JP4632919B2 - 室外機用排気フード - Google Patents

Description

本発明は、空調機の室外機から排出される空気の流れを制御する室外機用排気フードに関するものである。

一般的に、ビル等の建物には、室内空調を行うため、例えば空冷パッケージ空調機が設置される。空冷パッケージ空調機には、冷房専用空調機やヒートポンプ式（冷暖房用）空調機がある。近年、事務所ビル等でも建屋内部のインテリア部分でのＯＡ機器使用が増加したため、冬期など建屋周辺部のペリメータ部分が暖房を要求する際に、インテリア部分では冷房を要求する場合がある。そのため、インテリア部分の空調に冷房専用空調機を、ペリメータ部分の空調にはヒートポンプ式（冷暖房用）空調機を、それぞれ設置する場合がある。

空冷パッケージ空調機は室外機と室内機とから構成されている。室外機は、熱交換器、圧縮機及びファン等がハウジングに収容されユニット化されている。そして、ハウジングには、吸込口及び吹出口がそれぞれ設けられており、吸込口の内側に前記熱交換器が配設され、吹出口の内側に前記ファンが配設されている。一方、室内機は、熱交換器、膨張弁及びファン等がハウジングに収容されており、ハウジングには吸込口及び吹出口が設けられている。そして、室外機の圧縮機と室外機の熱交換器とが配管を介して接続され、室外機の圧縮機と室内機の熱交換器とが配管を介して接続され、室外機の熱交換器と室内機の熱交換器とが配管及び膨張弁を介して接続されている。

空冷パッケージ空調機は、例えば冷房運転時には以下のように作動する。室外機の圧縮機によって冷媒を高温高圧の気体とし、圧縮された冷媒は配管を通して熱交換器（凝縮器）に送給され、かかる熱交換器において冷媒を凝縮して低温高圧の液体とする。同時に、ファンの作動によって、外気が吸込口から熱交換器の間を通して吸い込まれ、熱交換器にて熱交換された温かい空気が吹出口から排出される。

そして、室外機の熱交換器から送られる冷媒は配管を通して室内機の膨張弁に送給され、この膨張弁にて冷媒を低温低圧の液体とするとともに、熱交換器（蒸発器）を介して冷媒を高温低圧の気体とする。このとき気化熱（潜熱）によって熱が奪われる。従って、室内機においては、ファンの作用によって、吸込口から吸い込まれた空気が熱交換器を通して吹出口から吹き出されるに際して、熱交換器にて熱交換された冷風が室内に吹き出される。そして、冷媒は室内機から配管を通して室外機の圧縮機に送給されて再び圧縮され、上述したように室外機と室内機との間で循環する。なお、ヒートポンプ式空調機の場合、冷媒の循環方向を逆にすることで暖房運転が可能となり、冬期には暖房運転が行われる。

そして、ビル等の建物に冷房専用空調機やヒートポンプ式空調機が設置される場合には、建物の屋上等において、これらの室外機が隣接して多数設置されることとなる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３４６４０２号公報

ヒートポンプ式空調機が冬期に暖房運転を行う際には、低温の外気を吸込み、熱交換器で熱交換した後、外気よりさらに低温の空気を排出しているため、あまり運転効率が良くなかった。換言すれば、ヒートポンプ式空調機は、暖房運転時により温かい外気を吸込めれば、運転効率を上げることができる。それにも関わらず、ヒートポンプ式空調機の室外機に隣接して冷房専用空調機の室外機が設置されている場合でも、冷房専用空調機の室外機からは、熱交換器で熱交換された外気より高温の空気が無駄に排出されていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷房専用空調機の室外機から排出される空気を、暖房運転中のヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口へ導くことのできる室外機用排気フードを提供することにある。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．ヒートポンプ式空調機の室外機と隣接して設置される冷房専用空調機の室外機に対応して設置される室外機用排気フードであって、
前記冷房専用空調機の室外機に設けられた吸込口から吸い込まれ、熱交換器により熱交換された後、吹出口から吹き出される空気を導入するための導入口と、
前記導入口から導入された空気の導通路となるダクト部と、
前記導入口から導入され前記ダクト部を介して導かれる空気を、前記ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口又はその近傍へ導出するための導出口とを備えたことを特徴とする室外機用排気フード。

上記手段１によれば、冷房専用空調機の室外機から排出される温かい空気を、ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口又はその近傍へ導くことができる。結果として、暖房運転時のヒートポンプ式空調機の運転効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。

また、従来ではヒートポンプ式空調機の室外機の熱交換器（コイル）において、水の氷点に近い温度の外気に含まれる水分が、この熱交換器内を流れる水の氷点より大幅に低温の冷媒により、熱交換器表面で凝縮氷結し、つまり着霜し、熱交換器が閉塞してしまうおそれがあった。このため、従来では熱交換器が凍結しないようにヒーター等で温める機構を備え、熱交換器の霜除去運転、いわゆるデフロスト運転を行うものも提案されている。これに対し、本手段では、そのような機構を設けずとも、室外機用排気フードを介してヒートポンプ式空調機の室外機へ温かい空気を送ることによって霜がつきにくくなるため、デフロスト作業を軽減することが可能となる。結果として、ヒートポンプ式空調機の室外機の構成やメンテナンス作業工程の簡素化等を図ることができる。

手段２．前記導入口に相対向して設けられ、前記冷房専用空調機の室外機の吹出口から吹き出される空気を外部へ放出可能な放出口と、
前記放出口を閉鎖可能な遮蔽部材とを備えたことを特徴とする手段１に記載の室外機用排気フード。

上記手段２によれば、遮蔽部材により放出口を閉鎖することにより、上記手段１の作用効果を得ることができるとともに、放出口を開放することにより、冷房専用空調機の室外機から排出される温かい空気を、極力、ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口へ導くことなく、外部へ放出することができる。

夏期には、ヒートポンプ式空調機も冷房運転となるため、冷房専用空調機の室外機から排出される温かい空気が、ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口へ導かれると、いわゆるショートサーキット現象と同様の現象が起き、室外機の運転効率が低下するおそれがある。これに対し、本手段によれば、冷房運転時のヒートポンプ式空調機の室外機の運転効率の低下を抑制することができる。

加えて、前記ダクト部を組付自在な複数のパネル部材から構成して、ヒートポンプ式空調機の冷房運転時には、パネル部材を解体し、ダクト部が機能しないようにすることにより、冷房専用空調機の室外機から排出される温かい空気が、ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口へ導かれないようにしてもよい。このようにすれば、上記作用効果をさらに高めることができる。

手段３．ヒートポンプ式空調機の室外機と隣接して設置される冷房専用空調機の室外機に対応して設置される室外機用排気フードであって、
前記冷房専用空調機の室外機の側部に設けられた吸込口から吸い込まれ、熱交換器により熱交換された後、上部に設けられた吹出口から上方に向け吹き出される空気を導入するための導入口と、
前記導入口から導入された空気の導通路となるダクト部と、
前記導入口から導入され前記ダクト部を介して導かれる空気を、前記ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口又はその近傍へ導出するための導出口とを備えたことを特徴とする室外機用排気フード。

上記手段３によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏される。

手段４．前記導入口に相対向して設けられ、前記冷房専用空調機の室外機の吹出口から上方に向け吹き出される空気を外部へ放出可能な放出口と、
前記放出口を閉鎖可能な遮蔽部材とを備えたことを特徴とする手段３に記載の室外機用排気フード。

上記手段４によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏される。

手段５．前記遮蔽部材は、
前記放出口を閉鎖し、かつ、前記導入口と前記導出口とを連通させる位置と、
前記放出口を開放し、かつ、前記導入口と前記導出口との連通を遮断する位置とに変位可能に設けられていることを特徴とする手段２又は４に記載の室外機用排気フード。

上記手段５によれば、放出口が開放された場合には、導出口への連通が遮断されるため、上記手段２又は４の作用効果がより確実に奏されることとなる。さらに、導入口と導出口との連通を遮断するための部材を別途設ける必要がなく、構成の簡素化が図られる。また、上記手段２の効果で述べたように、ダクト部を組付自在な複数のパネル部材から構成して、ヒートポンプ式空調機の冷房運転時には、パネル部材を解体するといった手間のかかる作業を行う必要もないため、ヒートポンプ式空調機の冷暖房運転の切換えに伴う室外機用排気フードの切換え作業の簡素化を図ることができる。

手段６．自立式（自立可能）としたことを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の室外機用排気フード。

上記手段６によれば、自立式とすることにより、室外機に直付け固定する必要がなく、室外機と離間して設置できるため、室外機運転時の振動により、フードと室外機との接合部分が外れたり、フード本体が壊れるなどといった不具合の発生を防止することができる。さらに、予め設置された室外機に対し後付けするだけで良く、構成の簡素化及び製造コストの削減を図ることができる。

〔第１実施形態〕
以下に第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、ビル等の建物の屋上には冷房専用空冷パッケージ空調機（以下、単に冷房専用空調機という）の室外機１と、ヒートポンプ式空冷パッケージ空調機（以下、単にヒートポンプ式空調機という）の室外機２が隣接して設置されている。

室外機１，２は、図示しない熱交換器、圧縮機及びファン等が箱状体のハウジング３，４に収容されユニット化されている。そして、ハウジング３，４の両側部（図１の左右両側部）にはそれぞれ吸込口５，６が設けられ、上部にはそれぞれ吹出口７，８が設けられている。

周知の通り、前記各空調機は、室外機１，２と図示しない室内機とから構成されている。室内機は、熱交換器、膨張弁及びファン等がハウジングに収容されており、ハウジングには吸込口及び吹出口が設けられている。そして、室外機１，２の圧縮機と室外機１，２の熱交換器とが配管を介して接続され、室外機１，２の圧縮機と室内機の熱交換器とが配管を介して接続され、室外機１，２の熱交換器と室内機の熱交換器とが配管及び膨張弁を介して接続されている。

このような構成のもと、各空調機の冷房運転時には、室外機１，２の圧縮機によって冷媒を高温高圧の気体とし、圧縮された冷媒を配管を通して熱交換器（凝縮器）に送給し、かかる熱交換器において冷媒を凝縮して低温高圧の液体とする。同時に、ファンの作動によって、外気が吸込口５，６から熱交換器の間を通して吸い込まれ、熱交換器にて熱交換された温かい空気が吹出口７，８から排出される。

そして、室外機１，２の熱交換器から送られる冷媒は配管を通して室内機の膨張弁に送給され、この膨張弁にて冷媒を低温低圧の液体とするとともに、熱交換器（蒸発器）を介して冷媒を高温低圧の気体とする。室内機においては、この際の気化熱（潜熱）によって冷やされた空気が室内へ吹き出される。なお、冷媒は室内機から配管を通して室外機１，２の圧縮機に送給されて再び圧縮され、上述したように室外機１，２と室内機との間で循環する。なお、ヒートポンプ式空調機の場合、冷媒の循環方向を逆にすることで暖房運転が可能となり、冬期には暖房運転が行われる。

次に、冷房専用空調機の室外機１に対応して設置される室外機用排気フード１０について詳しく説明する。

室外機用排気フード１０は、金属製であって、冷房専用空調機の室外機１の上部を覆うように配置される中央ダクト部１１と、当該中央ダクト１１と連通し、室外機１，２における吸込口５，６の形成された側面に沿って配置された一対の延長ダクト１３，１４と、中央ダクト１１及び延長ダクト１３，１４よりなる本体部を支える４本の脚部１６とから構成されている。但し、延長ダクト１３，１４は、室外機１，２の吸込口５，６を塞がないように、当該吸込口５，６より上方に配置されている。

中央ダクト部１１の下面には、室外機１の吹出口７から上方に向け吹き出される空気を導入するための導入口１２が設けられている。一方、延長ダクト１３，１４には、ヒートポンプ式空調機の室外機２の吸込口６近傍において、導入口１２から導入される空気を導出するための導出口１５が設けられている。中央ダクト１１及び延長ダクト１３，１４により本実施形態におけるダクト部が構成される。

次に室外機用排気フード１０の作用効果について説明する。本実施形態における室外機用排気フード１０は、冬期などヒートポンプ式空調機が暖房運転している場合に使用される。

冷房専用空調機の室外機１の側部に設けられた吸込口５から吸い込まれ、熱交換器により熱交換された後、上部に設けられた吹出口７から上方に向け吹き出される空気が、導入口１２から導入され、中央ダクト１１及び延長ダクト１３，１４を通ってヒートポンプ式空調機の室外機２側へ導かれ、導出口１５から室外機２の吸込口６近傍へ導出される。

以上詳述したように、本実施形態における室外機用排気フード１０を用いれば、冷房専用空調機の室外機１から排出される温かい空気を、ヒートポンプ式空調機の室外機２の吸込口６近傍へ導くことができる。結果として、暖房運転時のヒートポンプ式空調機の運転効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。

また、従来ではヒートポンプ式空調機の室外機の熱交換器（コイル）において、水の氷点に近い温度の外気に含まれる水分が、この熱交換器内を流れる水の氷点より大幅に低温の冷媒により、熱交換器表面で凝縮氷結し、つまり着霜し、熱交換器が閉塞してしまうおそれがあった。このため、従来では熱交換器が凍結しないようにヒーター等で温める機構を備え、熱交換器の霜除去運転、いわゆるデフロスト運転を行うものも提案されている。これに対し、本実施形態では、そのような機構を設けずとも、室外機用排気フード１０を介してヒートポンプ式空調機の室外機２へ温かい空気を送ることによって霜がつきにくくなるため、デフロスト作業を軽減することが可能となる。結果として、ヒートポンプ式空調機の室外機２の構成やメンテナンス作業工程の簡素化等を図ることができる。

また、本実施形態では、脚部１６を備えた自立式となっていることから、室外機１，２に直付け固定する必要がなく、室外機１，２と離間して設置できるため、室外機１，２運転時の振動により、室外機用排気フード１０と室外機１，２との接合部分が外れたり、室外機用排気フード１０が壊れるなどといった不具合の発生を防止することができる。さらに、予め設置された室外機１，２に対し後付けするだけで良く、構成の簡素化及び製造コストの削減を図ることができる。

〔第２実施形態〕
以下に第２実施形態について詳しく説明する。上記第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。

図２に示すように、中央ダクト１１の上面には、導入口１２に相対向して放出口２１が設けられ、当該放出口２１に対応して遮蔽部材としての扉体２２ａ，２２ｂが設けられている。扉体２２ａ，２２ｂは、それぞれ延長ダクト１３，１４側において蝶番２３によって開閉自在に軸支さえている。放出口２１の中央部には扉体２２ａ，２２ｂを固定するためのアングル２５が架設されている。また、扉体２２ａ，２２ｂには操作性を高めるため把持部２７が設けられている。

そして、図示しないネジなどにより扉体２２ａ，２２ｂの自由端側をアングル２５に固定することにより、放出口２１が閉鎖されるとともに、導入口１２と導出口１５とが連通した状態となる。一方、放出口２１を開放した際には、導入口１２と延長ダクト１３，１４（導出口１５）との連通が遮断される。

このように、扉体２２ａ，２２ｂによって放出口２１を閉鎖することにより、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、放出口２１を開放することにより、冷房専用空調機の室外機１から排出される温かい空気を、ヒートポンプ式空調機の室外機２の吸込口６へ導くことなく上方へ放出することができる。従って、ヒートポンプ式空調機の冷房運転時において、冷房専用空調機の室外機１から排出される温かい空気を、ヒートポンプ式空調機の室外機２の吸込口６へ導かないようにすることができる。結果として、冷房運転時のヒートポンプ式空調機の室外機２の運転効率の低下を抑制することができる。

また、放出口２１が開放された場合には、扉体２２ａ，２２ｂによって導入口１２と延長ダクト１３，１４（導出口１５）との連通が遮断される。そのため、両者の連通を遮断するための部材を別途取り付ける必要がなく、構成が簡素化される。

さらに、ヒートポンプ式空調機の冷房運転時に、室外機用排気フード１０を撤去する等の手間のかかる作業を行う必要もなく、ヒートポンプ式空調機の冷暖房運転の切換え時に行う付随作業の簡素化を図ることができる。

なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記各実施形態では、冷房専用空調機の室外機１と、ヒートポンプ式空調機の室外機２がそれぞれ１つずつ設置されたケースに対応した室外機用排気フード１０を採用している。これに限らず、室外機用排気フードは、各種室外機が３つ以上併設された場合に対応するものであってもよい。例えば、図３では、冷房専用空調機の室外機１の両側に、ヒートポンプ式空調機の室外機２がそれぞれ１つずつ設置されている。そして、これら室外機１，２に対応して設置される室外機用排気フード３０は、冷房専用空調機の室外機１の上部を覆うように配置される中央ダクト部３１と、当該中央ダクト３１と連通し、室外機１，２における吸込口５，６の形成された片側側面に沿って配置された延長ダクト３３と、中央ダクト３１及び延長ダクト３３よりなる本体部を支える複数の脚部３６とから構成されている。

中央ダクト部３１の下面には、室外機１の吹出口７から上方に向け吹き出される空気を導入するための導入口３２が設けられている。一方、延長ダクト３３には、各ヒートポンプ式空調機の室外機２の吸込口６それぞれの近傍において、導入口３２から導入される空気を導出するための導出口３５が設けられている。

そして、冷房専用空調機の室外機１の吹出口７から上方に向け吹き出される空気が、導入口３２から導入され、中央ダクト３１及び延長ダクト３３を通って両側のヒートポンプ式空調機の室外機２へ導かれ、各導出口３５から各室外機２の吸込口６近傍へ導出される。

（ｂ）上記各実施形態では、室外機用排気フード１０は脚部１６を備えた自立式となっているが、これに限らず、例えば室外機用排気フード１０が室外機１，２に直付け固定されるタイプのものであってもよい。

（ｃ）上記第２実施形態では、中央ダクト１１の上面に放出口２１が設けられ、当該放出口２１において開閉自在に軸支された遮蔽部材として扉体２２ａ，２２ｂが設けられている。しかし、遮蔽部材は、軸支された扉体２２ａ，２２ｂに限定されるものではなく、放出口２１に対し着脱自在に取付けられるパネル部材を採用してもよい。従って、例えば図３に示したように片側だけに延長ダクト３３を有している構成において放出口を備えているケースでは、当該放出口を塞ぐ遮蔽部材として湾曲したパネル部材を採用し、その取付時には導入口３２から導入された空気が前記パネル部材に沿って延長ダクト３３方向へ導かれるような構成とすることもできる。もちろん、放出口を備えていない構成においても、予めこのようなパネル部材を誘導部材として備えた構成としてもよい。

（ｄ）放出口２１を備えていない上記第１実施形態のような構成では、中央ダクト１１及び延長ダクト１３，１４よりなる本体部を組付自在な複数のパネル部材から構成してもよい。このようにすれば、ヒートポンプ式空調機の冷房運転時には、パネル部材を解体し、本体部を骨組みだけとすることにより、上記第１実施形態のような室外機用排気フード１０を排気フードとして機能させないようにすることができる。

（ｅ）上記実施形態の室外機用排気フードは、外気を側部に設けられた吸込口から吸い込み、熱交換した後、上部に設けられた吹出口から上方に向け吹き出すタイプの冷房専用空調機の室外機１やヒートポンプ式空調機の室外機２に対応した構成であるが、吸込口や吹出口の配置構成の異なる冷房専用空調機やヒートポンプ式空調機の室外機に対応させる場合には、もちろん導入口や導出口の配置構成、形状などが異なる室外機用排気フードを採用してもよい。

室外機及び室外機用排気フードの斜視図である。 別の実施形態における室外機用排気フードの斜視図である。 別の実施形態における室外機及び室外機用排気フードの斜視図である。

符号の説明

１，２…室外機、３，４…ハウジング、５，６…吸込口、７，８…吹出口、１０…室外機用排気フード、１１…中央ダクト部、１２…導入口、１３，１４…延長ダクト、１５…導出口、１６…脚部。

Claims (6)

1. ヒートポンプ式空調機の室外機と隣接して設置される冷房専用空調機の室外機に対応して設置される室外機用排気フードであって、
   前記冷房専用空調機の室外機に設けられた吸込口から吸い込まれ、熱交換器により熱交換された後、吹出口から吹き出される空気を導入するための導入口と、
   前記導入口から導入された空気の導通路となるダクト部と、
   前記導入口から導入され前記ダクト部を介して導かれる空気を、前記ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口又はその近傍へ導出するための導出口とを備えたことを特徴とする室外機用排気フード。
2. 前記導入口に相対向して設けられ、前記冷房専用空調機の室外機の吹出口から吹き出される空気を外部へ放出可能な放出口と、
   前記放出口を閉鎖可能な遮蔽部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の室外機用排気フード。
3. ヒートポンプ式空調機の室外機と隣接して設置される冷房専用空調機の室外機に対応して設置される室外機用排気フードであって、
   前記冷房専用空調機の室外機の側部に設けられた吸込口から吸い込まれ、熱交換器により熱交換された後、上部に設けられた吹出口から上方に向け吹き出される空気を導入するための導入口と、
   前記導入口から導入された空気の導通路となるダクト部と、
   前記導入口から導入され前記ダクト部を介して導かれる空気を、前記ヒートポンプ式空調機の室外機の吸込口又はその近傍へ導出するための導出口とを備えたことを特徴とする室外機用排気フード。
4. 前記導入口に相対向して設けられ、前記冷房専用空調機の室外機の吹出口から上方に向け吹き出される空気を外部へ放出可能な放出口と、
   前記放出口を閉鎖可能な遮蔽部材とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の室外機用排気フード。
5. 前記遮蔽部材は、
   前記放出口を閉鎖し、かつ、前記導入口と前記導出口とを連通させる位置と、
   前記放出口を開放し、かつ、前記導入口と前記導出口との連通を遮断する位置とに変位可能に設けられていることを特徴とする請求項２又は４に記載の室外機用排気フード。
6. 自立式としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の室外機用排気フード。
   

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