JP2007178050A - 風向ガイドユニット、および、空気調和装置の室外ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットにおける排気効率を低下させることなく、排気の方向を変化させる。
【解決手段】排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニット１において、室外ユニット本体２のグリル２８、２９に、台座部１３、１４を介して風向ガイド１５を取り付けた構成とし、台座部１３、１４は、室外ユニット本体２の前面を構成する排気口パネル２６に固定される面に対して、風向ガイド１５に連結される面が上方に傾けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットに配設される風向ガイドユニット、および、空気調和装置の室外ユニットに関する。

従来、正面から排気を行う空気調和装置の室外ユニットが知られている。この室外ユニットでは、通路となる位置への排気を避けるよう設置方向を調整する必要があり、また、排気される側にスペースを確保する必要がある等、設置に関して様々な調整を行う必要があった。そこで、室外ユニットの排気口に排気方向を変化させる風向調整板を配置したものが提案された（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２０１５４２号公報

ところが、室外ユニットの排気方向を変化させようとして風向調整板等を設けた場合、風向調整板による排気抵抗が無視できないという問題があった。特に、排気方向に対する風向調整板の角度を大きくして、排気の方向を大きく変化させようとした場合、排気の抵抗が著しく大きくなるという問題があった。この問題を回避するためには、排気の方向に対する風向調整板の角度を小さくする必要があるが、この場合は、排気の方向を十分に変えることができないという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットにおける排気の効率を低下させることなく、排気の方向を変化させることを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明の風向ガイドユニットは、排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットに配設され、前記ファンの排気を所定方向に導く風向ガイドと、この風向ガイドと前記ファンの排気口との間に介設される中空の台座部とを備え、前記台座部は、前記風向ガイドにつながる第１の開口面と、前記ファンの排気口につながる第２の開口面とを有し、前記第１の開口面が前記第２の開口面に対して前記所定方向側へ傾いた構成を有すること、を特徴としている。

また、本発明は、排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットにおいて、前記ファンの排気を所定方向に導く風向ガイドを、中空の台座部を介して前記ファンの排気口に配設し、前記台座部は、前記風向ガイドにつながる第１の開口面と、前記ファンの排気口につながる第２の開口面とを有し、前記第１の開口面が前記第２の開口面に対して前記所定方向側へ傾いた構成を有すること、を特徴としている。

上記構成によれば、風向ガイドとファンの排気口との間に台座部が介在することで、風向ガイドの排気抵抗によってファンに加わる力が大幅に緩和され、ファンの排気を妨げない。これにより、空気調和装置の室外ユニットにおける排気効率を低下させることなく、排気方向を変化させることができる。さらに、この台座部が風向ガイドにつながる開口面が、ファンの排気口につながる開口面に対して傾いているので、風向ガイド自体をファンに対して傾けて配設することができ、台座部の開口面の傾きを適宜変更することで、風向ガイドの形状等を変えることなく、ファンの排気の方向を任意の角度に変更できるという利点がある。

本発明の空気調和装置の室外ユニットにおいて、前記風向ガイドは、前記所定方向に傾けられた複数のフィンと、これら複数のフィンを支持する外枠とを備え、この外枠の一辺が、前記フィンと同じ角度で前記所定方向側に傾いた板状部材で構成されたものとしてもよい。

また、本発明の空気調和装置の室外ユニットにおいて、上下に並ぶ複数の前記ファンを備え、各々の前記ファンに前記台座部を介して前記風向ガイドを配設し、下側の前記ファンの排気口に設けた前記台座部は、上側の前記ファンの排気口に設けた前記台座部に比べ、前記第１および第２の開口面がなす角が大きくなるよう構成されたものとしてもよい。

さらに、本発明の空気調和装置の室外ユニットにおいて、上側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドの最下部と、下側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドの最上部とが離隔された構成としてもよい。

さらにまた、本発明の空気調和装置の室外ユニットにおいて、下側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドは、上側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドに比較して、前記ファンから離れた位置にある構成としてもよい。

本発明によれば、風向ガイドの排気抵抗によってファンに加わる力が大幅に緩和され、ファンの排気を妨げることがないので、空気調和装置の室外ユニットにおける排気効率を低下させることなく、排気方向を変化させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る室外ユニットの正面図であり、図２は側面図である。図３は、風向ガイドの構成を示す斜視図である。
また、図４は室外ユニット本体の構成を示す一部破断正面図であり、図５は室外ユニット本体の外装部の構成を示す分解斜視図であり、図６は室外ユニット本体２に収容される機器の構成を示す分解斜視図である。

本実施形態に係る室外ユニット１は、室外ユニット本体２に、風向ガイドユニット１１、１２を取り付けたものである。室外ユニット本体２は、室外熱交換器、圧縮機、アキュムレータ、レシーバタンク等の機器を備えた冷媒回路を内蔵し、図示しない室内ユニットと接続されることによって空気調和装置を構成する。

まず、室外ユニット本体２の構成について、図４〜図６を参照して説明する。
室外ユニット本体２の外装体２０は、天板２１、前板２２、側板２３、底板２４、背板２５、および、前板２２と並んで室外ユニット本体２の前面を構成する排気口パネル２６を備えて構成され、その外形形状は略直方体である。前板２２および排気口パネル２６には、室外ユニット１を持ち運ぶ際に使用される把手３６が配され、同様の把手（図示略）が室外ユニット本体２の背面側にも設けられる。また、室外ユニット本体２の下面を構成する底板２４の下には複数の脚３７が取り付けられる。

外装体２０の内部は仕切板３１によって２つの空間に区分され、その一方には室外熱交換器３２が収容され、他方は機械室４０となっている。機械室４０には、圧縮機４１、圧縮機４１に被せられる防音部材４２、アキュムレータ４３、４４、レシーバタンク４５等の冷媒回路を構成する機器が収容されるとともに、その下方には、室外ユニット本体２の各部に電源を供給する電源トランス４８等を収容する電装ボックス４７が配設される。さらに機械室４０には、図４の破断部に示すように、外装体２０内の冷媒回路に他の室外ユニットや室内ユニットの冷媒回路等を接続するための配管接続部３８が設けられる。

また、室外ユニット本体２の室外熱交換器３２に近接して、室外ユニット本体２内の空気を強制的に排気する２個の送風ファン３４が配設される。これら２個の送風ファン３４は、それぞれ、電源トランス４８からの電源供給を受けて回転するファンモータ３３によって駆動される。これら２個の送風ファン３４が排気を行うことで、室外熱交換器３２における熱交換が強制的に促進され、さらに、機械室４０に収容される圧縮機４１や電源トランス４８等が発する熱が、室外ユニット本体２の外部へ放出される。

２個の送風ファン３４は上下に並べて配設され、各々の送風ファン３４に対応して、排気口パネル２６には２個の排気口２７が形成される。そして、室外ユニット本体２の前面においては、２個の排気口２７を覆うグリル２８、２９が、排気口パネル２６にビス止めまたは嵌め込みされて取り付けられる。これらグリル２８、２９により、排気口２７は完全に覆われて、送風ファン３４が排気口２７から露出しないよう保護される。
また、２個の送風ファン３４は、排気方向がほぼ水平になるよう固定されている。このため、送風ファン３４の排気は、室外ユニット本体２の前面に対して、ほぼ垂直に前へ吹き出される。

そして、図１および図２に示すように、上側に位置するグリル２８には風向ガイドユニット１１が配設され、下側のグリル２９には風向ガイドユニット１２が配設される。
風向ガイドユニット１１は、室外ユニット本体２の排気口パネル２６に固定される台座部１３と、この台座部１３に連結される風向ガイド１５とによって構成される。また、風向ガイドユニット１２は、排気口パネル２６に固定される台座部１４と、この台座部１４に連結される風向ガイド１５とによって構成される。ここで、風向ガイドユニット１１の風向ガイド１５と、風向ガイドユニット１２の風向ガイド１５とは、形状を含めて同一に構成される。

台座部１３、１４は、例えば断面矩形または断面円形の筒状部材であって、送風ファン３４の排気の風圧および風量に耐え得る剛性を有するもの、例えば金属製または合成樹脂製が好ましい。台座部１３、１４の内部の空間は、排気口パネル２６の排気口２７と風向ガイド１５側とに連通し、この空間を通って送風ファン３４の排気が風向ガイド１５に導かれる。

風向ガイド１５は、図２および図３に示すように、上面を欠いた３面からなる略矩形の枠１６と、枠１６内に固定された複数のフィン１７とを備えて構成される。フィン１７は、断面が弧を描くよう湾曲した板状部材であり、その側端が枠１６の２つの側面に跨って固定される。フィン１７は、風向ガイド１５の前面側で上に、背面側（室外ユニット本体２側）で下に向くよう傾けられており、全てのフィン１７が等しい角度で傾けられている。また、枠１６の枠下面１６Ａはフィン１７と同様に湾曲した板状部材であり、フィン１７と同じ向きおよび角度で傾いている。

そして、上述の台座部１３、１４は、排気口パネル２６に固定される開口面を有し、この開口面では台座部１３、１４内の空間が開口して排気口２７と連通する。また、台座部１３、１４は風向ガイド１５に連結される開口面を有し、この開口面では、台座部１３、１４内の空間が枠１６の内側に開口する。これら開口面を介して、排気口２７から風向ガイド１５に至る風路が形成され、グリル２８、２９から吹き出した送風ファン３４の排気が風向ガイド１５に導かれ、風向ガイド１５のフィン１７および枠下面１６Ａによって風向を上に変更され、外部へ吹き出すこととなる。

ところで、上述のように、室外ユニット本体２の上側に位置する風向ガイドユニット１１の風向ガイド１５と、下側に位置する風向ガイドユニット１２の風向ガイド１５とは同一構成である。しかしながら、室外ユニット１では、風向ガイドユニット１１と風向ガイドユニット１２とにおいて、図２に示すように水平面に対するフィン１７の角度が異なるよう、台座部１３、１４の構成を変えている。

ここで、風向ガイドユニット１１、１２における各部の傾きについて、図２を参照して詳細に説明する。
まず、フィン１７に沿った仮想線Ｌ₁、枠１６の背面に垂直な仮想線Ｌ₂、送風ファン３４の排気方向に平行な仮想線Ｌ₃および仮想線Ｌ₆を想定する。
また、台座部１３の室外ユニット本体２側の開口面と風向ガイド１５側の開口面とがなす角を角Ａ₄、台座部１４の室外ユニット本体２側の開口面と風向ガイド１５側の開口面とがなす角を角Ａ₅とする。

すると、風向ガイドユニット１１において、送風ファン３４の排気方向に対するフィン１７の角度を示す角Ａ₂の大きさは、下記式（１）に示すように求められる。
Ａ₂＝Ａ₁＋Ａ₄ …（１）
同様に、風向ガイドユニット１２において、送風ファン３４の排気方向に対するフィン１７の角度を示す角Ａ３の大きさは、下記式（１）に示すように求められる。
Ａ₃＝Ａ₁＋Ａ₅ …（２）

つまり、送風ファン３４の排気方向に対するフィン１７の傾きは、枠１６に対するフィン１７の傾きと、台座部１３、１４の２つの開口面の傾きとの和に等しい。室外ユニット１においてはＡ₃＞Ａ₂となっているので、下側の送風ファン３４の排気は、上側の送風ファン３４の排気に比べて、より急な角度で上方へ向きを変えて吹き出される。

また、風向ガイドユニット１１、１２を用いて送風ファン３４の排気方向を斜め上方に変えると、室外ユニット１の前面（正面）側における排気の到達距離が短くなることで、前への排気量が見かけ上減少する。これにより、室外ユニット１の前方のスペースが狭くても問題なく設置でき、また、メンテナンス時等に室外ユニット１の前に人が通った場合の不快感を大幅に軽減できる等、設置容易性が高まるという利点がある。
特に、排気方向を上向きに変えた場合には、下側の送風ファン３４の排気が、上側の送風ファン３４の排気よりも、前面側において遠くへ到達する。そこで、室外ユニット１では、下側の送風ファン３４の排気方向をより急な角度で上方に変えた構成として、前面側における排気の到達距離を効果的に短くしている。

ここで、送風ファン３４の排気方向に対するフィン１７の角度が大きいことで、排気がフィン１７を通過する際の抵抗が大きくなり、送風ファン３４による排気量の低下等が懸念される。室外ユニット１における排気効率の低下は、室外熱交換器３２における熱交換の効率に影響するだけでなく、機械室４０に収容される圧縮機４１や電源トランス４８等の放熱にも影響し、さらにはファンモータ３３の耐久性に係る影響も考えられる。

しかしながら、本実施形態に係る室外ユニット１では、風向ガイド１５と排気口２７との間に、中空の台座部１３、１４を介設している。この構成により、送風ファン３４の羽根と風向ガイド１５のフィン１７との間に台座部１３、１４内の空間が存在し、この空間が、送風ファン３４の排気とフィン１７との衝突を緩衝する作用を果たす。これにより、排気時に風向ガイド１５側から送風ファン３４の羽根に向けて加わる圧力が軽減され、送風ファン３４の回転動作に対する抵抗が小さく抑えられるので、排気量および排気効率の低下を回避できる。

特に、下側の風向ガイドユニット１２は、上側の風向ガイドユニット１１に比べて、風向ガイド１５と室外ユニット本体２との間の距離が長くなっている。これは、図２に中において、２個の風向ガイド１５の上端どうし、および下端どうしを比較すれば明らかである。風向ガイドユニット１２のフィン１７は、風向ガイドユニット１１に比べて送風ファン３４の排気方向に対する傾きが大きく、排気時の抵抗がより大きいと考えられる。そこで室外ユニット１では、風向ガイドユニット１２の風向ガイド１５を送風ファン３４から遠く離すことにより、送風ファン３４の排気とフィン１７との衝突を大幅に緩和して、排気効率の低下を招くことなく排気の方向を大きく変えることを可能としている。

さらに、風向ガイドユニット１２が有する風向ガイド１５の最上部に位置するフィン１７と、風向ガイドユニット１１が有する風向ガイド１５の枠下面１６Ａとは、送風ファン３４の排気方向に対して同方向に傾いており、このフィン１７と枠下面１６Ａとは離隔されている。このため、このフィン１７により上方に案内された排気は、枠下面１６Ａによって滑らかに案内されつつ斜め上方へと吹き出される。つまり、風向ガイドユニット１１、１２の境目に吹き出す排気が滑らかに上方へ案内されるので、風向ガイドユニット１１、１２の２個の風向ガイド１５は、あたかも一体の風向ガイドとして機能し、室外ユニット１からの全ての排気の方向をスムーズに変更できる。

また、風向ガイドユニット１２のフィン１７は、風向ガイドユニット１１の枠下面１６Ａに比べ、送風ファン３４の排気方向に対する傾きが大きい。従って、このフィン１７により上方へ案内された排気は、この枠下面１６Ａの表面に当たり、枠下面１６Ａに沿って上方へ案内される。これにより、風向ガイドユニット１１によって案内される排気と、風向ガイドユニット１２によって案内される排気との間に隙間が生じないので、効率よく排気を行える。加えて、枠１６が側面と枠下面１６Ａとの３面のみを有するものであれば良いので、構成をシンプルにして低コスト化を図ることができる。

さらに、風向ガイドユニット１１、１２では、同じ風向ガイド１５を用いながら、台座部１３、１４における開口面の角度（図２のＡ₄、Ａ₅）を異なる角度にすることで、送風ファン３４の排気方向に対するフィン１７の角度（図２のＡ₂、Ａ₃）を変えている。台座部１３、１４は風向ガイド１５に比べて構成が単純なため、台座部１３、１４の開口面の角度を変更することは、風向ガイド１５におけるフィン１７の角度（図２のＡ₁）を変えることに比べて極めて容易である。このように、送風ファン３４の排気方向を異なる角度に変更する風向ガイドユニット１１、１２を、低コストで容易に実現できる。

なお、上述した実施形態は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用可能であることは勿論である。例えば、本実施形態では１台の室外ユニット１について説明したが、この室外ユニット１を複数接続して１つの空気調和装置を構成するものとしてもよく、複数台の室内ユニット（図示略）を接続してもよい。また、上記実施形態では、室外ユニット本体２が上下に並ぶ２個の送風ファン３４を備える構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、より多くの送風ファン３４を備える構成としてもよい。また、例えば複数の送風ファン３４が水平方向に並ぶ構成としてもよく、この場合、複数の送風ファン３４の排気を、上記の風向ガイド１５を用いた風向ガイドユニットによって横方向へ案内する構成としてもよい。さらに、上記実施の形態で説明した風向ガイド１５の構成は一例であり、フィン１７の数やフィン１７の湾曲の度合い、枠１６の側面および枠下面１６Ａの幅に対するフィン１７の幅等については任意であって、その他の室外ユニット１の細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した実施形態に係る室外ユニットの正面図である。 室外ユニットの側面図である。 風向ガイドの斜視図である。 室外ユニット本体の一部破断正面図である。 室外ユニット本体の外装部の構成を示す分解斜視図である。 室外ユニット本体に収容される機器の構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 室外ユニット
２ 室外ユニット本体
１１、１２ 風向ガイドユニット
１３、１４ 台座部
１５ 風向ガイド
１６ 枠
１６Ａ 枠下面
１７ フィン
２０ 外装体
２６ 排気口パネル
２７ 排気口
２８、２９ グリル
３２ 室外熱交換器
３３ ファンモータ
３４ 送風ファン
４０ 機械室

Claims (6)

1. 排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットに配設され、
   前記ファンの排気を所定方向に導く風向ガイドと、この風向ガイドと前記ファンの排気口との間に介設される中空の台座部とを備え、
   前記台座部は、前記風向ガイドにつながる第１の開口面と、前記ファンの排気口につながる第２の開口面とを有し、前記第１の開口面が前記第２の開口面に対して前記所定方向側へ傾いた構成を有すること、
   を特徴とする風向ガイドユニット。
2. 排気用のファンを備えた空気調和装置の室外ユニットにおいて、
   前記ファンの排気を所定方向に導く風向ガイドを、中空の台座部を介して前記ファンの排気口に配設し、
   前記台座部は、前記風向ガイドにつながる第１の開口面と、前記ファンの排気口につながる第２の開口面とを有し、前記第１の開口面が前記第２の開口面に対して前記所定方向側へ傾いた構成を有すること、
   を特徴とする空気調和装置の室外ユニット。
3. 前記風向ガイドは、前記所定方向に傾けられた複数のフィンと、これら複数のフィンを支持する外枠とを備え、この外枠の一辺が、前記フィンと同じ角度で前記所定方向側に傾いた板状部材で構成されたこと、を特徴とする請求項２記載の空気調和装置の室外ユニット。
4. 上下に並ぶ複数の前記ファンを備え、各々の前記ファンに前記台座部を介して前記風向ガイドを配設し、
   下側の前記ファンの排気口に設けた前記台座部は、上側の前記ファンの排気口に設けた前記台座部に比べ、前記第１および第２の開口面がなす角が大きくなるよう構成されたこと、
   を特徴とする請求項２または３記載の空気調和装置の室外ユニット。
5. 上側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドの最下部と、下側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドの最上部とが離隔されていること、を特徴とする請求項４記載の空気調和装置の室外ユニット。
6. 下側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドは、上側の前記ファンの排気口に設けた前記風向ガイドに比較して、前記ファンから離れた位置にあること、を特徴とする請求項４または５記載の空気調和装置の室外ユニット。
   
   

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