(57)【要約】【課題】室外ユニットの熱交換能力を高める。【解決手段】筐体３内を上下に区画して上部を熱交換室５、下部を機械室７とし、前記熱交換室５の側面に吸込口２３、２５を、上面に吐出口２９をそれぞれ設けた室外ユニット１において、前記熱交換室５には、前記吸込口２３、２５を設けた側面に複数の室外熱交換器３３を上下に並べて配置し、各室外熱交換器３３を前記筐体３の外側から内側にかけて下方に傾斜させて設け、上側と下側の室外熱交換器３３の間の隙間を塞ぐ閉塞板３５を各室外熱交換器３３の間に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内を上下に区画して上部を熱交換室、下部を機械室とし、前記熱交換室の側面に吸込口を、上面に吐出口をそれぞれ設けた室外ユニットにおいて、
前記熱交換室には、前記吸込口を設けた側面に複数の熱交換器を上下に並べて配置し、各熱交換器を前記筐体の外側から内側にかけて下方に傾斜させて設け、上側と下側の熱交換器の間の隙間を塞ぐ閉塞板を各熱交換器の間に設けた
ことを特徴とする室外ユニット。
【請求項２】
上側の熱交換器の下端部と下側の熱交換器の上端部を同じ高さ位置に合わせて各熱交換器を並べたことを特徴とする請求項１に記載の室外ユニット。
【請求項３】
前記閉塞板が内側にかけて上方に傾斜する傾斜面を構成することを特徴とする請求項１に記載の室外ユニット。
【請求項４】
空気流の向きに応じて各熱交換器の傾斜を変えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の室外ユニット。
【請求項５】
前記熱交換器は、
間隔を空けて並べられ間隙を空気が流動する複数のフィンと、これらのフィンに挿入され内部を冷媒が流動する複数の伝熱管とを備え、
前記伝熱管のそれぞれが延在方向に沿って曲げたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の室外ユニット。
【請求項６】
前記フィンの間を通る空気流が前記吐出口の直下に向かうように各フィンを前記伝熱管に傾斜させて設けたことを特徴とする請求項５に記載の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の室外ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、空気調和装置が備える従来の室外ユニット５００の構成を模式的に示す図である。
この図に示すように、従来、筐体５０３内を仕切板５０９で上下に区画して上部を熱交換室５０５、下部を機械室５０７とし、熱交換室５０５の側面に吸込口５２３、５２５を、上面に吐出口５２９をそれぞれ設け、上面の吐出口５２９に空気を下方から上方に送風する室外送風機５３１を配設し、吸込口５２３，５２５に室外熱交換器５３３を配置した室外ユニット５００が知られている。室外熱交換器５３３は吸込口５２３、５２５に対して略平行に設けられている。
このような従来の室外ユニット５００において、熱交換量の増大を図る場合には、室外熱交換器５３３の伝熱管の列数を増やすことで対応可能である。しかしながら、伝熱管の列数を増やすと室外熱交換器５３３の厚みＤが増大するとともに、圧力損失(静圧)も増加し、余分な電力を消費する。また、静圧の増加を避けるために、図中奥行方向に室外熱交換器５３３を広げると、スペースが無駄に大きくなる。
【０００３】
また、熱交換室５０５の上部においては、吸込口５２３、５２５から略水平方向に流入する空気流Ｔｕが生じるものの、下部においては室外送風機５３１に向かう斜め方向の空気流Ｔｄが生じる。そこで、この斜め方向の空気流Ｔｄが生じる箇所には傾斜した室外熱交換器を配置し空気流Ｔｂを室外熱交換器に直角に流入させることで、室外熱交換器の全面にわたって空気流量を均一化し、熱交換能力の向上を図った技術も知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この技術によれば、室外熱交換器の一部が傾斜して配置されるため、熱交換面積が増えて熱交換量を増大させることができ、また、室外熱交換器が大型化することも無い。
【特許文献１】特許第２５３２８６８号明細書
【特許文献２】特開平７−２３９１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の室外ユニットにおいて、熱交換室に設けた複数の室外熱交換器の全てを傾斜させて配置すれば、室外熱交換器の大型化を防ぎつつ熱交換面積が更に増えて熱交換量の増大が期待される。
しかしながら、全ての室外熱交換器を傾斜して配置すると、室外熱交換器同士の間に隙間が生じて熱交換能力が低下する、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、熱交換面積を増大させて熱交換能力を高めることができる室外ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、筐体内を上下に区画して上部を熱交換室、下部を機械室とし、前記熱交換室の側面に吸込口を、上面に吐出口をそれぞれ設けた室外ユニットにおいて、前記熱交換室には、前記吸込口を設けた側面に複数の熱交換器を上下に並べて配置し、各熱交換器を前記筐体の外側から内側にかけて下方に傾斜させて設け、上下の熱交換器の間の隙間を塞ぐ閉塞板を各熱交換器の間に設けたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記室外ユニットにおいて、上側の熱交換器の下端部と下側の熱交換器の上端部を同じ高さ位置に合わせて各熱交換器を並べたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記室外ユニットにおいて、前記閉塞板が内側にかけて上方に傾斜する傾斜面を構成することを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記室外ユニットにおいて、空気流の向きに応じて各熱交換器の傾斜を変えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記室外ユニットにおいて、前記熱交換器は、間隔を空けて並べられ間隙を空気が流動する複数のフィンと、これらのフィンに挿入され内部を冷媒が流動する複数の伝熱管とを備え、前記伝熱管のそれぞれが延在方向に沿って曲げたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記室外ユニットにおいて、前記フィンの間を通る空気流が前記吐出口の直下に向かうように各フィンを前記伝熱管に傾斜させて設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の熱交換器を上下に並べて配置し、各熱交換器を外側から内側にかけて下方に傾斜させて設けたため、熱交換器の熱交換面積を増大させることができる。さらに、各熱交換器の間には上下の熱交換器の間を塞ぐ閉塞板を設けため、熱交換器同士の間の隙間から空気が熱交換せずに通過してしまうことが無いから、熱交換能力の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は本実施形態に係る室外ユニット１の平面視外観構造と側面からみた内部構造とを共に示す図であり、図２は室外ユニット１の熱交換室５を拡大して示す図である。
本実施形態の室外ユニット１は、ガスヒートポンプエアコン（いわゆる、ＧＨＰ）の室外ユニットとして構成されている。すなわち、室外ユニット１は、略直方体形状の筐体３を備え、この筐体３には、その内部を上下に区画して上部を熱交換室５、下部を機械室７とする仕切板９が設けられている。
機械室７には、ガスエンジン１１と、このガスエンジン１１で駆動される圧縮機１０、及び、この圧縮機１０に接続されて冷凍サイクルを構成する各種機器類、並びに、排ガスの排熱と冷媒の間で熱交換させて排熱利用するための排ガス熱交換器１３や排気マフラー１５、オイルサブタンク１７等が設けられている。
【００１３】
熱交換室５の左右の側面１９、２１には、それぞれ吸込口２３、２５が設けられており、上面２７には筐体３の長手方向（図１の奥行方向）に並んで２つの吐出口２９が設けられている。吐出口２９には空気を下方から上方に送風する室外送風機３１が配設され、また、吸込口２３、２５のそれぞれには、複数（図示例では４個）の室外熱交換器３３が設けられている。これら室外熱交換器３３は、間隔を空けて並べられ、その間隙を空気が流動する多数のフィンと、これらのフィンに挿入され、内部を冷媒が流動する多数の伝熱管（冷媒配管）とを備えた、いわゆる、フィンチューブ式熱交換器として構成されている。
【００１４】
吸込口２３、２５のそれぞれに対応して、図１及び図２に示すように、各室外熱交換器３３が上下に並べて配置されている。各室外熱交換器３３は、筐体３の外側から内側にかけて下方に傾斜して設けられ、これにより熱交換面積が増大するようになっている。
また、上側の室外熱交換器３３の下端部３３Ｄと下側の室外熱交換器３３の上端部３３Ｕとは、略同じ高さ位置に揃えられるており、室外熱交換器３３同士の高さ方向の離間距離が無くなるため、熱交換室５の高さを抑えることができる。
【００１５】
図１及ぶ図２に示すように、上下に並んだ室外熱交換器３３同士の間には、上側の室外熱交換器３３の下端部３３Ｄと下側の室外熱交換器３３の上端部３３Ｕの間の隙間を塞ぐ閉塞板３５が設けられている。
吐出口２９の室外送風機３１が駆動された場合には、吐出口２９からの空気の吐出しに伴って、吸込口２３、２５から空気が吸い込まれる。このとき、上下の室外熱交換器３３の間の隙間は閉塞板３５で塞がれていることから、吸込空気は、室外熱交換器３３の間の隙間を通過することなく、いずれかの室外熱交換器３３を通過するため、各室外熱交換器３３を傾斜させて配置した場合でも熱交換能力の低下が防止される。
また、吐出口２９が筐体３の上面２７に設けられているため、熱交換室５の上部においては下部に比べ、吸込口２３、２５から略水平方向に空気が流入することとなるが、流入空気の一部が閉塞板３５に当たることで斜め方向に向きが変えられる。これにより、図２に示すように、室外熱交換器３３を略直角に通過する空気流Ｓａの生成が促進され、熱交換能力の低下が防止されるようになっている。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の室外熱交換器３３を吸込口２３、２５に上下に並べて配置し、各室外熱交換器３３を外側から内側にかけて下方に傾斜させて設けたため、室外熱交換器３３の熱交換面積が大きくなり、室外熱交換器３３の列数を増やすことなく熱交換量を増大させることができる。
さらに、各室外熱交換器３３の間には上下の室外熱交換器３３の間の隙間を塞ぐ閉塞板３５を設けため、室外熱交換器３３同士の間の隙間から空気が熱交換せずに通過してしまうことが無いから、熱交換能力の低下を防止できる。
【００１７】
さらに本実施形態によれば、上側の室外熱交換器３３の下端部３３Ｄと下側の室外熱交換器３３の上端部３３Ｕを同じ高さ位置に合わせて各室外熱交換器３３を上下に並べて配置したため、熱交換室５の高さが抑えられ、室外ユニット１を小型化できる。
【００１８】
また、各室外熱交換器３３を傾斜させることで、熱交換面積の増大が図られるから、１つ１つの室外熱交換器３３を大きくする必要がない。すなわち、１つ１つの室外熱交換器３３を小型化することで、図１に示すように、平面視したときの熱交換室５における各室外熱交換器３３の出張量Ａを抑えることができ、機械室７よりも横幅の狭い熱交換室５を構成することが可能となる。これにより、例えば複数の室外ユニット１を機械室７同士を密接させながら配置した場合でも、隣接する熱交換室５同士の間に空気の吸い込みに十分な隙間を形成することができる。
【００１９】
＜第２実施形態＞
図３は、本実施形態に係る室外ユニット１００の平面視外観構造と側面からみた熱交換室１０５の構造とを共に示す図である。なお、同図において、第１実施形態で説明した部材と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
同図に示すように、本実施形態では、熱交換室１０５内に上下に並べて配置された室外熱交換器１３３−１〜１３３−３の傾斜が互い異なっている。これらの室外熱交換器１３３−１〜１３３−３の傾斜は、吸込口２３、２５の上部、中央部、下部のそれぞれでの空気流Ｓｂ〜Ｓｄの向きに応じて規定されている。具体的には、それぞれの空気流Ｓｂ〜Ｓｄが室外熱交換器１３３−１〜１３３−３を通過する際の角度が略直角に極力近づくように各室外熱交換器１３３−１〜１３３−３の傾斜が規定されている。
【００２０】
また、同図に示すように、上側の室外熱交換器１３３−２の下端部１３３−２Ｄと下側の室外熱交換器１３３−３の上端部１３３−３Ｕとは、高さ方向に距離Ｌだけ離間するように、各室外熱交換器１３３−２、１３３−３が配置されている。これにより、これらの間に配置された閉塞板１３５が内側にかけて上方に傾斜することとなり、当該閉塞板１３５により傾斜面が構成される。この傾斜面により、吸込口２３、２５から吸い込まれた空気流の向きが傾斜面に沿って変えられ、室外熱交換器１３３−２を略直角に通過する空気流の形成が促進されることとなり、熱交換能力が高められる。
なお、傾斜面に曲率を持たせ空気抵抗を少なくする構成とすることで、よりスムーズに空気流Ｓｂ、Ｓｃの向きを変えても良い。
【００２１】
このように本実施形態によれば、上下に並べて配置された室外熱交換器１３３−１〜１３３−３の傾斜を、吸込口２３、２５の上部、中央部、下部のそれぞれでの空気流Ｓｂ〜Ｓｄの向きに応じて規定したため、それぞれの空気流Ｓｂ〜Ｓｄが室外熱交換器１３３−１〜１３３−３を通過する際の角度が略直角に極力近づくようになり、熱交換能力を向上できる。
【００２２】
また本実施形態では、閉塞板１３５が内側にかけて上方に傾斜する傾斜面を構成するため、吸込口２３、２５から吸い込まれた空気流の向きが傾斜面に沿う方向に変えられ、室外熱交換器１３３−１〜１３３−２を略直角に通過する空気流の形成が促進され、これにより、熱交換能力をより一層高めることができる。
【００２３】
＜第３実施形態＞
図４は本実施形態に係る室外ユニット２００の熱交換室５の概略構成を示す図であり、図５は本実施形態に係る室外熱交換器２３３の模式図である。なお、これらの同図において、第１及び第２実施形態で説明した部材と同じものについては同一の符号を付して、その説明を省略する。
上下に配置された室外熱交換器２３３のそれぞれが、伝熱管２５２（図６）の延在方向Ｘに沿って波打つように湾曲した湾曲形状を有し、この湾曲形状により、熱交換面積がより一層高められている。
【００２４】
室外熱交換器２３３が備える多数のフィン２５１は、図４及び図５に示すように、それぞれのピッチ（配置間隔）が一定ではなく、通過する空気流の風速の大小に応じてピッチが変えられている。すなわち、室外送風機３１に近く風速が速くなる箇所Ｂ１では、室外送風機３１から遠く風速が遅くなる箇所Ｂ２に比べてフィン２５１のピッチが狭められており、フィン２５１の密度が高められている。
係る構成により、風速が遅い部分との風速の均一化を図りつつ熱交換量の増大が図られる。
【００２５】
室外熱交換器２３３が備える多数のフィン２５１は、伝熱管２５２に対して垂直に設けられるのではなく、図６に示すように、角度θだけ傾斜して設けられている。図４に示すように、それぞれのフィン２５１の角度θは、フィン２５１の間を通過した空気流Ｓが平面視で吐出口２９（室外送風機３１）の直下に向かうように調整されている。これにより熱交換室５の中の空気の流れがスムーズになり、熱交換能力が高められる。
なお、伝熱管２５２が断面円形の場合には、各フィン２５１に設ける伝熱管貫通孔の形状を、角度θに応じた楕円形状としておくことで組み立て時に簡単にフィン２５１を設計通りに傾斜させることができる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、次のような効果を奏する。すなわち、室外熱交換器２３３の伝熱管２５２のそれぞれが延在方向Ｘに沿って湾曲する構成としたため、熱交換面積を更に増加させることができる。
なお、伝熱管２５２を湾曲させる構成に限らず、直線状の伝熱管２５２のそれぞれを延在方向Ｘに沿ってジグザグに折曲げた構成としても良い。
【００２７】
また本実施形態によれば、室外熱交換器２３３のフィン２５１の間を通った空気流Ｓが平面視において吐出口２９の直下に向かうように、各フィン２５１を伝熱管２５２に対して傾斜させて設けたため、熱交換室５の中の空気の流れがスムーズになり、熱交換能力を高めることができる。
【００２８】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る室外ユニットの平面視外観構造と側面からみた内部構造とを共に示す図である。
【図２】同室外ユニットの熱交換室を拡大して示す図である。
【図３】第２実施形態に係る室外ユニットの平面視外観構造と側面からみた熱交換室の構造とを共に示す図である。
【図４】第３実施形態に係る室外ユニットの熱交換室の概略構成を示す図である。
【図５】同室外熱交換器の模式図である。
【図６】同室外熱交換器の構成を示す模式図である。
【図７】従来の室外ユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１００、２００、５００  室外ユニット
３、５０３  筐体
５、１０５、５０５  熱交換室
７、５０７  機械室
９、５０９  仕切板
２３、２５、５２３、５２５  吸込口
２９、５２９  吐出口
３１、５３１  室外送風機
３３、１３３、２３３、５３３  室外熱交換器（熱交換器）
３３Ｄ  下端部
３３Ｕ  上端部
３５、１３５  閉塞板
Ｘ  延在方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010121895.tif 000008
【図７】
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