WO2023135945A1

WO2023135945A1 - 冷凍サイクル装置の室外ユニット

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Publication number: WO2023135945A1
Application number: PCT/JP2022/043425
Authority: WO
Inventors: 祐輔田島
Original assignee: 東芝キヤリア株式会社
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2022-11-24
Publication date: 2023-07-20
Also published as: JP2023103872A

Abstract

室外ユニット内に水が溜まりにくく、圧縮機の錆の発生をふせぐことのできる冷凍サイクル装置の室外ユニットを提供することである。冷凍サイクル装置の室外ユニット（２）は、底板部（１０ａ）を備える筐体（１０）と、底板部（１０ａ）の上方へ立ち上がり筐体（１０）内を機械室Ａ１および熱交換室（Ａ２）に区切る仕切り板部（２０）と、機械室（Ａ１）に収容されて底板部（１０ａ）に固定される圧縮機（１０１）と、熱交換室（Ａ２）に収容されて底板部（１０ａ）に固定される室外熱交換器（１０３）と、を備え、底板部（１０ａ）は、４つの角部（２０１、２０２、２０３、２０４）と、底板部（１０ａ）の周縁に沿って上方へ延びるフランジ部（２００）と、を有し、フランジ部（２００）は、４つの角部の少なくとも一か所に切欠部（２１０）を有し、切欠部（２１０）の切欠最下部（２１０Ａ）は、圧縮機（１０１）の圧縮機最下部（１０１Ａ）よりも低い。

Description

冷凍サイクル装置の室外ユニット

　本発明の実施形態は、冷凍サイクル装置の室外ユニットに関する。

　冷凍サイクル装置の一例である空気調和機は、室外ユニットを備えている。室外ユニットは、筐体であるユニット本体と、圧縮機と、室外熱交換器と、室外送風機と、を備えている。ユニット本体は、底板と、前面板と、を備えている。圧縮機、室外熱交換器、および室外送風機は、ユニット本体内に収容され、かつユニット本体の底板の上に載置されて固定されている。また、ユニット本体の前面板には、多数の吹き出し口を有する吹出グリルが設けられている。

　この空気調和機を稼働するにあたり、室外ユニットに備わる室外熱交換器からドレン水が発生することがある。また、吹出グリル部分からユニット本体内に雨水が侵入することがある。そのため、この底板は、排水口を有している。排水口は、室外ユニット内に滞留する水を排水する。

特許第５５９１２１８号

　排水口が詰まった場合、または、室外ユニットが傾いて設置された場合には、ドレン水の排水が妨げられて室外ユニット内に水が溜まることがある。そのような場合、室外ユニット内に設置される圧縮機や、圧縮機の周囲に設けられる防音材が浸水する。そうすると、圧縮機が錆びる虞がある。

　そこで、本発明は、室外ユニット内に水が溜まりにくく、圧縮機の錆の発生を防ぐことのできる冷凍サイクル装置の室外ユニットを提供することを目的とする。

　前記課題を解決するため、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外ユニットは、底板部を備える筐体と、前記底板部に設けられて前記底板部の上方へ立ち上がり前記筐体内を機械室および熱交換室に区切る仕切り板部と、前記機械室に収容されて前記底板部に固定される圧縮機と、前記熱交換室に収容されて前記底板部に固定される熱交換器と、を備え、前記底板部は、４つの角部と、前記底板部の周縁に沿って上方へ延びるフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、前記４つの角部の少なくとも一か所に切欠部を有し、前記切欠部の最下部は、前記圧縮機の最下部よりも低い。

　本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外ユニットの前記切欠部は、前記４つの角部のうち前記圧縮機に最も近い前記角部に設けられることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の前記筐体は、前記切欠部を有する前記角部に隙間を隔てて向かい合い、かつ前記機械室を覆うカバー部を備えることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記切欠部を有する前記角部は、平面視において円弧形状を有し、前記カバー部は、前記切欠部を有する前記角部の円弧形状の曲げ半径よりも大きい曲げ半径で前記切欠部を有する前記角部に向かい合う円弧形状部を有することが好ましい。

　本発明によれば、室外ユニット内に水が溜まりにくく、圧縮機の錆の発生を防ぐことのできる冷凍サイクル装置の室外ユニットを提供できる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す概略図。本発明の実施形態に係る空気調和機の室外ユニットの一例の外観斜視図。本発明の実施形態に係る空気調和機の室外ユニット内部を示す斜視図。本発明の実施形態に係る底板部および圧縮機を示す概略図。本発明の実施形態に係る底板部の切欠部と圧縮機との設置高さを示す概略図。本発明の実施形態に係る底板部と筐体の概略図。

　以下、本発明に係る冷凍サイクル装置の室外ユニットの実施形態について、図１から図６を参照して説明する。

　図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す概略図である。

　図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機１は、冷凍サイクル１００を有する冷凍サイクル装置の一例である。空気調和機１は、室外ユニット２と、室内ユニット３と、室外ユニット２と室内ユニット３とを接続する接続用配管４と、を備えている。

　室外ユニット２は、圧縮機１０１と、四方弁１０２と、室外熱交換器１０３と、室外送風ファン１０４と、を備えている。

　室内ユニット３は、膨張弁１０５と、室内熱交換器１０６と、室内送風ファン１０７と、を備えている。

　冷凍サイクル１００は、圧縮機１０１と、四方弁１０２と、室外熱交換器１０３と、膨張弁１０５と、室内熱交換器１０６と、これら圧縮機１０１、四方弁１０２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０５、および室内熱交換器１０６を接続する冷媒配管ｐと、を備えている。

　冷房運転時の冷媒の流れを図１に実線矢印で示す。まず、ガス冷媒が、圧縮機１０１から吐出される。ガス冷媒は、四方弁１０２を通過し室外熱交換器１０３へ流入する。その後、ガス冷媒は、室外熱交換器１０３で凝縮し、ガス冷媒から液体冷媒へ変化する。次に、液体冷媒は、膨張弁１０５を通過し、室内熱交換器１０６へ流入する。その後、液体冷媒は、室内熱交換器１０６で蒸発し、液体冷媒からガス冷媒に変化する。そして、ガス冷媒は四方弁１０２を通過して、再び圧縮機１０１に流入する。

　暖房運転時の冷媒の流れを図１に破線矢印で示す。

　以上のように、冷媒の循環方向を切り替えることにより、室内熱交換器１０６は、冷房運転時に蒸発器として機能し、暖房運転時に凝縮器として機能する。

　図２は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外ユニット２の一例の外観斜視図である。

　図２に示すように、室外ユニット２は、筐体１０を備えている。

　図２に示すように、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、および第３の方向Ｚをそれぞれ定義する。方向Ｘ、方向Ｙ、および方向Ｚは、互いに直交する。一例として、第１の方向Ｘに沿った方向を室外ユニット２の幅方向、第２の方向Ｙに沿った方向を室外ユニット２の奥行方向、第３の方向Ｚに沿った方向を室外ユニット２の高さ方向とする。ただし、方向Ｘ、方向Ｙ、および方向Ｚは、室外ユニット２が実際に設置された状態の各方向と一致していなくてもよい。

　筐体１０は、底板部１０ａと、前板部１０ｂと、左前板部１０ｃと、左後板部１０ｄと、天板部１０ｅと、右側柱部１０ｆと、を備えている。底板部１０ａは、筐体１０の底面を覆う。前板部１０ｂおよび左前板部１０ｃは、協働して筐体１０の正面を覆う。左前板部１０ｃおよび左後板部１０ｄは、協働して筐体１０の左側面を覆う。左後板部１０ｄは、筐体１０の背面の左側の一部を覆う。天板部１０ｅは、筐体１０の天面を覆う。右側柱部１０ｆは、筐体１０の右後ろ側の角に沿って立ち上がっている。筐体１０の右側面および後面の一部は開放されている。底板部１０ａ、前板部１０ｂ、左前板部１０ｃ、左後板部１０ｄ、天板部１０ｅ、および右側柱部は、すべて金属板製である。また、筐体１０は、矩形の箱体状である。左前板部１０ｃおよび左後板部１０ｄの形状は、室外ユニット２の平面視においてそれぞれ略Ｌ字形状である。左前板部１０ｃおよび左後板部１０ｄを一括して機械室カバー部１０Ｌと呼ぶ。

　ここで、前板部１０ｂの有する筐体１０の正面右側の角部を角部１０ｉ、左前板部１０ｃの有する筐体１０の正面左側の角部を角部１０ｈ、右側柱部１０ｆの有する筐体１０の背面右側の角部を角部１０ｊ、左後板部１０ｄの有する筐体１０の背面左側の角部を角部１０ｋとする。筐体１０のそれぞれの角部１０ｉ、１０ｈ、１０ｊ、１０ｋは、丸みを帯びている。

　また、筐体１０は、前板部１０ｂに設けられる、室外送風ファン１０４の通気口であるベルマウスと、ベルマウスを覆うように前板部１０ｂに装着される吹出グリル１１と、を備えている。吹出グリル１１は、合成樹脂製であり、多数の吹出し口を有している。

　さらに、筐体１０は、底板部１０ａに設けられる固定用脚１２を備えている。固定用脚１２は、室外ユニット２の設置場所にある架台等に取付け固定具、例えば固定用ボルトを用いて固定される。

　図３は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外ユニットの内部を示す斜視図である。

　図３に示すように、本実施形態に係る室外ユニット２は、底板部１０ａから上方へ向かって立ち上がり、筐体１０内を左右に仕切る仕切り板部２０を備えている。

　仕切り板部２０は、底板部１０ａ上に設けられてＹ－Ｚ平面に沿って延びている。仕切り板部２０は、底板部１０ａの左側面から右側面へ向かって底板部１０ａの幅寸法の３分の１程度の位置に設けられている。仕切り板部２０より左側の筐体１０内の空間を機械室Ａ１と呼び、仕切り板部２０より右側の筐体１０内の空間を熱交換室Ａ２と呼ぶ。

　図４は、本発明の実施形態に係る底板部および圧縮機を示す概略図である。

　図３および図４に示すように、機械室Ａ１は、底板部１０ａに搭載される圧縮機１０１、四方弁１０２、および冷媒配管ｐの一部であって圧縮機１０１に四方弁１０２を接続する配管群１２０を収容している。

　圧縮機１０１は、電動機部および圧縮機構部を収納する圧縮機本体１０１ａと、圧縮機本体１０１ａの下端部に設けられた支持脚１０１ｂと、圧縮機本体１０１ａの吸込み部に接続されるアキュームレータ１０１ｃと、を備えている。また、圧縮機１０１は、機械室Ａ１の左前板部１０ｃ近傍に配置されている。圧縮機１０１は、防音材１１０に覆われている。

　室外熱交換器１０３は、間隔をあけて設けられた複数枚のフィン１０３ａと、複数枚のフィン１０３ａを積層方向に貫通する熱交換パイプ１０３ｂと、を備えている。室外熱交換器１０３は、開口している筐体１０の右側面および後面を覆うように、底板部１０ａの外縁の内側に沿って設けられている。室外熱交換器１０３は、Ｘ－Ｙ面の法線方向から見る平面視において前板部１０ｂに近傍する場所から右側柱部１０ｆの近傍で湾曲する略Ｌ字状を描いている。室外熱交換器１０３は筐体１０の右側面および後面から露出している。

　室外送風ファン１０４は、プロペラファンと、モーターと、モーター回転軸と、を備えている。モーター回転軸は、前板部１０ｂ面と筐体１０の後面である室外熱交換器１０３面に対して略垂直に延びている。プロペラファンは、熱交換室Ａ２の前板部１０ｂ側に設置されている。モーターは、筐体１０の後面である熱交換室Ａ２の室外熱交換器１０３側に設置される。室外送風ファン１０４の運転により、筐体１０の後面である室外熱交換器１０３側から外気が吸い込まれ、室外熱交換器１０３で外気と冷媒との熱交換が行われ、熱交換が行われた外気が吹出グリル１１を通じて筐体１０外に吹き出される。

　空気調和機１を所定の位置に据付ける際、室内ユニット３から延びる接続用配管４の端部を室外ユニット２の接続バルブに接続することにより、室外ユニット２側に密封されていた冷媒は、室内ユニット３側に導かれて冷凍サイクル１００を流通する冷媒回路を循環可能になる。

　底板部１０ａは、幅方向が奥行方向より長い矩形状である。底板部１０ａの４つの角部２０１、２０２、２０３、２０４は、平面視において滑らかな円弧状である。底板部１０ａは、金属板のプレス加工品である。底板部１０ａの素材は、溶融亜鉛メッキ鋼板に塗装を施した塗装鋼板や、溶融アルミニウム－亜鉛合金メッキ鋼板等、加工性および耐久性に優れている金属板が採用されている。

　底板部１０ａは、底板部１０ａの周縁に沿って上方へ延びるフランジ部２００を備えている。また、底板部１０ａは、雨水やドレン水等を排水する排水口１３を有している。

　前板部１０ｂ、左前板部１０ｃ、左後板部１０ｄ、および右側柱部１０ｆは、フランジ部２００の外側を覆うように配置されている。

　室外熱交換器１０３は、室外熱交換器１０３の下端がフランジ部の２００の内側に沿うように設置されている。

　フランジ部２００の一部は、例えば、略Ｕ字型の少なくとも１つの切欠部２１０を有している。つまり、切欠部２１０は、圧縮機１０１に近傍する底板部１０ａの左前の角部２０１のフランジ部２００、底板部１０ａの左後ろの角部２０２のフランジ部２００、底板部１０ａの右後ろの角部２０３のフランジ部２００、および底板部１０ａの右前の角部２０４のフランジ部２００の少なくとも１つに設けられている。本実施形態では、圧縮機１０１に近接する底板部１０ａの左前の角部２０１のフランジ部２００に設けられている。また、切欠部２１０は、左前の角部２０１のフランジ部２００だけでなく、底板部１０ａの左後ろの角部２０２のフランジ部２００にも設けられている。さらに、必要に応じて、切欠部２１０は、底板部１０ａの右後ろの角部２０３のフランジ部２００、および底板部１０ａの右前の角部２０４のフランジ部２００の少なくともいずれか１つにも設けられていてもよい。切欠部２１０は、フランジ部２００を例えば切り欠き加工して形成される。

　例えば、底板部１０ａに設けられた排水口１３に塵が詰まった場合や、室外ユニット２が傾いて設置される場合に、排水口１３の排水機能が低下することがある。切欠部２１０は、圧縮機１０１に近傍する底板部１０ａの左前の角部２０１のフランジ部２００に設けられるため、排水口１３の排水機能が低下した場合においても、圧縮機１０１が水に浸かることを迅速に防ぐことができる。また、切欠部２１０は、機械室Ａ１の底板部１０ａの角部２０１、２０２に設けられるため、排水口１３の排水機能が低下した場合においても、機械室Ａ１の外部に排水を促進することができる。さらに、切欠部２１０は、筐体１０の底板部１０ａの角部２０１、２０２、２０３、２０４に設けられるため、排水口１３の排水機能が低下した場合においても、筐体１０の外部に排水を促進することができる。

　さらに、切欠部２１０を筐体１０の角部２０１、２０２、２０３、２０４に設けることで、筐体１０の強度を著しく損なうことなく、排水能力を向上することができる。

　そして、切欠部２１０は、室外ユニット２の外郭である筐体１０の内部に収容されているため、室外ユニット２の外部からの雨水の吹き込み等による影響を受けにくい。

　図５は、本発明の実施形態に係る底板部の切欠部と圧縮機との設置高さを示す概略図である。

　図５に示すように、本実施形態に係る室外ユニット２の少なくとも１つの切欠部２１０の切欠最下部２１０Ａは、圧縮機１０１の圧縮機最下部１０１Ａよりも低い位置に配置されている。

　また、切欠最下部２１０Ａが圧縮機最下部１０１Ａよりも低い位置にあって、排水効果を著しく失わないのであれば、切欠部２１０は、本実施形態で示すような略矩形でなくてもよい。例えば、切欠部２１０の形状は、略逆三角形形状や略半円形状であっても良い。

　以上のように、圧縮機最下部１０１Ａよりも低い位置に切欠最下部２１０Ａを有する切欠部２１０は、排水口１３の排水機能が損なわれた場合においても排水を促進することができる。そのため、室外ユニット２は、圧縮機１０１が継続して水に浸かることを防ぎ、圧縮機１０１の錆の発生を防ぐことができる。

　また、底板部１０ａは、切欠部２１０が設けられる角部２０１の近傍に設けられる集水部１４と、集水部１４に連なる隣接面１５と、を有している。

　集水部１４は、切欠部２１０に連続して角部２０１付近の底板部１０ａに設けられている。

　隣接面１５は、集水部１４に連続して集水部１４よりも底板部１０ａの内寄りを囲むように設けられている。隣接面１５は、集水部１４よりも高い位置から集水部１４へ下る傾斜面を有している。室外ユニット２内に滞留する水は、隣接面１５から集水部１４へ流れ落ちるようにして集められ、集水部１４から切欠部２１０を通じて室外ユニット２の外部へ排出される。

　また、集水部１４は、底板部１０ａの上面の中で、最下部に位置し、切欠最下部２１０Ａと実質的に同じ高さ位置に配置されている。したがって、室外ユニット２内に滞留する水は、集水部１４に集水されやすくなり、切欠部２１０からの排水をさらに促進することができる。

　また、筐体１０は、機械室カバー部１０Ｌを備えている。筐体１０の機械室Ａ１は、機械室カバー部１０Ｌにより覆われている。筐体１０の角部１０ｈ、１０ｋは、機械室カバー部１０Ｌの角部１０ｈ、１０ｋでもある。

　図６は、本発明の実施形態に係る底板部と筐体の概略図である。

　図６に示すように、本実施形態に係る室外ユニット２の機械室カバー部１０Ｌの角部１０ｈの曲げ半径Ｒは、切欠部２１０を有する角部２０１の曲げ半径ｒよりも大きい。なお、機械室カバー部１０Ｌの角部１０ｈと底板部１０ａの角部２０１との間の隙間ｔを、図６にハッチングで示す。隙間ｔは、左前の角部２０１のみでなく、左後ろの角部２０２、右後ろの角部２０３、右前の角部２０４の少なくとも１つに設けられていてもよい。

　また、筐体１０と底板部１０ａとの間に隙間ｔができる形状であれば、隙間ｔは、２つの曲げ半径Ｒ、ｒの差に限られない。例えば、底板部１０ａの角部２０１が、角丸形状ではなく、直線に切り落とす形状の角部でもよい。換言すると、底板部１０ａの平面形状が、略矩形ではなく略５角形であってもよい。角丸形状ではない角部の形状は、角部２０１に限らず、必要に応じて、他の角部２０２、２０３、２０４にそれぞれ適用されてもよい。外部からの異物が侵入しない程度の隙間ｔであれば、隙間ｔの形状はどのような形状でもよい。

　以上のように、本実施形態に係る室内ユニット３は、隙間ｔを有している。そのため、室内ユニット３は、切欠部２１０から室外への排水を促進することができ、室外ユニット２内の水の滞留を防止することができる。したがって、室外ユニット２内の圧縮機１０１は、浸水することなく錆の発生を防止することができる。

　以上、本発明の一実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

　例えば、切欠部２１０の形状、大きさ、位置、数などは適宜変更して実施することができる。また、本実施形態では、冷凍サイクル装置を空気調和機として提示したが、これに限らず、ヒートポンプ型の給湯機の熱源ユニットなどに適応可能である。

　本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　１…空気調和機、１００…冷凍サイクル、２…室外ユニット、３…室内ユニット、４…接続用配管、１０…筐体、１０ａ…底板部、１０ｂ…前板部、１０ｃ…左前板部、１０ｄ…左後板部、１０ｅ…天板部、１０ｆ…右側柱部、１０ｉ…角部、１０ｈ…角部、１０ｊ…角部、１０ｋ…角部、１０Ｌ…機械室カバー部、１１…吹出グリル、１２…固定用脚、１３…排水口、１４…集水部、１５…隣接面、２０…板部、１０１…圧縮機、１０１Ａ…圧縮機最下部、１０１ａ…圧縮機本体、１０１ｂ…支持脚、１０１ｃ…アキュームレータ、１０３ａ…フィン、１０３ｂ…熱交換パイプ、１０２…四方弁、１０３…室外熱交換器、１０４…室外送風ファン、１０５…膨張弁、１０６…室内熱交換器、１０７…室内送風ファン、１１０…防音材、１２０…配管群、２００…フランジ部、２０１…角部、２０２…角部、２０３…角部、２０４…角部、２１０…切欠部、２１０Ａ…切欠最下部

Claims

底板部を備える筐体と、
　前記底板部に設けられて前記底板部の上方へ立ち上がり前記筐体内を機械室および熱交換室に区切る仕切り板部と、
　前記機械室に収容されて前記底板部に固定される圧縮機と、
　前記熱交換室に収容されて前記底板部に固定される熱交換器と、を備え、
　前記底板部は、４つの角部と、前記底板部の周縁に沿って上方へ延びるフランジ部と、を有し、
　前記フランジ部は、前記４つの角部の少なくとも一か所に切欠部を有し、
　前記切欠部の最下部は、前記圧縮機の最下部よりも低い冷凍サイクル装置の室外ユニット。
前記切欠部は、前記４つの角部のうち前記圧縮機に最も近い前記角部に設けられる請求項１に記載の冷凍サイクル装置の室外ユニット。
前記筐体は、前記切欠部を有する前記角部に隙間を隔てて向かい合い、かつ前記機械室を覆うカバー部を備える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置の室外ユニット。
前記切欠部を有する前記角部は、平面視において円弧形状を有し、
　前記カバー部は、前記切欠部を有する前記角部の円弧形状の曲げ半径よりも大きい曲げ半径で前記切欠部を有する前記角部に向かい合う円弧形状部を有する請求項３に記載の冷凍サイクル装置の室外ユニット。