JP6143688B2

JP6143688B2 - 室外機用防雪ユニット

Info

Publication number: JP6143688B2
Application number: JP2014041795A
Authority: JP
Inventors: 祐太野村; ▲高▼須　則幸; 則幸 ▲高▼須; 隆司川中; 勝美勝
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2015166666A

Description

本発明は、室外機用防雪ユニットに関し、特に、積雪地域において室外機を屋外に設置する際に、降雪又は落雪によって雪が室外機へ侵入するのを防止する室外機用防雪ユニットに関するものである。

エアコン、給湯機、床暖房等のヒートポンプ式熱交換設備では、外気との熱交換を行うための室外機が屋外に設置される。室外機は、後部に設けられた吸込口から外気を吸込み、熱交換器により熱交換された空気を前部に設けられた吹出口から排出する構造が一般的である。このような室外機を降雪地域に設置する場合には、積雪により室外機が雪の中に埋もれることによる機器の故障、降雪や落雪により吸込口が塞がることによる暖房能力の低下、という問題がある。

このような問題に対し、従来では、積雪により室外機が雪の中に埋もれることを防止するため、室外機を地面から上方に離した位置に設置させるよう架台を設けている。さらに、降雪や落雪により吸込口が塞がることを防止するため、室外機の両側面、天面及び背面を覆い、背面に外気を吸い込めるように開口部を設けることで対策を行っている。また、この種の従来技術として、特許文献１に示されているように、架台に載せた室外機を建物の壁面に隣接して設置し、壁面から室外機の上方部を覆う屋根パネルを設けた室外機用防雪ユニットがある。

特開２００７−３２２１００号公報

しかしながら、室外機の両側面、天面及び背面を覆い、背面に外気を吸い込めるように開口部を設けるようにした従来の技術では、室外機の両側面、天面及び背面を覆うことにより、外気を吸い込むための開口面積が小さくなり、必要な暖房能力を得られない。また、開口面積を大きくした場合には、室外機背面と背面板との距離を大きくする必要があり、防雪ユニットが大型化し、結果として、設置スペースが大きくなり、製造コストも増大する、という課題がある。以上の課題は相反する内容であり、必要な暖房能力の確保と防雪ユニットの小型化とを両立させることは困難であった。また、特許文献１の技術では、架台に載せた室外機を建物の壁面に隣接して設置し、壁面から室外機の上方部を覆う屋根パネルを設けていることから、壁面に隣接した場所以外では効果を発揮することができず、設置場所が制限される、という課題がある。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、必要な暖房能力の確保と防雪ユニットの小型化とを両立させ、さらに、設置場所の制限のない室外機用防雪ユニットを得ることにある。

上記目的を解決するために、本発明に係る室外機用防雪ユニットは、室外機が設置される架台と、室外機の左右側面、天面及び背面を覆うための左右側面板、天板及び背面板からなる防雪フードとを備え、前記防雪フードの前記背面板側に外気を吸い込むための開口部を設けた室外機用防雪ユニットにおいて、前記開口部の高さと、室外機の背面と前記背面板との距離は、前記室外機用防雪ユニットを設置する地域の降雪の角度をαとした場合、下式を全て満たすものである。
前記室外機の背面と前記背面板との距離≧前記開口部の高さ÷ｔａｎ（α）
前記室外機の背面と前記背面板との距離≧β÷前記開口部の高さ
前記開口部の高さ≧前記室外機の高さ÷３
但し、βは室外機の高さによって決まる定数である。

本発明によれば、上記の構成を備えたことにより、必要な暖房能力の確保と室外機用防雪ユニットの小型化とを両立させ、さらに、設置場所の制限のない室外機用防雪ユニットを得ることが可能となる。

本実施の一形態の室外機用防雪ユニットを示す斜視図である。図１の室外機用防雪ユニットの上部(左側面板を外した状態)を示す斜視図である。降雪による室外機の吸い込み口の閉塞を防止するＡ、Ｂの寸法関係を示した図である暖房能力とＡ寸法との関係を示した図である。暖房能力とＢ寸法との関係を示した図である。暖房能力を満足するためのＡ、Ｂの寸法関係を示した図である。式（１）〜（３）を満足する寸法範囲を示した図である。本実施の形態の式（１）〜（３）を満足する寸法範囲（具体例）を示した図である。

図１は、本実施の一形態の室外機用防雪ユニットを示す斜視図、図２は、図１の室外機用防雪ユニットの上部（但し、左側面板２３を外した状態）を示す斜視図である。

図１に示されるように、本実施の形態の室外機用防雪ユニット１は、架台１０と防雪フード２０とから構成されている。架台１０の上に室外機２が設置され、防雪フード２０が室外機２を覆うように架台１０の上に設置される。

架台１０は、フレームを組み立てて構成されており、その上面に室外機２が載置される。架台１０は、室外機２が雪に埋もれることのないように、設置する地域の積雪量に応じた高さに構成されており、室外機２は必要な高さを嵩上げされて設置される。

図２に示されるように、防雪フード２０は、天板２１、右側面板２２、左側面板２３及び背面板２４から構成される。天板２１は室外機２の上方に、右側面板２２は室外機２の右側面に、左側面板２３は室外機２の左側面に、背面板２４は室外機２の背面に、それぞれ設置される。背面板２４は、右側面板２２及び左側面板２３に比べて、高さ方向の寸法は短く、その上端は天板２１に接するように設置され、下端と架台１０との間には開口部２５が形成されている。即ち、防雪フード２０は、背面板２４側に開口部２５を備えている。

室外機２は、冷凍サイクルを構成するための熱交換器、圧縮機及び膨張弁と、熱交換器に空気を送風するための送風機（いづれも図示しない）とを備える。この室外機２は、ヒートポンプ式熱交換設備の一部を構成するものであり、外気は送風機によって、開口部２５から吸い込まれ、熱交換器で熱を奪われ、室外機２の前面から吹き出される。

図２において、Ａは開口部２５の高さ、Ｂは室外機２の背面と背面板２４との距離、Ｃは室外機２の高さをそれぞれ示している。

防雪フード２０は、降雪による室外機２の吸い込み口の閉塞を防止するため、上記のように、天板２１、右側面板２２、左側面板２３及び背面板２４が設けられている。そして、背面板２４の下端と架台１０との間には開口部２５が形成されている。この開口部２５の高さＡと、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂと、室外機２の高さＣとの相関関係が、暖房効率及び防雪ユニットの小型化に影響を与える。それらの関係を、以下、図３〜図７に基づいて説明する。

図３は、降雪による室外機の吸い込み口の閉塞を防止するＡ、Ｂの寸法関係を示した図、図４は、暖房能力とＡ寸法との関係を示した図であり、図５は、暖房能力とＢ寸法との関係を示した図である。
図３に示されるように、降雪の角度をαとすると、室外機２の吸い込み口が塞がることを防止するためには、開口部２５の高さＡが大きいほど、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを大きくする必要があり、逆に、開口部２５の高さＡが小さいほど、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを小さくすることができ、その関係は下式のようになる。なお、図３では、α＝３０°、４５°、６０°の例示している。
Ｂ≧Ａ÷ｔａｎ（α）・・・（１）

また、開口部２５の高さＡの暖房能力への影響については、図４に示されるように、開口部２５の高さＡが小さいほど、外気を吸い込むための開口面積が小さくなり、暖房能力の低下が大きくなる。

また、背面と背面板２４の距離Ｂの暖房能力への影響については、図５に示されるように、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂが小さいほど、室外機２内の熱交換器上部を通過する空気が少なくなり、暖房能力の低下が大きくなる。

以上から、同等の暖房能力を確保するための、開口部２５の高さＡと、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂとの関係は、開口部２５の高さＡを大きくした場合には、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを小さくすることが可能で、逆に、開口部２５の高さＡを小さくした場合には、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを大きくする必要がある。

図６は、暖房能力を満足するためのＡ、Ｂの寸法関係を示した図である。
例えば、防雪フード２０のない場合の暖房能力に対する暖房能力低下の許容値を５％とすると、それを満足するための開口部２５の高さＡと、室外機背面と背面板２４の距離Ｂの関係は、図６に示されるように、開口部２５の高さＡと、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂをパラメータとし、暖房能力を測定した結果から、概略反比例の関係にあることが確認されており、下式のように表すことができる。
Ｂ≧β÷Ａ・・・（２）
但し、βは室外機２の高さＣによって決まる定数である。

また、開口部２５の高さＡは、室外機２の高さＣの１／３より小さくなると著しく低下することが確認されており、開口部２５の高さＡと室外機２の高さＣとの関係は、下式のように表すことができる。
Ａ≧Ｃ÷３・・・（３）

図７は、以上の関係をまとめたものであり、式（１）〜（３）を満足する寸法範囲を示した図である。開口部２５の高さＡと、室外機背面と背面板２４との距離Ｂを、式（１）〜（３）を満足するように設定すれば、室外機２の吸い込み口の閉塞防止と暖房能力低下の低下５％以内を両立させることが可能となる。さらに、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを最小となるように設定すれば、防雪フード２０を最も小型化することが可能となる。

次に、具体例（実施例）を説明する。
図８は、式（１）〜（３）を満足する寸法範囲（具体例）を示した図である。
降雪角度αを６０°、室外機２の高さＣを６００ｍｍとすると、βは実験結果から６００００ｍｍ^２となり、式（１）〜（３）から図８のような関係が求められる。式（１）と式（２）式との交点において、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂは最小となり、開口部２５の高さＡは約３２０ｍｍ、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂは約１８５ｍｍとなる。

以上に述べたように、本実施の形態では、室外機２を設置するための架台１０と、右側面板２２、左側面板２３、天板２１及び背面板２４からなる防雪フード２０とを備え、背面板２４側に外気を吸い込むための開口部２５を設けた室外機用防雪ユニット１において、開口部２５の高さＡと、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂとは、室外機用防雪ユニット１を設置する地域の降雪の角度をαとした場合に、上記の式（１）〜（３）を全て満たすことにより、必要な暖房能力の確保と防雪ユニットの小型化とを両立させ、さらに、設置場所の制限のない防雪ユニットを得ることが可能となる。
また、室外機２の背面と背面板２４との距離Ｂを、上記の式（１）〜（３）を全て満たす範囲内で最小にすることによって、室外機用防雪ユニット１を最も小型化することが可能となる。

１室外機用防雪ユニット、２室外機、１０架台、２０防雪フード、２１天板、２２右側面板、２３左側面板、２４背面板、２５開口部。

Claims

室外機が設置される架台と、
室外機の左右側面、天面及び背面を覆うための左右側面板、天板及び背面板からなる防雪フードと、
を備え、前記防雪フードの前記背面板側に外気を吸い込むための開口部を設けた室外機用防雪ユニットにおいて、
前記開口部の高さと、室外機の背面と前記背面板との距離は、前記室外機用防雪ユニットを設置する地域の降雪の角度をαとした場合、下式を全て満たすことを特徴とする室外機用防雪ユニット。
前記室外機の背面と前記背面板との距離≧前記開口部の高さ÷ｔａｎ（α）
前記室外機の背面と前記背面板との距離≧β÷前記開口部の高さ
前記開口部の高さ≧前記室外機の高さ÷３
但し、βは室外機の高さによって決まる定数である。
前記室外機の背面と前記背面板との距離が、前記の式を全て満たした範囲内において、最小となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の室外機用防雪ユニット。