JPH11118197A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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Abstract
容器の蓄熱特性を効率的に発揮できる空気調和機を提供
する。 【解決手段】 室外に設置される室外ユニット(50)
と室内に設置される室内ユニット(40)とに分離し、
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換
器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サイクルを構
成した冷暖可能な空気調和機において、室外ユニットの
本体上部(60)に、内部に蓄熱材が収容され内部を冷
凍サイクルを循環する冷媒が通過し通過した冷媒を加熱
させるための蓄熱容器(14)を配設したことを特徴と
する空気調和機。
Description
空気調和機に係り、特に、蓄熱容器を備えた空気調和機
に関する。
房運転では、暖房運転の指示を受けて圧縮機が起動し始
め、温風が室内に吹き出すまでには時間がかかり、快適
な温度になるまでには例えば30分以上も要することが
ある。
始直後の温風吹き出し温度は、十分な暖かさを与える温
度ではない。
冷地方においては他の暖房器具と併用する必要があるこ
とが多く、ヒートポンプ式の空気調和機は本格的な暖房
機としては認知され難かった。
和機には、暖房運転の運転開始直後から十分な暖かさを
与える温風吹き出し温度の温風が出るまで時間を短くす
るように、蓄熱容器が設けられたものもあった。
のヒートポンプ式の空気調和機では、蓄熱容器は、室外
ユニットの本体下部に収納されており、圧縮機、四方
弁、室外熱交換器、室外ファン等の冷凍サイクル機器の
下部に位置していた。
は、蓄熱容器の上部に載置された圧縮機や四方弁等の冷
凍サイクル機器を室外ユニットの外部へ一旦取り出し、
蓄熱容器を外部に露出させた後に点検修理を行うように
なっていた。
イクル機器は蓄熱容器と冷媒配管によって強固に接続さ
れており室外ユニットから圧縮機や四方弁等の冷凍サイ
クル機器を外すことはほぼ不可能であり、このため、蓄
熱容器のメインテナンスが極めて困難であるという問題
があった。
に収納されているため蓄熱容器は設置地面の近くに位置
し、このため、蓄熱容器が積雪や雨水に接したりして蓄
熱容器の蓄熱特性を十分に発揮できないという問題があ
った。
では、蓄熱容器が室外ユニットの本体下部に収納されて
いるため、工場出荷から製品設置に至る製品搬送時等の
種々の条件下で蓄熱容器を包囲する断熱材が蓄熱容器の
上部に載置される冷凍サイクル機器によって圧縮されや
すく、断熱材の断熱特性が劣化するという問題があっ
た。
する問題を解消し、蓄熱容器のメインテナンスが容易で
あり蓄熱容器の蓄熱特性を十分に発揮できる空気調和機
を提供することである。
に、本願の第1の発明に係る空気調和機は、室外に設置
される室外ユニットと室内に設置される室内ユニットと
に分離し、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、
室外熱交換器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サ
イクルを構成した冷暖可能な空気調和機において、前記
室外ユニットの本体上部に、内部に蓄熱材が収容され内
部を前記冷凍サイクルを循環する冷媒が通過し通過した
冷媒を加熱させるための蓄熱容器を配設している。
1の発明において、前記室外ユニットは、内部を前記本
体上部と前記本体上部の下部にある本体下部とに区画す
るための蓄熱ベースと、前記本体下部を、前記室外熱交
換器のための送風機が収納される送風機室と前記圧縮機
が収納された機械室とに区画する仕切板と、を有する。
2の発明において、前記蓄熱ベースに固定支持された前
記蓄熱容器の荷重が前記蓄熱ベースを介して、前記送風
機を駆動するモータを取り付けるモータベースへ負荷分
担されるとともに前記仕切板または他の部品へ負荷分担
される。
1または2の発明において、前記室外ユニットの内部に
は前記蓄熱容器に隣接して所定の電気機器が収納された
電気箱が配設されており、前記蓄熱容器は前記電気箱に
対し隙間をおいて配設されている。
1または2の発明において、前記室外ユニットの内部に
は前記蓄熱容器の下方に電気機器が収納された電気箱が
配設可能であり、前記電気箱は前記室外ユニットの前面
側または側面側から着脱可能である。
1または2の発明において、前記蓄熱容器は、その上面
が前記室外ユニットの上部外壁を形成する上キャビネッ
トの下面に隣接するように配設されている。
1または2の発明において、前記蓄熱容器の外周面の全
体を包囲する断熱部を備え、前記蓄熱容器は前記断熱部
に包囲されて前記蓄熱ベースに固定可能である。
7の発明において、前記蓄熱容器の荷重を受けるように
前記断熱部の内壁に当接して配設される低熱伝導材で形
成された内スペーサを備えている。
7の発明において、搬送中に外力を受け圧縮可能な前記
断熱部のその外壁部分に当接して配設されるスペーサを
備えている。
第1または2の発明において、前記蓄熱容器の下方に前
記蓄熱容器から漏れた蓄熱材を収容可能なドレイン皿を
設けている。
第10の発明において、前記ドレイン皿に収容した蓄熱
材を外部へ排出する排出口が形成され、この排出口が前
記室外熱交換器の上方に位置する。
第10の発明において、前記ドレイン皿に収容した蓄熱
材を外部へ排出する排出口が形成され、この排出口の下
方に回収タンクが配設され、前記排出口から排出される
蓄熱材を前記回収タンクへ案内するホースを備えてい
る。
第10の発明において、前記ドレイン皿に収容した蓄熱
材を外部へ排出する排出口が形成され、前記排出口から
排出される蓄熱材を外部へ直接案内するホースを備えて
いる。
第10の発明において、前記ドレイン皿を前記蓄熱容器
の底部一部部分の下方に設けている。
第10の発明において、前記蓄熱容器の外周面を包囲す
る断熱部を備え、前記ドレイン皿は前記断熱材と一体的
に形成されている。
の本体上部に配設するようにしたので、電気箱の配設位
置や圧縮機や室外送風機や室外熱交換器等の他の構成部
品の配設位置に支障を生じさせることなく、蓄熱容器を
これらの他の部品と無理なく共存配置させることがで
き、蓄熱容器を外部に容易に露出させることができ、蓄
熱容器のメインテナンスを容易に行うことができる。
するようにしたので、蓄熱容器を設置地面から離れて位
置し、このため、蓄熱容器が積雪や雨水に接したりする
ことがなくなり、蓄熱容器の蓄熱特性を効率的に発揮す
ることができる。
に配設するようにしたので、工場出荷から製品設置に至
る製品搬送時等の種々の条件下で蓄熱容器を包囲する断
熱材が冷凍サイクル機器によって圧縮されることがなく
なり、断熱材の断熱特性を有効に保持することができ
る。
蓄熱容器からなんらかの理由で漏れた蓄熱材を外部へ排
出するようにしたので、他の構成部品の故障を誘発しな
いようにすることができる。
実施形態を説明する。
機の冷凍サイクル図である。この空気調和機は、室内ユ
ニット40と室外ユニット50とからなり、冷媒を圧縮
するロータリー圧縮機2に、四方弁3、室内送風機4を
具備している室内熱交換器5、減圧装置である電子式膨
張弁6、室外送風機8を具備している室外熱交換器9を
冷媒配管10により順次接続している。暖房運転におい
ては、冷媒は矢印Aの方向に冷媒配管10内を循環す
る。
えている。蓄熱源13は、密閉した蓄熱容器14と、蓄
熱容器14内に収容された不凍液からなる蓄熱材16を
加熱するためのヒータ等からなる加熱手段17と、蓄熱
容器14内の圧力が所定圧力以上になったときにその圧
力を解放するための圧力解放手段18とを備えている。
管10の部分と、室外熱交換器9と電子式膨張弁6とを
結ぶ冷媒配管10の部分との間には、冷媒配管10を循
環する冷媒の一部が流通可能な加熱冷媒供給配管12が
設けられている。加熱冷媒供給配管12は蓄熱容器14
内を通過するように配設されている。
2の部分には、冷媒が加熱冷媒供給配管12中を流通す
ることを開閉する二方弁20が設けられている。冷媒配
管10から分岐した冷媒は、二方弁20が開状態のとき
に、加熱冷媒供給配管12内を矢印Bの方向に流れる。
配設され、温度センサ22によって暖房運転の開始可能
であるか否かが判断される。室外熱交換器9には室外熱
交換器9に付着する霜の霜状態を検出する霜センサ23
が配設されている。センサ22、23の検出結果は制御
部24に送られる。制御部24は、空気調和機の全体の
制御を行う他に、センサ22、23による検出結果に応
じて二方弁20の開閉を行う。
ドあるいは除霜運転モードが選択操作されると、制御部
24により四方弁3がオン(通電)されると共に、温度
センサー22による検出温度が所定値以上であって蓄熱
容器14の熱容量が十分にあると判断され、また霜セン
サ23により多量の霜があると判断されると、制御部2
4により二方弁20が開弁され、室内ファン4と室外フ
ァン8が運転され、冷媒は冷凍サイクルを図中のA方向
に循環する。
媒が四方弁3により案内されて室内熱交換器5と加熱冷
媒供給配管12とに導入される。室内熱交換器5へ導入
された冷媒はここで放熱して外気と熱交換して温風が室
内ファン4により室内へ送風されて暖房を行ない、室内
熱交換器5内で放熱する一方で凝縮して液化した液冷媒
は電子式膨張弁6で減圧されてから室外熱交換器9内に
流入し、ここで蒸発して液冷媒の蒸発潜熱により外気か
ら吸熱してガス化し、室外ファン8の送風により、その
熱交換が促進される。
冷媒は開弁されている二方弁20を通り蓄熱容器14内
を通る際に蓄熱材16により加熱されて気化し、高温の
ガス状冷媒として室外熱交換器9へ送られる。これによ
って、室外熱交換器9に多量の霜が付着しているときに
は霜が解除され、また、暖房運転モ−ドの開始直後にあ
っては迅速に暖房運転モードへ進行することができる。
ニット50に配設された蓄熱源13について以下に詳細
に説明する。
50は上部外壁を形成する上キャビネット51と、前部
外壁を形成し一部にフィンガード52aの形成された前
キャビネット52と、後部外壁を形成する後キャビネッ
ト53と、側部外壁を形成する側部キャビネット54を
有し、これらのキャビネットで囲われた略直方体の箱形
状を有する。
5によって内部を蓄熱源13が配設される蓄熱室60が
形成された本体上部と、本体上部の下方にある本体下部
とに区画されている。本体下部は底部から立設された仕
切板56によって室外熱交換器9のための送風機8が収
納される送風機室61と圧縮機2等が収納された機械室
62とに区画されている。
1には送風機8を駆動するモータ64が取り付けられる
モータベース65が本体底部から立設されている。モー
タベース65は、上部に平坦面が形成されるように上方
で直角に折れた形状を有する。
具等の所定の電気機器が収納された電気箱66が配設さ
れている。図4に示すように、電気箱66は室外ユニッ
ト50の前面側の前キャビネット52をはずすことによ
って前面側から、あるいは側面側の側面キャビネット5
4をはずすことによって側面側から容易に取り出すこと
ができ、電気箱66内の電気器具の故障修理等を容易に
行うことができる。
熱容器14の外側が断熱材15で包囲されて構成されて
いる。
で固定バンド57によって蓄熱ベース55上に固定され
ている。蓄熱ベース55に固定された状態の蓄熱源13
は一体として、蓄熱ベース55介して室外ユニット50
に装着される。
ス65の上部平坦部に固着されている。また、蓄熱ベー
ス55は、仕切板56の上端部と室外熱交換器9の上面
にも支持されている。このようにして、蓄熱ベース55
に固定支持された蓄熱源13の荷重は蓄熱ベース55を
介して、モータベース65へ負荷分担されるとともに仕
切板56または室外熱交換器9等の他の部品へ負荷分担
される。
熱ベース55の下面との間には隙間59が形成されてい
る。これによって、蓄熱源13の熱が電気箱66に伝達
することを防止している。
は、その上面が上キャビネット51の下面にほぼ接触す
るように上キャビネット51に隣接して配設されてい
る。これによって、上キャビネット51の上面から荷重
がかかった場合に、その荷重を上キャビネット51のみ
で直接的に受けることなく固定バンド57や蓄熱ベース
55等を介して本体下部にあるモータベース65等へ逃
がし、受けた荷重によって上キャビネット51が変形す
ることが防止される。
実施形態における断熱材15について詳細に説明する。
蓄熱源13を示す組立分解斜視図である。蓄熱容器14
を包囲する断熱材15は、蓄熱容器14が収容される箱
状断熱部15aと、蓄熱容器14を収容した箱状断熱部
15aに上方から蓋を被せるための蓋断熱部15bとか
ら構成されている。蓋断熱部15bのには図8に示すよ
うに、圧力解放手段18を外部に突出させるための孔が
形成されている。
って外周全体を包囲された蓄熱容器14は、箱状断熱部
15aと蓋断熱部15bの外側から固定バンド57によ
って蓄熱ベース55に固定される。
状断熱部15aと蓋断熱部15bとで包囲することによ
り、蓄熱容器14内の蓄熱材の保温性を維持することが
できる。
熱容器14の荷重を受けるための円柱状の低熱伝導性の
断熱材からなる内スペーサ15cを2個配設した例を示
す。内スペーサ15cを設けない場合には、蓄熱容器1
4の荷重を受ける箱状断熱部15aの底部部分が圧縮さ
れ、箱状断熱部15aの断熱特性が低下するおそれがあ
るが、内スペーサ15cを設けることによって箱状断熱
部15aに所定のの断熱特性を保持させることができ
る。
導性の断熱材からなる4個のコーナスペーサ15eを設
けた例を示す。コーナスペーサ15eには角柱状に抜か
れた角柱凹部が形成されている。コーナスペーサ15e
は接着剤等によって蓄熱ベース55の四隅部に取り付け
られている。コーナスペーサ15eの角柱凹部に蓄熱容
器14が収納される箱状断熱材15dの底部四隅部がは
め込まれる。図9は、図7に示す4個のコーナスペーサ
15eを備えた室外ユニット50の本体上部に蓄熱源1
3が搭載された室外ユニット50を示す斜視図である。
図8は、図9に対応する組立分解斜視図である。
凹部にきつくはめ込むことが可能であるので、工場出荷
から客先への室外ユニット50の輸送中において、蓄熱
源13が前後左右に変位することを防止することができ
る。これによって、蓄熱源13が前後左右に変位するこ
とによって生じ得る箱状断熱材15d等が圧縮されるこ
とを防止でき、箱状断熱部15d等に所定のの断熱特性
を保持させることができる。
明の実施形態におけるドレイン皿70について詳細に説
明する。
熱源13が搭載された室外ユニット50を示す斜視図で
ある。図11は、図10のC−Cにおける断面図であ
る。図11に示すように、内部に蓄熱容器14が収容さ
れた断熱材15の底部はドレイン皿70に載置されて固
定され、ドレイン皿70は図示しない蓄熱ベース上に固
定されている。このように、ドレイン皿70は断熱材1
5と一体的に形成されており、蓄熱容器尾14と断熱材
15とドレイン皿70とは一つのユニットとして図示し
ない蓄熱ベース上に取り付けられている。
の下方にある電気箱66や室外熱交換器9等の部品全体
を保護するように断熱材15の底部全体を覆うように設
けられている。
するための排出口71が形成されている。また、ドレイ
ン皿70の底部には収容された蓄熱材を外部へ排出する
ための排出口72が形成されている。ドレイン皿70に
形成された排出口72は室外熱交換器9の上部に位置し
ている。室外ユニット50の底部には漏れた蓄熱材を回
収するたの回収タンク76が設けれている。排出口72
と回収タンク76との間はホース74によって連結され
ており、一旦ドレイン皿70に収容された蓄熱材はホー
ス74によって回収タンク76へ回収される。回収され
た蓄熱材は再利用に供することも可能である。
によって、蓄熱容器14からなんらかの理由により漏れ
た蓄熱材をドレイン皿70に一旦収容し、電気箱66等
の内部へ浸入することを防止し、確実に外部へ排出する
ことができる。
6を設けずホース74によって漏れた蓄熱材を室外ユニ
ットの外部へ直接排出することも可能である。
0に一旦収容された蓄熱材を、室外熱交換器9の上部に
位置する排出口72から室外熱交換器9の外壁を伝わせ
て外部へ排出することも可能である。
底部のうちの電気箱66の上方部のみにドレイン皿70
を設けてもよい。この場合、漏れた蓄熱材は排出口71
またはドレイン皿70の左端から室外熱交換器9の壁を
介して外部へ排出される。これによって、ドレイン皿7
0を小型にできるとともに、漏れた蓄熱材の浸入を最も
排除したい電気箱66を漏れた蓄熱材から確実に保護す
ることができる。
によれば、蓄熱容器14を含む蓄熱源13を室外ユニッ
ト50の本体上部に配設するようにしたので、電気箱6
6の配設位置や圧縮機2や室外送風機8や室外熱交換器
9等の他の構成部品の配設位置に支障を生じさせること
なく、蓄熱源13をこれらの他の部品と無理なく共存配
置させることができ、また、室外ユニット50をコンパ
クトに構成することができる。そして、蓄熱容器14を
外部に容易に露出させることができ、蓄熱容器14等の
蓄熱源13のメインテナンスを容易に行うことができ
る。
体上部に配設するようにしたので、蓄熱源13を設置地
面から離れて位置させることができ、蓄熱源13が積雪
や雨水に接したりすることがなくなり、蓄熱源13の蓄
熱特性を効率的に発揮することができる。
上部に配設するようにしたので、工場出荷から製品設置
に至る製品搬送時等の種々の条件下で蓄熱容器14を包
囲する断熱材15が圧縮機2等の冷凍サイクル機器によ
って圧縮されることがなくなり、断熱材15の断熱特性
を有効に保持することができる。
るようにしたので、蓄熱容器14の蓄熱特性を有効に保
持することができる。また、断熱材15a,b等ととも
に断熱材からなるスペーサ15c,15eを設けること
により、工場出荷から製品設置に至る製品搬送時等の種
々の条件下で断熱材15が圧縮して断熱特性が劣化する
ことを回避することができる。
を設け、蓄熱容器14からなんらかの理由で漏れた蓄熱
材を外部へ排出するようにしたので、電気箱66等の他
の構成部品の故障を誘発しないようにすることができ、
蓄熱源13を安全に確実に運転させることができるとと
もに空気調和機を安全に確実に運転させることができ
る。
和機を安全に確実に運転させることができるので、外気
温の低い寒冷地方あるいは準寒冷地方においても他の暖
房器具と併用することなく、ヒートポンプ式の空気調和
機を本格的な暖房機として使用することが可能になる。
して図14に示す冷凍サイクルを備えた空気調和機を例
にとり説明したが、冷凍サイクルとしては、図14に示
すものに限らず、蓄熱容器さえ備えていれば他の冷凍サ
イクルであってもよい。
れば、室外ユニットの本体上部に、内部に蓄熱材が収容
され内部を冷凍サイクルを循環する冷媒が通過し通過し
た冷媒を加熱させるための蓄熱容器を配設したので、他
の構成部品に支障を与えることなく他の部品と無理なく
共存配置させることができ、蓄熱容器のメインテナンス
を容易に行うことができ、また、蓄熱容器が積雪や雨水
に接したりすることがなくなり蓄熱容器の蓄熱特性を十
分に発揮することができる。
ニットを示す斜視図。
て示されている。
視図(a)と断熱材の取付分解図(b)。
組立分解斜視図。
示す斜視図。
示す斜視図。
図。
サイクル図。
Claims (15)
- 【請求項1】室外に設置される室外ユニットと室内に設
置される室内ユニットとに分離し、 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換
器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サイクルを構
成した冷暖可能な空気調和機において、 前記室外ユニットの本体上部に、内部に蓄熱材が収容さ
れ内部を前記冷凍サイクルを循環する冷媒が通過し通過
した冷媒を加熱させるための蓄熱容器を配設したことを
特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】前記室外ユニットは、 内部を前記本体上部と前記本体上部の下部にある本体下
部とに区画するための蓄熱ベースと、 前記本体下部を、前記室外熱交換器のための送風機が収
納される送風機室と前記圧縮機が収納された機械室とに
区画する仕切板と、を有することを特徴とする請求項1
に記載の空気調和機。 - 【請求項3】前記蓄熱ベースに固定支持された前記蓄熱
容器の荷重が前記蓄熱ベースを介して、前記送風機を駆
動するモータを取り付けるモータベースへ負荷分担され
るとともに前記仕切板または他の部品へ負荷分担される
ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 - 【請求項4】前記室外ユニットの内部には前記蓄熱容器
に隣接して所定の電気機器が収納された電気箱が配設さ
れており、前記蓄熱容器は前記電気箱に対し隙間をおい
て配設されていることを特徴とする請求項1または2に
記載の空気調和機。 - 【請求項5】前記室外ユニットの内部には前記蓄熱容器
の下方に電気機器が収納された電気箱が配設可能であ
り、前記電気箱は前記室外ユニットの前面側または側面
側から着脱可能であることを特徴とする請求項1または
2に記載の空気調和機。 - 【請求項6】前記蓄熱容器は、その上面が前記室外ユニ
ットの上部外壁を形成する上キャビネットの下面に隣接
するように配設されていることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の空気調和機。 - 【請求項7】前記蓄熱容器の外周面の全体を包囲する断
熱部を備え、前記蓄熱容器は前記断熱部に包囲されて前
記蓄熱ベースに固定可能であることを特徴とする請求項
1または2に記載の空気調和機。 - 【請求項8】前記蓄熱容器の荷重を受けるように前記断
熱部の内壁に当接して配設される低熱伝導材で形成され
た内スペーサを備えることを特徴とする請求項7に記載
の空気調和機。 - 【請求項9】搬送中に外力を受け圧縮可能な前記断熱部
のその外壁部分に当接して配設されるスペーサを備える
ことを特徴とする請求項7に記載の空気調和機。 - 【請求項10】前記蓄熱容器の下方に前記蓄熱容器から
漏れた蓄熱材を収容可能なドレイン皿を設けたことを特
徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。 - 【請求項11】前記ドレイン皿に収容した蓄熱材を外部
へ排出する排出口が形成され、この排出口が前記室外熱
交換器の上方に位置することを特徴とする請求項10に
記載の空気調和機。 - 【請求項12】前記ドレイン皿に収容した蓄熱材を外部
へ排出する排出口が形成され、この排出口の下方に回収
タンクが配設され、前記排出口から排出される蓄熱材を
前記回収タンクへ案内するホースを備えたことを特徴と
する請求項10に記載の空気調和機。 - 【請求項13】前記ドレイン皿に収容した蓄熱材を外部
へ排出する排出口が形成され、前記排出口から排出され
る蓄熱材を外部へ直接案内するホースを備えたことを特
徴とする請求項10に記載の空気調和機。 - 【請求項14】前記ドレイン皿を前記蓄熱容器の底部一
部部分の下方に設けたことを特徴とする請求項10に記
載の空気調和機。 - 【請求項15】前記蓄熱容器の外周面を包囲する断熱部
を備え、前記ドレイン皿は前記断熱材と一体的に形成さ
れていることを特徴とする請求項10に記載の空気調和
機。
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