JP5282903B2

JP5282903B2 - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP5282903B2
Application number: JP2009239994A
Authority: JP
Inventors: 賢二春山; 勤長島; 雄三浦田
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: JP2011085358A

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関し、さらに詳しく言えば、室外機筐体の前面パネルの生産性の向上および通風抵抗の低減に関する。

近年の空気調和機は、室内側に配置される室内機ユニットと、屋外に配置される室外機ユニットとが分離された、いわゆるスプリット型が主流である。例えば特許文献１に記載されているように、室外機は、箱状の室外機筐体を備え、その内部に圧縮機や熱交換器、送風ファンなどが設けられており、各種電気信号線や配管類とともに室内機に接続される。

室外機筐体は、地面やベランダなどの被設置面に水平に配置されるベースパネルと、ベースパネルから立設される一対の側面パネルと、側面パネルの前面側の開口部を覆うように配置される前面パネルと、天面を覆う天井パネルとを備えている。

特許文献１に示すように、従来の前面パネルは、前面の開口部を覆う矩形状のパネル本体の一部に送風ファンの吹出グリルが設けられている。吹出グリルは、送風ファンに対向するように設けられており、回転時の送風ファンに指などを接触させないため、格子状の桟が設けられている。

通常、前面パネルは、生産性やコストなどから合成樹脂の成型品が用いられていた。しかしながら、合成樹脂で前面パネルを製作すると、以下のような問題が生じる。すなわち、空気調和機の室外機は一度屋外に設置されると、長期間にわたって風雨や日光に晒される。
したがって、耐候性や耐食性のよい材料が求められる。

さらには、火炎によって延焼するのを防止するため、難燃性樹脂が用いられるが、難燃性樹脂は、材料コストが高いため、より生産コストが高くなることは否めない。

そこで、より生産コストを安くするために、例えば特許文献２に示すように、金属の線材を格子状に形成したグリル桟を吹出グリルに取り付けて用いる方法も提案されている。これによれば、パネル本体の成型にかかる使用材料を少なくできるばかりでなく、金属線材を用いることで、より耐候性を向上させることができる。

しかしながら、特許文献２に記載の方法は、線材同士を溶接または接着し、さらに防錆のための塗装やコーティング処理を施す必要があり、依然コストがかかる。

特開２００６−１６２０９４号公報特開２００３−２１４６５８号公報

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、長期間にわたって安定して使用することができるとともに、パネルの通気抵抗を低減した空気調和機の室外機をより安価に提供することにある。

上述した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内部に圧縮機、熱交換器および送風ファンを有する室外機筐体を備え、上記室外機筐体の前面には、上記室外機筐体の前面の開口部を覆うパネル本体と、上記送風ファンの吹出グリルとを有する前面パネルが配置されている空気調和機の室外機において、上記パネル本体および上記吹出グリルは、１枚の金属板によって一体成型されており、上記吹出グリルには、所定の間隔をもって複数の桟が設けられ、上記桟の間に上記金属板の一部分をフィン状に切り起こしてなる複数のルーバーが配置されており、上記桟の幅をＷ１，上記吹出グリルの吹出方向から見た上記桟の投影幅をＷ２としたとき、上記桟は、Ｗ２＜Ｗ１となるように上記吹出グリルの吹出面に対して傾斜しているとともに、上記桟には、通気孔が設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記吹出グリルには、上記ルーバを補強する補強部材がさらに設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、空気吹出口を形成するルーバを支持する桟の幅をＷ１，吹出グリルの吹出方向から見た上記桟の投影幅をＷ２としたとき、桟がＷ２＜Ｗ１となるように設けられていることにより、正面から見て桟の投影面積を小さくすることで、パネルとグリルとを一体化した前面パネルにおいて、桟に空気が当たる部分を減らすことができ、より空気抵抗を減らすことができる。また、桟に通気孔を設けたことにより、桟に当たる空気の一部を通気孔を介して逃がすことで、より空気抵抗を減らすことができる。

請求項２に記載の発明によれば、ルーバを補強する補強部材をさらに設けたことにより、ルーバの強度が高まることで、吹出グリル全体の強度を高めることができるばかりでなく、空気の流れによってルーバが振動して振動音の発生を効果的に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外機の分解斜視図。（ａ）上記室外機の正面図，（ｂ）上記室外機の内部構造を一部省略した断面図。上記室外機の前面パネルの斜視図。（ａ１）上記前面パネルの吹出グリルのルーバ形状を表す模式的な断面図，（ａ２），（ｂ１），（ｂ２）上記吹出グリルのルーバ形状の変形例を表す模式図。（ａ）上記前面パネルの吹出グリルの拡大斜視図，（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図，（ｃ）桟に通気孔を形成した状態の模式図。（ａ）〜（ｆ）吹出グリルの変形例を表す正面図。ルーバの配置形態を説明するための説明図。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、この空気調和機の室外機は、箱状の室外機筐体１００を備え、その内部には、冷凍サイクルに含まれる圧縮機１，熱交換器２および送風ファン３と、これらの制御基板を含む電装品箱４とを備えている。

室外機筐体１００は、その内部が仕切板５によって圧縮機室と熱交換器室とに区画されており、圧縮機室には、圧縮機１と、これに付属する配管類が設置されている。熱交換器２は、Ｌ字型に形成されており、室外機筐体１００の背面から一方の側面に沿って配置されている。

熱交換器２は、多数の平行に並んだ放熱フィンに冷媒管を直交するように配置した、いわゆるフィンチューブ型の熱交換器が用いられてよい。この例において、熱交換器２は、Ｌ字型に一体成型された熱交換器ユニットが用いられているが、例えば背面側熱交換器ユニットと側面側熱交換器ユニットとを連結するなどしていてもよい。本発明において、熱交換器２の具体的な構成について任意的な事項である。

図２を併せて参照して、送風ファン３は、室外機筐体１００の背面（図２（ｂ）では熱交換機２側）から空気を吸い込んで、前面（図２（ｂ）では吹出グリル５２０側）に向かって吹き出す軸流ファンである。

送風ファン３は、ファン取付台６に取り付けられたファンモータ３１と、ファンモータ３１によって駆動されるファン本体３２とを備えている。ファン本体３２の外周には、吸引効率を高めるファンリング３３が設けられている。ファンリング３３は、後述する前面パネル５００の背面にネジで固定されている。本発明において、送風ファン３の具体的な構成については、任意であってよい。

電装品箱４は、内部に電源基板などが収納されるボックス本体４１と、同ボックス本体４１の蓋４２とを有し、この例では仕切板５の上端側にネジ止めによって固定されている。本発明において、電装品箱４の具体的な構成は任意であってよい。

再び図１を参照して、室外機筐体１００は、地面などの被設置面上に設置されるベースパネル２００と、ベースパネル２００の互いに対向する側片から立設される一対の側面パネル３００，４００と、室外機筐体１００の前面側に配置される前面パネル５００と、各側面パネル３００，４００および前面パネル５００の上端側に被せられる天井パネル６００とを備えている。側面パネル３００，４００および前面パネル５００は一体であってもよい。

ベースパネル２００，各側面パネル３００，４００，前面パネル５００および天井パネル６００はともに、鋼板をプレス成形したものからなる。各パネルの表面には、防さびや防蝕などの塗装処理もしくはコーティング処理が施されている。

ベースパネル２００は、周縁が上に向かってほぼ直角に折り曲げられた矩形皿状に形成されており、底部には、被設置面に設置される脚部２１０，２１０が設けられている。ベースパネル２００には、上述した仕切板５が固定されており、仕切板５を挟んで正面向かって右側に圧縮機１が、左側に熱交換器２が据え付けられている。

ベースパネル２００にはさらに、送風ファン３を支持するファン取付台６が立設されている。ファン取付台６は、一端がベースパネル２００に固定され、そこから天井パネル６００に向かってほぼ垂直に立ち上げられたメインフレーム６１と、メインフレーム６１の先端からＬ字状に折り曲げられた補強フレーム６２とを有する金属製のアングル部材からなる。

メインフレーム６１のほぼ中央には、ファンモータ３１が取り付けられている。メインフレーム６１と補強フレーム６２との付け根部には、熱交換器２の一部に引っ掛けられる固定フック６３が設けられている。補強フレーム６２の先端は、天井パネル６００の前面側まで延設されており、その先端にはさらに前面パネル５００を支持する支持ステー６４が設けられている。

熱交換器室側の側面パネル３００（以下、左側面パネル３００とする）は、室外機筐体１００の左側面を覆う１枚の金属パネルであって、その両端は、ベースパネル２００の前面側および背面側に渡ってＲ状に折り曲げられている。

左側面パネル３００には、左側面パネル３００の内側に沿って配置される熱交換器２に向けて空気を取り込むための側面吸込グリル３１０が設けられている。側面吸込グリル３１０は、左側面パネル３００の一部を楕円状に打抜加工した通気孔を多数備えている。

機械室側の側面パネル４００（以下、右側面パネル４００とする）は、室外機筐体１００の右側面を覆う１枚の金属パネルであって、その両端は、ベースパネル２００の前面側および背面側に渡ってＲ状に折り曲げられている。

右側面パネル４００には、室外機筐体１００を持ち上げるためのグリップ４１０が設けられている。グリップ４１０は、右側面パネル４００の上部中央にネジ止めによって固定されている。

右側面パネル４００にはさらに、室外機１００と室内機とを接続するための各種配管類やコード類が接続される接続部４２０が設けられている。接続部４２０は、右側面パネル４００の下部に設けられており、通常は、着脱式の保護カバー４３０によって覆い隠されている。

次に、図２〜図４を併せて参照して、前面パネル５００の構成について説明する。前面パネル５００は、室外機筐体１００の熱交換器室および機械室の前面を覆うように配置されるパネル本体５１０と、パネル本体５１０の一部に送風ファン３の吹出グリル５２０とを有し、それらが１枚の金属板にプレス成形などの機械加工を施すことにより一体成型されている。

パネル本体５１０は、その両端（図２（ａ）では左右両端）が各側面パネル３００，４００の一部に重なるようにＲ状に折り曲げられている。

パネル本体５１０の上端のほぼ中央には、ファン取付台６の支持ステー６４にネジを介して固定される固定孔５１１が設けられている。パネル本体５１０の両端の裏面側には、前面パネル５００を各側面パネル３００，４００に引っ掛るためのフック（ともに図示しない）が設けられているが、本発明においてこれらフックは任意的事項であるため、その説明は省略する。

吹出グリル５２０は、パネル本体５１０のパネル面５１０ａから外側（図２（ｂ）では左側）に向かって張り出すように設けられている。この例において、吹出グリル５２０の吹出面５２５は、パネル本体５１０のパネル面から少なくとも１０ｍｍ以上張り出すように設けられている。

これによれば、吹出グリル５２０の吹出面５２５をパネル面５１０ａから少なくとも１０ｍｍ以上張り出すことにより、吹出グリル５２０のねじれ強度を高めることができる。吹出グリル５２０の吹出面５２５を張り出す成形方法としては、例えば絞り加工が好ましく用いられる。

吹出グリル５２０には、中央から半径方向に向かって放射状に延びる複数の桟５２１が設けられており、桟５２１の間に送風ファン６から送り出された空気を機外に放出する空気吹出孔５２２が設けられている。吹出グリル５２０の中央には、後述する桟５２１の内径側の基端を支持するとともに、送風ファン３の回転軸を覆い隠すガード部５２４が設けられている。ガード部５２４は、パネル本体５１０と一体の金属パネルであって、例えばメーカー名や製品名などが打刻されていてもよい。

吹出グリル５２０の桟５２１にはさらに、空気吹出孔５２２から空気を抵抗なく機外に送り出すとともに、指などの差し込み防止するためのルーバ５３０が設けられている。

図４（ａ１）に示すように、ルーバ５３０は、吹出グリル５２０の一部を切り起こしてフィン状に形成したものからなり、この例では、送風ファン６の中心軸から半径方向に所定間隔ｈをもって多数配置されている。

この例において、各ルーバ５３０は、空気の流れ方向（図４（ａ１）の矢印方向）に沿ってほぼ平行となるように形成されている。これによれば、各ルーバ５３０を単に切り起こしただけでは、各ルーバ５３０の高さｄは、間隔ｈと同じ高さである。また、高さｄはルーバ５３０の強度（撓みを抑える）に関係するため小さくしない方がよい。しかし、ガード部５２４に近傍のルーバ５３０は、その幅が吹出グリル５２０の外縁側のルーバ５３０よりも小さいため、高さｄを短くしても強度を損なうことがない。よって、空気の流れを妨げることがなく、送風効率をより高めることができる。

各ルーバ５３０は、桟５２１の一端（この例では中央側：図４（ａ１）では下端側）から他端（この例では外周側：図４（ａ１）では上端側）に向かうにつれて、その長さが大きくなるように形成されている。

図４（ａ１）において、各ルーバ５３０は、桟５２１の一端から他端に向かうにつれて長さが漸次大きくなるように形成されているが、例えば図４（ａ２）に示すように、桟５２１の中央寄りのルーバ５３０の長さを一定のままとしておき、外周側のルーバ５３０を段階的に長さを変えるようにしてもよい。

さらに別の態様として、図４（ｂ１）に示すように、各ルーバ５３０は、桟５２１の一端（この例では中央側：図４（ｂ１）では下端側）から他端（この例では外周側：図４（ｂ１）では上端側）に向かうにつれて、その傾斜角が漸次大きくなるように形成されている。

これによれば、ルーバ５３０の傾斜角を位置によって変えることで、送風ファン６によって生成される旋回状の空気の流れに沿ってルーバ５３０が設けられているため、より通風抵抗を低くすることができる。また、通風抵抗が下がることで、吹出音の低減や吹出グリル５２０の振動低減などの効果もある。

図４（ｂ１）において、ルーバ５３０は、桟５２１の中央から外周方向に向かうについて傾斜角が大きくなるように設けられているが、図４（ｂ２）に示すように、中央側のルーバ５３０はほぼ垂直のままにしておき、外周側のルーバ５３０のみを傾斜させるようにしてもよい。

さらには、ルーバ５３０を傾けることにより、空気吹出口５２２の開口面積は減らさず、正面方向の投影面積を減らすことができる。これによれば、空気吹出口５２２から指を差し入れることをより確実に防止することができる。

この例において、吹出グリル５２０の桟５２１とルーバ５３０とは吹出グリル５２０の一部にスリット加工を施したのち、プレス加工することで、桟５２１とルーバ５３０を同時に一体成型している。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、桟５２１の幅をＷ１，吹出グリル５２０の吹出方向（図５（ｂ）では上方）から見たときの桟５２１の投影幅をＷ２としたとき、桟５２１は、Ｗ１＞Ｗ２となるように設けられている。

桟５２１は、Ｗ１＞Ｗ２となるように吹出グリル５２０の吹出面５２５に対して傾斜するように配置されている。この例において、桟５２１は、吹出グリル５２０の吹出面５２５に対して傾斜するように折り曲げられているが、桟５２１は、屈曲面や捻れ面で構成されてもよい。

これによれば、桟５２１を吹出面５２５に対して傾斜させることで、吹出方向（図５では上面）から見て桟５２１の投影面積を小さくすることができる。したがって、桟５２１に空気が当たる部分を減らすことができ、より空気抵抗を減らすことができ、排気効率を高めることができる。

より好ましい態様としては、図５（ｃ）に示すように、桟５２１に通気孔５２３が設けられている。これによれば、桟５２１に当たる空気の一部を通気孔５２３を介して逃がすことができ、より空気抵抗を減らして通気効率を高めることができる。

この例において、桟５２１およびルーバ５３０は、中央から半径方向に放射状に形成され、その桟５２１を跨ぐようにルーバ５３０が設けられているが、これ以外の各種変形例も本発明に含まれる。

すなわち、図６（ａ）に示すように、吹出グリル５２０ａは、上下方向に沿って延在する３つの桟５２１を有し、各桟５２１は所定間隔をもって互いに平行に配置されている。この桟５２１の間にルーバ５３０が上下方向に沿って所定間隔で多数が設けられている。これによれば、ルーバ５３０の切り起こし方向が一定であるから、プレス金型を複雑にしなくて済むため、吹出グリル５２０ａを容易かつ安価に製造することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、この吹出グリル５２０ｂは、上述した実施形態と同様に桟５２１を中央から半径方向に放射状に設け、各桟５２１の間にルーバ５３０を設けるまでは同じであるが、各ルーバ５３０が各桟５２１の放射方向に配置されている。これによれば、ルーバ５３０がファン本体３２の回軸方向に沿った配置になるため、吹出グリル５２０ｂの吹出効率を高めることができる。

図６（ｃ）に示すように、吹出グリル５２０ｃは、桟５２１を放射状に設け、各桟５２１の間に放射方向にルーバ５３０を設けており、基本的には図６（ｂ）に示す実施形態と同一であるが、この例において、各桟５２１の間にさらに補強用の補強桟（補強部材）５２３が設けられている。

これによれば、補強桟５２３を設けたことにより、吹出グリル５２０に外力が加えられても変形しにくいばかりでなく、吹出グリル５２０ｃの周囲の強度が高まるため、送風ファン３の駆動時に通風による振動の発生を抑えることができる。なお、補強桟５２３は、吹出グリル５２０に一体でもよいし、別体であってもよい。

図６（ｃ）に示す実施例において、補強桟５２３は、半径方向に延びる８本の桟５２１の間にそれぞれ設けられ、長さが各桟５２１のほぼ半分となるように形成されているが、より強度を高めるためには、図６（ｄ）に示すように形成してもよい。

すなわち、この吹出グリル５２０ｄは、中央から半径方向に沿って延在する桟５２１の数を増やし、８箇所から１２箇所に増やしている。これによれば、桟５２１の数を増やすことでより強度を高めることができる。また、これに併せて、ルーバ５３０数や形状も変化しており、ルーバ５３０のファン本体３２に対する角度を抵抗の少ない角度にできる。

また、図６（ｅ）に示すように、この吹出グリル５２０ｅは、中央から各桟５２１がそれぞれ上方向，下方向，左方向および右方向に向かって延設されており、各桟５２１の間にルーバ５３０が設けられている。

別の態様として、図６（ｆ）に示すように、この吹出グリル５２０ｆは、同心円状に延在する環状の桟５２１ａを有し、各桟５２１ａの間にルーバ５３０ａが環状に連続して配置されている。

各ルーバ５３０ａは、桟５２１ａの形状に合わせて吹出孔が環状に配置されており、これによれば、ルーバ５３０ａを送風ファン６の回転によって生じた旋回渦の流れに合わせて環状に配置することで、空気を機外により効率的に排出できる。

この例において、各ルーバ５３０は桟５２１を挟んで両側に設けられているが、より好ましい態様して、桟５２１を挟んで配置されるルーバ５３０は、桟５２１の延在方向に対して所定ピッチずつずらされて配置されていることが好ましい。

すなわち、図７に示すように、桟５２１に沿って一定のピッチ間隔Ｐ１で多数延在するルーバ５３０を桟５２１を挟んで隣接するルーバ５３０に対して所定ピッチＰ２だけ上下にずれるように配置することにより、ルーバ５３０を切り起こすために必要な隣接するルーバ５３０の間隔Ｗ１（プレス金型で押さえるための幅Ｗ１）は一定としつつ、桟５２１の幅Ｗａを小さくするることができるため、空気抵抗をより一層に低減させることができる。

再び図１を参照して、天井パネル６００は、側面パネル３００，４００および前面パネル５００の上端縁を覆う矩形皿状に形成されている。本発明において、天井パネル６００の具体的な形状は任意的な事項であってよい。

この例において、空気調和機の室外機は、室内機ユニットと室外機ユニットとが分離したセパレート型を例にとって説明したが、室外機と室内機とが一体化された一体型ユニットに適用されてもよい。以上、本発明の一実施形態を各図面を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。

１圧縮機
２熱交換器
３送風ファン
４電装品箱
５仕切板
６ファン取付台
１００室外機筐体
２００ベースパネル
３００左側面パネル
４００右側面パネル
５００前面パネル
５２０吹出グリル
５２１桟
５２２空気吹出口
５３０ルーバ
６００天井パネル

Claims

内部に圧縮機、熱交換器および送風ファンを有する室外機筐体を備え、上記室外機筐体の前面には、上記室外機筐体の前面の開口部を覆うパネル本体と、上記送風ファンの吹出グリルとを有する前面パネルが配置されている空気調和機の室外機において、
上記パネル本体および上記吹出グリルは、１枚の金属板によって一体成型されており、上記吹出グリルには、所定の間隔をもって複数の桟が設けられ、上記桟の間に上記金属板の一部分をフィン状に切り起こしてなる複数のルーバーが配置されており、
上記桟の幅をＷ１，上記吹出グリルの吹出方向から見た上記桟の投影幅をＷ２としたとき、上記桟は、Ｗ２＜Ｗ１となるように上記吹出グリルの吹出面に対して傾斜しているとともに、上記桟には、通気孔が設けられていることを特徴とする空気調和機の室外機。
上記吹出グリルには、上記ルーバを補強する補強部材がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。