JP2003097828A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体の送風量の低下を可能な限り抑制し、下部
側送風機のファンが氷に拘束されることがなくて信頼性
の向上を得られ、電気部品用冷却器に近隣する側のファ
ン直径を大きく確保して、放熱効率の低下を阻止する空
気調和機の室外機を提供する。 【解決手段】室外機本体１内を仕切り板３で仕切り、そ
の一方空間は室外熱交換器８および送風機１０ａ，１０
ｂなどを配置する熱交換室４となし、他方空間は圧縮機
１３および電気部品箱１６などを配置する機械室５とな
し、上記送風機は、ファンモータ１１ａ，１１ｂと、プ
ロペラファン１２ａ，１２ｂとからなり、上下方向に並
んで２台配置され、上部側送風機のプロペラファンの直
径φＤａは、下部側送風機のプロペラファンの直径φＤ
ｂよりも大に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下方向に２台の
送風機を並んで備えた空気調和機の室外機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に用いられる空気調和機は、被空調
室に配置される室内機と、屋外に配置される室外機とか
らなり、これら室内外機相互間に冷媒配管および電気配
線が接続される。

【０００３】上記室外機では、筐体である室外機本体内
を仕切り板で仕切り、一方空間を熱交換室として、室外
熱交換器と、送風機などが配置される。他方空間を機械
室として、圧縮機と冷媒配管類および電気部品箱などが
配置される。

【０００４】たとえば業務用と呼ばれる中型の空気調和
機においては、室外機に備えられる室外熱交換器の高さ
寸法が人の身長近くもある、縦長形状をなす。そのた
め、室外熱交換器に外気を送る送風機は、上下方向に２
台必要となっている。

【０００５】各送風機は、送風量が大で、送風効率の良
好な、たとえばプロペラファンを備えていて、ファンモ
ータの回転軸に嵌着される。そして、室外機本体である
筐体サイズに収まることを条件に、プロペラファンは互
いに同一直径に設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、暖房運転を
行うと、必然的に室外熱交換器に霜が付着し熱交換効率
を妨げるので、適宜、霜を除去する除霜運転を行う。こ
の除霜運転にともない溶融したドレン水が室外熱交換器
から滴下して、室外機本体の底板上に溜る。

【０００７】特に、寒冷地では外気温が低いことから、
底板上に溜まったドレン水が排出される以前に氷結する
ことがある。除霜運転を繰り返し行うと、底板上の凍結
したドレン水の氷が成長して、その高さが徐々に高くな
る。

【０００８】氷が溶融するほどの気温の上昇に恵まれな
い場合には、ついには、氷は下部側送風機のプロペラフ
ァン周端部と連結してしまう。運転を再開してもプロペ
ラファンが氷に拘束されて回転できず、ファンモータに
過電流が流れて故障の原因となる。たとえ回転しても、
プロペラファンが氷に当たって、ファン自体が変形もし
くは破損の虞れがある。

【０００９】寒冷地では底板上に溜まったドレン水が氷
結することは避けられないので、対策として、プロペラ
ファンの直径を標準よりも小さく設定し、氷の成長の及
ぶ範囲以上の間隔を存してプロペラファンを位置する、
との考えがある。

【００１０】その反面、２台の送風機ともプロペラファ
ンの直径を小さくすると、たとえば冷房運転時に必要な
送風量が得られないこととなり、室外熱交換器の熱交換
効率の低下につながる。

【００１１】一方、機械室に備えられる上記電気部品箱
は、その内部に種々の電気部品を収容するが、たとえば
ジャイアント・トランジスタなど極めて発熱量の大なる
電気部品もある。そのため、発熱量の大なる電気部品の
近傍に、シートシンクと呼ばれる電気部品用冷却器を取
付けている。

【００１２】この電気部品用冷却器は、吸熱面と放熱面
を備えていて、吸熱面に放熱量の大なる電気部品が取付
けられ、放熱面は仕切り板の開口部を介して熱交換室側
に露出している。したがって、この放熱面は熱交換室に
配置される送風機の風にさらされて、放熱効率がよい。

【００１３】しかしながら、２台の送風機のプロペラフ
ァンの直径が互いに同一であるところから、互いに同等
の送風量となり、電気部品用冷却器に対して効率良く冷
却風を導くことができなかった。

【００１４】本発明は、上記事情に着目してなされたも
のであり、その目的とするところは、上下方向に並んで
２台の送風機を備えることを前提として、送風量の低下
を可能な限り抑制したうえで、下部側送風機のファンが
氷結したドレン水に拘束されることが少なくなって信頼
性の向上を得られ、かつ電気部品用冷却器に近隣する側
のファン直径を大きく確保することで、多くの風が電気
部品用冷却器側に流れ、電気部品用冷却器における放熱
効率の低下を阻止する空気調和機の室外機を提供しよう
とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
本発明は、室外機本体内を仕切り板で仕切り、その一方
空間は室外熱交換器および送風機などを配置する熱交換
室とし、他方空間は圧縮機および電気部品箱などを配置
する機械室となする空気調和機の室外機において、上記
送風機は、ファンモータと、このファンモータの回転軸
に嵌着されるファンとからなり、かつ上下方向に並んで
２台、所定間隔を存して配置され、その上部側送風機の
ファンの直径は、下部側送風機のファンの直径よりも大
に設定される。

【００１６】さらに、上部側送風機の近傍に、電気部品
箱内に収容される電気部品を冷却するための電気部品用
冷却器が配置される。

【００１７】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、送風量の低下を可能な限り抑制し、下部側
送風機のファンが氷に拘束されることが少なくなり、電
気部品用冷却器の放熱効率の低下を阻止する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して説明する。図面は空気調和機を構成する
室外機を示していて、図１は、各構成部品を分解した斜
視図であり、図２は、前面側の部品を省略して内部構成
を表した斜視図である。

【００１９】筐体からなる室外機本体１は、縦長の矩形
箱状をなしている。上記室外機本体１は、図における左
側面および背面一部が矩形状に交差する桟体１ａが用い
られ、本体１内が透視できる。この桟体１ａが備えられ
る左側面と背面を除く全ての面は、板体から形成され
る。

【００２０】室外機本体１の前面は、第１の前面板１ｂ
と、この第１の前面板と並んで設けられ、一部が側面方
向に折曲される第２の前面板１ｃとに分割されている。
さらに、右側面および背面一部をなす折曲板１ｄを備え
て、上記桟体１ａとともに周面が形成される。この周面
体の上面と下面は、天板１ｅと、底板１ｆで閉塞され、
室外機本体が構成される。

【００２１】室外機本体１の内部は、仕切り板３によっ
て二分される。この仕切り板３の前面側端縁は、上記第
１の前面板１ｂと第２の前面板１ｃとの合わせ縁と一致
する。仕切り板３の背面部は、端縁近傍において斜めに
折曲され、この端縁は上記折曲板１ｄの背面端縁と桟体
１ａ端部との合わせ縁と一致する。仕切り板３の上端縁
は天板１ｅに当接され、仕切り板の下端縁は底板１ｆに
当接されて、室外機本体１内を仕切る。

【００２２】室外機本体１の前面一側部には、ファンガ
ード２ａ，２ｂが上下に並んで取付けられる。これらフ
ァンガード２ａ，２ｂは室外機本体１内に配置される後
述する送風機に対向して取付けられていて、熱交換空気
の通風を損なわない程度で指や物の侵入を阻止する。

【００２３】室外機本体１内における上記ファンガード
２ａ取付け部位と対向する仕切り空間の一方を熱交換室
４と呼び、ファンガード２ａと対向しない他方空間を機
械室５と呼ぶ。

【００２４】上記熱交換室４は、一部を桟体１ａによっ
て囲まれるところから外部と連通されるが、機械室５
は、周囲を第２の前面板１ｃや折曲板１ｄなどの板体で
囲まれて、略密閉状態となっている。

【００２５】上記第１の前面板１ｂには、それぞれ周囲
を円形のベルマウス６ａ，６ｂで囲まれた円形の吹出し
口７ａ，７ｂが上下に並んで開口され、これら吹出し口
を覆うように上記ファンガード２ａ，２ｂが取付けられ
ている。

【００２６】なお、後述する理由から、上部側のベルマ
ウス６ａと吹出し口７ａの直径と比較して、下部側のベ
ルマウス６ｂと吹出し口７ｂの直径は小さく設計されて
いる。

【００２７】上記熱交換室４には、室外熱交換器８が配
置されるとともに、送風機支持体９が配置される。この
送風機支持体９には、第１の送風機１０ａおよび第２の
送風機１０ｂが上下方向に並んで取付け支持される。

【００２８】上記室外熱交換器８は、底板１ｆ上に載置
され、その高さ寸法は第１の前面板１ｂとほぼ同一に設
計される。そして、本体１の右側面と背面を形成する上
記桟体１ａに沿うよう、平面視でほぼＬ字状に形成され
ている。

【００２９】上記送風機支持体９は、下端部が底板１ｆ
上に取付け固定され、上端部が室外熱交換器８の上端面
に掛止されて、縦長状をなす。この送風機支持体９に支
持される第１、第２の送風機１０ａ，１０ｂは、それぞ
れファンモータ１１ａ，１１ｂと、このファンモータの
回転軸に嵌着固定されるプロペラファン１２ａ，１２ｂ
とから構成される。

【００３０】組立てられた状態で、第１、第２の送風機
１０ａ，１０ｂは各吹出し口７ａ，７ｂに対向する位置
にある。上記プロペラファン１２ａ，１２ｂの一部は吹
出し口７ａ，７ｂに取付けられるベルマウス６ａ，６ｂ
内に挿入され、このベルマウス内で回転送風をなす。

【００３１】ここでは、第１の送風機１０ａにおけるプ
ロペラファン１２ａの直径φＤａは、第２の送風機１０
ｂにおけるプロペラファン１２ｂの直径φＤｂよりも大
（φＤａ＞φＤｂ）となるように設定されていることを
特徴の一つとしている。

【００３２】すなわち、第１の送風機１０ａのプロペラ
ファン１２ａの直径φＤａは、スペース的な条件等から
最大限、大きく設定されているのに対して、第２の送風
機１０ｂのプロペラファン１２ｂの直径φＤｂは、第１
の送風機１０ａとトータルとして上記室外熱交換器８に
対する送風量を確保し、冷却効率の低減を最小限に抑止
したうえで、最小の直径に設定されている。

【００３３】当然、第１の送風機１０ａのファンモータ
１１ａの出力に対して、第２の送風機１０ｂのファンモ
ータ１１ｂの出力は、小さいものが選択されている。従
来と同様、上，下部側送風機の取付け中心位置を変更す
ることなく、上部側に第１の送風機１０ａを取付け、下
部側に第２の送風機１０ｂを取付けた場合は、従来より
も小型化した第２の送風機１０ｂのプロペラファン１２
ｂの半径の差の分だけ、底板１ｆとプロペラファン１２
ｂ周端との間隔が拡大する。

【００３４】もしくは、上部側の第１の送風機１０ａの
取付け位置は変えずに、第１の送風機１０ａのプロペラ
ファン１２ａ周端と第２の送風機１０ｂのプロペラファ
ン１２ｂ周端との間隔を一定にするため、第２の送風機
１０ｂの取付け位置を上部側にずらせば、第２の送風機
１０ｂのプロペラファン１２ｂ周端と底板１ｆとの間隔
がさらに拡大することになる。

【００３５】いずれの場合であっても、第２の送風機１
０ｂのプロペラファン１２ｂ直径φＤｂを第１の送風機
１０ａのプロペラファン１２ａ直径φＤｂよりも小に設
定した分だけ、第２の送風機１０ｂのプロペラファン１
２ｂ周端と底板１ｆとの間隔が拡大する。

【００３６】一方、機械室５には圧縮機１３が配置され
るとともに、この圧縮機と並んでアキュームレータ１４
が配置される。上記圧縮機１３の上方部位には四方弁１
５があって、圧縮機１３とアキュームレータ１４および
四方弁１５とは図示しない冷媒管を介して接続される。
さらに、圧縮機１３と上記室外熱交換器８とも図示しな
い冷媒管を介して接続され、室内機の室内熱交換器と冷
凍サイクルを構成している。

【００３７】機械室５の上部には、電気部品箱１６が取
付けられる。この電気部品箱１６は、インバータや端子
類など放熱量の少ない電気部品類が取付けられる前面箱
部材１６ａと、制御用電気部品やジャイアント・トラン
ジスタなどの放熱量が大である電気部品類が取付けられ
る側面箱部材１６ｂからなる。

【００３８】上記側面箱部材１６ｂは、上記仕切り板３
上部に配設される電気部品用冷却器（ヒートシンクとも
呼ばれる）２０の一面側に形成される吸熱面に取付けら
れる。電気部品用冷却器２０の他面側には放熱面が形成
されていて、これは仕切り板３を介して熱交換室４側に
露出している。

【００３９】上述したように、電気部品箱１６が機械室
５の上部に配置されているところから、電気部品用冷却
器２０は仕切り板３の上部に取付けられ、熱交換室４の
上部に配置される第１の送風機１０ａの極く近傍に位置
する。

【００４０】また、ここでは図示しないが、上記折曲板
１ｄの背面側上部に外気導入孔が設けられるともに、仕
切り板３における電気部品用冷却器２０の近傍部位に機
械室５と熱交換室４とを連通する導通用孔が設けられて
いる。

【００４１】このようにして構成される空気調和機の室
外機であり、冷凍サイクル運転開始の指令がなされる
と、圧縮機１３が駆動されるとともに第１、第２の送風
機１０ａ，１０ｂが駆動される。

【００４２】外気が桟体１ａを介して室外機本体１内に
吸込まれ、室外熱交換器８を流通して熱交換作用をな
す。そして、ベルマウス６ａ，６ｂに案内され、吹出し
口７ａ，７ｂから外部へ吹き出される。

【００４３】暖房運転を行うと、必然的に室外熱交換器
８に霜が付着し易く、適宜、暖房運転を一旦中断して、
霜を除去する除霜運転が行われる。この除霜運転にとも
なって、溶融したドレン水が室外熱交換器８から滴下し
て底板１ｆ上に溜る。

【００４４】特に、寒冷地では外気温が低いことから、
底板１ｆ上に溜まったドレン水は排出される以前に氷結
することがある。除霜運転を繰り返し行うと、底板１ｆ
上の凍結したドレン水の氷が成長してゆき、その高さが
徐々に高くなる。

【００４５】ところが、この室外機では、下部側の第２
の送風機１０ｂにおけるプロペラファン１２ｂの直径φ
Ｄｂを、上部側の第１の送風機１０ａにおけるプロペラ
ファン１２ａの直径φＤａよりも小に設定して、プロペ
ラファン１２ｂ周端と底板１ｆとの間隔を充分に確保し
ている。

【００４６】そのため、氷が溶融するほどの気温の上昇
に恵まれない場合であっても、ドレン水が氷結した氷が
下部側送風機１０ｂのプロペラファン１２ｂ周端部に到
達するまで成長することはほとんどない。

【００４７】したがって、プロペラファン１２ｂが氷に
拘束されることはなく、常に回転可能状態にあり、ファ
ンモータ１１ｂに過電流が流れたり、プロペラファン１
２ｂが氷に当たってファンが変形や破損することがな
く、信頼性が確保される。

【００４８】先に説明したように、２台の送風機ともプ
ロペラファンの直径を小さくしたことで必要な送風量が
得られない場合とは異なり、第１の送風機１０ａの送風
量を可能な限り大きく確保し、第２の送風機１０ｂの送
風量を必要最低限確保したので、室外熱交換器８の熱交
換効率の低下を招くような事態には至らない。

【００４９】そして、第２の送風機１０ｂのファンモー
タ１１ｂの電気出力が、第１の送風機１０ａのファンモ
ータ１１ａの電気出力よりも小であるので、トータルと
しての電気出力が減少傾向にあり、ランニングコストの
低減を得られる。

【００５０】また、上記折曲板１ｄに外気導入孔を設
け、仕切り板３の電気部品用冷却器２０近傍部位に導通
用孔を設けたので、各送風機１０ａ，１０ｂの送風作用
にともなって外気が外気導入孔から機械室５内に導か
れ、さらに導通用孔を介して熱交換室４に導かれる。

【００５１】上記機械室５では、圧縮機１３の運転駆動
にともなって放熱があり、電気部品箱１６におけるジャ
イアント・トランジスタなどの電気部品から極めて大な
る発熱がある。

【００５２】上記外気導入孔から機械室５内に導かれた
外気は、機械室内に放出された熱気とともに導通用孔を
介して熱交換室４へ排出され、したがって機械室５内の
冷却が行われる。

【００５３】その一方で、上記電気部品用冷却器２０
は、機械室５側の吸熱面でジャイアント・トランジスタ
などの発熱量が大な電気部品から吸熱し、熱交換室５側
の放熱面から放熱して、電気部品を冷却する。

【００５４】この電気部品用冷却器２０の近傍部位に導
通用孔が設けられているので、機械室５に導入された外
気が導通用孔から熱交換室４に導かれる際に、電気部品
用冷却器２０を冷却することとなる。

【００５５】さらに、電気部品用冷却器２０の放熱面は
仕切り板３を介して熱交換室４側に露出し、かつ上部側
である第１の送風機１０ａのごく近傍に位置している。
すなわち、電気部品用冷却器２０に対する第１の送風機
１０ａのプロペラファン１２ａの近隣風速が大きくなっ
て、放熱効率の向上が得られる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、上下方
向に並んで２台の送風機を備え、全体の送風量の低下を
可能な限り抑制し、下部側送風機のファンが氷に拘束さ
れることが少なくなって信頼性の向上を得られ、かつ電
気部品用冷却器に近隣する側のファン直径を大きく確保
し、多くの風が流れて電気部品用冷却器における放熱効
率の低下を阻止するなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す、室外機を構成する
部品を分解して示す斜視図。

【図２】同実施の形態の、室外機の一部を省略した外観
図。

【符号の説明】

１…室外機本体、 ３…仕切り板、 ８…室外熱交換器、 ４…熱交換室、 ５…機械室、 １０ａ…第１の送風機、 １０ｂ…第２の送風機、 １１ａ，１１ｂ…ファンモータ、 １２ａ，１２ｂ…プロペラファン、 １６…電気部品箱、 ２０…電気部品用冷却器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室外機本体内を仕切り板で仕切り、その一
   方空間は室外熱交換器および送風機などを配置する熱交
   換室とし、他方空間は圧縮機および電気部品箱などを配
   置する機械室とする空気調和機の室外機において、 上記送風機は、ファンモータと、このファンモータの回
   転軸に嵌着されるファンとからなり、かつ上下方向に並
   んで２台、所定間隔を存して配置され、その上部側送風
   機のファンの直径は、下部側送風機のファンの直径より
   も大に設定されることを特徴とする空気調和機の室外
   機。
2. 【請求項２】上記上部側送風機の近傍に、上記電気部品
   箱内に収容される電気部品を冷却するための電気部品用
   冷却器が配置されることを特徴とする請求項１記載の空
   気調和機の室外機。