JP5283753B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の室内機において、室内機本体内の風路部での結露を防止する構造に関する。

例えば、部屋の温度等や湿度を調節する空気調和装置の室内機において、室内機の熱交換器に発生した結露水が室内機の風路壁の壁面に付着して風路壁を冷却し、風路壁に結露が生じることがあった。この結露を生じさせないために、従来、特許文献１に開示されたように風路壁の排水路近傍を２重構造にしたり、また特許文献２に開示されたように排水路を傾斜させて結露水の滞留を防ぐ構造が提案されている。また、特許文献３に開示されたように筐体の肉厚を厚くして断熱性を高めて結露を防止する構造や、特許文献４に開示されたように結露する部分の背面に発砲スチロールなどの断熱材を貼り付ける構造、および結露する部分の背面に中空構造を設けて断熱する構造が提案されている。

特開平１０−１０３７０６号公報 特開２０００−１６１７０５号公報 特開２００１−０８２７９１号公報 特開平１１−１５９７９１号公報

しかしながら、上記従来の技術は、熱交換器で発生する結露水により風路壁が冷却されることに対し、断熱材などを使って断熱性を高めることで結露を防止する構造であるため、部品点数が増え製造コストが増大する等の問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、風路壁の壁面に生じる結露に対して、断熱材等を使わずに製造コストが増大することなく結露の発生を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、空気調和装置の室内機の風路壁面の結露を防止するための、室内機の構造であり、熱交換器と、熱交換器を収納するとともに空気取入口から熱交換器に至る吸込風路、及び熱交換器から空気吹出口に至る吹出風路が形成された本体箱体と、吹出風路に設けられて、空気取入口から取り込んだ空気を熱交換器を通過させたのち、空気吹出口から吹き出す送風機とを備えた空気調和装置の室内機において、複数の熱交換器は、本体箱体内の上部寄りに送風機に対向して配置され下端が本体箱体の背面寄りに配置された背面熱交換器を含み、本体箱体の背面寄りに、吹出風路の背面側風路壁を構成する背面板が設けられており、熱交換器を通過する前の空気、或いは本体箱体外部の空気の熱を、背面板に伝達する熱伝達手段が、本体箱体に設けられていることを特徴とする。

本発明にかかる空気調和装置の室内機によれば、本体箱体の背面寄りに、吹出風路の背面側風路壁を構成する背面板が設けられており、熱伝達手段は、この背面板に対して、熱交換器を通過する前の空気、或いは本体箱体外部の空気の熱を伝達するので、吹出風路の冷やされすぎを緩和して、断熱材等を使わずに製造コストが増大することなく風路壁面の結露の発生を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、この発明の実施の形態１にかかる空気調和装置の室内機の縦断面図である。 図２は、図１のＡ部分を拡大して示す拡大断面図である。 図３は、比較のために示す従来の空気調和装置の室内機の図１のＡ部分に相当する部分の拡大断面図である。 図４は、この発明の実施の形態２にかかる空気調和装置の室内機の拡大断面図である。 図５−１は、この発明の実施の形態３にかかる空気調和装置の室内機の拡大断面図である。 図５−２は、この発明の実施の形態３の第１の変形例を示す拡大断面図である。 図５−３は、この発明の実施の形態３の第２の変形例を示す拡大断面図である。 図６は、この発明の実施の形態４にかかる空気調和装置の室内機の拡大断面図である。 図７−１は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の構造を組み合わせた例を示す拡大断面図である。 図７−２は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の第１の変形例とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。 図７−３は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の第２の変形例とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。 図８は、この発明の実施の形態２と実施の形態３の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。 図９は、この発明の実施の形態１と実施の形態４の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。 図１０は、この発明の実施の形態２と実施の形態４の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。

以下に、本発明にかかる空気調和装置の室内機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
はじめに、空気調和装置の室内機の全体的な構造について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる空気調和装置の室内機の縦断面図である。図２は、図１のＡ部分を拡大して示す拡大図である。本実施の形態の室内機は、送風機４と、熱交換器（前面側熱交換器３、背面側熱交換器８）と、送風機４及び熱交換器３，８を収納する本体箱体１とを有している。

送風機４は図１に示す断面において、本体箱体１のほぼ中央よりに配置されている。熱交換器は、送風機４を囲むように配置され前面側熱交換器３及び背面側熱交換器８からなる。前面側熱交換器３及び背面側熱交換器８は、図示しない熱源機（室外機）と配管により接続されており、この熱源機から供給された冷媒が内部を循環する。

本体箱体１の内部には、空気取入口１９から前面側熱交換器３及び背面側熱交換器８に至る吸込風路１７と、前面側熱交換器３及び背面側熱交換器８から空気吹出口２０に至る吹出風路１８が形成されている。送風機４は、円筒状の多翼ファンを有するシロッコファン型の送風機であり、中央部から吸い込んだ空気を遠心力により周囲に吹き出す。送風機４は、吹出風路１８に設けられて、空気取入口１９から取り込んだ空気を熱交換器を通過させたのち、空気吹出口２０から吹き出す。冷房運転及び除湿運転時においては、空気取入口１９から取り込まれた空気は、前面側熱交換器３及び背面側熱交換器８にて冷却されて、空気吹出口２０から吹き出す。

空気取入口１９には、ほこり等を取り除くフィルタ７が設置されている。また、空気吹出口２０には、風向きを左右に切り替える左右風向ベーン５や、風向きを上下方向に切り替える上下風向フラップ６が設けられている。

前面側熱交換器３は、本体箱体１の内部の前面寄り（部屋の内部寄り）の位置で送風機４に対向して配置されている。一方、背面側熱交換器８は、本体箱体１の内部の上部寄りの位置で送風機４に対向して配置され下端が本体箱体１の背面寄り（部屋の壁寄り）に位置している。

また、本体箱体１の背面寄りに、吹出風路１８の背面側風路壁を構成する背面板１１が設けられている。背面板１１は、背面側熱交換器８の下端の下方に位置している。そして、本実施の形態においては、吸込風路１７が延長されて背面板１１の裏面まで延びる延長風路２１が形成されている（図２）。延長風路２１は、背面側熱交換器８の下端に設けられた断熱材１０と本体箱体１の裏面壁面１ａとの間に設けられており、背面板１１の裏面１１ａを含めて形成されている。この延長風路２１は、吸込風路１７と連通しており、熱交換器（前面側熱交換器３、背面側熱交換器８）を通過する前の暖気を図２に破線矢印Ｃで示すように背面板１１の裏面１１ａまで導き、この暖気を背面板１１の裏面に接触させる。すなわち、延長風路２１は、熱交換器（前面側熱交換器３、背面側熱交換器８）を通過する前の空気の熱を、背面板１１に伝達する熱伝達手段を構成している。

図３は、比較のために示す従来の空気調和装置の室内機の図２に相当する部分の拡大図である。従来、背面側熱交換器８に発生した温度の低い結露水が背面板１１に伝わり、これが原因で背面板１１が想定以上に冷やされ、吹出風路１８に結露が発生するという問題があった。そのため、従来、背面板１１の裏面に排水路１２等を設けるなどの対策が取られていたが十分な効果を得られるものではなかった。

本実施の形態においては、吸込風路１７の一部が延長されて背面板１１の裏面まで延びる延長風路２１が形成されており、この延長風路２１は、背面板１１の裏面を含めて形成され、この延長風路２１によって熱交換器（前面側熱交換器３、背面側熱交換器８）を通過する前の暖気が背面板１１の裏面に導かれ、この導かれた暖気が背面板１１の裏面に接触するので、背面板１１が冷やされ過ぎることがなく吹出風路１８に結露が発生することが抑制される。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２にかかる空気調和装置の室内機の断面図である。本実施の形態においては、実施の形態１の延長風路２１に替えて、外気（室内機の本体箱体１の外部の空気）の熱を背面板１１に伝達する外気導入凹部２２が設けられている。外気導入凹部２２は、本体箱体１の裏面壁面１ｂが本体箱体１の内部側に深く断面Ｖ字状に後退する（凹む）ことで形成されている。外気導入凹部２２は、背面板１１の裏面を含めて形成され、本体箱体外部空間と連通し、外気を背面板１１の裏面１１ａに直接接触させる。すなわち、外気導入凹部２２は、外気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段を構成している。本実施の形態においては、通常、背面側熱交換器８に発生する結露水よりも温度の高い外気が、背面板１１の裏面１１ａに直接接触するので、背面板１１が暖められ、冷やされ過ぎることがなく吹出風路１８に結露が発生しない。

実施の形態３．
図５−１は、この発明の実施の形態３にかかる空気調和装置の室内機の拡大断面図である。本実施の形態においては、背面板１１の熱伝導性を向上させる目的で、背面板１１の裏面（外側）に、熱伝導性促進部材として金属板２３Ａが貼着されている。詳細には、金属板２３Ａは、背面板１１に本体箱体１の裏面壁面１ａが接合した部分の角部の外側に、両主面にかかるように折れて貼着されている。金属板２３Ａの材料は、例えば銅などの熱伝導性に優れた材料でなり、外気に接触れるよう少なくとも一部が本体箱体１の外気に露呈するので、外気の熱を良く吸収して背面板１１に伝達する。これにより、吹出風路１８の結露発生が緩和される。なお、金属板２３Ａを本体箱体１の外気に露呈する部分と背面板１１との間に架け渡すように設けることにより、外気の熱を背面板１１に伝達することができ効果的である。

図５−２は、この発明の実施の形態３の第１の変形例を示す拡大断面図である。この例では、熱伝導性促進部材である金属板２３Ｂは、背面板１１の内面（吹出風路１８側）１１ｂに貼着されている。このような構成の金属板２３Ｂにおいては、背面板１１の伝熱能力を向上させるので、背面板１１の一部において、極端に温度が下がってしまうことが緩和され、吹出風路１８の結露発生が抑制される。なお、金属板２３Ｂは、背面板１１の比較的温度が下がらない部分（裏面が外気に接触する部分）と、背面側熱交換器８に発生する結露水により温度が低くなる部分とを跨ぐように配設されると効果的である。

図５−３は、この発明の実施の形態３の第２の変形例を示す拡大断面図である。熱伝導性促進部材である金属板２３Ｃは、背面板１１の内部に埋めこまれて配設されている。このような構成の金属板２３Ｃにおいても、図５−２のものと概略同様な効果が得られる他、金属板２３Ｃが背面板１１の内部に埋めこまれて配設されているので、腐食しづらく耐久性が向上する。

なお、熱伝導性促進部材としては、金属板に限らず、例えば金属箔のような薄い部材の一方の面に熱伝導率の高い接着剤を塗布してなるテープ状の部材（金属テープ）でもよい。

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４にかかる空気調和装置の室内機の拡大断面図である。本実施の形態においては、熱伝達手段として、背面板１１の裏面に板形状部材２４が立設されている。板形状部材２４は熱伝導性に優れた材料で作製されており、外部空気に晒されているので、板形状部材２４を介して外気の熱が背面板１１に良好に伝達され、背面板１１が冷やされ過ぎることがなく吹出風路１８に結露が発生しない。板形状部材２４は、例えば熱伝導率の高い接着剤などで固着される。なお、板形状部材２４の材料は、背面板１１の材料より熱伝導率が高い材料であれば、所定の効果を得ることができる。

なお、上記実施の形態１〜４は、互いに組み合わせることができる。図７−１は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の構造を組み合わせた例を示す拡大断面図である。室内機には、背面板１１の裏面まで延び、熱交換器を通過する前の空気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く延長風路２１と、熱伝導性促進部材である金属板２３Ａとが設けられている。図７−２は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の第１の変形例とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。室内機には、同じく熱伝達手段として働く延長風路２１と、熱伝導性促進部材である金属板２３Ｂとが設けられている。図７−３は、この発明の実施の形態１と実施の形態３の第２の変形例とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。同じく熱伝達手段として働く延長風路２１と、熱伝導性促進部材である金属板２３Ｃとが設けられている。

図８は、この発明の実施の形態２と実施の形態３の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。室内機には、外気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く外気導入凹部２２と、熱伝導性促進部材である金属板２３Ａとが設けられている。図９は、この発明の実施の形態１と実施の形態４の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。室内機には、背面板１１の裏面まで延び、熱交換器を通過する前の空気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く延長風路２１と、背面板１１の裏面に立設されて外気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く板形状部材２４とが設けられている。図１０は、この発明の実施の形態２と実施の形態４の構造とを組み合わせた例を示す拡大断面図である。室内機には、外気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く外気導入凹部２２と、背面板１１の裏面に立設されて外気の熱を背面板１１に伝達する熱伝達手段として働く板形状部材２４とが設けられている。これらの例は、それぞれ組み合わされた各実施の形態の効果を合わせ持つ他、組み合わすことによる相乗効果により、各々の効果を加えたものよりも優れた効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和装置の室内機は、本体箱体内の上部寄りに配置され下端が本体箱体の背面寄りに位置する背面熱交換器を有し、本体箱体の背面寄りに吹出風路の背面側風路壁を構成する背面板を有する空気調和装置の室内機に適用されて有用なものである。

１ 本体箱体
３ 前面側熱交換器
４ 送風機
５ 左右風向ベーン
６ 上下風向フラップ
７ フィルタ
８ 背面側熱交換器
１０ 断熱材
１１ 背面板
１２ 排水路
１７ 吸込風路
１８ 吹出風路
１９ 空気取入口
２０ 空気吹出口
２１ 延長風路（熱伝達手段）
２２ 外気導入凹部（熱伝達手段）
２３ 金属板（熱伝導性促進部材）
２４ 板形状部材（熱伝達手段）

Claims (3)

1. 内部を冷媒が循環する複数の熱交換器と、
   前記熱交換器を収納するとともに空気取入口から前記熱交換器に至る吸込風路、及び前記熱交換器から空気吹出口に至る吹出風路が形成された本体箱体と、
   前記吹出風路に設けられて、前記空気取入口から取り込んだ空気を前記熱交換器を通過させたのち、前記空気吹出口から吹き出す送風機とを備えた空気調和装置の室内機において、
   前記複数の熱交換器は、前記本体箱体内の上部寄りに前記送風機に対向して配置され下端が前記本体箱体の背面寄りに配置された背面側熱交換器を含み、
   前記本体箱体の背面寄りに、前記吹出風路の背面側風路壁を構成する背面板が設けられており、
   前記熱交換器を通過する前の空気の熱を、前記背面板に伝達する熱伝達手段が、前記本体箱体に設けられており、
   前記熱伝達手段は、前記本体箱体の前記背面側熱交換器と前記背面板との間に、前記背面板の裏面を含めて形成され、前記吸込風路と連通し、前記熱交換器を通過する前の空気を導いて前記背面板の裏面に接触させる延長吸込風路であり、
   前記背面板の主面に重ねて貼着され、或いは前記背面板に主面に沿って埋めこまれ、前記背面板の熱伝導を促進する熱伝導性促進部材がさらに設けられている
   ことを特徴とする空気調和装置の室内機。
2. 前記熱伝達手段は、前記延長吸込風路に加えて、前記背面板の裏面に立設され、少なくとも一部を外気に晒し、前記本体箱体外部の空気の熱を前記背面板に伝達する板形状部材である
   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機。
3. 前記熱伝導性促進部材は、金属板或いは金属テープである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置の室内機。

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