JP2009257702A - 空調装置及びキャビネット - Google Patents

Abstract

【課題】室外機と室内機とを別々に設置するため冷媒配管の配設作業に手間がかかったり、冷媒配管等が見えて外観が損なわれない空調装置を提供する。
【解決手段】ケーシング１は、床面Ｆに設けられ床下と連通する連通部３０を塞ぐように床面Ｆに載置されるケーシング下部１２と、該ケーシング下部１２の上側に形成され床面Ｆ上に位置するケーシング上部１１とで構成される。ケーシング上部１１に室内空気流路４、吸入口４１及び吐出口４２が形成される。室内空気流路４に蒸発器又は凝縮器の一方となるヒートポンプ２の熱交換器２３とファン４３とが設けられる。ケーシング下部内１２に室外空気流路５、側面に吸入口５１、下面に吐出口５２が形成される。室外空気流路５に蒸発器又は凝縮器の他方となるヒートポンプ２の熱交換器２４とファン５３とが設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒートポンプを利用した空調装置と、前記空調装置を備えたキャビネットに関するものである。

従来より、室内の空調にヒートポンプを利用した空調装置が用いられているが（例えば特許文献１参照）、この従来の空調装置においては、図５に示すように、それぞれ熱交換器２４、２３を備えた室外機９１と室内機９２とを別々に設置して、室外機９１と室内機９２との間に冷媒配管９３を配設するものであった。

上記従来の空調装置は、室外機９１と室内機９２とを別々に設置していて、ヒートポンプ２の両熱交換器２４、２３の間に冷媒配管９３を配設する必要があり、現場での配管作業が手間になるものであり、更に、冷媒配管９３や該冷媒配管９３を収容するダクトが見えて、建物の外観が損なわれてしまうものであった。
特開平５−３１２４３１号公報

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、室外機と室内機とを別々に設置するため冷媒配管の配設作業に手間がかかり、冷媒配管等が見えて外観が損なわれない空調装置及び空調装置を収納したキャビネットを提供することを課題とするものである。

請求項１に係る発明は、一体のケーシング１内にヒートポンプ２を収容した空調装置である。ケーシング１は、床面Ｆに設けられ床下と連通する連通部３を塞ぐように床面Ｆに載置されるケーシング下部１２と、該ケーシング下部１２の上側に形成され床面Ｆ上に位置するケーシング上部１１とで構成される。ケーシング上部１１内に室内空気流路４が形成され、室内空気流路４の吸入口４１及び吐出口４２がケーシング上部１１に形成される。室内空気流路４に、運転時に蒸発器又は凝縮器の一方となるヒートポンプ２の熱交換器２３とファン４３とが設けられる。ケーシング下部１２内に室外空気流路５が形成され、室外空気流路５の吸入口５１がケーシング下部１２の側面に形成される。室外空気流路５０の吐出口５２が床面Ｆに設けられた連通部３を介して床下と連通するようにケーシング下部１２の下面に形成される。室外空気流路５に、運転時に蒸発器又は凝縮器の他方となるヒートポンプ２の熱交換器２４とファン５３とが設けられる。

本発明では、一体のケーシング１内にヒートポンプ２を収容するため、従来のように冷媒配管９３を室外機９１と室内機９２の間に配設する作業が不要となり、また、冷媒配管９３が外部に露出して見えたりすることもない。

また請求項２に係る発明は、請求項１に記載の空調装置を収納したキャビネット７である。空調装置のケーシング上部１１に形成した室内空気流路４の吐出口４２がキャビネット７の前板７２の方を向くと共に、キャビネット７の底面に設けられ床下と連通する連通部３を塞ぐようにケーシング１が底面に載置される。キャビネット７の前板７２の前記室内空気流路４の吐出口４２に対応する部分に吐出開口７２ａが形成され、キャビネット７に前記吐出開口７２ａとは別に該キャビネット７の内外を連通させる室内連通口７５ａが形成される。

空調装置がキャビネット７に収納されて外側から見えないため、外観が損なわれないものである。

また請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、キャビネット７の底板７５が室内の床面Ｆに設置した台部７６上に設置され、台部７６の前部７６ａの前面がキャビネット７の前板７２よりも後方に位置する蹴込みとなる。キャビネット７の底板７５の蹴込みよりも前側の部分に室内連通口７５ａが形成される。

キャビネット７に形成される室内連通口７５ａがキャビネット７の前方から見えず、外観が損なわれないものである。

また請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、キャビネット７の底板７５と床面Ｆとの間に、筒状に形成した断熱材からなり底板７５に形成した開口７５ｂと床面Ｆに形成した開口Ｆ_０とを結ぶ風路構成部材８が設けてある。

底板７５の下側の空間全域に亘って、冷房時に室外空気流路５の吐出口５２から吐出された暖気が溜まったり、暖房時に室外空気流路５の吐出口５２から吐出された冷気が溜まったりすることがなく、冷暖房の効果を低減させる熱交換を抑制することができる。

本発明にあっては、従来のように冷媒配管を室外機と室内機との間に配設する作業が不要で省施工化を図ることができると共に、冷媒配管が外部から見えなくなって、外観を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態について図１に基づいて説明する。

本発明は、室内の床面Ｆ上に設置される床設置型の空調装置であって、一体のケーシング１内にヒートポンプ２を収容して主体（ヒートポンプユニット）が構成されるものである。

ケーシング１は、ケーシング下部１２とケーシング上部１１とからなる一体のものである。ケーシング下部１２は、床面Ｆに設けられ床下と連通する連通部３を塞ぐように床面Ｆに載置されるもので、本実施形態では連通部３は、床面Ｆに形成した開口Ｆ_０からなる。

本実施形態では、ケーシング１全体が略矩形箱状に形成してあり、ケーシング１の平断面形状より小さい開口からなる連通部３を床面Ｆに設け、ケーシング１（すなわちケーシング下部１２）の下面を床面Ｆの連通部３縁に載置して室内に設置してある。

ケーシング上部１１には、室内空気の吸入口４１と吐出口４２とが形成されると共に、ケーシング上部１１内に室内空気の吸入口４１と吐出口４２とを結ぶ室内空気流路４が形成されるものである。本実施形態では、ケーシング上部１１の側面に吸入口４１と吐出口４２とを形成してあり、吸入口４１にフィルター４１ａを設けると共に、吐出口４２に吹き出しグリル４２ａを設けてある。

またケーシング下部１２には、本実施形態では室外空気の吸入口５１を側面に形成すると共に、吐出口５２を床面Ｆに設けた連通部３を介して床下の空間と連通するように下面に形成してあり、吸入口５１にフィルター５１ａが設けてある。そして、ケーシング下部１２内に室外空気の吸入口５１と吐出口５２とを結ぶ室外空気流路５が形成してある。

ヒートポンプ２は、冷媒流路２０と、冷媒流路２０の途中に配設される、圧縮機２１と、膨張弁２２と、運転時に蒸発器と凝縮器となる一対の熱交換器２４、２３と、で構成される。このヒートポンプ２は、一方の熱交換器２３をケーシング上部１１の室内空気流路４に設け、他方の熱交換器２４をケーシング下部１２の室外空気流路５に設け、冷媒流路２０はケーシング上部１１とケーシング下部１２に亘って設けてあるが、圧縮機２１と膨張弁２２はいずれに設けてもよい。本実施形態では、圧縮機２１と膨張弁２２がケーシング下部１２に設けてある。

上述した床設置型の空調装置は、冷房運転時は、室内空気流路４に設けた熱交換器２３を蒸発器とすると共に、室外空気流路５に設けた熱交換器２４を凝縮器として機能するように冷媒を流す。そして、各空気流路４、５に設けたファン５３、４３を駆動して、室内空気を室内空気流路４に流して空気の冷却を行うと共に、室内空気を室外空気流路５に流して廃熱を行う。

また暖房運転時は、室内空気流路４に設けた熱交換器２３を凝縮器とすると共に、室外空気流路５に設けた熱交換器２４を蒸発器として機能するように冷媒を流し、ファンを駆動して、室内空気を室内空気流路４に流して空気の加熱を行うと共に、室内空気を室外空気流路５に流して冷気を排出する。

また、室内空気流路４を流れる空気の熱交換器２３以外での熱の授受を低減するため、断熱材６で室内空気流路４を覆うことが好ましく、また、少なくとも室内空気流路４と室外空気流路５とを断熱材６で仕切ることが好ましいものである。また更に、蒸発器となる時の熱交換器２３の表面に結露するドレンを受けるドレンパン（図示せず）を室内空気流路４の熱交換器２３の下側に設けてもよい。

なお、上記のものは空調装置を冷暖房両用として説明したが、冷房専用又は暖房専用としても勿論よいものである。

上述したように、一体のケーシング１内にヒートポンプ２を収容するため、従来例のように室外機９１と室内機９２とを別々に設置することで、冷媒配管の配設作業が手間となってしまうと共に、冷媒配管やダクトが見えて建物の外観が損なわれてしまうといったことを防止することができる。

また、ケーシング１を床に設置するため、いわゆるウィンドファンのように窓に設置して窓の有効面積が小さくなり、窓の使い勝手が悪くなる、といったことを防止することができる。

また、床下のスペースが大きくなく、ケーシング下部１２を床下に収納することができない場合でも、床面Ｆに載置するだけで空調装置の施工を行うことができる。

また、吸入口４１と吸入口５１とにフィルター４１ａ、５１ａを設けたことで、フィルター４１ａの交換や掃除がし易く、メンテナンスが容易となる。

次に、他の実施形態について図２、図３に基づいて説明する。

本実施形態は、上述した空調装置をキャビネット７内に収納したものである。キャビネット７は、例えばトイレルーム等の室内の床面に設置されるもので、天板７１と、前板７２と、側板７３と、背板と、底板７５とからなる箱状のものが一般的であるが、特に限定されない。例えば、背面を室内の壁面Ｗに沿わせて設置する場合には背板を無くしてもよく、また、側面を室内の壁面Ｗに沿わせて設置する場合には前記沿わせる側の側板７３を無くしてもよく、また、底板７５を無くして室内の床面Ｆを底面としてもよい。いずれの場合でも、前板７２及び天板７１を備えており、前板７２は、固定されていたり、あるいは開閉自在な扉となっていてもよい。

本実施形態では、キャビネット７は、背面側をトイレルームの一壁面Ｗに沿わせ、左右両側をトイレルームの前記一壁面Ｗの両側の壁面Ｗに沿わせ、前記三壁面Ｗと前板７２と天板７１と底板７５とで、内部の収納空間７０を囲っている。底板７５は、室内の床面Ｆ上に設けてある台部７６上に設置してある。台部７６は、通常は平面視略矩形枠状をした台輪であるが限定されるものではなく、台部７６の前部７６ａの前面が蹴込みとなっていて、蹴込みはキャビネット７の前板７２よりも後方に位置している。また、台部７６の枠内の空間の下部の床面Ｆには、床下と連通する開口Ｆ_０が形成してある。

空調装置は、ケーシング上部１１に形成された室内空気流路４の吐出口４２が前方を向くように、すなわちキャビネット７の前板７２に面するように、キャビネット７の底板７５上に載置される。また、キャビネット７の前板７２には、その上部に、前記吐出口４２に対応する位置に吐出開口７２ａが形成してあり、空調装置に形成した室内空気流路４の吐出口４２とキャビネット７に形成した吐出開口７２ａとを近接して配置している。更に本実施形態では、空調装置の吐出口４２と前板７２の吐出開口７２ａとの間にダクト７７を設けると共に、吐出開口７２ａに吹き出しグリル７２ｂを設けてある。

またキャビネット７には、前記吐出開口７２ａとは別に、キャビネット７内とキャビネット７外の室内空間とを連通させる室内連通口７５ａが形成してある。本実施形態では、キャビネット７の底板７５の蹴込み（すなわち台部７６の前部７６ａ）よりも前側の部分に、室内連通口７５ａを開口形成してある。これにより、キャビネット７に形成される室内連通口７５ａがキャビネット７の前方から見えないため、外観が損なわれないものである。

また、キャビネット７の底板７５には、該底板７５上に載置されるケーシング下部１２の室外空気流路５の吐出口５２に対応する部分に、開口７５ｂが形成してある。そして、キャビネット７内の収納空間７０は、底板７５に形成した開口７５ｂと、台部７６の枠内の空間（台部７６と、底板７５と、床面Ｆとで囲まれる空間）と、床面Ｆに形成した開口Ｆ_０とを介して床下の空間と連通しており、底板７５に形成した開口７５ｂが連通部３となっている。底板７５に空調装置を載置するにあたっては、室外空気流路５の吐出口５２と底板７５の開口７５ｂとが連通するようにケーシング下部１２を底板７５に載置して、ケーシング下部１２にて底板７５に形成した開口７５ｂを塞いでいる。

なお、底板７５が無いキャビネット７の場合には、床面Ｆに形成した開口Ｆ_０が連通部３となるものである。

本実施形態においては、上実施形態の空調装置をキャビネット７内に収納しているため、上実施形態と同様の効果、すなわち、従来例のように冷媒配管の配設作業が手間となってしまったり冷媒配管やダクトが見えて建物の外観が損なわれるのを防止する効果や、いわゆるウィンドファンのように窓の有効面積が小さくなって使い勝手が悪くなるのを防止する効果、また更に、キャビネット７の底面に載置するだけで空調装置の施工を行うことができるという効果が得られるものである。またフィルター４１ａ、５１ａについても同様の効果が得られる。

そして、室内にキャビネット７を設置する場合に、キャビネット７内に空調装置を収納することで、キャビネット７と別に空調装置を設置する必要がなくて、省スペース化を図ることができると共に、空調装置が外側から見えず外観が損なわれないものである。

また、本実施形態では、図４に示すように、キャビネット７の底板７５と床面との間に、筒状に形成した断熱材からなり、底板７５に形成した開口７５ｂと床面Ｆに形成した開口Ｆ_０とを結ぶ風路構成部材８を設けてもよい。風路構成部材８は、筒の上端を、底板７５に形成した開口７５ｂを囲むように底板７５の下面に当接させると共に、筒の下端を、床面Ｆに形成した開口Ｆ_０を囲むように床面Ｆに当接させてなるもので、円筒状や角筒状等、形状は限定されない。風路構成部材８の材質は、例えば発泡ポリスチレンが挙げられるが、特に限定されない。

風路構成部材８は、底板７５に形成した開口７５ｂと、床面Ｆに形成した開口Ｆ_０との平面視における位置関係により、断面形状が異なる。すなわち、風路構成部材８の断面積は、風量を確保した上でできるだけ小さい方がよく、図４（ａ）に示すように底板７５の開口７５ｂと床面Ｆの開口Ｆ_０とが平面視において重なる場合には、重なる部分の周囲を囲むだけでよい。図４（ｂ）に示すように底板７５の開口７５ｂと床面Ｆの開口Ｆ_０とが平面視において重ならない場合には、底板７５の開口７５ｂと床面Ｆの開口Ｆ_０の両方が風路構成部材８内に位置するように広く囲む必要がある。

風路構成部材８を設けたことで、底板７５の下側の空間全域に亘って、冷房時に室外空気流路５の吐出口５２から吐出された暖気が溜まったり、暖房時に室外空気流路５の吐出口５２から吐出された冷気が溜まったりすることがなく、冷暖房の効果を低減させる熱交換を抑制することができる。また、風路構成部材８を断熱材で構成したことで、冷暖房の効果を低減させる熱交換をより一層抑制することができる。

本発明の一実施形態の側断面図である。 他の実施形態の側断面図である。 同上の実施形態のキャビネットを設置したトイレルームの斜視図である。 （ａ）は同上の他例の側断面図であり、（ｂ）は同上の更に他例の側断面図である。 従来例の断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
１１ ケーシング上部
１２ ケーシング下部
２ ヒートポンプ
２０ 冷媒流路
２１ 圧縮機
２２ 膨張弁
２３ 熱交換器
２４ 熱交換器
３ 連通部
４ 室内空気流路
４１ 吸入口
４２ 吐出口
４３ ファン
５ 室外空気流路
５１ 吸入口
５２ 吐出口
５３ ファン
Ｆ 床面
Ｆ_０ 開口

Claims (4)

1. 一体のケーシング内にヒートポンプを収容した空調装置であって、ケーシングを、床面に設けられ床下と連通する連通部を塞ぐように床面に載置されるケーシング下部と、該ケーシング下部の上側に形成されるケーシング上部とで構成し、ケーシング上部内に室内空気流路を形成し、室内空気流路の吸入口及び吐出口をケーシング上部に形成し、前記室内空気流路に運転時に蒸発器又は凝縮器の一方となるヒートポンプの熱交換器とファンとを設け、ケーシング下部内に室外空気流路を形成し、室外空気流路の吸入口をケーシング下部の側面に形成すると共に、吐出口を床面に設けられた連通部を介して床下と連通するようにケーシング下部の下面に形成し、前記室外空気流路に運転時に蒸発器又は凝縮器の他方となるヒートポンプの熱交換器とファンとを設けて成ることを特徴とする空調装置。
2. 請求項１に記載の空調装置を収納したキャビネットであって、前記空調装置のケーシング上部に形成した室内空気流路の吐出口がキャビネットの前板の方を向くと共に、キャビネットの底面に設けられ床下と連通する連通部を塞ぐようにケーシングを底面に載置し、キャビネットの前板の前記室内空気流路の吐出口に対応する部分に吐出開口を形成し、キャビネットに前記吐出開口とは別に該キャビネットの内外を連通させる室内連通口を形成して成ることを特徴とするキャビネット。
3. キャビネットの底板を室内の床面に設置した台部上に設置し、台部の前面をキャビネットの前板よりも後方に位置させて蹴込みとし、キャビネットの底板の蹴込みよりも前側の部分に室内連通口を形成して成ることを特徴とする請求項２記載のキャビネット。
4. キャビネットの底板と床面との間に、筒状に形成した断熱材からなり底板に形成した開口と床面に形成した開口とを結ぶ風路構成部材を設けて成ることを特徴とする請求項３記載のキャビネット。

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