JP5516554B2 - 空気調和装置の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の室外機に関する。

ビル等の建物や一般の住宅において利用される空気調和装置として、室内機と室外機とを備えたセパレートタイプのものが広く普及している。このうちの室外機は、例えば、下記特許文献１に記載されているように、ケーシングの内部に圧縮機や熱交換器等の各種機器を収納している。また、特許文献１に記載された室外機のケーシングは、各種機器を載せる底板と、この底板から上方に延びる複数本の支柱と、この支柱の上端に設けられた天板と、支柱の間に形成される開口部を塞ぐ側面パネル等を備えている。

熱交換器は、ケーシングの複数の側面に対向するように屈曲して形成され、側面パネルは、ケーシングの側面のうち熱交換器が存在していない開口部分を塞ぐように設けられている。また、側面パネルの下端部には、矩形状の切り欠きが形成され、この切り欠きがカバー部材によって塞がれている。カバー部材には、ケーシングの内部から引き出された冷媒配管や電気配線を通すための孔が形成されている。そして、室外機は、カバー部材の孔に冷媒配管や電気配線を通すことによって、ケーシングにカバー部材を取り付けたまま側面パネルのみを取り外し、内部に収納した機器の操作やメンテナンス等を行うことが可能となっている。

特開２００９−１２７９９１号公報

特許文献１に記載の室外機は、側面パネルに切り欠きを形成し、この切り欠きをカバー部材によって塞いでいるので、切り欠きの形状とカバー部材の形状が正確に合っていないと、切り欠きに対してカバー部材を適切に取り付けることが困難になる。特に、特許文献１の室外機は、側面パネルがケーシングの一つの角部を跨いで屈曲された形状（断面Ｌ字形状）に形成され、カバー部材も当該角部を跨いで屈曲された形状に形成されているので、側面パネルとカバー部材の屈曲の度合い等が正確に一致していないと、両者の表面を面一に位置合わせすることが困難となる。また、カバー部材に切り欠きを形成することによって側面パネルの形状が複雑になり、製造コストがアップするという欠点もある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、側面パネル及びカバー部材を簡素な構造とし、これらの位置合わせを容易に行うことができる空気調和装置の室外機を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る空気調和装置の室外機は、少なくとも４つの側面を有するケーシングと、このケーシングの４つの側面に対向して設けられた熱交換器と、前記ケーシングの上部に設けられ、当該ケーシング内の空気を上方へ吹き出す送風機と、を備えている空気調和装置の室外機であって、
前記熱交換器の一の側端部と他の側端部との間に、前記ケーシングの一の角部が配置され、
前記ケーシングは、
前記角部に配置され、上下方向に延びる支柱と、
前記支柱と前記熱交換器の一の側端部との間に形成された第１の開口部を塞ぐ第１の側面パネルと、
前記第１の開口部を塞ぐと共に、前記ケーシングから引き出された冷媒配管及び／又は電気配線を通すための孔を形成可能なカバー部材と、
前記支柱と前記熱交換器の他の側端部との間に形成された第２の開口部を塞ぐ第２の側面パネルと、を備え、
前記第１の側面パネル及び前記カバー部材は、それぞれ前記第１の開口部の幅に適合した幅に形成され、かつ互いに上下方向に並べて配置されることによって、前記第１の開口部の全体を塞ぐ上下方向の長さを有しており、
前記第２の側面パネルは、前記第２の開口部の幅に適合した幅と、前記第２の開口部の高さ全体を塞ぐ上下方向の長さとを有していることを特徴とする。

本発明の室外機によれば、カバー部材が、開口部の幅に適合した幅に形成され、側面パネルに対して上下方向に並べた状態で設けられるので、側面パネルに切り欠きを形成したり、この切り欠きに合わせてカバー部材を形成したりする必要が無く、側面パネル及びカバー部材を簡素な構造に形成することができるとともに、両者の位置合わせも容易に行うことができる。また、第２の側面パネルを取り外すことによって、第２の開口部を広く開放することができ、第２の開口部を介してメンテナンス等を容易に行うことができる。

（２）前記ケーシングは、前記角部において上下方向に延びる支柱に前記カバー部材の一側部が固定されていてもよい。
このような構成によって、支柱によってカバー部材を強固に支持することができる。

（３）前記ケーシング内における前記熱交換器よりも高位置には、電装品ユニットの全体が配置されていることが好ましい。

本発明によれば、ケーシングの側面パネル及びカバー部材の簡素な構造とし、これらの位置合わせを容易に行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る室外機を有する空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。 室外機の外観を示す斜視図である。 室外機の側面パネル及び天板を取り外した状態を示す概略的な正面図である。 室外機の内部の平面図である。 カバー部材及び側面パネルの取付構造を示す平面断面図である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る室外機を有する空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
空気調和装置１は、例えばビル用のマルチタイプの空気調和装置であり、１つ又は複数の室外機２に対して複数の室内機３が並列に接続され、冷媒が流通できるように、冷媒回路１０が形成されている。

室外機２には、圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、室外膨張弁１４、アキュムレータ２０、オイルセパレータ２１等が設けられ、これらは冷媒配管によって接続されている。また、室外機２の上部には、送風ファン２３が設けられている。室内機３には、室内膨張弁１５および室内熱交換器１６等が設けられている。四路切換弁１２と室内熱交換器１６とはガス側冷媒連絡配管１７ａにより接続され、室外膨張弁１４と室内膨張弁１５とは液側冷媒連絡配管１７ｂにより接続されている。室外機２の内部冷媒回路の端末部には、ガス側閉鎖弁１８と液側閉鎖弁１９とが設けられている。ガス側閉鎖弁１８は四路切換弁１２側に配置されており、液側閉鎖弁１９は室外膨張弁１４側に配置されている。ガス側閉鎖弁１８にはガス側冷媒連絡配管１７ａが接続され、液側閉鎖弁１９には液側冷媒連絡配管１７ｂが接続される。

上記構成の空気調和装置１において、冷房運転を行う場合には、四路切換弁１２が図１において実線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、オイルセパレータ２１及び四路切換弁１２を経て室外熱交換器１３に流入し、送風ファン２３の作動により室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の室外膨張弁１４を通過し、液側冷媒連絡配管１７ｂを通って各室内機３に流入する。室内機３において、冷媒は、室内膨張弁１５で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を冷房する。また、室内熱交換器１６で蒸発して気化した冷媒は、ガス側冷媒連絡配管１７ａを通って室外機２に戻り、四路切換弁１２及びアキュムレータ２０を経て圧縮機１１に吸い込まれる。

他方、暖房運転を行う場合には、四路切換弁１２が図１において破線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、オイルセパレータ２１及び四路切換弁１２を経て各室内機３の室内熱交換器１６に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を暖房する。室内熱交換器１６において液化した冷媒は、全開状態の室内膨張弁１５から液側冷媒連絡配管１７ｂを通って室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、室外膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器１３で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１３で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁１２及びアキュムレータ２０を経て圧縮機１１に吸い込まれる。

図２は、室外機の外観を示す斜視図、図３は、室外機の側面パネル及び天板を取り外した状態を示す概略的な正面図である。また、図４は、室外機の内部の平面図である。
本実施の形態の室外機２は、上吹き出しタイプであり、ケーシング（室外機本体）５と、このケーシング５に内蔵された室外熱交換器１３、圧縮機１１、四路切換弁１２、アキュムレータ２０、オイルセパレータ２１等の冷媒回路１０（図１参照）を構成する機器と、電装品ユニット３８と、送風ファン２３等を備えている。

そして、室外機２は、送風ファン２３の駆動によってケーシング５の側面から空気を吸い込み、室外熱交換器１３との間で熱交換を行った後にケーシング５の上部から上方へ空気を吹き出すように構成されている。

図２及び図３に示されるように、ケーシング５は、略直方体形状に形成されており、底フレーム２６、支柱２７、梁部材２８、下側面パネル２９Ａ，２９Ｂ、上側面パネル２５、天板２４等を有している。底フレーム２６は、平面視で四角形状に形成されている。また、底フレーム２６の前後に対向する２辺には、地面に接地する脚部２６ａが設けられている。支柱２７は、上下方向に長い長尺部材からなり、底フレーム２６の４隅にボルト等によって取り付けられている。

図２に示されるように、天板２４は、底フレーム２６と略同一の平面視で四角形状に形成され、底フレーム２６の上方に間隔をあけて配置されている。天板２４は、各支柱２７の上端に載置され、上側面パネル２５等にボルト等の連結具によって連結されている。天板２４には、略四角形状の通風口２４ａが形成されており、この通風口２４ａには異物の侵入を防止するためのグリル２４ｂが設けられている。

図３に示されるように、梁部材２８は、支柱２７の上部側であって、天板２４から下方に所定の間隔をあけた位置に配置され、前後左右に隣接する支柱２７の間に架設されている。また、梁部材２８は、室外熱交換器１３の上端に近接する位置に配置されている。そして、ケーシング５は、底フレーム２６、天板２４、支柱２７、梁部材２８等からなる構造部材によって骨格が形成されている。

梁部材２８には、送風ファン２３及びベルマウス３０が取り付けられている。このベルマウス３０は、送風ファン２３の外周部を囲う通風ガイド（通風部材）３０ａを有しており、通風ガイド３０ａは、送風ファン２３の円形状の回転軌跡に沿った円筒形状に形成され、ケーシング５からの空気の吹き出し口を形成している。

図２及び図３に示されるように、電装品ユニット３８は、室外機２全体を制御するための制御基板、圧縮機１１や送風ファン２３を駆動するための駆動基板（インバータ基板）、リアクタ、端子台等の電気部品と、これら電気部品を収容する電装品箱とを備えている。また、電装品ユニット３８は、梁部材２８よりも上側で、ベルマウス３０の通風ガイドの周囲（左側）のスペースに配置されている。

図２に示されるように、梁部材２８（図３参照）と天板２４との間に位置するケーシング５の４つの側面には上側面パネル２５が設けられている。送風ファン２３、ベルマウス３０、及び電装品ユニット３８は、上側面パネル２５や天板２４によって覆われることで、外部に露出しないように構成されている。

図４に示されるように、ケーシング５の底フレーム２６の上面には、室外熱交換器１３、圧縮機１１、アキュムレータ２０、オイルセパレータ２１、四路切換弁１２、閉鎖弁１８，１９等の機器が搭載されている。室外熱交換器１３は、クロスフィンコイル式であり、アルミニウム製の多数のフィンを伝熱管が水平に貫通し、伝熱管を流れる冷媒と室外熱交換器１３を流通する空気との間で熱交換を行うように構成されている。

室外熱交換器１３は、ケーシング５の１つの角部（左前側の角部）５Ａを除く範囲で４つの側面に対向（対応）し、かつ４つの側面に沿って略四角形状に屈曲されている。具体的に、室外熱交換器１３は、ケーシング５の前側の側面（前面）に沿う前熱交換部３２と、右側の側面に沿う右熱交換部３３と、後側の側面（後面）に沿う後熱交換部３４と、左側の側面に沿う左熱交換部３５とを有している。そして、前熱交換部３２と右熱交換部３３との間、右熱交換部３３と後熱交換部３４との間、及び後熱交換部３４と左熱交換部３５との間が略９０度に屈曲されている。なお、室外熱交換器１３の各熱交換部３２〜３５は、ケーシング５の側面に対して必ずしも平行に対向していなくてもよく、傾斜した状態で対向していてもよい。また、本明細書において、ケーシング５の側面とは、外部に向いた実体的な側面、例えば、前述の上側面パネル２５や後述する下側面パネル２９Ａ，２９Ｂ、室外熱交換器１３の外側面を覆う格子状の枠やパネルによって規定されるものであってもよいし、このような側面パネル２５，２９等を備えていない場合には、底フレーム２６の４辺をそのまま上方に延長した仮想の面によって規定されてもよい。

図３に示されるように、前熱交換部３２の左側端部（室外熱交換器１３における一の側端部）３２ａと、左熱交換部３５の前側端部（同他の側端部）３５ａとの間は、開口部３６とされている。本実施の形態では、開口部３６が、左前側に配置された支柱２７によって２つに分けられている。以下の説明においては、室外機２の前面に配置された開口部３６を前開口部３６Ａといい、左側面に配置された開口部３６を左開口部３６Ｂという。

閉鎖弁１８，１９は、ケーシング５の前側（開口部３６Ａ側）に向くように取付台３７に支持されている。また、閉鎖弁１８，１９は、取付台３７によって底フレーム２６よりも高位置に配置されている。圧縮機１１は、前開口部３６Ａの右側寄りに配置され、前開口部３６Ａを介して前方から略全体を視認できる位置に配置される。また、底フレーム２６上のアキュムレータ２０やオイルセパレータ２１はケーシング５内の後部側に配置されている。

ケーシング５は、室外熱交換器１３の一の側端部３２ａと左前側の支柱２７との間、及びこの支柱２７と室外熱交換器１３の他の側端部３５ａとの間に、それぞれ下側面パネル２９Ａ，２９Ｂを着脱可能に備えており（図２参照）、この下側面パネル２９Ａ，２９Ｂによって前開口部３６Ａ及び左開口部３６Ｂがそれぞれ閉鎖されている。また、前開口部３６Ａを塞ぐ下側面パネル２９Ａ（以下、「前下側面パネル」ともいう）の下側にはカバー部材４１が設けられている。

室外熱交換器１３の一の側端部３２ａには、当該側端部３２ａから突出する伝熱管１３ａを覆う端部カバー５１が設けられており（図５も参照）、この端部カバー５１は、図３に示されるように、底フレーム２６と梁部材２８との間に架設され、支柱としての機能も有している。ケーシング５の側面における室外熱交換器１３が配置された部分には、空気の流通が可能な格子状の枠やパネル（いずれも図示省略）が取り付けられていてもよい。

図２に示されるように、前開口部３６Ａを塞ぐ前下側面パネル２９Ａは、正面視で縦長の長方形状に形成された板材であり、梁部材２８から閉鎖弁１８，１９（図３参照）のやや下側までの上下方向の範囲で前開口部３６Ａを塞いでいる。また、前下側面パネル２９Ａは、前開口部３６Ａの左右方向の幅に適合した幅に形成され、前開口部３６Ａの幅全体を塞いでいる。前下側面パネル２９Ａは、左右方向の両側部がそれぞれ左前側の支柱２７と端部カバー５１とに固定ボルト４２により固定されている。

一方、カバー部材４１は、正面視で横長の長方形状に形成された板材であり、前下側面パネル２９Ａの下側に並べて配置され、閉鎖弁１８，１９（図３参照）のやや下側から底フレーム２６までの上下方向の範囲で前開口部３６Ａを塞いでいる。カバー部材４１の上端縁は、前下側面パネル２９Ａの下端縁に沿って略水平な直線状に形成されている。また、カバー部材４１は、前開口部３６Ａの左右方向の幅に適合した幅、すなわち、前開口部３６Ａを、その幅全体にわたる範囲で塞ぐことができる幅を有している。

図５は、カバー部材及び側面パネルの取付構造を示す平面断面図である。
カバー部材４１は、その左右側部が支柱２７と端部カバー５１とに固定ボルト４２によって固定されている。また、図２に示されるように、カバー部材４１の下端部は、底フレーム２６の前縁に固定ボルト４３によって固定されている。カバー部材４１の上端部には、前下側面パネル２９Ａの下端部が固定ボルト４３によって固定されている。

図２及び図３に示されるように、カバー部材４１には、閉鎖弁１８，１９に接続されケーシング５から引き出された冷媒配管を通すための孔４５が形成される。また、カバー部材４１には、電装品ユニット３８等から引き出された強電用及び弱電用の電気配線を通過させるための孔４６が形成される。これらの孔は、所謂ノック孔であり、室外機２を現地に設置する前の状態（製品出荷状態）では当該孔４５，４６を象った切れ目のみが形成されている。そして、室外機２を現地に設置し、冷媒配管や電気配線を接続するときに、切れ目に沿って孔４５，４６を容易に形成することが可能となっている。なお、図２及び図３においては、これらの孔４５，４６が形成される前のカバー部材４１が示されている。

図２に示されるように、ケーシング５に左側面に設けられた下側面パネル２９Ｂ（以下、「左下側面パネル」ともいう）は、正面視で縦長の長方形状に形成された板材であり、左開口部３６Ｂの高さ全体に亘る上下方向の長さを有している。また、左下側面パネル２９Ｂは、左開口部３６Ｂの幅に適合した幅を有している。したがって、左下側面パネル２９Ｂは、左開口部３６Ｂの上下方向及び幅方向の全体を塞いでいる。左下側面パネル２９Ｂは、図２及び図５に示されるように、左右方向の両側部がそれぞれ左前側の支柱２７と室外熱交換器１３の他の側端部３５ａに設けられた管板等に固定ボルト４２により固定されている。

以上の構成を有する室外機２は、冷媒配管や電気配線を通したカバー部材４１をケーシング５に取り付けたまま、前下側面パネル２９Ａのみをケーシング５から取り外すことができる。そのため、前開口部３６Ａを介してケーシング５内の機器の操作やメンテナンスを行うことができる。そして、カバー部材４１は、前開口部３６Ａの幅全体を塞いでいるため、従来のように、側面パネルにカバー部材を取り付けるための切り欠きを形成したり、その切り欠きに合わせてカバー部材を形成する必要がない。したがって、前下側面パネル２９Ａ及びカバー部材４１を正面視で略長方形状の簡素化な構造に形成することができ、前下側面パネル２９Ａとカバー部材４１との位置合わせも容易に行うことができる。

また、カバー部材４１の幅方向の一側部を支柱２７に固定しているので、前下側面パネル２９Ａを取り外した状態でもカバー部材４１を強固に支持することができる。さらに、カバー部材４１の幅方向の他側部を支柱としての機能を有する端部カバー５１に固定しているので、より強固にカバー部材４１を支持することができる。

なお、本実施の形態の室外機２は、ケーシング５の４つの側面に対向して配置された室外熱交換器１３を備えているので、この室外熱交換器１３の一の側端部３２ａと支柱２７との間の前開口部３６Ａの幅がケーシング５の全幅よりも狭くなっている。そのため、カバー部材４１を前開口部３６Ａの幅に適合した幅に形成したとしてもそれほど大型化することがなく、カバー部材４１の移動やケーシング５への組み付け等の取り扱いに支障が生じることはほとんど無い。

左下側面パネル２９Ｂは、左開口部３６Ｂの上下方向及び幅方向の範囲全体を塞いでいるので、この左下側面パネル２９Ｂをケーシング５から取り外すことによって左開口部３６Ｂを大きく開放することができ、この左開口部３６Ｂを介してケーシング５内の機器の操作やメンテナンス等も容易に行うことができる。

本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、適宜変更することが可能である。
例えば、本発明は、カバー部材４１は、ケーシング５の左開口部３６Ｂに設けることもできる。また、カバー部材４１には、冷媒配管及び電気配線のいずれか一方を通す孔のみが形成されていてもよい。また、上記実施の形態では、カバー部材４１の一側部が端部カバー５１に固定されているが、室外熱交換器１３の一の側端部３２ａの管板等に固定されていてもよい。

また、上記実施の形態の室外機２は、１台の圧縮機１１及び送風ファン２３を備えていたが、２台以上の圧縮機１１及び送風ファン２３を備えていてもよい。また、上記実施の形態のケーシング５は、４つの側面を有する平面視四角形状に形成されていたが、４つ以上の側面を有する形状、例えば、４角形の１つの角部を傾斜状にカットした平面視五角形状に形成されていてもよい。この場合、室外熱交換器１３は、ケーシング５における５つの側面のうち４つの側面に対向しておればよい。

１ 空気調和装置
２ 室外機
５ ケーシング
５Ａ 角部
１３ 室外熱交換器
２３ 送風ファン（送風機）
２７ 支柱
２９Ａ 前下側面パネル
２９Ｂ 左下側面パネル
３２ａ 熱交換器の一の側端部
３５ａ 熱交換器の他の側端部
３６Ａ 前開口部（一の開口部）
３６Ｂ 左開口部（他の開口部）
４１ カバー部材

Claims (3)

1. 少なくとも４つの側面を有するケーシング（５）と、このケーシング（５）の４つの側面に対向して設けられた熱交換器（１３）と、前記ケーシング（５）の上部に設けられ、当該ケーシング（５）内の空気を上方へ吹き出す送風機（２３）と、を備えている空気調和装置の室外機であって、
   前記熱交換器（１３）の一の側端部（３２ａ）と他の側端部（３５ａ）との間に、前記ケーシング（５）の一の角部（５Ａ）が配置され、
   前記ケーシング（５）は、
   前記角部（５Ａ）に配置され、上下方向に延びる支柱（２７）と、
   前記支柱（２７）と前記熱交換器（１３）の一の側端部（３２ａ）との間に形成された第１の開口部（３６Ａ）を塞ぐ第１の側面パネル（２９Ａ）と、
   前記第１の開口部（３６Ａ）を塞ぐと共に、前記ケーシング（５）から引き出された冷媒配管及び／又は電気配線を通すための孔を形成可能なカバー部材（４１）と、
   前記支柱（２７）と前記熱交換器（１３）の他の側端部（３５ａ）との間に形成された第２の開口部（３６Ｂ）を塞ぐ第２の側面パネル（２９Ｂ）と、を備え、
   前記第１の側面パネル（２９Ａ）及び前記カバー部材（４１）は、それぞれ前記第１の開口部（３６Ａ）の幅に適合した幅に形成され、かつ互いに上下方向に並べて配置されることによって、前記第１の開口部（３６Ａ）の全体を塞ぐ上下方向の長さを有しており、
   前記第２の側面パネル（２９Ｂ）は、前記第２の開口部（３６Ｂ）の幅に適合した幅と、前記第２の開口部（３６Ｂ）の高さ全体を塞ぐ上下方向の長さとを有していることを特徴とする空気調和装置の室外機。
2. 前記支柱（２７）に前記カバー部材（４１）の一側部が固定されている、請求項１に記載の空気調和装置の室外機。
3. 前記ケーシング（５）内における前記熱交換器（１３）よりも高位置に、電装品ユニット（３８）の全体が配置されている、請求項１又は２に記載の空気調和装置の室外機。

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