JP2017067310A - 熱交換ユニット及び熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】限られた筐体寸法の中で空気熱交換性能を向上させるとともに、筐体据付面積を小さくできる熱交換ユニットを提供する。
【解決手段】熱交換ユニットは、架台と、当該架台の上に設置された空気熱交換器部と、を具備している。架台は、設置面の上に据え付けられている。空気熱交換器部は、一対の外側熱交換器、一対の内側熱交換器及び少なくとも一つの送風機を有している。一対の外側熱交換器は、互いに間隔を存して向かい合った状態で起立されている。一対の内側熱交換器は、外側熱交換器の間に配置され、下方に向かうに従い互いに遠ざかる方向に傾斜されている。送風機は、外側熱交換器及び内側熱交換器の上に配置され、外側熱交換器及び内側熱交換器を通過した空気を吸い込む。外側熱交換器及び内側熱交換器の並び方向には、単一の送風機が位置されている。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、熱交換ユニット及び熱交換装置に関する。

空気熱交換性能を向上させるため、一対の外側熱交換器に加え、一対の内側熱交換器をさらに備えた熱交換ユニットが知られている。送風機は、互いに向かい合う外側熱交換器と内側熱交換器との間の上方にそれぞれ配置されている。

特開２０１１−１４９５９３号公報 特開２００５−２２６８７８号公報 特開２００３−５６９３０号公報

内側熱交換器及び外側熱交換器の並び方向、すなわち幅方向において、複数の送風機を並べて配置すると、熱交換ユニットが幅方向に肥大化して据付面積が大きくなる。

本発明の目的は、限られた寸法の中で空気熱交換性能を向上させるとともに、据付面積を小さくできる熱交換ユニットを提供することである。

実施形態によれば、熱交換ユニットは、架台と、当該架台の上に設置された空気熱交換器部と、を具備している。架台は、設置面の上に据え付けられている。空気熱交換器部は、一対の外側熱交換器、一対の内側熱交換器及び少なくとも一つの送風機を有している。一対の外側熱交換器は、互いに間隔を存して向かい合った状態で起立されている。一対の内側熱交換器は、外側熱交換器の間に配置され、下方に向かうに従い互いに遠ざかる方向に傾斜されている。送風機は、外側熱交換器及び内側熱交換器の上に配置され、外側熱交換器及び内側熱交換器を通過した空気を吸い込む。外側熱交換器及び内側熱交換器の並び方向には、単一の送風機が位置されている。

第１の実施形態の熱交換ユニットを示す斜視図である。 図１に示された熱交換ユニットであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。 図１に示された熱交換ユニットの断面図である。 （ａ）は第１の実施形態の変形例１を模式的に示す断面図、（ｂ）は第１の実施形態の変形例２を模式的に示す断面図、（ｃ）は第１の実施形態の変形例３を模式的に示す断面図である。 （ａ）は第２の実施形態の熱交換ユニットを示す斜視図、（ｂ）は第２の実施形態の変形例を示す斜視図である。 第３の実施形態の熱交換ユニットを示す正面図である。 図６のＦ７−Ｆ７線に沿う断面図である。 （ａ）は第３の実施形態の変形例１を模式的に示す断面図、（ｂ）は第３の実施形態の変形例２を模式的に示す断面図、（ｃ）は第３の実施形態の変形例３を模式的に示す断面図である。 第４の実施形態の熱交換ユニットを示す正面図である。 図９のＦ１０−Ｆ１０線に沿う断面図である。 （ａ）は第４の実施形態の変形例１を模式的に示す断面図、（ｂ）は第４の実施形態の変形例２を模式的に示す断面図、（ｃ）は第４の実施形態の変形例３を模式的に示す断面図である。 （ａ）は第５の実施形態の熱交換ユニットを模式的に示す断面図、（ｂ）は第５の実施形態の変形例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は第６の実施形態の熱交換ユニットを示す断面図、（ｂ）は第６の実施形態の変形例を示す断面図である。 第７の実施形態の熱交換ユニットを示す断面図である。 第８の実施形態の熱交換ユニットを示す断面図である。 第９の実施形態の熱交換ユニットを一部切り欠いて示す側面図である。 第１０の実施形態の熱交換ユニットを示す断面図である。 第１１の実施形態の熱交換装置を示す斜視図である。 （ａ）は図１８に示された熱交換装置を模式的に示す断面図、（ｂ）は第１１の実施形態の変形例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は第１２の実施形態の熱交換装置を模式的に示す断面図、（ｂ）は第１２の実施形態の変形例を模式的に示す断面図である。

以下、第１の実施形態の熱交換ユニットについて、図１から図３を参照して説明する。
図１は、例えば冷水又は温水を生成する空気熱源式の熱交換ユニット１の斜視図である。熱交換ユニット１は、冷凍サイクル装置の一例であって、冷却モード及び加熱モードで運転が可能である。

図１及び図２に示すように、熱交換ユニット１は、架台２と、架台２の上に設置された空気熱交換器部２０と、を備えている。
架台２は、例えば建屋の屋上のような水平な設置面Ｇの上に据え付けられる要素であって、奥行き寸法Ｗ２が幅寸法Ｗ１よりも大きな中空の箱状に形成されている。さらに、本実施形態では、架台２は、正面及び背面から見たときに、下方から上方に向けて幅寸法が次第に狭まるような先細り状に形成されている。架台２の内部は機械室となっており、当該機械室に二つの冷凍回路を構成する主要な要素が収納されている。

図２及び図３に示すように、空気熱交換器部２０は、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂと、一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂと、二台の送風機４と、を有している。一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂは、架台２の幅方向Ｘに互いに間隔を存して向かい合った状態で起立している。詳しくは、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂは、上方に進むに従い互いに遠ざかる方向に若干傾いて起立している。

内側熱交換器２２ａ，２２ｂは、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの間に配置されている。これら外側熱交換器２１ａ、内側熱交換器２２ａ、内側熱交換器２２ｂ、外側熱交換器２１ｂが一列に並んで配置されている方向は、架台２の幅方向Ｘと一致する。

一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂは、下方に向かうに従い互いに遠ざかる方向に傾斜されている。内側熱交換器２２ａ，２２ｂ及び架台２で囲まれた空間は、吸気通路２４を構成している。吸気通路２４は、熱交換ユニット１を正面及び背面から見たときに三角形状に形成されているとともに、架台２の奥行き方向Ｙに沿って延びている。

一方の外側熱交換器２１ａ及び一方の内側熱交換器２２ａは、互いに向かい合うように配置されている。外側熱交換器２１ａの前端部と、内側熱交換器２２ａの前端部との間は、第１の端板１３ａで閉塞されている。同様に、外側熱交換器２１ａの後端部と、内側熱交換器２２ａの後端部との間は、第２の端板１３ｂで閉塞されている。
第１の端板１３ａ、第２の端板１３ｂ、外側熱交換器２１ａ及び内側熱交換器２２ａで囲まれた空間は、上下方向に延びた排気通路２５を構成している。

他方の外側熱交換器２１ｂ及び他方の内側熱交換器２２ｂは、互いに向かい合うように配置されている。外側熱交換器２１ｂの前端部と、内側熱交換器２２ｂの前端部との間は、第３の端板１４ａで閉塞されている。同様に、外側熱交換器２１ｂの後端部と、内側熱交換器２２ｂの後端部との間は、第４の端板１４ｂで閉塞されている。
第３の端板１４ａ、第４の端板１４ｂ、外側熱交換器２１ｂ及び内側熱交換器２２ｂで囲まれた空間は、上下方向に延びた排気通路２６を構成している。

第１の端板１３ａと第３の端板１４ａとの間には、熱交換ユニット１の正面から吸気通路２４に空気を導く第１の空気吸込口２４ａが形成されている。第２の端板１３ｂと第４の端板１４ｂとの間には、熱交換ユニット１の背面から吸気通路２４に空気を導く第１の空気吸込口２４ｂが形成されている。

図３に示すように、外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び内側熱交換器２２ａ，２２ｂは、複数のフィン２８と、冷媒が流れる複数の伝熱管２９と、をそれぞれ備えている。
複数のフィン２８は、アルミ等の熱伝導性の高い材料から略上下方向に延びる板状に形成され、互いに間隔を存して架台２の奥行き方向Ｙに並べられている。

複数の伝熱管２９は、銅等の熱伝導性の高い材料から管状に形成され、フィン２８を厚さ方向に貫通している。複数の伝熱管２９は、フィン２８の長手方向及び幅方向において、互いに間隔を存して配列されている。

本実施形態では、一方の外側熱交換器２１ａ及び一方の内側熱交換器２２ａが、一方の冷凍回路に対応し、他方の外側熱交換器２１ｂ及び他方の内側熱交換器２２ｂが、他方の冷凍回路に対応している。なお、熱交換ユニット１が備える冷凍回路が一つのとき、外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び内側熱交換器２２ａ，２２ｂのすべてが一つの冷凍回路に対応する。

図１に示すように、送風機４は、空気熱交換器部２０の上で架台２の奥行き方向Ｙに沿って一列に配列されている。換言すると、熱交換ユニット１が複数の送風機４を備えていても、架台２の幅方向Ｘには一台の送風機４が配置されている。これは後で説明する他の実施形態の熱交換ユニット１もすべて同様である。

図３に示すように、送風機４は、排気通路２５，２６の上端に位置するように第１乃至第４の端板１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの上端部の間に天板１６を介して支持されている。送風機４は、外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過した空気を吸い込んで、当該空気を天板１６の排気口１８から上方に排出する要素である。

送風機４は、モータ３３と、モータ３３の回転軸３２に固定された羽根車３１と、を備えている。回転軸３２は、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上で起立されている。モータ３３は、羽根車３１の下方に位置されている。

羽根車３１の直径Ｗ３は、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの上端間の距離Ｗ４の５０％から１５０％が好ましい。羽根車３１の直径Ｗ３が小さすぎると、十分な排気能力を確保することが困難になる。羽根車３１の直径Ｗ３が大きすぎると、送風機４の数が一台であっても架台２の幅方向Ｘに沿う熱交換ユニット１の幅寸法が肥大化する。本実施形態では、熱交換ユニット１の幅寸法は、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの上端間の距離Ｗ４とほぼ同じである。

以上のように構成された本実施形態によれば、熱交換ユニット１が外側熱交換器２１ａ，２１ｂに加え、内側熱交換器２２ａ，２２ｂをさらに備えているため、熱交換ユニット１の空気熱交換性能を向上させることができる。

ところで、外側熱交換器及び内側熱交換器を備える熱交換ユニットにおいて、これまでのように一対の外側熱交換器と一対の内側熱交換器との間の上方にそれぞれ送風機を配置すると、二台の送風機が架台の幅方向に並ぶので、熱交換ユニットの幅寸法が肥大化して据付面積が大きくなってしまう。

しかし、本実施形態では、架台２の幅方向Ｘには単一の送風機４が配置されている。そのため、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂを有した熱交換ユニット１であるが、架台２の幅方向Ｘに沿って並べられる送風機４の台数が増加しない。熱交換ユニット１の幅寸法を送風機４一台分に収めることができるため、限られた熱交換ユニット１の寸法の中で熱交換ユニット１の空気熱交換性能を向上させるとともに、熱交換ユニット１の据付面積を小さくすることができる。

続いて、第１の実施形態の変形例１乃至変形例３について、図４を参照して説明する。
第１の実施形態では、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂを上方に進むに従い互いに遠ざかる方向に若干傾けて起立させていたが、図４（ａ）に示す変形例１のように、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂを垂直に起立させてもよい。つまり、第１の実施形態では、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂをＷ字状に配置しているが、変形例１として、一対の外側熱交換器２１ａ，２１ｂ及び一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂを逆Ｍ字状に配置することもできる。

また、図４（ｂ）に示す変形例２及び図４（ｃ）に示す変形例３のように、送風機４の回転軸３２を延長してモータ３３を一対の内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端部の間に配置してもよい。このとき、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端間を内蓋４１で閉塞するとよい。

第１の実施形態の各変形例によれば、第１の実施形態の熱交換ユニット１と同様、限られた寸法の中で熱交換ユニット１の空気熱交換性能を向上させるとともに、熱交換ユニット１の据付面積を小さくすることができる。

さらに、変形例１及び変形例３によれば、吸気通路２４の下端部を架台２の幅寸法Ｗ１とほぼ同幅まで広くして吸気通路２４に導く空気の量を増加させることができる。その結果、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量を増加させることができる。しかも、変形例２及び変形例３によれば、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端と、天板１６との間の実装スペースＳ１にモータ３３の配置する必要がない分、実装スペースＳ１を小さくして空気熱交換器部２０の高さを低くすることができる。そのため、モータ３３の配置の選択肢を増やして設計の自由度を向上させることもできる。

次に、第２から第１１の実施形態及びその変形例について説明する。なお、第１の実施形態の熱交換ユニット１の構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第１の実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同一である。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について、図５（ａ）を参照して説明する。第２の実施形態は、架台２が開口部４２を有する点が第１の実施形態と異なる。
図示した例では、開口部４２は、矩形に形成され、架台２と空気熱交換器部２０との間で奥行き方向Ｙに延びている。吸気通路２４に空気を導くため、開口部４２は上下方向に所定の幅を有している。開口部４２の上下方向の幅の一例は５０ｍｍである。なお、開口部４２は矩形に限らず、丸孔やスリットに形成してもよい。

第２の実施形態において、図５（ｂ）に示す変形例のように、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを垂直に配置してもよい。図示しないが、送風機４の回転軸３２を下方に延ばしてモータ３３を吸気通路２４の上端部に配置してもよい。

第２の実施形態及びその変形例によれば、第１の空気吸込口２４ａ，２４ｂに加え、開口部４２を通じて、吸気通路２４に空気を導くことができるため、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量を増加させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の量と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量とを均衡させることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、第３の実施形態の熱交換ユニット１を示す正面図である。図７は、吸気通路２４の内部の空気の流れを概略的に説明する断面図である。図７の実線の矢印は、第１の端板１３ａの上端部と第３の端板１４ａの上端部との間に跨って遮蔽板４３を設けた場合の空気の流れを示し、破線の矢印は、遮蔽板４３を設けない場合の空気の流れを示す。すなわち、第３の実施形態は、遮蔽板４３を有する点が第１の実施形態と異なる。

図６に示すように、遮蔽板４３は、第１の空気吸込口２４ａの上端部を閉塞する。なお、図示を省略するが、架台２の反対側の第１の空気吸込口２４ｂの上端部も遮蔽板４３で同様に閉塞されている。

遮蔽板４３を設けない場合、図７に破線の矢印で示すように、第１の空気吸込口２４ａの上端部で空気の流速が過大になり、渦Ｖ_０が発生する。渦Ｖ_０が発生すると、その周囲で内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量が減少する。一方、遮蔽板４３を設けた場合、図７に実線の矢印で示すように、羽根車３１に向かう空気が遮蔽板４３の下方を迂回して流れるため、第１の空気吸込口２４ａの上端部で空気の流速が抑えられ、遮蔽板４３で発生する渦Ｖ_１は渦Ｖ_０よりも小さくなる。その結果、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量を増加させることができる。よって、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の量と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量とを均衡させることができる。

なお、第３の実施形態において、図８に示す変形例１及び変形例３のように、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを垂直に配置してもよい。さらに、変形例２及び変形例３に示すように、送風機４の回転軸３２を下方に延ばしてモータ３３を吸気通路２４の上端部に配置してもよい。

［第４の実施形態］
第４の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、第４の実施形態の熱交換ユニットを示す正面図である。図１０は、吸気通路２４の内部の空気の流れを概略的に説明する断面図である。第４の実施形態は、通気窓４５を有する点が第３の実施形態と異なる。

図９に示すように、通気窓４５は、遮蔽板４３よりも上方に位置し、第１の空気吸込口２４ａの一部を構成する。つまり、通気窓４５は、遮蔽板４３を吸気通路２４の上端よりも下方にずらして吸気通路２４の上端に少しだけ開口させた第１の空気吸込口２４ａの一部である。図１０に示すように、通気窓４５から吸気通路２４の上端に吹き込む空気の流れにより、遮蔽板４３で発生する渦Ｖ_２は、第３の実施形態の渦Ｖ_１よりもさらに小さくなり、吸気通路２４の上端に吹き込む空気は内側熱交換器２２a，２２ｂにスムーズに導かれる。

第４の実施形態によれば、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量をさらに増加させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の量と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量とを均衡させることができる。

なお、第４の実施形態において、図１１に示す変形例１及び変形例３のように、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを垂直に配置してもよい。さらに、変形例２及び変形例３に示すように、送風機４の回転軸３２を下方に延ばしてモータ３３を吸気通路２４の上端部に配置してもよい。

［第５の実施形態］
第５の実施形態及びその変形例について、図１２を参照して説明する。第５の実施形態は、遮蔽板４３に通気孔４６を設けた点が第３の実施形態と異なる。通気孔４６の形状は、図１２（ａ）に示す丸孔でもよいし、図１２（ｂ）に示すスリットでもよい。通気孔４６は、遮蔽板４３の上部に形成することが好ましい。

第５の実施形態及びその変形例によれば、第４の実施形態と同様、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量をさらに増加させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の量と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の量とを均衡させることができる。

［第６の実施形態］
第６の実施形態及びその変形例について、図１３を参照して説明する。第６の実施形態は、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部が外側熱交換器２１ａ，２１ｂの下端部よりも上方に位置する点が第２の実施形態と異なる。

図１３（ａ）に示すように、外側熱交換器２１ａの下端部と内側熱交換器２２ａの下端部との間は、内壁４７ａで閉塞される。外側熱交換器２１ｂの下端部と内側熱交換器２２ｂの下端部との間は、内壁４７ｂで閉塞される。

開口部４２は外側熱交換器２１ａ，２１ｂの下端部に沿って延びている。外側熱交換器２１ａ，２１ｂの下端部と内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部とが同じ位置にあると、開口部４２から流れ込んだ空気は、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部を通過するために吸気通路２４の内部で急角度で上向きに方向転換しなければならない。

第６の実施形態によれば、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部が開口部４２から遠ざかるので、吸気通路２４のうち内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部よりも下方に位置された領域を拡張することができる。これにより、吸気通路２４の下部に流入した空気が内側熱交換器２２ａ，２２ｂに向けて回り込み易くなり、内側熱交換器２２ａ，２２ｂに空気を効率よく導くことができる。

しかも、第６の実施形態によれば、第２の実施形態よりも面積が小さくなった内側熱交換器２２ａ，２２ｂに吸気通路２４の内部の空気を集中させて、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速を上昇させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの空気熱交換性能を向上させるとともに、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。

なお、第６の実施形態の変形例として、図１３（ｂ）に実線で示すように、送風機４のモータ３３を吸気通路２４の上端部に配置してもよい。さらに、図１３（ｂ）に二点鎖線で示すように、回転軸３２をより下方に延ばしてモータ３３を内壁４７ａ，４７ｂの間に配置してもよい。

図１３（ｂ）に示す変形例によれば、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端と天板１６との間の実装スペースＳ１を小さくして空気熱交換器部２０の高さを低くすることができる。モータ３３を内壁４７ａ，４７ｂの間に配置する場合、モータ３３が内側熱交換器２２ａ，２２ｂの間から遠ざかり、空気熱交換性能に影響が小さいスペースを有効に活用することができる。

［第７の実施形態］
第７の実施形態について、図１４を参照して説明する。第７の実施形態は、内側熱交換器２２ａ，２２ｂに配列された伝熱管２９の列数が第６の実施形態と異なる。
第７の実施形態では、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの伝熱管２９の列数Ｎ１よりも内側熱交換器２２ａ，２２ｂの伝熱管２９の列数Ｎ２が少ない。具体的に述べると、図１４に示す例では、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの伝熱管２９の列数Ｎ１が二であるのに対し、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの伝熱管２９の列数Ｎ２が一となっている。つまり、外側熱交換器２１ａ，２１ｂでは、伝熱管２９がフィン２８の幅方向に沿って二列並んでいるが、内側熱交換器２２ａ，２２ｂでは、伝熱管２９がフィン２８の幅方向に並んでおらず、フィン２８の長手方向に一列に並んでいるに止まっている。

さらに、図示した例では、内側熱交換器２２ａ，２２ｂのフィン２８は、外側熱交換器２１ａ，２１ｂのフィン２８よりも幅狭で細長く形成される。その結果、内側熱交換器２２ａ，２２ｂは、外側熱交換器２１ａ，２１ｂよりも薄く形成される。なお、フィン２８の幅を変更せず、フィン２８の幅方向に配列された伝熱管２９の数だけ減らすこともできる。

第７の実施形態によれば、吸気通路２４に吸い込まれた空気が内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する際の抵抗が小さくなるため、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速を上昇させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの空気熱交換性能をより向上させるとともに、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。

［第８の実施形態］
第８の実施形態について、図１５を参照して説明する。外側熱交換器２１ａ，２１ｂの伝熱管２９同士の間隔をＰ１、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの伝熱管２９同士の間隔をＰ２とする。第８の実施形態では、図１５に示すように、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの間隔Ｐ２が、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの間隔Ｐ１よりも大きい。

第８の実施形態によれば、吸気通路２４に吸い込まれた空気が内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する際の抵抗を小さくできる。そのため、第７の実施形態と同様、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの空気熱交換性能をより向上させるとともに、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。

［第９の実施形態］
第９の実施形態について、図１６を参照して説明する。図１６は、第９の実施形態の熱交換ユニット１を一部切り欠いて、外側熱交換器２１ａ，２１ｂのフィン２８と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂのフィン２８とを示す図である。外側熱交換器２１ａ，２１ｂのフィン２８同士の間隔をＱ１、内側熱交換器２２ａ，２２ｂのフィン２８同士の間隔をＱ２とする。第９の実施形態では、図１６に示すように、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの間隔Ｑ２が、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの間隔Ｑ１よりも大きい。

第９の実施形態によれば、吸気通路２４に吸い込まれた空気が内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する際の抵抗を小さくできる。そのため、第７の実施形態と同様、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの空気熱交換性能をより向上させるとともに、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。

［第１０の実施形態］
第１０の実施形態について、図１７を参照して説明する。第１０の実施形態は、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端部が外側熱交換器２１ａ，２１ｂの上端部よりも下方に位置する点が第６の実施形態と異なる。

第１０の実施形態によれば、第６の実施形態よりもさらに面積が小さくなった内側熱交換器２２ａ，２２ｂに吸気通路２４の内部の空気を集中させて、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速を上昇させることができる。その結果、架台２の幅方向Ｘに配置された送風機４が一台であっても、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの空気熱交換性能をより向上させるとともに、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。

しかも、図１７に示すように、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上端部が下方に移動した分、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの上方に新たな実装スペースＳ２が生じる。この実装スペースＳ２を利用して、例えば、モータ３３を下方に移動させて、空気熱交換器部２０の高さを低くすることができる。より大きなモータに換装すれば、送風機４の吸引力を高めることもできる。

［第１１の実施形態］
第１１の実施形態について、図１８及び図１９を参照して説明する。第１１の実施形態は、第２の実施形態に対応した構成を有する複数の熱交換ユニット１を備えた熱交換装置１００を開示している。なお、第２の実施形態の熱交換ユニット１の代わりに、その他の実施形態の熱交換ユニット１を用いてもよい。

第１１の実施形態では、図１８に示すように、二台の熱交換ユニット１が架台２の幅方向Ｘに並べて配置されている。図１９（ａ）に示すように、互いに隣接する熱交換ユニット１の間には、熱交換ユニット１の正面及び背面に向けて開口された第２の空気吸込口１１０ａが形成されている。第２の空気吸込口１１０ａは、一方の熱交換ユニット１の外側熱交換器２１ｂ及び架台２と、他方の熱交換ユニット１の外側熱交換器２１ａ及び架台２とによって規定される。第２の空気吸込口１１０ａの面積Ａ２は第１の空気吸込口２４ａの面積Ａ１よりも大きい。

第１１の実施形態によれば、二台の熱交換ユニット１を架台２の幅方向Ｘに並べても、第２の空気吸込口１１０ａから互いに向かい合う外側熱交換器２１ａ，２１ｂに空気を導くことができる。しかも、第２の空気吸込口１１０ａを通じて開口部４２から内側熱交換器２２ａ，２２ｂに空気を導くことができる。

なお、第２の空気吸込口１１０ａの面積Ａ２と、二つの第１の空気吸込口２４ａの面積Ａ１の合計とは同程度が好ましい。

第２の空気吸込口１１０ａの面積Ａ２と、二つの第１の空気吸込口２４ａの面積Ａ１の合計とを近づけることにより、第２の空気吸込口１１０ａから互いに向かい合う外側熱交換器２１ａ，２１ｂを通過する空気の流速と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂを通過する空気の流速とを均衡させることができる。図１９（ｂ）に示す変形例のように、架台２の形状を変更すれば第２の空気吸込口１１０ａ，１１０ｂの大きさを適宜調整することができる。

［第１２の実施形態］
第１２の実施形態について、図２０を参照して説明する。第１２の実施形態は、互いに隣接する熱交換ユニット１において、一方の熱交換ユニット１の送風機４と、他方の熱交換ユニット１の送風機４との間の隙間を閉塞する点が第１１の実施形態と異なる。

図２０（ａ）に示す例では、二台の熱交換ユニット１の天板１６の側縁を互いに突き合わすことで、送風機４の間の隙間を閉塞している。図２０（ｂ）に示すように、二台の熱交換ユニット１の天板１６を突き合わすことなく、天板１６の間に跨る上蓋１１１を用いて送風機４の間の隙間を閉塞してもよい。

送風機４の間に隙間があると、天板１６の排気口１８から排出された高温の空気が隣り合う熱交換ユニット１の間に取り込まれて、熱交換装置１００の空気熱交換性能が低下する。第１２の実施形態によれば、排気口１８から排出された空気がすぐに隣り合う熱交換ユニット１の間に取り込まれることを防止でき、熱交換装置１００の空気熱交換性能を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第７乃至第１０の実施形態において、外側熱交換器２１ａ，２１ｂの下端部と、内側熱交換器２２ａ，２２ｂの下端部とを同じ位置に構成してもよいし、外側熱交換器２１ａ，２１ｂを垂直に配置してもよい。

１…熱交換ユニット、２…架台、４…送風機、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…第１乃至第４の端板、２０…空気熱交換器部、２１ａ，２１ｂ…外側熱交換器、２２ａ，２２ｂ…内側熱交換器、２４…吸気通路、２４ａ，２４ｂ…第１の空気吸込口、２８…フィン、２９…伝熱管、４２…開口部、４３…遮蔽板、４５…通気窓、４６…通気孔、１００…熱交換装置、１１０ａ…第２の空気吸込口、Ｇ…設置面、Ｎ１，Ｎ２…伝熱管の列数、Ｐ１，Ｐ２…伝熱管の間隔、Ｑ１，Ｑ２…フィンの間隔。

Claims (12)

1. 設置面の上に据え付けられた架台と、
   前記架台の上に設置された空気熱交換器部と、を具備し、
   前記空気熱交換器部は、
   互いに間隔を存して向かい合った状態で起立された一対の外側熱交換器と、
   前記外側熱交換器の間に配置され、下方に向かうに従い互いに遠ざかる方向に傾斜された一対の内側熱交換器と、
   前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器の上に配置され、前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器を通過した空気を吸い込む少なくとも一つの送風機と、を含み、
   前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器の並び方向に、単一の前記送風機が位置される熱交換ユニット。
2. 前記架台と前記空気熱交換器部との間に形成され、一対の前記内側熱交換器の間の吸気通路に空気を導く開口部を有した請求項１に記載の熱交換ユニット。
3. 向かい合った状態の前記外側熱交換器の端部と前記内側熱交換器の端部との間を閉塞する端板と、
   前記端板に形成され、一対の前記内側熱交換器の間の吸気通路に空気を導く第１の空気吸込口と、
   前記第１の空気吸込口の上端部を閉塞した遮蔽板と、
   を有した請求項１に記載の熱交換ユニット。
4. 前記第１の空気吸込口の一部をなし、前記遮蔽板よりも上方で前記吸気通路に空気を導く通気窓を有した請求項３に記載の熱交換ユニット。
5. 前記遮蔽板が通気孔を有した請求項３に記載の熱交換ユニット。
6. 前記内側熱交換器の下端部が前記外側熱交換器の下端部よりも上方に位置した請求項１に記載の熱交換ユニット。
7. 前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器は、互いに間隔を存して並んだ複数のフィンと、該フィンを貫通するとともに互いに間隔を存して配列され、冷媒が流れる複数の伝熱管と、をそれぞれ備え、
   前記内側熱交換器は前記外側熱交換器よりも前記伝熱管の列数が少ない請求項１に記載の熱交換ユニット。
8. 前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器は、互いに間隔を存して並んだ複数のフィンと、該フィンを貫通するとともに互いに間隔を存して配列され、冷媒が流れる複数の伝熱管と、をそれぞれ備え、
   前記内側熱交換器は前記外側熱交換器よりも前記伝熱管同士の間隔が大きい請求項１に記載の熱交換ユニット。
9. 前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器は、互いに間隔を存して並んだ複数のフィンをそれぞれ備え、
   前記内側熱交換器は前記外側熱交換器よりも前記フィン同士の間隔が大きい請求項１に記載の熱交換ユニット。
10. 前記内側熱交換器の上端部が前記外側熱交換器の上端部よりも下方に位置した請求項１に記載の熱交換ユニット。
11. 請求項１に記載された構成を有する複数の熱交換ユニットが前記外側熱交換器及び前記内側熱交換器の並び方向に沿って配置された熱交換装置であって、
    向かい合った状態の前記外側熱交換器の端部と前記内側熱交換器の端部との間を閉塞する端板と、
    前記端板に形成され、前記内側熱交換器に空気を導く第１の空気吸込口と、
    互いに隣接する前記熱交換ユニットの間に形成され、前記第１の空気吸込口よりも大きい第２の空気吸込口と、
    を具備した熱交換装置。
12. 互いに隣接する前記熱交換ユニットにおいて、一方の前記熱交換ユニットの前記送風機と、他方の前記熱交換ユニットの前記送風機との間が閉塞された請求項１１に記載の熱交換装置。

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