(57)【要約】【課題】熱交換器前面での風速の均一化を図った空気調和機を提供する。【解決手段】筐体１内部の上方に上段熱交換器３Ａと下段熱交換器３Ｂを収納する熱交換器室５を、下方に圧縮機２が搭載される機械室６を夫々配し、熱交換器室５と機械室６とを断面凹形状の隔壁部７で分離区画し、前記筐体１の天面部に熱交換器室５と連通する上吹きファン４を配し、上段熱交換器３Ａでの空気圧損が、下段熱交換器３Ｂのそれより高くなるように構成したもので、上・下段熱交換器３Ａ、３Ｂを筐体１内部の上方に配置させることで、上吹きファン４近傍ほど熱交換器を通過する風速が高いことを利用して、熱交換効率を向上させ、また、上段熱交換器３Ａの空気圧損を、下段熱交換器３Ｂより高めすることで、前面風速が上段熱交換器３Ａで遅く、下段熱交換器３Ｂで速くなり、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱交換器および上吹きファンによって構成される冷凍サイクルを有し、筐体内部の上方に前記熱交換器を収納する熱交換器室を、下方に前記圧縮機が搭載される機械室を夫々配し、前記熱交換器室と前記機械室とを断面凹形状の隔壁部で分離区画し、前記筐体の天面部に前記熱交換器室と連通するように前記上吹きファンを配し、前記熱交換器を上下複数段重ねで構成し、前記上段の熱交換器での空気圧損が、前記下段の熱交換器のそれより高くなるように構成したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
熱交換器のフィンの形状を変えて、上段の熱交換器での空気圧損を、下段の熱交換器のそれより高くなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
隔壁部又は前記隔壁部の下面部に設けられドレンパン形状の部材で熱交換器からのドレン水を受け、排水するようにした請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
上段の熱交換器のフィンの形状の切り起こし形態を、下段の熱交換器のそれとで異ならせたことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和機。
【請求項５】
上段の熱交換器内に配設され冷凍サイクル経路の一部となる配管の径と、下段の熱交換器に配された配管の径とを異ならせたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
上段の熱交換器のフィンのピッチと、下段の熱交換器のフィンのピッチとを異ならせたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
上段の熱交換器の列数と、下段の熱交換器の列数とを異ならせたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項８】
上段の熱交換器の上方部の外面あるいは内面近傍に遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関するもので、特に空気調和機の上吹き型の室外機における送風構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の空気調和機の室外機における送風構造について、図７に基づき説明する。図７は、従来の空気調和機の室外機の基本構成概要図である。
【０００３】
図７において、筐体１００の上部に、冷凍サイクルを構成する２台のＬ字型熱交換器１０１Ａ、１０１Ｂを備え、モータ（図示せず）にて駆動される複数台の上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂと、前記上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂの周辺のベルマウス１０３Ａ、１０３Ｂからなる送風装置を配した熱交換器室１０４と、前記筐体１００の下部に圧縮機（図示せず）などを備える機械室１０５からなる上吹き型の室外機において、長手方向の寸法ａの長さが前記複数台の上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂの各外形寸法に略等しい前記２台のＬ字型熱交換器１０１Ａ、１０１Ｂを組み合わせることによって、四方４面に熱交換面を形成するとともに、それらの間の上部空間内長手方向に前記複数台の上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂを並設した構成となっている。
【０００４】
これにより、前記室外機の筐体１００を長辺ａ側方向に拡大し、それに対応して前記上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂの台数を増やせば前記熱交換器１０１Ａ、１０１Ｂの熱交換面積の拡大に対応した最適な風量の増大が可能であるため、前記筐体１００の大きさに対応した最大熱交換面積の下で、それに対応した適切な風量での低騒音、高熱交換性能運転を可能にするものである。また長辺ａ側方向のみならず短辺ｂ側方向に対しても無駄なく前記上吹きファン１０２Ａ、１０２Ｂを対応させることができるというものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の空気調和機の構成では、増設組合せの上では、効率的な面もあるが、上吹きファンが上面に配設される上吹き型の室外機の基本的課題である熱交換器通過時の風速分布の不均一化、すなわち、上吹きファン近傍の熱交換器の上部と上吹きファンから遠方となる熱交換器の下部では、風速分布が不均一となりやすく、上部ほど風速が高く、下部では風速が低くなり、結果として、配設された熱交換器前面での効率的な熱交換が期待できないという課題を有していた。
【０００６】
また、筐体内の熱交換器の下部内部と上部内部とが同容量のため、風量アップが期待できない構造となっていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、熱交換器の前面風速の均一化を図り、熱交換器のフィンによる熱交換率をも充分に確保し、同時に風量アップも実現させることができる空気調和機を提供することをを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の空気調和機は、圧縮機、熱交換器および上吹きファンによって構成される冷凍サイクルを有し、筐体内部の上方に前記熱交換器を収納する熱交換器室を、下方に前記圧縮機が搭載される機械室を夫々配し、前記熱交換器室と前記
機械室とを断面凹形状の隔壁部で分離区画し、前記筐体の天面部に前記熱交換器室と連通するように前記上吹きファンを配し、前記熱交換器を上下複数段重ねで構成し、前記上段の熱交換器での空気圧損が、前記下段の熱交換器のそれより高くなるように構成したもので、上下複数段重ねの熱交換器を前記筐体内部の上方に配置させることで、上吹き型室外機の特徴である上吹きファン近傍ほど熱交換器を通過する風速が高いことを利用して、熱交換効率を向上させ、また、上段の熱交換器の空気圧損を高めに、下段の熱交換器で低めにすることで、前面風速が上段の熱交換器で遅く、下段の熱交換器で速くなり、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させ、また、前記熱交換器内の下部に位置する凹形状からなる隔壁部により熱交換器室の下部の筐体内部容積が拡大され風量アップを図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気調和機は、熱交換器の前面風速の均一化を図り、熱交換器のフィンによる熱交換率をも充分に確保し、同時に風量アップも実現させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、圧縮機、熱交換器および上吹きファンによって構成される冷凍サイクルを有し、筐体内部の上方に前記熱交換器を収納する熱交換器室を、下方に前記圧縮機が搭載される機械室を夫々配し、前記熱交換器室と前記機械室とを断面凹形状の隔壁部で分離区画し、前記筐体の天面部に前記熱交換器室と連通するように前記上吹きファンを配し、前記熱交換器を上下複数段重ねで構成し、前記上段の熱交換器での空気圧損が、前記下段の熱交換器のそれより高くなるように構成したもので、上下複数段重ねの熱交換器を前記筐体内部の上方に配置させることで、上吹き型室外機の特徴である上吹きファン近傍ほど熱交換器を通過する風速が高いことを利用して、熱交換効率を向上させ、また、上段の熱交換器の空気圧損を高めに、下段の熱交換器で低めにすることで、前面風速が上段の熱交換器で遅く、下段の熱交換器で速くなり、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させ、また、前記熱交換器内の下部に位置する凹形状からなる隔壁部により熱交換器室の下部の筐体内部容積が拡大され風量アップを図ることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の熱交換器のフィンの形状を変えて、上段の熱交換器での空気圧損を、下段の熱交換器のそれより大きくなるようにしたもので、フィンに設けた切り起こし部や折り曲げ部等の形状を変えるだけで、熱交換効率を悪化させること無く空気圧損を容易に加減できるものである。
【００１２】
第３の発明は、特に第１又は第２の発明の隔壁部又は前記隔壁部の下面部に設けられドレンパン形状の部材で熱交換器からのドレン水を受け、排水するようにしたもので、確実にドレン処理を行なうことができる。
【００１３】
第４の発明は、特に第２又は第３の発明の上段の熱交換器のフィンの形状の切り起こし形態を、下段の熱交換器のそれとで異ならせたもので、例えば、上段の熱交換器での空気圧損を高めに、下段の熱交換器での空気圧損を低めにするように、切り起こし形態を異ならせると、熱交換器の前面風速の上段と下段間での均一化を実現でき、同時に、フィン面積を上段および下段の熱交換器共にやや大きめにすることで熱交換率を高め、さらに、フィン間を通過する空気による風切音の発生を抑制し、騒音を低減することができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の上段の熱交換器内に配設され冷凍サイクル経路の一部となる配管の径と、下段の熱交換器に配された配管の径とを異ならせたもので、例えば、上段の熱交換器内の配管の径を、下段の熱交換器内の配管の径より大きめにすれば、空気圧損が上段の熱交換器で高めに、下段の熱交換器で低めになり、前面風速を上段の熱交換器で遅く、下段の熱交換器で速くなるようにすることができ、熱交
換器の前面風速を上段と下段間で均一化させることができる。同時に、上段の熱交換器内の配管の径を、下段熱交換器内の配管のそれより大きめにすることで、配管表面積および配管内を流れる冷媒流速に変化を持たせ熱交換率を上段の熱交換器と下段の熱交換器間で均一化させることができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の上段の熱交換器のフィンのピッチと、下段の熱交換器のフィンのピッチとを異ならせたもので、例えば、上吹きファンに近く風速の速い上段の熱交換器のフィンのピッチを下段の熱交換器のそれよりも小さくすることで、更に効果的に、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させ、上段と下段に位置する熱交換器の前面風速を均一化し、熱交換率をも充分に確保できる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の上段の熱交換器の列数と、下段の熱交換器の列数とを異ならせたもので、例えば、上吹きファンに近く風速の速い上段の熱交換器の列数を下段の熱交換器の列数よりも増やすことで、更に効果的に、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させ、上段と下段に位置する熱交換器の前面風速の均一化、熱交換率をも充分に確保し、冷凍能力向上を可能にするものである。
【００１７】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の上段の熱交換器の上方部の外面あるいは内面近傍に遮蔽板を設けたもので、熱交換器を通過する空気に対し、上吹きファンに近く風速の速い上段の熱交換器を通過する際の風量抑制を行い、その抑制された分の風量アップを下段の熱交換器で行なわれることで、熱交換器のフィンの形状差に左右されずに熱交換器の前面風速を上段の熱交換器と下段の熱交換器間で均一化させる事ができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における空気調和機について、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空気調和機の室外機の基本構成図を示す。
【００２０】
図１において、筐体１の内部に、圧縮機２、上下２段重ね熱交換器３Ａ、３Ｂ（以下、２段熱交３Ａ、３Ｂという）および上吹きファン４によって構成される冷凍サイクルを配し、前記筐体１内部の上方に位置する熱交換器室５（以下、熱交室５という）に前記２段熱交３Ａ、３Ｂが配置され、下方に位置する機械室６に圧縮機２が搭載されている。
【００２１】
機械室６と熱交室５の間は、断面凹形状の隔壁部７で分離区画されて、暖房運転時に２段熱交３Ａ、３Ｂから発生するドレン水を排水するドレン排水口８が設けられている。
【００２２】
次に、上段に位置する熱交換器３Ａ（以下、上段熱交３Ａという）と下段に位置する熱交換器３Ｂのフイン形状について図２、３を用いて説明する。
【００２３】
図２は、上段熱交３Ａのフィンの三面図、図３は、下段熱交３Ｂのフィン形態概要図を示す。
【００２４】
上段熱交３Ａのフィン９には、図２に示すように、単なる切り起こしではないジャバラ形状にすることで、フィン９による熱交換率を向上させながら空気圧損を発生しうるルーバー状の通風抵抗部１０を設け、他方、下段熱交３Ｂのフィン１１には、図３に示すように、上部から下部までのほぼ全域で、フィン１１による熱交換率を向上させながら空気圧損を少なくするように、凹凸が少ない緩やかな波形を施した形態１２（以下、コルゲート
１２）を設けたものである。
【００２５】
以上のように、フィン９、１１の切り起こし形状を異ならせて、上段熱交３Ａでは空気圧損を大きく、下段熱交３Ｂでは、空気圧損を小さくするものである。
【００２６】
以上のように本実施の形態によれば、前記筐体１の天面部に前記２段熱交３Ａ、３Ｂのフィンと垂直方向に設置された前記上吹きファン４によって、外気空気は、空気調和機の側面から２段熱交３Ａ、３Ｂを通過し、前記筐体１内に導かれ、前記筐体１の天面部から筐体１外に排出されるが、前記２段熱交３Ａ、３Ｂを前記筐体１内部の上方に集中配置させることで、上吹き型室外機の特徴である上吹きファン４の近傍ほど前記２段熱交３Ａ、３Ｂを通過する風速が高くなる状況を利用し、熱交換効率の向上を図ることができる。
【００２７】
更に、前記２段熱交３Ａ、３Ｂを通過する際の空気圧損を前記上段熱交３Ａでは高めにすることで通風抵抗を上げ、前記下段熱交３Ｂでは低めにすることで通風抵抗を下げるようにし、前記上段熱交３Ａ、下段熱交３Ｂの前面風速を前記上段熱交３Ａで遅く、前記下段熱交３Ｂで速くして、上段、下段熱交換器３Ａ、３Ｂを通過する風速分布のより一層の均一化が図れる。
【００２８】
同時に、フィン面積を前記上段熱交３Ａおよび下段熱交３Ｂ共にやや大きめにすることで熱交換率を充分に確保し、また、単なる切り起こし形状とは異なり、切り起こし面と同一以上の大きめの切り欠き穴がないため、フィン９間を通過する空気による風切音の発生も抑制でき、騒音低減を可能にすることができる。
【００２９】
また、前記熱交室５の下部に位置する凹形状の隔壁部７により前記熱交室５の下部の筐体１内部容積を拡大させることで風量アップが図れるのである。
【００３０】
以上のように、熱交換効率の向上、熱交換器を通過する風速分布のより一層の均一化、風量アップが図れる。
【００３１】
また、隔壁部７が凹形状、即ちドレンパン形状になっているので、前記２段熱交３Ａ、３Ｂからの暖房運転時に発生するドレン水を受け、ドレン排水口８から確実にドレン水を排出する事ができる。なお、上記実施の形態では、ドレン水を隔壁部７で直接受けるようにしたが、ドレン水を受ける凹形状の容器を隔壁部７の下面部に別途具備しても良い。
【００３２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の部分斜視図である。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態は、２段熱交３Ａ、３Ｂ内に配設され冷媒サイクル経路の一部となる配管の径を、上段熱交３Ａ内の配管１３Ａの径を大きめにし、下段熱交３Ｂ内の配管１３Ｂの径を上段熱交３Ａ内の配管１３Ａより小さめにしたものである。
【００３４】
上記構造によれば、熱交換器を通過する際の空気圧損は、上段熱交３Ａで高めに、下段熱交３Ｂで低めになり、前面風速を上段熱交３Ａで遅く、下段熱交３Ｂで速くなるため、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化することができる。同時に、配管１３Ａの径を配管１３Ｂの径より大きめにすることで、配管表面積および配管内を流れる冷媒流速に変化を持たせることができ熱交換率を上段熱交３Ａと下段熱交３Ｂで均一化することができ、冷凍サイクル能力の向上も実現できる。
【００３５】
また、上段熱交３Ａ側のフィンピッチ１４Ａを、下段熱交３Ｂのフィンピッチ１４Ｂよ
り密にすれば、熱交換器を通過する際の空気圧損は、上段熱交３Ａで高めに、下段熱交３Ｂで低めになり、前面風速を上段熱交３Ａで遅く、下段熱交３Ｂで速くなり、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の概略構成図である。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態は、上吹きファン４に近く風速の速い上段熱交３Ａの熱交換器列数を下段熱交３Ｂよりも増やして、増設熱交１５のように重ねたものである。
【００３８】
上記構成によれば、上段熱交３Ａ側に増設熱交１５を配し、上段熱交３Ａ側の列数が下段熱交３Ｂの列数より多くなれば、上段熱交３Ａを通過する空気の通風抵抗が増設熱交１５により増加し、更に効果的に、熱交換器の前面風速を上段と下段間で均一化させ、前記２段熱交３Ａ、３Ｂの前面風速の均一化が図られる。
【００３９】
また、図６に示すように、２段熱交３Ａ、３Ｂの上方部の外面あるいは内面近傍に上段熱交３Ａに対し、通風抵抗となるように遮蔽板１６を設けるようにしても良い。
【００４０】
上記構造によれば、上吹きファン４に近く風速の速い上段熱交３Ａを通過する際の風量は、遮蔽板１６が通風抵抗となり抑制され、その抑制された分のいくらかの風量は下段熱交３Ｂを通過する風量のアップ分に賄われ、結果、下段熱交３Ｂの風量アップを実現させることで、熱交換器のフィン形状差に左右されることなく、熱交換器の前面風速を上段熱交３Ａと下段熱交３Ｂ間で均一化させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、熱交換器の風速分布を効果的にかつ低騒音にて均一化させ、同時に風量アップが可能なため、冷凍能力向上が可能となるので、大規模、小規模に関わらず送風系を有するプラント関連等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の基本構成図
【図２】同空気調和機の上段熱交のフインの三面図
【図３】同空気調和機の下段熱交のフィンの形態概要図
【図４】本発明の実施の形態２における空気調和機の部分斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における空気調和機の基本構成図
【図６】他の例を示す空気調和機の基本構成図
【図７】従来の空気調和機の基本構成図
【符号の説明】
【００４３】
１    筐体
２    圧縮機
３Ａ  上段熱交換器（上段熱交）
３Ｂ  下段熱交換器（下段熱交）
４    上吹きファン
５    熱交換器室
６    機械室
７    隔壁部
９、１１  フィン
１３Ａ、１３Ｂ  配管
１４Ａ、１４Ｂ  フィンピッチ
１５    増設熱交
１６    遮蔽板
【図１】
2006071162.tif 000003
【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】
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【図７】
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