JP6099558B2

JP6099558B2 - 室外機

Info

Publication number: JP6099558B2
Application number: JP2013273435A
Authority: JP
Inventors: 和慶一色; 寛之陣内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN204388253U; JP2015127624A

Description

本発明は、送風機室と機械室とを分離するセパレータ（仕切り板）を備えた空気調和機の室外機に関するものである。

空気調和機の室外機のセパレータの役割は、送風機室と機械室とを分離すると共に、室外熱交換器のセパレータ側から吸入された外気をセパレータの送風機室側の壁面に沿って送風機のベルマウス方向に流すことである。したがって、セパレータの壁面からベルマウス内に滑らかに気流を流すことで室外熱交換器の全面に十分な風量の外気を供給することが可能となる。

従来の室外機のセパレータは、室外機の上面から見て、送風機のベルマウスが取り付けられた吹き出し側の前面パネルに対して傾斜した傾斜面と、この傾斜面から曲折線を経て前面体パネルに対して垂直に連続する垂直面とを有する２面の構成をしている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開２０１３−２２４８１４号公報（図４のセパレータ１４を参照）特開２０１３−１３３９７２号公報（図３の仕切り板８を参照）

従来の室外機の構成（特許文献１を参照）では、セパレータの垂直面が送風機のベルマウスの流入面よりも気流の上流側まで延設されている。すると、ベルマウスとセパレータの垂直面との間に熱交換後の外気が流入しベルマウス内への滑らかな気流が阻害されると共に、折り曲げられた曲折部分で乱流が発生することで風量の低下や騒音が発生して、熱交換効率の低下が発生していた。
また、セパレータの垂直面を送風機のベルマウス側に近接させた室外機の構成（特許文献２を参照）では、比較的滑らかに気流がベルマウスに流入するが、送風機の羽根とセパレータの垂直面が接近することで、同様に乱流が発生し、風量の低下や騒音が発生していた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、室外機のセパレータの壁面から送風機のベルマウス内に流入する気流を滑らかに流し、室外熱交換器で熱交換に必要な風量を十分に確保することを目的とする。

本発明に係る室外機は、圧縮機を収納する機械室と、対向する２面に熱交換器及び送風機のベルマウスを有する送風機室と、機械室と送風機室との間を仕切るセパレータとを備えた室外機であって、セパレータは、一端が熱交換器側に配置されると共に他端がベルマウス側に配置され、一端から他端に向けて第１面、第２面、第３面の順で構成され、第１面と第２面との交線を第１曲折線、第２面と第３面との交線を第２曲折線として折り曲げられ、第１曲折線と第２曲折線とは共に送風機室側に凸形状として形成され、ベルマウスが形成された筐体のパネルと、第１面、第２面、第３面との成す角度をそれぞれθ１、θ２、θ３とすると、θ１＜θ２＜θ３の関係となり、セパレータの第２面上には、ベルマウス側に気流を案内する案内部が立設されるものである。

本発明に係る室外機によれば、室外熱交換器側から吸い込んだ外気をベルマウスの流入面へ滑らかに案内することで、騒音の発生や風量の低下を最小限に抑え、セパレータを３面以上に折り曲げた簡単な加工で室外熱交換器での熱交換効率を向上させることができる。

実施の形態１に係る室外機の斜視図である。実施の形態１に係る室外機の平面視における断面図である。実施の形態１に係る室外機の機械室の斜視図である。実施の形態１に係る室外機を備える冷凍サイクルの概要図である。実施の形態１に係る室外機のセパレータの斜視図である。実施の形態１に係る室外機のセパレータの上面平面図である。実施の形態１に係る室外機の機械室の平面視における断面図である。実施の形態２に係る室外機のセパレータの上面平面図である。

以下、本発明に係る室外機について、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成は、一例であり、本発明に係る室外機は、そのような構成に限定されない。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
図１〜３を用いて実施の形態１に係る室外機における構造の概要を説明する。
図１は、実施の形態１に係る室外機の斜視図である。
図２は、実施の形態１に係る室外機の平面視における断面図である。
図３は、実施の形態１に係る室外機の機械室の斜視図である。
空気調和機の室外機１００の内部は、板状のセパレータ４により大きく送風機室１００ａと機械室１００ｂとに分離されている。
室外機１００の筐体は、送風機６の吹き出し口が形成され、送風機室１００ａを覆うＬ字形の外郭パネル１と、機械室１００ｂ側の側面を覆う側面パネル２と、室外機１００の上面を覆う天面パネル３とにより構成されている。

送風機室１００ａ内には、室外熱交換器５、送風機６、送風機を駆動するモーター７、モーター７を支持するモーターサポート８などが設けられている。
また、機械室１００ｂ内には、圧縮機９、圧縮機マフラー１０、四方弁１１、電装品箱１２、冷媒配管などが収納されている。
外郭パネル１には、送風機６の羽根が回転する外周に合わせてベルマウス１ａが形成されている。ベルマウス１ａはリング形状であり、送風機６によって吹き出された空気を送風機室内から滑らかに外部に排気する役割を有する。

このような構成の室外機１００は、モーター７が駆動し、送風機６が回転すると、室外熱交換器５側から外気を送風機室１００ａ内に吸引する。そして、室外熱交換器５で冷媒と熱交換した外気は、送風機室１００ａを通過し、送風機６の羽根でベルマウス１ａ内に押し出され室外機１００の外部に排気されるように構成されている。
また、室外機１００の電装品箱１２には、外部電源より電力が供給され、モーター７や圧縮機９等の駆動を制御する。

ここで空気調和機の冷凍サイクルの概要を示す。
図４は、実施の形態１に係る室外機を備える冷凍サイクルの概要図である。
空気調和機は、圧縮機９、四方弁１１、室外熱交換器５、膨張弁１４、室内熱交換器１３から主に構成され、これらを冷媒配管でつないで冷凍サイクル装置を構成している。

この冷凍サイクル装置を冷房運転する時には、四方弁１１を図４の実線側に示す流路とし運転を行う。冷凍サイクル装置上で、圧縮機９より吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を経て室外熱交換器５に送られる。このとき、室外熱交換器５は凝縮器として機能し、ガス冷媒は放熱し液化する。そして、液化した液冷媒は膨張弁１４を通り減圧膨張し、室内熱交換器１３内で室内空気から熱を奪い気化する。この際、室内熱交換器１３は蒸発器として機能する。

その後、このガス冷媒は四方弁１１、圧縮機マフラー１０、圧縮機９を経て再び高温高圧のガス冷媒へと変化する。圧縮機マフラー１０は、ガス冷媒を一定量溜めて圧縮機９に冷媒を流すことで冷媒の流量を安定させる役割を有する。
また、室外熱交換器５と室内熱交換器１３とには、それぞれ熱交換を促進する送風機が設けられ、室外機１００は、送風機６の回転によって、外気を室外機１００の外部より吸引し室外熱交換器５に通風させ、外気と冷媒との熱交換を行っている。

次に、この冷凍サイクル装置を暖房運転する時には、四方弁１１を図３の破線側に示す流路とし運転を行う。冷凍サイクル装置上で、圧縮機９より吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を経て室内熱交換器１３に送られる。このとき、室内熱交換器１３は凝縮器として機能し、ガス冷媒は放熱し液化する。そして、液化した液冷媒は膨張弁１４を通り減圧膨張し、室外熱交換器５内で外気から熱を奪い気化する。この際、室外熱交換器５は蒸発器として機能する。

その後、このガス冷媒は四方弁１１、圧縮機マフラー１０、圧縮機９を経て再び高温高圧のガス冷媒へと変化する。また、室外機１００の送風機６の回転によって、外気を室外機１００の外部より吸引し室外熱交換器５に通風させ、外気と冷媒との熱交換を行うのは冷房運転時と同様である。

次に、実施の形態１に係る室外機１００のセパレータ４の構成について説明する。
図５は、実施の形態１に係る室外機のセパレータの斜視図である。
図６は、実施の形態１に係る室外機のセパレータの上面平面図である。
セパレータ４は、図２に示すように送風機室１００ａと機械室１００ｂとを分離する板状の部材であり、鋼板をプレス成型等して形成されている。このセパレータ４は、室外熱交換器５のセパレータ４側から吸入された外気をセパレータ４の送風機室１００ａ側の壁面に沿って送風機６のベルマウス１ａ方向に流す作用を有する。

本実施の形態１に係るセパレータ４は、角度の異なる３つの面から構成されている。この３つの面は、図６に示すように、室外熱交換器５に接する位置で気流の上流側に形成された第１面４ａと、この第１面４ａに連続して折り曲げられて形成された第２面４ｂと、もっとも気流の下流側で第２面４ｂに連続して折り曲げられて形成された第３面４ｃで構成されている。

セパレータ４の第１面４ａと第２面４ｂとが折り曲げられて形成された第１曲折線４ｄ、及び第２面４ｂと第３面４ｃとが折り曲げられて形成された第２曲折線４ｅは、共に室外機１００の上面視で送風機室１００ａ側に凸形状となるように構成されている。
また、第１面４ａと外郭パネル１の前面パネルとの成す角度をθ１とし、第２面４ｂと外郭パネル１の前面パネルとの成す角度をθ２とすると、θ１＜θ２の関係となっている。

また、第３面４ｃと外郭パネル１の前面パネルとの成す角度は略垂直となっている。すなわち、θ１＜θ２＜θ３の関係が成り立つようにセパレータ４の３つの面は形成されている。この時、セパレータ４の傾斜角度は、θ１を３０°±５°、θ２を８０°±５°としとして構成することが望ましい。

そして、セパレータ４の第１曲折線４ｄは、図６に示すように平面視においてセパレータ４の室外熱交換器５側の一端とベルマウス１ａの流入面１ｂを通る仮想面１ｃとの間に位置している。また、第２曲折線４ｅは、平面視においてセパレータ４の前面パネル側の他端とベルマウス１ａの流入面１ｂを通る仮想面１ｃとの間に位置している。

このように構成されたセパレータ４によれば、第１面４ａ〜第３面４ｃまで２つの曲折線で折り曲げた簡単な加工で室外熱交換器５側から吸い込んだ外気をベルマウス１ａの流入面１ｂへ滑らかに案内することができる。また、第２曲折線４ｅがベルマウス１ａの流入面１ｂよりも気流の下流側に位置しているので、第２面４ｂの壁面上を流れてきた気流が第２曲折線４ｅ部分で剥離することがなく、滑らかにベルマウス１ａ内に吸い込まれる。したがって、騒音の発生や風量の低下を最小限に抑え、室外熱交換器５での熱交換効率を向上させることができる。

さらに、第２面４ｂは、送風機６の羽根から遠ざかるように第３面４ｃに対して傾斜しているから、送風機６の羽根の外周に起こる気流の乱流の影響を受けにくく、同様に騒音の発生や風量の低下を最小限に抑えることが可能となり室外熱交換器５での熱交換効率を向上させることができる。
なお、実施の形態１のセパレータ４は、加工コストが安価なため曲折線を２箇所とした３面構造としたが、４面構造以上とすることも可能である。

また、実施の形態１に係るセパレータ４を採用した時の機械室１００ｂ内の各機器のレイアウトを図７を用いて説明する。
図７は、実施の形態１に係る室外機の機械室の平面視における断面図である。
まず、占有面積の大きい圧縮機９を機械室１００ｂの前面側でセパレータ４の第２面４ｂに対向する位置に配置する。次に、圧縮機マフラー１０を圧縮機９に隣接する位置でセパレータ４の第１面４ａに対向する位置に配置する。そして、四方弁１１を側面パネル２に沿って配置し冷媒配管を各機器に接続する。

このような機械室１００ｂ内のレイアウトにより、図７のように圧縮機９と圧縮機マフラー１０はセパレータ４の形状に沿った位置関係となると共に、四方弁１１と冷媒配管をコンパクトに収納でき、機械室１００ｂ内の余分なスペースをなくすことができる。
よって、機械室１００ｂをコンパクトにすることで相対的に送風機室１００ａの容積を確保し、室外熱交換器５に供給される外気量を増加させ熱交換効率を向上させることが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る室外機１００のセパレータ４は、実施の形態１に係るセパレータ４の第２面４ｂに気流を案内する案内部２０を設けた点で実施の形態１に係るセパレータ４と相違する。

図８は、実施の形態２に係る室外機のセパレータの上面平面図である。
図８に示すようにセパレータ４の第２面４ｂに気流をベルマウス１ａの流入面１ｂの方向に案内する案内部２０が形成されている。案内部２０は、第２面４ｂの表面から傾斜面２０ａと垂直面２０ｂとがベルマウス１ａの流入面１ｂに気流が向かうように立設されている。

傾斜面２０ａの断面形状は、平面形状や中央が凹んだ湾曲形状、中央が膨らんだ湾曲形状など気流を案内できれば様々な形状を採用することができる。
また、垂直面２０ｂの平面形状は、長方形や、ベルマウス１ａの円弧状の輪郭に沿った円弧形状などを採用することができる。

このような案内部２０をセパレータ４に設けることにより、第２面４ｂに沿って流れる熱交換後の外気をより確実にベルマウス１ａ内に案内することが可能となる。
したがって、騒音の発生や風量の低下を最小限に抑え、室外熱交換器５での熱交換効率を向上させることができる。

さらに、第２面４ｂは、送風機６の羽根から遠ざかるように第３面４ｃに対して傾斜しているのは実施の形態１と同様であるから、送風機６の羽根の外周に起こる気流の乱流の影響を受けにくく、騒音の発生や風量の低下を最小限に抑えることが可能となり室外熱交換器５での熱交換効率を向上させることができる。
また、実施の形態１と同様に、機械室１００ｂをコンパクトにすることで相対的に送風機室１００ａの容積を確保し、室外熱交換器５に供給される外気量を増加させ熱交換効率を向上させることが可能となる。

１外郭パネル、１ａベルマウス、１ｂ流入面、１ｃ仮想面、２側面パネル、３天面パネル、４セパレータ、４ａ第１面、４ｂ第２面、４ｃ第３面、４ｄ第１曲折線、４ｅ第２曲折線、５室外熱交換器、６送風機、７モーター、８モーターサポート、９圧縮機、１０圧縮機マフラー、１１四方弁、１２電装品箱、１３室内熱交換器、１４膨張弁、２０案内部、２０ａ傾斜面、２０ｂ垂直面、１００室外機、１００ａ送風機室、１００ｂ機械室。

Claims

圧縮機を収納する機械室と、対向する２面に熱交換器及び送風機のベルマウスを有する送風機室と、前記機械室と前記送風機室との間を仕切るセパレータとを備えた室外機であって、
前記セパレータは、
一端が前記熱交換器側に配置されると共に他端が前記ベルマウス側に配置され、前記一端から前記他端に向けて第１面、第２面、第３面の順で構成され、前記第１面と前記第２面との交線を第１曲折線、前記第２面と前記第３面との交線を第２曲折線として折り曲げられ、前記第１曲折線と前記第２曲折線とは共に前記送風機室側に凸形状として形成され、
前記ベルマウスが形成された筐体の前面パネルと、前記第１面、前記第２面、前記第３面との成す角度をそれぞれθ１、θ２、θ３とすると、θ１＜θ２＜θ３の関係となり、
前記セパレータの前記第２面上には、前記ベルマウス側に気流を案内する案内部が立設されることを特徴とする室外機。
前記第２曲折線は、前記ベルマウスが形成された筐体の前面パネルと前記ベルマウスの流入面を通る仮想面との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の室外機。
前記案内部は、気流を案内する傾斜面を備え、前記傾斜面は断面が湾曲形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の室外機。