WO2012160784A1 - 冷凍装置の室外ユニット - Google Patents

Abstract

　室外ユニット（10）は、ケーシング（20）と、ケーシング（20）に収納され、上下方向に起立した状態で設けられた室外熱交換器（30）と、ケーシング（20）の上部に収納された室外ファン（40）と備えている。室外熱交換器（30）は、ケーシング（20）の全ての側面に亘る折曲室外熱交換器（30）に構成されると共に、両側端の間にケーシング（20）の一隅角部を挟んで所定間隔の開口（3a）が形成されている。室外ファン（40）は、ファン機構中心Ａがケーシング（20）の平面視中心Ｂより開口（3a）から離れる方向に変位した位置に配置されている。

Description

冷凍装置の室外ユニット

　　本発明は、冷凍装置の室外ユニットに関し、特に、室外ファンの配置構造に係るものである。

　　従来、冷凍装置の室外ユニットは、特許文献１に示すように、ケーシング内に圧縮機の他、室外熱交換器および室外ファンが収納されているものがある。

　　上記室外ユニットのケーシングは、平面視矩形状に形成され、左右の両側面および背面に吸込口が形成されている。上記室外熱交換器は、上記吸込口に沿って配置され、平面視コ字状に形成されている。上記室外ファンは、ケーシングの上部に配置されている。

　　そして、上記室外ファンを駆動すると、室外空気が吸込口よりケーシング内に吸い込まれ、室外熱交換器において、冷媒と室外空気が熱交換する。その後、上記室外空気は、室外ファンを経てケーシング外に吹き出る。

特開２００９－１２７９９１号公報

　　しかしながら、上記室外ユニットは、上記室外ファンがケーシングのほぼ平面視中心Ｂに設けられているので、ファン能力が十分に利用されていないという問題があった。つまり、、従来の室外ユニットは、前面が閉塞されているにも拘わらず、上記室外ファンがケーシングのほぼ平面視中心Ｂに設けられているので、前面側の吸込抵抗が大きくなり、ファン容量が大きくなるという問題があった。

　　本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、室外ファンの吸込抵抗を小さくしてファン容量の低減を図ることを目的とする。

　　第１の発明は、ケーシング（20）と、該ケーシング（20）に収納され、上下方向に起立した状態で設けられた室外熱交換器（30）と、上記ケーシング（20）の上部に収納されたファン機構（4A）と備えた冷凍装置の室外ユニットある。そして、上記室外熱交換器（30）は、ケーシング（20）の全ての側面に亘る折曲室外熱交換器（30）に構成されると共に、両側端の間にケーシング（20）の一隅角部を挟んで所定間隔の開口（3a）が形成されている。さらに、上記ファン機構（4A）は、ファン機構中心Ａが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂより上記開口（3a）から離れる方向に変位した位置に配置されている。

　　上記第１の発明は、上記ファン機構（4A）のファン機構中心Ａが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂより上記開口（3a）から離れる方向に変位しているので、上記ファン機構（4A）がケーシング（20）の側面閉塞部より離れ、空気流れが円滑になる。この結果、上記ファン機構（4A）の吸込抵抗が小さくなる。

　　第２の発明は、第１の発明において、上記室外熱交換器（30）の開口（3a）が、ケーシング（20）の前側面から左右の片方の第１横側面に亘って形成される一方、上記ファン機構（4A）は、２台の室外ファン（40）を備え、該２台の室外ファン（40）がケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る左右方向の横断線ＳＬより後側面の方向に変位しているものである。

　　上記第２の発明は、上記室外ファン（40）が後側に変位しているので、上記室外ファン（40）が室外熱交換器（30）に近づくことになり、該室外熱交換器（30）を通る空気量が増大する。

　　第３の発明は、第２の発明において、上記ケーシング（20）の前側面と上記室外ファン（40）との間に、室外熱交換器（30）の上方に位置して電装品ユニット（60）が設けられているものである。

　　上記第３の発明は、上記室外ファン（40）が後側に変位して上記ケーシング（20）の前側に空間が生ずるので、この空間に電装品ユニット（60）が配置される。

　　第４の発明は、第１の発明において、上記室外熱交換器（30）の開口（3a）が、ケーシング（20）の前側面から左右の片方の第１横側面に亘って形成される一方、上記ファン機構（4A）は、１台の室外ファン（40）を備え、該室外ファン（40）がケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る前後方向の縦断線ＬＬより他の第２横側面の方向に変位しているものである。

　　上記第４の発明は、上記室外ファン（40）が横側に変位しているので、上記室外ファン（40）が室外熱交換器（30）に近づくことになり、該室外熱交換器（30）を通る空気量が増大する。

　　第５の発明は、第４の発明において、上記ケーシング（20）の第１横側面と上記室外ファン（40）との間に、室外熱交換器（30）の上方に位置して電装品ユニット（60）が設けられているものである。

　　上記第５の発明は、上記室外ファン（40）が横側に変位して上記ケーシング（20）の片側の横側に空間が生ずるので、この空間に電装品ユニット（60）が配置される。

　　本発明によれば、上記ファン機構（4A）が室外熱交換器（30）の開口（3a）より離れる位置に配置されているので、上記ケーシング（20）の側面閉塞部より離れ、吸込抵抗を小さくすることができる。この結果、上記ファン機構（4A）は、ファン容量を小さくすることができる。

　　また、上記ファン機構（4A）が室外熱交換器（30）に近接するので、該室外熱交換器（30）を通る空気量が増大し、上記室外熱交換器（30）の熱交換効率を向上させることができる。

　　また、第３および第５の発明によれば、上記電装品ユニット（60）がケーシング（20）と室外ファン（40）との間に配置されているので、室外ファン（40）が偏ることによって生ずる無駄空間を有効に利用することができる。

図１は、実施形態１の室外ユニットを示す斜視図である。 図２は、実施形態１の室外ユニットを示し、ケーシングの一部を削除した室外ユニットの斜視図である。 図３は、実施形態１の室外ユニットを示し、ケーシングの一部および電装品ユニットを削除した室外ユニットの斜視図である。 図４は、実施形態１の室外ユニットを示し、上半部を断面した室外ユニットの断面図である。 図５は、実施形態１のファンモータおよびファンステーを示す斜視図である。 図６は、実施形態１の室外ユニットを示し、天板を省略した室外ユニットの平面図である。 図７は、実施形態２の室外ユニットを示す斜視図である。 図８は、実施形態２の室外ユニットを示し、ケーシングの一部を削除した室外ユニットの斜視図である。 図９は、実施形態２の室外ユニットを示し、ケーシングの一部および電装品ユニットを削除した室外ユニットの斜視図である。 図１０は、実施形態２の室外ユニットを示し、天板を省略した室外ユニットの平面図である。

　　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

　　〈発明の実施形態１〉
　　図１～図４に示すように、本実施形態１の室外ユニット（10）は、冷凍装置である空気調和装置に用いられるものであって、図示しないが、室内ユニットが接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成している。

　　上記室外ユニット（10）は、例えば、ビルの屋上等に設置され、ケーシング（20）と室外熱交換器（30）とファン機構（4A）と圧縮機構（50）とを備えている。

　　上記ケーシング（20）は、平面視矩形状に形成され、４本の支柱（21）と底フレーム（22）と側面パネル（23）と天板（24）とを備えている。

　　上記４つの支柱（21）は、四隅に設けられ、下部に底フレーム（22）が固定されている。

　　上記側面パネル（23）は、ケーシング（20）の上半部四面を形成する上側面パネル（23a）と、ケーシング（20）の下半部における前面を形成し且つ左半分を形成する前側面パネル（23b）と、ケーシング（20）の下半部における左側の横側面（第１横側面）を形成し且つ前半分を形成する横側面パネル（23c）とを備えている。そして、上記ケーシング（20）の側面には、下半部における前面の右半分と、下半部における右側の横側面（第２横側面）と、下半部における背面と、下半部における左側の横側面（第１横側面）の後半分に吸込口（25）が形成されている。

　　また、上記天板（24）は、支柱（21）の上端に固定され、吹出口（26）が形成されると共に、吹出口（26）を覆うグリル（24a）を備えている。

　　上記室外熱交換器（30）は、フィンアンドチューブ型熱交換器であって、室外空気と冷媒とを熱交換するように構成されている。そして、上記室外熱交換器（30）は、上下に起立した状態設けられ、上記ケーシング（20）の全ての側面に亘る折曲熱交換器に構成されている。さらに、上記室外熱交換器（30）の両側端の間には、ケーシング（20）の前側の左隅角部を挟んで所定の開口（3a）が形成されている。つまり、上記ケーシング（20）は、室外熱交換器（30）の開口（3a）に対応して上記前側面パネル（23b）と横側面パネル（23c）が設けられている。

　　上記底フレーム（22）には、上記圧縮機構（50）と油分離器（51）とアキュムレータ（52）とが取り付けられ、上記圧縮機構（50）は、２台の圧縮機（5a，5b）で構成されている。

　　また、上記ケーシング（20）は、室外熱交換器（30）が収納される下部空間（2a）と、室外ファン（40）が収納される上部空間（2b）との間に位置して、水平方向に延びるステー（20a，20b，20c，20d）が４面に取り付けられている。

　　上記ファン機構（4A）は、２台の室外ファン（40）を備え、該各室外ファン（40）は、ファン本体（41）とファンモータ（42）とベルマウス（43）とを備え、上記ステー（20a，20c）に取り付けられている。

　　さらに、上記ケーシング（20）には、圧縮機構（50）等を制御するための電装品が収納される電装品ユニット（60）が取り付けられている。該電装品ユニット（60）は、室外熱交換器（30）の前面上方に配置され、室外熱交換器（30）の上端の直近に配置され、上側面パネル（23a）と室外ファン（40）のベルマウス（43）との間に設けられている。

　　次に、上記室外ファン（40）の構造について詳細に説明する。

　　上記室外ファン（40）は、図４および図５に示すように、支持部材であるファンステー（70）に取付板（71）を介して取り付けられている。該ファンステー（70）は、室外熱交換器（30）の上端に接して位置するケーシング（20）の前ステー（20a）と後ステー（20c）とに懸架されている。

　　上記ファンステー（70）は、井桁状に形成され、両側部の取付部（72）と中央部のモータ固定部（73）とを備えている。上記取付部（72）は、水平に形成されると共に、平面視コ字状に形成され、ケーシング（20）の前ステー（20a）と後ステー（20c）とに取り付けられている。つまり、上記取付部（72）は、室外熱交換器（30）の上方に取り付けられている。上記モータ固定部（73）は、上記取付部（72）に連続し、上記取付部（72）から中央に向かって傾斜する傾斜部（74）と、該傾斜部（74）に連続する水平な水平部（75）とを備えている。そして、該水平部（75）には、ファンモータ（42）が挿入されるモータ孔（75a）が形成されている。

　　また、上記ファンステー（70）の両側部には、取付部（72）から傾斜部（74）を介して水平部（75）に至る空気孔（76）が形成されている。

　　上記取付板（71）は、ファンモータ（42）が貫通する中央孔（71a）が形成され、上記ファンステー（70）の中央部に取り付けられている。そして、上記ファンモータ（42）は、上記ファンステー（70）の中央部に取付板（71）と共に固定されている。

　　特に、上記モータ固定部（73）の中央部は、取付部（72）よりに下方に凹み、上記室外熱交換器（30）の上端より下方に位置し、上記ファンモータ（42）は、該ファンモータ（42）の下端が上記室外熱交換器（30）の上端より下方に位置し、上記ファンモータ（42）の上端が上記室外熱交換器（30）の上端より上方に位置するように上記ケーシング（20）に支持されている。

　　上記ファン本体（41）は、プロペラファンであって、ファンモータ（42）の上方に位置して該ファンモータ（42）に連結されている。つまり、上記ファン本体（41）は、電装品ユニット（60）の上下高さ内に配置されている。

　　上記ベルマウス（43）は、ファン本体（41）の外周部を覆うようにケーシング（20）に取り付けられ、円筒状のガイド部（43a）と、該ガイド部（43a）の上端に連続し、上方に向かって外側に広がるシュラウド部（43b）とを備えている。

　　そして、上記ベルマウス（43）は、該ベルマウス（43）の下端であるガイド部（43a）の下端は、上記ファンモータ（42）の上下端の間に位置するようにケーシング（20）に取り付けられている。つまり、上記ファンモータ（42）は、ガイド部（43a）の中央部に配置されている。

　　また、上記室外ファン（40）は、図６に示すように、該ファン機構中心Ａが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂより上記室外熱交換器（30）の開口（3a）から離れる方向に変位した位置に配置されている。

　　具体的に、上記ファン機構中心Ａは、平面視において、２台の室外ファン（40）におけるファン本体（41）の軸中心ＦＣ（図４参照）を結ぶ線の中心である。また、上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂは、該ケーシング（20）の四隅を結ぶ対角線の交点である。そして、このファン機構中心Ａが、本実施形態では、ケーシング（20）の平面視中心Ｂより後側に変位している。

　　さらに詳述すると、上記室外ファン（40）は、図１に示すように、上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る左右方向の横断線ＳＬより後側面の方向に変位し、平面視上において、室外熱交換器（30）で囲まれる空間に偏っている。つまり、図４に示すように、上記室外ユニット（10）の側面視において、上記ファン本体（41）の軸中心ＦＣが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る垂直中心ＢＣより後側に変位するように室外ファン（40）がケーシング（20）に支持され、上記室外ファン（40）が室外熱交換器（30）に近接して配置されている。そして、上記電装品ユニット（60）は、室外ファン（40）が後方に変位しているので、上記ケーシング（20）の前側面と上記室外ファン（40）のベルマウス（43）との間に配置されている。また、上記吹出口（26）は、中央より後側に変位して形成されている。

　　　　－運転動作－
　　次に、上記室外ユニット（10）の動作について説明する。

　　先ず、上記圧縮機構（50）を駆動すると共に、室外ファン（40）を駆動すると、室外空気は、吸込口（25）よりケーシング（20）の下部空間（2a）に吸い込まれる。そして、室外空気は、下部空間（2a）に流れる途中で室外熱交換器（30）を通るので、室外熱交換器（30）において、室外空気と冷媒とが熱交換される。上記下部空間（2a）の室外空気は、上部空間（2b）に流れ、室外ファン（40）のファン本体（41）を通り、吹出口（26）より外部に吹き出す。

　　一方、上記圧縮機構（50）で圧縮された冷媒は、例えば、室外熱交換器（30）で凝縮し、その後、室内ユニットに流れ、室内熱交換器で蒸発して圧縮機構（50）に戻り、この冷媒循環を繰り返して冷房運転等が行われる。

　　　　－実施形態１の効果－
　　以上のように、本実施形態１は、上記ファンモータ（42）の下端が上記室外熱交換器（30）の上端より下方に位置し、上記ファンモータ（42）の上端が上記室外熱交換器（30）の上端より上方に位置するように上記室外ファン（40）を上記ケーシング（20）に支持している。したがって、本実施形態１によれば、室外熱交換器（30）とファン本体（41）の間の空気通路を短くすることができるので、通風抵抗を小さくすることができる。この結果、上記室外ファン（40）は、ファン容量を小さくすることができる。

　　また、上記ファンモータ（42）がベルマウス（43）の中央部に位置するので、通路抵抗を低減することができる。

　　また、上記ファンステー（70）は、両側の取付部（72）より下方に凹んだモータ固定部（73）を備えているので、空気流れの抵抗を小さくしてファンモータ（42）の位置を従来より下げることができる。

　　また、上記電装品ユニット（60）が室外熱交換器（30）の上方に配置されているので、室外ファン（40）の周囲を無駄空間を有効に利用することができる。

　　また、上記室外ファン（40）が室外熱交換器（30）の開口（3a）より離れる位置に配置されているので、上記ケーシング（20）の側面閉塞部より離れ、吸込抵抗を小さくすることができる。この結果、上記室外ファン（40）は、ファン容量を小さくすることができる。

　　また、上記室外ファン（40）が室外熱交換器（30）に近接するので、該室外熱交換器（30）を通る空気量が増大し、上記室外熱交換器（30）の熱交換効率を向上させることができる。

　　また、上記電装品ユニット（60）がケーシング（20）の前側面と室外ファン（40）との間に配置されているので、室外ファン（40）が偏ることによって生ずる無駄空間を有効に利用することができる。

　　特に、上記室外ファン（40）が電装品ユニット（60）の下方に位置する室外熱交換器（30）の上端部分からも空気を確実に吸引することができるので、室外熱交換器（30）の熱交換効率の低下を抑制することができる。

　　〈発明の実施形態２〉
　　次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。

　　本実施形態は、図７～図１０に示すように、実施形態１の圧縮機構（50）が２台の圧縮機（5a，5b）を備え、且つファン機構（4a）が２台の室外ファン（40）を備えていたのに代わり、圧縮機構（50）が１台の圧縮機（5a）のみを備え、且つファン機構（4a）が１台の室外ファン（40）のみを備えたものである。

　　具体的に、上記圧縮機構（50）は、１つの圧縮機（5a）を備える一方、電装品ユニット（60）が、ケーシング（20）の左側面に配置されている。

　　さらに、本実施形態２の室外ファン（40）は、図示しないが、実施形態１と同様にファンモータ（42）の下端が室外熱交換器（30）の上端より下方に位置し、上記ファンモータ（42）の上端が上記室外熱交換器（30）の上端より上方に位置し、且つ上記ファンモータ（42）の上下端の間に上記ベルマウス（43）の下端が位置するように上記ケーシング（20）に支持されている。

　　また、上記室外ファン（40）は、図１０に示すように、軸心ＦＣであるファン機構中心Ａが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂより上記室外熱交換器（30）の開口（3a）から離れる方向に変位した位置に配置されている。

　　具体的に、上記室外ファン（40）は、図７に示すように、上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る前後方向の縦断線ＬＬより右側面の方向に変位し、つまり、第２横側面の方向に変位し、平面視上において、室外熱交換器（30）で囲まれる空間に偏っている。そして、上記電装品ユニット（60）は、室外ファン（40）が右方に変位しているので、上記ケーシング（20）の左側面と上記室外ファン（40）のベルマウス（43）との間に配置されている。また、上記吹出口（26）は、中央より右側に変位して形成されている。その他の構成、作用および効果は実施形態１と同様である。

　　〈その他の実施形態〉
　　本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。

　　実施形態１は、圧縮機構（50）が２台の圧縮機（5a，5b）を備えているが、圧縮機構（50）が１台の圧縮機（5a）を備えていてもよく、且つファン機構（4A）が１つの室外ファン（40）を備えていてよい。つまり、実施形態１の室外ユニット（10）は、電装品ユニット（60）を前面側に配置したまま圧縮機（5a）および室外ファン（40）を１台としてもよい。

　　また、上記各実施形態は、空気調和装置について説明したが、冷凍庫等を冷却する各種の冷凍装置であってもよい。

　　また、上記各実施形態は、ファンモータ（42）を室外熱交換器（30）の上端より下がった位置に配置したが、ファンモータ（42）を室外熱交換器（30）の上方に位置するようにしてもよい。

　　尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

　　以上説明したように、本発明は、室外熱交換器と室外ファンとを備える室外ユニットについて有用である。

１０　　　　　室外ユニット
２０　　　　　ケーシング
２５　　　　　吸込口
２６　　　　　吹出口
３０　　　　　室外熱交換器
３ａ　　　　　開口
４Ａ　　　　　ファン機構
４０　　　　　室外ファン
４１　　　　　ファン本体
４２　　　　　ファンモータ
４３　　　　　ベルマウス
５０　　　　　圧縮機構
６０　　　　　電装品ユニット

Claims (5)

1. 　　ケーシング（20）と、
   　　該ケーシング（20）に収納され、上下方向に起立した状態で設けられた室外熱交換器（30）と、
   　　上記ケーシング（20）の上部に収納されたファン機構（4A）と備えた冷凍装置の室外ユニットあって、
   　　上記室外熱交換器（30）は、ケーシング（20）の全ての側面に亘る折曲室外熱交換器（30）に構成されると共に、両側端の間にケーシング（20）の一隅角部を挟んで所定間隔の開口（3a）が形成され、
   　　上記ファン機構（4A）は、ファン機構中心Ａが上記ケーシング（20）の平面視中心Ｂより上記開口（3a）から離れる方向に変位した位置に配置されている
   ことを特徴とする冷凍装置の室外ユニット。
2. 　　請求項１において、
   　　上記室外熱交換器（30）の開口（3a）は、ケーシング（20）の前側面から左右の片方の第１横側面に亘って形成される一方、
   　　上記ファン機構（4A）は、２台の室外ファン（40）を備え、該２台の室外ファン（40）がケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る左右方向の横断線ＳＬより後側面の方向に変位している
   ことを特徴とする冷凍装置の室外ユニット。
3. 　　請求項２において、
   　　上記ケーシング（20）の前側面と上記室外ファン（40）との間には、室外熱交換器（30）の上方に位置して電装品ユニット（60）が設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置の室外ユニット。
4. 　　請求項１において、
   　　上記室外熱交換器（30）の開口（3a）は、ケーシング（20）の前側面から左右の片方の第１横側面に亘って形成される一方、
   　　上記ファン機構（4A）は、１台の室外ファン（40）を備え、該室外ファン（40）がケーシング（20）の平面視中心Ｂを通る前後方向の縦断線ＬＬより他の第２横側面の方向に変位している
   ことを特徴とする冷凍装置の室外ユニット。
5. 　　請求項４において、
   　　上記ケーシング（20）の第１横側面と上記室外ファン（40）との間には、室外熱交換器（30）の上方に位置して電装品ユニット（60）が設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置の室外ユニット。

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