JP6119823B2 - 空調機の室外ユニット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る室外ユニット30を備えた冷凍装置の構成図である。図1において、この冷凍装置は、室内ユニット20と、室外ユニット30と、それらを接続する冷媒連絡配管14,16を備えた空調機10である。空調機10は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、及び給気運転などの複数の運転モードを持っており、これらの運転モードを適宜組み合わせることもできる。
室内ユニット20には、図1に示すようにモータで駆動される室内ファン22が室内熱交換器21の下流側に配置されている。室内ファン22は、クロスフローファンである。室内ファン22が駆動されると、室内ユニット20上部の吸込口23から吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器21を通過して室内ユニット20下部の吹出口24から吹き出される。
(3−1)全体構成
図2は、室外ユニット30の外観斜視図である。また、図3は、室外ユニット30から防護用グリル56、ベルマウス52、天板48、及び閉鎖弁カバー57が取り外された状態の当該室外ユニット30の斜視図である。さらに、図4は、防護用グリル56、天板48、及び閉鎖弁カバー57が取り外された状態の室外ユニット30の平面図である。
(3−2−1)ケーシング40
図2から図4に示す通り、ケーシング40は、図2に記載の防護用グリル56側を正面に視た状態において、左側面を形成する左側板45(図4参照)、前面を形成する前板46、右側面を形成する右側板47(図3参照)、天面を形成する天板48(図2参照)、底面を形成する底板49(図3参照)、及び背面部44(図4参照)からなる筐体であり、内部を仕切部材43(図3参照)によって送風機室41と機械室42とに分けられている。送風機室41には、室外熱交換器33及び室外ファン39が配置されている。機械室42には、圧縮機31及び加湿ユニット60の一部が配置されている。
図1に示すように、圧縮機31は、機械室42側に位置しており、底板49に固定されている。運転時、圧縮機31は高温になるので、機械室42は送風機室41に比較して温度が高くなっている。
図3に示すように、電装品ユニット50は送風機室41に位置しており、圧縮機31および室外ファン39などを駆動するための電子部品を集約した制御基板を搭載している。
図4に示すように、室外熱交換器33は、ケーシング40の背面部44と左側板45とに対峙できるように、L字状に成形されている。また、室外熱交換器33の高さは、天板48と底板49との距離にほぼ等しい寸法を有している。
室外ファン39は、ファンモータ39aによって駆動されるプロペラ39bを有しており、室外熱交換器33の下流側に設けられている。プロペラ39bの一部は、このベルマウス52で囲まれた空間内に入るように配置されている。
仕切部材43は、ケーシング40内を送風機室41と機械室42とに仕切る。本実施形態では、加湿ユニット60の一部が機械室42の上部に配置されるので、加湿ユニット60が仕切部材43上部の一部分を兼ねている。
図4に示すように、加湿ユニット60は、前板46と背面部44との間で、送風機室41と機械室42とに跨るように配置されている。加湿ユニット60は、加湿ロータ63、吸着用ダクト68、ヒータ71(図1参照)、加湿用ダクト73(図1参照)、ファン75(図1参照)、及び加湿用第2ダクト180(図3参照)を有している。
図2に示すように、防護用グリル56は、ケーシング40の前板46に取り付けられ、吹出口46aを覆っている。防護用グリル56には、空気を吹き出すため、複数の開口部が形成されている。
図3に示すように右側板47の下方には、液冷媒連絡配管14が接続される液側閉鎖弁37と、ガス冷媒連絡配管16が接続されるガス側閉鎖弁38とが外側に突出している。
(4−1)加湿ロータ63
図4に示すように、加湿ロータ63は、円板状で、鉛直軸周りに回された傾斜姿勢であり、吹出口46aの開口面に対して所定角度θだけ傾斜している。その所定角度θは90°未満(0°を含まない)であるが、5°〜45°の範囲内であることが望ましく、推奨値は28.5°である。
図6は、ヒータ71を取り外した状態の加湿ユニット60の参考斜視図である。図6は、図3に記載の加湿ユニット60と完全一致のモデルではないが、機能的には同等であり、各部の作用を説明する上で何ら支障はない。
ヒータ71は、加湿ロータ63の水分放出領域63bから水分を放出させるために、水分放出領域63bに送られる空気を加熱する。加熱された空気は、水分放出領域63bを透過するときに加湿ロータ63から水分を放出させて、高湿の空気となって加湿用ダクト73に入る。
図1及び図6に示すように、加湿用ダクト73は、空気をヒータ71経由で水分放出領域63bまで導き、さらに加湿ロータ63を透過した空気をファン75まで導く。加湿用ダクト73に導かれる空気の流れは、ファン75によって発生する。
ファン75は、図1に示すように、加湿空気を所定の方向へ送り出す羽根車75aと、その羽根車75aを駆動するファンモータ75bとを有している。ファン75は、羽根車75aの回転軸が水平方向となる姿勢で配置され、羽根車75aの回転軸にファンモータ75bの回転軸が直結されている。また、ファン75は機械室42に配置されている。
図7は、外気吸入口471、加熱前外気入口731、及び両者を連絡する連絡ダクト77の位置関係を示す概略断面図である。図7において、連絡ダクト77は、樹脂製の成形部材である。連絡ダクト77は、ダクト入口771と、ダクト出口773と、連絡路775とを有している。
加湿用第2ダクト180は、ファン75から押し出される高温高湿空気を給気ホース18(図1参照)の接続口まで導くダクトである。加湿用第2ダクト180のほぼ全体が機械室42に位置しているが、図3及び図4に示すように、給気ホース18との接続口を含む所定部分だけは、右側板47を挟んで機械室42の反対側に位置する。
(5−1)冷房運転
冷房運転時、四路切換弁32は、圧縮機31の吐出側と室外熱交換器33のガス側とを接続し、且つ圧縮機31の吸入側と室内熱交換器21のガス側とを接続する(図1の実線で示される状態)。
暖房運転時、四路切換弁32は、圧縮機31の吐出側と室内熱交換器21のガス側とを接続し、且つ圧縮機31の吸入側と室外熱交換器33のガス側とを接続する(図1の破線で示される状態)。
空調機10では、加湿運転は暖房運転と組み合わせて行われる。図1〜図6に示すように、吸着用ダクト68の外気導入口681(図3参照)は前板46の吸込開口46b(図2参照)に向かって開口し、空気排出口683(図4参照)は室外ファン39が回転するときに負圧となるベルマウス52の上流側端部523に隣接している。室外ファン39が稼動すると、空気排出口683側の気圧が外気導入口681側より低くなり、その作用によって「室外熱交換器33を通っていない、水分を含んだ外気」が吸込開口46bを経て外気導入口681から吸い込まれる。
(6−1)
室外ユニット30では、加湿ロータ63を吹出口46aの開口面に対して傾斜させることによって、ケーシング40のコーナー若しくはデッドスペースへの配置を容易にし、室外ユニット30のサイズ拡大を抑制する。また、室外熱交換器33を通過しない空気が吸込開口46bと繋がる吸着用ダクト68の外気導入口681から流入する上、室外熱交換器33への着霜が発生した際には室外熱交換器33の通風抵抗増加で減少した風量に相当する量の空気が当該外気導入口681から導入されることになり、[室外熱交換器を通過した空気が空気流路の空気導入口から流入するタイプ]よりも吸着風量が増加する。
室外ユニット30では、ベルマウス52と吸着用ダクト68とが隣接することによって、室外ファン39の稼動によりベルマウス52の上流側端部が負圧になり、吸着用ダクト68の外気導入口681から空気が導入されるという作用が働く。特に、ベルマウス52の上流側端部と吸着用ダクト68の空気排出口683とが隣接することによってベルマウス52の上流側端部の負圧の効果を多く受けることができる。その結果、吸込開口46bからより多くの外気を流入させることができる。
室外ユニット30では、加湿ロータ63が鉛直軸周りに回された傾斜姿勢であって、吹出口46aの開口面に対して5°〜45°の範囲内で傾斜することによって、ベルマウス52の上流側端部と、吸着用ダクト68の空気排出口683とがより接近するので、ベルマウス52の上流側端部の負圧の効果をより多く受けることができる。また、その傾斜姿勢を採ることによって、ケーシング40のコーナー若しくはデッドスペースへの配置を容易にし、室外ユニット30のサイズ拡大を抑制する。
室外ユニット30では、室外ファン39の稼動によりベルマウス52の上流側端部が負圧になることによって吸込開口46bと繋がる吸着用ダクト68の外気導入口681から空気が導入され、導入された空気は加湿ロータ63の水分吸着領域63aに導かれるのが合理的であるから、水分吸着領域63a側がベルマウス52寄りに配置されることによってベルマウス52の上流側端部の負圧の効果をより多く受けることができる。その結果、吸込開口46bからより多くの外気を流入させることができる。
室外ユニット30では、ベルマウス52の空気流れ方向の下流側端部521(図4参照)がケーシング40の前板46に設けられるのでベルマウス52の下流側端部521と吹出口46a周縁とが合わされるので、ケーシング40内におけるベルマウス52の上流側端部523(図4参照)が前面側近づく、それに合わせて吸着用ダクト68の外気導入口681から空気排出口683までの距離を短くすることができ、省スペース化に貢献する。さらに前板46におけるベルマウス52の下流側端部521及び吸着用ダクト68の外気導入口681はデッドスペースの最小化を考慮すると両者が縦軸上又は横軸上に並べて配置されることはなく、外気導入口681はベルマウス52の下流側端部521と前板46のコーナーとの間又はその後方に配置される。
上記実施形態では、加湿ロータ63が鉛直軸周りに回された傾斜姿勢を採っているが、これに限定されるものではなく、加湿ロータ63が水平軸周りに回された傾斜姿勢を採ることによっても、ケーシング40のコーナー若しくはデッドスペースへの配置を容易にし、室外ユニット30のサイズ拡大を抑制することができる。
加湿ロータ63の傾斜姿勢は、鉛直軸周りに回され且つ水平軸周りにも回された傾斜姿勢であってもよい。
30 室外ユニット
33 室外熱交換器
39 室外ファン
40 ケーシング(本体ケーシング)
46 前板(前面)
46a 吹出口
46b 吸込開口
52 ベルマウス
521 下流側端部
523 上流側端部
63 加湿ロータ(吸着部材)
68 吸着用ダクト(空気流路)
681 外気導入口(空気導入口)
683 空気排出口
Claims (8)
- 空気中の水分を吸着した後に加熱されることによって前記水分を放出する板状の吸着部材(63)を利用した加湿機能を有する、空調機の室外ユニットであって、
天板(48)、底板(49)及び仕切部材(43)を有し、前記天板(48)と前記底板(49)とによって挟まれた内部空間が前記仕切部材(43)によって送風機室(41)と機械室(42)とに仕切られ、前記送風機室(41)の前面に吹出口(46a)を有する本体ケーシング(40)と、
前記送風機室(41)に収納される室外熱交換器(33)と、
前記送風機室(41)に収納され、前記室外熱交換器(33)を通過する空気流を生成する室外ファン(39)と、
前記室外ファン(39)からの空気を前記吹出口(46a)へ案内するベルマウス(52)と、
を備え、
前記吸着部材(63)は、前記本体ケーシング(40)内に配置され、
前記本体ケーシング(40)には、
前記吹出口(46a)とは異なる位置に設けられ、前記室外ファン(39)が前記空気流を生成する際に生じる負圧によって、前記室外熱交換器(33)を通過しない空気を導入して、前記吸着部材(63)へ流す空気導入口(681)と、
前記負圧によって前記吸着部材(63)内を通過した空気を排出する空気排出口(683)と、
を有する空気流路(68)が設けられており、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の上流側端部(523)と、前記空気流路(68)の前記空気排出口(683)とが隣接し、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の下流側端部(521)及び前記空気流路(68)の前記空気導入口(681)が、前記本体ケーシング(40)の前面(46)に設けられ、
前記吸着部材(63)及び前記空気排出口(683)は、前記吹出口(46a)の開口面に対して傾斜することによって、前記空気排出口(683)が前記ベルマウス(52)の前記上流側端部(523)に接近するように傾斜し、
前記吸着部材(63)の姿勢は、鉛直軸周りに回された傾斜姿勢である、
空調機の室外ユニット(30)。 - 空気中の水分を吸着した後に加熱されることによって前記水分を放出する板状の吸着部材(63)を利用した加湿機能を有する、空調機の室外ユニットであって、
天板(48)、底板(49)及び仕切部材(43)を有し、前記天板(48)と前記底板(49)とによって挟まれた内部空間が前記仕切部材(43)によって送風機室(41)と機械室(42)とに仕切られ、前記送風機室(41)の前面に吹出口(46a)を有する本体ケーシング(40)と、
前記送風機室(41)に収納される室外熱交換器(33)と、
前記送風機室(41)に収納され、前記室外熱交換器(33)を通過する空気流を生成する室外ファン(39)と、
前記室外ファン(39)からの空気を前記吹出口(46a)へ案内するベルマウス(52)と、
を備え、
前記吸着部材(63)は、前記本体ケーシング(40)内に配置され、
前記本体ケーシング(40)には、
前記吹出口(46a)とは異なる位置に設けられ、前記室外ファン(39)が前記空気流を生成する際に生じる負圧によって、前記室外熱交換器(33)を通過しない空気を導入して、前記吸着部材(63)へ流す空気導入口(681)と、
前記負圧によって前記吸着部材(63)内を通過した空気を排出する空気排出口(683)と、
を有する空気流路(68)が設けられており、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の上流側端部(523)と、前記空気流路(68)の前記空気排出口(683)とが隣接し、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の下流側端部(521)及び前記空気流路(68)の前記空気導入口(681)が、前記本体ケーシング(40)の前面(46)に設けられ、
前記吸着部材(63)及び前記空気排出口(683)は、前記吹出口(46a)の開口面に対して傾斜することによって、前記空気排出口(683)が前記ベルマウス(52)の前記上流側端部(523)に接近するように傾斜し、
前記吸着部材(63)の姿勢は、水平軸周りに回された傾斜姿勢である、
空調機の室外ユニット(30)。 - 空気中の水分を吸着した後に加熱されることによって前記水分を放出する板状の吸着部材(63)を利用した加湿機能を有する、空調機の室外ユニットであって、
天板(48)、底板(49)及び仕切部材(43)を有し、前記天板(48)と前記底板(49)とによって挟まれた内部空間が前記仕切部材(43)によって送風機室(41)と機械室(42)とに仕切られ、前記送風機室(41)の前面に吹出口(46a)を有する本体ケーシング(40)と、
前記送風機室(41)に収納される室外熱交換器(33)と、
前記送風機室(41)に収納され、前記室外熱交換器(33)を通過する空気流を生成する室外ファン(39)と、
前記室外ファン(39)からの空気を前記吹出口(46a)へ案内するベルマウス(52)と、
を備え、
前記吸着部材(63)は、前記本体ケーシング(40)に配置され、
前記本体ケーシング(40)には、
前記吹出口(46a)とは異なる位置に設けられ、前記室外ファン(39)が前記空気流を生成する際に生じる負圧によって、前記室外熱交換器(33)を通過しない空気を導入して、前記吸着部材(63)へ流す空気導入口(681)と、
前記負圧によって前記吸着部材(63)内を通過した空気を排出する空気排出口(683)と、
を有する空気流路(68)が設けられており、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の上流側端部(523)と、前記空気流路(68)の前記空気排出口(683)とが隣接し、
前記ベルマウス(52)の空気流れ方向の下流側端部(521)及び前記空気流路(68)の前記空気導入口(681)が、前記本体ケーシング(40)の前面(46)に設けられ、
前記吸着部材(63)及び前記空気排出口(683)は、前記吹出口(46a)の開口面に対して傾斜することによって、前記空気排出口(683)が前記ベルマウス(52)の前記上流側端部(523)に接近するように傾斜し、
前記吸着部材(63)の姿勢は、鉛直軸周りに回され且つ水平軸周りにも回された傾斜姿勢である、
空調機の室外ユニット(30)。 - 前記吸着部材(63)は、前記吹出口(46a)の開口面に対して0°を除く90°未満の範囲内で傾斜している、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空調機の室外ユニット(30)。 - 前記吸着部材(63)は、前記吹出口(46a)の開口面に対して5°〜45°の範囲内で傾斜している、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空調機の室外ユニット(30)。 - 前記吸着部材(63)では、前記空気流路(68)を流れる空気中の水分を吸着する吸着側と、吸着した前記水分を放出する放出側とが並存し、前記吸着側が前記ベルマウス(52)寄りに配置されている、
請求項1から請求項5に記載の空調機の室外ユニット(30)。 - 前記吸着部材(63)は、前記天板(48)の前記機械室(42)側コーナーと前記室外ファン(39)との間に配置されている、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空調機の室外ユニット(30)。 - 前記空気導入口(681)が、前記天板(48)の前記機械室(42)側コーナーと前記室外ファン(39)との間に配置されている、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空調機の室外ユニット(30)。
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