JPWO2017199339A1 - 空気調和装置の室外機 - Google Patents
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Abstract
Description
また、冷房能力および暖房能力の向上を図るために、空気調和装置の室外機の熱交換器を大容量化する要求が高まっている。
特許文献1〜3に記載の技術では、筐体の熱交換器室よりも上部に送風ファンが配置され、熱交換器へ通風する風量が最大限確保できる構造である。また、筐体の上部に配置した送風ファンの個数は、複数である場合もある。
[空気調和機の室外機の構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外機1を示す斜視図である。
図1に示すように、室外機1は、外部表面側に筐体11を備えている。筐体11は、正面を向いた前面部と、前面部の側方の左面部と、前面部の側方かつ左面部に対向する右面部と、前面部に対向する背面部と、を有し、平面視において矩形形状である。
筐体11の角部には、前面から見て、左側手前に左前面柱21が設けられている。筐体11の角部には、前面から見て、左前面柱21の背部側に左後面柱23が設けられている。筐体11の角部には、前面から見て、右側手前に右前面柱22が設けられている。筐体11の角部には、前面から見て、右前面柱22の背部側に図示しない右後面柱が設けられている。また、筐体11の前面中央には、前面中央柱24が設けられている。筐体11の背面中央には、図示しない背面中央柱が設けられている。
筐体11の左面の下部には、下左面パネル28aが設けられている。筐体11の右面の下部には、図示しない下右面パネルが設けられている。筐体11の背面の下部には、図示しない下後面パネルが設けられている。下左面パネル28a、下右面パネル、下後面パネルも、下前面パネル27a、27bと同様に取り外しまたは開閉できるものでもよい。このような場合には、下左面パネル28a、下右面パネル、下後面パネルは、作業者が筐体11の内部のメンテナンスなどを行うに際に取り外しまたは開閉できる。
2つの送風ファン34a、34bが駆動されることで、筐体11の内部に負圧が生じ、筐体11の前面部、左面部、右面部および背面部に設けられた4面の空気吸込口32a、32bから空気が吸い込まれる。そして、筐体11の内部に吸い込まれた空気は、2つの送風ファン34a、34bによって、2つの空気吹出口33a、33bから吹き出される。
図2に示すように、室外機1は、2つの送風ファン34a、34bのそれぞれの下方に形成される吸い込み空間35a、35bを囲んでいる熱交換器50を備えている。言い換えると、2つの送風ファン34a、34bは、2つの矩形形状の熱交換器50内に形成された2つの吸い込み空間35a、35bの上方にそれぞれ配置されている。
熱交換器50は、1つの前面熱交換器ユニット51および2つの背面熱交換器ユニット52a、52bから構成されている。
熱交換器50は、筐体11の内部に、筐体11の前面部側、左面部側、右面部側、背面部側にそれぞれ側面を有して平面視において2つの矩形形状に配置されている。2つの矩形形状に配置された熱交換器50は、2つの吸い込み空間35a、35bを囲んでいる。
1つの前面熱交換器ユニット51は、平面視において筐体11の前面部に沿って平板形状に形成されている。すなわち、前面熱交換器ユニット51は、両方の吸い込み空間35a、35bの前面部側の側面にわたって連続した平板形状である。
背面熱交換器ユニット52aは、平面視において筐体11の左右方向に配置された熱交換器50における左面部側の側面52a1、右面部側の側面52a3および背面部側の側面52a2を屈曲してU字型に形成している。また、背面熱交換器ユニット52bは、平面視において筐体11の左右方向に配置された熱交換器50における左面部側の側面52b1、右面部側の側面52b3および背面部側の側面52b2を屈曲してU字型に形成されている。
このように、吸い込み空間35a、35bは、2つの送風ファン34a、34bのそれぞれの下方にて、熱交換器50に囲まれて平面視において矩形形状に形成されている。
ここで、圧縮機36および電気品箱37のメンテナンス性あるいは組立性を考えて、取付けあるいは取外し易くするため、前面熱交換器ユニット51は、圧縮機36および電気品箱37よりも上方に配置されている。このため、筐体11の少なくとも前面下部に、熱交換器50を配置していない空間部となった機械部品をメンテナンスするメンテナンススペースが形成されている。
また、背面熱交換器ユニット52a、52bは、前面熱交換器ユニット51と上下寸法が同じであり、配置高さも一緒であるため、前面熱交換器ユニット51と同様に、圧縮機36および電気品箱37よりも上方に配置されている。
図3に示すように、吸い込み空間35a、35bは、1つの前面熱交換器ユニット51および2つの背面熱交換器ユニット52a、52bに囲まれて平面視において矩形形状に形成されている。
吸い込み空間35a、35bの前面部側には、平板形状の前面熱交換器ユニット51が配置されている。
吸い込み空間35aの左面部側、右面部側および背面部側には、U字型の背面熱交換器ユニット52aが配置されている。背面熱交換器ユニット52aは、左面部側および右面部側の側面52a1、52a3および背面部側の側面52a2を屈曲して有している。
吸い込み空間35bの左面部側、右面部側および背面部側には、U字型の背面熱交換器ユニット52bが配置されている。背面熱交換器ユニット52bは、左面部側および右面部側の側面52b1、52b3および背面部側の側面52b2を屈曲して有している。
2つの背面熱交換器ユニット52a、52bは、筐体11の左面部と右面部との間の中央における中央線60に対して線対称な形状である。
前面熱交換器ユニット51は、筐体11の前面部側において右に寄せて配置されている。このため、筐体11の前面部側において前面熱交換器ユニット51が寄せられた側とは反対側に、前面熱交換器ユニット51と背面熱交換器ユニット52aとの間に縦方向に延びる開放空間が形成されている。
図4に示すように、上から見たファン外周軌跡39a、39bのそれぞれに沿うように、平面視において矩形形状に前面熱交換器ユニット51と背面熱交換器ユニット52a、52bが配置されている。言い換えると、吸い込み空間35a、35bは、上から見たファン外周軌跡39a、39bのそれぞれに沿うように、平面視において矩形形状に形成されている。
また、前面熱交換器ユニット51の配管接続エリア70aに隣接した筐体11の左面部側に、2つの背面熱交換器ユニット52a、52bのうち一方の背面熱交換器ユニット52aが冷媒回路の配管と接続される配管接続エリア70bが形成されている。
配管接続エリア70aおよび配管接続エリア70bは、隣接して前面熱交換器ユニット51および背面熱交換器ユニット52aの配管接続エリア70を構成している。配管接続エリア70は、メンテナンス性および組立性を考慮し、左前の開放空間に配置されている。
なお、配管接続エリア70は、前面熱交換器ユニット51を左に寄せて右前に配置されてもよい。この場合には、開放空間に形成される配管接続エリアは、前面熱交換器ユニット51および背面熱交換器ユニット52aの配管接続エリアを構成する。
なお、配管接続エリア71の位置は、配管のメンテナンスおよび組立ができれば、筐体11の奥行寸法の中央線61より後方でもよい。
1つの前面熱交換器ユニット51および2つの背面熱交換器ユニット52a、52bは、同じ構成である。すなわち、2つの背面熱交換器ユニット52a、52bは、平板形状の前面熱交換器ユニット51を2箇所屈曲させて形成されている。このため、前面熱交換器ユニット51の幅寸法53は、2つの背面熱交換器ユニット52a、52bそれぞれにおける屈曲した側面52a1、52a2、52a3または側面52b1、52b2、52b3を足した周囲長寸法54と等しい。前面熱交換器ユニット51の上下寸法55は、2つの背面熱交換器ユニット52a、52bそれぞれにおける上下寸法56と等しい。また、前面熱交換器ユニット51と、2つの背面熱交換器ユニット52a、52bとは、厚み寸法あるいはフィンの形状、枚数、伝熱管の形状、本数なども同じである。
このように、1つの前面熱交換器ユニット51および2つの背面熱交換器ユニット52a、52bは、同じ構成の熱交換器ユニットを用いている。このため、同じ製造工程を経て製造でき、生産性が向上する。また、1つの前面熱交換器ユニット51および2つの背面熱交換器ユニット52a、52bは、容積が同じである。このため、冷媒を循環させる量が均一に保たれ、冷媒の偏流を考慮することなく、冷媒回路を構築できる。
以上、実施の形態1によれば、筐体11の平面視において矩形形状の前面部、左面部、右面部および背面部の4面を熱交換器50で覆う配置とし、かつ、背面熱交換器ユニット52a、52bが筐体11の左面部と右面部との間の中央部に側面52a3、52b3を有している。このため、熱交換器50の通風する側面が平面視において矩形形状の2つの吸い込み空間35a、35bの4面の側面に形成されるため、熱交換器50の容量が最大限確保できる。
これに対し、特許文献1の技術では、L字型の2枚の熱交換器ユニットが筐体の側面に沿うように配置され、筐体の幅および奥行き寸法の制約を受ける熱交換器ユニットの配置構造である。そのため、熱交換器の容量が最大限確保できない。
この構成によれば、限られた筐体サイズの範囲内で、熱交換器50の容量を更に拡大し、かつ、熱交換器50に通風する風量を最大限に増大する熱交換器ユニット51、52a、52bの配置構造が構成できる。
この構成によれば、同じ容積の熱交換器ユニットを用いたため、熱交換器50内を流れる冷媒の偏流が無くなり、冷媒が熱交換器50へ効率良く分配でき、冷媒回路を簡素な回路に構築できる。このため、製品コストが削減できる。また、同じ熱交換器ユニットが同じ製造工程を経て製造でき、生産性が向上できる。
これに対し、特許文献2の技術では、U字型の1枚の熱交換器ユニットと平板形状の1枚の熱交換器ユニットとが組み合わされた構成であり、2枚の熱交換器ユニットの容量が異なっている。このため、U字型の熱交換器ユニットに流す冷媒量と平板形状の熱交換器ユニットに流す冷媒量とのバランスをうまく取らないと効果的な性能が得られない難しさがある。リニア膨張弁をそれぞれの熱交換器ユニットに追加するなど、製品コストが圧迫されるような構造が必要になる場合がある。そのため、製品コストが削減できない。
この構成によれば、熱交換器50の左右方向の中央部の側面52a3、52b3でも熱交換器50への通風する風量が最大限確保できる。熱交換器50の左右方向の中央部の側面52a3、52b3の幅が他の側面の幅よりも短いことで、通風されないエリアまで熱交換器50を余計に設けてしまい性能に寄与しない製品コストが増加することが抑制できる。また、熱交換器50の左右方向の中央部の側面52a3、52b3の前方に、配管接続エリア71が形成でき、メンテナンス性および組立性が向上できる。
この構成によれば、熱交換器50は、筐体11の内部に、筐体11の前面部側、左面部側、右面部側、背面部側にそれぞれ側面を有して平面視において2つの矩形形状で形成できる。
この構成によれば、2つの送風ファン34a、34bの空気の吸い込み量は同じになり、熱交換器50への通風する風量が偏らず、左右のバランスがとれる。
この構成によれば、前面熱交換器ユニット51の配管接続エリア70aが機械部品に干渉しない手前に配置でき、作業者が作業し易く、メンテナンス性および組立性が向上できる。
この構成によれば、一方の背面熱交換器ユニット52aの配管接続エリア70bが機械部品に干渉しない手前に配置でき、作業者が作業し易く、メンテナンス性および組立性が向上できる。加えて、一方の背面熱交換器ユニット52aの配管接続エリア70bは、前面熱交換器ユニット51の配管接続エリア70aと隣接して大きな配管接続エリア70を構成でき、作業者が作業し易く、メンテナンス性および組立性が向上できる。また、他方の背面熱交換器ユニット52bの配管接続エリア71が筐体11の左右方向の中央部のエリアに単独で配置でき、作業者の作業スペースが確保でき、作業者が作業し易く、メンテナンス性および組立性が向上できる。
すなわち、前面熱交換器ユニット51の下端は、圧縮機36および電気品箱37などの機械部品よりも上部に配置されてメンテナンススペースが形成されているため、圧縮機36および電気品箱37などの機械部品のメンテナンス性および組立性が阻害されない構造である。このため、熱交換器50の前面下部に、メンテナンススペースが最大限確保できる。
この構成によれば、機械部品をメンテナンスするスペースが熱交換器50を配置していないスペースに形成され、作業者の作業スペースが確保でき、作業者が作業し易く、メンテナンス性および組立性が向上できる。
これに対し、特許文献3の技術では、空気調和装置の室外機の前面中央部に配管エリアが集中し、前面に機械部品をメンテナンスするスペースを十分に取る余裕がない。そのため、メンテナンス性および組立性が阻害されてしまう。
実施の形態2における空気調和装置の室外機1の基本的な構成は、実施の形態1における空気調和装置の室外機1と同様である。このため、以下、実施の形態1との相違点を中心に実施の形態2について説明する。
実施の形態1と実施の形態2との相違点は、空気調和装置の室外機1における複数の熱交換器ユニットの配置構成である。実施の形態1では、3つ熱交換器ユニット51、52a、52bを配置した構成であった。これに対し、実施の形態2では、2つの熱交換器ユニット57a、57bを配置した構成である。
図7は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外機1における2つの個別熱交換器ユニット57a、57bの配置構造を示す上面図である。
熱交換器50は、2つの個別熱交換器ユニット57a、57bを有している。
個別熱交換器ユニット57aは、平面視において筐体11の左右方向に並列に配置され、熱交換器50における前面部側、左面部側、右面部側および背面部側の側面を屈曲して形成する。個別熱交換器ユニット57aは、前面部側の側面57a1、左面部側の側面57a2、右面部側の側面57a4および背面部側の側面57a3を有している。
個別熱交換器ユニット57bは、平面視において筐体11の左右方向に並列に配置され、熱交換器50における前面部側、左面部側、右面部側および背面部側の側面を屈曲して形成する。個別熱交換器ユニット57bは、前面部側の側面57b1、左面部側の側面57b2、右面部側の側面57b4および背面部側の側面57b3を有している。
2つの個別熱交換器ユニット57a、57bは、筐体11の左面部と右面部との間の中央における中央線60に対して線対称な形状である。2つの個別熱交換器ユニット57a、57bは、同じ容積である。
以上、実施の形態2によれば、熱交換器ユニットとしては、平面視において筐体11の左右方向に並列に配置された熱交換器50における前面部側、左面部側、右面部側および背面部側の側面57a1、57a2、57a4、57a3、57b1、57b2、57b4、57b3を屈曲して形成する2つの個別熱交換器ユニット57a、57bを有している。
この構成によれば、熱交換器50は、筐体11の内部に、筐体11の前面部側、左面部側、右面部側、背面部側にそれぞれ側面を有して平面視において2つの矩形形状で形成できる。
この構成によれば、2つの送風ファン34a、34bの空気の吸い込み量が同じになり、熱交換器50への通風する風量が偏らず、左右のバランスがとれる。
この構成によれば、熱交換器50は左右方向の中央部の側面57a4、57b4でも熱交換器50への通風する風量が最大限確保できる。熱交換器50の左右方向の中央部の側面57a4、57b4の幅が他の側面の幅よりも短いことで、通風されないエリアまで熱交換器50を余計に設けてしまい性能に寄与しない製品コストが増加することが抑制できる。また、熱交換器50の左右方向の中央部の側面57a4、57b4の前方に、配管接続エリア72、73が形成でき、メンテナンス性および組立性が向上できる。
Claims (11)
- 前面部と、該前面部の側方の左面部および該左面部に対向する右面部と、前記前面部に対向する背面部と、を有して平面視において矩形形状の筐体と、
前記筐体内部に、前記筐体の前面部側、左面部側、右面部側、背面部側にそれぞれ側面を有して平面視において複数の矩形形状で形成された熱交換器と、
複数の矩形形状の前記熱交換器内に形成された複数の吸い込み空間の上方にそれぞれ配置された複数の送風ファンと、
を備えた空気調和装置の室外機。 - 前記熱交換器は、複数の熱交換器ユニットから構成され、
前記複数の熱交換器ユニットは、同じ容積である請求項1に記載の空気調和装置の室外機。 - 前記熱交換器は、平面視において前記筐体の左右方向に並列に2つ配置され、前記筐体の左右方向の中央部における側面の幅が他の側面の幅よりも短い請求項1または2に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記複数の熱交換器ユニットは、平面視において前記筐体の前記前面部に沿って平板形状に形成された1つの前面熱交換器ユニットと、平面視において前記筐体の左右方向に配置された前記熱交換器における左面部側、右面部側および背面部側の側面を屈曲して形成する2つの背面熱交換器ユニットと、を有する請求項3に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記2つの背面熱交換器ユニットは、前記筐体の前記左面部と前記右面部との間の中央における中央線に対して線対称な形状である請求項4に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記前面熱交換器ユニットは、前記筐体の前面部側において左右方向の一方側に寄せて配置され、
前記筐体の前面部側において左右方向の他方側に、前記前面熱交換器ユニットが冷媒回路の配管と接続される配管接続エリアが形成された請求項4または5に記載の空気調和装置の室外機。 - 前記前面熱交換器ユニットの配管接続エリアに隣接した前記筐体の左面部側または右面部側の一方に、前記2つの背面熱交換器ユニットうち一方が冷媒回路の配管と接続される配管接続エリアが形成され、
前記筐体の左右方向の中央部に、前記2つの背面熱交換器ユニットのうち他方が冷媒回路の配管と接続される配管接続エリアが形成された請求項6に記載の空気調和装置の室外機。 - 前記複数の熱交換器ユニットは、平面視において前記筐体の左右方向に並列に配置され、前記熱交換器における前面部側、左面部側、右面部側および背面部側の側面を屈曲して形成する2つの個別熱交換器ユニットを有する請求項3に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記2つの個別熱交換器ユニットは、前記筐体の前記左面部と前記右面部との間の中央における中央線に対して線対称な形状である請求項8に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記筐体の前記左面部と前記右面部との間の中央に、前記2つの個別熱交換器ユニットが冷媒回路の配管と接続される配管接続エリアが形成された請求項8または9に記載の空気調和装置の室外機。
- 前記筐体の少なくとも前記前面部の下部に、機械部品をメンテナンスするメンテナンススペースが形成された請求項1〜10のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外機。
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