(57)【要約】【課題】熱交換量の低下を抑えて熱交換効率の向上を図る。【解決手段】熱源機１は、筐体１ｃと、この筐体の両側面側に垂直に配置された外側熱交換器２と、これら両外側熱交換器の内側に斜めに配置され上端を互いに近接させて設置された複数の内側熱交換器３と、前記外側及び内側熱交換器の上部に配置された送風機４とを備えている。前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とは設置間隔Ａを設けることで、離間して設置されている。また、前記外側熱交換器の端部は内側に折り曲げられた構成となっている。【選択図】図１
2011163670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、この筐体の両側面側に垂直に配置された外側熱交換器と、これら両外側熱交換器の内側に斜めに配置され上端を互いに近接させて設置された複数の内側熱交換器と、前記外側及び内側熱交換器の上部に配置された送風機とを備えた熱源機において、
前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とを離間して設置すると共に、前記外側熱交換器の端部を内側に折り曲げた構成にしたことを特徴とする熱源機。
【請求項２】
請求項１において、前記外側熱交換器の少なくとも一方の端部の曲げ角度βを、１００°〜１３０°としたことを特徴とする熱源機。
【請求項３】
請求項１において、前記外側熱交換器の少なくとも一方の端部が、前記送風機の外周に沿って折り曲げられていることを特徴とする熱源機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の熱源機を複数台近接させ、外側熱交換器端部間に空気吸込部を形成するように連続設置して構成されていることを特徴とする熱源機。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とを設置間隔Ａで離間して設置すると共に、前記設置間隔Ａは、前記外側熱交換器の高さ寸法Ｈの２０〜３０％にしたことを特徴とする熱源機。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記外側熱交換器の内側に斜めに配置された前記内側熱交換器の傾斜角度αを、２５°〜３５°としたことを特徴とする熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調用や産業用の冷凍装置などに使用される熱源機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調用や産業用の冷凍装置などに使用される熱源機の例としては特許文献１に記載のものなどがある。この特許文献１に記載のものでは、筐体の両側面側に垂直に配置された外側熱交換器と、これら両外側熱交換器の内側に斜めに配置された２つの内側熱交換器とを備え、前記外側熱交換器と前記内側熱交換器の下端を近接させ、また前記２つの内側熱交換器の上端も互いに近接させることで逆Ｍ字状に熱交換器を配置している。これにより、内側熱交換器間の空間スペースを広くし、内側熱交換器へ供給される空気量を増加させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のものでは、外側熱交換器の下端部と内側熱交換器の下端部とが近接配置されているため、外部から前記外側熱交換器の下端部に吸込まれた空気と、前記２つの内側熱交換器の間の空間から前記内側熱交換器下端部に吸込まれた空気とが熱交換器を通過後衝突し、通風抵抗を増加させてしまうため、熱交換器下端部に吸込まれる空気量が低下して熱交換量が減少し、熱交換効率が悪くなる課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、熱交換量の低下を抑えて熱交換効率の向上を図れる熱源機を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、筐体と、この筐体の両側面側に垂直に配置された外側熱交換器と、これら両外側熱交換器の内側に斜めに配置され上端を互いに近接させて設置された複数の内側熱交換器と、前記外側及び内側熱交換器の上部に配置された送風機とを備えた熱源機において、前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とを離間して設置すると共に、前記外側熱交換器の端部を内側に折り曲げた構成にしたことを特徴とする。
【０００７】
上記において、前記外側熱交換器の少なくとも一方の端部の曲げ角度βは、１００°〜１３０°とすることが好ましい。或いは、前記外側熱交換器の少なくとも一方の端部が、前記送風機の外周に沿って折り曲げられている構成にすると良い。
【０００８】
また、このように折り曲げられた外側熱交換器を有する熱源機を複数台近接させ、外側熱交換器端部間に空気吸込部を形成するように連続設置して構成されている熱源機とすることもできる。
【０００９】
前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とは設置間隔Ａで離間して設置されると共に、前記設置間隔Ａは、前記外側熱交換器の高さ寸法Ｈの２０〜３０％にすることが好ましい。また、前記外側熱交換器の内側に斜めに配置された前記内側熱交換器の傾斜角度αは、２５°〜３５°にすると良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記外側熱交換器の下端部と前記内側熱交換器の下端部とを離間して設置すると共に、前記外側熱交換器の端部を内側に折り曲げた構成としているので、外側熱交換器の下端部に吸込まれた空気と、内側熱交換器下端部に吸込まれた空気とが熱交換器を通過後衝突して通風抵抗を増加させるのを抑制でき、しかも外側熱交換器の伝熱面積を増加できるので、熱交換量の低下を抑えて熱交換効率の向上を図れる熱源機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を示す熱源機の全体構成を説明する正面図。
【図２】図１のII−II線矢視図。
【図３】図２に示す熱源機を複数台連続設置した場合の例を説明する図。
【図４】本発明の実施例２を示すもので、図２に相当する図。
【図５】図４の変形例を示す図で、図２に相当する図。
【図６】図５に示す熱源機を複数台連続設置した場合の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。  
【実施例１】
【００１３】
冷凍装置は、圧縮機、四方切替弁、空気側熱交換器（熱源側熱交換器）、膨張装置、利用側熱交換器、アキュームレータなどが順次冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成している。通常、前記圧縮機、四方切替弁、空気側熱交換器、膨張装置、アキュームレータなどの冷凍サイクル構成機器は室外に設置される熱源機の中に組み込まれている。
【００１４】
図１，図２により、本実施例における熱源機の構成を説明する。図１は熱源機の全体構成を説明する正面図、図２は図１のII−II線矢視図で、熱源機の上方側からみた熱交換器の配置構成を説明する図である。
【００１５】
図１において、１は熱源機で、熱源機の下部は機械室１ａとなっており、前記圧縮機、四方切替弁、空気側熱交換器、膨張装置、アキュームレータなどが設置されている。また、前記熱源機１の上部側は熱交換器室１ｂとなっており、この熱交換器室１ｂには前記空気側熱交換器が設置されている。更に、前記熱源機１を構成する筐体１ｃの天井部分には送風機４が設置されている。
【００１６】
前記空気側熱交換器は、前記筐体１ｃの両側面側に垂直に配置された外側熱交換器２（２ａ，２ｂ）と、これら両外側熱交換器２ａ，２ｂの内側に斜めに配置され上端を互いに近接させて設置された複数の内側熱交換器３（３ａ，３ｂ）とで構成されている。また、前記外側熱交換器２ａ，２ｂの下端部と前記内側熱交換器３ａ，３ｂの下端部とはぞれぞれ設置間隔Ａを設けて配置され、図２に示すように、両熱交換器２，３の下端部は両端部を除き、寸法Ｂで示すように離間して設置されている。前記外側熱交換器２ａ，２ｂの両端部は、角度βで内側に折り曲げられ、それらの端部２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂは前記内側熱交換器３ａ又は３ｂの両端部に近接された構成になっている。
【００１７】
前記外側熱交換器２ａと内側熱交換器３ａは対向するように設置され、同じく外側熱交換器２ｂと内側熱交換器３ｂも対向するように設置されている。また、外側熱交換器２ａと２ｂ、内側熱交換器３ａと３ｂは対称形となっている。  
更に、前記内側熱交換器３の前記外側熱交換器２に対する対向面が垂直方向に対しα°傾斜して設置されている。
【００１８】
外側熱交換器２と熱交換される空気の流れは、熱源機１の周囲から前記外側熱交換器２に吸い込まれ、送風機４により上方へ排出される。内側熱交換器３と熱交換される空気の流れは、熱源機１の周囲から、前記内側熱交換器３ａと３ｂで囲まれた内側熱交換器吸込面５及び熱源機１下部の機械室１ａ側から吸い込まれ、内側空気熱交換器３を通過後、送風機４により上方へ排出される。
【００１９】
上記のように、熱源機１を構成する外側熱交換器２の下端部と内側熱交換器３の下端部を離間して設置することにより、外側熱交換器２の下端部から吸込まれる空気と内側熱交換器３の下端部から吸込まれる空気が、熱交換器通過後に衝突（干渉）して通風抵抗が増加するのを防止できる。従って、熱交換器下端部における通過空気量を確保できるから、熱交換効率の向上を図ることができる。これより、送風機動力や熱源機全体の消費電力の低減が図れ、省エネ性を向上できる。また、外側熱交換器２と内側熱交換器３の両方の風速分布を改善できるので、特に熱源機の熱交換器が蒸発器として使用される暖房運転では、熱交換器に着霜が生じるが、本実施例によれば、外側熱交換器２及び内側熱交換器３の何れの表面にも均一に着霜させることができるため、除霜運転時間の短縮による能力低下の抑制、残氷による熱交換器の破損防止も図れ、信頼性を向上できる。従来のように、熱交換器下端部の通過空気量が少なくなってしまうものでは、熱交換器下端部に特に着霜し易く、霜が着くと益々空気の通過抵抗が増大するため、霜の生長が速くなる。このため、熱交換効率を著しく低下させると共に熱交換器破損の原因にもなるが、本実施例によりこれらの問題を解決できる。
【００２０】
なお、本実施例のように、外側熱交換器２の下端部と内側熱交換器３の下端部に設置間隔Ａを設けることにより、熱交換器下端部での空気量を確保でき、熱交換器性能を向上できるが、外側熱交換器２の下端部と内側熱交換器３の下端部を近傍に設置した従来の場合に比べ、内側熱交換器３の伝熱面積が少なくなってしまう。本実施例では、前述したように、外側熱交換器２の両端部は、角度βで内側に折り曲げられ、その端部は内側熱交換器３の両端部に近接された構成にしている。即ち、外側熱交換器２の下端部と内側熱交換器３の下端部に前記設置間隔Ａを設けたことにより、下端部に寸法Ｂの空間が生まれるから、この空間を利用し、外側熱交換器３の両端部を内側熱交換器方向に曲げることができる。このように外側熱交換器の両端部を曲げることで、外側熱交換器２の伝熱面積を拡大することができ、内側熱交換器の伝熱面積減少を補う構成としている。
【００２１】
前記設置間隔Ａは、外側熱交換器２の高さ寸法をＨとすると、
Ａ≧０．２×Ｈ
とすることで、両熱交換器２，３の下部から吸込まれた空気の衝突を抑制できる程度の空気の流路を確保できる。即ち、本実施例のように逆Ｍ字形に配置された熱交換器をもつ熱源機（送風機は上吹き）では、熱交換器の垂直方向の風速分布が、熱交換器の下部側、特に熱交換器高さＨの約２０％の高さ位置までは風速が極端に低下する。本実施例では、熱交換器通過後の空気が衝突しないように十分広い空気通路を確保しているので、熱交換器下部での通風量を確保できる。なお、設置間隔Ａを大きくし過ぎると熱源機自体が大形化するので、熱源機を大形化することなく、効率向上を図るために、設置間隔Ａは外側熱交換器２の高さ寸法Ｈの２０〜３０％にするのが良い。
【００２２】
本実施例においては、前述した通り、前記内側熱交換器３ａ，３ｂの前記外側熱交換器に対する対向面が垂直方向に対しα°傾斜して設置されているが、この内側熱交換器の傾斜角度αについて説明する。熱源機１の筐体寸法及び前記設置間隔Ａが同じ熱源機を考えた場合、内側熱交換器３の傾斜角度αを大きくするほど内側熱交換器の高さが低くなるため、伝熱面積も小さくなる。逆に前記傾斜角度αを小さくすると伝熱面積に対する空気の吸込口面積が相対的に小さくなり、通風抵抗が大きくなる。特に、内側熱交換器３ａ，３ｂの上部付近は空気通路が狭くなるため、通風抵抗が大きくなる。このため、伝熱面積増大の割には熱交換効率が悪くなる。そこで、前記傾斜角度αは、熱交換器性能に影響を与える伝熱面積と通風抵抗のバランスを良くするために、２５°〜３５°とすることが望ましい。
【００２３】
次に、前記外側熱交換器２ａ，２ｂの曲げ角度βについて説明する。本実施例では、外側熱交換器の両端部は、角度βで内側に折り曲げられているが、この曲げ角度βが大きくなるほど外側熱交換器の伝熱面積は小さくなる。逆に、曲げ角度βを９０°に近づける程、外側熱交換器の伝熱面積を大きくできるが、図２に示す熱源機を複数台近接させて連続設置させた場合、隣り合った熱源機の外側熱交換器間に形成される空気吸込部６（図３参照）の面積が小さくなり、外側熱交換器の折り曲げられた端部２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂに流れる空気の通風抵抗が大きくなる。このため、外側熱交換器端部の熱交換効率が悪くなる。また、上部に設置された送風機４と熱交換器の各部までの距離ができるだけ均等になるように構成することが理想であり、外側熱交換器の端部も送風機までの距離ができるだけ均等になるように、例えば前記送風機の外周に沿って折り曲げられていることが望ましい。これらのことを考慮すると、前記曲げ角度βは、１００〜１３０°、好ましくは１１０〜１２０とするのが望ましい。
【００２４】
なお、図２に示す熱源機１を連続設置しない場合、或いは熱源機１を連続設置する場合でも設置間隔を十分に空けることができる場合には、前記曲げ角度βを９０°にしても良い。
【００２５】
図３は図１，図２に示す熱源機１を複数台（この例では３台）、近接させて連続設置した場合の例を示す。図１，図２に示す熱源機１の構成とすれば、外側熱交換器２の両端部を角度β°に折り曲げて構成しているので、熱源機１を近接させて連続設置しても、外側熱交換器２端部への空気吸込部６が形成されるため、外側熱交換器２端部への空気量が確保され、外側熱交換器２の熱交換効率低下を防止できる。また、前記空気吸込部６を介して図１に示す内側熱交換器３への空気吸込面５に対する空気供給も可能となるので、内側熱交換器３への空気量も確保され、内側熱交換器３の熱交換量低下も防止できる。従って、本実施例によれば、熱源機を近接させて連続設置しても、熱交換性能の低下を抑制できるので、熱源機を複数台設置する場合でもその設置スペースの縮小化が図れる。
【実施例２】
【００２６】
図４は本発明の実施例２を示す図で、図２に相当する図である。この実施例は、実施例１の図２に示す外側熱交換器２の端部の曲げ角度βを９０°にした例である。曲げ角度βを９０°にすることで、外側熱交換器２の伝熱面積をより大きくとることができ、熱交換効率の向上が図れる。しかし、熱源機１を複数台近接させて連続設置させると、隣り合った熱源機１の外側熱交換器２間に形成される空気吸込部６（図３参照）の面積がほとんどなくなるため、外側熱交換器２の折り曲げられた端部へ流入する空気、及び内側熱交換器３への空気吸込面５へ流入する空気の量が大幅に少なくなってしまう。このため、図４に示す熱源機１同士を近接させて連続設置することは困難になる。図４の構成とした熱源機１を連続設置する場合には、熱源機同士を吸込面積がとれるようにある程度離間して設置する必要がある。
【００２７】
図５は図４に示す実施例の変形例である。この例では、外側熱交換器２ａ，２ｂの一端側２ａａ，２ｂａについては、曲げ角度βが図４に示す例と同様に、９０°になるように折り曲げ、外側熱交換器２ａ，２ｂの他端側２ａｂ，２ｂｂについては、図２に示す例と同様に、曲げ角度βが、１００〜１３０°、好ましくは１１０〜１２０になるように折り曲げられている。
【００２８】
この図５に示す例とすることで、図６に示すように、熱源機１を近接させて複数台、連続設置しても、図３に示す例と同様に、外側熱交換器２の端部間に空気吸込部６が形成されるため、外側熱交換器２端部への空気量が確保される。また、前記空気吸込部６を介して、前記内側熱交換器３への空気吸込面５に対する空気供給も可能となるので、内側熱交換器３への空気量も確保できる。従って、図５，図６に示す例によれば、前述した実施例１と同様に、熱源機を近接させて連続設置しても、熱交換性能の低下を抑制できる。また、図５に示す例では、図６に示すように熱源機の連続設置が可能な上に、外側熱交換器の一端部２ａａ，２ｂａは曲げ角度βが９０°に曲げられているので、外側熱交換器２の伝熱面積をより大きくとることができ、熱交換効率の向上も図ることができる。
【００２９】
上述した本発明の各実施例によれば、外側熱交換器下端部と内側熱交換器下端部の設置間隔を広げる構成としているので、外側熱交換器下端部から吸込まれた空気と内側熱交換器下端部から吸込まれた空気が衝突（干渉）することによる通風抵抗増大を防止でき、各熱交換器下端部における空気量を確保して熱交換効率の向上を図ることができる。これにより、送風機動力や熱源機全体の消費電力の低減が図れ、省エネ性を向上できる。
【００３０】
また、外側熱交換器及び内側熱交換器共、風速分布が改善され、特に熱源機の熱交換器が蒸発器として使用される暖房運転では、熱交換器表面に均一に着霜させることができるため、除霜運転時間を短縮でき、除霜時における能力低下による不快感を低減できる。また、残氷による熱交換器の破損防止も図れ、信頼性も向上できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  熱源機（１ａ：機械室、１ｂ：熱交換器室、１ｃ：筐体）
２（２ａ，２ｂ）  外側熱交換器（２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂ：端部）
３（３ａ，３ｂ）  内側熱交換器
４  送風機
５  空気吸込面
６  空気吸込部。
【図１】
2011163670.tif 000003
【図２】
2011163670.tif 000004
【図３】
2011163670.tif 000005
【図４】
2011163670.tif 000006
【図５】
2011163670.tif 000007
【図６】
2011163670.tif 000008