸入ダクト68を通って吸湿エリア61に導かれる。吸湿エリア61に至った空気は、前方から後方に向かって吸湿エリア61を通過し、送風機室S1に入ってベルマウス46aを介して吹出口44から吹き出される。このときの空気流の経路は、例えば、図4の矢印A2や図5の矢印A3や図6の矢印A4で示されている経路になる。
 また、加湿運転時には、ターボファン75が駆動しているため、空調室外ユニット30から空調室内ユニット20へと向かう空気流れ、すなわち吸入口72から吸い込まれた外気が、加湿ロータ63及びヒータ71を介して給気通路18に吹き出される空気流れが生成されている。吸入口72から吸入された外気は、まず、加湿ロータ63の前方に回り込み、前方から後方に向かって加湿ロータ63を通過してヒータ71に至る。そして、ヒータ71に至った外気は、ヒータ71によって外気が加熱された後に加湿ロータ63に進み、放湿エリア62として機能する加湿ロータ63の部分を後方から前方に向かって通過する。このとき、放湿エリア62として機能する加湿ロータ63の部分は、ヒータ71によって温度が上昇した空気にさらされることで放湿が生じる。そして、加湿ロータ63を抜けた空気は、フレーム70に形成されている吸込部76を介してターボファン75に吸い込まれ、加湿導管78を介して給気通路18へと吹き出される。このように加湿ロータ63によって加湿された空気は、給気通路18を経て空調室内ユニット20へと導かれる。
 なお、この加湿ユニット60では、加湿ロータ63のうち送風機室S1に位置する部分が吸湿エリア61として機能する。また、機械室S2に位置する加湿ロータ63において、ヒータ71よりも空気流れ下流側に位置する部分が放湿エリア62として機能し、それ以外の部分が再熱エリア64(図7参照)として機能する。再熱エリア64は、吸入口72から吸い込まれた外気が加湿ロータ63を最初に通過する部分である。加湿ロータ63は、反時計回りに回転しているため、加湿ロータ63上の任意の箇所が、吸湿エリア61、放湿エリア62、再熱エリア64の順に加湿ロータ63の機能が入れ替わることになる。再熱エリア64は、直前まで放湿エリア62として機能していた部分であることから、高温になっている。このため、吸入口72から吸い込まれた外気は、再熱エリア64を通過することで、再熱エリア64の熱により加熱される。また、再熱エリア64は外気が通過することで冷却され、加湿ロータ63の回転により、その後、吸湿エリア61として機能することになる。
 (4)特徴
 (4-1)
 本実施形態では、室外ファン39(ファンの例)の吹出す空気流の向きに垂直な面である前板46に平行な面(前後方向に対する垂直な面の例)に沿って加湿ロータ63が設置されている。加湿ロータ63は、送風機室S1で吸湿エリア61として機能し、機械室S2で放湿エリア62として機能している。そして、吸湿エリア61として機能する部分には、前板46と風向ガイド84と閉塞面81とで囲まれた空間と吸入ダクト68と(空気流路の例)を通って室外ファン39の下流から空気流が導かれる。つまり、吸着ファン用モータを省くために、室外ファン39は、吸湿エリア61に送風するための送風手段に兼用されている。このように室外ファン39を吸湿エリア61への送風手段として兼用しても、前板46と風向ガイド84と閉塞面81とで囲まれた空間と吸入ダクト68とによって十分な吸着風量を確保できる。また、加湿ロータ63を前板46に平行な面に沿って設置して、加湿ロータを水平面に沿って配置している形態と比較して、室外熱交換器33と加湿ロータ63との距離を大きくとることが可能となり、室外熱交換器33に外気が流れにくくなることに伴う性能低下を防止することができる。その結果、室外熱交換器33の性能低下が防止される。さらに、加湿ロータ63よりも前に電装品ボックス50を配置することによりメンテナンスがし易くなる。
 (4-2)
 本実施形態では、室外熱交換器33は、室外ファン39が発生させる空気流によって熱交換が促進される。空気流路の一部を構成する吸入ダクト68は、前面側から見た正面視において、室外ファン39と重ならない場所に設置されて、加湿ロータ63のうちの吸湿エリア61として機能する部分に空気流を導く。そのため、室外ファン39の送風が吸入ダクト68によって妨げられることがなく、室外熱交換器33に対する風量と加湿ロータ63に対する吸着風量とを同時に確保し易くなる。
 (4-3)
 上記実施形態では、前板46を外すことによって電装品ボックス50を容易に露出させられ、電装品ボックス50のメンテナンスが行い易くなる。特に、この空調室外ユニット30では、前板46を外すことによって制御基板を露出させられるので、さらに本体51内のメンテナンスが容易になっている。
 (4-4)
 本体ケーシング40の前面に取り付けられているグリル80の閉塞面81の一部が吹出口44の一部を覆っている。そのため、室外ファン39の下流の閉塞面81で空気流路に導く分流が行なわれる。このようにして室外ファン39によって発生する空気圧によって、加湿ロータ63のうちの吸湿エリア61として機能する部分に空気流を流すための空気流路に対して空気流を押し込むことができる。その結果、吸湿エリア61において加湿ロータ63を通過する吸着風量を確保し易くなる。
 (5)変形例
 (5-1)変形例A
 上記実施形態では、加湿ロータ63は、円盤状の形状を呈するが、本発明に用いられる加湿ロータの形状は、板状であればどのような形状であってもよい。また、本発明に用いることができる1つの板状の吸放湿材には、上述の単体の板状の吸放湿材で構成されている加湿ロータ63のようなものの他に、同一形状又は異なる形状の吸放湿材が複数組み合わされて1つの板状の加湿ロータが構成されているものを用いることもできる。
 (5-2)変形例B
 上記実施形態では、加湿ロータ63のうちの吸湿エリア61として機能する部分の全てが空調室外ユニット30の送風機室S1に位置するように、加湿ユニット60が配置されている。しかし、送風機室S1に位置する吸湿エリア61は、吸湿エリア61の一部であってもよい。同様に、上記実施形態では、加湿ロータ63のうちの放湿エリア62として機能する部分の全てが空調室外ユニット30の機械室S2に位置するように加湿ユニット60が配置されている。しかし、機械室S2に位置する放湿エリア62は、放湿エリア62の一部であってもよい。
 (5-3)変形例C
 上記実施形態では、加湿ロータ63のうちの吸湿エリア61として機能する部分の全てが空調室外ユニット30の送風機室S1に位置するように、加湿ユニット60が配置されている。しかし、加湿ロータ63のうちの吸湿エリア61として機能する部分は、全て機械室S2に配置されてもよい。この場合、グリル80は、加湿ユニット60の吸湿エリア61が移動するところまで延長される。それにより、機械室S2に配置された吸湿エリア61まで前板46と風向ガイド84と閉塞面81とで囲まれた空間(空気流路の例)を通って室外ファン39の下流から空気流が導かれる。
  30   空調室外ユニット
  33   室外熱交換器
  39   室外ファン
  40   本体ケーシング
  46   前板
  50   電装品ボックス
  60   加湿ユニット
  63   加湿ロータ
  61   吸湿エリア
  62   放湿エリア
  68   吸入ダクト
  69   ユニットガイド
  80   グリル
  S1   送風機室
特開2012-251692号公報

Claims (5)

  1.  前面側から外部に空気流が通過する送風機室(S1)を有する本体ケーシング(40)と、
     前記送風機室に配置され、前記本体ケーシングの前面側に向かって流れる空気流を発生させるためのファン(39)と、
     外気中の水分を吸着する吸湿エリアと加熱されることで前記吸湿エリアに吸着した水分を放出する放湿エリアとを含み、前後方向に対する垂直な面に沿って設置されている板状の加湿ロータ(63)と、
     前記加湿ロータよりも前面側に配置され、前記ファンを駆動するための電気部品を収納している電装品ボックス(50)と
    を備える、空調室外ユニット。
  2.  前記ファンの下流から前記吸湿エリアに空気流を流すための空気流路をさらに備える、
    請求項1に記載の空調室外ユニット。
  3.  前記ファンが発生させる空気流によって熱交換が促進される室外熱交換器をさらに備え、
     前記空気流路は、前面側から見た正面視において前記ファンと重ならない場所に設置されて前記吸湿エリアに空気流を導くダクト(68)を含む、
    請求項2に記載の空調室外ユニット。
  4.  前記本体ケーシングは、前面に取り付けられ、前記本体ケーシングから取り外されたときに前記電装品ボックスが露出するように構成されている前板(46)を有する、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の空調室外ユニット。
  5.  前記本体ケーシングの前面に取り付けられ、前記ファンの下流において前記ファンが発生する空気流の一部を前記空気流路に導くように分流するための閉塞面を有するグリル(80)をさらに備える、
    請求項2又は請求項3に記載の空調室外ユニット。
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