CN107131582B - 空调设备的室外机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调设备的室外机，将热交换器和送风机的相对的配置及结构最佳化，有效利用目前浪费掉的送风机的风，不需使送风风扇大型化，即使扩大热交换器的容量也不会使通过热交换器的每单位面积的风量(风速分布)降低，能够获得稳定的送风性能。将第一送风机的旋转轴配置于比左送风机室的左右方向的中心线更靠框体的左右方向的中心线的位置，将第二送风机的旋转轴配置于比右送风机室的左右方向的中心线更靠框体2的左右方向的中心线L的位置。

Description

空调设备的室外机

技术领域

本发明涉及空调设备的室外机，更详细而言，涉及在具有热交换器 及压缩机的机械室的上部配置有送风机室的空调设备的室外机。

背景技术

作为空调设备之一，有一台室外机连接有多台室内机的一拖多式的 空调设备。例如，如特许第3710874号公报(专利文献1)所记载，该 空调设备的室外机具有横长的长方体状的框体，框体的内部被划分成具 有热交换器及压缩机的机械室和具有送风机的送风机室。机械室配置于 框体的下部，在机械室的上部配置有送风机室，在框体的顶面设置有送风机的空气吹出口。

在正面观察框体的左右方向，将机械室的左半空间设为左机械室，将右半空间设为右机械室，将送风机室的左半空间设为左送风机室，将送风机室的右半空间设为右送风机室时，在左机械室配置有第一热交换器，在右机械室配置有第二热交换器，在左送风机室配置有第一送风机，在右送风机室配置有第二送风机。

在专利文献1中，第一及第二热交换器均形成为コ字型，以其开放 端彼此相对的方式配置于底板(也称为底座)上。在机械室内还以被两 个热交换器包围的方式设置有压缩机。

在框体的顶面，在夹着框体的左右方向的中心线左右对称的位置分 别配置有第一送风机的空气吹出口和第二送风机的空气吹出口。进而， 第一送风机的空气吹出口配置于左送风机室的前后左右的中心，第二送 风机室的空气吹出口配置于第二送风机室的前后左右的中心。

但是，在这样配置送风机的情况下，热交换器的前面部、侧面部及 背面部的空气的通风量不均匀，不能充分发挥送风机拥有的性能，风的 一部分浪费。另一方面，为了实现室外机的高输出化，伴随热交换器的 容量扩大，需要使底座尺寸更大型化，但在不改变送风风扇的大小和配 置而仅使热交换器大型化的情况下，通过同一转速的热交换器的风扇间 的每单位面积的空气的风量可能会进一步降低。另外，要得到同一风量 就要提高电机的转速，但如果转速提高消耗电流必然就会增加。

发明内容

作为解决上述问题的方法之一，考虑按照框体的大小将送风风扇大 型化(大径化)，但如果使送风风扇大型化，电机的负荷就会增大，消耗 电力就会增加，故而不予优选。另外，当电机也一并大型化时，框体侧 需要加强，组装工时数的增加及成本升高将不可避免。总之，送风机的 一部分风浪费的情况并没有改变。

因此，本发明的课题在于，提供一种空调设备的室外机，将热交换 器和送风机的相对的配置及结构最佳化，有效利用目前浪费掉的送风机 的风，不会使送风风扇大型化，即使扩大热交换器的容量也能够不使通 过热交换器的每单位面积的风量(风速分布)降低而获得稳定的送风性 能。

本发明提供一种空调设备的室外机，其具备框体，所述框体的内部 被划分成具有热交换器及压缩机的机械室和配置于所述机械室的上部且 具有送风机的送风机室，夹着所述框体的左右方向的中心线，将所述送 风机室的左半部设为左送风机室，将右半部设为右送风机室，在所述左 送风机室配置有第一送风机，在所述右送风机室配置有第二送风机，在 所述框体的顶面，夹着所述框体的左右方向的中心线左右对称地设置有 所述第一送风机的空气吹出口和第二送风机的空气吹出口，其中，所述 第一送风机的风扇的旋转轴被配置为比所述左送风机室的左右方向的中 心线更靠所述框体的左右方向的中心线，所述第二送风机的风扇的旋转 轴被配置为比所述右送风机室的左右方向的中心线更靠所述框体的左右 方向的中心线。

在所述空调设备的室外机的基础上，更优选的是，在将所述框体的 左右方向的中心线设为L、将所述中心线L和所述各空气吹出口的外周 的距离设为G1、将所述框体的侧面和所述空气吹出口的外周的距离设为 G2时，所述各空气吹出口配置在满足G1＜G2的位置。

在所述空调设备的室外机的基础上，进一步优选的是，在所述第一 送风机及第二送风机各自的外周设置有圆筒状的喇叭口，在将所述喇叭 口的内径设为

将所述喇叭口的外径设为

时，所述距离G1满足

根据本发明，通过将第一送风机的空气吹出口和第二送风机的空气 吹出口在可夹着框体的左右方向的中心线L的范围内接近地配置，可以 有效利用目前浪费的送风机的风。其结果是，由于通过同一转速下的热 交换器的每单位面积的风量和风速分布增加，所以不使送风机大型化就 能够提高室外机的热交换能力。另外，可以降低用于得到同一风量的电 机的消耗电流，不使送风机大型化就能够提高室外机的运转效率。

附图说明

图1是本发明一实施方式的空调设备的室外机的正面侧外观立体 图。

图2是上述空调设备的室外机的背面侧外观立体图。

图3是图1的A-A线剖面图。

图4是将前柱安装于底座面板、前横梁及侧面板的状态的正面侧外 观立体图。

图5A及B是用于说明送风机的空气吹出口的位置关系的图，图5A 是从平面侧观察的状态的示意图，图5B是从正面图侧观察的状态的示 意图。

图6A及B是表示实施例及比较例的框体规格的示意图。

图7是实施例及比较例的风速模拟数据。

图8是实施例及比较例的风速模拟数据。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的空调设备的室外机的实施方式进行说 明，但本发明不限于此。

如图1～图4所示，该空调设备的室外机1具有左右方向(图1中 左右方向)横长的长方体形状的框体2。框体2的内部被划分成具有热 交换器3及压缩机等(未图示)的机械室MC和具有送风机4的送风机 室FC。在该实施方式中，机械室MC配置于框体2内的下部，在机械室 MC的上方配置有送风机室FC。

图1中，正面观察框体2的左右方向，将机械室MC的左半空间设 为左机械室ML，将右半空间设为右机械室MR，将送风机室FC的左半 空间设为左送风机室FL，将送风机室FC的右半空间设为右送风机室 FR。在框体2的左机械室ML配置有第一热交换器3L，在右机械室MR 配置有第二热交换器3R。

另外，在左送风机室FL配置有第一送风机4L，在右送风机室FR 配置有第二送风机4R，在框体2的上表面分别设置有第一送风机4L的 第一空气吹出口11L和第二送风机4R的第二空气吹出口11R。

作为基本的构造，框体2具备：设置于被设置面的长方形状的底座 面板20、立设于底座面板20的左侧端的左侧面板30L、立设于底座面 板20的右侧端的右侧面板30R、水平架设于左侧面板30L的前端和右侧 面板30R的前端之间的前横梁40F(参照图4)、水平架设于左侧面板30L 的后端和右侧面板30R的后端之间的后横梁40R(参照图4)。

如图4所示，底座面板20由对钢板进行冲压加工或焊接加工而成的 部件构成，形成为横长的长方形状。在底座面板20上，在其周缘遍及全 周大致垂直地立设有对面板等进行螺丝紧固的未图示的卡止部。

在底座面板20上形成有将室外机1向未图示的被设置面上设置时的 前腿22及后腿23。前腿22从底座面板20的前端侧(图4中跟前侧) 朝向下侧折弯成大致直角，且遍及左右连续地形成。后腿23从底座面板 20的后端侧(图4中进深侧)朝向下侧折弯成大致直角，且向左右两端 连续地形成。

一并参照图3，热交换器3包含第一热交换器3L及第二热交换器 3R这两个热交换器组件。第一热交换器3L具有沿着底座面板20的左前 端配置的左前面部31L、沿着底座面板20的左侧端配置的左侧面部32L 以及沿着底座面板20的左后端配置的左后面部33L，从上面观察(图3 的纸面方向)形成为コ字状。

第一热交换器3L经由安装于左前面部31L的端部的第一端板34L (以下有时也称作前端部34L)和安装于左后面部33L的端部的第二端 板35L(以下有时也称作后端部35L)固定于底座面板20上。

第二热交换器3R具有沿着底座面板20的右前端配置的右前面部 31R、沿着底座面板20的右侧端配置的右侧面部32R以及沿着底座面板 20的右后端配置的右后面部33R，从上面观察(图3的纸面方向)形成 为コ字状。

第二热交换器3R经由安装于右前面部31R的端部的第三端板34R (以下有时也称作前端部34R)和安装于右后面部33R的端部的第四端 板35R(以下有时也称作后端部35R)固定于底座面板20上。

再次参照图1～图4，左侧面板30L及右侧面板30R基本形状相同， 它们被左右对称地配置，所以，以下对左侧面板30L的结构进行说明。

左侧面板30L由对金属板进行冲压成形而成的部件构成，其宽度与 底座面板20的左端的长度大致相同，形成为从框体2的下端至上端的纵 长的长方形状。

左侧面板30L具有与底座面板20的角部卡合的一对支柱部31、32。 在支柱部31、32之间形成有保护第一热交换器3L的左侧面部32L的格 栅部33、和图2中堵塞送风机室FC的右侧面的面板部34。支柱部31、 32的下端为了与底座面板20的前腿22及后腿23的侧面卡合，从左侧 面板30L的下端突出。

格栅部33的从第一热交换器3L的下端至上端的部分被格子状开 口。经由格栅部33，第一热交换器3L向外部露出。面板部34是封闭送 风机室FC的右侧面的面板面。

参照图4，前横梁40F在该例中由截面L字状的角钢构成，被水平 架设于左侧面板30L的支柱部31和右侧面板30R的支柱部31之间。前 横梁40F的一端螺丝紧固于左侧面板30L的前端侧的支柱部31，另一端 螺丝紧固于右侧面板30R的前端侧的支柱部31。

后横梁40R同样地由截面L字状的角钢构成，被水平架设于侧面板 30L的支柱部32和右侧面板30R的支柱部32之间。后横梁40R的一端 螺丝紧固于左侧面板30L的后端侧的支柱部32，另一端螺丝紧固于右侧 面板30R的后端侧的支柱部32。

在该实施方式中，前横梁40F及后横梁40R沿着框体2的机械室 MC和送风机室FC的边界配置，前横梁40F及后横梁40R彼此在同一 平面上互相平行，且配置成与底座面板20也平行。

在前横梁40F及后横梁40R之间设置有装配第一送风机4L的第一 电机托架41L和装配第二送风机4R的第二电机托架41R。在该实施方 式中，第一电机托架41L配置于左送风机室FL，第二电机托架41R配 置于右送风机室FR。

第一电机托架41L及第二电机托架41R均为相同的结构，因此，以 下对第一电机托架41L进行说明。第一电机托架41L具有平行架设于前 横梁40F和后横梁40R之间的一对梁部件411、411，梁部件411、411 的两端分别被螺丝紧固固定于前横梁40F和后横梁40R上。

在第一电机托架41L上搭载有送风机4L的风扇电机M，在风扇电 机M的旋转轴OL上安装有送风风扇(未图示)。同样，在第二电机托 架41R上搭载有送风机4R的风扇电机M，在风扇电机M的旋转轴OR 上安装有送风风扇(未图示)。

在各送风风扇4(4L、4R)的外周设置有圆筒状的喇叭口BM(BML、 BMR)(参照图5A及B)。在该实施方式中，空气吹出口11(11L、11R) 相当于喇叭口BM的内径(图5B中为

)。此外，在图5A及B中，喇 叭口BM用点划线表示其外形线的位置。

在该实施方式中，喇叭口BM形成为，随着从轴向的下端(图5B 中下端)朝向上端(图5B中上端)，空气吹出口11的开口直径逐渐减 小。根据该结构，通过送风机4的驱动，将从框体2的外侧面通过热交 换器3L、3R进行了热交换的空气经由送风机4从空气吹出口11排出到 框体2外。

但是，在前横梁40F和后横梁40R上装配了两台送风机4L、4R的 情况下，在前横梁40F和后横梁40R上，从两端朝向中央，弯矩增大， 前横梁40F和后横梁40R可能产生变形或翘曲。

因此，为了提高前横梁40F和后横梁40R的机械强度，在框体2上 设置有前柱50和后柱60。前柱50具备配置于左机械室ML的前面侧的 左前柱50L和配置于右机械室MR的前面侧的右前柱50R。

接着，说明各前柱50L、50R的结构，前柱50L、50R的基本结构相 同，为左右对称形状，因此，对左前柱50L进行说明。

左前柱50L例如由对一片钢板进行冲压成形而成的部件构成，形成 为纵长的长方形状。左前柱50L具备保护第一热交换器3L的左前面部 31L的格栅部51。该实施方式中，格栅部51形成为设有八处被切割成 正方形的贯通孔511的格子状。

在左前柱50L的左端设置有用于将左前柱50L螺丝紧固于左侧面板 30L的支柱部31的第一凸缘部52。在左前柱50L的右端设置有安装后 述的维护面板70A、70B及电气零部件箱80的第二凸缘部53。在左前 柱50L的上端进一步设置有用于与前横梁40F进行螺丝紧固的第三凸缘 部54。

左前柱50L的下端侧被螺丝紧固于底座面板20上，左前柱50L的 上端侧经由第三凸缘部54螺丝紧固于前横梁40F上，再以第一凸缘部 52与左侧面板40L的支柱部31抵接的状态将其螺丝紧固。

如图2所示，后柱60例如由对钢板进行冲压成形而成的部件构成， 形成为下端固定于底座面板20上、上端固定于后横梁40R上的纵长的 长方形状。

后柱60在中央具备封闭第一热交换器3L和第二热交换器3R之间 存在的背面开口部2B的面板主体61。在图2中的后柱60的右端形成有 供其与第一热交换器3L的端板35L螺丝紧固的第一凸缘部62。在后柱 60的图2中的左端形成有供其与第二热交换器3R的端板35R螺丝紧固 的第二凸缘部63。后柱60的上端被螺丝紧固于后横梁40R上。

后柱60的下端被螺丝紧固于底座面板20，后柱60的上端被螺丝紧 固于后横梁40R，同时，第一凸缘部62被螺丝紧固于第一热交换器3L 的端板35L，第二凸缘部63被螺丝紧固于第二热交换器3R的端板35R。 由此，如图2所示，能够用后柱60将第一热交换器3L和第二热交换器 3R之间存在的背面开口部2B封闭。

据此，将两个前柱50L、50R螺丝紧固于底座面板20和前横梁40F 之间，将后柱60螺丝紧固于底座面板20和后横梁40R之间，由此，提 高了框体2的机械强度，可以防止框体2的变形或翘曲。

此外，在后柱60和左右的各侧面板50L、50R之间，螺丝紧固有保 护第一及第二热交换器3L、3R的背面部33L、33R的保护格栅(未图示)， 但在本发明中不需要特别说明，所以省略其说明。

再次参照图1～4，框体2的左前柱50L和右前柱50R之间成为维护 用的前面开口部2A(参照图4)。因此，在该前面开口部2A安装有维护 面板70。

维护面板70由具有封闭前面开口部2A的上部侧的上部维护面板 70A和封闭前面开口部2A的下部侧的下部维护面板70B这两片面板材 料构成。

上部维护面板70A及下部维护面板70B由大致正方形状的金属制面 板构成。上部维护面板70A及下部维护面板70B的左端(图1中为左端) 螺丝紧固于左前柱50L的第二凸缘部53。上部维护面板70A及下部维 护面板70B的右端(图1中为右端)螺丝紧固于右前柱50R的第二凸缘 部53。

在该实施方式中，下部维护面板70B的左下角被切成L字状，在其 切口部73嵌入有用于连接未图示的导线管的导线面板74。

如图3所示，在上部维护面板70A的背面(朝向框体2的内侧的面) 上设置电气部件箱80。电气零部件箱80由与上部维护面板70A大致相 同大小的长方体形状的箱体构成，被螺丝紧固于左右的前柱50L、50R 的第二凸缘部53、53。

在框体2的送风机室FC的前面侧(图1中为正面侧)配置有前面 板90F，在送风机室FC的背面侧(图2中为正面侧)配置有后面板90R。 前面板90F及后面板90R均为覆盖送风机室FC的前面侧及背面侧的横 长的长方形状的金属面板，分别螺丝紧固于侧面板30L、30R。

在送风机室FC的顶面安装有顶面板91。顶面板91由覆盖框体2 的上表面的横长的长方形状的金属框构成。在顶面板91上形成有使第一 空气吹出口11L露出的矩形的第一开口部92L和使第二空气吹出口11R 露出的矩形的第二开口部92R。在该实施方式中，在各开口部92L、92R 之间形成有加强用的梁部94。夹着梁部94，在左右的各开口部92L、92R 分别螺丝紧固有保护格栅93L、93R。

本发明的特征在于，伴随将框体2及热交换器3大型化，不是将送 风机4大型化而是重新研究其设计，不需使送风机大型化即可提高室外 机的热交换能力。

因此，参照图5A及图5B，将左送风机室FL的左右方向（图5A及B中为左右方向）的中心线设为LL，将右送风机室FR的左右方向（图5A及B中为左右方向）的中心线设为LR，在比左送风机室FL的左右方向的中心线LL靠框体2的左右方向的中心线L（图5A及B中靠右）的位置，配置有第一送风机4L的旋转轴OL，在比右送风机室FR的左右方向的中心线LR靠框体2的左右方向的中心线L（图5A及B中靠左）的位置，配置第二送风机4R的旋转轴OR。

作为更优选的方式，在将中心线L与第一空气吹出口11L或第二空 气吹出口11的外周的距离设为G1、与框体3的侧面面板30L和第一空 气吹出口11L的外周的距离或与侧面面板30R和第二空气吹出口11R的 外周的距离设为G2时，空气吹出口11配置在满足G1＜G2的位置。

作为更优选的方式，在将喇叭口BM的内径设为

将喇叭口BM 的外径设为

时，以距离G1满足

的方式进行配置。

根据该结构，通过以在可构成喇叭口BM的最小限的范围，靠近中 心线L设置各空气吹出口11L、11R，通过同一转速的热交换器的风量 增加。因此，不需使送风机大型化就能够提高室外机的热交换能力。另 外，能够降低用于获得同一风量的电机的消耗电流，不需使送风机大型 化就能够提高室外机的运转效率。

【实施例】

接着，与比较例一起对以本发明的更具体的规格为基准算出的模拟 结果进行探讨。图6A及B表示实施例及比较例的各框体的规格。此外， 框体2的大小(宽度W×进深D×高度H＝1750mm×765mm×1690mm)均 相同。

〔模拟条件〕

(1)正常分析

(2)将左右各送风风扇的转速设为940rpm。

(3)用以实测值为基础的系数定义热交换器的通风阻力。

(4)将压力边界在地面以外设为0Pa。

(5)空气物性值设定为：密度为1.18415kg/m³、粘性系数 1.85508×10^-5Pa·s。

〔模拟内容〕

计算上述各物性值中的空气吸入面的风量和各送风风扇的轴动力， 用轮廓图表示热交换器表面的风速分布(m/s)(图7)。另外，用流动轨 迹线表示框体内部的从吸入到吹出的空气流(图8)。以下，表示实施例 及比较例的框体的规格值(模拟)。

〔实施例的框体规格〕

宽度W＝1750mm

进深D＝765mm

高度H＝1690mm

距离G1＝41.5mm

距离G2＝116.5mm

喇叭口内径

喇叭口外径

〔比较例的框体规格〕

宽度W＝1750mm

进深D＝765mm

高度H＝1690mm

距离G1＝79mm

距离G2＝79mm

喇叭口内径

喇叭口外径

以下，图7及图8表示模拟结果，据此，如图7所示，可知，就框 体2的底部的前面及背面部分(虚线包围的区域)的空气流而言，与比 较例相比，实施例中流速快的区域(颜色淡的部分)增加。

进而，如图8所示，可知，就框体2的底部(虚线包围的区域)的 空气流而言，比较例中，下部侧的空气流变得稀疏，与之相对，实施例 中，空气变得密集，空气流多。据此，得到通过同一转速的热交换器的 风量增加约2％这样的模拟结果。

如以上说明，根据本发明的实施方式，通过将第一送风机的空气吹 出口和第二送风机的空气吹出口在可夹持框体的左右方向的中心线L的 范围内接近配置，可以有效利用目前浪费掉的送风机的风。其结果是， 通过同一转速下的热交换器的每单位面积的风量和风速分布增加，所以 不需使送风机大型化就能够提高室外机的热交换能力。另外，可以降低 用于得到同一风量的电机的消耗电流，不需使送风机大型化就能够提高 室外机的运转效率。

Claims (3)

1.一种空调设备的室外机，其具备框体，其特征在于，

所述框体的内部被划分成具有热交换器及压缩机的机械室和配置于所述机械室的上部且具有送风机的送风机室，夹着所述框体的左右方向的中心线，将所述送风机室的左半部设为左送风机室，将右半部设为右送风机室，在所述左送风机室配置有第一送风机，在所述右送风机室配置有第二送风机，在所述框体的顶面，夹着所述框体的左右方向的中心线左右对称地设置有所述第一送风机的空气吹出口和第二送风机的空气吹出口，其中，

所述第一送风机的风扇的旋转轴被配置为比所述左送风机室的左右方向的中心线更靠所述框体的左右方向的中心线，

所述第二送风机的风扇的旋转轴被配置为比所述右送风机室的左右方向的中心线更靠所述框体的左右方向的中心线。

2.根据权利要求1所述的空调设备的室外机，其特征在于，

在将所述框体的左右方向的中心线设为L、将所述中心线L和所述各空气吹出口的外周的距离设为G1、将所述框体的侧面和所述空气吹出口的外周的距离设为G2时，所述各空气吹出口配置在满足G1＜G2的位置。

3.根据权利要求2所述的空调设备的室外机，其特征在于，

在所述第一送风机及第二送风机各自的外周设置有圆筒状的喇叭口，在将所述喇叭口的内径设为

将所述喇叭口的外径设为

时，所述距离G1满足

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