JP2007147231A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニット外形寸法を大きくせずに、吹出口・吸込口の所定の面積を確保した上で、熱交換器の列数を増やし熱交容積を増加させることができるように形成したドレンパンを有する空気調和機を得る。
【解決手段】下面中央部に吸込口７及びこの吸込口７の周囲に吹出口９を有するユニット本体１と、このユニット本体１内の上部に配設されたターボファン５と、このターボファン５を囲むように配設された主熱交換器２と、この主熱交換器２に併設され、主熱交換器２よりも高さの低い副熱交換器１２と、主熱交換器２の下方に設けられ、主熱交換器２からのドレン水を受ける溝部及び溝部のの一方の側壁の上端部から副熱交換器１２の下方に延設され、副熱交換器１２からのドレン水を受ける縁部から形成されたドレンパン３と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気調和機の室内機に係り、特に、ユニット外形寸法を大きくせずに熱交換器の列数を増やすことができるように形成したドレンパンを有する空気調和機を得ることにある。

従来の空気調和機は、熱交換器の列数を複数設け、熱交換器の下端はドレンパンに挿入されており、熱交換器の列数を増加することで熱交と空気との接触面積を広げ、冷暖房性能を向上している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１４４４２９号公報（段落００１５〜００１８、００２１、００２２、図１、図２）

従来の空気調和機は、冷暖房性能の向上のために、熱交換器の列数を増加させるときに、その熱交換器の下端部に設けられたドレンパンの溝の幅を広くする必要があるが、ユニット外形寸法を大きくしない場合には、吹出口・吸込口の所望の面積が確保できなくなり、風路抵抗の増加によってファンモータの消費電力増加や騒音等の問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、目的は、ユニット外形寸法を大きくせずに、吹出口・吸込口の所定の面積を確保した上で、熱交換器の列数を増やし熱交容積を増加させることができるように形成したドレンパンを有する空気調和機を得ることにある。
また、熱交換器の列数の増減にかかわらず、ドレンパン形状を変えずに、共通のドレンパンを用いることができる空気調和機を得ることにある。

この発明に係る空気調和機は、下面中央部に吸込口及びこの吸込口の周囲に吹出口を有するユニット本体と、このユニット本体内の上部に配設されたターボファンと、このターボファンを囲むように配設された主熱交換器と、この主熱交換器に併設され、前記主熱交換器よりも高さの低い副熱交換器と、前記主熱交換器の下方に設けられ、前記主熱交換器からのドレン水を受ける溝部及び前記溝部の両側壁の一方の上端部から前記副熱交換器の下方に延設され、前記副熱交換器からのドレン水を受ける縁部から形成されたドレンパンと、を備えたものである。

この発明によれば、主熱交換器と、この主熱交換器に併設され、主熱交換器よりも高さの低い副熱交換器と、主熱交換器の下方に設けられ、主熱交換器からのドレン水を受ける溝部及び溝部の両側壁の一方の上端部から副熱交換器の下方に延設され、副熱交換器からのドレン水を受ける縁部から形成されたドレンパンと、を備えたので、ユニット外形寸法を大きくせずに、吹出口・吸込口の所定の面積を確保した上で、熱交換器の列数を部分的に増やし熱交容積を増加させることができる。

実施の形態１．
図１から図４はこの発明の実施の形態１を示す図であり、図１は２列の主熱交換器とそれよりも高さの低い１列の副熱交換器を併設した天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機の断面図、図２は図１の横断面図、図３は図１の熱交換器およびドレンパンの要部拡大の断面図である。

図１、２に示すように、天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機のユニット本体１は、内面に断熱材が施され、下方に開口された側中央に吸込口７とこの吸込口７を囲むように設けられた吹出口９を有する化粧パネル８が当接結合されて、図示しない固定用ボルトにより据付金具を介して天壁に固定される。ユニット本体１内部の上部の中央付近にターボファン５をファンモータ６で駆動する送風機を備えている。このターボファン５の周囲を囲むように略環状をなす熱交換器１７が配置され、熱交換器１７の下端部側を載置するようにドレンパン３が設けられ、熱交換器１７の表面で生成される結露水（ドレン水）を捕集し、排水用のドレンポンプ（図示せず）によりユニット本体１の外部へ排出する。
また、吹出口９には風向調整用のベーン１０が設けられている。また、ターボファン５と吸込口７の間にベルマウス２０が設けられ、ベルマウス２０の外周側の一部に電気部品１６が設けられている。

図３に示すように、熱交換器１７は、送風機のターボファン５を囲むように、２列に並び、ファンモータ６が固定されたユニット本体１の天板側からドレンパン３の溝部１９まで隙間のない高さの段数を有した主熱交換器２及び主熱交換器２の内側に１列に配置され、下部が溝部１９に入らない高さで、かつ風速分布の密な部分のみに配置されるだけの段数であり、主熱交換器２よりも高さが低く、段数の少ない副熱交換器１２の組み合わせとしている。なお、副熱交換器１２は、主として、熱交換器１７の熱交換効率を向上させるために用いられる。

ターボファン５の吹出し風速分布の特性上、吹出し空気はユニット本体１の天面側へ偏ることから、天面側の熱交換器１７の列数のみを増加させることで熱交換効率を向上させることができるので、増設する副熱交換器１２の高さを主熱交換器２よりも低くしても、ユニット本体１の天面側に設ければ、熱交換効率を向上させることができる。
このため、熱交換器１７のうち主熱交換器２のみ溝部１９に挿入し、増設される副熱交換器１２は、列数も少ないので、溝部１９の側壁部１８の上部に形成された縁部１３の上方に配設している。
このように、溝部１９に挿入される熱交換器１７の全体の列数を少なくとも１列少なくなるように構成している。

ドレンパン３は、主熱交換器２の下方に設けられ、主熱交換器２からのドレン水を受ける溝部１９及び溝部１９の両側壁の一方の上端部から副熱交換器１２の下方に延設され、副熱交換器１２からのドレン水を受ける縁部１３から形成されている。
また、溝部１９の底面は、段差があり、低い底面の溝１９ａと高い底面の溝１９ｂから形成される。
縁部１３は、平坦でもよいが、図２に示すように、溝部１９に対して傾斜させるのが望ましい。凸部４は図１に示すようにターボファン５を囲むように略環状に形成されており、吸込口７側へのドレン水の溢れを防止する。

また、溝部１９の底面の溝１９ａの底面と主熱交換器２の下端部との隙間を設けたのは、ドレン水が流れ易くするためであり、溝１９ｂの底面に主熱交換器２の下端部に当接しているのは、ターボファン５から吹出した空気が逃げないで熱交換器１７を通過させるためである。また、縁部１３と副熱交換器１２の下端部との隙間を設けたのは、ドレン水が流れ易くするためである。

次に、この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作について図１により説明する。空気調和機の室内機においては、ターボファン５の回転駆動により、ユニット本体１の下面に設けられた化粧パネル８の吸込口７から室内の空気がフィルターやベルマウス２０を通過して内部に流入し、ターボファン５を介して副熱交換器１２と主熱交換器２からなる熱交換器１７へ流れ込み、ここで熱交換した空気が熱交換器１７の下流側の空間にある側壁部１１を越えて吹出口側の風路へ達し、吹出口９に設けられた風向調整用のベーン１０により吹出し方向が調整されて室内空間へ吹出し、空気が室内を循環する。

このとき、ターボファン５の吹出し風速分布の特性上、吹出された空気はユニット本体１の天面側へ偏ることから、副熱交換器１２の高さを主熱交換器２よりも低くしても、ターボファン５からの空気は殆ど副熱交換器１２を通過する。そして、主熱交換器２に生じたドレン水は、ドレンパン３の溝部１９の溝部に流れ、溝１９ａに溜まる。
また、溝部１９には載置されない副熱交換器１２からのドレン水は、縁部１３を介して溝部１９に回収される。このとき、ドレンパン３の凸部４は吸込口７側へのドレン水の溢れを防止する。

以上のように、下面中央部に吸込口７及びこの吸込口７の周囲に吹出口９を有するユニット本体１と、このユニット本体１内の上部に配設されたターボファン５と、このターボファン５を囲むように配設された主熱交換器２と、この主熱交換器２に併設され、主熱交換器２よりも高さの低い副熱交換器１２と、主熱交換器２の下方に設けられ、主熱交換器２からのドレン水を受ける溝部１９及び溝部１９の両側壁部１１、１８の一方の側壁部１８上端部から副熱交換器１２の下方に延設され、副熱交換器１２からのドレン水を受ける縁部１３から形成されたドレンパン３と、を備えており、ターボファン５の吹出し空気はユニット本体１の天面側へ偏ることから、増設する副熱交換器１２の高さを主熱交換器２よりも低くしても、ユニット本体１の天面側に設ければ、熱交換効率を向上させることができ、主熱交換器２のみ溝部１９に挿入し、増設される副熱交換器１２は、溝部１９の上部に形成された縁部１３の上方に配設することができる。

このように、溝部１９に挿入される熱交換器１７の全体の列数を少なくとも１列少なくなるようにできるので、熱交換器１７の下端部が挿入される溝部１９の幅を、熱交換器１７の最大列幅とする必要がなく、吸込口７や吹出口９の所定の面積や電気部品１６などの配置場所を確保した上で、熱交換器１７の列数を部分的に増やし熱交容積を増加させることができる。

また、ドレンパン３の縁部１３の上面端部に凸部４を備えたので、熱交換器１７の溝部１９に挿入されていない列からのドレン水も回収することができ、また、吸込口７側へのドレン水の溢れを防止することができる。
また、ドレンパンの縁部１３は、溝部１９側に傾斜しているので、副熱交換器１２からのドレン水を、効率的に溝部１９に回収することができる。

実施の形態２．
図４、５はこの発明の実施の形態２を示す図であり、図４は天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機の縦断面図、図５は図４の熱交換器およびドレンパンの要部拡大の断面図である。
本実施の形態は実施の形態１の図１で示した副熱交換器１２がなく、主熱交換器２だけとしたものであり、他の構成は同じである。副熱交換器１２の必要がない場合でもドレンパン３は同じ形状のものとしている。

このように、ドレンパン３は、副熱交換器１２を併設しない場合にも使用可能としたので、ドレンパン形状を変えずに、共通のドレンパン３を用いて主熱交換器２を組み込むことができる。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３を示す図であり、天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機の縦断面図である。
実施の形態１、２は主熱交換器２と副熱交換器１２の上端はユニット本体１の天面側に各列を揃えられるようにしたものであるが、本実施の形態は副熱交換器１２を風速の速い部分のみに配置し、上端は揃えないものであり、実施の形態１の図１で示した副熱交換器１２の上端をユニット本体１の天面側から離しており、他の構成は同じである。

ターボファン５の特性上、ユニット本体１の天面側の風速が速くなり、風速の速いところに副熱交換器１２を配置した方が熱交換効率が高くなる。一方、ターボファン５は天面から一定の距離離れているので、実際は天面から少し下で風速が速い。
そこで、本実施の形態では、実施の形態１に比べより効率的に熱交換できる部分だけに副熱交換器１２を配置している。

このように、副熱交換器１２の上端をユニット本体１の天面側から離しているので、より効率的に熱交換でき、また、副熱交換器１２の高さが短くてもよいので安価にすることができる。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４を示す図であり、天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機の縦断面図である。
実施の形態１〜３では、副熱交換器１２を内側へ配置するようにしたものであるが、本実施の形態は副熱交換器１２を外側へ配置したものであり、他の構成は実施の形態１と同じである。

このように、副熱交換器１２およびドレンパン１４の縁部１３と凸部４は外側へ配置されるため、内側にスペースが生じ、副熱交換器１２を内側へ配置するよりも大きな送風機を備えることができる。

実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５を示す図であり、天井埋め込みカセット形の空気調和機の室内機の縦断面図である。
実施の形態１〜４では、ドレンパン３の副熱交換器１２側には縁部１３と凸部４を設けたが、本実施の形態は、ドレンパン１５の副熱交換器１２側は、主熱交換器２の下方に設けられた溝部１９の内側の側壁を溝部１９の底面から副熱交換器１２の下方に傾斜して延設された傾斜側壁部２１から形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

このように、ドレンパン１５の溝部１９の内側の側壁を溝部１９の底面から副熱交換器１２の下方に傾斜して延設され、副熱交換器１２からのドレン水を受ける傾斜側壁部２１としたので、簡単な構造とすることができる。

この発明の実施の形態１における２列の主熱交換器と１列の副熱交換器を備えた空気調和機の断面図である。 図１の横断面図である。 この発明の実施の形態１における空気調和機の主熱交換器と副熱交換器およびドレンパンにおける要部拡大の断面図である。 この発明の実施の形態２における列の主熱交換器を備えた空気調和機の室内機の縦断面図である。 この発明の実施の形態２における空気調和機の主熱交換器と副熱交換器およびドレンパンにおける要部拡大の断面図である。 この発明の実施の形態３における副熱交換器の高さをさらに低くした場合の空気調和機を示す断面図である。 この発明の実施の形態４における副熱交換器を外側へ配置した場合の空気調和機を示す断面図である。 この発明の実施の形態５における空気調和機のドレンパンの副熱交換器側を傾斜した場合を示す断面図である。

符号の説明

１ ユニット本体、２ 主熱交換器、３ ドレンパン、４ 凸部、５ ターボファン、７ 吸込口、９ 吹出口、１１、１８ 側壁部、１２ 副熱交換器、１３ 縁部、１４ ドレンパン、１５ ドレンパン、１７ 熱交換器、１９ 溝部、２１ 傾斜側壁部。

Claims (5)

1. 下面中央部に吸込口及びこの吸込口の周囲に吹出口を有するユニット本体と、
   このユニット本体内の上部に配設されたターボファンと、
   このターボファンを囲むように配設された主熱交換器と、
   この主熱交換器に併設され、前記主熱交換器よりも高さの低い副熱交換器と、
   前記主熱交換器の下方に設けられ、前記主熱交換器からのドレン水を受ける溝部及び前記溝部の両側壁の一方の上端部から前記副熱交換器の下方に延設され、前記副熱交換器からのドレン水を受ける縁部から形成されたドレンパンと、
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記ドレンパンの前記縁部の上面端部に凸部を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記ドレンパンの前記縁部は、前記溝部側に傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
4. 下面中央部に吸込口及びこの吸込口の周囲に吹出口を有するユニット本体と、
   このユニット本体内の上部に配設されたターボファンと、
   このターボファンを囲むように配設された主熱交換器と、
   この主熱交換器に併設され、前記主熱交換器よりも高さの低い副熱交換器と、
   前記主熱交換器の下方に設けられ、前記主熱交換器からのドレン水を受ける溝部及び前記溝部の両側壁の一方を前記溝部底面から前記副熱交換器の下方に傾斜して延設され、前記副熱交換器からのドレン水を受ける傾斜側壁部から形成されたドレンパンと、
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
5. 前記ドレンパンは、副熱交換器を併設しない場合にも使用可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
   

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