JP2007147248A - 空気調和装置の室外ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 空気調和装置の室外ユニットは、室外ファンと、空気吹出口と、ファンガード30とを備えている。ファンガード30は、空気吹出口を覆うものであり、室外ファンから100mm以上離れている長離間部31を有している。また、その長離間部31には、最小幅が15mm以上ある第1開口OP1が形成されている。
【選択図】図6
Description
しかし、従来においては、ファンの羽根車が配置される空気吹出口を覆うように装着されているファンガードが、空気吹き出し時の抵抗になり、圧力損失が生じている。この圧力損失をなくす目的でファンガードを省くようなことは安全面から考えられないが、できるだけ小さく圧力損失を抑えられれば、それだけ風量を上げることができる。
従来、空気調和装置の室外ユニットでは、樹脂製ファンガードには空気を通すための多くのスリットが形成されているものの、それらのスリットの最大幅は、試験指が入らないように、すなわち12mm未満の幅に抑えられている。
これに対し、第1発明に係る室外ユニットでは、ファンガードにおいて、試験指の長さよりもファンから離れた位置に長離間部を設け、その長離間部ならば指が挿入されても指先が回転しているファンに触れることがないことから、長離間部での第1開口を試験指が挿入可能なほどの大きな(幅の広い)ものにしている。このように大きな第1開口をファンガードの長離間部に形成するようにしているため、空気吹出口から吹き出された空気がファンガードによる大きな抵抗を受けることなく室外ユニットの外部に出るようになり、ファンガードの存在による圧力損失が小さく抑えられるという状態を実現することができる。これにより、第1発明に係る室外ユニットでは、風量を増したりファンにより静圧を上げたりすることができ、空気調和装置の性能を向上させることができる。
ここでは、ファンから十分に離れた長離間部のみに開口を設け、ファンから近い部分については開口を設けないことにすると、圧力損失の低減量が十分に確保できないこともあるため、そのことに鑑みて、ファン近傍部においても試験指が入らない程度に小さな(幅の狭い)第2開口を設けるようにしている。これにより、さらなる圧力損失の低減が可能となる。
ここでは、空気吹出口と対向する長離間部をファンから十分に離しつつ、その長離間部と空気吹出口の周縁部分との間にあってファンへの接触を防止する部分のうちファンに近いファン近傍部については、第2開口で安全性を確保しながら圧力損失を低減させている。
なお、本発明において、長離間部がファンから大きく離れてしまうと室外ユニットが無駄に大きくなるため、長離間部とファンとの距離は、500mm以下、好ましくは300mm以下とすべきである。また、長離間部の第1開口の最小幅が大きすぎると第1開口からファン側に手が入ってしまうため、これを防止するために、第1開口の最小幅は、60mm以下、好ましくは50mm以下とすべきである。また、指が入らないように最大幅が12mmより小さく設定されている第2開口については、その最大幅が小さすぎるとファン近傍部による空気抵抗が大きくなるため、最大幅を3mm以上、好ましくは5mm以上とすべきである。
本発明の一実施形態に係る室外ユニットを含む空気調和装置の冷媒回路を、図1に示す。空気調和装置1は、ビル用のマルチタイプの空気調和装置であって、1つ又は複数の室外ユニット2に対して複数の室内ユニット3が並列に接続される構成となっている。空気調和装置1の冷媒回路10は、主として、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、室外膨張弁14、室内膨張弁15、室内熱交換器16が順に接続されたものであり、蒸気圧縮式の冷凍サイクルとなっている。
次に、この空気調和装置の運転動作について説明する。
まず、冷房運転時は、四路切換弁12が図1において実線で示す状態に保持される。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁12を介して室外熱交換器13に流入し、室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の室外膨張弁14を通過し、液側冷媒連絡配管17bを通って各室内ユニット3に流入する。室内ユニット3において、冷媒は、室内膨張弁15で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器16で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を冷房する。また、室内熱交換器16で蒸発して気化した冷媒は、ガス側冷媒連絡配管17aを通って室外ユニット2に戻り、圧縮機11に吸入される。
なお、冷房運転時および暖房運転時のいずれの場合においても、停止中の室内ユニット3の室内膨張弁15は閉状態になっており、その室内ユニット3の室内熱交換器16には冷媒が殆ど流れない。
次に、図3〜図5を参照して、室外ユニット2について詳述する。図3は、図2(c)に示す2連の室外ファン29を有する室外ユニット2の外観図である。図4は、ケーシングや室外ファン29を取り除いた形の室外ユニット2の斜視図であり、ここでは理解の容易性を考慮して、図2(c)に示すものではなく、図2(b)に示すものを図示している。図5は、室外ユニット2の高さ方向の中央部分から下方を見たときの平面図である。図3においては、閉鎖弁18,19の図示を省略している。また、内部の冷媒配管などについても図示を省略している。
ケーシングの側面板22、背面板23は、支柱51,52,53,54とともに一体に成形されている。ケーシングの正面板21は、支柱52,53の外側に装着される。また、鉛直に延びる4本の支柱51〜54は、下端付近の底フレーム61と、上部の横ステー62およびモータ支持台63とによって、互いに連結されている。モータ支持台63には、図2(b)に示す羽根車を持った室外ファン29を駆動するモータ70が据え付けられている。図7に二点鎖線で示す天板24は、室外ファン29の羽根車の周囲に配置されるベルマウス29a(天板24とともに室外ユニット2の空気吹出口を形成する部材)の直上でその周囲に位置しており、外周縁部が支柱51,52,53,54あるいは側面板22や背面板23に固定される。この天板24には、ベルマウス29aに対応する円孔が開けられており、その円孔を形成する内周端が上方に折り曲げられている。
底フレーム61は、圧縮機11や室外熱交換器13などを支持するとともに、取付構造64を介して閉鎖弁18,19を固定する役割も果たす。また、底フレーム61は、閉鎖弁18,19の下方部分が開口している。
室外ユニット2のガス側閉鎖弁18および液側閉鎖弁19は、図5に示すように、互いに隣接して並べられている。そして、ガス側閉鎖弁18および液側閉鎖弁19の並びの方向は、ケーシングの正面板21に対しても側面板22に対しても、概ね45°の角度となっている。すなわち、ガス側閉鎖弁18と液側閉鎖弁19とは離れて配置されているとともに、左右方向(正面板21に沿う方向)にオフセットされ、且つ前後方向(側面板22に沿う方向)にもオフセットされている。これにより、前後にも左右にも配管を引き出し易くなっているとともに、冷媒連絡配管17a,17bのラッキング(両管を保温テープで巻いたり化粧金属板でカバーしたりする)作業も楽になり、その太さも細くできて見栄えが良くなる。
また、ガス側閉鎖弁18の配管接続口18aも液側閉鎖弁19の配管接続口19aも、同じ下側に向いている。図においては閉鎖弁18,19の構造を簡略化しているが、閉鎖弁18,19は、従来のようにフレアナットやフランジにより冷媒連絡配管17a,17bと接合する構造とはなっておらず、ロー付け(金属と金属とをローを使い熱で接合すること)ができるような構造となっている。これにより、現地における閉鎖弁18,19と冷媒連絡配管17a,17bとの接合作業では、ネジ締め作業がなくなり、施工性が向上するとともに、冷媒漏れの恐れも低減できている。
ファンガード30は、軟鋼線の3次元一体織グリルとなっており、その全表面に樹脂コーティングが施されている。従来の樹脂製のグリルよりも強度が増しており、耐荷重は60kgfとなっている。また、下記のように、従来の樹脂製グリルに較べて吹き出し面積(開口率)が大きくなっている。
なお、試験指100は、図12に示すように、主として、円板上の停止板101と、停止板101から延びる第1円柱部102と、第1円柱部102から延びる第2円柱部103と、第2円柱部103から延びる疑似指先部104とから構成されており、2つの関節部分が所定角度に曲がるようになっている。図12の寸法は、L1=80mm、L2=60mm、L3=20mm、L4=75mm、D=12mmである。すなわち、第2円柱部103の直径(D)は12mmである。
図3において点線で示すものは、正面板21の裏に配置されているスイッチボックス41(図4参照)の内部にある制御基板42である。この制御基板42上には、図10に示すように、複数の押しボタン43が設けられている。
また、図3に示すように、室外ユニット2の正面板21には、高輝度表示が可能なディスプレイである表示部45が設けられている。この表示部45は、3桁の数字を表すことのできる上下2つの表示板から構成されている(図11参照)。
この空気調和装置1では、オプションで圧力計を設置する場合に、従来のように冷媒配管のゲージポートにブルドン管圧力計をフレア接続するのではなく、ロー付けタイプの圧力センサ及び電子式圧力計を付ける仕様となっている。その高精度の電子圧力計により計測された圧力は、冷媒の温度とともに、表示部45に表示される。
空気調和装置1は、自動冷媒充填運転機能を備えている。ここでは、500グラムの高精度で適正冷媒量に充填ができるようになっている。冷媒のボンベを充填用ポートにつないで制御基板42上の押しボタン43の1つを押すと、冷媒自動充填運転が開始され、適正量になると自動的に運転が停止する。また、ボンベが空になると、表示部45に「空」を示す表示が為される。
これにより、空気調和装置1では、従来のような手動の冷媒追加充填量の計算・冷媒追加充填・ボンベ秤・圧力計による充填手動判定などの現地作業が、非常に簡便となっている。
空気調和装置1は、自動冷媒充填運転後に行う自動試運転機能を備えている。自動冷媒充填運転後に制御基板42上の押しボタン43の1つを押すと、冷媒系統の配管接続間違いチェック、ガス側閉鎖弁18や液側閉鎖弁19の開け忘れチェック、センサチェック、冷媒量チェックが為され、自動的に試運転が終了する。
空気調和装置1は、冷媒漏洩検知運転機能を備えている。この冷媒漏洩検知は、500グラムの精度となっており、その冷媒漏洩検知運転は、制御基板42上の押しボタン43の1つを押すことにより開始される。押しボタン43を押すと、自動的に全室内ユニット3が冷房運転を始め、約30分で冷媒漏洩量を検知して停止し、制御基板42上のLEDによる表示あるいは表示部45のインジケータ表示が為される。そして、例えば初期充填量から0.6キログラムだけ漏洩している場合には、表示部45に、「0.6」という表示が為される。
空気調和装置1では、制御基板42上の押しボタン43の1つを押すことにより、自己診断運転が始まる。この自己診断運転は、点検作業の迅速化に寄与するものであり。故障診断を素早く行うことを可能にする。具体的には、自己診断運転によって、サーミスタ、電磁弁、電動膨張弁のコネクタ抜けや故障、圧縮機の不良、室外ユニット2と室内ユニット3との通信異常などを推測することができる。
なお、この自己診断運転の結果についても、表示部45を利用して簡易表示を行わせることができる。
(A)
図12に示すように、一対のモータ支持台63について、下から上に向かう空気の流れに対する抵抗を小さくするような構造を採ることが好ましい。
ここでは、図4の横ステー62間に渡す各モータ支持台63として、断面がコ型のチャンネル材63aを使い、そのチャンネル材63aに下面を下に向いた凸状にするための部材63bを溶接している。これらのチャンネル材63aおよび部材63bから成るモータ支持台63は、それぞれ、断面が図12に示すものとなり、断面で見たときに下面の中央が両端に較べて下に突出する凸状になる。これにより、下から上に向かう空気の流れが図13の矢印A1で示すようになり、モータ支持台63による抵抗が小さくなる。
なお、このモータ支持台63の下面形状は、図12に示す逆三角の断面形状に限られるものではなく、部材63aは、その下面が円弧状のものであってもよい。
図14に示すように、底フレーム61から上方に延びて閉鎖弁18,19をサポートする取付構造64は、門型になっていることが好ましい。
また、図14に示すように、水平梁92について2種類のものを用意しておき、冷暖フリーの機種の場合に専用部品99を支持できるようにしておくことが好ましい。
空気調和装置1の室外ユニット2では、万一の故障時において、故障発生前10分間の運転データ(高圧、低圧、各種設定値、サブクールなど)がスイッチボックス41内のメモリに記憶されるようにしておくことが好ましい。こうしておけば、故障後にデータ分析を詳細に行うことができ、故障原因の究明ができ、対策や故障要因の排除がやりやすくなる。
2 室外ユニット
29 室外ファン
30 ファンガード
31 長離間部31
32 ファン近傍部
100 試験指
OP1 第1開口
OP2 第2開口
Claims (6)
- ファン(29)と、
前記ファンから吹き出された空気を外部に出すための空気吹出口と、
前記空気吹出口を覆うファンガード(30)と、
を備え、
前記ファンガード(30)は、前記ファンから試験指(100)の長さよりも離れている長離間部(31)を有しており、
前記長離間部(31)には、前記試験指が挿入可能な第1開口(OP1)が形成されている、
空気調和装置の室外ユニット(2)。 - 前記長離間部(31)は、前記ファンから80mm以上離れており、
前記第1開口(OP1)の最小幅は、12mm以上である、
請求項1に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 - 前記長離間部(31)は、前記ファンから100mm以上離れており、
前記第1開口(OP1)の最小幅は、15mm以上である、
請求項2に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 - 前記ファンガード(30)は、前記ファンからの距離が前記長離間部(31)よりも短いファン近傍部(32)をさらに有しており、
前記ファン近傍部(32)には、前記試験指が挿入不能な第2開口(OP2)が形成されている。
請求項1から3のいずれかに記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 - 前記第2開口(OP2)の幅は、12mmよりも小さい、
請求項4に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 - 前記長離間部(31)は、前記空気吹出口と対向しており、
前記ファン近傍部(32)は、前記長離間部の周縁から前記空気吹出口の周縁に向かって延びている、
請求項4又は5に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。
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