JP2008075909A - 空調ユニット、および空気調和装置の室外ユニット - Google Patents

空調ユニット、および空気調和装置の室外ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】熱交換の効率を従来よりも向上させることが可能な空調ユニット、および空気調和装置の室外ユニットを提供する。
【解決手段】空気調和装置1の室外機2は、凝縮器20とケーシング40とを備える。凝縮器20は、第1熱交換部21と、第1熱交換部21の背面側に配置された第2熱交換部22とを有し、第1熱交換部21の正面側および第2熱交換部22の背面側から、第1熱交換部21と第2熱交換部22との間の第1空間SP1へと空気が通り抜けるときに、熱交換を行なわせる。ケーシング40は、側面部43(図2参照)、背面部42、および空気吸い込み口41aが形成された正面部41を少なくとも有し、凝縮器20を格納する。第1空間SP1と側面部43との間に、第2熱交換部22と背面部42との間の第2空間SP2を空気吸い込み口41aに連通させる第1通風路23が形成されている。
【選択図】図5

Description

本発明は、空気を吸い込んで熱交換を行なう空調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、空気調和装置の空調ユニット、例えば、室外ユニットでは、側面視において略V字となるように熱交換器を配置して室外ユニットの正面側または底側から空気を吸い込んで上側から排気しながら熱交換を行なうものがある。
このような室外ユニットの中には、例えば、特許文献1に示されるような電算機室の温度管理に用いられる冷房専用の空気調和装置の室外ユニットがある。
特開平7−190460号公報(平成7年7月28日公開)
しかしながら、上記従来の空気調和装置の室外ユニットでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、室外ユニットの正面側から空気を吸い込んで上側から排気する場合には、側面視において略V字となるように配置した熱交換器の各熱交換部のうち、正面側に配置した熱交換部によって背面側の熱交換部への空気の流れが遮られる。また、上記略V字に配置された熱交換器の下方を通って背面側に配置された熱交換部にも空気が流れるがその量は少ない。そのため、背面側に配置された熱交換部へ供給する空気の供給量が不足する。このため、背面側に配置された熱交換部において、フルオロカーボン等の冷媒と周囲を通り抜ける空気との間における熱交換の効率が低下するという問題があった。
本発明の課題は、熱交換の効率を従来よりも向上させることが可能な空調ユニット、および空気調和装置の室外ユニットを提供することにある。
第1の発明に係る空調ユニットは、熱交換器と、ケーシングと、を備えている。熱交換器は、第1熱交換部と、第1熱交換部の背面側に配置された第2熱交換部とを有し、第1熱交換部の正面側および第2熱交換部の背面側から、第1熱交換部と第2熱交換部とに挟まれた第1空間へと、空気が通り抜けるときに、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行なわせる。ケーシングは、側面部、背面部、および空気吸い込み口が形成された正面部を少なくとも有し、熱交換器を格納する。第1空間と側面部との間に、第2熱交換部と背面部との間の第2空間を空気吸い込み口に連通させる第1通風路が形成されている。なお、空調ユニットには、空気調和装置の室外ユニットや室内ユニットが含まれる。
ここでは、第2空間を空気吸い込み口に連通させる第1通風路が、第1空間と側面部との間に形成されている。
これにより、第1通風路によって第2熱交換部へ第2空間を介して供給する空気の流量を増加させることができる。そのため、第2熱交換部において、冷媒と空気との間における熱交換の効率を高めることができる。
この結果、空調ユニットにおける熱交換の効率を従来よりも向上させることができる。
第2の発明に係る空調ユニットは、第1の発明に係る空調ユニットであって、仕切り板をさらに備えている。仕切り板は、第1熱交換部の側端および第2熱交換部の側端の近傍の空間を第1空間側と第1通風路側とに区画するように配置されている。
これにより、第1熱交換部の側端および第2熱交換部の側端の近傍の空間を第1空間側と第1通風路側とに区画するように仕切り板を配置して、第1空間と第1通風路とを分離することができる。このため、第1通風路を介して第2熱交換部へさらに効率良く空気を供給することができる。
この結果、第2熱交換部における冷媒と空気との間の熱交換の効率をさらに向上させることができる。
第3の発明に係る空調ユニットは、第1または第2の発明に係る空調ユニットであって、側面部は、正面視の左右両側に位置する左側面部および右側面部から成る。第1通風路は、第1空間と左側面部との間および第1空間と右側面部との間にそれぞれ形成されている。
これにより、空気吸い込み口から吸い込まれた空気を、第1空間と左側面部43bとの間および第1空間と右側面部43aとの間においてそれぞれ形成された第1通風路から第2空間を介して第2熱交換部へより多く供給することができる。
このため、第2熱交換部における冷媒と空気との間における熱交換の効率をより向上させることができる。
第4の発明に係る空調ユニットは、第1から第3の発明のいずれか1つに係る空調ユニットであって、側面視において、第1熱交換部および第2熱交換部は略V字状に配置されている。
これにより、例えば、側面視において、各熱交換部(第1熱交換部、第2熱交換部)を略垂直にそれぞれ配置する場合と比較して、各熱交換部の略垂直方向の長さをより長くして伝熱面積を大きくすることができる。
このため、各熱交換部における熱交換の効率をさらに一層向上させることができる。
第5の発明に係る空調ユニットは、第1から第4の発明のいずれか1つに係る空調ユニットであって、第1熱交換部および第2熱交換部の下方において、第2空間を空気吸い込み口に連通させる第2通風路が形成されている。
これにより、空気吸い込み口から第2通風路を介して第2熱交換部へ空気を供給することができる。このため、第2熱交換部に対して供給する空気の流量をさらに増加させることができる。
この結果、第2熱交換部において冷媒と空気との間における熱交換の効率をより一層向上させることができる。
第6の発明に係る空調ユニットは、第1から第5の発明のいずれか1つに係る空調ユニットであって、第1熱交換部と正面部との間において形成された第3空間に配置された冷媒機器をさらに備えている。
ここで、冷媒機器には、レシーバ(受液器)、閉鎖弁等の弁、スイッチボックスのうち、少なくともいずれか1つが含まれる。
これにより、例えば、側面視において第1熱交換部および第2熱交換部が略V字状に配置されている場合には、正面部と第1熱交換部との間に形成された第3空間、すなわち側面視において略三角形状となる空間にレシーバ等の冷媒機器を配置することができる。そして、吸い込み口から吸い込まれた空気をレシーバやスイッチボックス等の冷媒機器の周りを回り込ませて下流側の第1熱交換部や第2熱交換部へ供給することができる。
このため、冷媒機器を設けることによって発生する吸い込み抵抗の増加を抑えて、下流側の第1熱交換部や第2熱交換部へ供給する空気の流量の減少を抑制することができる。
第7の発明に係る空調ユニットは、第1から第6の発明のいずれか1つに係る空調ユニットであって、空調ユニットは空気調和装置の室外ユニットである。
これにより、空気調和装置の室外ユニット(以下、室外ユニットと表記)において、上記発明にかかる空調ユニットと同様の効果を得ることができる。
このため、室外ユニットにおいて、第2熱交換部に対して供給する空気の流量を増加させることができる。
この結果、空気調和装置の室外ユニットにおける熱交換の効率を向上させることができる。
第1の発明に係る空調ユニットによれば、空調ユニットにおける熱交換の効率を従来よりも向上させることができる。
第2の発明に係る空調ユニットによれば、第2熱交換部における冷媒と空気との間の熱交換の効率をさらに向上させることができる。
第3の発明に係る空調ユニットによれば、第2熱交換部における冷媒と空気との間における熱交換の効率をより向上させることができる。
第4の発明に係る空調ユニットによれば、各熱交換部における熱交換の効率をさらに一層向上させることができる。
第5の発明に係る空調ユニットによれば、第2熱交換部において冷媒と空気との間における熱交換の効率をより一層向上させることができる。
第6の発明に係る空調ユニットによれば、冷媒機器を設けることによって発生する吸い込み抵抗の増加を抑えて、下流側の第1熱交換部や第2熱交換部へ供給する空気の流量の減少を抑制することができる。
第7の発明に係る空気調和装置の室外ユニットによれば、空気調和装置の室外ユニットにおける熱交換の効率を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る室外機(空調ユニット、空気調和装置の室外ユニット)2を含む空気調和装置1について、図1〜図6を用いて説明すれば以下の通りである。
<空気調和装置1全体の構成>
空気調和装置1は、図1に示すように2系統の冷媒回路を有しており、電算機室の空調に用いられる冷房専用の空気調和装置である。
空気調和装置1は、図1に示すように、2系統のほぼ同一の冷媒回路から成り、屋外に配置された室外機2と電算機室に配置された室内機3とを備えている。
室外機2は、屋外において、各冷媒回路を循環するフルオロカーボンガス等の冷媒ガスと内部に吸い込んだ外気(空気)との間で熱交換を行なって冷媒ガスを冷却して液化する。(なお、室外機2については後段にて詳述する。)
室内機3は、各冷媒回路において、圧縮機11と、膨張弁15と、蒸発器16と、冷媒ガス配管30と、冷媒液配管35と、ファン17とを、それぞれ備えており、室外機2において熱交換を行った冷媒液の気化熱を利用して電算機室内の空気を所定の設定室温に保持する。
ここで、冷媒の循環経路について、空気調和装置1の2系統の冷媒回路のうち、一方の冷媒回路を例に挙げて説明すると以下の通りである。(なお、以下に表記する上流側と下流側とは、冷媒回路における冷媒流れの上流側と下流側という意味である。)
室内機3において、圧縮機11は上流側の冷媒ガス配管30から供給される低圧状態の冷媒ガスを圧縮して、高温高圧状態の冷媒ガスを作り出して下流側の室外機2へ冷媒ガス連絡配管31を介して供給する。
ガス側閉鎖弁(冷媒機器)12は、室外機2において最上流側の冷媒ガス配管32に取り付けられており、開状態で保持されている。このため、上流側の冷媒ガス連絡配管31から供給される高温高圧状態のガスを下流側の凝縮器20へ冷媒ガス配管32を介して供給することができる。(なお、ガス側閉鎖弁12については後段にて詳述する。)
凝縮器(熱交換器)20は、ガス側閉鎖弁12の下流側に配置されており、上流側の冷媒ガス配管32から供給される高温高圧状態の冷媒ガスを空気との熱交換によって冷却する。そして、冷媒ガスは、液化されて高温高圧の冷媒液として、下流側へ冷媒液配管33を介して供給される。
レシーバタンク(冷媒機器)13は、上流側の凝縮器20において液化した冷媒を一時的に蓄えて、上流側から供給される冷媒液の中に混入しているガス状態の冷媒を分離して下流側の冷媒液配管33に冷媒液のみを供給する。これにより、下流側の冷媒液配管33に供給される冷媒液に冷媒ガスが混入することを防止することができる。
液側閉鎖弁(冷媒機器)14は、室外機2において最下流側の冷媒液配管33に取り付けられており、開状態で保持されている。このため、上流側のレシーバタンク13から供給される冷媒液を下流側の室内機3へ冷媒液連絡配管34を介して供給することができる。
なお、ガス側閉鎖弁12および液側閉鎖弁14は、室外機2の工場出荷時においては、内部に含まれる冷媒が漏出しないように閉状態で保持されている。そして、ガス側閉鎖弁12および液側閉鎖弁14は、所定の手順に従って、室外機2および室内機3を現地に設置して冷媒ガス連絡配管31および冷媒液連絡配管34をそれぞれ接続してから開状態とされる。
膨張弁15は、室内機3において最上流側の冷媒液配管35に設置されており、上流側の冷媒液連絡配管34から供給される高圧状態の冷媒液を低圧状態に変化させて、下流側に配置された蒸発器16へ供給する。
蒸発器16は、上流側から供給される低圧状態の冷媒液の気化熱を利用して室内の空気の温度を下げる。そして、蒸発器16において、冷媒液は、周囲の空気から気化熱を奪ってガス化して冷媒ガスとして冷媒ガス配管30を介して下流側の圧縮機11へ供給される。そして、圧縮機11において、冷媒ガスは上記と同様に圧縮されて高温高圧状態となって、上記冷媒回路内を循環する。
<室外機2の構成>
室外機2は、図2〜図6に示すように、ケーシング40と、2つのファン28と、2つのガス側閉鎖弁12と、2つのレシーバタンク13と、2つの液側閉鎖弁14と、凝縮器20と、冷媒ガス配管32と、冷媒液配管33と、スイッチボックス(冷媒機器)27と、を備えている箱形の室外機である。
ケーシング40は、2つのファン28と、2つのガス側閉鎖弁12と、2つのレシーバタンク13と、2つの液側閉鎖弁14と、凝縮器20と、冷媒ガス配管32と、冷媒液配管33と、スイッチボックス27とを格納する箱状の筐体である。そして、ケーシング40は、正面部41と背面部42と側面部43と天井部44とを有している。
正面部41は、図2等に示すように、室外機2の正面側に配置された長方形状の金属板である。そして、正面部41は、空気吸い込み口41aと、開口部41bと、開口部41cと、を有している。
空気吸い込み口41aは、図2に示すように、正面部41において、中央部付近から下端にかけて長方形状に形成された開口部である。また、安全性を確保するために空気吸い込み口41aには金網等によって網状に形成されたカバー41dが着脱可能に取り付けられている。
開口部41bは、図2に示すように、空気吸い込み口41aの直上方に長方形状に形成されており、開口部41bを覆うように長方形状の金属カバー41eが取り付けられている。なお、金属カバー41eの正面視における左右の両下端部は、蝶番(図示せず)を介して正面部41に回転可能に支持されている。そして、上記左右の両下端部を支点として金属カバー41eの上端部を正面視の手前側、すなわち背面部42から正面部41へ向かう方向に引き出すことができる。そのため、金属カバー41e回転させて開口部41bを開けることができる。
開口部41cは、図2に示すように、開口部41bの直上方に長方形状に形成されている。そして、開口部41cには、開口部41cを覆うように長方形状の金属カバー41fが着脱可能に取り付けられている。
これにより、メンテナンス作業の際には、必要に応じて、空気吸い込み口41aや開口部41b,41cを開いて作業をスムーズに行なうことができる。
背面部42は、図4〜6に示すように、室外機2の背面側に配置された長方形状の金属板である。
側面部43は、正面視において、左右両側に位置する左側面部43bおよび右側面部43aを組み合わせて構成されている。また、左側面部43bおよび右側面部43aは、それぞれ長方形状の金属板である。
天井部44は、室外機2の最上部に配置されており、網状に形成された開口部(図示せず)を設けている。また、ファン28(後段にて詳述)によって下方の第1空間SP1から吸い上げられる空気が上記開口部を介して外部に排気される。
ここで、図4および図6に示すように、第1空間SP1は、第1熱交換部21と第2熱交換部22とに挟まれた空間、すなわち第1熱交換部21と第2熱交換部22との間において形成される空間である。また、第1空間SP1は、図6に示すように、側面視において略三角形となる空間である。(以下において、上流側および下流側とは、空気の流れにおける上流側および下流側を意味する。)
ファン28は、図3に示すように、天井部44の直下において、正面視の左右両側に1つずつ配置されており、下方の第1空間SP1(図6参照)の空気を上方の天井部44から外部へ排気するためのプロペラファンである。
このように、第1空間SP1からファン28が空気を吸い上げることによって、室外機2内を負圧状態とすることができる。これにより、空気吸い込み口41aから室外機2内に送風経路A,B,C,D(後段にて詳述)に沿って外気を導入する空気流れが発生する。
凝縮器20は、正面側に配置された第1熱交換部21と背面側に配置された第2熱交換部22とを有している。そして、第1熱交換部21および第2熱交換部22(以下、必要に応じて各熱交換部と表記)は、図5に示すように、側面視において略V字となるように配置されている。
これにより、側面視において各熱交換部を略垂直に設置する場合よりも、略垂直方向の長さ、すなわち高さ方向の長さをより長くして、各熱交換部の伝熱面積をより大きくすることができる。
<室外機2における空気の流れ>
第2空間SP2は、図5および図6に示すように、第2熱交換部22と背面部42との間の空間である。また、第3空間SP3は、正面部41と第1熱交換部21との間の空間である。そして、第2空間SP2および第3空間SP3は、それぞれ側面視において略直角三角形となる空間である。
なお、第3空間SP3には、空気吸い込み口41aから吸い込まれた空気が送風経路D(図6参照)に沿って供給される。そして、第3空間SP3に供給された空気は下流側の第1熱交換部21(後段にて詳述)を通り抜けて第1空間SP1へと流れ込む。さらに、第1空間SP1に流れ込んだ空気は上方の天井部44から外部へ排気される。
第1熱交換部21は、図3〜6に示すように、凝縮器20において、正面側に配置されている。そして、第1熱交換部21は、上流側の第3空間SP3に供給された空気が第1熱交換部21を正面側の第3空間SP3から背面側の第1空間SP1へ通り抜ける際に、前記空気と第1熱交換部21の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行なわせる。
第2熱交換部22は、図4〜6に示すように、凝縮器20において、背面側に配置されている。そして、第2熱交換部22は、第2空間SP2へ供給された空気が第2熱交換部を背面側の第2空間SP2から正面側の第1空間SP1へ通り抜ける際に、前記空気と第2熱交換部22の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行なわせる。
第1通風路23は、図4に示すように、第1空間SP1と左側面部43bとの間および第1空間SP1と右側面部43aとの間にそれぞれ形成されており、第2空間SP2を空気吸い込み口41aにそれぞれ連通させている。そして、空気吸い込み口41aから吸い込まれた空気は、送風経路B,Aに沿ってそれぞれ第2空間SP2へ供給される。なお、例えば、右側面部43aと仕切り板29との間に形成されている第1通風路23の横方向(正面視の左右方向)の幅は約100mmであり、左側面部43bと仕切り板29との間に形成されている第1通風路23の横方向の幅は上記右側面部43a側の第1通風路23よりもやや狭くなっている。
これにより、空気吸い込み口41aから第1通風路23を介して第2空間SP2へ空気を供給することができる。そして、第2空間SP2へ供給された空気は、第2空間SP2から背面側の第2熱交換部22を通り抜けて第1空間SP1を経由して天井部44から外部へ排気される。
また、第1空間SP1と右側面部43aとの間および第1空間SP1と左側面部43bとの間において、第1通風路23をそれぞれ設けることで、空気吸い込み口41aから第2空間SP2へより多くの空気を供給することができる。
仕切り板29は、図4および図5に示すように、第1熱交換部21および第2熱交換部22の正面視における左右の両側端側において、第1熱交換部21および第2熱交換部22の側端の近傍の空間を第1空間SP1側と第1通風路23側とに区画するようにそれぞれ配置されている。
これにより、第1空間SP1と第1通風路23とを分離して、空気が第1通風路23から第2熱交換部22を経ずに第1空間SP1へ直接流れ込むことを防止することができる。このため、第1通風路23から第2空間SP2へさらに効率良く空気を供給することができる。
第2通風路24は、図6に示すように、第1熱交換部21および第2熱交換部22の下方において、第2空間SP2が空気吸い込み口41aに連通するように形成されている。そして、空気吸い込み口41aの下部から吸い込まれた空気は送風経路Cに沿って第2空間SP2へ供給される。さらに、第2空間SP2へ供給された空気は第2熱交換部22を通り抜けて第1空間SP1を経由して上方の天井部44から外部へ排気される。
これにより、第2熱交換部22に対して供給する空気の流量をさらに増加させることができる。
<室外機2における冷媒機器の配置>
ここで、室外機2が備えている主な冷媒機器(ガス側閉鎖弁12、レシーバタンク13、液側閉鎖弁14、スイッチボックス27)は、図3および図4に示すように第3空間SP3にそれぞれ配置されており、その配置についてより具体的に説明すると以下の通りである。
ガス側閉鎖弁12および液側閉鎖弁14は、図3および図4に示すように、第3空間の正面視における右側に配置された冷媒ガス配管32および冷媒液配管33にそれぞれ2つずつ交互に取り付けられている。そして、ガス側閉鎖弁12および液側閉鎖弁14は、コイル(図示せず)等の部品をそれぞれ組み合わせて構成されている。
レシーバタンク13は、円筒状の受液器であり、第3空間SP3の正面視における中央部付近において、空気吸い込み口41aに面するように2つ配置されている。
スイッチボックス27は、第3空間SP3の正面視における左側に配置されており、上記冷媒機器やファン28を駆動する制御基板等を有している。
これにより、正面部41と第1熱交換部21との間に形成された第3空間SP3、すなわち側面視において略三角形状となる空間に冷媒機器を配置することができる。そのため、空気吸い込み口41aから吸い込まれた空気はレシーバタンク13やスイッチボックス27等の冷媒機器の周囲の空間を回り込み下流側へ供給される。このように、冷媒機器を第3空間SP3に配置することで、冷媒機器の周囲に空気が下流側へとスムーズに通り抜けることが可能なスペースを確保することができる。このため、冷媒機器を設けることによって発生する吸い込み抵抗の増加を抑制しつつ、空気を下流側の第1熱交換部21や第2熱交換部22へ供給することができる。
また、このように、正面側の第3空間SP3に主な冷媒機器を集中的に配置することで、室外機2の正面側から冷媒機器への良好なアクセスを確保できる。そのため、洗浄等のメンテナンス作業時におる作業性を向上させるという効果もある。
上記のように、室外機2において、第2熱交換部22に対して供給する空気の流量を増加させることができる。そのため、第2熱交換部22における冷媒と空気との間における熱交換の効率を大幅に高めることができる。
<室外機2の特徴>
(1)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図5に示すように、凝縮器20とケーシング40とを備えている。凝縮器20は、第1熱交換部21と、第1熱交換部21の背面側に配置された第2熱交換部22とを有し、第1熱交換部21の正面側および第2熱交換部22の背面側から、第1熱交換部21と第2熱交換部22との間の第1空間SP1へと空気が通り抜けるときに、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行なわせる。ケーシング40は、側面部43(図2参照)、背面部42、および空気吸い込み口41aが形成された正面部41を少なくとも有し、凝縮器20を格納する。第1空間SP1と側面部43との間に、第2熱交換部22と背面部42との間の第2空間SP2を空気吸い込み口41aに連通させる第1通風路23が形成されている。
一般に、空調ユニット、例えば、空気調和装置の室外ユニットの中には、正面側と背面側とにそれぞれ熱交換部を配置したものがある。
このような空調ユニットにおいて、正面側の空気吸い込み口から空気を吸い込む場合には、背面側に配置された熱交換部へ充分な外気(空気)を供給することができないという問題があった。
そこで、本発明の室外機2では、第2空間SP2を空気吸い込み口41aに連通させる第1通風路23が第1空間SP1と側面部43との間に形成されている。
これにより、空気吸い込み口41aから第1通風路23を介して第2空間SP2へ空気を供給することができる。そして、第2空間SP2へ供給された空気は、第2空間SP2から第2熱交換部22を通り抜けて第1空間SP1を経由して天井部44から外部へ排気される。
このため、第1通風路23によって第2熱交換部22へ供給する空気の流量を増加させることができる。そのため、第2熱交換部22における冷媒と空気との間の熱交換の効率を高めることができる。
この結果、空気調和装置1の室外機2における熱交換の効率を従来よりも良くすることができる。
(2)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図4に示すように、第1熱交換部21の側端および第2熱交換部22の側端の近傍の空間を第1空間SP1側と第1通風路23側とに区画するように配置された仕切り板29をさらに備えている。
これにより、仕切り板29によって第1空間SP1と第1通風路23とを分離して、空気が第1通風路23から第2熱交換部22を経ずに第1空間SP1へ直接流れ込むことを抑制することができる。このため、第1通風路23から第2空間SP2へさらに効率良く空気を供給することができる。
この結果、第2熱交換部22における冷媒と空気との間の熱交換の効率をさらに向上させることができる。
(3)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図4に示すように、側面部43は、正面視の左右両側に位置する左側面部43b(図2参照)および右側面部43a(図2参照)から成る。第1空間SP1と右側面部43aとの間および第1空間SP1と左側面部43bとの間において、第1通風路23がそれぞれ形成されている。
これにより、第1空間SP1と右側面部43aとの間および第1空間SP1と左側面部43bとの間において、第1通風路23をそれぞれ設けることで、空気吸い込み口41aから第2空間SP2へより多くの空気を供給することができる。
このため、第2空間SP2を介して第2熱交換部22へ供給する空気の流量を一層増加させることができるので、第2熱交換部22における冷媒と空気との間における熱交換の効率をより向上させることができる。
(4)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図5に示すように、側面視において第1熱交換部21および第2熱交換部22は略V字状に配置されている。
これにより、例えば、側面視において各熱交換部を略垂直に設置する場合よりも、略垂直方向の長さ、すなわち高さ方向の長さをより長くして、各熱交換部の伝熱面積をより大きくすることができる。
このため、各熱交換部を略V字状に配置することで熱交換の効率をさらに一層向上させることができる。
(5)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図6に示すように、第1熱交換部21および第2熱交換部22の下方において、第2空間SP2を空気吸い込み口41aに連通させる第2通風路24が形成されている。
これにより、第2熱交換部22に対して供給する空気の流量をさらに増加させることができる。
このため、第2熱交換部22に対して供給する空気の流量をさらに増加させて、第2熱交換部22における冷媒と空気との間の熱交換の効率をより一層向上させることができる。
(6)
本実施形態の空気調和装置1の室外機2では、図3に示すように、第1熱交換部21と正面部41との間の第3空間SP3に配置された冷媒機器(ガス側閉鎖弁12、レシーバタンク13、液側閉鎖弁14、スイッチボックス27)をさらに備えている。
これにより、正面部41と第1熱交換部21との間に形成された第3空間SP3、すなわち側面視において略三角形状となる空間に冷媒機器を配置することができる。そのため、空気吸い込み口41aから吸い込まれた空気はレシーバタンク13やスイッチボックス27等の冷媒機器の周囲の空間を回り込み下流側へ供給される。このように、冷媒機器を第3空間SP3に配置することで、冷媒機器の周囲に空気が下流側へとスムーズに通り抜けることが可能なスペースを確保することができる。このため、冷媒機器を設けることによって発生する吸い込み抵抗の増加を抑制しつつ、空気を下流側の第1熱交換部21や第2熱交換部22へ供給することができる。
この結果、下流側の第1熱交換部21や第2熱交換部22へ供給する空気の流量の減少を抑制することができる。
(7)
本実施形態の空調ユニットは、空気調和装置1の室外機2である。
これにより、室外機2において、第2熱交換部22に対して供給する空気の流量を増加させることができる。このため、第2熱交換部22における冷媒と空気との間における熱交換の効率を大幅に高めることができる。
この結果、空気調和装置1の室外機2における冷却性能を格段に向上させることができる。
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、図4に示すように、右側面部43aと第1空間SP1との間に形成されている第1通風路23の正面視における横方向の幅が約100mmである例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、室外機2における冷却性能や製造コストの面から問題が無い場合には、第1通風路23の幅を100mm以上となるようにしても良い。また、100mm以下となるようにしてもよい。なお、左側面部43bと第1空間SP1との間および右側面部43aと第1空間SP1との間においてそれぞれ形成された第1通風路23の上記横方向の長さは同一であっても異なっていても良い。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
(B)
上記実施形態では、図4に示すように、室外機2は、仕切り板29を正面視の左右両側に備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、第2空間SP2を介して第2熱交換部22へ供給する空気の供給量を充分確保できる場合には、仕切り板29を備えなくてもよい。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
(C)
上記実施形態では、図4に示すように、右側面部43aと第1空間SP1との間、および左側面部43bと第1空間SP1との間において、第1通風路23がそれぞれ形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、室外機2内に配置される各冷媒機器のレイアウトの都合によって、上記のように、正面視の左右両側に第1通風路23をそれぞれ形成することが難しい場合には、第1通風路は正面視の左右いずれか一方にだけ形成しても良い。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
但し、この場合には、第1通風路23を介して第2空間SP2へ供給できる空気の量が減少するので、上記実施形態のように正面視の左右両側に第1通風路23を設ける方がより好ましい。
(D)
上記実施形態では、図5に示すように、側面視において、略V字状に各熱交換部がそれぞれ配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、室外機2内に配置される各冷媒機器のレイアウトの都合によって必要な場合には、側面視において、略垂直や逆V字状に各熱交換部をそれぞれ配置しても良い。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
但し、上記のように、略垂直に各熱交換部を配置する場合には、第1熱交換部21および第2熱交換部22における伝熱面積が小さくなるので、上記実施形態のように側面視において略V字状に各熱交換部を配置する方がより好ましい。また、上記のように、逆V字状に各熱交換部を配置する場合には、各冷媒機器の設置が困難になるおそれがあるので、上記実施形態のように略V字状に各熱交換部を配置する方がより好ましい。
(E)
上記実施形態では、図6に示すように、第2通風路24が第1熱交換部21および第2熱交換部22の下方において、第2空間SP2が空気吸い込み口41aに連通するように形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、室外機2の高さに制約がある場合には、第2通風路24を設けなくてもよい。
但し、この場合には、第2空間へ供給する空気の供給量が減少するので、上記実施形態のように第2通風路24を設ける方がより好ましい。
(F)
上記実施形態では、図6に示すように、第3空間SP3において、冷媒機器として、ガス側閉鎖弁12、レシーバタンク13、液側閉鎖弁14、およびスイッチボックス27を配置している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、圧縮機を備えている室外機の場合には、圧縮機を第3空間に配置しても良い。
また、例えば、室外機の仕様に応じて第3空間に配置する冷媒機器を適宜変更しても良い。
これらの場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
(G)
上記実施形態では、空調ユニットが空気調和装置1の室外機2である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、空調ユニットは、空気調和装置の室内機であっても良い。
この場合には、上記実施形態にかかる室外機2と同様に背面側の熱交換部における熱交換の効率を従来よりも向上させるといった効果を得ることができる。
(H)
上記実施形態では、空気調和装置1は2系統の冷媒回路を組み合わせて構成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、空気調和装置1の冷媒回路は1系統だけであっても良い。また、空気調和装置1は、3系統以上の冷媒回路を組み合わせて構成されていても良い。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
(I)
上記実施形態では、空気調和装置1は冷房専用の空気調和装置である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、空気調和装置1は冷暖兼用の空気調和装置であっても良い。
この場合にも、冷暖兼用の空気調和装置の室外機において、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
(J)
上記実施形態では、図2に示すように、空気吸い込み口41aには網状に形成されたカバー41dが取り付けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、カバー41dはスリット状に形成されていても良い。
この場合にも、上記実施形態にかかる室外機2と同様の効果を得ることができる。
また、例えば、正面部41の全面に空気吸い込み口41aを設けても良い。
この場合には、空気吸い込み口41aの吸い込み面積が大きくなるので、吸い込み抵抗の低減を図ることができる。
本発明の空調ユニットおよび空気調和装置の室外ユニットは、第2熱交換部における熱交換の効率を従来よりも高めるという効果を奏することから、空調ユニットや空気調和装置の室外ユニットに対して広く適用可能である。
本発明の一実施形態に係る室外機を含む空気調和装置の冷媒回路を示す図。 図1に含まれる室外機の正面視における外観を示す図。 図2に示す室外機の正面視における内部構成を示す図。 図3に示す断面IVにおける凝縮器およびその周辺の構成を示す矢視断面図。 図4に示す断面Vにおける凝縮器およびその周辺の構成を示す矢視断面図。 図4に示す断面VIにおける凝縮器と周辺の構成を模式的に示す矢視断面図。
符号の説明
1 空気調和装置
2 室外機(空調ユニット、空気調和装置の室外ユニット)
3 室内機
11 圧縮機
12 ガス側閉鎖弁(冷媒機器)
13 レシーバタンク(冷媒機器)
14 液側閉鎖弁(冷媒機器)
15 膨張弁
16 蒸発器
17 ファン
20 凝縮器(熱交換器)
21 第1熱交換部
22 第2熱交換部
23 第1通風路
24 第2通風路
27 スイッチボックス(冷媒機器)
28 ファン
29 仕切り板
30 冷媒ガス配管
31 冷媒ガス連絡配管
32 冷媒ガス配管
33 冷媒液配管
34 冷媒液連絡配管
35 冷媒液配管
40 ケーシング
41 正面部
41a 空気吸い込み口
41b 開口部
41c 開口部
41d カバー
41e 金属カバー
41f 金属カバー
42 背面部
43 側面部
43a 右側面部
43b 左側面部
44 天井部
SP1 第1空間
SP2 第2空間
SP3 第3空間

Claims (7)

  1. 第1熱交換部(21)と、前記第1熱交換部(21)の背面側に配置された第2熱交換部(22)とを有し、前記第1熱交換部(21)の正面側および前記第2熱交換部(22)の背面側から、前記第1熱交換部(21)と前記第2熱交換部(22)とに挟まれた第1空間(SP1)へと、空気が通り抜けるときに、内部を流れる冷媒と前記空気との間で熱交換を行わせる熱交換器(20)と、
    側面部(43)、背面部(42)、および空気吸い込み口(41a)が形成された正面部(41)を少なくとも有し、前記熱交換器(20)を格納するケーシング(40)と、
    を備え、
    前記第1空間(SP1)と前記側面部(43)との間に、前記第2熱交換部(22)と前記背面部(42)との間の第2空間(SP2)を前記空気吸い込み口(41a)に連通させる第1通風路(23)が形成されている、
    空調ユニット(2)。
  2. 前記第1熱交換部(21)の側端および前記第2熱交換部(22)の側端の近傍の空間を前記第1空間(SP1)側と前記第1通風路(23)側とに区画するように配置されている仕切り板(29)をさらに備えている、
    請求項1に記載の空調ユニット(2)。
  3. 前記側面部(43)は、正面視の左右両側に位置する左側面部(43b)および右側面部(43a)から成り、
    前記第1通風路(23)は、前記第1空間(SP1)と前記左側面部(43b)との間および前記第1空間(SP1)と前記右側面部(43a)との間にそれぞれ形成されている、
    請求項1または2に記載の空調ユニット(2)。
  4. 側面視において、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)は略V字状に配置されている、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の空調ユニット(2)。
  5. 前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)の下方において、前記第2空間(SP2)を前記空気吸い込み口(41a)に連通させる第2通風路(24)が形成されている、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の空調ユニット(2)。
  6. 前記第1熱交換部(21)と前記正面部(41)との間において形成された第3空間(SP3)に配置された冷媒機器(12,13,14,27)をさらに備えている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の空調ユニット(2)。
  7. 前記空調ユニット(2)は、空気調和装置(1)の室外ユニットである、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の空調ユニット(2)。
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