JP4183053B2 - 空気調和機の室外ユニット - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプ式空気調和機の室外に設置される室外ユニットに係り、特に、ドレン排水方法と電気部品(ヒートシンク)の冷却方法等を改良した空気調和機の室外ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の空気調和機の室外ユニットの一例としては、圧縮機やアキュムレータ、電気部品箱等を収容する機械室と、室外熱交換器や室外ファン等を収容する熱交換室とを仕切板により仕切っているものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の空気調和機の室外ユニットでは、暖房運転から室外熱交換器の除霜運転に切り換えた後に、その室外熱交換器に発生したドレンをドレン皿により集水してドレンホースにより室外ユニットの外部に排水するが、このドレンホースを室外ユニット本体の外部に引き出しているので、外観上違和感があり、美観を害している。
【0004】
また、電気部品のヒートシンクを機械室内に露出させた状態で配設し、自然放熱による冷却と室外ファンによる仕切板の隙間からの吸込空気による冷却のみであるので、電気部品の冷却が不十分であるという課題がある。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、簡単な構成によりドレンホース等のドレン排出手段を室外ユニット本体の外部に露出させずに外観上の美観を向上させると共に、電気部品を十分に冷却することができる空気調和機の室外ユニットを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に係る発明は、少なくとも電気部品箱が配設される機械室とその上方にてドレン皿を介して仕切られる熱交換室とをそれぞれ設けると共に、この熱交換室を囲む外周壁に吸込口を形成するユニットケースと、上記吸込口に対向させて上記熱交換室内に収容される熱交換器と、を備えたヒートポンプ式空気調和機の室外ユニットにおいて、上記機械室を貫通するように設けられて上記ドレン皿の上面と機械室の底板の下面とにそれぞれ開口するダクトを、上記機械室にて上記電気部品箱の近傍に配設するとともに、上記ダクト内に上記電気部品箱に固定されているヒートシンクを露出させ、上記ダクトは、その上記ドレン皿側の上面開口部を仕切り壁により複数口に仕切ると共に、その仕切られた一方の開口部の高さを上記ドレン皿上面とほぼ同一面とし、他方の開口部側の高さをドレン皿上面よりも所定高さ高くなるように突設したことを特徴とする空気調和機の室外ユニットである。
【0010】
この発明によれば、ダクトのドレン皿側の上面開口部のうち、ドレン皿上面と略同一面で開口する一方の開口部は、除霜運転時にドレン皿の上面により集水されたドレンの排水口として利用され、一方、ドレン皿上面よりも高い他方の開口部は、熱交換室内へ吸い込まれる通風の通風口として利用され、これら両開口部にそれぞれ対応して仕切壁により仕切られたダクトの各通路は、ドレンが排水されるドレン排水路と、外気が通風する通風路にそれぞれ形成される。
【0011】
したがって、1つのダクトによりドレン水を外部に排水できると共に、ダクト内の通風により電気部品箱のヒートシンクを十分に冷却することができる。しかも、ダクトの通風路に連通する上面開口部は、仕切板によりドレン排水側開口部と仕切られているうえに、ドレンを集水するドレン皿の上面よりも高いので、この通風路側開口部内にドレン水が侵入して電気部品に付着し電気絶縁が低下するのを防止することができる。
【0012】
請求項に係る発明は、上記ダクトは、そのドレン皿上面よりも所定高さ高い他方の上面開口部に連通する通風路の途中に、上記電気部品箱のヒートシンクを露出させる開口を形成していることを特徴とする請求項記載の空気調和機の室外ユニットである。
【0013】
この発明によれば、ダクト内の通風路の途中に電気部品箱のヒートシンクを露出させているので、このヒートシンクを通風路の通風により十分に冷却することができる。
【0014】
請求項に係る発明は、上記仕切り壁は、その軸方向下端を、上記ダクトの機械室底板側の下面開口端よりも所定高さ上方で終端させていることを特徴とする請求項または記載の空気調和機の室外ユニットである。
【0015】
この発明によれば、仮にダクトの仕切壁を、機械室底板の下面開口端まで延伸させると、暖房時の除霜運転の繰返しにより室外ユニットの据付け面上にドレン水が凍結し、その氷が成長してダクトの機械室底板側の開口部(下端開口部)を閉塞させてしまうので、ダクトがドレン排水路としての用を為さなくなり、ひいては熱交換器が凍り付いて暖房運転ができなくなる虞が発生する。
【0016】
しかし、請求項の発明では、ダクトの仕切壁の軸方向下端を、機械室底板側の開口端(下面開口端)よりも所定高さ高い箇所で終端させているので、その所定高さ分だけドレン水の氷が成長するまでの時間を確保することができ、暖房運転中のドレン排水路として長時間使用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【0018】
図2は本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式空気調和機の室外ユニット1の外観斜視図、図1はその一部を分解すると共に、一部を切り欠いて示す分解斜視図、図3は図1の平面図である。これらの図に示すように、室外ユニット1は、その上部に平面形状が例えば矩形の熱交換室2を形成する一方、その下方に機械室3を形成し、これら熱交換室2と機械室3の外周を複数枚の側板パネル4,4,…、により囲んで外周壁を形成すると共に、その上面開口である熱交換室2の図2中上面を有蓋偏平角筒状の天板5により閉じることによりユニットケースを構成している。
【0019】
天板5の蓋部5aのほぼ中央部には例えば円形の空気吹出口6を形成し、この空気吹出口6に円筒状のファンケーシング7を同心状に一体または一体的に突設し、このファンケーシング7内に室外ファン8を同心状に配設している。
【0020】
図1に示すように機械室3は、比較的厚い矩形平板鋼板等よりなる底板9の左右両端部にL字状の左右一対の据付脚10a,10bを一体または一体的に設け、底板9の各偶角部上に、例えばL形鋼等の複数の支柱11,11,11…を立設し、これら支柱11,11…上に、有底偏平角筒状のドレン皿12を載置固定し、このドレン皿12により、その上方の熱交換室2とその下方の機械室3とにそれぞれ仕切る一方、後述する一対の熱交換器17,18から滴下されるドレンを受けて集水し排水するようになっている。
【0021】
機械室3は、その底板9上に、圧縮機13やアキュムレータ14等を配設する一方、これらを接続する配管類15、これらに接続されて図示しない室内ユニットの冷媒配管に接続される一対の配管接続弁16a,16b、電気部品箱19、角筒状のダクト20をそれぞれ収容している。
【0022】
図1に示すように電気部品箱19は横長角筒状の箱本体内に例えば圧縮機13の回転数を制御する図示しないインバータや室外制御器等の電気部品を収容しており、箱本体の図中上端をドレン皿12の下底面に固定している。
【0023】
そして、図1にも示すように矩形のドレン皿12の内底面(図1では上面)12a上には、ほぼ鈍角L字状にそれぞれ形成された左右一対の熱交換器17,18を立設している。各熱交換器17,18は、所定のピッチで配設された縦長矩形薄板よりなる多数のフィン17a,18aと、これらのフィン17a,18aの上端から下端までに上下方向に複数段に亘って並設されてこれらフィン17a,18aを板厚方向に貫通する図示しない複数の熱交換管と、これら熱交換管の外端部で上下方向に隣り合うものどうしを順次連結して1本の蛇管状の冷媒流路をそれぞれ形成する複数のUベンド17b,18bとを有する。これら熱交換器17,18の冷媒流路どうしは直列または並列に接続される。
【0024】
さらに、これら熱交換器17,18は、図3中上部と下部とにて水平方向に延在する水平辺部17c,18cと、これら水平部17c,18cの各一端から鈍角でほぼL字状に折曲されて図1中左右方向で相互に対向する対向辺部17d,18dとを有する。
【0025】
図3に示すようにこれら対向辺部17d,18dは、鈍角L字状に折曲されることによりこれらの外方で対向する各側板パネル4に対し所定角度αで内方へ傾斜しており、各側板パネル4には、図2に示すように各対向辺部17d,18dに対向する対向部にて板厚方向に貫通する複数の吸込口4a,4a…をそれぞれ穿設している。
【0026】
また、各熱交換器17,18の各水平辺部17c,18cにそれぞれ対向する各側板パネル4,4…の対向部にも複数の吸込口4a,4a…を穿設している。これら吸込口4a,4a…により熱交換室2の内外を連通させている。
【0027】
そして、図1と図4に示すように上記ダクト20は、電気部品箱19の内側面の近傍にて機械室3を垂直方向に貫通するように配設されて、その上面開口20aはドレン皿12を板厚方向に貫通して、その上面12a上へ所定高さ突出した状態で開口し、一方、下面開口20bは機械室底板9を板厚方向に貫通して、底板9よりも図中下方へ若干突出して終端し、室外ユニット1の据付け面g上方にて開口している。
【0028】
また、ダクト20は、その上面開口20a内を平板状の仕切壁21により横方向に2分してドレン排水口20cと排風口20dとに仕切り、この仕切壁21を電気部品箱19よりも下方のダクト20内の軸方向中間部まで延伸させることにより、ダクト20内を、ドレン排水口20cに連通するドレン排水路20eとヒートシンク冷却用通風路20fとに仕切っている。
【0029】
そして、図4と図5に示すようにドレン排水口20cは、ドレン皿12の図中上面12aよりも上方へ突出するダクト20の上端開口部における仕切壁21よりも一方側のコ字状側壁のみを、ドレン皿12の上面12aとほぼ同一高さで切除することにより形成される一方、その切除されなかった他方の通風口20d側はドレン皿12の上面12aよりも所定高さ高くなるように形成されている。一方、ドレン皿12の上面12aはドレン排水口20cにドレンを集水させて排水効率を向上させるようにドレン排水口20cに向けて下がるように傾斜されている。
【0030】
また、図4と図6に示すように、ヒートシンク冷却用通風路20f側のダクト20の外側壁に、電気部品箱19に固定されているヒートシンク22を挿通させる挿通孔20gを穿設しており、この挿通孔20g内にヒートシンク22を電気部品箱19側からダクト20側へ挿通させることによりヒートシンク22をダクト20内のヒートシンク冷却用通風路20f内に露出させている。
【0031】
したがって、このように構成された室外ユニット1を具備したヒートポンプ式空気調和機を、暖房運転から除霜運転に切り換えると、室外熱交換器17,18内を通るホットガス状の冷媒により室外熱交換器17,18の外面の着霜が融霜してドレン水が発生する。このドレン水はドレン皿12の上面(内底面)12aにより受けられ、この上面12aの傾斜によりダクト20のドレン排水口21cに集水され、図4中破線矢印に示すように、ダクト20のドレン排水路20eを通って下面開口20bから機械室底板9の下方の据付け面g上に排水される。
【0032】
しかも、このダクト20は機械室3内に収容され、各側板パネル4の外部には全く露出しないので、違和感が無く、室外ユニット1の外観上の美観を向上させることができる。
【0033】
また、ダクト20の仕切壁21の下端がダクト20の下面開口端20bまで延伸せずに、その下面開口端20bよりも所定高さ高い箇所で終端しているので、その高さ分だけドレン水が凍結して氷が成長し、この氷によりダクト20の下面開口端20bを閉塞するまでの時間を確保することができる。このために、このダクト20を暖房運転中のドレン排水路として長時間使用することができる。
【0034】
そして、ダクト20内を仕切壁21によりドレン排水路20eとヒートシンク冷却用通風路20fとにより軸方向に沿って仕切ると共に、このヒートシンク冷却用通風路20fに連通する通風口20dをドレン排水口20cよりも所定高さ高くしているので、ドレン皿12上のドレン水が通風口20dからヒートシンク冷却用通風路20f内に侵入してヒートシンク22に付着し、電気絶縁を低下させるのを防止することができる。
【0035】
一方、この空気調和機を冷房運転する場合には、室外熱交換器17,18にはドレンが発生しないが、室外ファン8の回転により図4に示すように機械室底板9よりも下方の空間の空気が、図中実線矢印に示すようにダクト20の下面開口20bからその内部に吸い込まれ、ダクト20内のヒートシンク冷却用通風路20fを通風してヒートシンク22を冷却してから熱交換室2内に吸い込まれ、さらに吹出口6から外部へ排気される。したがって、ヒートシンク22を十分に冷却することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、暖房中の室外熱交換器の除霜運転時には、その着霜の融霜によりドレンが発生するが、このドレンはドレン皿により受けられ、かつ集水されてダクトを通して機械室底板の下方に排水される。このダクトは機械室内に配設され、室外ユニット外部には引き出されていないので、外観上の美観を向上させることができる。
【0037】
また、冷房運転時には、室外熱交換器にドレンは発生しないが、機械室底板より下方空間の空気が熱交換室内に吸い込まれ、ダクト内を通風するので、このダクトの途中に電気部品箱のヒートシンクを露出させる開口を設けることにより、このダクト内の通風で電気部品箱のヒートシンクを十分に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外ユニットの一部を切り欠いて示す一部分解斜視図。
【図2】図1で示す室外ユニットの外観斜視図。
【図3】図1の平面図。
【図4】図1で示す室外ユニットの要部縦断面図。
【図5】図1で示す室外ユニットの要部斜視図。
【図6】図1の側面図。
【符号の説明】
1 室外ユニット
2 熱交換室
3 機械室
9 底板
12 ドレン皿
13 圧縮機
14 アキュムレータ
15 配管類
16a,16b 一対の配管接続弁
17,18 一対の熱交換器
19 電気部品箱
20 ダクト
20a ダクト20の上面開口
20b ダクト20の下面開口
20c ドレン排水口
20d 通風口
20e ドレン排水路
20f ヒートシンク冷却用通風路
20g 挿通孔
21 仕切壁
22 ヒートシンク

Claims (3)

  1. 少なくとも電気部品箱が配設される機械室とその上方にてドレン皿を介して仕切られる熱交換室とをそれぞれ設けると共に、この熱交換室を囲む外周壁に吸込口を形成するユニットケースと、
    上記吸込口に対向させて上記熱交換室内に収容される熱交換器と、
    を備えたヒートポンプ式空気調和機の室外ユニットにおいて、
    上記機械室を貫通するように設けられて上記ドレン皿の上面と機械室の底板の下面とにそれぞれ開口するダクトを、上記機械室にて上記電気部品箱の近傍に配設するとともに、上記ダクト内に上記電気部品箱に固定されているヒートシンクを露出させ
    上記ダクトは、その上記ドレン皿側の上面開口部を仕切り壁により複数口に仕切ると共に、その仕切られた一方の開口部の高さを上記ドレン皿上面とほぼ同一面とし、他方の開口部側の高さをドレン皿上面よりも所定高さ高くなるように突設したことを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
  2. 上記ダクトは、そのドレン皿上面よりも所定高さ高い他方の上面開口部に連通する通風路の途中に、上記電気部品箱のヒートシンクを露出させる開口を形成していることを特徴とする請求項記載の空気調和機の室外ユニット。
  3. 上記仕切り壁は、その軸方向下端を、上記ダクトの機械室底板側の下面開口端よりも所定高さ上方で終端させていることを特徴とする請求項または記載の空気調和機の室外ユニット。
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