JP2011149593A

JP2011149593A - 熱交換ユニット

Info

Publication number: JP2011149593A
Application number: JP2010010049A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Yoshida; 和芳吉田; Kenta Okawa; 建太大河; Hiroshi Nishikawa; 弘西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】隣接する機器を近接して配置した場合であっても熱交換器での熱交換を十分に行うことができる熱交換ユニットを提供すること。
【解決手段】機械ユニットに収容した圧縮機に接続される熱交換器２０を備え、この熱交換器２０が側面視Ｗ字状に構成され、熱交換器２０をフレーム２１に下方に空間４０をあけた状態で支持し、熱交換器２０の側面を覆うサイドパネル２３を備え、サイドパネル２３にはＷ字状の熱交換器２０の中央空間４１に空気を導く中央開口２３Ａと、Ｗ字状の熱交換器２０の側方空間４２に空間４０を通じて空気を導く側方開口２３Ｂとを形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機に接続される熱交換器を備えた熱交換ユニットに関する。

例えば、ビルの屋上に設置され、機械ユニットに収容した圧縮機に接続される熱交換器を備えた熱交換ユニットが一般に知られている。この種の熱交換ユニットは、近年のインテリジェントビル化に伴う空調負荷もしくは冷凍負荷の増加により、同じ屋上の据付面積に従来よりも多くの熱交換ユニットを設置する必要から当該熱交換ユニットの集合設置化が望まれている。
この要望を満たすために、従来、複数の熱交換器を側面視Ｗ字型に配置し、隣接する機器の集合設置を可能とした冷凍機ユニットや空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−８３６２４号公報

ところで、熱交換ユニットを集合設置する場合には、設置面積を縮小する一方、隣接する熱交換器に十分な空気を供給することが望まれる。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、隣接する機器を近接して配置した場合であっても熱交換器での熱交換を十分に行うことができる熱交換ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、機械ユニットに収容した圧縮機に接続される熱交換器を備えた熱交換ユニットにおいて、前記熱交換器が側面視略Ｗ字状に構成され、前記熱交換器をフレームに下方に空間をあけた状態で支持し、前記熱交換器の側面を覆うサイドパネルを備え、前記サイドパネルには略Ｗ字状の前記熱交換器の中央空間に空気を導く中央開口と、当該略Ｗ字状の熱交換器の側方空間に前記下方空間を通じて空気を導く側方開口を備えたことを特徴とする。

この構成において、前記中央開口は、前記熱交換器の下方にまで延びて形成され、前記下方空間に連通する構成としても良い。また、前記中央開口には、前記機械ユニットから延びるユニット間配管を前記熱交換器に接続するための配管接続部が設けられていても良い。これによれば、配管接続部が熱交換ユニットの側方に設けられるため、複数の熱交換ユニットを近接して並べて配置することができ、しかも熱交換ユニット同士の配管接続、及び、熱交換ユニットと機械ユニットとの配管接続を当該熱交換ユニットの側方で行なうことができ、施工性の向上を図ることができる。

また、前記サイドパネルは、前記熱交換器の短手方向側の側面に設けられていても良い。また、前記下方空間には、前記配管接続部から前記熱交換器に至る配管部のみが設けられていても良い。また、前記中央開口と前記側方開口とが一体に形成されていても良い。

本発明によれば、側面視略Ｗ字状の熱交換器をフレームに下方に空間をあけた状態で支持し、当該熱交換器の側面を覆うサイドパネルを備え、このサイドパネルには略Ｗ字状の熱交換器の中央空間に空気を導く中央開口と、当該略Ｗ字状の熱交換器の側方空間に下方空間を通じて空気を導く側方開口とを備えたため、これら中央開口及び側方開口を通じて熱交換器に十分に空気が供給されることにより、この熱交換器での熱交換を十分に行うことができ、熱交換ユニット同士を近接して配置することができる。このため、従来のものに比べて、熱交換ユニットを集合設置した際の設置面積を低減することができる。

本発明の一実施の形態を示す熱交換ユニットを備えるコンデンシングユニットの斜視図である。熱交換ユニットの三面図であり、Ａは熱交換ユニットの上面図、Ｂは長手方向の側面図、Ｃは短手方向の側面図である。熱交換ユニットを近接配置した状態を示す斜視図である。別の実施形態にかかる熱交換ユニットの短手方向の側面図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態にかかる熱交換ユニットを備えるコンデンシングユニットを示す斜視図である。この図１において、符号１０は、屋内に設置される空調用室内機やショーケース等（いずれも図示せず）と冷媒配管１１を介して接続されるコンデンシングユニットであり、このコンデンシングユニット１０は、例えばビルやスーパーマーケット（以下、ビル等という）の屋上等の屋外に設置される。
コンデンシングユニット１０は、機械ユニット１２と、この機械ユニット１２から延びる液管１３及びガス管１４からなるユニット間配管１５に接続される熱交換ユニット１６とを備える。機械ユニット１２は、ユニットケース１２Ａ内に収容された圧縮機、アキュームレータや四方弁等（いずれも図示せず）を備え、例えば、ビル等の屋上に設けられた機械室内に設置されている。

熱交換ユニット１６は、図１に示すように、ユニット間配管１５を通じて流れる冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器２０と、この熱交換器２０を支持するフレーム２１と、このフレームに支持されて当該熱交換器２０の上部に設けられる送風機（図示せず）と、これら送風機をそれぞれ覆うファンガード２２とを備える。
熱交換ユニット１６は略直方体形状に形成され、長手方向の両側面部は開放されて上記熱交換器２０が露出して配置されている。また、熱交換ユニット１６の短手方向の両側面部には、熱交換器２０の側面を覆うサイドパネル２３が設けられている。これにより、送風機が運転されると、図中矢印Ｘで示すように、主として長手方向の両側面部から空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気は熱交換器２０を通過した後に、熱交換ユニット１６の上方から吹き出される。また、符号２４は、送風機のファンモーターを制御するコントローラーである。

熱交換器２０は、図２Ｃに示すように、４つの熱交換部３１〜３４を側面視でＷ字状に組み合わせて形成されている。具体的には、一方の外側熱交換部３１と内側熱交換部３２とを下縁を近接させるとともに上縁を離間させてＶ字状に形成し、同様に他方の外側熱交換部３３と内側熱交換部３４とをＶ字状に形成し、これら内側熱交換部３２、３４の上縁同士を近接させて配置することにより、熱交換器２０がＷ字状に形成される。
この熱交換器２０は、図２Ｂに示すように、当該熱交換器２０の下方に空間（下方空間）４０を設けた状態でフレーム２１に支持されている。この空間４０の高さＨは、空気が流通するのに十分であり、かつ、例えば、設置面５０ではね返った雨滴等で熱交換器２０の汚れが防止できる程度の高さ（本実施形態では約２００ｍｍ）に設定されている。

また、本実施形態では、Ｗ字状に形成された熱交換器２０の側面をサイドパネル２３で覆うことにより、熱交換ユニット１６内が当該熱交換器２０の一次側と二次側とに区分けされる。このサイドパネル２３には、図２Ｃに示すように、熱交換ユニット１６の周囲の空気を熱交換器２０の中央空間４１に導く中央開口２３Ａと、この空気を当該熱交換器２０の側方空間４２に上記空間４０を通じて導く側方開口２３Ｂとが形成されている。
ここで、中央空間４１とは、熱交換器２０の一次側空間であって、上記した内側熱交換部３２、３４間に形成された空間をいう。また、側方空間４２とは、同じく熱交換器２０の一次側空間であって、上記した各外側熱交換部３１、３３の側方に形成された空間をいう。

中央開口２３Ａは、内側熱交換部３２、３４に空気を導くための開口であり、この中央開口２３Ａの上部は、当該内側熱交換部３２、３４の配置形状に合わせて上方ほど幅が狭くなるように形成されている。また、中央開口２３Ａは、その下部が熱交換器２０の下方まで延びて上記した空間４０に連通するように形成されている。これによれば、中央開口２３Ａを大きく形成することができるため、この中央開口２３Ａを通じて上記中央空間４１に多量の空気を供給することができ、内側熱交換部３２、３４での冷却効率が向上する。従って、例えば、内側熱交換部３２、３４での凝縮圧力を低減して機器効率の向上を図ることができる。
さらに、中央開口２３Ａを通じて熱交換ユニット１６内に流入した空気の一部は、熱交換器２０の下方の空間４０を通じて側方空間４２に導かれるため、サイドパネル２３に大きな面積の側方開口２３Ｂを形成できない場合でも、上記側方空間４２に十分な空気を供給することができる。

ところで、近年、空調負荷もしくは冷凍負荷の増加により、多くの熱交換ユニットを屋上に設置する必要から当該熱交換ユニットの集合設置化が望まれている。このように熱交換ユニットを集合設置する場合には、熱交換ユニット同士を配管施工する必要がある。この場合、工期の短縮化及び施工の簡略化から配管の施工性の向上が望まれている。
本実施形態では、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、中央開口２３Ａには、機械ユニット１２（図１）から延びるユニット間配管１５を熱交換器２０に接続するための配管接続部３５が設けられている。この配管接続部３５は、液管１３が接続される液管接続部３６と、ガス管１４が接続されるガス管接続部３７とを備え、図２Ａに示すように、サイドパネル２３から外方に突出して設けられている。
これによれば、図３に示すように、複数の熱交換ユニット１６、１６・・・を当該熱交換ユニット１６の短手方向に沿って集合設置する場合に、配管接続部３５が配置を妨げることがなく、熱交換ユニット１６、１６を近接して配置することが可能となる。さらに、配管接続部３５がサイドパネル２３から外方に突出しているため、この配管接続部３５とユニット間配管１５との接続、離脱作業を容易に行うことができる。従って、熱交換ユニット１６を複数台並べて設置する場合等の配管接続の施工性も向上する。
また、配管接続部３５は、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、熱交換器２０の下縁と略同じ高さ位置に設けられている。これによれば、この配管接続部３５が上記した中央空間４１と高さ方向でオーバーラップすることがなく、この中央空間４１に中央開口２３Ａを通じてスムーズに空気を供給することができる。
さらに、液管接続部３６及びガス管接続部３７は、サイドパネル２３の幅方向の略中央部に設けられ、液管３８及びガス管３９（配管部）を介して熱交換器２０と接続されている。液管３８及びガス管３９は、一度下方に延びて上記空間４０を通過し、この空間４０にて二方向に分配された後に、各配管が反転して上方に延び、熱交換器２０の下縁に接続されている。本構成では、熱交換器２０の下方の空間４０には、液管３８及びガス管３９のみが設けられている構成となっており、この空間４０の通風が阻害されることはなく、当該空間４０を通じて上記側方空間４２に十分な空気を供給することができる。
この構成によれば、図３に示すように、複数の熱交換ユニット１６、１６・・・を当該熱交換ユニット１６の短手方向に沿って集合設置する場合、サイドパネル２３に設けられた中央開口２３Ａ及び側方開口２３Ｂを通じて熱交換器２０の中央空間４１及び側方空間４２（図２Ｃ）に十分に空気を供給することができるため、この熱交換器２０での熱交換を十分に行うことができ、熱交換ユニット１６同士を従来よりも近接して配置することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、機械ユニット１２に収容した圧縮機に接続される熱交換器２０を備えた熱交換ユニット１６において、熱交換器２０が側面視略Ｗ字状に構成され、熱交換器２０をフレーム２１に下方に空間４０をあけた状態で支持し、熱交換器２０の短手方向の側面を覆うサイドパネル２３を備え、サイドパネル２３にはＷ字状の熱交換器２０の中央空間４１に空気を導く中央開口２３Ａと、Ｗ字状の熱交換器２０の側方空間４２に空間４０を通じて空気を導く側方開口２３Ｂとを形成したため、これら中央開口２３Ａ及び側方開口２３Ｂを通じて中央空間４１及び側方空間４２に十分な量の空気を供給することができることにより、この熱交換器２０での熱交換を十分に行うことができる。このため、複数の熱交換ユニット１６、１６・・・を当該熱交換ユニット１６の短手方向に沿って集合設置する場合、熱交換ユニット１６同士を従来よりも近接して配置することができ、ひいては、従来のものに比べて、熱交換ユニット１６、１６を集合設置した際の設置面積の低減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、中央開口２３Ａは、熱交換器２０の下方にまで延びて形成され、この熱交換器２０の下方に設けられた空間４０に連通しているため、中央開口２３Ａを大きく形成することができ、この中央開口２３Ａを通じて上記中央空間４１に多量の空気を供給することにより、内側熱交換部３２、３４での冷却効率が向上する。従って、例えば、内側熱交換部３２、３４での凝縮圧力を低減して機器効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、中央開口２３Ａには、機械ユニット１２から延びるユニット間配管１５を熱交換器２０に接続するための配管接続部３５がサイドパネル２３から突出して設けられているため、複数の熱交換ユニット１６、１６・・・を当該熱交換ユニット１６の短手方向に沿って配置する場合に、配管接続部３５が配置を妨げることがなく、熱交換ユニット１６、１６を近接して配置できるとともに、配管接続部３５とユニット間配管１５との接続、離脱作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、サイドパネル２３は、熱交換器２０の短手方向側の側面に設けられているため、熱交換器２０の伝熱面積を確保したまま、複数の熱交換ユニット１６、１６・・・を当該熱交換ユニット１６の短手方向に沿って容易に集合設置することができる。

また、本実施形態によれば、熱交換器２０の下方に設けられた空間４０には、液管接続部３６及びガス管接続部３７から熱交換器２０に至る液管３８及びガス管３９のみが設けられているため、この空間４０の通風が阻害されることはなく、当該空間４０を通じて上記側方空間４２に十分な空気を供給することができる。

以上、本発明の一実施の形態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い。例えば、上記した実施形態では、サイドパネル２３に中央開口２３Ａと側方開口２３Ｂとを個別に形成する構成としたが、図４に示すように、中央開口部２３Ｆと側方開口部２３Ｇとを一体に形成した開口部２３Ｈを形成した構成としても良い。この構成によれば、サイドパネル２３に形成した開口部２３Ｈの面積をより大きくできるため、この開口部２３Ｈを通じてより多量の空気を熱交換器２０に供給することができる。また、熱交換器２０は、外側熱交換部３１、３３並びに内側熱交換部３２、３４が完全にＷ字状に配置される必要はなく、外側熱交換部３１、３３と内側熱交換部３２、３４との間にスペースが形成されていれば良く、例えば、外側熱交換部３１、３３が略鉛直に配置され、当該外側熱交換部３１、３３並びに内側熱交換部３２、３４を逆Ｍ字状に配置しても良い。

１０コンデンシングユニット
１２機械ユニット
１５ユニット間配管
１６熱交換ユニット
２０熱交換器
２１フレーム
２２ファンガード
２３サイドパネル
２３Ａ中央開口
２３Ｂ側方開口
３１、３３外側熱交換部
３２、３４内側熱交換部
３５配管接続部
４０空間（下方空間）
４１中央空間
４２側方空間
５０設置面

Claims

機械ユニットに収容した圧縮機に接続される熱交換器を備えた熱交換ユニットにおいて、
前記熱交換器が側面視略Ｗ字状に構成され、前記熱交換器をフレームに下方に空間をあけた状態で支持し、前記熱交換器の側面を覆うサイドパネルを備え、前記サイドパネルには略Ｗ字状の熱交換器の中央空間に空気を導く中央開口と、略Ｗ字状の熱交換器の側方空間に前記下方空間を通じて空気を導く側方開口とを備えたことを特徴とする熱交換ユニット。
前記中央開口は、前記熱交換器の下方にまで延びて形成され、前記下方空間に連通することを特徴とする請求項１に記載の熱交換ユニット。
前記中央開口には、前記機械ユニットから延びるユニット間配管を前記熱交換器に接続するための配管接続部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換ユニット。
前記サイドパネルは、前記熱交換器の短手方向側の側面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱交換ユニット。
前記下方空間には、前記配管接続部から前記熱交換器に至る配管部のみが設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の熱交換ユニット。
前記中央開口と前記側方開口とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱交換ユニット。