(57)【要約】【課題】熱交換器から凝縮水が飛散することを防止できる空気調和装置の室内ユニットが要求されている。【解決手段】この室内ユニットＹ１は、ユニットケーシング１内に、空気と冷媒を熱交換させる熱交換器２と、熱交換器２に空気を送る送風機３と、冷房運転時に熱交換器２の表面で発生した凝縮水を受けるドレンパン８とを備える空気調和装置の室内ユニットであって、空気流通方向（矢印Ｆ）とほぼ平行に配置された複数のフィン７が空気流通方向と交差する方向に所定ピッチ離れて並べられるとともに並べられた複数のフィン７に冷媒管１５を空気流通方向と交差する方向に貫通させて熱交換ブロックが形成され、熱交換ブロックが空気流通方向に複数並べられて熱交換器２が構成され、フィン間の所定ピッチが複数の熱交換ブロック間で異なることを特徴とするものである。【選択図】図１
2010210106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットケーシング内に、空気と冷媒を熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器に空気を送る送風機と、冷房運転時に前記熱交換器の表面で発生した凝縮水を受けるドレンパンとを備える空気調和装置の室内ユニットであって、
空気流通方向とほぼ平行に配置された複数のフィンが空気流通方向と交差する方向に所定ピッチ離れて並べられるとともに前記並べられた複数のフィンに冷媒管を前記空気流通方向と交差する方向に貫通させて熱交換ブロックが形成され、
前記熱交換ブロックが空気流通方向に複数並べられて前記熱交換器が構成され、
前記フィン間の所定ピッチが複数の熱交換ブロック間で異なることを特徴とする空気調和装置の室内ユニット。
【請求項２】
熱交換ブロック間で異なるフィン間の所定ピッチが、空気流通方向下流側の熱交換ブロックほど小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室内ユニット。
【請求項３】
各熱交換ブロックの冷媒管の冷媒出側が隣の熱交換ブロックの冷媒管の冷媒入側へ順次つながって連続冷媒管が形成され、前記連続冷媒管における空気流通方向最上流側の端部が冷媒入側となり、前記連続冷媒管における空気流通方向最下流側の端部が冷媒出側となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置の室内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内ユニットの熱交換器を改良した空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和装置としては、被空調室内に配備される室内ユニットと、室内ユニットに冷配管接続される室外ユニットとから構成されることにより、冷凍サイクル動作を行なう冷媒回路を形成したものが知られている。前記の室外ユニットは、アキュムレータ、圧縮機、冷房運転時に凝縮器となる熱交換器、および膨張弁を備え、これらが冷媒配管を介して連結されている。前記の室内ユニットは例えば建物の天井内に設置される薄型の天井埋め込み型のユニットであって、ケーシング内に通風路を有し通風路の一端が吸い込み口となり他端が吹き出し口となっているユニットケーシングと、通風路内の吸い込み口寄りに配備された送風機と、通風路内で送風機よりも空気流通方向下流側に配備されて通風路を通風可能に仕切る熱交換器と、通風路内で熱交換器の下方位置に配備されて冷房運転時に熱交換器の表面で発生した凝縮水を受ける受皿状のドレンパンとを備えている。ドレンパンには、溜まった凝縮水をユニット外へ排出するための排水口が設けられている。
【０００３】
そして、熱交換器は、複数列の熱交換ブロックを空気流通方向に並べて構成されている。各熱交換ブロックでは、空気流通方向と平行に配置された多数のフィンが空気流通方向と直交する方向に所定のピッチ離れて並べられている。そして、並べられた多数のフィンに冷媒管を貫通固定することにより、各熱交換ブロックが形成される。各々の熱交換ブロックにおけるフィン間のピッチは同一であり、すべて等間隔になっている。
【０００４】
上記した構成の室内ユニットにおいて、冷房運転時には、送風機が、ユニットケーシングの吸い込み口から空気を吸い込んで熱交換器へ送り、熱交換器でフィン１０７を介して冷媒管内の冷媒と空気を熱交換させ、吹き出し口から冷たい空気を吹き出すようになっている。
【０００５】
上述のように、従来の室内ユニットでは熱交換器を構成するフィン間のピッチは１列目の熱交換ブロックと２列目の熱交換ブロックと３列目の熱交換ブロックとで全て同じであるため、１列目の熱交換ブロックのフィン表面に生じた凝縮水が送風機からの風によって３列目の熱交換ブロックのフィンまでスムースに移動し、さらに送風機からの風により３列目の熱交換ブロックを経て吹き出し口からユニットケーシングの外部に飛散して水漏れを引き起こすおそれがある。また、フィン表面に親水性処理が施されているものの、使用環境や経年により親水性処理が劣化してフィンの表面に凝縮水が付着し、送風機からの風によって、より多くの凝縮水が飛散する場合がある。
【０００６】
これに対し、冷房運転時においてフィン表面に生成される凝縮水とフィンとの接触面積を減らし、冷房能力アップを目的として、１列目の熱交換ブロックのフィン表面に撥水処理ないし超撥水処理をほどこし、２列目の熱交換ブロックのフィン表面に親水性処理をほどこし、列間についてフィンの表面処理を異ならせることで、冷房能力アップと吹き出し口からの凝縮水の飛散防止をはかる技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４１１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような表面処理により室内ユニットの吹き出し口から凝縮水の飛散防止を図ることは、使用環境や経年により親水性処理が劣化し、室内ユニットの吹き出し口から凝縮水の飛散にいたるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、熱交換器から凝縮水が飛散することを防止できる空気調和装置の室内ユニットの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和装置の室内ユニットは、ユニットケーシング内に、空気と冷媒を熱交換させる熱交換器と、熱交換器に空気を送る送風機と、冷房運転時に熱交換器の表面で発生した凝縮水を受けるドレンパンとを備える空気調和装置の室内ユニットであって、空気流通方向とほぼ平行に配置された複数のフィンが空気流通方向と交差する方向に所定ピッチ離れて並べられるとともに並べられた複数のフィンに冷媒管を空気流通方向と交差する方向に貫通させて熱交換ブロックが形成され、熱交換ブロックが空気流通方向に複数並べられて熱交換器が構成され、フィン間の所定ピッチが複数の熱交換ブロック間で異なることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気調和装置の室内ユニットでは、複数の熱交換ブロックが空気流通方向に複数並べられて熱交換器が構成され、フィン間の所定ピッチが複数の熱交換ブロック間で異なっているので、フィンピッチの広い熱交換ブロックで発生した凝縮水が空気流通方向下流側のフィンピッチの狭い熱交換ブロックに移行することを効率よく防ぐことができる。この凝縮水は熱交換ブロック間から流下してドレンパンに収受され、ドレンパンの排水口からユニットケーシング外に排出される。これにより、水滴がユニットケーシングの吹き出し口からケーシング外に飛散することを防止できる。また、従来技術のような親水性処理の経年劣化や使用環境による劣化の影響がなく、より確実な水滴飛散防止方法を提供することができる。更には、フィンの表面に親水性処理を施さなくてもよいので、処理施工の手間と費用を費やさずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内ユニットを側断面で示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る室内ユニットの熱交換器の概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る室内ユニットにおいて冷房運転時における熱交換器内冷媒の流れ方向と空気の流れ方向を同じにした場合の熱交換器の冷媒温度と空気温度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内ユニットを側断面で示す全体構成図である。
図１において、この実施形態に係る空気調和装置は、被空調室内に配備される室内ユニットＹと、室内ユニットＹに液冷媒配管４およびガス冷媒配管５を介して配管接続される室外ユニットＺとから構成されている。このような配管接続により冷凍サイクル動作を行なう冷媒回路が形成される。前記の室外ユニットＺは、アキュムレータ１８、圧縮機１９、冷房運転時に凝縮器となる熱交換器２０、および膨張弁２４を備え、これらが冷媒配管２５を介して連結されている。
【００１４】
そして、前記の室内ユニットＹは例えば建物の天井内に設置される薄型の天井埋め込み型のユニットであって、ケーシング内に通風路１２を有し通風路１２の一端が吸い込み口１０となり他端が吹き出し口１１となっている中空箱状のユニットケーシング１と、通風路１２内の吸い込み口１０寄りに配備された送風機３と、通風路１２内で送風機３よりも空気流通方向（矢印Ｆ方向）下流側に配備されて通風路１２を通風可能に仕切る熱交換器２と、通風路１２内で熱交換器２の下方位置に配備されて冷房運転時に熱交換器２の表面で発生した凝縮水を受ける受皿状のドレンパン８とを備えている。ドレンパン８には、溜まった凝縮水をユニット外へ排出するための排水口９が接続されている。
【００１５】
前記の熱交換器２は、図２に示すように、３列の熱交換ブロック２１，２２，２３を空気流通方向に並べて構成されている。各熱交換ブロック２１，２２，２３では、空気流通方向と平行に配置された多数のフィン７，７，７，・・・が空気流通方向と直交する水平方向（矢印Ｇ方向）に所定のピッチ離して並べられている。そして、並べられた矢印数のフィン７，７，７，・・・に冷媒管２６，２７，２８（図２参照）を前記矢印Ｇ方向に貫通させて固定することにより、熱交換ブロック２１または２２または２３が形成される。各々の熱交換ブロック２１，２２，２３において、フィン７，７間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３はブロックごとに異なっている。この場合、特に、フィン７，７間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、空気流通方向下流側の熱交換ブロック２３に向かうほど小さくなるように設定されている。すなわち、ピッチＰ１＞ピッチＰ２＞ピッチＰ３となっている。このように、本実施形態の熱交換器２は、空気流通方向上流側から数えて１列目の熱交換ブロック２１のピッチＰ１が最も広く、２列目のピッチＰ２、３列目のピッチＰ３と、下流側の列になるほどフィン７，７のピッチが狭くなっている。
【００１６】
そして、熱交換器２において、熱交換ブロック２１の冷媒管２６の冷媒出側を隣の熱交換ブロック２２の冷媒管２７の冷媒入側へつなげ、熱交換ブロック２２の冷媒管２７の冷媒出側を隣の熱交換ブロック２３の冷媒管２８の冷媒入側へ順次つなげることにより、連続冷媒管１５が形成されている。すなわち、連続冷媒管１５における空気流通方向最上流側の端部１３が冷媒入側となり、連続冷媒管１５における空気流通方向最下流側の端部１４が冷媒出側となっている。この実施形態では、上下２系統の連続冷媒管１５，１５が形成されている。連続冷媒管１５，１５の端部１３，１３は、膨張弁２４からの液冷媒配管４とつながる分配管１６に接続されている。連続冷媒管１５，１５の端部１４，１４は、アキュムレータ１８へのガス冷媒配管５とつながる合流管１７に接続されている。これらにより、連続冷媒管１５，１５における冷媒は、通風方向（矢印Ｆ方向）と同じ方向（矢印Ｅ方向）に、熱交換ブロック２１から熱交換ブロック２２、熱交換ブロック２３へと順次流れる。
【００１７】
上記した構成の室内ユニットＹにおいて、冷房運転時には、送風機３が吸い込み口１０から空気を吸い込んで熱交換器２へ送風する。熱交換器２ではフィン７を介して冷媒管６内の冷媒と空気とが熱交換を行ない、熱交換により冷却された空気が吹き出し口１１から吹き出されるようになっている。このとき、送風機３から送られた空気の流通方向（矢印Ｆ方向）と、熱交換器２内を流れる冷媒の流通方向（矢印Ｅ方向）は同じ向きである。従って、図３に示すように、熱交換器２の１列目の熱交換ブロック２１においては冷媒と空気との温度差が大きく、２列目の熱交換ブロック２２、３列目の熱交換ブロック２３と列が進むほど、冷媒と空気との温度差が小さくなる。また、膨張弁２４により、スーパーヒート制御をおこなっている場合、３列目の熱交換ブロック２３においては、冷媒に乾きスーパーヒートがついているため、冷媒の温度が上昇する。このため、１列目の熱交換ブロック２１のフィン７の表面に凝縮水が最も多く生じやすく、３列目の熱交換ブロック２３では、ほとんど凝縮水を生じない。
【００１８】
そこで、１列目の熱交換ブロック２１のフィン７の表面で発生した凝縮水は、送風機３からの空気によって矢印Ｆ方向に移動しようとするが、この実施形態の熱交換器２では、１列目の熱交換ブロック２１のフィン７，７間のピッチＰ１よりも２列目の熱交換ブロック２２のフィン７，７間のピッチＰ２のほうが狭い。そのために、熱交換ブロック２１で生じた凝縮水は２列目の熱交換ブロック２２のフィン７が移動の邪魔をするので、２列目の熱交換ブロック２２のフィン７の表面まで移動することがなく、１列目の熱交換ブロック２１と２列目の熱交換ブロック２２との間から流下してドレンパン８に収受される。ドレンパン８に集められた凝縮水は、排水口９からユニットケーシング１の外部に排出される。そのため、凝縮水が吹き出し口１１から室内ユニットＹの外部に水滴となって飛散することはない。
【００１９】
以上より、本実施形態に係る空気調和装置の室内ユニットＹは、各列の熱交換ブロック２１，２２，２３のフィン７，７間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３がＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３となっているので、上流側の熱交換ブロックで発生した凝縮水が下流側の熱交換ブロックに移動することを効率よく防ぐことができる。これにより、水滴が吹き出し口１１からユニットケーシング１外に飛散することを確実に防止できる。
【００２０】
また、この実施形態では、熱交換ブロック２１の冷媒管２６の冷媒出側を隣の熱交換ブロック２２の冷媒管２７の冷媒入側につなげ、熱交換ブロック２２の冷媒管２７の冷媒出側を隣の熱交換ブロック２３の冷媒管２８の冷媒入側につなげて、連続冷媒管１５を形成しているので、連続冷媒管１５の冷媒は、通風方向（矢印Ｆ方向）と同じ方向（矢印Ｅ方向）に、熱交換ブロック２１から熱交換ブロック２２、熱交換ブロック２３へと順次流れる。従って、冷媒と空気が並流の熱交換により空気流通方向最上流側の熱交換ブロック２１で最も多量に凝縮水を発生させることができ、凝縮水の列間移動を阻止してドレンパン８に収受させるので、より確実に水滴が吹き出し口１１からユニットケーシング１外に飛散することを防止できる。また、従来技術のような親水性処理の経年劣化や使用環境による劣化の影響がなく、より確実な水滴飛散防止技術を提供することができる。更には、フィンの表面に親水性処理を施さなくてよいため、処理施工の手間と費用を費やさずに済む。
【００２１】
尚、上記の実施形態では、各列の熱交換ブロック２１，２２，２３のフィン７，７間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３をＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３として、下流側の列に進むほどフィン７，７間のピッチを小さくしたが、本発明に係る室内ユニットはそれに限定されるものでない。
すなわち、フィン間のピッチが複数の熱交換ブロック間で異なるように構成してあればよい。例えば上記の実施形態と比べ、１列目の熱交換ブロック２１を２列目の熱交換ブロック２２の配置を互いに入れ替えても構わない。あるいは、例えば上記の実施形態と比べ、最も狭いピッチＰ３の熱交換ブロック２３を２列目に配置しても構わない。これらの場合、広いフィンピッチの熱交換ブロックの下流側に狭いピッチの熱交換ブロックが配置されるので、上流側の広いフィンピッチの熱交換ブロックで発生した凝縮水が下流側の狭いピッチの熱交換ブロックに移動することを防止できる。
【００２２】
また、各熱交換ブロックのフィン間に設定される所定のピッチとしては、各熱交換ブロックを製造可能なピッチであれば特に限定されないが、それぞれの熱交換ブロックに適用されたピッチを組み合わせればよい。因みに、本出願人の場合、空気調和装置のフィン間ピッチは１〜２ｍｍ程度、冷凍機のフィン間ピッチは５ｍｍ程度であり、適宜のピッチ数を選択することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ユニットケーシング、２  熱交換器、３  送風機、４  液配管、５  ガス配管、６  冷媒管、７  フィン、８  ドレンパン、１０  吸い込み口、１１  吹き出し口、１３  端部、１４  端部、１５  連続冷媒管、２１  熱交換ブロック、２２  熱交換ブロック、２３  熱交換ブロック、Ｅ  矢印、Ｆ  矢印、Ｇ  矢印、Ｐ１  ピッチ、Ｐ２  ピッチ、Ｐ３  ピッチ、Ｙ  室内ユニット、Ｚ  室外ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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