JP2012037160A - エアコンの室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】空冷式パッケージエアコンの室外機を連続設置しても、冷暖房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができ、且つ連続設置した室外機に必要な設置スペースを最小限にすることができるようなエアコンの室外機を提供することを目的とする。
【解決手段】 空冷式パッケージエアコンの室外機１１は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体１２内の上部に熱交換器１３が設置され、該熱交換器１３の下部に圧縮機ユニット（図示せず）が設置された構成となっている。又、熱交換器１３は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されてなる。更に、筒状の熱交換器１２の各角部外側線が、筐体１２の内側壁面における略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、熱交換器１３が筐体１２内に設置されている。筐体１２は、熱交換器１３の設置面に対応する四面がメッシュ１６ａ…で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、エアコンの室外機に関するものであり、特に、業務用施設や集合住宅等に使用される空冷式パッケージエアコンの室外機に関するものである。

従来より、事務所や工場などの業務用施設やアパートやマンションなどの集合住宅等においては、空冷式パッケージエアコンの室外機が屋外やベランダなどに連続して配列設置されているケースが多い。このようにして連続して配列設置される室外機は、それぞれのエアコンメーカが設定している据付サービススペースに従って室外機の設置スペースを確保しておく必要がある。言い換えると、それぞれのメーカが設定している据付サービススペースに従わないと、冷暖房の能力低下や消費電力の上昇を招くおそれがある。あるいは、冷房運転時等において室外機から外気への放熱が充分にできなくなり、安全装置が作動して強制的に運転を停止させる高圧カットに至るおそれがある。従って、室外機の設置スペースを充分にとって室外機から外気への放熱を効果的に行わせる必要がある。

すなわち、多数の室外機を連続して設置する場合は、エアコンの消費電力量に対する該エアコンが作り出す冷熱量の割合を示すエネルギー成績係数（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）をよくするために、室外機における熱交換器部分が外気に接する面積をできるだけ大きくし、熱交換器部分の風の流れを妨げないようにして室外機の設置スペースを大きくとる必要がある。

このようにして室外機の熱交換器部分が外気に接する面積を大きくする技術として、室外機を三角柱状にして設置場所の省スペース化を図る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、圧縮機ユニットとファン装置を含む熱交換器ユニットとが分離された分離型室外機において、熱交換機ユニットの外形を三角柱状にすることにより、熱交換器部分が常に外気に接するように考慮しながら多数の熱交換器ユニットを密にして連続配置することができるので、室外機の省スペース化を図りながらＣＯＰ値を高い状態に維持することができる。

特開２００４−２１８９０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された分離型室外機は、圧縮機ユニットと熱交換器ユニットとが分離され、熱交換器ユニットのみを三角柱状にすることによって熱交換器部分が常に外気に接するように多数の室外機を適正に配列することができる。ところが、このような分離型室外機では、三角柱状の熱交換器ユニットとは別に圧縮機ユニットを設置する場所を別途設けなければならないので、結果的に、室外機全体の設置スペースを大きくとらなければならない。

言い換えると、特許文献１に開示された分離型室外機は、熱交換器ユニットとコンプレッサー等の圧縮機ユニットを含めた主要回路とが分離されているので、熱交換器ユニットを三角柱状にすることができるため、三角柱状の熱交換器ユニットをコンパクトに連続配列することができる。しかし、分離型室外機では圧縮機ユニットを別に配置しなければならないので、室外機全体の設置スペースを小さくすることができない。

そこで、空冷式パッケージエアコンの一体型室外機を連続設置しても、冷暖房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができ、且つ連続設置した室外機に必要な設置スペースを最小限にすることができるようなエアコンの室外機を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、空冷式パッケージエアコンの室外機であって、前記室外機は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体内の上部に熱交換器が設置され、該熱交換器の下部に圧縮機ユニットが設置されており、且つ、前記熱交換器は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されてなると共に、該筒状の熱交換器の角部外側線が、前記箱型筐体の内側壁面における平面視略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、該熱交換器が前記箱型筐体内に設置されてなることを特徴とするエアコンの室外機を提供する。

この構成によれば、圧縮機ユニットと熱交換器ユニットとが箱型筐体内に一体化された一体型の空冷式パッケージエアコンの室外機において、その室外機は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体内の上部に熱交換器が設置され、その熱交換器の下部に圧縮機ユニットが設置されている。さらに、熱交換器は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されている。そして、筒状の熱交換器の角部外側線が、箱型筐体の内側壁面における平面視略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、熱交換器が前記箱型筐体内に設置されている。従って、熱交換器の面積を可及的に広くすることができるので、該熱交換器の放熱面積をより大きくして効率的な熱交換を行うことが可能となる。

請求項２記載の発明においては、上記箱型筐体は、上記熱交換器の設置面に対応する四面がメッシュにて構成されていることを特徴とする請求項１記載のエアコンの室外機を提供する。

この構成によれば、平面視略正方形に形成された筒状の熱交換器の四面は、平面視略正方形の箱型筐体の各面に形成されたメッシュと対向して配置されている。従って、各熱交換器は、箱型筐体の四面のメッシュを通して効果的に吸気を行うことができるので、室外機における熱交換器は高効率な熱交換を行うことが可能となる。

請求項１記載の発明は、平面視略正方形に形成された筒状の室外機の熱交換器は、何れの面においても、平面視略正方形に形成された箱型筐体の側面に構成されたメッシュを介して吸気を行うことができるので、熱交換器は広い面積において効果的に熱交換を行うことが可能となる。特に、平面視正方形に形成された筒状の熱交換器は、平面視略正方形に形成された箱型筐体の平面視の各辺の長さの約３分の１の点から、箱型筐体の内側壁面の上下線に沿って該筒状の熱交換器の各角部の外側線が沿設されるように、該箱型筐体の内部に設置されている。従って、筒状に形成された熱交換器の熱交換作用面を可及的に広く設定することができる。その結果、極めて高効率な熱交換を実行することが可能となる。

請求項２記載の発明は、平面視略正方形に形成された筒状の熱交換器の四面が、これを囲む平面視略正方形に形成された箱型筐体の四面に構成されたメッシュとそれぞれ対向している。さらに詳しく述べれば、通常は、箱型筐体は、前後面のみがメッシュにて構成されていて、左右の壁面は盲板にて構成されているところ、本発明の箱型筐体では左右の壁面もメッシュにて構成されているので、該箱型筐体の四面が全てメッシュにて構成されていることになる。従って、該箱型筐体内に設置された筒状の熱交換器は、該箱型筐体の四面の側面に構成されたそれぞれのメッシュを介して、極めて円滑に空気の流通が促進されることになる。その結果、可及的に広い面積に形成された該熱交換器は、高い効率で熱交換作用が実行されることになる。

一般的な空冷式パッケージエアコンの一体型室外機を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 本発明の一実施例に係る熱交換器を箱型筐体内に設置し且つ、上部枠体を除いた状態を示す斜視図。 本発明の一実施例に係る熱交換器を箱型筐体内に設置し且つ、上部枠体を取除いた状態を示す平面図。 図３に示す箱型筐体内の熱交換器の設置状態と比較するために図示された他の設置状態を示す平面図。 本発明の一実施例に係る室外機を連続配列した状態を示す平面図。 現在設置されている室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。 現在設置されている他の室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。 本発明の一実施例に係る室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。

本発明は、空冷式パッケージエアコンの一体型室外機を連続設置しても、冷暖房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができ、且つ連続設置した室外機に必要な設置スペースを最小限にすることができるようなエアコンの室外機を実現させるという目的を達成するために、空冷式パッケージエアコンの室外機であって、前記室外機は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体内の上部に熱交換器が設置され、該熱交換器の下部に圧縮機ユニットが設置されてなり、且つ、前記熱交換器は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されてなると共に、該筒状の熱交換器の角部外側線が、前記箱型筐体の内側壁面における平面視略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、該熱交換器が前記箱型筐体内に設置されてなることを特徴とするエアコンの室外機を提供することによって実現した。

以下、本発明に係るエアコンの室外機の好適な一実施例を図１乃至図８に従って詳細に説明する。

図１は、従来の一般的な空冷式パッケージエアコンの一体型室外機の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図１（ｂ）に示すように、室外機１は、箱型筐体２の上部に金網等のメッシュ２ａで覆われた熱交換器３が配置され、その上部には熱交換器３で熱交換された空気を外気へ排気するためのファン装置４が設置されている。さらに、箱型筐体２の下部には、室外機１を制御するための制御ボックス及び電気回路が配設されると共に、室外機凝縮器（コンデンサ）、コンプレッサ、オイル管理システム、オイルセパレータ、レシーバタンク、アキュムレータ、フィルタドライヤ、及びサイドグラスなど（何れも図示せず）が設置されている。尚、熱交換器３は箱型筐体２の上部付近の二面又は三面に配置されている。斯くして、図１（ｂ）の矢印で示すように、前記メッシュ５ａから吸気され、そして、熱交換器３で熱交換された空気がファン装置４によって室外機１の上部から排気される。

尚、箱型筐体２の下部に設置されたオイル管理システムは、室外機を連続して設置した場合に各室外機のオイルを均一化させるための装置である。オイルセパレータは、オイルと冷媒とを分離してコンプレッサのオイル不足を防止する装置である。レシーバタンクは、冷媒を回収するための装置である。アキュムレータは、蒸発器で蒸発しきれなかった冷媒液を分離するための液分離装置である。

図１に示すような構成の室外機１を連続して配置する場合には、その室外機１の二面又は三面に配置された熱交換器３の通気をよくするために、各面の熱交換器３がそれぞれ外気に接するように考慮して各室外機１を連続配置する必要がある。例えば、各室外機１を１台ずつ分離して配置するとか、３，４台の室外機１を連続配置したら所定のスペースを設けた後に次の３，４台の室外機１を連続配置するなどして、各室外機１の熱交換器３の通気に配慮する必要がある。そのため、連続配置する室外機１の設置スペースを大きくとらなければならない。

そこで、本発明では、設置スペースを大きくとらなくても多数の室外機を密に連続設置することができるように、該室外機における平面視略正方形の箱型筐体の四面にメッシュを設けると共に、前記箱型筐体の各角部に対して、平面視正方形で筒状の熱交換器における各角部の位置をずらし、該熱交換器の角部外側線を該箱型筐体の内壁面上下方向に沿設して配設している。（詳細は後述する。）さらに、熱交換器の四面が箱型筐体の四面のメッシュに対向するように構成されている。尚、本発明の室外機は、圧縮機ユニットと熱交換器ユニットとが一体化された一体型の室外機である点については前述の図１と変わらない。

本発明の室外機について図面を参照しながらさらに詳しく説明する。図２は本発明の一実施例に係る熱交換器を箱型筐体内に設置した状態を示す斜視図である。尚、図２では、説明の便宜上、上部に設置されているファン装置や、下部に設置されている制御ボックス及び電気回路などは省略されている。また、図２の室外機においても、図１で説明したように、室外機凝縮器（コンデンサ）、コンプレッサ、オイル管理システム、オイルセパレータ、レシーバタンク、アキュムレータ、フィルタドライヤ、及びサイドグラスなどが設置されているが、本発明とは直接的には関係ないのでそれらの説明は省略する。

すなわち、図２に示すように、空冷式パッケージエアコンの室外機１１は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体１２内の上部に熱交換器１３が設置され、該熱交換器１３の上部にファン装置（図示せず）が設置され、該熱交換器１３の下部に圧縮機ユニット（図示せず）が設置された構成となっている。

熱交換器１３は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されている。さらに、筒状の該熱交換器１３のそれぞれの角部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの外側線が、平面視略正方形の箱型筐体１２の内側壁面における略正方形状の各辺１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、該熱交換器１３が箱型筐体１２の内部に設置されている。また、箱型筐体１２は熱交換器１３の設置面に対応する四面が金網等のメッシュ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで構成されている。このような構成により、熱交換器１３の各面は、箱型筐体１２の四面のメッシュ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから適正に吸気を行って効果的に熱交換作用を行うことができる。

図３は、本発明の一実施例に係る熱交換器を箱型筐体内に設置した状態を示す平面図である。すなわち、図３は、図２の室外機１２を上方からみた平面図である。尚、この図においても、室外機１１の上部のファン装置の表示は説明の便宜上省略してある。

図３に示すように、室外機１１は、上部の四面がメッシュ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで覆われた平面視略正方形の箱型筐体１２の各角部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに対して、位置をずらした角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを有する平面視略正方形の熱交換器１３を内部に装着した構成となっている。そして、熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの外側線が、平面視略正方形の箱型筐体１２の内側壁面の上下方向（すなわち、紙面の表裏の方向）に沿設して配置されている。

すなわち、平面視略正方形の熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、箱型筐体１２のそれぞれの辺の長さ（例えば、辺ａｂの長さ）の３分の１の長さに相当する位置ｐ１に設定し、各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの外側線を箱型筐体１２の内側壁面の上下方向に沿設している。これにより、図３に示すように、平面視略正方形の熱交換器１３の各辺の平面視長さを長くとることができ各熱交換器１３の面積を可及的に広く形成して熱交換効率を良好に維持できるように構成されている。

図４は、図３に示す箱型筐体内の熱交換器の設置状態と比較するために図示された他の設置状態を示す平面図である。すなわち、図４に示すように、箱型筐体１２の各辺（例えば、辺ａｂ）を二等分して長さが１．５対１．５に相当する点ｐ２の位置をそれぞれの角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとした熱交換器１３を箱型筐体１２の内部に装着し、熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの外側線を箱型筐体１２の内壁面の上下方向に沿設して配置している。これにより、図４に示すように、熱交換器１３の各辺の平面視長さ（すなわち、熱交換機１３の各辺の長さ）は短くなる。

すなわち、図３と図４とを比較して分かるように、図３に示すように、箱型筐体１２の一辺を３等分して長さが３分の１に相当する位置ｐ１に熱交換機１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを配置すると、該熱交換器１３の各辺の長さは可及的に長くなる。一方、図４に示すように、箱型筐体１２の一辺を２等分して長さが２分の１に相当する位置ｐ２に熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを配置すると、該熱交換器１３の各辺の長さは、前記３分の1の長さに設置した場合に比し、極めて短くなる。従って、図３に示すように、箱型筐体１２の各辺の長さの３分の１の位置ｐ１に該熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを配置することにより、該熱交換器１３の各辺の長さは可及的に長くなり、その結果、熱交換器１３の外気へ接する開口面積をより大きくすることができる。

尚、図３において、熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをさらに箱型筐体１２の角部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ側へ移動させると（例えば、熱交換器１３の角部１３ａをさらに箱型筐体１２の角部１５ａ側へ移動させると）、熱交換器１３の各辺の長さは図３の場合よりさらに長くなるが、隣接して並べて配置される室外機１１の熱交換器１３と重なり合ってしまうので該熱交換器１３の通気性が悪くなるので好ましくない。従って、本実施例では、図３に示すように、室外機１１における箱型筐体１２の各辺の長さの３分の１の位置に熱交換器１３の各角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを配置する構成とすることが最適となる。

以上を要約すると、図３において、筒状の熱交換器１２のそれぞれの角部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの各外側線が、箱型筐体１２の内側壁面における略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、熱交換器１３を箱型筐体１２内に設置する。また、箱型筐体１２は熱交換器１３の設置面に対応する四面をメッシュで構成する。

図５は、本発明の一実施例に係る室外機を連続配列した状態を示す平面図である。尚、図の矢印は吸気のルートを示している。図５に示すように、室外機１１−１，１１−２，１１−３の各箱型筐体１２の４面は上下方向（紙面の表裏の方向）にメッシュ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられている。尚、メッシュ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、金網でもよいし、プラスチック糸を編んで形成されたプラスチック網などであってもよい。また、各熱交換器１３は、各箱型筐体１２の一辺における長さの３分の１の位置に熱交換器１３の各角部が配置されるように、該熱交換器１３における四面の熱交換ユニットが配置されている。

これにより、図５の矢印で示すように、室外機１１−１，１１−２，１１−３…の３台以上を連続設置しても、各熱交換器１３は各箱型筐体１２の４面のメッシュ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから最適に吸気を行うことができる。従って、各室外機１１−１，１１−２，１１−３…の熱交換器１３は何れも吸気性が損なわれるおそれはない。

言い換えると、３台以上の室外機１１−１，１１−２，１１−３…を連続設置しても効果的に熱交換できるように熱交換器１３を箱型筐体１２に対して略菱形状に配置することにより、例えば、室外機１１−２のように、熱交換器１３の各面（４面）は矢印のように吸気が行われて適正な熱交換が可能な状態となる。これによって、各室外機１１−１，１１−２，１１−３…は、冷暖房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができ、且つ、多数の室外機の密な連続設置が可能となる。

ここで、室外機を連続設置した場合のイメージについて従来と本発明を比較してみる。図６は、現在一般的に設置されている室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。また、図７は、現在一般的に設置されている他の室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。さらに、図８は、本発明の一実施例に係る室外機の連続設置状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

図６に示すように、従来例の一般的な室外機２１は、熱交換器の通気性をよくするために、ベランダ壁２２から３００ｍｍ離し、且つそれぞれのる室外機２１は４００ｍｍずつ離して設置されている。そのため各室外機２１を連続して配置する場合には相当のスペースを必要とする。

また、図７に示すように、従来例の他の一般的な室外機３１は、熱交換器の通気性をよくするために、ベランダ壁３２から９００ｍｍ離し、且つ１ブロックごとの４台の室外機３１は連続して設置されるが、隣接するブロックの室外機３１との間は１０００ｍｍの間隔をとらなければならない。そのため各室外機３１を連続して配置する場合には相当のスペースを必要とする。

ところが、本発明の室外機１１は、図８に示すように、ベランダ壁１８から約３００ｍｍ離す必要があるが、それぞれの室外機１１は隙間を設けることなく連続して設置することができる。すなわち、空冷式パッケージエアコンの各室外機１１を隙間なく連続して設置しても、通気性が損なわれることなく、且つ、冷房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができる。

以上説明したように、従来の室外機は、形状等によって設置形態は様々であるが、各メーカごとに設定された据付サービススペースに基づいて各室外機を単独設置するか（図６参照）、又は数台の室外機のグループごとに連続設置する（図７参照）ことになる。そのため、室外機の設置スペースを相当広くとらなければならない。

一方、本発明の室外機は、空冷式パッケージエアコンの室外機に組み込まれた熱交換器を該室外機に対して略菱形状に配置することにより、該熱交換器の４面のそれぞれに空気が適正に流れて熱交換作用が効果的に行われるように構成されている。これにより、多数の室外機を連続設置しても冷暖房能力低下及び消費電力上昇を最小限に抑えることができる。さらに、各室外機を密に配置して連続設置することができるために、室外機の設置場所を最小限にすることができる。言い換えると、室外機の台数に制限されることなく、多数の室外機を連続して設置することができるので、室外機の設置スペースを最小限にすることが可能となる（図８参照）。

以上、本発明に係るエアコンの室外機の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明は、業務用エアコンや集合住宅エアコンの室外機を連続して設置する場合などにおいて有効に利用することができる。

１、１１、２１、３１ 室外機
２、１２ 箱型筐体
２ａ メッシュ
３、１３ 熱交換器
４ ファン装置
５ 制御ボックス
６ 電気回路
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 辺
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 熱交換器の角部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 箱型筐体の角部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ メッシュ
１８、２２、３２ ベランダ壁

Claims (2)

1. 空冷式パッケージエアコンの室外機であって、
   前記室外機は、平面視略正方形状に形成された箱型筐体内の上部に熱交換器が設置され、該熱交換器の下部に圧縮機ユニットが設置されてなり、且つ、前記熱交換器は、平面視略正方形状に形成されて上下面開放の筒状に構成されてなると共に、該筒状の熱交換器の角部外側線が、前記箱型筐体の内側壁面における平面視略正方形状の各辺の長さのほぼ３分の１に相当する位置の上下線に沿設されるように、該熱交換器が前記箱型筐体内に設置されてなることを特徴とするエアコンの室外機。
2. 前記箱型筐体は、前記熱交換器の設置面に対応する四面がメッシュにて構成されていることを特徴とする請求項１記載のエアコンの室外機。

Images