JP2000088292A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筐体の幅寸法、奥行き寸法を小さくしてコンパ
クト化を図り、設置場所の省スペースを図った室外機を
得る。 【解決手段】筐体１０内に圧縮機１、アキュムレータ
３、熱交換器６及び空気が熱交換器６を通過するように
配置された送風機５とを有した空気調和機の室外機にお
いて、縦型スクロール圧縮機とされ送風機５の側方に配
置された圧縮機１と、圧縮機１を覆うように設置された
防水カバー２と、送風機５の下部に円筒形状でその中心
軸が水平となるように横置きされたアキュムレータ３と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筐体内に圧縮機、
四方弁、アキュムレータ、熱交換器、送風機、電気部品
箱を有し、室内機と配管接続して蒸気圧縮冷凍サイクル
により冷房運転あるいは暖房運転を行う空気調和機の室
外機に関し、特に横方向に空気を吹出す横吹き形室外機
に好適である。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の室外機は、建物の高密度化
による設置スペースを少なくすること、資源、エネルギ
ー問題からの省資材化することの要求が高く、特に設置
工事性に大きく寄与する筐体の幅については、できるだ
けコンパクトにすることが望まれている。

【０００３】従来、主に熱交換器と送風機からなる送風
機室と、圧縮機、冷凍サイクル配管、アキュムレータ、
電気部品箱からなる機械室、とを隔てる隔壁である仕切
板をなくし、圧縮機を防水構造にしてスペースを有効に
使って小型化を図ることが知られ、例えば特開平６−２
５７７９６号公報に記載されている。

【０００４】また、余剰冷媒を貯留するアキュムレータ
及び気液分離器と、圧縮機を室外機の隅部に設け、無駄
なスペースを有効活用することが、例えば特開平１０−
１６０２０１号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術である特
開平６−２５７７９６号公報に記載のもは、アキュムレ
ータ及び気液分離器に関する記載がなく、冷凍サイクル
内にオゾン層破壊や地球環境保護に対して非共沸混合冷
媒を用いることについては考慮されていない。

【０００６】また、特開平１０−１６０２０１号公報に
記載のものでは、送風機室の下部に配置した機械室に圧
縮機とアキュムレータを並べて配置するため、筐体の厚
さ方向が大きくならざるを得ず、その重量を支える構造
体が必要になり、コンパクト化に充分対応できるとは言
い難い。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、筐体の幅寸法、奥行き寸法を小さくしてコンパク
ト化を図り、設置場所の省スペースを図った室外機を提
供することにある。

【０００８】また、本発明の目的は、室外機と室内機を
接続する配管の長さが大きく変化しても、地球温暖化な
どを考慮して、必要以上に冷媒量を増やすことなく室外
機を小型化あるいは部品点数を削減してリサクル性を向
上することにある。

【０００９】さらに、本発明の目的は非共沸混合冷媒を
用いた場合でも室外機を小型化することにある。なお、
本発明は少なくとも上記課題のひとつを解決するもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交
換器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置され
た送風機とを有した空気調和機の室外機において、縦型
スクロール圧縮機とされ前記送風機の側方に配置された
前記圧縮機と、前記圧縮機を覆うように設置された防水
カバーと、前記送風機の下部に円筒形状でその中心軸が
水平となるように横置きされた前記アキュムレータとを
備えたものである。

【００１１】圧縮機を縦型スクロール圧縮機として送風
機の側方に配置し、防水カバーで覆うので、圧縮機を高
効率にできると共に、機械室と送風機室は隔離されるこ
となく、筐体内の同一空間に収容されてコンパクト化に
有利となる。さらに、円筒形状のアキュムレータを送風
機の下部に横置きし、アキュムレータと圧縮機とは奥行
方向に重ならないので、特に室外機の奥行き寸法を小さ
くすることができる。また、アキュムレータの大きさも
大きくできるので、冷媒として非共沸混合冷媒等を用い
た場合でも充分なアキュムレータ容量を確保できる。

【００１２】また、本発明は上記のものにおいて、アキ
ュムレータの側面となる一端側に冷媒の導入管及び流出
管を備えたものである。

【００１３】さらに、本発明は上記のものにおいて、ア
キュムレータは、側面に冷媒の導入管及び流出管を備
え、該導入管及び流出管が前記圧縮機側となるように配
置されたものである。

【００１４】さらに、本発明は上記のものにおいて、ア
キュムレータは、外径が１００〜１４０ｍｍであること
が望ましい。

【００１５】さらに、本発明は、筐体内に圧縮機、アキ
ュムレータ、熱交換器及び空気が前記熱交換器を通過す
るように配置された送風機とを有した空気調和機の室外
機において、その外径が３５０〜５００ｍｍとされた前
記送風機と、縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の
側方に配置された前記圧縮機と、前記送風機の下部に外
径が１００〜１４０ｍｍの円筒形状とされその中心軸が
水平となるように横置きされた前記アキュムレータと、
奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐
体とを備え、冷房定格能力を５〜８ｋｗとされたもので
ある。

【００１６】これにより、冷房定格能力を５〜８ｋｗ、
筐体の奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍでありな
がら、送風機の外径を３５０〜５００ｍｍと大きくし
て、送風機の回転数も小さくできるので低騒音を図るこ
とができる。また、アキュムレータは送風機の下部に外
径が１００〜１４０ｍｍの円筒形状とすることができる
ので、室外機と室内機を接続する配管の長さが大きく変
化しても余剰冷媒を充分貯留することができる。

【００１７】さらに、本発明は筐体内に圧縮機、アキュ
ムレータ、熱交換器及び空気が前記熱交換器を通過する
ように配置された送風機とを有した空気調和機の室外機
において、その外径が６００〜７００ｍｍとされた前記
送風機と、縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側
方に配置された前記圧縮機と、前記送風機の下部に外径
が１００〜１４０ｍｍの円筒形状とされその中心軸が水
平となるように横置きされた前記アキュムレータと、奥
行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐体
とを備え、冷房定格能力を９〜１６ｋｗとされたもので
ある。

【００１８】さらに、本発明は筐体内に圧縮機、アキュ
ムレータ、熱交換器及び空気が前記熱交換器を通過する
ように配置された送風機とを有した空気調和機の室外機
において、前記送風機の側方に縦置きされた前記圧縮機
と、前記送風機の下部に円筒形状でその中心軸が水平と
なるように横置きされた前記アキュムレータと、開口部
の一端は前記アキュムレータの一側面に配置され他端が
前記アキュムレータ内の液面より上部となるように設け
られた導入管と、開口部の一端が前記導入管と同じ前記
アキュムレータの一側面に配置され他端が前記アキュム
レータ内の液面より上部となるように設けられ、一端と
他端との間がＶ字状に成形された流出管と、前記流出管
のＶ字状の頂部に設けられた油戻し穴と、前記流出管の
Ｖ字状の頂部と前記一端との間で前記アキュムレータ内
の液面より上部となる位置に設けられた均圧孔とを備え
たものである。

【００１９】これにより、アキュムレータの一側面に導
入管及び流出管が設けられ、流出管は一端と他端との間
がＶ字状に成形さているので、高さの低いアキュムレー
タとされ、筐体の高さを小さくできると共に、送風機も
熱交換器の風速分布に最適な位置、例えば中央付近に送
風機の中心を持ってくることができる。

【００２０】さらに、本発明は上記のものにおいて、ア
キュムレータは、導入管及び流出管が圧縮機側となるよ
うに配置することが望ましい。

【００２１】さらに、本発明は筐体内に圧縮機、アキュ
ムレータ、熱交換器及び空気が前記熱交換器を通過する
ように配置された送風機とを有した空気調和機の室外機
において、その外径が３５０〜５００ｍｍとされた前記
送風機と、縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側
方に配置された前記圧縮機と、前記送風機の下部に外径
が１００〜１４０ｍｍで横置きされ、その側面に配置さ
れた冷媒の導入管及び流出管が前記圧縮機側となるよう
に配置された前記アキュムレータと、奥行きの外形寸法
が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐体とを備えたもの
である。

【００２２】これにより、筐体の奥行きの外形寸法が３
００〜３５０ｍｍでありながら、送風機の外径を３５０
〜５００ｍｍと大きくして、送風機の回転数も小さくで
きるので低騒音を図ることができる。また、アキュムレ
ータは送風機の下部に外径が１００〜１４０ｍｍで横置
きされ、その側面の冷媒の導入管及び流出管が圧縮機側
となるように配置されるので、作業性の点でも有利であ
り、特に室外機の奥行き寸法を小さくすることができ、
冷媒として非共沸混合冷媒等を用いのにも有利である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態によ
る空気調和機の室外機の構造を示す斜視図、図４は同じ
く正面図、図５は、同じく上面図である。１は、縦型ス
クロール圧縮機、２はカバー、３はアキュムレータ、４
は電気部品箱、５は送風機のファン、６は熱交換器を示
し、それぞれ筐体１０内に配置される。また、サービス
カバー１１は筐体１０の一部を開閉するカバーであり、
ここを開けることで、電気品箱４にある端子台への動力
線や伝送線の結線、電気部品や圧縮機１のサービスが可
能になっている。

【００２４】室外機の大きさは、さまざまな設置条件に
幅広く対応することが望ましく、具体的にはメートル
法、尺間法のいずれにおいても区切りのよい900ｍｍ以
下に横連続設置できる幅寸法が望ましく、サービス性、
配管施工等に配慮すれば850ｍｍ以下の幅寸法にするこ
とが、デザイン上だけでなく省スペースの点かも良い。

【００２５】上記のものでは、冷房定格能力が６０Ｈｚ
地区で冷房定格能力を５〜８ｋｗ又は９〜１６ｋＷの性
能を有する室外機とすることが設置環境のニーズ、例え
ば学校、コンビニ店、郊外店、厨房、機械工場、パチン
コホールなどに対してシリーズ展開する上では望まし
い。

【００２６】圧縮機１は円筒形状で、例えば高効率が得
られる縦型スクロール圧縮機とし、その周囲を囲み、覆
うようカバー２がかぶせられている。よって、圧縮機１
の動力線端子部や、圧縮機１内の冷凍機油への冷媒の寝
込みを防止するヒータ部への雨水の侵入を防止できる。
また、電気品箱４においても、サービスカバー１１によ
る開口側を除いて箱型形状としているので、電気部品へ
の雨水の飛散を無くすことができる。

【００２７】アキュムレータ３は円筒形状のものを横置
きし、ファン５は、冷房定格能力を５〜８ｋｗのとき
は、その外径が３５０〜５００ｍｍ、９〜１６ｋＷのと
きは外径が６００〜７００ｍｍのプロペラ形ファン１個
としている。さらに、熱交換器６の手前にファン５を置
き、アキュムレータ３をファン５の下に熱交換器６と平
行になるように横たわるように設置し、その側面かつフ
ァン５の斜め下側に圧縮機１を置く。

【００２８】電気品箱は圧縮機１の上部かつファン５の
斜め上に設置する。このような配置とすることで、ファ
ン５の周囲のスペースを有効に利用することができる。
また、圧縮機を防水カバーで覆うように防水構造にした
ので機械室と送風機室を仕切る必要がなく、室外機の幅
寸法を非常に小さく、また筐体全体の剛性も向上するこ
とができる。

【００２９】サービスカバー１１の正面開口部としては
１５０〜２００ｍｍあれば側面側の開口部とあわせて施
工、サービス性としては十分なので、ファン５の径を勘
案しても筐体幅寸法を８５０ｍｍ以下にすることができ
る。よって、横連続設置の間隔を５０ｍｍとったとして
も、尺間法で半間、メートル法で１ｍの基本的間隔に入
るので、建物の壁面や屋上などに設置した場合でも納ま
りが良く、デザイン上もすっきり美しくすることができ
る。

【００３０】さらに、アキュムレータ３を横形にして、
筐体下部に置いたので、従来のように縦形のものを仕切
り板や筐体などの構造体に固定する必要が無くなり、製
品の重心が下がり安定感が増し、剛性の向上と相俟って
低騒音化に有利となる。

【００３１】さらに、各要素がファン５の周囲に配置さ
れているので奥行側に重なって設置されることが無いの
で、性能を確保する上で、例えば略直径１６０ｍｍの圧
縮機と直径１００〜１４０ｍｍ（望ましくは略１２５ｍ
ｍ）のアキュムレータ、厚さが略３５ｍｍの熱交換器と
してもそれぞれが重なり、カバーや各部品のクリアラン
ス等を勘案しても室外機の奥行き寸法が３５０ｍｍ以下
とすることができる。

【００３２】以上、筐体の幅、奥行とも小さく、据付け
工事、サービス性に優れたコンパクトな空気調和機の室
外機を実現することができ、部品点数を削減してリサク
ル性を向上することもできる。冷媒として非共沸混合冷
媒等を用いた場合でも有効冷媒量を適性にして余剰冷媒
を貯留するだけのアキュムレータ容量を確保できる。ま
た、冷媒として非共沸混合冷媒等を用いた場合でも気液
混合装置等も含めて充分なアキュムレータ容量を確保で
きる。

【００３３】図３は、アキュムレータ３の構造を示す断
面図であり、２０は容器胴部、２１はキャップ、２２は
導入管、２３は導出管、２４は油戻し穴、２５は均圧孔
を示している。

【００３４】アキュムレータ３の容器は、基本的に横形
円筒形の容器胴部２０および両端を塞ぐキャップ２１に
よる３ピース構造でとしている。導入管２２はストレー
ト（直管）あるいはＬ字形の配管とし、導出管２３は容
器内部側の一端を液層上部に開放し他端は均圧孔２５を
設けた出口側に接続し、その間をＶ字形に成形してＶ字
下側頂部付近に油戻し穴２４を備えている。

【００３５】アキュムレータ３は、運転起動時や除霜運
転時などの過渡時の圧縮機への液戻りを防止すること
と、運転時の余剰冷媒を貯溜すること、非共沸混合冷媒
の場合は気液混合装置としての機能が必要とされ、それ
らを勘案して容器内の最高液面より上部に導入管２２、
導出管２３、均圧孔２５の開口部が設けられている。

【００３６】これにより、導入管２２より容器内に導入
された冷媒は気液分離して、気層は導出管２３の開口部
および均圧孔２５より導出され、液層は油戻し穴２４よ
り少しずつ導出される。

【００３７】また、導出管２３をＶ字形にしたので、Ｖ
の曲げ角度により容器胴部２０の径が小さくても配管直
観部の長さが確保され曲げ加工が容易にできる。さら
に、導入管２２と導出管２３を一方のキャップ２１にす
べて配置したので容器上部に配管スペースを必要とせず
非常に高さの低いアキュムレータにすることができる。

【００３８】よって、アキュムレータ３を送風機５の下
部に設置して熱交換器の風速分布に好適な中央付近にフ
ァンの中心を設置することができ、また筐体の高さを低
くすることができる。

【００３９】図２は、たの実施の形態による、気調和機
の室外機の構造を示す斜視図、図６は上面図であり、図
１のものと異なる点は熱交換器６の形状を筐体１０の背
面３面にかかるコの字形をしていることである。これに
より、熱交換器６の横幅を広げることにより、同一伝熱
面積（熱交換器の有効な面積）の場合、熱交換器の高さ
をより低くすることができ、筐体１０を一層コンパクト
にすることができる。

【００４０】以上のように、空気調和機の室外機の筐体
幅寸法や奥行寸法をコンパクトにできるので、搬入、据
付け工事性が改善され、設置場所の省スペース化、連続
設置時の納まりが良くなる上、送風機室と機械室を仕切
る仕切り板を設ける必要が無く、部品点数削減による組
立て性向上、省資源、リサイクル性を向上できる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧縮
機を縦型スクロール圧縮機として送風機の側方に配置し
防水カバーで覆うので、機械室と送風機室を仕切って、
隔離する必要がなく、コンパクト化できる。さらに、円
筒形状のアキュムレータを送風機の下部に横置きし、ア
キュムレータと圧縮機とは奥行方向に重ならない配置と
するので、特に室外機の奥行き寸法を小さくすることが
できる。また、冷媒として非共沸混合冷媒等を用いた場
合でも気液混合装置等も含めて充分なアキュムレータ容
量を確保できる。

【００４２】また、本発明によれば、冷房定格能力を５
〜８ｋｗ、筐体の奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍ
ｍでありながら、送風機の外径を３５０〜５００ｍｍと
大きくできるので、送風機の回転数も小さくでき、低騒
音を図ることができる。さらに、アキュムレータは送風
機の下部に外径が１００〜１４０ｍｍの円筒形状とすれ
ば、室外機と室内機を接続する配管の長さが大きく変化
しても余剰冷媒を充分貯留することができる。

【００４３】さらに、本発明によれば、アキュムレータ
の一側面に導入管及び流出管が設けられ、流出管は一端
と他端との間がＶ字状に成形さているので、高さの低い
アキュムレータとされ、筐体の高さを小さくできると共
に、送風機も熱交換器の風速分布に最適な位置、例えば
中央付近に送風機の中心を持って行き、高効率化を図っ
た空気調和気の室外機を提供することができる。

【００４４】さらに、本発明によれば、筐体の奥行きの
外形寸法が３００〜３５０ｍｍでありながら、送風機の
外径を３５０〜５００ｍｍと大きくできるので低騒音を
図ることができ、アキュムレータは送風機の下部に外径
が１００〜１４０ｍｍで横置きにし、側面の導入管及び
流出管が圧縮機側となるように配置されるので、作業性
の点でも有利で、特に室外機の奥行き寸法を小さくされ
た空気調和気の室外機を提供することができる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による空気調和機の室外
機の構造を示す斜視図。

【図２】本発明の他の実施の形態による空気調和機の室
外機の構造を示す斜視図。

【図３】本発明の実施の形態によるアキュムレータの構
造を示す断面図。

【図４】図１の一実施の形態による空気調和機の室外機
を示す正面図。

【図５】図１及び図４の一実施の形態による空気調和機
の室外機を示す上面図。

【図６】図２の他の実施の形態による空気調和機の室外
機の構造を示す上面図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…防水カバー、３…アキュムレータ、４
…電気部品箱、５…ファン（送風機）、６…熱交換器、
１０…筐体、１１…サービスカバー、２０…容器胴部、
２１…キャップ、２２…導入管、２３…導出管、２４…
油戻し穴、２５…均圧孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 慶治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 奥園 秀樹 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 伊藤 将弘 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 守屋 武 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 牧野 宏彦 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 岸谷 哲志 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 舟橋 茂久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 3L054 BA06 BB01 BB03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交換
   器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置された
   送風機とを有した空気調和機の室外機において、 縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側方に配置さ
   れた前記圧縮機と、 前記圧縮機を覆うように設置された防水カバーと、 前記送風機の下部に円筒形状でその中心軸が水平となる
   ように横置きされた前記アキュムレータとを備えたこと
   を特徴とする空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、前記アキ
   ュムレータの側面となる一端側に冷媒の導入管及び流出
   管を備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】請求項１に記載のものにおいて、前記アキ
   ュムレータは、側面に冷媒の導入管及び流出管を備え、
   該導入管及び流出管が前記圧縮機側となるように配置さ
   れたことを特徴とする空気調和機の室外機。
4. 【請求項４】請求項１に記載のものにおいて、前記アキ
   ュムレータは、外径が１００〜１４０ｍｍであることを
   特徴とする空気調和機の室外機。
5. 【請求項５】筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交換
   器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置された
   送風機とを有した空気調和機の室外機において、 その外径が３５０〜５００ｍｍとされた前記送風機と、 縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側方に配置さ
   れた前記圧縮機と、 前記送風機の下部に外径が１００〜１４０ｍｍの円筒形
   状とされその中心軸が水平となるように横置きされた前
   記アキュムレータと、 奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐
   体とを備え、冷房定格能力を５〜８ｋｗとされたことを
   特徴とする空気調和機の室外機。
6. 【請求項６】筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交換
   器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置された
   送風機とを有した空気調和機の室外機において、 その外径が６００〜７００ｍｍとされた前記送風機と、 縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側方に配置さ
   れた前記圧縮機と、 前記送風機の下部に外径が１００〜１４０ｍｍの円筒形
   状とされその中心軸が水平となるように横置きされた前
   記アキュムレータと、 奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐
   体とを備え、冷房定格能力を９〜１６ｋｗとされたこと
   を特徴とする空気調和機の室外機。
7. 【請求項７】筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交換
   器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置された
   送風機とを有した空気調和機の室外機において、 前記送風機の側方に縦置きされた前記圧縮機と、 前記送風機の下部に円筒形状でその中心軸が水平となる
   ように横置きされた前記アキュムレータと、 開口部の一端は前記アキュムレータの一側面に配置され
   他端が前記アキュムレータ内の液面より上部となるよう
   に設けられた導入管と、 開口部の一端が前記導入管と同じ前記アキュムレータの
   一側面に配置され他端が前記アキュムレータ内の液面よ
   り上部となるように設けられ、一端と他端との間がＶ字
   状に成形された流出管と、 前記流出管のＶ字状の頂部に設けられた油戻し穴と、 前記流出管のＶ字状の頂部と前記一端との間で前記アキ
   ュムレータ内の液面より上部となる位置に設けられた均
   圧孔とを備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。
8. 【請求項８】請求項７に記載のものにおいて、前記アキ
   ュムレータは前記導入管及び流出管が前記圧縮機側とな
   るように配置されたことを特徴とする空気調和機の室外
   機。
9. 【請求項９】筐体内に圧縮機、アキュムレータ、熱交換
   器及び空気が前記熱交換器を通過するように配置された
   送風機とを有した空気調和機の室外機において、 その外径が３５０〜５００ｍｍとされた前記送風機と、 縦型スクロール圧縮機とされ前記送風機の側方に配置さ
   れた前記圧縮機と、 前記送風機の下部に外径が１００〜１４０ｍｍで横置き
   され、その側面に配置された冷媒の導入管及び流出管が
   前記圧縮機側となるように配置された前記アキュムレー
   タと、 奥行きの外形寸法が３００〜３５０ｍｍとされた前記筐
   体とを備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。