(57)【要約】      （修正有）【課題】冬季の暖房運転時に、下部ケーシング内に滴下されたドレン水を滞留させずに外部に速やかに排出することができるようにしたヒートポンプ式空気調和装置を提供する。【解決手段】外気導入口２ａと被空調室への給気口２ｂを有する給気流路２と、被空調室からの還気口３ａと外部への排気口３ｂを有する排気流路３の間に、給気流路２と排気流路３を跨ぐ全熱交換器４を備え、全熱交換器４の給気流路２下流側に設けた第1熱交換器６と、排気流路３下流側に設けた第２熱交換器１０に対し、圧縮機１２からの冷媒を第１熱交換器６と第２熱交換器１０の順に流通し、被空調室の冷房運転を行うヒートポンプ式空気調和装置において、第２熱交換器１０下方に設けた下部ケーシング２３と、下部ケーシング２３内に暖房運転時に第１熱交換器６で凝縮した冷媒液を貯えるとともに冷媒液の余熱を用いて下部ケーシング２３内を温めるチューブ状コイル部１５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気導入口と被空調室への給気口とを有する給気流路と、被空調室からの還気口と外部への排気口とを有する排気流路との間に、これら給気流路と排気流路を跨ぐ全熱交換器を備え、前記給気流路における全熱交換器の下流側に設けた第1熱交換器と、前記排気流路における全熱交換器の下流側に設けた第２熱交換器とに対し、圧縮機からの冷媒を前記第１熱交換器と第２熱交換器の順またはその逆に流通せしめて被空調室に対する冷房運転と暖房運転を切り替えて空気調和を行うように構成したヒートポンプ式空気調和装置において、
前記第２熱交換器を構成するチューブのうち、下部のいくつかのチューブが暖房運転時に前記第１熱交換器で凝縮した冷媒液を貯えるとともに該冷媒液の余熱を用いて下部ケーシングを温める機能を備えてなることを特徴とするヒートポンプ式空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路の操作により冷房と暖房を切り替えて行うことができるヒートポンプ式空気調和装置に関するものであり、特に、冬季の暖房運転時に、下部ケーシング内に滴下されたドレン水を滞留させることなく速やかに外部へ排出することができるようにしたヒートポンプ式空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導入した外気を空気調和して被空調室に送り、該被空調室からの還気を外部に排出する外気処理タイプの空気調和装置においては、導入外気を空気調和して被空調室に送る給気流路と、該被空調室からの還気を外部に排出する排気流路との間にこれら２つの流路を跨ぐ全熱交換器を設け、この全熱交換器による外気と還気との熱交換により還気中の残留熱エネルギを回収するとともに、前記２つの流路にそれぞれヒートポンプ回路の一方の熱交換器を配してさらなる廃熱回収を行い、省エネルギ化を図るようにしたものが広く知られている（例えば、特許文献1参照）。
【特許文献１】特開平７−３１０９６４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に示すような空気調和装置においては、暖房運転時に排気流路内に設けた熱交換器の表面に水滴(以下、「ドレン水」という)が付着し、これが滴下する。このため、ドレン水を受ける下部ケーシングを熱交換器の下側に設け、ドレン水を下部ケーシングで受けた後、外部に排出する構造になっている。しかし、下部ケーシングに滴下されたドレン水は、冬季には凍結して熱交換器の下部に滞留することがあり、問題とされていた。
【０００４】
そこで、冬季の暖房運転時に、下部ケーシングに滴下されたドレン水を、下部ケーシングに滞留させずに外部へ速やかに排出することができるようにしたヒートポンプ式空気調和装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、外気導入口と被空調室への給気口とを有する給気流路と、被空調室からの還気口と外部への排気口とを有する排気流路との間に、これら給気流路と排気流路を跨ぐ全熱交換器を備え、前記給気流路における全熱交換器の下流側に設けた第1熱交換器と、前記排気流路における全熱交換器の下流側に設けた第２熱交換器とに対し、圧縮機からの冷媒を前記第１熱交換器と第２熱交換器の順またはその逆に流通せしめて被空調室に対する冷房運転と暖房運転を切り替えて空気調和を行うように構成したヒートポンプ式空気調和装置において、前記第２熱交換器の下部のチューブを暖房運転時に前記第１熱交換器で凝縮した冷媒液を貯えるとともに該冷媒液の余熱を用いて下部ケーシングを温める機能を備えるヒートポンプ式空気調和装置を提供する。
【０００６】
この構成によれば、冷房運転・暖房運転時の各熱交換器内の冷媒量の変化を、冷媒液の一部をチューブ状コイル部に貯えることで吸収することができる。また、チューブ状コイル部内の冷媒液は、通常２０〜２５℃程度に温められているので、この冷媒液の余熱によりチューブ状コイル部の外表面も温められる。したがって、暖房運転時に下部ケーシングに滴下されたドレン水は、チューブ状コイル部により温められて凍結することなく外部に
速やかに排出できる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、暖房運転時に下部ケーシングに滴下されたドレン水は、凍結して滞留することなく外部へスムーズに排出される。また、冷房運転・暖房運転時の各熱交換器内の冷媒量の変化を、冷媒液の一部をチューブ状コイル部に貯えることで吸収することができるので、冷媒量の変化を吸収するレシーバーが不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
冬季の暖房運転時に、下部ケーシングに滴下されたドレン水を滞留させずに外部に速やかに排出することができるようにしたヒートポンプ式空気調和装置を提供するという目的を達成するために、外気導入口と被空調室への給気口とを有する給気流路と、被空調室からの還気口と外部への排気口とを有する排気流路との間に、これら給気流路と排気流路を跨ぐ全熱交換器を備え、前記給気流路における全熱交換器の下流側に設けた第1熱交換器と、前記排気流路における全熱交換器の下流側に設けた第２熱交換器とに対し、圧縮機からの冷媒を前記第１熱交換器と第２熱交換器の順またはその逆に流通せしめて被空調室に対する冷房運転と暖房運転を切り替えて空気調和を行うように構成したヒートポンプ式空気調和装置において、前記第２熱交換器の下部チューブを暖房運転時に前記第１熱交換器で凝縮した冷媒液を貯えるとともに該冷媒液の余熱を用いて下部ケーシングを温める機能を備えるヒートポンプ式空気調和装置としたことにより実現した。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明のヒートポンプ式空気調和装置について、好適な実施例をあげて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式空気調和装置の構成を示す系統図である。図１において、ケーシング１内には、外気導入口２ａから被空調室（図示省略）への給気口２ｂに至る給気流路２と、被空調室からの還気を導入する還気口３ａから外部への排気口３ｂに至る排気流路３とが設けられていて、給気流路２と排気流路３との間には、これら２つの流路を跨ぐ全熱交換器４を備えている。
【００１１】
前記給気流路２には、外気口２ａ側から給気口２ｂに向かって順に、フィルタ５、前記全熱交換器４、第1熱交換器６、加湿器７、送風機８を設けてある。なお、フィルタ５は、例えばプレフィルタ５ａと中性能フィルタ５ｂとの２段構成のものとしてある。
【００１２】
他方、前記排気流路３には、還気口３ａから排気口３ｂに向かって順に、フィルタ９、前記全熱交換器４、第２熱交換器１０、送風機１１を設けてある。
【００１３】
また、排気流路３におけるフィルタ９と全熱交換器４との間には、冷媒回路の圧縮機１２を設けてある。該圧縮機１２からの冷媒は、前記第1熱交換器６と第２熱交換器１０をこの順に、またはその逆となるように四方弁１３により切替えて供給され、アキュムレータ１４を介して圧縮機１２に戻される構成となっておいる。すなわち、上記四方弁１３の切替えにより、冷房運転と暖房運転が切替えできるようになっている。
【００１４】
さらに、排気流路３における第２熱交換器１０の下部には、レシーバー兼用のチューブ状コイル部１５を設けている。該チューブ状コイル部１５は、暖房運転時に第１熱交換器６で凝縮された冷媒液が通って第２熱交換器１０に送られる冷媒液の通路を形成する。また、チューブ状コイル部１５の内部には冷媒液の一部を貯えることができ、冷房運転・暖房運転時における各熱交換器６，１０内の冷媒量の変化を、該チューブ状コイル部１５内に冷媒液を貯えることで吸収できるようになっている。
【００１５】
また、チューブ状コイル部１５の直ぐ下側には、第２熱交換器１０の表面に付着し、かつ滴下して来るドレン水を受ける下部ケーシング２３を設けている。この下部ケーシング２３の内部は、チューブ状コイル部１５内に貯えられた冷媒液の余熱で温められ、冬季等に下部ケーシング２３内でドレン水が凍結するのを防ぐことができるようになっている。
【００１６】
なお、図１中において符号１９，２０はそれぞれ第１熱交換器６，第２熱交換器１０用の各膨張弁を示し、２１，２２はそれぞれ第１熱交換器６，第２熱交換器１０用の逆止弁を示している。また、第２熱交換器１０用の膨張弁２０及び逆止弁２２は、冷房運転時に圧縮機１２から送り出される冷媒液が、チューブ状コイル部１５内を通らずに第２熱交換器１０に直接送られ、さらに第２熱交換器１０から逆止弁２２を通って第１熱交換器６に送られるバイパス流路手段２４を形成している。
【００１７】
次に、上述した構成のヒートポンプ式空気調和装置による作用について説明する。まず、四方弁１３の切替えによる冷房運転時における冷媒の流れと暖房運転時における冷媒の流れについて説明する。
【００１８】
冷房運転時には、図１中に実線矢印で示されるように、圧縮機１２からの冷媒が四方弁１３を介して排気側熱交換器である第２熱交換器１０に送られ、排気流路３を流過する空気との熱交換により凝縮される。ここでの冷媒は、チューブ状コイル部１５内は通らずに、第２熱交換器１０から逆止弁２２を通って給気側熱交換器である第１熱交換器６に送られる。また、該第１熱交換器６において蒸発させられて、給気流路２内を流過する空気を冷却した後、アキュムレータ１４に送られ、該アキュムレータ１４にて気液分離されて圧縮機１２に戻される。なお、第１熱交換器６にて冷却された空気は被空調室に送られる。
【００１９】
他方、暖房運転時には、図１中に破線矢印で示されるように、圧縮機１２からの冷媒が四方弁１３を介して第1熱交換器６に送られ、給気流路２を流過する空気との熱交換によって凝縮して給気流路２内の空気を加熱し、凝縮した冷媒は第２熱交換器１０に送られる。
【００２０】
第２交換器１０に送られた冷媒は、チューブ状コイル部１５内を通り、このチューブ状コイル部１５内に一度貯えられた後、第２熱交換器１０に入る。そして、該第２熱交換器１０において蒸発させられて、排気流路３内を流過する空気の熱を奪い、その後アキュムレータ１４にて気液分離されて圧縮機１２に戻される。なお、第１熱交換器６にて加熱された空気は被空調室に送られる。
【００２１】
また、暖房運転時、チューブ状コイル部１５内を流れる冷媒液は、通常２０〜２５℃程度に温められているので、この冷媒液が持つ余熱によりチューブ状コイル部１５の外表面も温められる。したがって、暖房運転時に下部ケーシング２３内に滴下されたドレン水は、チューブ状コイル部１５により温められて凍結することなく外部に排出される。
【００２２】
次に、ヒートポンプ式空気調和装置全体の作用について説明する。冬季の暖房暖運転時においては、外気導入口２ａからの空気がフィルタ５を経て全熱交換器４を流過し、排気流路３内の空気と熱交換した後、第1熱交換器６及び加湿器７に送られる。暖房運転時においては、この第1熱交換器６が凝縮器として作用するので、給気流路２内の空気は第1熱交換器６において所要の温度に加温され、送風機８の駆動により給気口２ｂから送出され、該給気口２ｂに接続されたダクト等（図示省略）の送気手段によって被空調室に送られる。
【００２３】
そして、被空調室からダクト等の送気手段によって戻された還気は、還気口３ａから排
気流路３内に流入してフィルタ９を通過し、全熱交換器４に送られて給気流路２内の空気と熱交換し、第２熱交換器１０にて冷媒の蒸発熱により冷却され、送風機１１の駆動により排気口３ｂから外部に排出される。
【００２４】
他方、夏季の冷運転時においては、外気導入口２ａからの空気がフィルタ５を経て全熱交換器４を流過し、排気流路３内の空気と熱交換した後、第1熱交換器６に送られる。冷房運転時においては、この第１熱交換器６が蒸発器として作用するので、給気流路２内の空気は第１熱交換器６において所要の温度に冷却され、送風機８の駆動により給気口２ｂから送出され、給気口２ｂに接続されたダクト等（図示省略）の送気手段によって被空調室に送られる。
【００２５】
そして、被空調室からダクト等の送気手段によって戻された還気は、還気口３ａから排気流路３内に流入してフィルタ９を通過し、全熱交換器４に送られて給気流路２内の空気と熱交換し、第２熱交換器１０にて冷媒の凝縮熱により加熱され、送風機１１の駆動により排気口３ｂから外部に排出される。
【００２６】
したがって、本実施の形態におけるヒートポンプ式空気調和装置では、冷房運転・暖房運転時の各熱交換器６，１０内の冷媒量の変化を、冷媒液をチューブ状コイル部１５に貯えることで吸収することができるので、冷媒量の変化を吸収ためのレシーバーが不要になる。
【００２７】
また、暖房運転時に下部ケーシング２３内に滴下されたドレン水は、チューブ状コイル部１５により温められ、凍結することなく外部へ速やかに排出されることになる。
【００２８】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式空気調和装置の構成を示す系統図。
【符号の説明】
【００３０】
１        ケーシング
２        給気流路
２ａ      外気導入口
２ｂ      給気口
３        排気流路
３ａ      還気口
３ｂ      排気口
４        全熱交換器
５        フィルタ
６        第１熱交換器
７        加湿器
８        送風機
９        フィルタ
１０      第２熱交換器
１１      送風機
１２      圧縮機
１３      四方弁
１４      アキュムレータ
１５      チューブ状コイル部
１９      膨張弁
２０      膨張弁
２１      逆止弁
２２      逆止弁
２３      下部ケーシング
２４      バイパス流路手段
【図１】
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