説明

空調室内機

【課題】加湿された空気をダクトによって内部に導入する空調室内機であって、結露水がダクト内に溜まることを防止した空調室内機を提供する。
【解決手段】空調室内機2は、外部で生じさせた加湿空気を内部の所定空間に導入した後、その加湿空気を空調対象空間へ流すために、内部ダクト16と、水抜き部17とを備えている。内部ダクト16は、内部に取り入れた加湿空気を所定空間まで搬送する。水抜き部17は、内部ダクト16の中に設けられており、結露水捕集部18と排水部19とを有している。結露水捕集部18は、加湿空気が接触することによって生じた結露水を集め、排水部19は、結露水捕集部18に集められた水を排出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空調室内機に関し、特に、加湿された空気をダクトによって内部に導入する空調室内機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、加湿機能を備えた空調室内機が広く普及している(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の空調室内機では、室外で生成された高温高湿空気がダクトを介して空調室内機に搬送される。
【0003】
しかしながら、上記のような構成では、高温高湿空気の一部が、ダクト内壁面で結露しダクト途中に溜まることがあり、仮に、結露水が空調室内機のダクト内に溜まった場合、結露水が室内に飛散する可能性が高い。
【特許文献1】特開2006−17396号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、加湿された空気をダクトによって内部に導入する空調室内機であって、結露水がダクト内に溜まることを防止した空調室内機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発明に係る空調室内機は、外部で生じさせた加湿空気を内部の所定空間に導入した後、その加湿空気を空調対象空間へ流す空調室内機であって、内部ダクトと、水抜き部とを備えている。内部ダクトは、内部に取り入れた加湿空気を所定空間まで搬送する。水抜き部は、内部ダクトの中に設けられており、結露水捕集部と排水部とを有している。結露水捕集部は、加湿空気が接触することによって生じた結露水を集める。排水部は、結露水捕集部に集められた水を排出する。
【0006】
この空調室内機では、加湿空気内の水分が内部ダクト内で結露した場合でも結露水として排除されるので、水滴が空調対象空間に飛散することが防止される。
【0007】
第2発明に係る空調室内機は、第1発明に係る空調室内機であって、排水部が、排水路と排水路開閉部材とを含んでいる。排水路は、結露水捕集部の底部に形成されている。排水路開閉部材は、結露水捕集部に集められた結露水の量に反応して排水路を開閉する。
【0008】
この空調室内機では、結露水が集められていない状態では排水路が閉じられるので、使用していないときに、排水路が異物や虫などの小動物によって塞がれることが防止される。
【0009】
第3発明に係る空調室内機は、第2発明に係る空調室内機であって、排水路開閉部材が、結露水によって浮き上がり排水路を開くフロート弁である。この空調室内機では、結露水による浮力だけで排水路を開閉できるので、電動機を必要とせず安価である。
【0010】
第4発明に係る空調室内機は、第1発明から第3発明のいずれか1つに係る空調室内機であって、下方から空気を吸い込む吸込口と、室内熱交換器と、室内熱交換器の下方に配置されるドレンパンとをさらに備えている。室内熱交換器は、吸込口から吸い込まれた空気と内部を流通する冷媒との間で熱交換を行なわせる。排水部は、結露水捕集部に集められた結露水をドレンパンへ排出する。この空調室内機では、ドレンパンが、水抜き部の排水先として兼用されるので省スペースである。
【0011】
第5発明に係る空調室内機は、第4発明に係る空調室内機であって、加湿空気が、吸込口と室内熱交換器との間の空間に導入される。この空調室内機では、加湿空気が、吸込口から吸い込まれた空気と共に室内熱交換器を通過するので、温調された加湿空気が空調対象空間に吹き出され、快適性が向上する。
【発明の効果】
【0012】
第1発明に係る空調室内機では、加湿空気内の水分が内部ダクト内で結露した場合でも結露水として排除されるので、水滴が空調対象空間に飛散することが防止される。
【0013】
第2発明に係る空調室内機では、結露水が集められていない状態では排水路が閉じられるので、使用していないときに、排水路が異物や虫などの小動物によって塞がれることが防止される。
【0014】
第3発明に係る空調室内機では、結露水による浮力だけで排水路を開閉できるので、電動機を必要とせず安価である。
【0015】
第4発明に係る空調室内機では、ドレンパンが、水抜き部の排水先として兼用されるので省スペースである。
【0016】
第5発明に係る空調室内機では、加湿空気が、吸込口から吸い込まれた空気と共に室内熱交換器を通過するので、温調された加湿空気が空調対象空間に吹き出され、快適性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0018】
<空気調和装置の構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る空調室内機を使用した空気調和装置の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転によって、ビル等の室内の冷暖房を行なう。空気調和装置1は、主として、熱源ユニットとしての空調室外機3と、それに並列に接続される利用ユニットとしての空調室内機2とを備えている。冷媒回路10は、空調室外機3と、空調室内機2と、冷媒連絡配管とが接続されることによって構成される。
【0019】
<空調室内機2>
空調室内機2は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げによって設置されており、室内膨張弁11と室内熱交換器12とを有している。室内膨張弁11は、電動膨張弁であり、室内熱交換器12の液側に接続されている。室内熱交換器12は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器となって室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器となって室内空気を加熱する。
【0020】
<空調室外機3>
空調室外機3は、ビル等の室外に設置されており、圧縮機31、四路切換弁32、室外熱交換器33、及び室外膨張弁34を有している。圧縮機31は、回転数制御によって容量を変更できるインバータ圧縮機である。
【0021】
四路切換弁32は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時には、圧縮機31の吐出側と室外熱交換器33のガス側とを連絡し、室内熱交換器12のガス側と圧縮機31の吸入側とを連絡する(図1の四路切換弁32の実線を参照)。また、暖房運転時には、圧縮機31の吐出側と室内熱交換器12のガス側とを連絡し、圧縮機31の吸入側と室外熱交換器33のガス側とを連絡する(図1の四路切換弁32の破線を参照)。
【0022】
室外熱交換器33は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の凝縮器となり、暖房運転時には冷媒の蒸発器となる。
【0023】
室外膨張弁34は、電動膨張弁であり、室外側の冷媒回路10内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器33と室内膨張弁11との間に接続される。
【0024】
<加湿ユニット>
加湿ユニット5は、空調室外機3と共に室外に配置されており、外気から捕獲した水分を使って加湿空気を生成し、ダクト6を介して加湿空気を空調室内機2内部へ送り込む。
【0025】
<空気調和装置の動作>
(冷房運転)
冷房運転時は、四路切換弁32が図1の実線で示される状態となり、圧縮機31の吐出側が室外熱交換器33のガス側に連絡され、かつ、圧縮機31の吸入側が室内熱交換器12のガス側に連絡された状態となる。室外膨張弁34は開状態にされている。
【0026】
その状態で、圧縮機31が起動されると、圧縮機31から吐出された高温・高圧のガス冷媒が室外熱交換器33に導入される。ガス冷媒は、室外熱交換器33で室外空気と熱交換して凝縮し高温高圧の液冷媒となり室内膨張弁11に向う。高温高圧の液冷媒は、室内膨張弁11で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器12に入る。この気液二相冷媒は、室内熱交換器12で室内空気と熱交換しガス冷媒となり、再び圧縮機31に吸入される。
【0027】
(暖房運転)
暖房運転時は、四路切換弁32が図1の破線で示される状態となり、圧縮機31の吐出側が室内熱交換器12のガス側に連絡され、圧縮機31の吸入側が室外熱交換器33のガス側に連絡される。室外膨張弁34は、室外熱交換器33へ向う冷媒を室外熱交換器33において蒸発させることが可能な蒸発圧力まで減圧するため、開度調節される。また、室内膨張弁11は開状態にされる。
【0028】
その状態で、圧縮機31が起動されると、圧縮機31より吐出された高温・高圧のガス冷媒が室内熱交換器12に導入される。ガス冷媒は、室内熱交換器12で室内空気と熱交換して凝縮し高温高圧の液冷媒となる。室内熱交換器12を出た液冷媒は、室外膨張弁34で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器33に入る。この気液二相冷媒は、室外熱交換器33で室外空気と熱交換しガス冷媒となり、再び圧縮機31に吸入される。
【0029】
なお、冷房運転、又は暖房運転に関係なく、ユーザーが設定した室内湿度に応じて、加湿空気が空調室内機2へ導入される。
【0030】
<空調室内機2の構成>
図2は本発明の一実施形態に係る空調室内機の外観斜視図である。図2において、空調室内機2は、下面に吸込口20a及び吹出口20bを有する本体20と、吸込口20aに取り付けられるパネル24と、吹出口20bを開閉する第1風向調節羽根52とを備えている。吸込口20aと吹出口20bとは一定距離を隔てて隣接しており、吹出口20bから吹き出された空気が吸込口20aに吸い込まれる現象、いわゆるショートサーキットが発生しないようになっている。本体20の下面は、化粧パネル21によって覆われており、実際に天井面に露出するのは化粧パネル21であって、吸込口20a及び吹出口20bの輪郭は化粧パネル21によって形成されている。
【0031】
図3は、図2のA−A線における空調室内機の断面図である。図3において、空調室内機2は、フィルタ9、室内熱交換器12、ファン13、及びドレンパン14を備えている。空調室内機2の運転時、吹出口20bが開き、ファン13が回転し、空気が吸込口20aから吸い込まれ、吹出口20bから吹出される。なお、パネル24には、空気が通過する複数の通風孔24aが形成されている。
【0032】
(フィルタ9)
フィルタ9は、図3に示すように室内熱交換器12の前面側に配置され、室内から取り込まれた空気から塵埃を除去する。これにより、フィルタ9は、空気中に浮遊する塵埃によって室内熱交換器12の表面が汚染されることを防止している。
【0033】
(室内熱交換器12)
図3において、室内熱交換器12は、2つの熱交換器が異なる傾斜姿勢で隣接する形状をしており、上側の熱交換器を上部熱交換器12a、下側の熱交換器を下部熱交換器12bと呼ぶ。上部熱交換器12aは、水平線に対して45°以上65°以下(好ましくは55°)に設定されている。下部熱交換器12bの傾斜角度は、水平線に対して45°未満である。
【0034】
(ファン13)
ファン13は、クロスフローファンであり、幅寸法が直径よりも長く、回転軸と垂直な方向から空気を吸い込むので、単一の吸込口20aから空気を吸い込んで、単一の吹出口20bへ吹き出すことができる。吸込口20aから入った空気は、フィルタ9、室内熱交換器12を通過してファン13に吸い込まれる。ファン13から吹き出された空気は、吹出口20bから出て行く。
【0035】
吹出口20bには、第1風向調節羽根52が配置されている。第1風向調節羽根52は、モータによって傾斜角度の調節が可能であり、運転停止時は、第1風向調節羽根52が吹出口20bを閉じる。
【0036】
(ドレンパン14)
ドレンパン14は、上部熱交換器12aの下端面及び下部熱交換器12bの下面の下方に配置されている。上部熱交換器12a表面で発生した結露水は、必ず下端面まで降下してくるので、ドレンパン14は、上部熱交換器12aの下方に配置される必要が無い。
【0037】
(内部ダクト16)
図4は、図2のB−B線における空調室内機の断面図である。図4において、空調室内機2の側壁近傍に、加湿空気を導入するための内部ダクト16が配置されている。内部ダクト16は、導入部16a、中間部16b、及び排気部16cを有している。
【0038】
導入部16aの入口161は、空調室内機2の側壁を貫通して外側へ突出しており、ダクト6が接続される。導入部16aの出口162は中間部16bと繋がっている。中間部16bは、導入部16aを通ってきた加湿空気を対流させる空間を有している。中間部16bでは、加湿空気に含まれる水分の一部が結露し下部には溜まり、溜まった結露水はドレンパン14に排水される。排気部16cの入口は、中間部16bと繋がっており、排気部16cの出口164はフィルタ9の側面に近接するように配置されている。
【0039】
図5は、内部ダクトの正面図である。図5において、内部ダクト16は樹脂製であり、導入部16a、中間部16b、及び排気部16cは分離が可能である。また、導入部16a、中間部16b、及び排気部16cそれぞれも2分割できる構造である。
【0040】
例えば、導入部16aは真直ぐ部分と湾曲部分とを持つ円筒形状であるが、真直ぐ部分の一部と湾曲部分とは、スナップフィット構造165によって径方向に分割することができる。中間部16bは直方体形状であるが、スナップフィット構造165によって、図5正面視の左右方向に分割することができる。排気部16cは、断面が四角形の筒形状であるが、スナップフィット構造165によって、図5正面視の前後方向に分割することができる。
【0041】
また、導入部16aの入口161近傍には、シール部材166が設けられている。シール部材166は、導入部16aが空調室内機2の側壁を貫通したときに生じる隙間を塞ぐために使用される。
【0042】
図6は、図5のC−C線における内部ダクトの断面図である。図6において、導入部16aの出口162は、中間部16bの内底面に向くように接続されている。排気部16cの入口163は、導入部16aの出口162から一定距離を隔てた位置に接続されており、その向きは導入部16aの出口162の向きとほぼ90°で交差している。
【0043】
導入部16aの出口162と排気部16cの入口163との間には、仕切壁167が設けられている。仕切壁167の高さは、排気部16cの入口163の半分程度の高さである。したがって、導入部16aの出口162から出た加湿空気は、中間部16bの内底面に向って進み、その後、仕切壁167に沿って上昇して排気部16cの入口163に到達する。
【0044】
加湿空気は、高温高湿空気であり、導入部16aの出口162から排気部16cの入口163に到達する間に、一部の水分が中間部16bの内壁面で結露する。結露水は、重力によって降下し底部に溜まる。中間部16bの底部には、水抜き部17が設けられている。水抜き部17は、結露水捕集部18と排水部19とを有している。
【0045】
排水部19は、結露水捕集部18の底部を貫通して外部に通じる排水路191と、排水路191を開閉するフロート弁192とを含んでいる。フロート弁192は、結露水捕集部18に集められた結露水によって浮き上がり、その浮き上がりの高さが所定高さを超えたとき、排水路191が開き、結露水が排水路191からドレンパン14へ排出される。
【0046】
<特徴>
(1)
空調室内機2では、加湿空気内の水分が内部ダクト16内で結露した場合でも、結露水が結露水捕集部18に集められる。集まった結露水は、フロート弁192を浮き上がらせて排水路191を開かせてドレンパン14へ流出する。その結果、結露水が空調対象空間に飛散することが防止される。
【0047】
また、結露水が集められていない状態では排水路191が閉じられるので、使用していないときに、排水路191が異物や虫などの小動物によって塞がれることが防止される。また、フロート弁192は、電動機を必要としないので安価である。
【0048】
(2)
空調室内機2では、加湿空気が、フィルタ9の側方に排気され、加湿空気が、吸込口から吸い込まれた空気と共に室内熱交換器12を通過するので、温調された加湿空気が空調対象空間に吹き出される。その結果、快適性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【0049】
上記のように、本発明によれば、外部で生成された加湿空気をダクトによって内部に導入する空調室内機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の一実施形態に係る空調室内機を使用した空気調和装置の概略構成図。
【図2】本発明の一実施形態に係る空調室内機の外観斜視図。
【図3】図2のA−A線における空調室内機の断面図。
【図4】図2のB−B線における空調室内機の断面図。
【図5】内部ダクトの正面図。
【図6】図5のC−C線における内部ダクトの断面図。
【符号の説明】
【0051】
1 空気調和装置
2 空調室内機
12 室内熱交換器
14 ドレンパン
16 内部ダクト
17 水抜き部
18 結露水捕集部
19 排水部
20a 吸込口
191 排水路
192 フロート弁(排水路開閉部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部で生じさせた加湿空気を内部の所定空間に導入した後、前記加湿空気を空調対象空間へ流す空調室内機であって、
内部に取り入れた加湿空気を前記所定空間まで搬送する内部ダクト(16)と、
前記内部ダクト(16)の中に設けられる水抜き部(17)と、
を備え、
前記水抜き部(17)は、
前記加湿空気が接触することによって生じた結露水を集める結露水捕集部(18)と、
前記結露水捕集部(18)に集められた水を排出する排水部(19)と、
を有している、
空調室内機(2)。
【請求項2】
前記排水部(19)は、
前記結露水捕集部(18)の底部に形成された排水路(191)と、
前記結露水捕集部(18)に集められた前記結露水の量に反応して前記排水路(191)を開閉する排水路開閉部材(192)と、
を含んでいる、
請求項1に記載の空調室内機(2)。
【請求項3】
前記排水路開閉部材(192)が、前記結露水によって浮き上がり前記排水路(191)を開くフロート弁である、
請求項2に記載の空調室内機(2)。
【請求項4】
下方から空気を吸い込む吸込口(20a)と、
前記吸込口(20a)から吸い込まれた前記空気と内部を流通する冷媒との間で熱交換を行なわせる室内熱交換器(12)と、
前記室内熱交換器(12)の下方に配置されるドレンパン(14)と、
をさらに備え、
前記排水部(19)は、前記結露水捕集部(18)に集められた前記結露水を前記ドレンパン(14)へ排出する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空調室内機(2)。
【請求項5】
前記加湿空気は、前記吸込口(20a)と前記室内熱交換器(12)との間の空間に導入される、
請求項4に記載の空調室内機(2)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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