WO2017068724A1 - 空気調和装置の室外ユニット - Google Patents

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angle
outdoor unit
housing
air
blower
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誠治 中島
敬英 田所
豊 青山
直道 田村
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/40Vibration or noise prevention at outdoor units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • F24F1/50Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow with outlet air in upward direction

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner having a heat exchanger and a blower.
  • an outdoor unit for an air conditioner has a structure in which a heat exchanger and a blower for blowing air to the heat exchanger are accommodated in a housing.
  • a so-called top flow type outdoor unit is known in which the heat exchanger is disposed on the side surface of the housing and the blower is disposed on the upper side of the housing (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • heat exchangers are arranged on four surfaces of a casing having a rectangular cross section, a blower is arranged on the top of the casing, and a bell mouth is placed on the top of the casing so as to surround the blower.
  • An outdoor unit for an air conditioner provided is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses that a bell mouth is provided so as to surround the blower at the top of a casing having a rectangular cross section, and the bell mouth has a predetermined diameter and a predetermined angle.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an outdoor unit of an air conditioner that can reduce noise.
  • An outdoor unit of an air conditioner according to the present invention has a rectangular parallelepiped housing having a first side surface and a second side surface adjacent to the first side surface, each having an opening on the first side surface and the second side surface,
  • the heat exchanger disposed in the housing and the upper portion of the housing are disposed at a position where the distance from the second side surface is larger than the distance from the first side surface, and rotates around the rotation axis.
  • a blower that blows air upward, and a bell mouth that is provided so as to surround the blower at the upper part of the housing and has a flare portion that is formed so as to spread upward, the flare portion being the first of the housing
  • a first flare portion provided on the side surface and inclined at a first spread angle with respect to the rotation axis, and provided on the second side surface side of the housing and inclined at a second spread angle larger than the first spread angle with respect to the rotation axis.
  • a second flare portion is provided on the side surface and inclined at a first spread angle with respect to the rotation axis, and provided on the second side surface side of the housing and inclined at a second spread angle larger than the first spread angle with respect to the rotation axis.
  • the second spread angle with respect to the rotation axis of the second flare portion is larger than the first spread angle with respect to the rotation axis of the first flare portion, so that the casing has a rectangular cross section. Even if the side surface of the housing and the distance between the heat exchanger and the blower are different, the generation of air vortices can be preconfigured to reduce noise.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of the outdoor unit of the air conditioner of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line II-II in the outdoor unit of the air conditioner of FIG.
  • II sectional drawing of the outdoor unit of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • II-II sectional drawing of the outdoor unit of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 10 is a developed plan view of a cylindrical section taken along the line III-III in FIG. 9 and centering on the rotation axis of the propeller of the blower. It is sectional drawing of the bell mouth part of the outdoor unit of the air conditioning apparatus of this invention. It is a top view which shows planarly the internal structure of the outdoor unit of the air conditioning apparatus comprised with two propeller fans of this invention.
  • FIG. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • 1 is a perspective view of an outdoor unit of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a plan view of the internal configuration of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the outdoor unit 1 of the air conditioner of FIGS. 1 and 2 is a so-called top flow type outdoor unit, and is connected to an indoor unit through a refrigerant pipe, for example, to constitute a heat pump type refrigerant circuit.
  • the outdoor unit 1 of the air conditioner includes a housing 2, a heat exchanger 3 accommodated in the housing 2, and a blower 4 that blows air to the heat exchanger 3.
  • a compressor or the like (not shown) is accommodated in the lower portion of the housing 2.
  • the housing 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and for example, a horizontal section (XY section) is formed in a rectangular shape.
  • the casing 2 has a first side surface 21 on the long side having a length Ll in the width direction (arrow X direction) and a length Ls ( ⁇ Ll) in the depth direction (arrow Y direction). It has a second side surface 2s on the short side adjacent to 2l.
  • the housing 2 has an opening 2a serving as an air suction port on each of the first side surface 21 and the second side surface 2s. In FIG. 1 and FIG. 2, openings 2a are formed in the first side surface 21 and the second side surface 2s, respectively.
  • the heat exchanger 3 is composed of, for example, a fin tube type heat exchanger formed in an L shape, and is disposed in the housing 2. That is, one heat exchanger 3 formed in an L shape is disposed over the opening 2a of the first side surface 21 and the second side surface 2s, and two L-shaped heat exchanges are provided in the housing 2. A vessel is installed. The heat exchanger 3 is installed such that the height position of the heat exchanger 3 is the same on the first side surface 21 side and the second side surface 2s side. The heat exchanger 3 exchanges heat between the air sucked into the housing 2 from the opening 2 a and the refrigerant by the operation of the blower 4.
  • the heat exchanger 3 is formed in L shape, it is not limited to this shape, Various well-known shapes can be employ
  • the heat exchanger 3 is formed in a flat plate shape and may be arranged in the opening 2a on each side surface.
  • the blower 4 is made of, for example, a propeller fan, and is disposed on the top of the housing 2.
  • the blower 4 includes a boss 4a that rotates about a rotation axis FC, and a plurality of propellers 4b that are attached to the outer periphery of the boss 4a.
  • the blower 4 rotates about a rotation axis FC extending in the height direction (arrow Z direction) of the housing 2, sucks air into the housing 2 from the opening 2 a on the side surface of the housing 2, and performs heat exchange. The air heat-exchanged by the vessel 3 is blown upward.
  • the blower 4 is disposed at a position where the distance ⁇ Ds to the second side surface 2s is larger than the distance ⁇ D1 to the first side surface 2l.
  • the rotation axis FC of the blower 4 is set at a position that is substantially the center of the XY section of the housing 2. Since the housing 2 is formed in a rectangular cross section, the distance ⁇ Ds between the heat exchanger 3 on the second side 2s side and the blower 4 is the distance between the heat exchanger 3 on the first side 2l side and the blower 4 It becomes longer than ⁇ Dl.
  • an annular bell mouth 10 formed in an elliptical shape in the XY plane is provided, and the blower 4 is installed in a state surrounded by the bell mouth 10.
  • the bell mouth 10 may be provided integrally with the housing 2 or may be formed as a separate body and fixed to the housing 2.
  • the bell mouth 10 has a flare portion 13 that gradually spreads upward, and is formed so that the opening diameter increases toward the downstream side of the air flow.
  • the bell mouth 10 has a curved air inflow portion 11 formed so as to narrow as it goes upward from the housing 2 side, and a straight portion formed on the air inflow portion 11 and extending upward. 12 and a flare portion 13 formed on the straight portion 12 and gradually spreading upward.
  • the air inflow portion 11 has a flare shape in which the opening diameter gradually decreases upward.
  • the straight portion 12 is formed, for example, in parallel with the rotation axis FC, and the blower 4 is installed in a state surrounded by the straight portion 12 of the bell mouth 10.
  • the flare portion 13 has a flare shape in which the opening diameter gradually increases upward from the straight portion 12.
  • the flare part 13 is formed on the air inflow part 11, and the air inflow part 11 and the flare part 13 are formed with a continuous curved surface. Good.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of the outdoor unit of the air conditioner of FIG. 4 is a II-II cross-sectional view of the outdoor unit of the air conditioner of FIG.
  • the flare portion 13 includes a first flare portion 13l provided on the first side surface 21 side and a second flare portion 13s provided in the depth direction (arrow Y direction). .
  • the second spread angle ⁇ s of the second flare portion 13s is formed to be larger than the first spread angle ⁇ l of the first flare portion 13l ( ⁇ s> ⁇ l).
  • the joint portion between the first flare portion 13l and the second flare portion 13s extends along the circumference from the second side surface 2s side of the second spread angle ⁇ s toward the first side surface 2l side of the first spread angle ⁇ l. It is formed of a curved surface that is continuous in the circumferential direction so that the spread angle gradually decreases.
  • the distance between the heat exchanger 3 and the blower 4 is close on the first side surface 21 side of the housing 2, and the suction flow Fli to the blower 4 is forced to a substantially horizontal flow when passing through the heat exchanger 3. Is done. Accordingly, the propeller 4b is attracted to the inner circumference 4I side of the propeller 4b with a small work amount and a weak centrifugal action. As a result, the angle of the blowing flow Flo blown out from the blower 4 with respect to the rotation axis FC becomes small.
  • the second spread angle ⁇ s on the second side surface 2s side is formed to be larger than the first spread angle ⁇ l in accordance with the characteristics of the air flow blown from the bell mouth 10 ( ⁇ l> ⁇ s).
  • the air flow becomes easy to follow along the wall surface of the bell mouth 10, and the generation of air vortex as a noise source can be suppressed and the noise can be reduced.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • It is a figure and the outdoor unit 100 of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2 with reference to FIG.5 and FIG.6 is demonstrated.
  • parts having the same configuration as the outdoor unit 1 of the air conditioner of FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the first spread angle ⁇ l and the second spread angle ⁇ s are defined in consideration of the positional relationship between the heat exchanger 3 and the blower 4.
  • the inner upper end 3U of the heat exchanger 3 and the outer peripheral lower end 4U of the blower 4 are connected by a virtual line, and the virtual line and the rotation axis FC are connected.
  • the angle is defined as a first outflow side angle ⁇ l.
  • the inner upper end 3U of the heat exchanger 3 and the outer peripheral lower end 4U of the blower 4 are connected by a virtual line, and the angle between the virtual line and the rotation axis FC is the second outflow.
  • the side angle is ⁇ s.
  • the difference ⁇ ⁇ s ⁇ l between the first outflow side angle ⁇ l and the second outflow side angle ⁇ s is set.
  • the second spread angle ⁇ s on the second side surface 2s side and the first spread angle ⁇ l on the first side surface 2l side are formed such that ⁇ s> ⁇ l and ⁇ s + ⁇ > ⁇ s> ⁇ l> ⁇ l ⁇ . Yes.
  • the second outflow side angle ⁇ s is larger than the first outflow side angle ⁇ l ( ⁇ s> ⁇ l).
  • the suction flow Fsi (see FIG. 3) is attracted to the outer periphery 4P side where the work of the propeller 4b is large and the centrifugal action is strong on the second side surface 2s side of the second outflow side angle ⁇ s, and the blowout flow from the blower 4
  • the angle of Fso (see FIG. 3) toward the outer periphery 4P increases. Therefore, the second spread angle ⁇ s on the second side face 2s side is set larger than the first spread angle ⁇ l on the first side face 21 side so that the blowout flow Fo fits.
  • the suction flow Fli (see FIG. 4) is attracted to the inner peripheral 4I side where the work of the propeller 4b is small and the centrifugal action is weak, and the blowout flow from the blower 4 The angle of Flo toward the outer periphery 4P is reduced. Therefore, the first spread angle ⁇ l on the first side face 21 is set to be smaller than the second spread angle ⁇ s on the second side face 2s so that the blowout flow Fo is suitable.
  • which is the difference between them, can be the maximum amplitude of the angular fluctuation of the suction flows Fsi and Fli.
  • the angular fluctuations of the blowout flows Fso and Flo are also affected by the same effect as the angular fluctuations of the suction flows Fsi and Fli.
  • the first spread angle ⁇ l and the second spread angle ⁇ s are adapted to the angles of the blowout flows Flo and Fso, and the air flow is further along the bell mouth 10 wall surface. This makes it easier to suppress the generation of vortices as noise sources and reduce noise.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. It is a figure and the outdoor unit 200 of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 2 with reference to FIG.7 and FIG.8 is demonstrated.
  • the same reference numerals are given to the parts having the same configuration as the outdoor unit 1 of the air conditioner of FIGS. 3 and 4, and the description thereof is omitted. To do.
  • the air inflow portion in the bell mouth 210 is provided on the first air inflow portion 11 l provided on the first side surface 2 l side of the housing 2 and on the second side surface 2 s side of the housing 2.
  • the upstream side (case 2 side) end portion 11x and the downstream side (straight line portion 12 side) end portion 11y of the first air inflow portion 11l and the second air inflow portion 11s are connected by a virtual line.
  • the first inflow side angle ⁇ l between the imaginary line on the first side surface 2l side in FIG. 7 and the rotation axis FC, and the second inflow side angle ⁇ s between the imaginary line on the second side surface 2s side in FIG. ⁇ s> ⁇ l.
  • the suction flow Fsi (see FIG. 3) on the second side surface 2s side is attracted to the outer periphery 4P side of the propeller 4b having a large amount of work and strong centrifugal action.
  • the air suction flow Fli (see FIG. 4) on the first side face 21 is attracted to the inner circumference 4I side where the work of the propeller 4b is small and the centrifugal action is weak.
  • the angle of the suction flow Fsi with respect to the rotation axis FC on the second side face 2s side is larger than the angle of the suction flow Fli on the first side face 21 side with respect to the rotation axis FC.
  • the second inflow side angle ⁇ s is formed to be larger than the first inflow side angle ⁇ l.
  • the air inflow portion 11 of the bell mouth 10 is adapted to the suction airflow angle, and the blowout airflow angle is stabilized. As a result, it becomes easier for the air flow to follow along the wall surface of the bell mouth 10, and the generation of vortex as a noise source can be suppressed and the noise can be reduced. Even in this case, the generation of noise can be reduced by having the flare portion 13 as in the first and second embodiments.
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line II of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • symbol is attached
  • FIG. 10 is a developed plan view of a cross section taken along the line III-III in FIG. 9 and centering on the rotation axis FC of the propeller 4b.
  • the chord center point 4z is a bisection point of a line segment connecting the blade leading edge 4x and the blade trailing edge 4y.
  • a line segment or a curve connecting the chord center point 4z in the radial direction of the blower 4 is a chord center line 4c in FIG.
  • the angle formed by the straight line connecting the chord center point 4z on the outer periphery 4P of the propeller 4b and the chord center point 4z on the inner periphery 4I and the rotation axis FC is the forward tilt angle ⁇ z.
  • the second spread angle ⁇ s is larger than the forward tilt angle ⁇ z ( ⁇ s> ⁇ z).
  • the blowout flow Fos of the blower 4 is directed in a substantially normal direction of the chord centerline 4c. Therefore, by setting ⁇ s> ⁇ z, the flow does not collide with the wall surface of the bell mouth 10 and smoothly follows. This makes it easier to reduce the noise by suppressing the generation of vortices as a noise source. Even in this case, the generation of noise can be reduced by having the flare portion 13 as in the first and second embodiments. Furthermore, noise generation can be further reduced by providing the air inflow portion 11 as in the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the bell mouth portion of the outdoor unit of the air conditioner of the present invention. As shown in FIG. 11, the flare portion 13 of the bell mouth 10 may be curved. At this time, the first spread angle ⁇ l and the second spread angle ⁇ s are expressed as angles formed by a straight line connecting the upstream end 13x and the downstream end 13y and the rotation axis FC.
  • FIG. 12 is a top view illustrating a plan view of an internal configuration of an outdoor unit of an air conditioner including two propeller fans according to the present invention (bell mouth is not shown).
  • the first side surface 21 and the second side surface 2 s are defined based on the length when viewed from one fan, not the length of the rectangular side of the entire housing 2.
  • the side surface in the depth direction (arrow Y direction) is the first side surface 21 and the width direction (arrow X direction) is the second side surface 2s side.
  • Air conditioner outdoor unit 2 housing, 2a opening, 2l first side, 2s second side, 3 heat exchanger, 3U inner top, 4 blower, 4I inner circumference, 4P outer circumference 4U outer periphery lower end, 4a boss, 4b propeller, 4c chord centerline, 4x wing leading edge, 4y wing trailing edge, 4z wing chord center point, 10, 210 bell mouth, 11 air inlet, 11l first air inlet 11s 2nd air inflow part, 11x end part, 11y end part, 12 straight part, 13 flare part, 13l 1st flare part, 13s 2nd flare part, 13x upstream end, 13y downstream end, FC rotating shaft, ⁇ Dl distance , ⁇ Ds distance, ⁇ difference, ⁇ l first spread angle, ⁇ s second spread angle, ⁇ l first outflow side angle, ⁇ s second outflow side angle, ⁇ l first inflow side Time, gamma] s second inflow-side angle, .delta.z ante

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Abstract

 空気調和装置の室外ユニットは、第1側面と第1側面に隣接する第2側面とを有する筐体と、筐体内に配置された熱交換器と、筐体の上部に配置され、回転軸を中心に回転して上方に送風を行う送風機と、筐体の上部に送風機を囲うように設けられたフレア部を有するベルマウスとを備える。フレア部は、筐体の第1側面側に設けられ、回転軸に対する第1広がり角度で傾斜した第1フレア部と、筐体の第2側面側に設けられ、回転軸に対し第1広がり角度より大きい第2広がり角度で傾斜した第2フレア部とを有する。

Description

空気調和装置の室外ユニット
 本発明は、熱交換器および送風機を有する空気調和装置の室外ユニットに関するものである。
 従来から、空気調和装置用の室外ユニットは、筐体内に熱交換器及び熱交換器に送風する送風機を収容した構造を有している。このうち、熱交換器は筐体の側面側に配置され、送風機は筐体の上部側に配置されたいわゆるトップフロー型の室外ユニットが知られている(例えば特許文献1、2参照)。特許文献1には、断面長方形の筐体の4面に熱交換器が配置され、筐体の上部には送風機が配置されているとともに、筐体の上部には送風機を囲うようにベルマウスが設けられた空気調和機用室外機が開示されている。特許文献2には、断面長方形の筐体の上部に送風機を囲うようにベルマウスが設けられており、ベルマウスは、所定の径及び所定の角度を有することが開示されている。
特開2003-254565号公報 国際公開第2012/035577号
 しかしながら、特許文献1、2のように、筐体の断面が長方形状に形成されている場合、熱交換器とベルマウスとの距離が短辺側と長辺側とにおいて異なる。このため、熱交換器から吸い込まれた気流が送風機を介してベルマウスに至る際に空気の渦が発生し、渦による騒音が生じる場合がある。
 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あり、騒音を低減することができる空気調和装置の室外ユニットを提供することを目的とする。
 本発明に係る空気調和装置の室外ユニットは、第1側面と第1側面に隣接する第2側面とを有し、第1側面及び第2側面にそれぞれ開口部を有する直方体状の筐体と、筐体内に配置された熱交換器と、筐体の上部であって、第1側面との距離より第2側面との距離の方が大きくなる位置に配置され、回転軸を中心に回転して上方に送風を行う送風機と、筐体の上部に送風機を囲うように設けられ、上方に向かうにつれて広がるように形成されたフレア部を有するベルマウスとを備え、フレア部は、筐体の第1側面側に設けられ、回転軸に対する第1広がり角度で傾斜した第1フレア部と、筐体の第2側面側に設けられ、回転軸に対し第1広がり角度より大きい第2広がり角度で傾斜した第2フレア部とを有する。
 本発明に係る空気調和装置の室外ユニットによれば、第2フレア部の回転軸に対する第2広がり角度は、第1フレア部の回転軸に対する第1広がり角度より大きいことにより、筐体が断面長方形に形成され筐体の側面及び熱交換器と送風機との距離が相違する場合であっても、空気の渦の発生を予構成して騒音を低減することができる。
本発明の実施の形態1の空気調和装置の室外ユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態1の空気調和装置の室外ユニットの内部構成を平面的に示す模式図である。 図2の空気調和装置の室外ユニットにおけるI-I断面図である。 図2の空気調和装置の室外ユニットにおけるII-II断面図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニットのI-I断面図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニットのII-II断面図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の室外ユニットのI-I断面図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の室外ユニットのII-II断面図である。 本発明の実施の形態4の空気調和装置の室外ユニットにおけるI-I断面図である。 図9におけるIII-III断面であって、送風機のプロペラの回転軸を中心とする円筒断面の平面展開図である。 本発明の空気調和装置の室外ユニットのベルマウス部の断面図である。 本発明のプロペラファンが2台で構成される空気調和装置の室外ユニットの内部構成を平面的に示す上面図である。
実施の形態1.
 以下、本発明に係る空気調和装置の室外ユニットの実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1の空気調和装置の室外ユニットの斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1の空気調和装置の室外ユニットの内部構成を平面的に示す模式図である。図1及び図2の空気調和装置の室外ユニット1は、いわゆるトップフロー型の室外ユニットであって、例えば冷媒配管を介して室内機に接続されてヒートポンプ式の冷媒回路を構成している。空気調和装置の室外ユニット1は、筐体2と、筐体2内に収容された熱交換器3と、熱交換器3に送風する送風機4とを有している。また、筐体2の下部には図示しない圧縮機等が収容されている。
 筐体2は、略直方体状に形成されており、例えば水平断面(XY断面)が長方形状に形成されている。筐体2は、幅方向(矢印X方向)の長さLlを有する長辺側の第1側面2lと、奥行き方向(矢印Y方向)の長さLs(<Ll)を有し、第1側面2lに隣接する短辺側の第2側面2sを有している。筐体2は、第1側面2l及び第2側面2sのそれぞれに空気の吸込口になる開口部2aを有している。図1及び図2においては、四方の第1側面2l及び第2側面2sにそれぞれ開口部2aが形成されている。
 熱交換器3は、例えばL字型に形成されたフィンチューブ式の熱交換器からなり、筐体2内に配置されている。すなわち、L字型に形成された1つの熱交換器3は、第1側面2l及び第2側面2sの開口部2aにわたり配置されており、筐体2内には2つのL字型の熱交換器が設置されている。熱交換器3は、第1側面2l側と第2側面2s側とにおいて、熱交換器3の高さ位置は同一になるように設置されている。そして、熱交換器3は、送風機4の作動により、開口部2aから筐体2内へ吸い込み込まれる空気と冷媒との熱交換を行う。なお、熱交換器3がL字型に形成された場合について例示しているが、この形状に限定されず、種々の公知の形状を採用することができる。たとえば、熱交換器3は平板状に形成されており、各側面の開口部2aにそれぞれ配置されるようにしてもよい。
 送風機4は、例えばプロペラファンからなり、筐体2の上部に配置されている。送風機4は、回転軸FCを中心に回転するボス4aと、ボス4aの外周に取り付けられた複数のプロペラ4bとを有する。そして、送風機4は、筐体2の高さ方向(矢印Z方向)に延びる回転軸FCを中心に回転し、筐体2の側面の開口部2aから筐体2内へ空気を吸い込み、熱交換器3により熱交換された空気を上方に送風する。
 送風機4は、第1側面2lとの距離ΔDlより第2側面2sとの距離ΔDsの方が大きくなる位置に配置されている。図2においては、送風機4の回転軸FCは、筐体2のXY断面の略中心になる位置に設定されている。筐体2は、断面長方形状に形成されているため、第2側面2s側の熱交換器3と送風機4との距離ΔDsは、第1側面2l側の熱交換器3と送風機4との距離ΔDlより長くなる。
 筐体2の上部には、例えばXY平面において楕円状に形成された環状のベルマウス10が設けられており、送風機4はベルマウス10に囲われた状態で設置されている。なお、ベルマウス10は、筐体2と一体的に設けられていてもよいし、別体として成形され筐体2に固定されたものでもよい。ベルマウス10は、上方に向かって徐々に広がるフレア部13を有し、空気流れの下流側に向かって開口径が大きくなるように形成されている。具体的には、ベルマウス10は、筐体2側から上方へ向かうにつれて狭まるように形成された曲面状の空気流入部11と、空気流入部11上に形成され、上方へ向かって延びる直線部12と、直線部12上に形成され、上方に向かって徐々に広がるフレア部13とを有する。
 空気流入部11は、上方に向かって徐々に開口径が小さくなるようなフレア形状を有している。直線部12は、例えば回転軸FCと並行になるように形成されており、送風機4はベルマウス10の直線部12に囲われた状態で設置されている。フレア部13は、直線部12から上方に向かって徐々に開口径が大きくなるようなフレア形状を有する。なお、ベルマウス10が直線部12を有する場合について例示しているが、空気流入部11上にフレア部13が形成され、空気流入部11とフレア部13とが連続した曲面で形成されてもよい。
 図3は、図2の空気調和装置の室外ユニットのI-I断面図である。図4は、図2の空気調和装置の室外ユニットのII-II断面図である。図3及び図4に示すように、フレア部13は、第1側面2l側に設けられた第1フレア部13lと、奥行き方向(矢印Y方向)に設けられた第2フレア部13sとを有する。そして、第2フレア部13sの第2広がり角度αsは、第1フレア部13lの第1広がり角度αlより大きくなるように形成されている(αs>αl)。なお、第1フレア部13lと第2フレア部13sとの接合部分は、第2広がり角度αsの第2側面2s側から第1広がり角度αlの第1側面2l側へ行くにつれて円周に沿って徐々に広がり角度が小さくなるように、円周方向において連続した曲面で形成されている。
 図1から図4を参照して、空気調和装置の室外ユニット1における空気の流れについて説明する。送風機4が作動したとき、空気が開口部2aの全てから筐体2内に吸い込まれる。上述のように、熱交換器3と送風機4との距離は、第1側面2l側より第2側面2s側の方が長い(図2におけるΔDs>ΔDl)。筐体2の第2側面2s側では熱交換器3と送風機4との距離が離れているため、図3に示すように、送風機4への吸い込み流れFsiは、仕事量が多く遠心作用が強いプロペラ4bの外周4P側へ誘引される。その結果、送風機4から吹き出される空気の吹出流れFsoの回転軸FCに対する角度は大きくなる。
 一方、筐体2の第1側面2l側では熱交換器3と送風機4の距離が近接しており、送風機4への吸い込み流れFliは、熱交換器3を通過したときにはほぼ水平の流れに強制される。よって、プロペラ4bの仕事量が少なく遠心作用が弱いプロペラ4bの内周4I側へ誘引される。その結果、送風機4から吹き出される吹き出し流れFloの回転軸FCに対する角度は小さくなる。
 このとき、ベルマウス10から吹き出される空気流れの特性に合わせて、第2側面2s側の第2広がり角度αsが、第1広がり角度αlより大きくなるように形成される(αl>αs)。これにより、空気流れがベルマウス10の壁面に沿いやすくなり、騒音源となる空気の渦の発生を抑え、低騒音化することができる。
実施の形態2.
 図5は本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニットのI-I断面図であり、図6は本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニットのII-II断面図であり、図5及び図6を参照して実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニット100について説明する。なお、図5及び図6の空気調和装置の室外ユニット100において、図3及び図4の空気調和装置の室外ユニット1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図5及び図6の空気調和装置の室外ユニット100においては、第1広がり角度αl及び第2広がり角度αsは、熱交換器3と送風機4との位置関係も考慮して規定される。
 すなわち、図5に示すように、筐体2の第1側面2l側において、熱交換器3の内側上端3Uと送風機4の外周下端4Uとを仮想線で結び、仮想線と回転軸FCとの角度を第1流出側角度βlとする。同様に、筐体2の第1側面2l側においても、熱交換器3の内側上端3Uと送風機4の外周下端4Uとを仮想線で結び、仮想線と回転軸FCとの角度を第2流出側角度βsとする。また、第1流出側角度βlと第2流出側角度βsとの差分Δβ=βs-βlとする。このとき、第2側面2s側の第2広がり角度αs及び第1側面2l側の第1広がり角度αlは、βs>βl、かつ、βs+Δβ>αs>αl>βl-Δβとなるように形成されている。
 ここで、上述のように、熱交換器3と送風機4との距離は、第1側面2l側より第2側面2s側の方が長い。したがって、図5及び図6に示すように、第2流出側角度βsは第1流出側角度βlより大きくなる(βs>βl)。すると、第2流出側角度βsの第2側面2s側において、吸い込み流れFsi(図3参照)は、プロペラ4bの仕事量が多く遠心作用が強い外周4P側へ誘引され、送風機4からの吹き出し流れFso(図3参照)の外周4P側への角度が大きくなる。そこで、第2側面2s側の第2広がり角度αsが吹き出し流れFoが適合するように、第1側面2l側の第1広がり角度αlより大きく設定される。
 一方、第1流出側角度βlの第2側面2s側において、吸い込み流れFli(図4参照)はプロペラ4bの仕事量が少なく遠心作用が弱い内周4I側へ誘引され、送風機4からの吹き出し流れFloの外周4P側への角度が小さくなる。そこで、第1側面2l側の第1広がり角度αlが吹き出し流れFoが適合するように、第2側面2s側の第2広がり角度αsより小さく設定される。
 ただし、第1流出側角度βlと第2流出側角度βsとは異なる角度になるため、両者の差であるΔβが吸い込み流れFsi、Fliの角度変動の最大振幅となり得る。吹き出し流れFso、Floの角度変動も、吸い込み流れFsi、Fliの角度変動と同等の影響を受ける。
 そこで、βs+Δβ>αs>αl>βl-Δβに設定することにより、第1広がり角度αl及び第2広がり角度αsが吹き出し流れFlo、Fsoの角度に適合し、空気流れがベルマウス10壁面に一層沿いやすくなり、騒音源となる渦の発生を抑え、低騒音化することができる。特に、フレア部13の広がり角度と仮想角度とが略同一である場合(αl=βl、αs=βs)、最も吸い込み流れがスムーズになる。
実施の形態3.
 図7は本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の室外ユニットのI-I断面図であり、図8は本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の室外ユニットのII-II断面図であり、図7及び図8を参照して実施の形態2に係る空気調和装置の室外ユニット200について説明する。なお、図7及び図8の空気調和装置の室外ユニット200において、図3及び図4の空気調和装置の室外ユニット1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
 図7及び図8において、ベルマウス210における空気流入部は、筐体2の第1側面2l側に設けられた第1空気流入部11lと、筐体2の第2側面2s側に設けられた第2空気流入部11sとを有している。そして、第1空気流入部11l及び第2空気流入部11sにおける上流側(筐体2側)の端部11xと下流側(直線部12側)の端部11yとを仮想線で結ぶ。図7の第1側面2l側の仮想線と回転軸FCとの第1流入側角度γlと、図8の第2側面2s側の仮想線と回転軸FCとの第2流入側角度γsとは、γs>γlとなる関係を有している。
 上述のように、第2側面2s側の吸い込み流れFsi(図3参照)は、仕事量が多く遠心作用が強いプロペラ4bの外周4P側へ誘引される。第1側面2l側の空気吸い込み流れFli(図4参照)は、プロペラ4bの仕事量が少なく遠心作用が弱い内周4I側へ誘引される。このため、第2側面2s側の回転軸FCに対する吸い込み流れFsiの角度は、回転軸FCに対する第1側面2l側の吸い込み流れFliの角度より大きくなる。これに合わせて、第2流入側角度γsが第1流入側角度γlより大きくなるように形成される。
 実施の形態3によれば、ベルマウス10の空気流入部11が吸い込み気流角度に適合し、吹き出し気流角度が安定する。その結果、空気流れがベルマウス10壁面に一層沿いやすくなり、騒音源となる渦の発生を抑え、低騒音化することができる。なお、この場合であっても、実施の形態1、2のようなフレア部13を有することにより、騒音の発生を低減させることができる。
実施の形態4.
 図9は、本発明の実施の形態4の空気調和装置の室外ユニットにおけるI-I断面図である。なお、図9の空気調和装置の室外ユニット300において、図3の空気調和装置の室外ユニット1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
 図9において、送風機4のプロペラ4bは、前傾角δzだけ筐体2側に傾いた形状を有している。具体的には、プロペラ4bの翼弦中心線4cが上流側(筐体2側)に前傾角δzだけ傾斜している。図10は、図9におけるIII-III断面であって、プロペラ4bの回転軸FCを中心とする円筒断面の平面展開図である。図10に示すように、翼前縁4xと翼後縁4yを結ぶ線分の二等分点が翼弦中心点4zである。翼弦中心点4zを送風機4の半径方向に結んだ線分または曲線が図9の翼弦中心線4cになる。プロペラ4bの外周4Pにおける翼弦中心点4zと内周4Iにおける翼弦中心点4zを結ぶ直線と回転軸FCとの成す角が前傾角δzである。そして、第2広がり角度αsは、前傾角δzより大きく形成されている(αs>δz)。
 このように、送風機4の吹き出し流れFosは、翼弦中心線4cの略法線方向に向くことから、αs>δzとすることにより、流れがベルマウス10の壁面に衝突せず、滑らかに沿いやすくなり、騒音源となる渦の発生を抑え、低騒音化できる。なお、この場合であっても、実施の形態1、2のようなフレア部13を有することにより、騒音の発生を低減させることができる。さらに、実施の形態3のような空気流入部11を設けることにより、さらに騒音の発生を低減させることができる。
 本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、ベルマウス10のフレア部13は、略直線状に形成された場合について例示しているが、これに限るものではない。図11は、本発明の空気調和装置の室外ユニットのベルマウス部の断面図である。図11に示すように、ベルマウス10のフレア部13は、曲線状であってもよい。このとき、第1広がり角度αl及び第2広がり角度αsは、上流端13xと下流端13yを結ぶ直線と回転軸FCとの成す角度として表される。
 また、上記各実施の形態において、筐体2に1台の送風機4が設置された場合について例示しているが、送風機4が複数台設置されていてもよい。図12は、本発明のプロペラファンが2台で構成される空気調和装置の室外ユニットの内部構成を平面的に示す上面図である(ベルマウスは図示省略)。図12の場合、第1側面2l及び第2側面2sは、筐体2全体の長方形の辺の長短ではなく、ファン1台あたりで見た場合の長短を基準に規定される。具体的には、図12においては、奥行き方向(矢印Y方向)の側面が第1側面2lになり、幅方向(矢印X方向)が第2側面2s側になる。
 1、100、200、300 空気調和装置の室外ユニット、2 筐体、2a 開口部、2l 第1側面、2s 第2側面、3 熱交換器、3U 内側上端、4 送風機、4I 内周、4P 外周、4U 外周下端、4a ボス、4b プロペラ、4c 翼弦中心線、4x 翼前縁、4y 翼後縁、4z 翼弦中心点、10、210 ベルマウス、11 空気流入部、11l 第1空気流入部、11s 第2空気流入部、11x 端部、11y 端部、12 直線部、13 フレア部、13l 第1フレア部、13s 第2フレア部、13x 上流端、13y 下流端、FC 回転軸、ΔDl 距離、ΔDs 距離、Δβ 差分、αl 第1広がり角度、αs 第2広がり角度、βl 第1流出側角度、βs 第2流出側角度、γl 第1流入側角度、γs 第2流入側角度、δz 前傾角。

Claims (7)

  1.  第1側面と前記第1側面に隣接する第2側面とを有し、前記第1側面及び前記第2側面にそれぞれ開口部を有する直方体状の筐体と、
     前記筐体内に配置された熱交換器と、
     前記筐体の上部であって、前記第1側面との距離より前記第2側面との距離の方が大きくなる位置に配置され、回転軸を中心に回転して上方に送風を行う送風機と、
     前記筐体の上部に前記送風機を囲うように設けられ、上方に向かうにつれて広がるように形成されたフレア部を有するベルマウスと
     を備え、
     前記フレア部は、
     前記筐体の前記第1側面側に設けられ、回転軸に対する第1広がり角度で傾斜した第1フレア部と、
     前記筐体の前記第2側面側に設けられ、回転軸に対し前記第1広がり角度より大きい第2広がり角度で傾斜した第2フレア部と
     を有する空気調和装置の室外ユニット。
  2.  前記第1広がり角度αl及び前記第2広がり角度αsは、第2側面側の前記熱交換器の内側上端と前記送風機の外周下端とを結ぶ仮想線と前記回転軸とのなす第2流出側角度βs、第1側面側の前記熱交換器の内側上端と前記送風機の外周下端とを結ぶ仮想線と前記回転軸とのなす第1流出側角度βl、Δβ=βs-βlとしたとき、βs>βl、かつ、βs+Δβ>αs>αl>βl-Δβとなるように形成されている請求項1記載の空気調和装置の室外ユニット。
  3.  前記第1広がり角度αlと前記第1流出側角度βlとは同一の角度であり、前記第1広がり角度αlと前記第1流出側角度βlとは同一の角度である請求項2に記載の空気調和装置の室外ユニット。
  4.  前記ベルマウスは、前記筐体側から上方へ向かうにつれて狭まるように形成された曲面状の空気流入部を有し、
     前記空気流入部は、前記筐体の第1側面側に設けられた第1空気流入部と、前記筐体の第2側面側に設けられた第2空気流入部とを有し、
     前記第2空気流入部の上端と下端とを結ぶ仮想線と回転軸との成す第2流入側角度は、前記第1空気流入部の上端と下端とを結ぶ仮想線と回転軸との成す第1流入側角度より大きい請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外ユニット。
  5.  前記送風機は、回転軸を中心に回転するボスと、前記ボスの外周に取り付けられ、前傾角だけ筐体側に傾いた複数のプロペラとを有し、
     前記第2広がり角度は、前記前傾角より大きく形成されている請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外ユニット。
  6.  前記第1フレア部及び前記第2フレア部は、平板状に形成されている請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外ユニット。
  7.  前記第1フレア部及び前記第2フレア部は、曲面状に形成されている請求項1~6のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外ユニット。
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