JP4623253B2 - スプリット型エアコンの室外機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスプリット型エアコンの室外機に関し、さらに詳しく言えば、送風機のファン径やベルマウス径による制約を受けることなく筐体の高さ寸法をより低くし得るとともに、筐体の剛性が高く、よりコンパクト化が可能なスプリット型エアコンの室外機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スプリット型エアコン(空気調和機)においては、室内機と室外機とが配管を介して接続され、室外機は屋外の例えば庭先やベランダ、屋根上などに設置される。図19に、一般的な室外機の内部構造を平面視にて模式的に示す。
【0003】
通常、室外機は箱形の筐体1を備え、その内部には熱交換器2、送風ファン3および圧縮機4などが収納されている。多くの場合、熱交換器2は一つであり、筐体1の一つ面に沿って平面的に配置されるものもあるが、通常においては、この例のように、筐体1の2つの面に沿ってほぼL字型に配置されている。
【0004】
その関係上、圧縮機4は筐体1のコーナーに設置され、また、送風ファン3は熱交換器2の下流側に配置されている。なお、図示されていないが、圧縮機4の周辺には電装品箱や操作弁取付基板などが設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような部品配置では次のような課題があった。まず、熱交換器が一つでL字型配置であるため、性能を落とすことなく小型化するにも自ずと限界があった。特に、高さ寸法については、送風機のプロペラファン径およびベルマウス径の制約を受けることになるため、低背化が困難であった。
【0006】
したがって、例えば今まで使用していた一体型エアコンに代えてスプリット型エアコンを買い換えた場合について言えば、一体型エアコン設置用として壁孔から屋外側に張り出すように設計された既設の設置台に室外機を置くことになるが、従来の室外機は一様に大きすぎるため、既設の設置台を改造しなければならないなどの不便さがあった。
【0007】
また、筐体が天井面側からの荷重に対して弱く変形をきたしやすい。圧縮機の周りに特に仕切り板が設けられていないため、運転時に騒音が外に出やすい。また、送風ファンについても、主として筐体のベース板側に支持されているため、運転時の振動がベース板で増幅された後筐体全体に伝達され、極端な場合には共振により大きな騒音が発生する。また、例えば搬送時の落下衝撃などにより、ベース板が変形した場合圧縮機が傾いてしまい、そのまま設置されて運転されることがある。
【0008】
さらには、圧縮機が筐体のコーナー部に配置されているため、室外機の重心が偏っている。すなわち、重量バランスが悪いため持ち運びにくく、特に梯子などで高所に持ち上げる場合に作業者に余計な負担を強いることになる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、送風性能を維持しながら、送風機のプロペラファン径やベルマウス径による制約を受けることなく筐体の高さ寸法をより低くすることができる。また、筐体の剛性が高く、運転時の騒音・振動がともに少なく、また全体の重量バランスをも良好なスプリット型エアコンの室外機が提供される。
【0010】
上記目的を達成するため、本発明は、送風機および圧縮機が搭載されたほぼ矩形状のベース板と、上記ベース板の少なくとも側面側に配置された熱交換器と、上記ベース板の前面側に配置されたベルマウスを有するファンリングと、上記ファンリングおよび上記熱交換器を上から押さえるように上記ベース板に被せられる外胴とを含み、上記送風機のプロペラファンの少なくとも一部分を上記ベルマウスに臨ませてなるスプリット型エアコンの室外機において、上記ファンリングの上部には、上記外胴の天井側を補強する天井補強板が設けられ、上記天井補強板側に上記ベルマウスの一部分が形成されていることを特徴としている。
【0011】
このように、天井補強板側にベルマウスの一部分を形成したことにより、送風性能を維持しながら、送風機のプロペラファン径やベルマウス径による制約を受けることなく筐体の高さ寸法をより低くすることができる。なお、場合によっては、ベース板側にもベルマウスの一部分が形成されてよい。
【0012】
本発明の好ましい態様によれば、上記ベース板の左右両側に、各一端側の一部分が背面側に回り込むようにほぼL字状に折り曲げられた左右一対の熱交換器が配置されるとともに、上記ベース板の背面側のほぼ中央部に上記圧縮機が配置され、上記圧縮機が上記各熱交換器の背面側端部間に配置される開口部を有する仕切り板で囲まれており、上記仕切り板の前面側にモータ支持台を介して上記送風機が配置されるとともに、上記ベース板の前面側に上記ファンリングが配置され、上記外胴が上記ファンリングおよび上記各熱交換器の上から被せられ、上記外胴の天井面が上記仕切り板で支持され、かつ、上記仕切り板の開口部内に電装品箱と操作弁取付基板とが取り付けられる。
【0013】
これにより、筐体の剛性が高められるとともに、運転時の騒音・振動の低減が図れ、また全体の重量バランスをも良好とすることができる。また、筐体の剛性をより高めるには、天井補強板に熱交換器に対する係止手段を設けることが好ましい。
【0014】
また、ファンリングの前面に取り付けられる空気吹出しグリルの中央を外側に向けて円弧状に膨出させ、これに対応して、プロペラファンの翼後縁をそのグリル中央部側に向かって所定寸法延長することにより、送風性能の改善を図ることができる。
【0015】
なお、天井補強板を取り付ける余裕がなく、ベルマウスの少なくとも外胴の天井側の一部分を切り欠くような場合には、ベルマウスの残余の部分をプロペラファンによる風速分布が一様となるように楕円状に形成することが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について説明する。まず、図1の分解斜視図、図2の平面透視図および図3の側面透視図を参照して、この実施形態に係る室外機が備える基本的な構成要素について説明する。
【0017】
この室外機は、ほぼ矩形状に形成されたベース板100と、ベース板100の左右両側に配置される左右一対の熱交換器200,200とを備えている。この実施形態において、ベース板100は金属板からなり、その四隅の各々に下側に向けて凸とされた設置用脚部110が形成されている。図3には、四隅に配置される設置用脚部110の内の2つが示されている。
【0018】
各熱交換器200は、その一端側の一部分がベース板100の背面側に回り込むようにほぼL字状に折り曲げられており、この実施形態では左右対称形である。すなわち、部品コスト低減のため、一つの熱交換器200を左側熱交換器と右側熱交換器とに兼用している。
【0019】
ベース板100の背面側のほぼ中央部に、圧縮機300が設けられる。また、ベース板100には、圧縮機300の周りを囲むように仕切り板400が設置される。この実施形態において、仕切り板400は板金製であって、熱交換器200,200の背面側端部間に配置される開口部410を備えている。
【0020】
仕切り板400の開口部410内には、電装品箱430と操作弁取付基板450とが取り付けられる。仕切り板400の前面側(反開口部410側)には、モータ支持台500を介して送風機550が取り付けられる。送風機550は、ファンモータ551とプロペラファン553とからなる。
【0021】
ベース板100の前面側には、プロペラファン553と対向する位置にベルマウス610を有するファンリング600が配置される。ファンリング600の上部に天井補強板620がネジ止めされる。ベース板100には、組み立て最終工程で、外胴700が熱交換器200,200およびファンリング600に被せられるとともに、ファンリング600の前面に吹出しグリル800が取り付けられる。なお、外胴700を被せるにあたって、熱交換器200,200の上部にはパッキング材230,230が配置される。また、図示されていないが、天井補強板620の上部にも同様のパッキング材が配置される。
【0022】
図4を参照して、天井補強板620の端部には係止片621が下方に向けてほぼ直角に折り曲げられており、これに対して、熱交換器200の前方管寄せ板210の上端角部には係止スリット211が設けられている。係止片621を係止スリット211に差し込むことにより、天井補強板620と熱交換器200とが連結される。
【0023】
図1を参照して、各熱交換器200の前方管寄せ板210には、雌ネジ穴212が例えば2箇所に設けられている。これに対応して、ファンリング600側にもネジ挿通孔602が穿設されており、ファンリング600側からネジ込まれる図示しない雄ネジにより、各熱交換器200がファンリング600にネジ止めされる。
【0024】
熱交換器200の後方管寄せ板220は、仕切り板400の開口部410にある端板411にネジ止めされる。ネジはいずれもタッピンネジであってよい。このようにして、熱交換器200,200、ファンリング600および仕切り板400が一体的に連結される。
【0025】
天井補強板620は、天面側からの荷重に対する強度向上ために設けられるが、本発明において、天井補強板620は別の役割を担っている。通常、プロペラファン553の送風性能上、ファンリング600のベルマウス610は環状に連続して形成される。
【0026】
これに反して、この実施形態では、室外機の高さ寸法を低くするため、図1およびファンリング600の正面図である図5に示すように、ベルマウス610の上側の一部分をカットし、そのカットされた部分を補完するため、天井補強板620にベルマウス610に連続する円弧状の補完凹部622を形成している。
【0027】
これにより、より大径のプロペラファン553を使用し、その送風性能を落とすことなく、室外機の高さ寸法を低くしてコンパクト化を図ることができる。図6の斜視図に、ベルマウス610の組み立て状態を示す。なお、室外機の高さ寸法をより低くするため、ベルマウス610の下側の一部分をもカットする必要がある場合には、ベース板100側にもベルマウス610に連続する円弧状の補完凹部を設ければよい。
【0028】
また、別の方法として、高さ寸法の制約などから、例えば天井補強板620自体を用いることができず、ベルマウス610の補完凹部622を形成できない場合には、図7に模式的に示すように、本来円形に形成されるベルマウス610を参照符号610aで示す楕円形に変更して、プロペラファン553とのクリアランスを調整することにより、空気吹出し方向の風速のバランスの均等化を図ることもできる。
【0029】
次に、図8を追加的に参照して、仕切り板400は、ベース板100から外胴700の天井面710までの高さにほぼ等しい高さを有し、その上端には上記天井面710を支持する上部フランジ412が形成されている。また、仕切り板400の下端側にも、ベース板100に対する設置安定性を得るための下部フランジ415が形成されている。
【0030】
この場合、上部フランジ412には、モータ支持台500の上端がネジ止めされる受け板413が連設されている。受け板413は、モータ支持台500に対する位置決め用の凹部414を備えている。なお、外胴700を被せる際、熱交換器200と同じく、上部フランジ412にもパッキング材が装着される。
【0031】
下部フランジ415には、ベース板100に対するネジ止め片420が形成されるが、好ましくは図9に例示するように、ネジ止め片420の一部分にベース板100側に向けて斜め下方に折り曲げられた位置決め兼ネジ止め用の係止片421を形成し、これに対応して、ベース板100側には、係止片421の相手方となる受け板120を形成するとよい。
【0032】
また、より正確な位置決めを行なうようにするため、ネジ止め片420に例えば菱形の位置決め孔422を穿設し、これに対応して、ベース板100側には、位置決め孔422内に嵌合する切り起こし舌片121を形成するとよい。
【0033】
図示されていないが、仕切り板400の内面には遮音材が設けられる。遮音材は樹脂塗膜や発泡樹脂シートであってよい。また、この実施形態においては、仕切り板400内の温度を適正に維持して圧縮機300の付属電気部品の長寿命化を図るため、仕切り板400の一部分には、放熱用のルーバー423が形成されている。
【0034】
この実施形態においては、圧縮機300の側方にアキュムレータ310が付設されているため、図2に例示されているように、仕切り板400は左側壁がフラットであるのに対して、アキュムレータ310が存在する右側壁側が出っ張る左右非対称形となっている。
【0035】
したがって、右側熱交換器200側の通風抵抗が左側熱交換器200の通風抵抗よりも高くなり、左右の熱交換器で吸込風量が異なることになる。そこで、本発明では、吸込風量が多い方の熱交換器側(この例では左側熱交換器200)の熱交換能力を吸込風量が少ない方の熱交換器側(この例では右側熱交換器200)の熱交換能力よりも大きく設定して、熱交換能力の適正化と低騒音化を図るようにしている。
【0036】
その一つの方法として、この実施形態では図2のように、冷媒配管を左側熱交換器200側では例えば2列(2パス)とし、右側熱交換器200側では例えば1列(1パス)としているが、別の方法として、熱交換器のフィンピッチもしくはフィン幅を異ならせてもよく、また、熱交換器のフィンに設けられるスリットもしくはルーバーの数や形状を異ならせるようにしてもよい。
【0037】
なお、この実施形態とは異なり、アキュムレータ310を圧縮機の背面側もしくは前面側に配置して、仕切り板400を左右対称形状とすることにより、左右の熱交換器200,200を通過する吸込風量がほぼ等しくなるため、各熱交換器に熱交換能力の等しい同一の熱交換器を用いることができる。したがって、その分、部品点数を削減できコスト低減が図れる。
【0038】
図10を追加的に参照して、モータ支持台500は仕切り板400の前面側に配置され、筐体の剛体化を図るため、仕切り板400とともに外胴700の天井面710を支持するように、その上端が仕切り板400の上端に固定され、下端側がベース板100に固定される。
【0039】
この実施形態において、モータ支持台500は梯子状に形成され、その中央部にファンモータ551の取付孔510を備えている。モータ支持台500の上部には、仕切り板400の受け板413に被せるようにして取り付けられる上枠520が設けられている。上枠520のほぼ中央には、受け板413の凹部414に嵌合する位置決め凹部521が形成されており、凹部414と凹部521とがタッピンネジによって固定される。
【0040】
また、モータ支持台500の側枠530には、ファンモータ551の振動を抑えるため、仕切り板400の前面に当接して同仕切り板400との間隔を一定に保つスペーサ531が設けられている。
【0041】
この場合、スペーサ531は、側枠530から一体に折り曲げられた板材からなるが、仕切り板400に対する振動伝達面を小さするため、図11に示すように、絞り加工による凸部532が形成されている。なお、図10には一方の側枠530側のスペーサ531しか示されていないが、他方の側枠530側にも同様に設けられている。
【0042】
また、モータ支持台500の下枠540には、ベース板100に対する固定フランジ541が連設されている。固定フランジ541は、ベース板100に対して広い面積で接触するように下枠540から前方に向けてほぼ直角に折り曲げられているとともに、モータ支持台500の幅よりも広幅となるように左右に広がる翼片542,542を備えている。
【0043】
モータ支持台500は、固定フランジ541およびその左右の翼片542,542を介してベース板100に対してネジ止めされ、これにより、ベース板100との一体化が図れ、ファンモータ551の振動がより効果的に抑えられる。
【0044】
先に説明したように、ベース板100の四隅には設置台に対する設置用脚部110(図3参照)が設けられているが、図12を参照して、ベース板100には設置用脚部110とは別に、圧縮機300の周りに、同ベース板100を下側に例えば断面半円状(樋状)に凹ませてなる圧縮機用支持脚130が少なくとも3箇所に設けられている。
【0045】
圧縮機用支持脚130は、圧縮機300の周りに同心円上に等間隔で配置されるとともに、その各々が平面視で圧縮機300を中心とする所定曲率の円弧状に形成されることが好ましい。圧縮機用支持脚130の高さは、設置用脚部110よりも低く、圧縮機300の重量によるベース板100の撓みにより設置台に接する高さに設定される。
【0046】
この圧縮機用支持脚130により、圧縮機300によるベース板100の振動が抑制され、また、仮にベース板100に搬送時などの落下衝撃により歪が生じたとしても、圧縮機100が傾いて設置されるおそれがなくなる。
【0047】
図13の背面側斜視図を参照して、電装品箱430と操作弁取付基板450は、仕切り板400の開口部410内に電装品箱430を上として縦一列に並ぶように装着されている。
【0048】
電装品箱430は、主な電気部品として、ターミナル(配線接続部)431、圧縮機用キャパシタ432およびファンモータ用キャパシタ433などを備えており、また、操作弁取付基板450には、二方操作弁451と三方操作弁452とが設けられている。
【0049】
本発明によると、二方操作弁451と三方操作弁452は、水平方向に所定の間隔をもって離された上で、三方操作弁452が上側に、そして二方操作弁451がそれよりも下側に配置され、これにより三方操作弁452のサービスバルブ付近をオープンにし、図示しないチャージホースを接続しやすくしている。なお、二方操作弁451の取付角度は三方操作弁452側に傾けることが好ましい。
【0050】
また、電装品箱430側については、ターミナル431が三方操作弁452側ではなく、二方操作弁451の上方に配置される。このような配置形態をとることにより、図14に示されているように、室内機と接続する接続配管CPの二方操作弁451と三方操作弁452とに対する接続作業が容易に行えるとともに、電気コードCAについても、三方操作弁452に接続される太管に邪魔されることなくターミナル431に容易に接続することが可能となる。
【0051】
次に、ファンリング600に取り付けられる吹出しグリル800について説明する。この室外機では、例えば図6に示されているように、吹出しグリル800のグリル中央部810を外側に向けて円弧状に膨出させ、その形状に合わせてプロペラファン533の翼後縁を延長することにより、送風性能の改善を図っている。なお、プロペラファン533の翼後縁とは、送風方向の下流側に位置する縁である。
【0052】
この実施形態において、プロペラファン533は3枚羽根であるが、図15(a)にその内の1枚を斜視図にて示し、そのA−A線に沿った螺旋方向の断面を図15(b)に示す。これらの図において、斜線部分がプロペラファン533の延長部分534であり、実際にこの延長部分534の螺旋方向に沿った幅W1を20mm(プロペラファンの軸線方向に沿った幅W2で16mm)として、延長部分のないプロペラファン(比較例)と送風性能を比較した。
【0053】
その結果、図16の風量−回転数の対比グラフから分かるように、同じ回転数では本発明例の方が風量80m3/h分増加しているが、図17の回転数−騒音の対比グラフからすると、騒音値は同じ回転数では本発明例の方が0.8dBだけ高い。しかしながら、図18の風量−騒音の対比グラフからすると、同じ風量で本発明例の方が騒音値は0.6dB低い。したがって、全体的評価では送風性能が改善されたと言える。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送風機および圧縮機が搭載されたほぼ矩形状のベース板と、ベース板の少なくとも側面側に配置された熱交換器と、ベース板の前面側に配置されたベルマウスを有するファンリングと、ファンリングおよび上記熱交換器を上から押さえるように上記ベース板に被せられる外胴とを含み、送風機のプロペラファンの少なくとも一部分がベルマウス内に入り込むように配置されているスプリット型エアコンの室外機において、ファンリングの上部に外胴の天井側を補強する天井補強板を設け、その天井補強板側にベルマウスの一部分を形成したことにより、送風性能を維持しながら、送風機のプロペラファン径やベルマウス径による制約を受けることなく筐体の高さ寸法をより低くすることができる。
【0055】
また、ほぼ矩形状に形成されたベース板の左右両側に、各一端側の一部分が背面側に回り込むようにほぼL字状に折り曲げられた左右一対の熱交換器を配置するとともに、ベース板の背面側のほぼ中央部に圧縮機を配置して、この圧縮機の周りを各熱交換器の背面側端部間に配置される開口部を有する仕切り板で囲い、この仕切り板の前面側にモータ支持台を介して送風機を配置するとともに、ベース板の前面側にファンリングを配置して、外胴をファンリングおよび熱交換器の上から被せて抑える一方で、仕切り板で外胴の天井面を支持し、仕切り板の開口部内に電装品箱と操作弁取付基板を装着するようにしたことにより、剛性が高い筐体構造を有するとともに、運転時の騒音・振動がともに少なく、しかも高性能でよりコンパクト化されたスプリット型エアコンの室外機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る室外機の分解斜視図。
【図2】上記室外機の平面透視図。
【図3】上記室外機の側面透視図。
【図4】上記室外機に用いられる天井補強板と熱交換器の係止手段の構成を示した要部分解斜視図。
【図5】上記室外機に用いられるファンリングの正面図。
【図6】上記ファンリング周りの組み立て状態を示した斜視図。
【図7】上記ファンリングの変形例を模式的に示した正面図。
【図8】上記室外機に用いられる仕切り板を示した斜視図。
【図9】上記仕切り板の好適な位置決め要素を示した斜視図。
【図10】上記仕切り板にモータ支持台を取り付けた状態を示す斜視図。
【図11】上記モータ支持台が備える当接板の断面図。
【図12】圧縮機周りのベース基板に形成される圧縮機用支持脚を示した平面図。
【図13】上記仕切り板に電装品箱と操作弁取付基板を装着した状態を示す背面図。
【図14】配管および配線状態を示した図13と同様の背面図。
【図15】上記室外機に用いられるプロペラファンの好適例を示した斜視図およびその断面図。
【図16】上記プロペラファンの風量−回転数の対比グラフ。
【図17】上記プロペラファンの回転数−騒音の対比グラフ。
【図18】上記プロペラファンの風量−騒音の対比グラフ。
【図19】従来の室外機の内部配置構造を示した模式的平面図。
【符号の説明】
100 ベース板
110 設置用脚部
130 圧縮機用支持脚
200 熱交換器
210 前方管寄せ
220 後方管寄せ
300 圧縮機
310 アキュムレータ
400 仕切り板
410 開口部
430 電装品箱
431 ターミナル
450 操作弁取付基板
451 二方操作弁
452 三方操作弁
500 モータ支持台
510 モータ取付孔
520 上枠
530 側枠
531 スペーサ
540 下枠
541 固定フランジ
550 送風機
551 ファンモータ
553 プロペラファン
600 ファンリング
610 ベルマウス
620 天井補強板
621 係止片
622 補完凹部
700 外胴
710 天井面
800 吹出しグリル
810 グリル中央部
Claims (6)
- 送風機および圧縮機が搭載されたほぼ矩形状のベース板と、上記ベース板の少なくとも側面側に配置された熱交換器と、上記ベース板の前面側に配置されたベルマウスを有するファンリングと、上記ファンリングおよび上記熱交換器を上から押さえるように上記ベース板に被せられる外胴とを含み、上記送風機のプロペラファンの少なくとも一部分を上記ベルマウスに臨ませてなるスプリット型エアコンの室外機において、
上記ファンリングの上部には、上記外胴の天井側を補強する天井補強板が設けられ、上記天井補強板側に上記ベルマウスの一部分が形成されていることを特徴とするスプリット型エアコンの室外機。 - 上記ベース板の左右両側に、各一端側の一部分が背面側に回り込むようにほぼL字状に折り曲げられた左右一対の熱交換器が配置されるとともに、上記ベース板の背面側のほぼ中央部に上記圧縮機が配置され、上記圧縮機が上記各熱交換器の背面側端部間に配置される開口部を有する仕切り板で囲まれており、上記仕切り板の前面側にモータ支持台を介して上記送風機が配置されるとともに、上記ベース板の前面側に上記ファンリングが配置され、上記外胴が上記ファンリングおよび上記各熱交換器の上から被せられ、上記外胴の天井面が上記仕切り板で支持され、かつ、上記仕切り板の開口部内に電装品箱と操作弁取付基板とが取り付けられる請求項1に記載のスプリット型エアコンの室外機。
- 上記ベース板側にも、上記ベルマウスの一部分が形成されている請求項1または2に記載のスプリット型エアコンの室外機。
- 上記天井補強板は、上記熱交換器に対する係止手段を備えている請求項1,2または3に記載のスプリット型エアコンの室外機。
- 上記ファンリングの前面に、グリル中央部が外側に向けて円弧状に膨出された空気吹出しグリルが取り付けられ、上記プロペラファンの翼後縁が上記グリル中央部側に向かって所定寸法延長されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスプリット型エアコンの室外機。
- 送風機および圧縮機が搭載されたほぼ矩形状のベース板と、上記ベース板の側面側に配置された熱交換器と、上記ベース板の前面側に配置されたベルマウスを有するファンリングと、上記ファンリングおよび上記熱交換器を上から押さえるように上記ベース板に被せられる外胴とを含み、上記送風機のプロペラファンの少なくとも一部分が上記ベルマウス内に入り込むように配置されているスプリット型エアコンの室外機において、
上記ベルマウスの少なくとも上記外胴の天井側の一部分が切り欠かれており、上記ベルマウスの残余の部分が上記プロペラファンによる風速分布が一様となるように楕円状に形成されていることを特徴とするスプリット型エアコンの室外機。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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