JPWO2017077648A1 - 室外機 - Google Patents

Abstract

室外機は、筐体と、筐体の内部に設けられ、冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器と、筐体の内部に設けられ、配管によって熱交換器に接続された弁と、を備え、熱交換器の下端は、弁と配管とを接続する接続部よりも上方に位置している。

Description

本発明は、冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器を備える室外機に関する。

従来、筐体の上部に送風機が設けられ、筐体の側面に熱交換器が設けられた室外機が知られている。この室外機は、筐体の側面から導入された空気が、熱交換器を通過した後に上方に吹き出す上吹き出し型の室外機である。室外機において、熱交換能力を維持しつつ小型化すること、又はサイズを維持しつつ熱交換能力を増大することが望まれている。特許文献１には、四角筒状の筐体の４つの側面のうち、１つの角部を除く範囲に熱交換器が設置された室外機が開示されている。特許文献１では、熱交換器が設置されていない角部において、機器の取り出し等が行われ、メンテナンス等の作業が実施される。

特許第５７８６８７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された室外機は、作業性を向上させることを目的として、四角筒状の筐体の１つの角部に熱交換器が設置されていない。このため、熱交換器の熱交換能力が小さくなる。

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、作業性を維持しつつ熱交換器の熱交換能力を向上させる室外機を提供するものである。

本発明に係る室外機は、筐体と、筐体の内部に設けられ、冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器と、筐体の内部に設けられ、配管によって熱交換器に接続された弁と、を備え、熱交換器の下端は、弁と配管とを接続する接続部よりも上方に位置している。

本発明によれば、熱交換器の下端は、弁と配管とを接続する接続部よりも上方に位置している。このように、作業に必要な分のスペースさえ確保すれば、熱交換器の配置に制限がない。このため、作業性を維持しつつ熱交換器の熱交換能力を向上させることができる。

本発明の実施の形態１における空気調和装置３を示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機１の正面図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機１の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機１の上面図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機１の断面図である。 本発明の実施の形態１における送風機１５から熱交換器１４までの距離と熱交換器１４を通過する空気の風速との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る室外機１００の断面図である。 本発明の実施の形態３に係る室外機２００の上面図である。

実施の形態１．
以下、本発明に係る室外機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置３を示す回路図である。この図１に基づいて、空気調和装置３について説明する。図１に示すように、空気調和装置３は、室外機１と室内機２とを有している。図１では、２台の室内機２を例示しているが、室内機２の台数は、１台でもよいし３台以上でもよい。

室外機１は、圧縮機１２と、流路切替装置１３と、熱交換器１４と、送風機１５と、アキュムレータ１６と、電気品箱１７とを備えている。圧縮機１２は、冷媒を圧縮するものである。流路切替装置１３は、冷媒の流通方向を切り替えるものであり、例えば四方弁である。熱交換器１４は、冷媒と熱媒体である室外空気とを熱交換するものであり、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器である。送風機１５は、熱交換器１４に熱媒体である室外空気を送風するものである。アキュムレータ１６は、余剰となった冷媒を貯留するものである。電気品箱１７は、圧縮機１２及び送風機１５等の動作を制御するインバータ等が収納されたものである。

２台の室内機２は、夫々、膨張部２１と、室内熱交換器２２と、室内送風機２３とを備えている。膨張部２１は、冷媒を膨張及び減圧するものである。室内熱交換器２２は、冷媒と室内空気とを熱交換するものである。室内送風機２３は、室内熱交換器２２に室内空気を送風するものである。

図２は、本発明の実施の形態１に係る室外機１の正面図、図３は、本発明の実施の形態１に係る室外機１の側面図、図４は、本発明の実施の形態１に係る室外機１の上面図である。次に、室外機１について詳細に説明する。図２、図３及び図４に示すように、室外機１は、筐体１１を備えている。筐体１１は、例えば四角筒状をなしており、ベースである底面１１ａが床に載置されている。熱交換器１４は、筐体１１の内部において、筐体１１の４つの側面に設けられている。熱交換器１４は、上面視において、Ｌ字状の２枚の第１の板１４ａ及び第２の板１４ｂで構成されており、４面吸込み型である。なお、熱交換器１４は、Ｌ字状の２枚の板に限らず、上面視矩形状の１枚の板でもよいし、上面視Ｕ字状の１枚の板及び上面視直線状の１枚の板でもよい。

四方弁である流路切替装置１３には、各配管（図示せず）に接続される接続部１３ａが４箇所設けられている。そして、流路切替装置１３と配管とはろう付けで接続されている。本実施の形態１において、熱交換器１４の下端１４ｃは、接続部１３ａよりも上方に位置している。なお、室外機１は、冷媒回路部品として、流路切替装置１３のほかに、電磁弁、逆止弁又は二方弁等の弁を有していてもよい。

図５は、本発明の実施の形態１に係る室外機１の断面図である。圧縮機１２は、筐体１１の内部の底面１１ａに載置されている。圧縮機１２は、冷媒を吸入する吸入管１２ａ及び冷媒を吐出する吐出管１２ｂを有しており、夫々配管（図示せず）に接続されている。図５に示すように、本実施の形態１において、熱交換器１４の下端１４ｃは、圧縮機１２が４５°傾けられたときの上端１２ｃよりも上方に位置している。なお、熱交換器１４の下端１４ｃと、圧縮機１２が４５°傾けられたときの上端１２ｃとの間には、適宜余裕しろが設けられてもよい。

このように、熱交換器１４は、筐体１１の最下部には設けられておらず、筐体１１の４つの側面において、下部は開口されている。なお、電気品箱１７は、筐体１１の２つの側面において、下部に設置されている。従って、筐体１１の４つの側面のうち、電気品箱１７が設置されていない残りの２つの側面は開口されている。この開口された二つの側面は、筐体１１の外部から内部にアクセスするスペースとなっている。なお、流路切替装置１３等の弁は、アクセスするスペースの近傍に配置されている。弁は、経年劣化により交換が必要な部材である。弁が、アクセスするスペースの近傍に配置されていることにより、弁を交換する作業が容易となる。

図６は、本発明の実施の形態１における送風機１５からの距離と熱交換器１４を通過する空気の風速との関係を示すグラフである。図６において、横軸は送風機１５から熱交換器１４までの距離を示し、縦軸は熱交換器１４を通過する空気の風速を示す。筐体１１の上部には、空気を筐体１１の内部から放出する放出口となる円筒状のベルマウス１５ａが設けられている。送風機１５は、筐体１１の上部において、ベルマウス１５ａの内部に設けられている。図６に示すように、熱交換器１４が送風機１５から近いほど、熱交換器１４を通過する空気の風速が向上し、熱交換能力が向上する。前述の如く、熱交換器１４は、筐体１１の最下部には設けられておらず、筐体１１の上部に設けられている。即ち、熱交換器１４は、送風機１５から近い位置に設置されている。

次に、空気調和装置３の動作について説明する。先ず、冷房運転について説明する。冷媒は、圧縮機１２に吸入され、圧縮機１２によって圧縮されて高温高圧のガスの状態で吐出する。吐出した冷媒は、流路切替装置１３を通過して、熱交換器１４に流入する。熱交換器１４に流入した冷媒は、熱媒体である室外空気と熱交換されて凝縮される。凝縮された冷媒は、各室内機２の膨張部２１に流入し、膨張部２１によって膨張及び減圧される。減圧された冷媒は、室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した冷媒は、室内空気と熱交換されて蒸発される。その際、室内空気が冷却されて室内が冷房される。その後、蒸発された冷媒は、流路切替装置１３を通過して、アキュムレータ１６に流入し、圧縮機１２に吸入される。

次に、暖房運転について説明する。冷媒は、圧縮機１２に吸入され、圧縮機１２によって圧縮されて高温高圧のガスの状態で吐出する。吐出した冷媒は、流路切替装置１３を通過して、各室内機２の室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した冷媒は、室内空気と熱交換されて凝縮される。その際、室内空気が加熱されて室内が暖房される。凝縮された冷媒は、膨張部２１に流入し、膨張部２１によって膨張及び減圧される。減圧された冷媒は、熱交換器１４に流入する。熱交換器１４に流入した冷媒は、熱媒体である室外空気と熱交換されて蒸発される。その後、蒸発された冷媒は、流路切替装置１３を通過して、アキュムレータ１６に流入し、圧縮機１２に吸入される。

本実施の形態１によれば、熱交換器１４の下端１４ｃは、弁と配管とを接続する接続部１３ａよりも上方に位置している。このように、作業に必要な分のスペースさえ確保すれば、熱交換器１４の配置に制限がない。このため、接続部１３ａさえ露出すれば、ほかは熱交換器１４で占有することも可能である。従って、作業性を維持しつつ熱交換器１４の熱交換能力を向上させることができる。また、熱交換器１４の下端１４ｃは、接続部１３ａよりも上方に位置しているため、弁が故障等した際に、弁を容易に交換することができる。

また、筐体１１の内部の底面１１ａに載置され、冷媒を圧縮する圧縮機１２を更に備え、熱交換器１４の下端１４ｃは、圧縮機１２が４５°傾けられたときの上端１２ｃよりも上方に位置している。圧縮機１２が交換される際、圧縮機１２が４５°傾けられることによって、筐体１１の内部から圧縮機１２を引き出すことができる。圧縮機１２が４５°傾けられたときに引き出されることによって、交換作業時の安全性を確保することができる。なお、圧縮機１２と配管とがろう付けされていれば、そのろうを外した後、圧縮機１２が傾けられて、筐体１１から引き出される。

更に、弁と配管とは、ろう付けで接続されている。ここで、接続部１３ａは熱交換器１４から露出しているため、ろう付け箇所も、熱交換器１４から露出している。従って、筐体１１の外部から、直接ろうを付け外しすることができる。

更にまた、筐体１１の上部に設けられ、熱交換器１４に熱媒体を送風する送風機１５を更に備える。前述の如く、熱交換器１４は、筐体１１の最下部には設けられておらず、筐体１１の上部に設けられている。即ち、熱交換器１４は、送風機１５から近い位置に設置されている。ここで、熱交換器１４が送風機１５から近いほど、熱交換器１４を通過する空気の風速が向上し、熱交換能力が向上する。従って、本実施の形態１は、熱交換能力が高い。

そして、筐体１１は、四角筒状をなしており、熱交換器１４は、前記筐体１１の４つの側面に設けられている。従来、室外機において、熱交換能力を維持しつつ小型化すること、又はサイズを維持しつつ熱交換能力を増大することが望まれている。このため、室外機の筐体が四角筒状をなしている場合、３つの側面だけではなく４つの側面全てに熱交換器が配置されることが望まれている。しかし、熱交換器の設置面積が拡大されると、その分筐体の開口部が減る。このため、メンテナンス等のために筐体の内部にアクセスするスペースを確保することが困難である。これに対し、本実施の形態１は、接続部１３ａさえ露出すれば、ほかは熱交換器１４で占有することも可能である。従って、メンテナンス等の作業性を維持しつつ熱交換器１４の熱交換能力を向上させることができる。

また、熱交換器１４は、上面視において、Ｌ字状の第１の板１４ａ及びＬ字状の第２の板１４ｂで構成されている。このように、筐体１１が四角筒状をなしている場合、４つの側面全てに熱交換器が配置されているため、熱交換能力が高い。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る室外機１００の断面図である。本実施の形態２は、圧縮機１１２の吸入管１１２ａ及び吐出管１１２ｂがフレキシブル配管である点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図７に示すように、圧縮機１１２は、冷媒を吸入する吸入管１１２ａと、冷媒を吐出する吐出管１１２ｂと、を有し吸入管１１２ａ又は吐出管１１２ｂは、フレキシブル配管である。これにより、圧縮機１１２が交換される際、配管の接続に用いられるろうを外さずに、圧縮機１１２を傾けて、筐体１１から引き出すことができる。その後、ろうが外される。このように、筐体１１の内部でろうを外す必要がないため、より簡易に圧縮機１１２を交換することができる。なお、吸入管１１２ａ及び吐出管１１２ｂのうち少なくとも一方がフレキシブル配管であってもよい。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る室外機２００の上面図である。本実施の形態３は、熱交換器２１４が、上面視Ｕ字状の１枚の板及び上面視直線状の１枚の板である点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図８に示すように、熱交換器２１４は、上面視Ｕ字状の１枚の第１の板２１４ａ及び上面視直線状の１枚の第２の板２１４ｂである。そして、第２の板２１４ｂの高さは、第１の板２１４ａの高さの２／３である。なお、第２の板２１４ｂの上端と第１の板２１４ａの上端とは、同等の高さである。即ち、第２の板２１４ｂの下端は、第１の板２１４ａの下端よりも高い位置にある。これにより、筐体１１の内部にアクセスするアクセス性を更に向上させることができる。

なお、第１の板２１４ａは２列並べられており、第２の板２１４ｂは３列並べられていてもよい。このように、第２の板２１４ｂの列数を、第１の板２１４ａの列数よりも増やすことによって、第２の板２１４ｂの高さが低い分の熱交換能力の低下を補うことができる。更に、第１の板２１４ａのチューブを円管とし、第２の板２１４ｂのチューブを扁平管としてもよい。これによっても、第２の板２１４ｂの高さが低い分の熱交換能力の低下を補うことができる。このように、熱交換器２１４は、フィンアンドチューブ型熱交換器であり、第１の板２１４ａ及び第２の板２１４ｂのうち、一方のチューブは円管であり、他方のチューブは扁平管で構成されている場合、熱交換器２１４の熱交換能力の低下を抑制することができる。

１ 室外機、２ 室内機、３ 空気調和装置、１１ 筐体、１１ａ 底面、１２ 圧縮機、１２ａ 吸入管、１２ｂ 吐出管、１２ｃ 上端、１３ 流路切替装置、１３ａ 接続部、１４ 熱交換器、１４ａ 第１の板、１４ｂ 第２の板、１４ｃ 下端、１５ 送風機、１５ａ ベルマウス、１６ アキュムレータ、１７ 電気品箱、２１ 膨張部、２２ 室内熱交換器、２３ 室内送風機、１００ 室外機、１１２ 圧縮機、１１２ａ 吸入管、１１２ｂ 吐出管、２００ 室外機、２１４ 熱交換器、２１４ａ 第１の板、２１４ｂ 第２の板。

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器と、
   前記筐体の内部に設けられ、配管によって前記熱交換器に接続された弁と、を備え、
   前記熱交換器の下端は、
   前記弁と前記配管とを接続する接続部よりも上方に位置している
   室外機。
2. 前記筐体の内部の底面に載置され、冷媒を圧縮する圧縮機を更に備え、
   前記熱交換器の下端は、
   前記圧縮機が４５°傾けられたときの上端よりも上方に位置している
   請求項１記載の室外機。
3. 前記圧縮機は、
   冷媒を吸入する吸入管と、
   冷媒を吐出する吐出管と、を有し
   前記吸入管又は前記吐出管は、フレキシブル配管である
   請求項２記載の室外機。
4. 前記弁と前記配管とは、ろう付けで接続されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の室外機。
5. 前記筐体の上部に設けられ、前記熱交換器に熱媒体を送風する送風機を更に備える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の室外機。
6. 前記筐体は、四角筒状をなしており、
   前記熱交換器は、前記筐体の４つの側面に設けられている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の室外機。
7. 前記熱交換器は、
   上面視において、Ｌ字状の第１の板及びＬ字状の第２の板で構成されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の室外機。
8. 前記熱交換器は、
   上面視において、Ｕ字状の第１の板及び直線状の第２の板で構成されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の室外機。
9. 前記熱交換器は、
   フィンアンドチューブ型熱交換器であり、
   前記第１の板及び前記第２の板のうち、一方のチューブは円管であり、他方のチューブは扁平管で構成されている
   請求項７又は８記載の室外機。

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