JP3714264B2

JP3714264B2 - 空気調和機用室外機

Info

Publication number: JP3714264B2
Application number: JP2002053253A
Authority: JP
Inventors: 治郎山本; 正大西; 寛二赤井; 誠司佐藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003254565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、空気調和機用室外機の構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
最近の省エネ性能重視の観点から、例えば空気調和機用室外機についても、その省エネ性能の向上が求められている。特にビル用等比較的大型のもので、その要望が高い。
【０００４】
空気調和機用室外機の場合、その省エネ性能を向上させるには、限られた本体スペースの範囲で、可能な限り有効に熱交換器の熱交換面積を拡大し、しかも吸込部から吹出部までの空気の偏流を防止して、その熱交換能力を最大限に増大させることが必要である。
【０００５】
上記比較的大型の空気調和機用に使用されることが多い室外機の例として、例えば最上部に軸流型のファンを備えた上吹き型の空気調和機用室外機がある。そして、このような上吹き型の室外機には、その熱交換器の配置方法に、さらに幾つかのパターンが存在する。例えば、その一例として室外機本体内を上部と下部に分離せず、コの字型の熱交換器を用いて、上記室外機本体外周面の内の前面側および左右両面側の３面に熱交換器を配置した室外機がある。
【０００６】
この種の上吹き型室外機において、省エネ性向上のために熱交換器のサイズアップを図る場合、熱交換器を高さ方向あるいは幅方向に拡大すると、それに伴って室外機本体の外径寸法まで大きくなるため、設置場所への搬入や設置の際に問題が生じる可能性があった。また、ファン吸込み側の一部が機械室などで閉塞されていると、室外機本体内で偏流が生じて機内圧損が上昇し、ファン騒音やファン入力が増加し、熱交換効率が低下するという問題があった。
【０００７】
そこで、その他のタイプとして、例えば室外機本体内下部を機械室、同上部を熱交換室とし、該上部側熱交換室の四方４面に熱交換器を配設するとともに、それらの間の最上部に軸流型のファンを配置して、機械装置と熱交換器相互の積載効率を向上させ、かつ熱交換器面積を拡大させたものがある（例えば特開２００１−２０１１１１号公報参照）。
【０００８】
このような室外機では、ファン外周の全方向から吸込みが可能であるため、室外機内で偏流が生じにくく、ファン騒音やファン入力が増大する問題は避けられる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、一方、このような構成の場合、それに対応して室外機本体の寸法も拡大し、さらに大型化して熱交換器の熱交換面積を増大させると、本来のコンパクト化の要求に逆行し、運搬性、取扱い性も悪くなる。
【００１０】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、室外機本体内の限られた容積空間内において、熱交換器の積載効率を最大限に向上させながら、熱交換器の熱交換面積を拡大することによって、室外機本体のコンパクト性と高省エネ性能との両立を図った空気調和機用室外機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明は、該目的達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１２】
（１）請求項１の発明
この発明の空気調和機用室外機は、室外機本体１の前面側および左右両面側の３面に位置して、その底部から上部まで伸びる断面コ字型の第１の熱交換器２と、同室外機本体１の上部に位置し、上記断面コ字型の第１の熱交換器２を通して空気を吸込む送風ファン４，５とを備えるとともに、上記室外機本体１上部の背面側に位置して第２の熱交換器３を設けることによって、上記室外機本体１の上部を４面吸込構造としてなる空気調和機用室外機において、上記第２の熱交換器３は、第１の熱交換器２を上下２段構造２Ａ，２Ｂに分割し、その上段側熱交換器２Ａの左右両面側部分の一方を延設曲成することによって構成したことを特徴としている。
【００１３】
このような構成の場合、まず従来３面吸込みであった室外機本体上部側の残された１面を利用して新たな熱交換器３を設けることによって熱交換面積を有効に拡大し、さらに熱交換能力を増大させている。したがって、熱交換面積を拡大させても室外機本体の寸法は拡大せず、コンパクトなままである。
【００１４】
また、送風ファン付近が４面吸込みとなることで、同熱交換器部分の空気の流速分布が均一化されて偏流がなくなり、機内圧損も低下し、騒音も低減される。
【００１５】
したがって、それらによっても熱交換性能が向上する。そのため、室外機本体の一定の大きさに対応した最大熱交換面積の下で、最大限の熱交換能力を有効に引き出すことができるようになり、その能力に対応した適切な風量での低騒音、高効率運転を可能とすることができる。
【００１６】
しかも、上記第２の熱交換器３は、上記第１の熱交換器２を上下２段構造２Ａ，２Ｂに分割し、その上段側熱交換器２Ａの左右両面側部分の一方を延設曲成することによって構成されている。
【００１７】
したがって、同構成の場合、新たな冷媒配管を配設することなく、上記作用を果たす平板構造の熱交換器を構成することができ、それによって、より効率良く、より低コストに上述した作用を実現することができる。
【００１８】
（２）請求項２の発明
この発明の空気調和機用室外機は、上記請求項１記載の発明の構成において、上記第１，第２の熱交換器２，３には、１台の圧縮機６を介して共通に冷媒が供給されるように構成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成によれば、圧縮機６が１台で足りるようになり、冷媒配管その他の接続作業も楽である。
【００２０】
（３）請求項３の発明
この発明の空気調和機用室外機は、上記請求項１記載の発明の構成において、上記第１，第２の熱交換器２，３には、それぞれ対応する２台の圧縮機６Ａ，６Ｂを介して個別に冷媒が供給されるように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、第１，第２の熱交換器２，３それぞれに圧縮機６Ａ，６Ｂが対応設置されているので、冷媒配管その他の接続は、個別に必要となるが、冷媒の偏流を防止し得て、安定した運転を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上の結果、本願発明の空気調和機用室外機によると、一定容積空間の室外機本体内において、最大限有効な熱交換面積と熱交換効率を実現することができる。
【００２３】
それらの結果、騒音が低くて、熱交換性能が高く、コンパクトな室外機の提供が可能となり、省エネ性能とコンパクト性の両立が図られる。
【００２４】
また、このようにコンパクトであると、例えば小型のエレベータなどへの搬入が容易になり、屋上等高所設置時の運搬、設置作業が楽になる。
【００２５】
また一般に室外機では、部品の共通化によるコストダウンを目的として、複数種の能力（馬力数）の室外機を同一のケーシング内に構成する場合がある。このような場合にも、本願発明のような構成によると、第２の熱交換器の有無により、任意に能力（馬力数）を変えることができ、能力の変更（設定）を容易に行える（高能力時には第１，第２の両熱交換器を使用、低能力時には第１の熱交換器のみを使用）。
【発明の実施の形態】
【００２６】
（実施の形態１）
図１および図２は、本願発明の実施の形態１に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００２７】
図１および図２中、先ず符号１は、当該室外機の本体ケーシングである。この本体ケーシング１は、全体として左右方向に長く、上下方向に所定の高さを有する直方体形状の金属板により、必要な個所に必要な加工、例えば前面側空気吸込口用開口部１ａや左右両面側空気吸込口用開口部１ｂ，１ｃ、背面側上部空気吸込口用開口部１ｄの形成や所要部材の取付、補強等を施して形成されている。
【００２８】
該本体ケーシング１は、例えば左右長手方向の寸法Ｌａ、前後方向の幅Ｌｂ、上下方向の高さＬｃが、それぞれ１２〜１３人乗りの汎用的なエレベータに比較的容易に搬入できる程度の寸法の直方体形状に形成されている。
【００２９】
そして、その前面側および左右両面側には、図示のように、それぞれ上述の開口部１ａ，１ｂ，１ｃに臨んで、その下部側底板部１ｆから上部側天板部１ｅまでの上下方向全体に亘って延びる断面コ字型の第１の熱交換器２が設けられている。
【００３０】
また、その内側底板部１ｆ上には、例えば図示のように、その背面寄りに位置してサービススペースとしての機械設置部が設けられており、同機械設置部には、例えば圧縮機６やアキュムレータ、接続配管、接続弁、電装品ボックス７等の各種機械機器が、外部から点検操作しやすいようにスペースファクター良く配置されている一方、その上方部には、図示のような平板構造の第２の熱交換器３が上記空気吸込口用開口部１ｄに臨んで設けられている。
【００３１】
そして、以上のようにして前面側、左右両面側、背面側の四方４面に熱交換器が設けられ、同熱交換器２（２ａ，２ｂ，２ｃ）、３によって囲まれた上記室外機本体ケーシング１の最上部（天板部１ｅ位置）には、さらに第１，第２の２台の送風ファン４，５が長手方向に並べて配置されている。
【００３２】
この実施の形態の場合、上記第１，第２の送風ファン４，５は、それぞれそのベルマウス部４ａ，５ａを上記第１，第２の熱交換器２，３の上端面部分に位置させて設置することによって、上記第１，第２の熱交換器２（２ａ，２ｂ，２ｃ），３の各上端部にも有効に風を通すようにし、同部分をも可及的に有効に熱交換に寄与させるようにしている。
【００３３】
また上記第１の熱交換器２と第２の熱交換器３は、それぞれ図示のように室外機本体ケーシング１後部の左右一方側（図示後方から見て左側）コーナ部において、第１，第２の冷媒分配ヘッダ部８，９および冷媒配管１０，１０ａ，１０ｂ等配設用のスペースが設けられており、同スペースを利用して上記機械設置部に設けられている１台の共通の圧縮機６からの冷媒配管１０が、図示のように第１，第２の冷媒配管１０ａ，１０ｂに分岐されて各々対応する第１，第２の各冷媒分配ヘッダ８，９に接続されている。
【００３４】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る空気調和機用室外機は、室外機本体ケーシング１の前面側および左右両面側の３面に位置して、その底部から上部まで伸びる断面コ字型の第１の熱交換器２と、同室外機本体ケーシング１の上部に位置し、上記断面コ字型の第１の熱交換器２を通して空気を吸込む第１，第２の送風ファン４，５とを備えてなる空気調和機用室外機において、上記空気調和機本体ケーシング１上部の背面側に位置して第２の熱交換器３を設けることによって、上記室外機本体ケーシング１の機械設置部等サービススペースのある下部側を３面吸込構造、他方上部側を４面吸込構造に構成している。
【００３５】
このような構成の場合、従来底部から上部までの全体に亘り、断面コ字型の第１の熱交換器２のみによる前面側および左右両面側の３面吸込み構造であった室外機本体上部側の残された背面部側１面を利用して新たに第２の熱交換器３を設けることによって有効に熱交換面積を拡大し、その熱交換能力を大きく増大させている。したがって、熱交換面積を拡大させても室外機本体の寸法（Ｌａ×Ｌｂ×Ｌｃ）は拡大せず、コンパクトなままである。
【００３６】
また、それによって上記第１，第２の送風ファン４，５付近が４面吸込みとなることで、同熱交換器４面各部分の空気の流速分布が均一化されて偏流がなくなり、機内圧損も低下し、送風騒音も低減される。
【００３７】
したがって、それらによっても熱交換性能が向上する。そのため、室外機本体の一定の大きさに対応した最大熱交換面積の下で、最大限の熱交換能力を有効に引き出すことができるようになり、その能力に対応した適切な風量での低騒音、高効率運転を可能とすることができる。
【００３８】
また、以上の構成では、上記背面側第２の熱交換器３が、前面および左右両面側第１の熱交換器２とは独立した平板構造の熱交換器となっている。
【００３９】
したがって、その製作、取付け、設置も容易で、同平板構造の熱交換器３によって、上述の熱交換性能向上作用を有効に実現することができる
さらに、以上の構成では、上記第１，第２の熱交換器２，３には、それぞれ１台の圧縮機６を介して共通に冷媒が供給されるようになっている。
【００４０】
したがって、圧縮機が１台で足りるようになり、冷媒配管１０その他の接続作業も楽である。
【００４１】
また一般に室外機では、部品の共通化によるコストダウンを目的として、複数種の能力（馬力数）の室外機を同一のケーシング内に構成する場合がある。このような場合にも、上記のような構成によると、上記第２の熱交換器の有無により、任意に能力（馬力数）を変えることができ、能力の変更（設定）を容易に行える（高能力時には第１，第２の両熱交換器２，３を使用、低能力時には第１の熱交換器２のみを使用）。
【００４２】
（実施の形態２）
次に図３は、本願発明の実施の形態２に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００４３】
この実施の形態では、上記実施の形態１の室外機が、１台の圧縮機６を第１，第２の熱交換器２，３に共通に使用していたのに対し、その熱交換容量に応じて第１，第２の２台の独立した専用の圧縮機６Ａ，６Ｂを設け、それぞれ独立した冷媒配管１１，１２を介して各第１，第２の熱交換器２，３毎に個別に冷媒を供給循環させるようにしたことを特徴としている。
【００４４】
このような構成によれば、上記第１，第２の熱交換器２，３それぞれに第１，第２の２台の圧縮機６Ａ，６Ｂが専用のものとして個別に対応設置されるので、冷媒配管１１，１２その他の接続は個別に必要となるが、安定した量の冷媒を、その偏流を防止しながら確実に供給することができ、安定した運転を行うことができる。
【００４５】
（実施の形態３）
図４および図５は、本願発明の実施の形態３に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００４６】
上述の実施の形態１の室外機の構成では、上記第１，第２の送風ファン４，５を上記第１，第２の熱交換器２，３の上端面付近に位置させて設置し、上記第１，第２の熱交換器２，３の上端部付近をも有効に熱交換に寄与させるようにしたが、このようにすると、本体ケーシング１上部の高さが部分的に高くなり、コンパクト性に欠けるとともに見映えも悪化し、梱包性や運搬時の取扱い性も悪い。
【００４７】
そこで、このような点を改善しようとする場合には、例えば図４および図５に示すように、ベルマウス４ａを含めて、その上端を上記本体ケーシング１の天板１ｅ面位置以下までに埋設させて設置するようにする。このようにすると、また同一ケーシング高さの室外機で考えると、その分熱交換器の高さを高くすることができ、熱交換性能も向上する。
【００４８】
（実施の形態４）
さらに図６および図７は、本願発明の実施の形態４に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００４９】
この実施の形態の室外機の構成では、上記実施の形態１の構成の室外機が、第２の熱交換器３として独立した平板構造の熱交換器を採用しているのに対し、当該第２の熱交換器３は、上述した断面コ字型の第１の熱交換器２を上下２段構造２Ａ，２Ｂに分割し、その上段側熱交換器２Ａの左右両面側部分２ｂ，２ｃの一方２ｃを延設曲成して一体に構成したことを特徴としている。
【００５０】
このような構成の場合、上記実施の形態１〜３のもののように新たな冷媒配管１０ｂ，１２を省略することができ、１本の冷媒配管１０のみで、上記実施の形態１〜３のものと同様の熱交換器を構成することができるので、製造工程における組付けも楽になる。しかも、それでいながら、効率良く上記実施の形態１〜３のものと同様の作用を得ることができる。
【００５１】
なお、もちろん本実施の形態の構成において、例えば実施の形態３のような送風ファン埋込設置構造を採用することもできる。
【００５２】
（実施の形態５）
さらに図８および図９は、本願発明の実施の形態５に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００５３】
この実施の形態の室外機の構成では、上記実施の形態１と同様の構成の室外機を、１台の送風ファン４のみを使用して構成したことを特徴とするものである。
【００５４】
このような構成の場合にも、上述した断面コ字型の第１の熱交換器２に対して平板構造の第２の熱交換器３を組み合わせることによって、従来だと底部から上部までの全体に亘って断面コ字型の第１の熱交換器２のみによる前面側および左右両面側の３面吸込み構造であった室外機本体上部側の残された背面部側１面にも新たに熱交換面を形成することができ、有効にトータルの熱交換面積、熱交換能力を増大させることができる。しかも、そのように熱交換面積を拡大させても、上記第１の熱交換器２の寸法を拡大しない限り室外機本体の寸法（Ｌａ×Ｌｂ×Ｌｃ）は拡大せず、コンパクトなままである。
【００５５】
また、それに対応して上記１台の送風ファン４付近が４面吸込みとなることで、同熱交換器４面各部分の空気の流速分布が均一化されて一層偏流がなくなり、機内圧損も低下し、送風騒音も低減される。
【００５６】
したがって、それらによっても熱交換性能が向上する。そのため、室外機本体の一定の大きさに対応した最大熱交換面積の下で、最大限の熱交換能力を有効に引き出すことができるようになり、その能力に対応した適切な風量での低騒音、高効率運転を可能とすることができる。
【００５７】
なお、この実施の形態における本体ケーシング１は、全体として左右方向に若干長く、上下方向に相当の高さを有する縦長の直方体形状に形成されている。
【００５８】
（実施の形態６）
さらに図１０は、本願発明の実施の形態６に係る空気調和機用室外機の構成を示している。
【００５９】
この実施の形態の室外機の構成では、上記実施の形態５と同様に１台の送風ファン４のみを使用して同様の室外機を構成した場合において、その左右および前後方向の寸法ＬａとＬｂとを略等しくしたことを特徴とするものである。
【００６０】
このような構成の場合には、上記１台の送風ファン４による熱交換器４面部分の空気流の流速分布が、より均一化されて、より有効に熱交換性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態１に係る空気調和機用室外機の内部構成を示す斜視図である。
【図２】同室外機の外部構成を示す斜視図である。
【図３】本願発明の実施の形態２に係る空気調和機用室外機の内部構成を示す斜視図である。
【図４】本願発明の実施の形態３に係る空気調和機用室外機の内部構成を示す斜視図である。
【図５】同室外機の外部構成を示す斜視図である。
【図６】本願発明の実施の形態４に係る空気調和機用室外機の内部構成を示す斜視図である。
【図７】同室外機の外部構成を示す斜視図である。
【図８】本願発明の実施の形態５に係る空気調和機用室外機の外部構成を示す斜視図である。
【図９】同室外機の本体ケーシングを取り除いた状態での内部構成を示す斜視図である。
【図１０】本願発明の実施の形態６に係る空気調和機用室外機の外部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１は本体ケーシング、１ａ〜１ｄは空気吸込口用開口部、１ｅは天板部、１ｆは底板部、２は第１の熱交換器、３は第２の熱交換器、４は第１の送風ファン、５は第２の送風ファン、６，６Ａ，６Ｂは圧縮機である。

Claims

室外機本体（１）の前面側および左右両面側の３面に位置して、その底部から上部まで伸びる断面コ字型の第１の熱交換器（２）と、同室外機本体（１）の上部に位置し、上記断面コ字型の第１の熱交換器（２）を通して空気を吸込む送風ファン（４），（５）とを備えるとともに、上記室外機本体（１）上部の背面側に位置して第２の熱交換器（３）を設けることによって、上記室外機本体（１）の上部を４面吸込構造としてなる空気調和機用室外機において、上記第２の熱交換器（３）は、上記第１の熱交換器（２）を上下２段構造（２Ａ），（２Ｂ）に分割し、その上段側熱交換器（２Ａ）の左右両面側部分の一方を延設曲成することによって構成したことを特徴とする空気調和機用室外機。
第１，第２の熱交換器（２），（３）には、１台の圧縮機（６）を介して共通に冷媒が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機用室外機。
第１，第２の熱交換器（２），（３）には、それぞれ対応する２台の圧縮機（６Ａ），（６Ｂ）を介して個別に冷媒が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機用室外機。