JP2021012008A - 冷凍装置の室外ユニット - Google Patents

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JP2021012008A JP2019127928A JP2019127928A JP2021012008A JP 2021012008 A JP2021012008 A JP 2021012008A JP 2019127928 A JP2019127928 A JP 2019127928A JP 2019127928 A JP2019127928 A JP 2019127928A JP 2021012008 A JP2021012008 A JP 2021012008A
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俊寛 森
Toshihiro Mori
俊寛 森
弘毅 安藤
Koki Ando
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【課題】ケーシングの天板と機械室との間にシール材を介在させる冷凍装置の室外ユニットにおいて、シール材の吸水性・保水性を考慮して機械室への水の浸入を抑制する。【解決手段】空気調和装置10の室外ユニット11では、仕切り板78と天板71との間において、第1部材61が第2部材62の上に重ねて配置されている。その結果、第1部材61が第2部材62によって圧縮され、第1部材61への水の吸収が抑制されるので、第1部材61に吸収された水が機械室R2に滴下することも抑制される。【選択図】図5

Description

冷凍装置の室外ユニットに関する。
空調機の室外ユニットは、送風機室から機械室に水が浸入しないように配慮されており、例えば、特許文献1(特開平6−147555号公報)に記載の室外ユニットでは、仕切り板を跨ぐように配置された電装品箱と、天板との間にシール材を挟むことによって、機械室側への雨水の浸入を防止している。
しかしながら、シール材はある程度の吸水性・保水性しか有していないので、シール材内の保水量が一定以上を超えると水が機械室側へ滴下する虞がある。したがって、シール材の吸水性・保水性を考慮して水の浸入を抑制するという課題が存在する。
第1観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、ケーシングと、仕切り板と、第1部材と、第2部材とを備えている。ケーシングは、室外ユニットの外郭を形成する。仕切り板は、ケーシングの内部を、送風機を収容する送風機室と制御基板を収容する機械室とに仕切る。第1部材は、吸水性を有する。第2部材は、第1部材よりも硬度が高い。ケーシングは、送風機室および機械室の上部を覆う天板を有する。仕切り板と天板との間において、第1部材が第2部材の上に重ねて配置されている。
この室外ユニットでは、第1部材が第2部材の上に重ねて配置された結果、第2部材がない状態のとき以上に、第1部材が第2部材によって圧縮され、第1部材への水の吸収が抑制されるので、第1部材に吸収された水が機械室側に滴下することが抑制される。
第2観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、第1観点に係る冷凍装置の室外ユニットであって、室外ユニットが、電装品をさらに備えている。電装品は、仕切り板と天板との間に配置されている。天板と電装品との間において、第1部材が第2部材の上に重ねて配置されている。
第3観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、第2観点に係る冷凍装置の室外ユニットであって、電装品が電気配線である。仕切り板の上端部に、電気配線が嵌め込まれる切り欠きが設けられている。
この室外ユニットでは、仕切り板に「切り欠き」を設けたことによって、天板と仕切り板との間に電気配線が配置される場合でも、該「切り欠き」に電気配線が嵌め込まれるので、電気配線が仕切り板の上端より上に突出しなくなり、天板と仕切り板との間に隙間が生じることを抑制することができる。
第4観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る冷凍装置の室外ユニットであって、第1部材が、仕切り板および機械室の上部に位置している。第2部材は、第1部材よりも平面視において面積が小さい。
この室外ユニットでは、第1部材が、温度差が生じる2つの空間の境界に貼付して断熱して結露を防止するという機能も有している。それゆえ、第1部材を機械室上方の天板に広範囲に貼付した上で、水の浸入が起こり得る部分に第2部材を重ねることによって、機械室と天板との間を断熱して結露を抑制しつつ、水の浸入も抑制することができる。
第5観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る冷凍装置の室外ユニットであって、仕切り板の上端部に、第1部材と同じ材質の第3部材が配置されている。仕切り板と天板との間において、第2部材が第3部材の上に重ねて配置されている。
この室外ユニットでは、送風機室から機械室への水の浸入が抑制される。また、室外ユニットは上下に重ねて一時保管されるため、天板上に積載される室外ユニットの荷重によって天板が仕切り板に押し付けられる。しかし、そのような場合でも、仕切り板の上端に第3部材が介在することによって仕切り板の圧痕が天板に生じることを抑制する。
本開示の第1実施形態に係る空気調和装置の構成の概要を示す回路図。 室外ユニットの斜視図。 図2の室外ユニットを背面から視たときの当該室外ユニットの斜視図。 天板を外した室外ユニットの平面図。 グリルおよび右前板を外した室外ユニットの正面図。 天板を上方に分離した室外ユニットの斜視図。 天板を内側から視たときの当該天板の斜視図。 図5の仕切り板の上端部を拡大した斜視図。 本開示の第2実施形態に係る空気調和装置の室外ユニットの仕切り板の上端部を拡大した斜視図。
<第1実施形態>
(1)空気調和装置10の全体構成
図1は、本開示の第1実施形態に係る空気調和装置10の構成の概要を示す回路図である。空気調和装置10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって建物内の冷暖房を行なう装置である。空気調和装置は、熱源側ユニットとしての室外ユニット11と、利用側ユニットとしての室内ユニット20とが、液冷媒連絡配管2とガス冷媒連絡配管3とを介して接続されている。
冷媒回路Cは、圧縮機12、四路切換弁15、室外熱交換器13、室外膨張弁14、室内膨張弁39、室内熱交換器32を含み、それらが冷媒配管で接続されている。
この冷媒回路C内には冷媒が封入されており、冷媒が圧縮され、冷却され、減圧され、加熱・蒸発された後に、再び圧縮されるという冷凍サイクル運転が行われる。冷媒としては、例えば、R410A、R32、R407C、R22、R134a、二酸化炭素などから選択されたものが用いられる。
(2)空気調和装置10の詳細構成
(2−1)室内ユニット20
室内ユニット20は、室内の壁面に壁掛けにより設置され、又は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げにより設置される。室内ユニット20は、室内膨張弁39と、室内熱交換器32と、室内ファン30と、電装品箱50を有している。
(2−1−1)室内熱交換器32
室内熱交換器32は、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器32は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却する。また、室内熱交換器32は、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する。
(2−1−2)室内ファン30
室内ファン30では、駆動源である室内ファンモータ30aが回転数を変更することによって、室内熱交換器32に供給する空気の風量が変化する。
(2−1−3)室内膨張弁39
室内膨張弁39は、冷房運転時の冷媒回路において冷媒を減圧するための機構であり、開度調整が可能な電動弁であり、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行う。
(2−1−4)電装品箱50
電装品箱50は、制御基板501や端子台等を有している。制御基板501には、室内マイクロコンピュータMC1が搭載されている。室内マイクロコンピュータMC1は、室外ユニット11の室外マイクロコンピュータMC2との通信、室内ファン30の風量制御、室内膨張弁39の弁開度調節制御を実行することができる。
(2−2)室外ユニット11
室外ユニット11は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管2とガス冷媒連絡配管3とを介して室内ユニット20に接続されている。
(2−2−1)ケーシング70
図2は、室外ユニット11の斜視図である。また、図3は、図2の室外ユニット11を背面から視たときの当該室外ユニット11の斜視図である。さらに、図4Aは、天板71を外した室外ユニット11の平面図である。図4Bは、グリル75aおよび右前板76を外した室外ユニットの正面図である。
図2,図3,図4Aおよび図4Bにおいて、室外ユニット11は、略直方体状のケーシング70を有している。
ケーシング70の内部空間は、鉛直方向に延びる仕切り板78によって送風機室R1と機械室R2とに分けられている。送風機室R1には、室外熱交換器13および室外ファン16が設置されている。機械室R2内には、圧縮機12、四路切換弁15、室外膨張弁14、電装品箱17が設置されている。
ケーシング70は、天板71と、底板72と、送風機室R1の側板である左側板73と、機械室R2の側板である右側板74と、送風機室R1の前板である左前板75と、機械室R2の前板である右前板76とを有している。機械室R2の右前板76は、ケーシング70の前面と右前角部76aを含んでいる。
右側板74は、機械室R2の右前角部76aの終端から後方に延び、背面側の右後角部74aに至る。右側板74は、背面側の右後角部74aも含んでいる。
吸込口70bが、送風機室R1の左側板73に設けられている。吸入口70aは、左側板73の背面側の端部から右側板74の送風機室R1側の端部にわたって形成されている。
また、図4Bに示すように、吹出口70cは、送風機室R1の左前板75に設けられている。吹出口70cの前側は、グリル75aによって覆われている。
ケーシング70には、図4Bに示すように、ガス閉鎖弁5および液閉鎖弁4が取り付けられている。ガス閉鎖弁5には、ガス冷媒連絡配管3の端部が接続される。液閉鎖弁4には、液冷媒連絡配管2の端部が接続される。
(2−2−2)圧縮機12
圧縮機12は、圧縮機用モータ12aによって駆動される密閉式圧縮機であり、インバータ制御によって運転容量を変化させることができる。
(2−2−3)室外熱交換器13
室外熱交換器13は、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器13は、冷房運転時には冷媒の放熱器として機能する。また、室外熱交換器13は、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
室外熱交換器13の一端は、四路切換弁15と接続されている。また、室外熱交換器13の他端は、室外膨張弁14と接続されている。
(2−2−4)室外膨張弁14
室外膨張弁14は、暖房運転時の冷媒回路において冷媒を減圧するための機構であり、開度調整が可能な電動弁であり、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行う。
(2−2−5)四路切換弁15
四路切換弁15は、第1から第4までのポートを有している。四路切換弁15では、第1ポートP1が圧縮機12の吐出側に接続され、第2ポートP2が圧縮機12の吸入側に接続され、第3ポートP3が室外熱交換器13のガス側端部に接続され、第4ポートP4がガス閉鎖弁5に接続されている。
四路切換弁15は、第1状態(図1の実線で示す状態)と第2状態(図1の破線で示す状態)とに切り換わる。第1状態の四路切換弁15では、第1ポートP1と第3ポートP3が連通し且つ第2ポートP2と第4ポートP4が連通する。第2状態の四路切換弁15では、第1ポートP1と第4ポートP4が連通し且つ第2ポートP2と第3ポートP3が連通する。
(2−2−6)室外ファン16
室外ファン16は、送風機室R1に室外熱交換器13に対向して配置され、室外熱交換器13を流れる冷媒との間で熱交換をさせる室外空気を、室外熱交換器13に対して供給する。
室外ファン16は、駆動源である室外ファンモータ16aによって、室外熱交換器13に供給する空気の風量を可変することができる。
(2−2−7)電装品箱17
電装品箱17は、制御基板171や端子台等を有している。電装品箱17内の制御基板171には、室外マイクロコンピュータMC2が搭載されている。室外マイクロコンピュータMC2は、室内マイクロコンピュータMC1との通信、室外ユニット11の圧縮機12の容量制御、室外ファン16の風量制御、室外膨張弁14の弁開度調節制御、四路切換弁15の接続状態の切換を実行することができる。
(3)空気調和装置10の動作
(3−1)冷房運転
冷房運転では、図1に示す四路切換弁15が実線で示す状態となり、圧縮機12、室内ファン30、室外ファン16が運転状態となる。これにより、冷媒回路Cでは、室外熱交換器13が放熱器となり、室内熱交換器32が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
具体的には、圧縮機12で圧縮された高圧冷媒は、室外熱交換器13を流れ、室外空気と熱交換する。室外熱交換器13では、高圧冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器13で放熱した冷媒は、室内ユニット20へ送られる。室内ユニット20では、冷媒が室内膨張弁39で減圧された後、室内熱交換器32を流れる。
室内ユニット20では、室内ファン30から吹き出された室内空気が、室内熱交換器32を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器32では、冷媒が室内空気から吸熱することによって蒸発し、室内空気が冷媒によって冷却される。
室内熱交換器32で冷却された空気は、室内空間へ供給される。また、室内熱交換器32で蒸発した冷媒は、圧縮機12に吸入され再び圧縮される。
(3−2)暖房運転
暖房運転では、図1に示す四路切換弁15が破線で示す状態となり、圧縮機12、室内ファン30、室外ファン16が運転状態となる。これにより、冷媒回路Cでは、室内熱交換器32が放熱器となり、室外熱交換器13が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
具体的には、圧縮機12で圧縮された高圧冷媒は、室内ユニット20の室内熱交換器32を流れる。室内ユニット20では、室内ファン30から吹き出された室内空気が、室内熱交換器32を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器32では、冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が冷媒によって加熱される。
室内熱交換器32で加熱された空気は、室内空間へ供給される。また、室内熱交換器32で放熱した冷媒は、室外膨張弁14で減圧された後、室外熱交換器13を流れる。室外熱交換器13では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器13で蒸発した冷媒は、圧縮機12に吸入され再び圧縮される。
(4)天板71と仕切り板78との間のシール性
図5は、天板71を上方に分離した室外ユニット11の斜視図である。図5において、天板71の下方にあるシート状の部材は、機械室R2と天板71との隙間をシールする第1部材61である。
(4−1)第1部材61
第1部材61は、機械室R2と天板71との隙間に馴染み、且つ、断熱性も求められるので、必然的に、柔軟性のある発泡材が採用される。したがって、第1部材61は、保水性を有することになり、保水量に応じた吸水性を示す。
図6は、天板71を内側から視たときの当該天板71の斜視図である。図6に示すように、第1部材61は、天板71の内側面に貼り付けられている。第1部材61は、機械室R2の上部、仕切り板78の上端部および室外熱交換器13の管板13aの上端部を覆うに、十分な面積を有している。
第1部材61が配置される目的は、機械室R2への水の浸入防止することである。例えば、暴風雨のときには、送風機室R1に吹き込む風雨が室外ファン16に当たって跳ね返り、天板71と仕切り板78の上端部との間に向かって飛散する。
その際、飛散水が機械室R2に浸入しないように、第1部材61が天板71と仕切り板78の上端部との間を隙間なく埋めている。第1部材61は、天板71と仕切り板78の上端部とによって厚み方向に圧縮されている。
第1部材61の保水量は、厚み方向の圧縮量に応じて減少するので、圧縮量が大きい程保水量が少なく吸水され難い。保水量を上回って保水しきれなくなった水は第1部材61から機械室R2に落下する。
したがって、第1部材61の理想的な使用方法は、仕切り板78の上端において、吸水することができない程に圧縮して保水させないことである。
(4−2)仕切り板78の上端部
図7は、図5の仕切り板78の上端部を拡大した斜視図である。図7において、仕切り板78の上端には、配線81の一部が嵌め込まれる切り欠き781が設けられている。切り欠き781は配線81の外径よりも大きく形成されており、切り欠き781と当該配線81との隙間から水が浸入することを防止するため、配線81のうち切り欠き781に嵌め込まれる部分を含む領域811は、伸縮性のある部材が巻き付けられた状態で切り欠き781に嵌め込まれている。
説明の便宜上、上記伸縮性のある部材を第4部材64という。本実施形態では、第4部材64は、第1部材61と同じ材質の部材を採用している。
(4−3)第2部材62
第2部材62は、第1部材61よりも硬度が高い材料、例えば、クロロプレンゴム系のフォームラバーで成形されている。
本実施形態では、天板71と配線81との間において、第1部材61が第2部材62よりも側面視で上に配置されている。さらに、第1部材61と、第2部材62と、配線81のうちの切り欠き781に嵌め込まれる部分は、平面視で重なるように配置されている。
切り欠き781に嵌め込まれる配線81の領域811には、第4部材64が巻き付けられている。第4部材64は、仕切り板78に比べて軟らかい。第4部材64が第1部材61を厚み方向に圧縮する量は、仕切り板78の端部が第1部材61を厚み方向に圧縮する量に比べて小さい。
したがって、第1部材61では、配線81の領域811によって圧縮される部分に水が吸収されやすくなる。第4部材64によって圧縮される部分を第1圧縮部分611という。
第1圧縮部分611の圧縮量は、仕切り板78の切り欠き781を除く端部によって圧縮された第1部材61の圧縮量に比べて小さく、水を吸水し易いので、水が機械室R2に浸入する経路になり易い。
それゆえ、本実施形態では、第4部材64を巻き付けている配線81の領域811の上に第2部材62を配置し、第2部材62によって第1部材61の第1圧縮部分611を圧縮している。
第2部材62は、第1部材61よりも硬度が高いので、切り欠き781を除く仕切り板78の端部が第1部材61を圧縮する量と同じ、またはそれ以上に圧縮することができる。
その結果、第1部材61の第1圧縮部分611への水の吸収が抑制され、第1部材61の保水量が低減され、水が機械室R2に滴下することを抑制することができる。
(5)特徴
(5−1)
空気調和装置10の室外ユニット11では、仕切り板78と天板71との間において、第1部材61が第2部材62の上に重ねて配置されている。第2部材62が第1部材61を圧縮することによって、第1部材61への水の吸収が抑制される。その結果、第1部材61の保水量が低減され、水が機械室R2に滴下することを抑制することができる。
(5−2)
室外ユニット11では、配線81が、仕切り板78と天板71との間に配置されており、天板71と配線81との間において、第1部材61が第2部材62の上に重ねて配置されている。
(5−3)
室外ユニット11では、仕切り板78の上端部に、配線81が嵌め込まれる切り欠き781が設けられている。天板71と仕切り板78との間に配線81が配置される場合、切り欠き781が無いと、天板71と仕切り板78との間に隙間が生じる。しかし、切り欠き781が有ると、切り欠き781に配線81がはめ込まれるので、天板71と仕切り板78との間に隙間が生じにくい。
(5−4)
室外ユニット11では、第2部材62が、第1部材61よりも平面視において面積が小さい。第1部材61が、温度差が生じる2つの空間の境界に貼付して断熱して結露を防止するという機能も有している。それゆえ、第1部材61を機械室R2上方の天板71に広範囲に貼付した上で、水の浸入が起こり得る部分に第2部材62を重ねることもできる。その結果、機械室R2と天板71との間を断熱して結露を抑制しつつ、水の浸入も抑制することができる。
<第2実施形態>
図8は、本開示の第2実施形態に係る空気調和装置10の室外ユニット11の仕切り板78の上端部を拡大した斜視図である。図8において、仕切り板78の上端には、切り欠き781を除いて、第3部材63が貼り付けられている。
仕切り板78の上端に第3部材63が貼り付けられていること以外は、第1実施形態と同じであるので、ここでは、第3部材63についてのみ記載する。
(1)第3部材63の詳細
第3部材63は、第1部材61と同じ材質で成形されている。仕切り板78と天板71との間において、第1部材61が第2部材62よりも側面視で上に配置されている。また、第2部材62が第3部材63よりも側面視で上に配置されている。さらに、第1部材61と、第2部材62と、第3部材63とは、平面視で重なるように配置されている。
(2)第2実施形態の特徴
空気調和装置10の室外ユニット11では、仕切り板78と天板71との間において、第1部材61が第2部材62の上に重ねて配置されている。その結果、第1部材61が第2部材62によって圧縮され、第1部材61への水の吸収が抑制されるので、第1部材61に吸収された水が機械室R2に滴下することも抑制される。
さらに、仕切り板78の上端には、第3部材63が貼り付けられている。第3部材63は第1部材61と同じ材質であり、第2部材62よりも硬度が低い。室外ユニット11は上下に重ねて一時保管されるため、天板71上に積載される室外ユニット11の荷重によって天板71が仕切り板78に押し付けられる。しかし、そのような場合でも、仕切り板78の上端に第3部材63が介在することによって、天板71上に積載される室外ユニット11の荷重で仕切り板78による圧痕が天板71に生じることを抑制することができる。
<その他の実施形態>
室外ユニットによっては、電装品箱17が仕切り板78を跨ぐように配置される場合がある。かかる場合、仕切り板78の上端部には、電装品箱17を嵌め込むための切り欠きが形成される。
天板71と電装品箱17との間において、第1部材61が第2部材62よりも側面視で上に配置される。さらに、第1部材61と、第2部材62と、電装品箱17とは、平面視で重なるように配置される。
これによって、第1部材61が第2部材62によって圧縮され、第1部材61への水の吸収が抑制されるので、第1部材61に吸収された水が機械室R2に滴下することも抑制される。
<全実施形態に共通の変形例>
上記各実施形態では、図1の冷媒回路Cに室内膨張弁39が含まれており、冷房運転時に、冷媒は、室内膨張弁39で減圧された後、室内熱交換器32を流れる、という構成である。
但し、その構成に限定されるものではなく、室内膨張弁39を取り外し、冷房運転時に、冷媒が、室外膨張弁14で減圧された後、室内熱交換器32を流れる、という構成であってもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
10 空気調和装置
11 室外ユニット
17 電装品箱(電装品)
61 第1部材
62 第2部材
63 第3部材
70 ケーシング
71 天板
78 仕切り板
81 配線(電装品)
781 切り欠き
特開平6−147555号公報

Claims (5)

  1. 冷凍装置の室外ユニットであって、
    外郭を形成するケーシング(70)と、
    前記ケーシング(70)の内部を、送風機が配置される送風機室(R1)と制御基板が配置される機械室(R2)とに仕切る仕切り板(78)と、
    を備え、
    前記ケーシング(70)は、前記送風機室(R1)および前記機械室(R2)の上部を覆う天板(71)を有し、
    前記仕切り板(78)と前記天板(71)との間において、吸水性を有する第1部材(61)が前記第1部材(61)よりも硬度が高い第2部材(62)の上に重ねて配置されている、
    冷凍装置の室外ユニット(11)。
  2. 前記室外ユニットは、前記仕切り板(78)と前記天板(71)との間に配置される電装品(81)をさらに備え、
    前記天板(71)と前記電装品(81)との間において、前記第1部材(61)が前記第2部材(62)の上に重ねて配置されている、
    請求項1に記載の冷凍装置の室外ユニット(11)。
  3. 前記電装品(81)は電気配線であって、
    前記仕切り板(78)の上端部に、前記電気配線が嵌め込まれる切り欠き(781)が設けられている、
    請求項2に記載の冷凍装置の室外ユニット(11)。
  4. 前記第1部材(61)は、前記仕切り板(78)および前記機械室(R2)の上部に位置し、
    前記第2部材(62)は、前記第1部材(61)よりも平面視において面積が小さい、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(11)。
  5. 前記仕切り板(78)の上端部に、前記第1部材(61)と同じ材質の第3部材(63)が配置され、
    前記仕切り板(78)と前記天板(71)との間において、前記第2部材(62)が前記第3部材(63)の上に重ねて配置されている、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(11)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023229208A1 (ko) * 2022-05-26 2023-11-30 삼성전자주식회사 공기 조화기의 실외기

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