WO2021171348A1

WO2021171348A1 - 空気調和装置

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Publication number: WO2021171348A1
Application number: PCT/JP2020/007406
Authority: WO
Inventors: 一憲小田橋
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2021-09-02
Also published as: JPWO2021171348A1

Abstract

空気調和装置１００は、吸込口１５と吹出口１６を有する筐体１０と、筐体１０内の空間を吸込口１５側と吹出口１６側に区分するように設置された熱交換器１と、熱交換器１の下端部と隙間Ｓを設けて熱交換器１の下方に設置され、結露水や洗浄水を回収するドレンパン３と、熱交換器１を通過する空気を濾過するフィルタ部２ａと、熱交換器１とドレンパン３の隙間Ｓを塞ぐ閉塞部２ｂを有する着脱可能なフィルタ２と、を備えている。

Description

空気調和装置

　本発明は、空気調和装置に関し、特に吸い込んだ空気をフィルタにより濾過することが可能な空気調和装置に関するものである。

　空気調和装置においては、空気の吸込口にフィルタが配置され、当該フィルタによって空気調和装置の内部へと吸い込まれた空気の濾過が行われることが多い。これにより、空気調和装置の内部に汚れが蓄積されることを抑制することができる。しかし、機械工場や食品工場等に設置された場合、空気中に含まれたごみ、粉塵、またはオイルミスト等の汚れがフィルタを通過して空気調和装置の内部に蓄積することも少なくなかった。そのため、空気調和装置の内部の洗浄を可能とした空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－１０６７１５号公報

　特許文献１の空調用室内機では、本体ケーシングの背板と熱交換器の下端部との間に、ごみが通過可能な隙間と、この隙間を開閉可能とする仕切り部材とが設けられている。こうすることにより、室内機の運転中は隙間を仕切り部材により閉鎖することで熱交換器の上流側空間と下流側空間とが短絡しないようにすることができ、洗浄を行う際は仕切り部材を取り外して隙間を開放することでごみを回収することができる。
　しかしながら、隙間を開閉可能とする仕切り部材は作業者が本体ケーシング内にアクセスする前面側から離れている位置に設けられているため、仕切り部材を固定するネジ部材を着脱する際に無理な体勢となり、作業性が悪かった。

　本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、運転時には熱交換器の下端部とドレンパンとの隙間を塞ぐ状態にし、洗浄時には容易に隙間を開放した状態にできる空気調和装置を提供することを目的とする。

　本発明における空気調和装置は、吸込口と吹出口を有する筐体と、筐体内の空間を吸込口側と吹出口側に区分するように設置された熱交換器と、熱交換器の下端部と隙間を設けて熱交換器の下方に設置され、結露水や洗浄水を回収するドレンパンと、熱交換器を通過する空気を濾過するフィルタ部と、熱交換器とドレンパンの隙間を塞ぐ閉塞部を有する着脱可能なフィルタと、を備えるものである。

　本発明における空気調和装置によれば、運転時には隙間を塞いだ状態にし、洗浄時には容易に隙間を開放した状態にできるため、運転時の熱交換率の低下を抑制しつつ、洗浄を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の内部構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を側面から見た概略断面図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置にフィルタを取り付けた状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の運転時の様子を示す側面説明図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置からフィルタを取り外した状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の洗浄時の様子を示す側面説明図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置を側面から見た概略断面図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置にフィルタを取り付けた状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置からフィルタを取り外した状態を示す斜視図である。

　以下、本発明の実施の形態に係る空気調和装置について図面等を参照しながら説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る空気調和装置の外観を示す斜視図である。実施の形態の空気調和装置１００は、その外形を形成する筐体１０の内部に、後述する種々の構成部品を収容している。また空気調和装置１００の前面側には、複数のスリットが形成された中パネル１１と、中パネル１１の上方に設けられた上パネル１２と、中パネル１１の下方に設けられた下パネル１３が取り付けられている。中パネル１１、上パネル１２、及び下パネル１３は取り外し可能である。中パネル１１に形成された複数のスリットは、空調対象空間の空気を吸い込むための吸込口１５として機能している。また筐体１０の上部には、吸込口１５から吸い込んで内部で空調した空気を空調対象空間に吹き出す吹出口１６が設けられている。

　図２は、実施の形態１に係る空気調和装置の内部構成を示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係る空気調和装置を側面から見た概略断面図である。図２に示す空気調和装置１００は、図１に示す空気調和装置１００から中パネル１１、上パネル１２、及び下パネル１３を取り外した状態である。空気調和装置１００は、筐体１０の内部に、熱交換器１、フィルタ２、ドレンパン３、送風機４、モータ５、及び制御箱６等を備える。

　熱交換器１は、吸込口１５から取り込まれた空気と熱交換するものであり、図示しない圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁等と共に冷凍サイクルを構成する。少なくとも冷凍サイクルの圧縮機及び室外熱交換器は、室外熱交換器に外気を送風する室外送風機と共に、室外機に搭載されている。冷房運転時には、熱交換器１は蒸発器として機能し、熱交換器１を通過する空気は冷媒との熱交換により冷却される。一方、暖房運転時には、熱交換器１は凝縮器として機能し、熱交換器１を通過する空気は冷媒との熱交換により加熱される。熱交換器１は、図３に示すように背面から前面に向かうにしたがって斜め上方に傾斜するように配置されており、筐体１０内の空間を吸込口１５側と吹出口１６側に区分するように設置されている。熱交換器１は、例えばフィンチューブ型の熱交換器である。

　フィルタ２は、熱交換器１よりも吸込口１５側に設置され、吸込口１５から空気調和装置１００内へと吸い込まれた空気中のゴミ、粉塵、またはオイルミスト等の汚れまたは浮遊物等を濾過するものである。フィルタ２は、後述する支持部材によって熱交換器１の吸込口１５側に設置されている。ドレンパン３は、熱交換器１の下方に配置され、熱交換器１で生じた結露水や洗浄時の洗浄水を熱交換器１の吸込口１５側に回収するものである。吸込口１５側に回収された結露水や洗浄水は排水口３ａから筐体１０の外に排出される。

　送風機４は、図３の矢印が示すように吸込口１５から吹出口１６に向かって空気の流れを形成するものであり、モータ５により回転駆動され、空気の流れを生み出す。送風機４及びモータ５は、熱交換器１の吹出口１６側かつ筐体１０内の上部に配置されている。送風機４は、例えば、シロッコファンまたはターボファン等である。

　制御箱６は、モータ５の出力周波数を制御して、送風機４の風量を制御する制御装置を備えるものである。制御箱６は、ドレンパン３の下方に配置されている。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置にフィルタを取り付けた状態を示す斜視図である。熱交換器１の下端部は固定部材２１を介して筐体１０の背面側に固定されている。ここで固定部材２１とドレンパン３との間には、少なくともゴミなどが通過可能な隙間Ｓが設けられている。具体的には、熱交換器１の下端部は、長手方向に固定部材２１に支持されており、ネジなどで固定部材２１に固定されている。さらに固定部材２１は、固定部材２１の長手方向両端部付近で筐体１０の背面側と固定されている。つまり、固定部材２１は、熱交換器１の下端部とドレンパン３との間に隙間Ｓを設けつつ、熱交換器１の下端部と筐体１０の背面側を部分的に連結して固定する構成を有するものである。

　フィルタ２は、固定部材２１の長手方向両端部に取り付けられた下部支持部材２２と熱交換器１の両側面部に取り付けられた上部支持部材２３によって熱交換器１の吸込口１５側に設置されている。またフィルタ２は、熱交換器１を通過する空気を濾過するフィルタ部２ａと、熱交換器１とドレンパン３との隙間Ｓを塞ぐ閉塞部２ｂを有する。フィルタ部２ａは、熱交換器１と対面しており、熱交換器１へ流動する空気中のゴミ、粉塵、またはオイルミスト等の汚れまたは浮遊物等を濾過する。閉塞部２ｂは、フィルタ部２ａの下部に連結して設けられており、熱交換器１の下端部を支持する固定部材２１とドレンパン３の隙間Ｓを空気が通過しないように塞いでいる。

　下部支持部材２２は、固定部材２１の長手方向両端部から吸込口１５側にＬ字形状に延びて形成されている。上部支持部材２３は、熱交換器１の真ん中より上方の両側面部から吸込口１５側にＬ字形状に延びて形成されている。下部支持部材２２及び上部支持部材２３は、フィルタ２の閉塞部２ｂが上側から差し込まれることで、フィルタ２を着脱可能に支持することができる。このようにフィルタ２の下方に位置する下部支持部材２２とフィルタ２の上方に位置する上部支持部材２３によりフィルタ２を支持するため、フィルタ２が垂れることなく、フィルタ２を熱交換器１と対面して設置することができる。なお、下部支持部材２２及び上部支持部材２３は、本発明における「支持部材」に対応する。

　フィルタ２を取り付けた状態において、閉塞部２ｂの下端部がドレンパン３の表面と接し、閉塞部２ｂが熱交換器１とドレンパン３の隙間Ｓを覆うように塞ぐ。ここで、閉塞部２ｂがない場合あるいはドレンパン３の表面と接する部分までフィルタ部２ａで構成されていた場合、空気調和装置１００の運転中において、吸込口１５から取り込んだ空気の一部が熱交換器１を通過せずに隙間Ｓを通過して空調対象空間に吹き出すショートリークが起きてしまう。このとき、隙間Ｓを通過した空気は熱交換が行われないため、熱交換率の低下を招いてしまう。この課題を解決するために、フィルタ２は、熱交換器１を通過する空気を濾過するフィルタ部２ａと、熱交換器１とドレンパン３との隙間Ｓを塞ぐ閉塞部２ｂを有して構成されている。

　なお、フィルタ２のフィルタ部２ａと閉塞部２ｂの境目を、フィルタ２を取り付けた際に熱交換器１を支持する固定部材２１と重なる位置にすることで隙間Ｓを通過する空気を最小限にし、熱交換器１を通過する空気を最大限にすることができる。この結果、取り込んだ空気を効率よく熱交換することができる。

　また閉塞部２ｂあるいは閉塞部２ｂの少なくともドレンパン３の表面と接する部分を弾性素材で形成することで、閉塞部２ｂとドレンパン３との間に隙間を生じさせにくくすることができ、ショートリークを抑制することができる。

　次に、実施の形態１に係る空気調和装置１００の運転時の様子について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の運転時の様子を示す側面説明図である。空気調和装置１００の運転時では、フィルタ２が取り付けられた状態で送風機４を駆動させて吸込口１５から空気を空気調和装置１００内に取り込む。取り込まれた空気は図５の矢印が示すようにフィルタ２のフィルタ部２ａと熱交換器１を順に通過する。また、熱交換器１とドレンパン３の隙間Ｓはフィルタ２の閉塞部２ｂによって塞がれているため、隙間Ｓを通過する空気を抑制することができる。したがって、隙間Ｓからのショートリークを抑制しつつ、吸込口１５から取り込んだ空気をフィルタ２で濾過し、熱交換器１で熱交換することができる。

　次に、実施の形態１に係る空気調和装置１００の洗浄時の様子について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置からフィルタを取り外した状態を示す斜視図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の洗浄時の様子を示す側面説明図である。空気調和装置１００の内部を洗浄する際には、まず空気調和装置１００を運転停止状態にして中パネル１１を取り外す。そして、空気調和装置１００の前面側からフィルタ２を上側に引き抜いて取り外す。フィルタ２を取り外した状態で吸込口１５側から熱交換器１に洗浄水を吹き付けることで、熱交換器１に付着していたごみや汚れが吹出口１６側に洗い出される。洗い出されたごみ等は吹出口１６側に落下し、熱交換器１と筐体１０の背面との間と熱交換器１とドレンパン３との隙間Ｓを通って吸込口１５側のドレンパン３に回収される。このようにフィルタ２を取り外して洗浄することで、吹出口１６側に洗い出されたごみや汚れ等を途中で滞留させることなく、ドレンパン３へ回収することができる。

　また、洗浄するときは上パネル１２も取り外して熱交換器１の上側、つまり熱交換器１の吹出口１６側から熱交換器１やその他の機器に洗浄水を吹き付けても良い。この場合でも吹出口１６側に洗い出されたごみ等は吹出口１６側に落下し、熱交換器１と筐体１０の背面との間と熱交換器１とドレンパン３との隙間Ｓを通って吸込口１５側のドレンパン３に回収される。

　以上説明したように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、吸込口１５と吹出口１６を有する筐体１０と、筐体１０内の空間を吸込口１５側と吹出口１６側に区分するように設置された熱交換器１と、熱交換器１の下端部と隙間Ｓを設けて熱交換器１の下方に設置され、結露水や洗浄水を回収するドレンパン３と、熱交換器１を通過する空気を濾過するフィルタ部２ａと、熱交換器１とドレンパン３の隙間Ｓを塞ぐ閉塞部２ｂを有する着脱可能なフィルタ２と、を備えている。

　この構成によれば、運転時にはフィルタ２を取り付けることで隙間Ｓを塞いだ状態にし、洗浄時にはフィルタ２を取り外すことで容易に隙間Ｓを開放した状態にできるため、運転時の熱交換率の低下を抑制しつつ、洗浄を容易に行うことができる。

　さらに、本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、熱交換器１の下端部を筐体１０と連結して固定するための固定部材２１と、フィルタ２を熱交換器１の吸込口１５側に設置するための支持部材と、をさらに備え、支持部材は、熱交換器１と固定部材２１の少なくとも一方に取り付けられている。

　この構成によれば、運転時には熱交換器１を通過するほとんどの空気を濾過でき、さらに洗浄時にフィルタ２を容易に取り外しやすくなる。

　さらに、本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、支持部材は、固定部材２１の長手方向両端部に取り付けられた下部支持部材２２と、熱交換器１の両側面部に取り付けられた上部支持部材２３を含んで構成され、下部支持部材２２及び上部支持部材２３はＬ字形状である。

　この構成によれば、フィルタ２の下方に位置する下部支持部材２２とフィルタ２の上方に位置する上部支持部材２３によりフィルタ２を支持するため、フィルタ２が垂れることなく、フィルタ２を熱交換器１と対面して設置することができる。

　さらに、本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、フィルタ２のフィルタ部２ａと閉塞部２ｂの境目が、フィルタ２を取り付けた際に固定部材２１と重なる位置となる。

　この構成によれば、隙間Ｓを通過する空気を最小限にし、熱交換器１を通過する空気を最大限にすることができるため、取り込んだ空気を効率よく熱交換することができる。

　さらに、本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、閉塞部２ｂの少なくともドレンパン３と接する部分は、弾性素材から形成されている。

　この構成によれば、閉塞部２ｂとドレンパン３との間に隙間を生じさせにくくすることができ、ショートリークを抑制することができる。

　本実施の形態に係る空気調和装置１００において、熱交換器１の吹出口１６側かつ、筐体１０の上部に設置された送風機４をさらに備えている。

　この構成によれば、運転時にはフィルタ２を通過した空気を吸い込むため、送風機４の内部が汚れることを抑制でき、さらに洗浄時には洗浄水が送風機４及びモータ５にかかることを防止できる。

実施の形態２．
　本発明の実施の形態２における空気調和装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置を側面から見た概略断面図である。図９は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置にフィルタを取り付けた状態を示す斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置からフィルタを取り外した状態を示す斜視図である。実施の形態２における空気調和装置２００は、支持部材がレール型支持部材２４から構成されている点で、実施の形態１における空気調和装置１００と相違する。実施の形態２に係る空気調和装置２００の説明では、実施の形態１に係る空気調和装置１００と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１に係る空気調和装置１００との相違点を中心に説明する。

　実施の形態２におけるレール型支持部材２４は、図８、図９及び図１０に示すように熱交換器１の両側面部の半分以上にわたって吸込口１５側にＬ字形状に延びて形成されている。レール型支持部材２４は、フィルタ２の閉塞部２ｂが上側から差し込まれることで、フィルタ２を着脱可能に取り付けることができる。このように熱交換器１の両側面部の半分以上にわたって取り付けられたレール型支持部材２４によりフィルタ２を支持することで、フィルタ２が垂れることなく、フィルタ２を熱交換器１と対面して設置することができるだけでなく、フィルタ２を取り付ける際にレール型支持部材２４がガイドの機能を果たすため、フィルタ２を取り付けやすくなる。なお、レール型支持部材２４は、本発明における「支持部材」に対応する。

　以上説明したように、本実施の形態２に係る空気調和装置２００は、熱交換器１の両側面部の半分以上にわたって取り付けられたＬ字形状のレール型支持部材２４から構成されている。

　この構成によれば、フィルタ２が垂れることなく、フィルタ２を熱交換器１と対面して設置することができるだけでなく、フィルタ２を取り付ける際にレール型支持部材２４がガイドの機能を果たすため、フィルタ２を取り付けやすくなる。

　以上、本発明を、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

　例えば、本実施の形態では、固定部材２１は筐体１０の背面側と両端部付近の２点で連結して固定する構造としたが、洗浄時に熱交換器１の吹出口１６側に洗い出されたごみ等が熱交換器１と筐体１０の背面との間と熱交換器１とドレンパン３との隙間Ｓを通って吸込口１５側のドレンパン３に回収される構造であれば良い。

　例えば、本実施の形態１では、下部支持部材２２と上部支持部材２３の２点によりフィルタ２を支持する構造としたが、熱交換器１の両側面部に取り付けられた上部支持部材２３を複数設けることで、より堅固にフィルタ２を支持する構造としても良い。

　１　熱交換器、２　フィルタ、２ａ　、２ｂ　、３　ドレンパン、３ａ　排水口、４　送風機、５　モータ、６　制御箱、１０　筐体、１１　中パネル、１２　上パネル、１３　下パネル、１５　吸込口、１６　吹出口、２１　固定部材、２２　下部支持部材、２３　上部支持部材、２４　レール型支持部材、１００、２００　空気調和装置、Ｓ　隙間

Claims

　吸込口と吹出口を有する筐体と、
　前記筐体内の空間を前記吸込口側と前記吹出口側に区分するように設置された熱交換器と、
　前記熱交換器の下端部と隙間を設けて前記熱交換器の下方に設置され、結露水や洗浄水を回収するドレンパンと、
　前記熱交換器を通過する空気を濾過するフィルタ部と、前記熱交換器と前記ドレンパンの前記隙間を塞ぐ閉塞部を有する着脱可能なフィルタと、
　を備える空気調和装置。
　前記熱交換器の下端部を前記筐体と連結して固定するための固定部材と、
　前記フィルタを前記熱交換器の前記吸込口側に設置するための支持部材と、をさらに備え、
　前記支持部材は、前記熱交換器と前記固定部材の少なくとも一方に取り付けられている請求項１に記載の空気調和装置。
　前記支持部材は、前記固定部材の長手方向両端部に取り付けられた下部支持部材と、前記熱交換器の両側面部に取り付けられた上部支持部材を含んで構成され、
　前記下部支持部材及び前記上部支持部材はＬ字形状である請求項２に記載の空気調和装置。
　前記支持部材は、前記熱交換器の両側面部の半分以上にわたって取り付けられたＬ字形状のレール型支持部材から構成される請求項２に記載の空気調和装置。
　前記フィルタの前記フィルタ部と前記閉塞部の境目が、前記フィルタを取り付けた際に前記固定部材と重なる位置となる請求項２～４の何れか一項に記載の空気調和装置。
　前記閉塞部の少なくとも前記ドレンパンと接する部分は、弾性素材から形成される請求項１～５の何れか一項に記載の空気調和装置。
　前記熱交換器の前記吹出口側かつ、前記筐体の上部に設置された送風機をさらに備えた請求項１～６の何れか一項に記載の空気調和装置。