JP6562672B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
このような室外機によれば、前記の延出部が設けられることで、室外機の外側構造を大きく変更せずに、熱交換器の熱交換面を増大させることができる。
S/L2≧0.16 ・・・式(1)
本発明の空気調和機は、一対の半体同士が接合されて構成される熱交換器の、半体の対向部同士の間に形成される間隙の面積をSとし、対向部の長さをLとした場合に、下記の関係式(1)を満足する室外機を備えることを主な特徴とする。
S/L2≧0.16 ・・・式(1)
以下では、本発明の第1実施形態及び第2実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
ここでは本発明の第1実施形態に係る空気調和機の全体構成について説明した後にこの空気調和機を構成する室外機について説明する。
図1は、本実施形態に係る空気調和機100の構成説明図である。
図1に示すように、空気調和機100は、室内機91と室外機90とを備えており、室内機91と室外機90とは配管10を介して接続されている。ちなみに、本実施形態に係る空気調和機100では、2つの室内機91が配管10で並列に接続されている。本実施形態に係る空気調和機100では、2つの室内にそれぞれ個別に室内機91が配置されることを想定しているが、これに限定されるものではない。室内機91は、1つ又は3以上とすることができる。なお、室内機91が3以上となる場合には、各室内機91は、配管10で並列に接続されることとなる。
室外機90は、圧縮機1と、四方弁2と、室外膨張弁6と、室外熱交換器3と、アキュムレータ5とを備えている。
図1中、符号4は室外熱交換器3に外気を送り込む室外送風機であり、符号9は室内の空気を室内熱交換器7に送り込む室内送風機である。符号15,16は、配管10を室外機90に接続するための配管接続口である。
次に、室内機91についてさらに詳しく説明する。
図2は、本実施形態に係る空気調和機100を構成する室外機90の全体斜視図である。なお、本実施形態での室外機90における前後上下左右の方向は、この室外機90を設置した際の図2に示す前後上下左右の方向を基準とする。
室外機90は、平面視で矩形のベース部材12と、ベース部材12の四角のそれぞれに立設される4本の支持フレーム11と、4本の支持フレーム11の内側でベース部材12上に配置される室外熱交換器3と、室外熱交換器3の上方に配置される室外送風機4と、を備えている。
室外熱交換器3は、図示しないが、上下方向に延在する細長の矩形板からなる放熱フィンが室外機90の外周方向に積層されるように複数配置され、これら複数の放熱フィンを貫通して繋ぐように複数の冷媒管が設けられている。
この室外熱交換器3については、後に詳しく説明する。
室外送風機4は、室外熱交換器3の内側に形成され、圧縮機1等が配置される内側空間50(図3参照)から空気を室外機90の外側に排出するように構成されている。つまり、駆動した室外送風機4は、室外機90の3つの側面に露出する室外熱交換器3の放熱フィン(図示省略)間から外気を室外機90内に吸い込んで、この吸い込んだ空気を室外機90の外部に送り出すようになっている。
室外送風機4a及び室外送風機4bのそれぞれのプロペラファン41a及びプロペラファン41bは、上面視で左回り(反時計回り)で回転するようになっている。このように回転するプロペラファン41a及びプロペラファン41bは、前記したように室外熱交換器3の内側に形成される内側空間50(図3参照)から空気を室外機90の外部に送り出すようになっている。
このベルマウス43と室外熱交換器3との間に配置されることとなる天板13には、図示しないが、ベルマウス43の下部の内径に略等しい外径の円形開口が形成されている。この円形開口を介して、前記の内側空間とベルマウス43の内側とが連通している。
また、この円形開口の径方向には、図示しないモータ支持フレームが渡し架けられている。
この室外熱交換器3は、室外送風機4の上流側に配置されている。
図3は、室外熱交換器3の左半体30a及び右半体30bにおける第3熱交換部3cを説明するための室外機90の平面図である。図3中、室外機90のケーシング44、天板13、圧縮機1、電気箱33については、作図の便宜上それらの記載を省略している。また、図3中、室外送風機4は、仮想線(破線)にてプロペラファン41の外径に等しい円で示している。
図4は、室外機90を構成する室外熱交換器3の全体斜視図である。
なお、左半体30aと右半体30bとは、請求の範囲にいう「半体」に相当する。
左半体30aと右半体30bとは、左右の室外送風機4a,4bに対応するように設けられている。
本実施形態での対向部70とは、前記した第3熱交換部3cで形成され、室外機90の前後方向に直線的に延びる部分と、第2熱交換部3bに接続される曲線部分(円弧状部分)とで構成される。
また、左半体30a及び右半体30bの対向部70における直線部分は、互いに並行しており、この並行部分Pは、望ましくは相互に平行になっている。
この連結ピラー40は、左半体30aにおける対向部70と、右半体30bにおける対向部70との間に形成される間隙39の最小幅を維持しつつ、左半体30aと右半体30bとを一体に接続している。
ちなみに、連結ピラー40の下端部は、ベース部材12(図2参照)に固定され、連結ピラー40の上端部は、天板13(図2参照)に固定されている。
このサービススペース31aを構成する開口部は、室外熱交換器3の内側空間50に臨んでいる。
このサービススペース31aには、これを塞ぐようにパネル31(図2参照)が取り付けられる。
左半体30a及び右半体30bにおける第3熱交換部3cは、室外機90の背面側から正面側に向かって延びた先端部が、プロペラファン41a,41bの回転半径よりも外側に配置されている。
そして、左半体30a及び右半体30bの対向部70同士の間には、前記した間隙39が形成されている。この間隙39の幅は、室外機90の背面側から正面側に向かって徐々に狭くなるように形成されている。
S/L2≧0.16 ・・・式(1)
G/L≧0.17 ・・・式(2)
(前記式中、Lは前記式(1)のLと同義である)
従来の室外機を備える空気調和機(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)では、対向部70が設けられることによって室外機90の外形の構成を大きく変更せずに、熱交換器の熱交換面を増大させることができる。
したがって、本実施形態の室外機90を備える空気調和機100によれば、従来よりも熱交換性能に優れた室外機90を有する空気調和機100を提供することができる。
したがって、本実施形態の室外機90を備える空気調和機100によれば、従来よりも熱交換性能に優れた室外機90を有する空気調和機100を提供することができる。
第1実施形態では、左半体30aの第3熱交換部3cと右半体30bの第3熱交換部3cとは、円弧状の部分と、並行部分Pを形成する直線状の部分とを有して構成されていたが、本発明はこれに限定されない。つまり、左半体30aと右半体30bの第3熱交換部3c同士は、室外機90の背面側から正面側に向けて間隙39の幅が徐々に狭くなるように形成されていればよい。
このような第2変形例によれば、対向部70の長さLに対する間隙39の面積Sを、より大きく設定することができる。このような第3熱交換部3cを有する室外熱交換器3によれば、対向部70の周方向における外気通過速度分布及び熱交換量を、より均一にすることができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る空気調和機100(図1参照)について説明する。
この第2実施形態に係る空気調和機100は、前記第1実施形態に係る空気調和機100と室外機90(図1参照)のみが異なるので、ここでは室外機90についてのみ説明する。なお、本発明の第2実施形態において、前記第1実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図7中、4,4a,4bは、室外送風機であり、符号11は、支持フレームであり、符号12は、ベース部材であり、符号13は、天板であり、符号41,41a,41bは、プロペラファンであり、符号44は、ケーシングである。
具体的には、室外熱交換器3の左半体30aは、前側に配置される第4熱交換部3a´と、左側面に配置される第1熱交換部3aと、後側に配置される第2熱交換部3bと、第1熱交換部3aに対向するように配置される第3熱交換部cと、を有している。そして、第2熱交換部3bと、第4熱交換部3a´とは対向している。
図8中、符号38は、サイドプレートであり、符号39は、間隙であり、符号40は、連結ピラーである。
したがって、左半体30aにおける第4熱交換部3a´の端部と、右半体30bにおける第4熱交換部3a´の端部との間にサービススペース31aが形成される。このサービススペース31aには、前記のパネル31が取り付けられる。
左半体30a及び右半体30bの対向部70同士の間には、前記した間隙39が形成されている。この間隙39の幅は、室外機90の背面側から正面側に向かって徐々に狭くなるように形成されている。
S/L2≧0.16 ・・・式(1)
G/L≧0.17 ・・・式(2)
(前記式中、Lは前記式(1)のLと同義である)
このような第2変形例によれば、対向部70の長さLに対する間隙39の面積Sを、より大きく設定することができる。このような第3熱交換部3cを有する室外熱交換器3によれば、対向部70の周方向における外気通過速度分布及び熱交換量を、より均一にすることができる。
なお、以下の実施例では前記の第2実施形態に係る室外機90(図7参照)を有する空気調和機100(図1参照)についての作用効果を検証した。
(実施例1)
本実施例では、No.1からNo.5までの5つの室外熱交換器3における前記「S/L2」の値に対する「室外熱交換器3の通過風速(m/s)」との関係を、CAE(Computer Aided Engineering)によるシミュレーション試験を行って求めた。
ちなみに、対向部70の通過風速(図12中、「▲」印で表す)が、室外熱交換器3の全体の通過風速(図12中、「○」印で表す)に近づくほど、室外熱交換器3の周方向における風速分布が均一化することを表している。
つまり、「S/L2」の値を0.16以上に設定することで、室外熱交換器3の周方向における風速分布が均一化されることが検証された。
本実施例では、No.6からNo.10までの5つの室外熱交換器3における前記「G/L」の値に対する、室外熱交換器3の熱交換面の単位面積当たりの「対向部交換熱量/全体交換熱量」の値の関係を、CAE(Computer Aided Engineering)によるシミュレーション試験を行って求めた。
つまり、「G/L」の値を0.17以上に設定することで、室外熱交換器3の周方向における交換熱量が均一化されることが検証された。
2 四方弁
3 室外熱交換器
3a 第1熱交換部
3b 第2熱交換部
3c 第3熱交換部
3a´ 第4熱交換部
4 室外送風機
4a 室外送風機
4b 室外送風機
5 アキュムレータ
6 室外膨張弁
7 室内熱交換器
8 室内膨張弁
10 配管
11 支持フレーム
12 ベース部材
13 天板
15 配管接続口
30a 左半体
30b 右半体
31 パネル
31a サービススペース
33 電気箱
39 間隙
40 連結ピラー
41 プロペラファン
41a プロペラファン
41b プロペラファン
43 ベルマウス
44 ケーシング
50 内側空間
60 中心軸
70 対向部
71 端部
90 室外機
91 室内機
100 空気調和機
P 並行部分
Claims (3)
- 横並びに配置された一対の送風機と、
各送風機に対応するように当該送風機の上流側となる下方に配置された、相互に対称形状の一対の半体同士が接合されて構成される熱交換器と、を備え、
前記半体のそれぞれは、対応する前記送風機側から見た平面視で、当該送風機を中心にした周方向に第1熱交換部、第2熱交換部、第3熱交換部及び第4熱交換部を有し、
前記第1熱交換部と前記第3熱交換部とが向き合うとともに前記第3熱交換部同士を背合わせするように前記一対の半体同士が接合され、
前記第4熱交換部は、前記第2熱交換部と向き合うとともに前記第1熱交換部に連続しており、
前記第3熱交換部は、平面視で全体にわたって円弧形状になっており、
前記第3熱交換部側での前記半体同士の対向部の長さをLとし、
前記第3熱交換部側での前記対向部同士の間に形成される間隙の、平面視での面積をSとした場合に、下記の関係式(1)を満足する室外機を備えることを特徴とする空気調和機。
S/L2≧0.16 ・・・式(1) - 請求項1に記載の空気調和機において、
前記第3熱交換部は、前記第2熱交換部側の反対側に前記熱交換器の端部を有し、
前記第3熱交換部同士は、前記端部側で並行部分を含んでいることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1に記載の空気調和機において、
前記第3熱交換部は、前記第2熱交換部側の反対側に前記熱交換器の端部を有し、
前記第3熱交換部側での前記対向部同士の間に形成される間隙の幅は、前記端部に向かうほど徐々に狭くなっており、
前記端部での前記間隙の幅をGとした場合に、下記関係式(2)を満足することを特徴とする空気調和機。
G/L≧0.17 ・・・式(2)
(前記式中、Lは前記式(1)のLと同義である)
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