JP6808059B2 - 空気調和装置の室外機 - Google Patents
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Description
本実施の形態1は、例えば、ビル用マルチエアコンのデフロスト運転で発生した除霜水を、熱交換器の下方に設けたベースで受け、その除霜水による漏電を抑制するものである。
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図1に基づいて、空気調和装置の詳しい回路構成について説明する。図1では、室外機10に室内機20が4台接続されている場合を例に示しているが、室内機20の台数は限定されるものではない。
本実施の形態1に係る空気調和装置は、図1に示すように、室外機10と、複数の室内機20と、室外機10と室内機20とを接続する冷媒配管30とで構成されている。この空気調和装置では、4台の室内機20が室外機10に対して並列に接続されている。
室外機10は、圧縮機11、四方弁等の流路切替装置12、室外側熱交換器13、アキュムレータ15および室外側熱交換器13に空気を供給する室外側送風機(図示せず)等を備えている。圧縮機11は、例えば、容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成され、低温低圧のガス冷媒を吸入し、そのガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にして吐出する。流路切替装置12は、暖房運転モード時における冷媒の流れと冷房運転モード時またはデフロスト運転における冷媒の流れとを切り替える。
室内機20は、4台の室内側熱交換器21、この4台の室内側熱交換器21にそれぞれ直列に接続された絞り装置22、各室内側熱交換器21にそれぞれ空気を供給する室内側送風機(図示せず)等で構成されている。室内側熱交換器21は、暖房運転モード時には凝縮器として、冷房運転モード時には蒸発器として機能し、室内側送風機によって供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、空調対象の空間に冷房用空気または暖房用空気を供給する。絞り装置22は、減圧弁または膨張弁としての機能を持ち、冷媒を減圧して膨張させるものであり、弁の開度が制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。
図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図2では全ての室内機20が駆動している場合を示しており、図中に示す矢印は、冷媒の流れ方向を示している。
図3は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置のデフロスト運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。なお、図3では全ての室内機20が駆動している場合を示しており、図中に示す矢印は冷媒の流れ方向を示している。
デフロスト運転は、通常の暖房運転を中断し、流路切替装置12によって冷房運転と同じ冷媒の循環方向にする。この場合、低温低圧のガス冷媒が圧縮機11に流入して圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置12を通過して室外側熱交換器13に流入する。
実施の形態1の室外機10は、図4および図5に示すように、縦置きされた略直方体形状の筐体1内に室外側熱交換器13が配置されている。
ベース2は、略長方形状に構成され、デフロスト運転によって室外側熱交換器13からベース2上に流れ落ちた除霜水を外部へ排水する排水穴50と、除霜水を排水穴50へ導く排水溝51とが形成されている。
排水溝51の幅wおよび深さhは、除霜水が排水溝51を流れる間に氷結しないことを考慮して設定される。ここでは、排水溝51の幅w、つまり排水面2cの幅wは、ベース2の熱容量と外気温度とから、水の放熱を抑えるため22mm以下としている。室外機10の馬力と、室外側熱交換器13の配置面の数と、室外側熱交換器13の前面面積と、から、除湿水量を求めることができる。仮に18馬力で四面に室外側熱交換器13を配置した室外機10にて発生する除霜水量が、全体で3.5kgと求められたとすると、一面あたりの水量は、一回のデフロストで約0.9kgとなる。デフロスト制御中、除霜水は、室外側熱交換器13全体から均等に流れ落ちるようになっており、室外側熱交換器13から流れ落ち始めてから外部へ排出されるまでの時間は、経験的に、3分〜6分程度である。排水溝51の深さについては、これらを踏まえ、また、後述する排水溝51の長さを考慮して設計する。
排水経路の長さ、つまり排水溝51が長すぎると、外部へと排水されるまでに氷結しやすくなる。よって、排水溝51の長さ、具体的にはまず、排水穴50同士の間隔l1(図6参照)を500mm以内としている。また、除霜水が落ちてくる箇所と排水穴50との距離l2(図6参照)も同様に、500mm以内としている。これは水温1℃の水が、凍らずに22mmの幅の排水溝51を流れることができる長さである。また、500mmとしたのは、例として、空気調和装置の運転下限温度になりやすい、冷媒温度が−20℃〜−25℃での氷結を考慮している。また、この長さは外気温度の影響も受けるが、−25℃に対する外気温度との温度差ΔTを考えることで、氷結の有無を考えることができる。つまり、−20℃で設計しているため、−20℃との外気温度の温度差ΔTを水温に反映させる。例えば、外気温度が−5℃であれば、−25℃との温度差20℃分、水温が上がると簡易的に考えることができる。
実施の形態1では制御箱40の形状について特に特定しなかったが、実施の形態2は、制御箱40の形状について特定するものである。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、説明しない事項については実施の形態1と同様である。
制御箱40は、制御基板(図示せず)およびインバータ基板(図示せず)等が内部に配置される直方体状の箱部41と、箱部41の下方に放熱空間、兼、電気配線取り回しスペースを形成すべく箱部41の下面の3つの縁部から下方に突出した脚部42とを備えている。脚部42は、右脚部42aと、左脚部42bと、奥脚部42cとを有しており、右脚部42aおよび左脚部42bのそれぞれにおいてベース2の最高面2bとの接触部分には、配線を通すための凹部43が形成されている。また、奥脚部42cにも、配線を通すための貫通孔44が形成されている。
実施の形態3は、室外側熱交換器13からベース2への排水構造に関するものである。以下、実施の形態3が実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、説明しない事項については実施の形態1と同様である。
図10に示すように、室外側熱交換器13の下方に、室外側熱交換器13で発生した除霜水を受うけとめて排水溝51に導く導水板7が配置されている。導水板7は、側面パネル5と間隔を空けて対向して配置され、側面パネル5と導水板7との間の空間で形成された排水経路6を除霜水が流れるようになっている。
Claims (6)
- 筐体と、
前記筐体の内部上方に設けられた熱交換器と、
前記筐体内に配置され、室外機を制御する制御箱とを備え、
前記筐体は、前記制御箱が配置され、前記熱交換器で発生する除霜水を外部へ排出する排水溝および排水穴が形成されたベースを備え、
前記ベースは、高さ位置が高い方から順に、第1面、第2面、前記排水溝の底面となり前記排水穴が形成される第3面、といった高さ位置の異なる3つの面を有し、
前記制御箱が前記第1面に配置されており、
前記制御箱は、箱部と、前記箱部の下方に突出して形成された脚部とを有し、前記脚部の前記ベースとの接触部分に、容積が0cm 3 超、10cm 3 以下の凹部が形成されている空気調和装置の室外機。 - 前記箱部の下方は配線が集められる電気配線取り回しスペースとなっており、
前記配線は、前記凹部を通って前記箱部の内部に入る請求項1に記載の空気調和装置の室外機。 - 前記熱交換器の下方に配置され、前記熱交換器で発生した除霜水を受けとめて前記排水溝に導く導水板を備え、
前記導水板の下端が、前記第1面よりも低い位置に位置している請求項1又は請求項2に記載の空気調和装置の室外機。 - 筐体と、
前記筐体の内部上方に設けられた熱交換器と、
前記熱交換器の下方に配置された導水板と、
前記筐体内に配置され、室外機を制御する制御箱とを備え、
前記筐体は、前記制御箱が配置され、前記熱交換器で発生する除霜水を外部へ排出する排水溝および排水穴が形成されたベースを備え、
前記ベースは、高さ位置が高い方から順に、第1面、第2面、前記排水溝の底面となり前記排水穴が形成される第3面、といった高さ位置の異なる3つの面を有し、
前記制御箱が前記第1面に配置されており、
前記導水板は、前記熱交換器で発生した除霜水を受けとめて前記排水溝に導くものであり、前記導水板の下端が、前記第1面よりも低い位置に位置している空気調和装置の室外機。 - 前記制御箱の配置領域の周囲を前記第3面とした請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記筐体は、直方体状に形成され、
前記熱交換器は、前記筐体内において四面に配置されている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の空気調和装置の室外機。
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