JP2001010489A

JP2001010489A - 空調装置

Info

Publication number: JP2001010489A
Application number: JP18107599A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Akemaru; 大祐明丸; Akinori Inoue; 明典井上; Haruo Hirakawa; 治生平川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】室外ファン１の吹出風が室外熱交換器２ａ，２
ｂにショートサーキットするのを防止する。【解決手段】室外機室の天カバー１３の軸流ファン２か
らの吹き出し口１５の外周部は塞がれて円形でなくなっ
ている。この塞ぎ位置１５ｂ、１５ｃは軸流ファン１の
回転方向において、室外熱交換器２ａ，２ｂに対して上
流側にある。吸い込み口１４ａ，１４ｂから室外熱交換
器を通して吸い込んだ空気は軸流ファン１から上方に吹
き出される。吹き出し口は塞がれているので、室外熱交
換器側へ吹き出される周方向成分の風が緩和され、塞が
れた部分の風はファンの内側に偏向されて真上に吹き出
るようになる。周方向の風は空調装置の長手方向に吹く
風が主流となり、室外熱交換器にショートサーキットす
る風は大幅に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空調装置に係わり、
特に、鉄道車両の屋根上に搭載される室外機に好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根上に搭載される鉄道車両用空
調装置の室外機は、室外ファンの両側面に熱交換器を配
置しており、熱交換器を通して外気を吸い込み、真上に
吹き出すようにしている（特公平３−４４０２３号公
報）。

【０００３】室外機の室外ファンは軸流ファンであり、
軸流ファンはその回転軸を垂直に配置している。軸流フ
ァンの上方はカバーで覆われている。軸流ファンの上方
には円形や正方形の吹き出し口が空いている。この吹き
出し口は小径の穴を多数からなり、多数の穴をまとめて
円形や正方形に配置して吹き出し口としている。または
大きな開口に安全用の網を配置している。吹き出し口は
軸流ファンの軸に対して軸対称に配置している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】室外ファンの風を真上
に吹き出す場合、風を真っ直ぐに上方に吹き出す必要が
ある。斜めや横に吹き出すと、吸い込み口が近くにある
ので、直ちに再度、室外熱交換器に吸い込まれる（ショ
ートサーキット）ことになる。室外ファンを出た空気は
温度が上昇しており、再度、室外熱交換器に入って、冷
凍サイクルの圧力、温度を上昇させて保護スイッチが作
動し、運転が停止する。

【０００５】本発明の目的は室外ファンの吹出風が室外
熱交換器にショートサーキットするのを防止する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、軸流ファン
から吹き出し口までの空気流路を上方から見たとき、該
空気流路は外周部の２個所が塞いでおり、該２個所を塞
ぐことによって前記空気流路の外周は円形でなくすこと
によって、達成できる。

【０００７】これによれば、室外熱交換器側へ吹き出さ
れる周方向成分の風は緩和され、塞がれた部分の風はフ
ァンの内側に偏向されて真上に吹き出るようになる。周
方向の風は空調装置の長手方向に吹く風が主流となり、
室外熱交換器にショートサーキットする風は大幅に低減
される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１か
ら図４により説明する。空調装置の構成は、図３に示す
ように中央部に室内機室を設け、その右側に室外機室、
左側に圧縮機室を設けている。室外機室には、中央に室
外ファン（軸流ファン）１を設け、その前後に凝縮器２
ａ，２ｂを配置している。室内機室には室内ファン３
ａ，３ｂと蒸発器４ａ，４ｂが配置され、電動膨張弁５
は室内ファン３ａ，３ｂの吸込口と、該吸込口に面した
仕切壁との間に取り付けられる。６ａ，６ｂは車内の空
気を取り入れるリターン口である。配電盤７は圧縮機室
に隣接したリターン口近傍に設置され、電動膨張弁のコ
ントローラ１０は配電盤７の反対側に位置するリターン
口近傍の枠に取り付けられている。圧縮機室には圧縮機
８とアキュムレータ９が設置される。１１ａ，１１ｂ
は、蒸発器４ａ，４ｂで冷却されて凝縮した空気中の水
分を外部に排出するためのドレンパイプである。

【０００９】次に、図４により冷凍サイクルについて説
明する。圧縮機８から吐き出された高温、高圧のガス冷
媒は、凝縮器２ａ．２ｂで室外ファン１により送風され
る外気で空冷されて中温・高圧の液冷媒となる。液冷媒
は電動膨張弁５で減圧されて低温、低圧の液とガスの二
相状態となり、ディストリビュータ１２ａ，１２ｂで分
流されて蒸発器４ａ，４ｂの配管内を流れ、車内の空気
と熱交換されてガス冷媒となる。ガス冷媒は、アキュム
レータ９を通って圧縮機８に戻る。

【００１０】図１および図２において、室外機室には、
室外ファン（軸流ファン）１の回転軸を垂直方向に向け
て設置している。室外ファン１の両側には室外熱交換器
２ａ，２ｂを設置している、２つの室外熱交換器２ａ，
２ｂはハの字状に設置している。

【００１１】この室外機室の床は板で覆われ、上部は天
カバー１３で覆われている。室外熱交換器２ａ，２ｂの
吸い込み側に面した天カバー１３の側面から上面には吸
い込み口１４ａ，１４ｂを設けている。室外ファン１の
上方の天カバー１３には吹き出し口１５を開口してい
る。室外ファン１を運転すると、斜め上方の吸い込み口
１４ａ，１４ｂから空気が吸い込まれ、室外熱交換器２
ａ，２ｂ、室外ファン１を取って吹き出し口１５から上
方に吹き出される。

【００１２】吸い込み口１４ａ，１４ｂ、吹き出し口１
５は小さなの穴（円形、四角形）を多数設けたものであ
る。吸い込み口１４ａ，１４ｂは室外熱交換機２ａ，２
ｂの吸い込み側が四角形であるので、四角形に配置して
いる。

【００１３】吹き出し口１５は図１のように吹き出し口
の外周部の２個所が塞がれて円形ではない。吹き出し口
１５の形状は、室外ファン１からの空気が吸い込み口１
４ａ，１４ｂにショートサーキットしないような形状に
構成している。軸流ファン１の回転方向は反時計方向で
ある。このため、吹き出し口１５から吹き出された空気
も反時計方向に流出しやすい。

【００１４】そこで、図１に示すように、軸流ファン１
の回転方向において、室外熱交換器２ａ，２ｂに対して
上流側の位置に塞ぎ箇所１５ｂ、１５ｃを設けている。
すなわち、吹き出し口１５のうち、吹き出し口１５から
吸い込み口１４ａ，１４ｂへの空気流れの距離が最も近
くなる箇所１５ｂ，１５ｃには吹き出し口を設けていな
い。すなわちこの部分には吹き出し用の小さな穴を設け
ていない。吹き出し口１５の一部は塞がれているといえ
る。

【００１５】これによれば、位置１５ｂ，１５ｃからは
空気が吹き出されないので、吸い込み口１４ａ，１４ｂ
にショートサーキットされることがないものである。室
外熱交換器側へ吹き出される周方向成分の風は緩和さ
れ、塞がれた部分の風はファンの内側に偏向されて真上
に吹き出るようになる。周方向の風は空調装置の長手方
向に吹く風が主流となり、室外熱交換器にショートサー
キットする風が大幅に低減される。他の位置の吹き出し
口１５から吸い込み口１４ａ，１４ｂへの空気流路は長
い。

【００１６】ショートサーキットしやすい位置の吸い込
み口１４ａ，１４ｂを塞ぐことも考えられるが、室外熱
交換器２ａ，２ｂの能力を低下させる恐れもある。しか
し、吹き出し口１５の吹き出し位置を選択する上記方法
によればこのような性能低下もないものである。

【００１７】吹き出し口１５を大きな穴とし、それに安
全用の網等を配置する場合は、前記位置１５ｂ，１５ｃ
を除いて穴を開ければよい。

【００１８】上記の構成を詳細に説明する。吹き出し口
１５の外周部の径は軸流ファン１の外径よりも大きい。
塞ぎ位置１５ｂ，１５ｃの内周端は軸流ファン１の外径
よりも小さい。１ｂは、２つの室外熱交換器２ａ，２ｂ
が対向する面に沿った線であって、軸流ファン１の軸心
を通る線である。１ｃは、線１ｂに直交する線であっ
て、軸流ファン１の軸心を通る線である。一方の前記塞
ぎ箇所１５ｂは、線１ｂよりも一方の室外熱交換器２ａ
側にある。他方の塞ぎ箇所１５ｃは、線１ｂよりも他方
の室外熱交換器２ｂ側にある。それぞれの塞ぎ箇所１５
ｂ，１５ｃは、軸流ファン１の回転方向（反時計方向）
において、上流側にある。線１ｂ，１ｃで区切られた４
つの位置がある。右上を第１の位置とし、反時計方向に
数える。室外熱交換器２ａ側においては、線１ｂと線１
ｃとに囲まれた第１の位置に塞ぎ箇所１５ｂの主体があ
る。室外熱交換器２ｂ側においては、線１ｂと線１ｃと
に囲まれた第３の位置に塞ぎ箇所１５ｂの主体がある。

【００１９】図５、図６の実施例は、ベルマウス１６の
吹き出し穴の前記位置１５ｂ，１５ｃに相当する位置を
平板１７ａ，１７ｂで塞いだものである。塞ぎ板１７
ａ，１７ｂは回転方向において比較的上流側にある。す
なわち、塞ぎ板１７ａ，１７ｂはそれぞれ第１の位置、
第３の位置に主体がある。塞ぎ板１７ａ，１７ｂの上流
端は線１ｂよりも若干下流側にある。塞ぎ板１７ａ，１
７ｂの下流端は線１ｃよりも下流側にある。

【００２０】以上、室外機室の天カバーに空ける吹出穴
の加工形状について述べたが、空調装置の構成は本実施
例に限定されるものではなく、種々変化させても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、室
外熱交換器側へ吹き出される周方向成分の風は緩和さ
れ、塞がれた部分の風はファンの内側に偏向されて真上
に吹き出るようになり、室外熱交換器にショートサーキ
ットする風は大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の室外機室の平面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】空調装置の平面配置図である。

【図４】空調装置の冷凍サイクル系統図である。

【図５】本発明の他の実施例のベルマウスの平面図であ
る。

【図６】図５の縦断面図である。

【符号の説明】

１…室外ファン（軸流ファン）、１２ａ，１２ｂ…室外
熱交換器、１４ａ，１４ｂ…吸い込み口、１５…吹き出
し口、１５ｂ，１５ｃ…塞ぎ位置、１７ａ，１７ｂ…塞
ぎ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平川治生山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸事業所内Ｆターム(参考） 3L054 BA02 BA03 BB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を垂直方向に向けており、側方から
吸い込んだ空気を上方に吹き出す軸流ファンと、前記軸流ファンの両側に配置した２つ熱交換器と、前記熱交換器の上方において、室外機のカバーに設けた
吸い込み口と、前記軸流ファンの上方において、前記カバーに設けた空
気の吹き出し口と、からなり、前記軸流ファンから前記吹き出し口までの空気流路を上
方から見たとき、該空気流路は外周部の２個所が塞がれ
ており、該２個所を塞ぐことによって前記空気流路の外
周は円形でなくなっていること、を特徴とする空調装置。
【請求項２】請求項１の空調装置において、前記２つの
塞いだ箇所は、前記軸流ファンの外径よりも前記軸流フ
ァンの中心側を塞いでいること、を特徴とする空調装
置。
【請求項３】請求項１の空調装置において、前記塞いだ
箇所は、前記吹き出し口を構成するカバーに設置してい
ること、を特徴とする空調装置。
【請求項４】請求項１の空調装置において、前記塞いだ
箇所は、前記軸流ファンのベルマウスに設置しているこ
と、を特徴とする空調装置。
【請求項５】請求項１の空調装置において、一方の前記
塞ぎ箇所は、２つの熱交換器が対向する面に沿った線で
あって、前記軸流ファンの軸心を通る第１の線よりも一
方の前記室外熱交換器側にあり、他方の前記塞ぎ箇所は、前記第１の線よりも他方の前記
室外熱交換器側にあり、それぞれの前記塞ぎ箇所は、前記軸流ファンの回転方向
において、比較的上流側にあること、を特徴とする空調
装置。