(57)【要約】【課題】  複数のファンを有する冷凍サイクル装置の室外機において、合計電力の低減を図る。【解決手段】  ２つのファン５の間に備えた仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面は、ファンを構成する翼の上流端２１と熱交換器１０との間に位置する上流側先端１６ａと、２つのベルマウス７のそれぞれの近傍に配置されベルマウスの上流端１７よりも下流側に位置する２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃと、上流側先端１６ａと下流側底部１６ｂ、１６ｃのそれぞれを接続する２つの側面部１５ｃ、１５ｄとを有すると共に、側面部１５ｃ、１５ｄ間の距離が、下流側底部側よりも上流側で短い形状であって、熱交換器１０を通過した空気が、仕切り板１５の上流側先端１６ａで分流され、側面部１５ｃ、１５ｄに沿って流れてそれぞれのファン５に導かれる。【選択図】  図６
2011252673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機本体内に並設され、外部空気を吸い込み翼間を通過させ吹出口に導く気流を形成する少なくとも２つのファンと、前記ファンの各々の吹出口の外周を囲むように設けられ前記吹出口近傍の風路を構成するベルマウスと、前記ファンの吸込み側に設けられ吸い込まれる空気と熱交換する熱交換器と、前記室外機本体内で前記２つのファンの間に設けられ、長手方向が前記２つのファンの回転軸のそれぞれを含む平面に略垂直な方向に伸びる仕切り板と、を備え、
前記仕切り板の長手方向に垂直な断面は、
前記ファンを構成する前記翼の上流端と前記熱交換器との間に位置する上流側先端と、２つの前記ベルマウスのそれぞれの近傍に配置され前記ベルマウスの上流端よりも下流側に位置する２つの下流側底部と、前記上流側先端と前記下流側底部のそれぞれを接続する２つの側面部と、を有すると共に、前記２つの側面部間の距離が、前記下流側底部側よりも上流側で短い形状であって、
前記熱交換器を通過した空気が、前記仕切り板の前記上流側先端で分流され、前記側面部に沿って流れてそれぞれの前記ファンに導かれるように構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項２】
前記仕切り板の長手方向に垂直な断面形状は、前記上流側先端を頂点とし、前記２つの下流側底部を接続して底辺とし、前記２つの側面部を二辺とする略三角形であることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項３】
前記仕切り板の長手方向に垂直な断面形状で、前記上流側先端は、２つの前記ファンのうちの通風抵抗の大きい方のファンに近い位置に偏って配置されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項４】
前記仕切り板の長手方向に垂直な断面形状で、前記上流側先端は、２つの前記ファンのうちの送風能力の小さい方のファンに近い位置に偏って配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項５】
前記仕切り板の前記２つの下流側底部間の前記長手方向に垂直な方向の長さは、前記長手方向の両端部で中央部よりも長く構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項６】
前記仕切り板の前記２つの下流側底部のそれぞれは、対向する前記ベルマウスの外周面に沿って湾曲する形状であることを特徴とする請求項５記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【請求項７】
前記仕切り板の長手方向に垂直な断面形状で、前記２つの側面部のそれぞれは、曲線を成していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置を構成する室外機に関し、例えば空気調和機や給湯機などの室外機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷凍サイクル装置には省エネルギー化や小型化要求に対応するファンの高効率化を目的として、ファンの上流に設置された熱交換器下流での空気の風速分布より、風速の速い段の伝熱管と、風速の遅い段の伝熱管で管の径を変え、熱交換器の下流側における風速分布の均一化を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。さらに、空気吸込みガイドとしての環状ベルマウス近傍と伝熱管の本体上下端部、及び同じく環状ベルマウス近傍と２台のファンを有する送風室内の伝熱管の本体中央部を整流ガイドで結び、ファンの吸込み流の整流化を図った構成について述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３６７８６号公報（第４頁、図５、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、伝熱管の管径を変えて熱交換器の下流側における風速分布を均一化した構成の従来の室外機では、上流側の熱交換器を通過した気流のうち、２つのファンの中間に流れる気流は、２つの吹出し口間の外壁パネルに衝突して淀み、この部分に渦を発生させていた。この渦はエネルギー損失となるだけではなく、２つのファンに向かう吸込み気流の障害となり、風量低下を引き起こす。これと共に、生じた渦と吸込み気流の干渉による乱れによって、騒音を増加させるという問題点もあった。
【０００５】
さらに、ベルマウス近傍と熱交換器とを結ぶ整流ガイドは、熱交換器を通った直後の気流を分割して２つのファンに導く構成である。即ち、室外機の内部が２つのファン各々に導かれる風路に分割されるので、外部から吸い込まれた空気が熱交換器を通過する付近で、片方のファンの吸引力の影響しか及ばないため、通過風量が小さくなる。また、整流ガイドが熱交換器を通った直後の気流と接触することになり、気流と整流ガイドの接触面積が広いため、摩擦抵抗が大きくなり、エネルギー損失を招くことになる。
【０００６】
また、複数のファンを有する室外機では、それぞれのファンに導かれる風路が同一ではなく通風抵抗が異なっていたり、ファンの送風能力が異なっていたりする場合もある。このような構成で複数のファンのそれぞれに同一の風量が流入すると、ファン電力の合計が増加するという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、複数のファンを有する冷凍サイクルの室外機で、風量が低下するのを防止できると共にエネルギー損失を招くのを防止して、ファンの電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機を得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】
【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置の室外機は、室外機本体内に並設され、外部空気を吸い込み翼間を通過させ吹出口に導く気流を形成する少なくとも２つのファンと、前記ファンの各々の吹出口の外周を囲むように設けられ前記吹出口近傍の風路を構成するベルマウスと、前記ファンの吸込み側に設けられ吸い込まれる空気と熱交換する熱交換器と、前記室外機本体内で前記２つのファンの間に設けられ、長手方向が前記２つのファンの回転軸のそれぞれを含む平面に略垂直な方向に伸びる仕切り板と、を備え、前記仕切り板の長手方向に垂直な断面は、前記ファンを構成する前記翼の上流端と前記熱交換器との間に位置する上流側先端と、２つの前記ベルマウスのそれぞれの近傍に配置され前記ベルマウスの上流端よりも下流側に位置する２つの下流側底部と、前記上流側先端と前記下流側底部のそれぞれを接続する２つの側面部と、を有すると共に、前記２つの側面部間の距離が、前記下流側底部側よりも上流側で短い形状であって、前記熱交換器を通過した空気が、前記仕切り板の前記上流側先端で分流され、前記側面部に沿って流れてそれぞれの前記ファンに導かれるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱交換器近傍の風量が低減することなく、２つのファンの間に気流の乱れが生じるのを抑制して、ファンに気流をスムーズに誘導でき、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる効果がある。
また、複数のファンの通風抵抗や送風能力を考慮して、ファンのそれぞれの風量を同一または異なるようにし、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の室外機を示す斜視図（図１（ａ））及び構成図（図１（ｂ））である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る室外機を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る室外機を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る室外機を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係り、図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る仕切り板を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係り、比較例として室外機内の気流を説明する説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係り、比較例として室外機内の気流を説明する説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係り、室外機内の気流を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の室外機の内部を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係り、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係り、抵抗係数が等しい時のファン１の風量に対する電力を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態２に係り、抵抗係数が異なる時のファン１の風量に対する電力を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る室外機の縦断面を示す構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係り、ファン径が異なる時のファン１の風量に対する電力を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る室外機の内部を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る室外機の縦断面を示す構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る室外機の内部を示す斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態５に係る室外機の内部を示す斜視図である。
【図２１】本発明の実施の形態５に係る仕切り板を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態５に係る室外機の内部を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る仕切り板を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態６に係る空気調和機の室外機を示す縦断面図（図２４（ａ））、背面図（図２４（ｂ））である。
【図２５】本発明の実施の形態７に係る空気調和機の室外機を示す斜視図である。
【図２６】本発明の実施の形態７に係る空気調和機の室外機を示す上面図である。
【図２７】本発明の実施の形態７に係る空気調和機の室外機の縦断面を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について説明する。図１は冷凍サイクル装置として例えば空気調和機の室外機を示し、図１（ａ）は吹出口側から見た斜視図、図１（ｂ）は上面から見た構成図である。ここでは、例えば空気調和機の室外機として説明するが、他の冷凍サイクル装置、例えば給湯器用の室外機も同様の構成である。
図において、９は吹出口、９ａはファングリル、３０は空気調和機の室外機本体である。この室外機本体３０は、複数のファン例えば２個のファン５が鉛直方向に並設される構成であり、吹出口９となる開口は、安全のためにファングリル９ａで覆われている。室外機本体３０は、２つの側面３０ａ、３０ｃ、前面３０ｂ、背面３０ｄ、上面３０ｅ、底面３０ｆで構成され、側面３０ａ、３０ｃ、及び背面３０ｄは外部の空気を吸い込む開口を有し、前面３０ｂは外部に空気を吹出す吹出口９となる開口を有する。内部はセパレータ３によってファン５が設置されている送風室１と圧縮機等が設置されている機械室２に分けられている。側面３０ａと背面３０ｄの内側には熱交換器１０がＬ字状に設けられている。ここで、２つのファンの回転軸２２を含む平面に略垂直な方向をＸ方向、ファン５の並設方向をＹ方向、ファン５の回転軸２２の方向をＺ方向とする。２つのファンの回転軸２２を含む平面は、Ｙ−Ｚ平面で表される。図１（ｂ）における矢印は、空気の吸い込み方向及び吹出し方向を示している。図のように、空気調和機本体３０内に２つのファン５が鉛直方向に並んで設けられる場合、Ｘ方向は水平方向に伸び、Ｙ方向は鉛直方向に伸び、室内機本体３０の奥行きの方向がＺ方向となる。また例えば、空気調和機本体３０内に２つのファン５が水平方向に並んで設けられる場合には、Ｘ方向は鉛直方向に伸び、Ｙ方向は水平方向に伸びる。
【００１２】
図２は冷凍サイクル装置として例えば空気調和機の冷媒回路を示す構成図であり、圧縮機１１、熱交換器１０、減圧手段３２、熱交換器３３を順次配管で接続し、配管内には冷媒を循環させる。熱交換器１０、３３の周辺には、それぞれの熱交換器１０、３３に風を送るファン５、３４が配置される。
圧縮機１１で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、熱交換器１０に流入してファン５で送られた空気と熱交換した後、減圧手段３２で減圧され、熱交換器３３に流入する。熱交換器３３ではファン３４で送られた室内空気と熱交換して、室内を冷房又は除湿し、圧縮機１１に循環する。各機器の制御を行う制御基板は基板箱１４に格納される。ここで制御信号線は図示を省略する。
【００１３】
通常の空気調和機では、冷媒を逆にも循環させることができ、室内機３１内の熱交換器３３によって、暖房、冷房、除湿運転を行うことができる。ここで、室内に設置される室内機３１は極力薄型や小型であることが要求され、室内機３１には最低限必要な熱交換器３３とファン３４が格納される。このため、その他の部品は室外機本体３０内に格納されることになる。
【００１４】
以下、室外機本体３０の内部構成について説明する。図３はファン接触防止用のファングリル９ａを取り外して正面３０ｂから見た構成図、図４は正面パネル８も取り外して室外機本体３０の内部を正面３０ｂから見た構成図である。
送風室１には回転軸２２に固定されるボス２７の周りに複数、例えば３枚の翼４が取り付けられたプロペラファン５があり、背面にあるファンモータ６で回転駆動される。プロペラファン５（以下、単にファンと記す）の半径方向外側には、吹出口９の外周を囲むようにベルマウス７が室外機の正面パネル８と一体または別体として取り付けられる。このベルマウス７は吸込み側と吹出し側を区切って吹出口９近傍の風路を構成する。また、室外機の外側からベルマウス７を覆うようにファングリル９が正面パネル８に取り付けられている。ファン５の吸込み側には熱交換器１０が側面３０ａと背面３０ｄにかけて略Ｌ字状に設けられている。この熱交換器１０は、複数のフィンが、フィンの面が略平行になるように並設され、その並設方向にフィンを貫通する伝熱管で構成され、伝熱管内を冷媒が循環する。伝熱管が室外機の側面３０ａと背面３０ｄにかけて略Ｌ字状に伸び、図４に示すようにＹ方向に複数段の伝熱管がフィンを貫通するように構成される。
【００１５】
機械室２には圧縮機１１と圧縮機１１から熱交換器１０に冷媒を通す配管１２が格納される。ファン５と圧縮機１１の動作を制御する基板１３は基板箱１４に収められた状態で機械室２に置かれるが、基板１３から発生する熱を冷却するため、ヒートシンク（図示せず）やそれに風を送るダクトが取り付けられる機種もある。ここでは、ファン５が作る吸引力で基板１３の表面に風を通すため、基板箱１４の一部は送風室１側にせり出している構成である。
【００１６】
ファン５が回転すると、室外機本体３０の外部から外部空気を吸い込み、側面３０ａまたは背面３０ｄの熱交換器１０に空気を流入して熱交換する。その後、翼４の間、さらにベルマウス７を通過して、吹出口９から室外に導かれる気流Ａが発生する。また、側面３０ｃから空気を流入し、機械室２から基板箱１４を通り送風室１に吹出した後、翼４の間、ベルマウス７、吹出口９を通って室外機本体３０の外に排出される気流Ｂが発生する。この気流の一例を図４に示す。太い実線矢印で気流Ａを示し、太い点線矢印で気流Ｂを示す。
【００１７】
本実施の形態では、例えば高能力機種で用いられる室外機本体３０を対象としており、大風量を得るために複数のファン５、例えばＹ方向に少なくとも２つのファン５ａ、５ｂが並んで装着されている。このファン５の大きさは同様とし、送風能力も同様であるとする。図５は室外機本体３０の送風室１の内部を背面３０ｄから見た構成図である。図５においては背面３０ｄ及び側面３０ａに設けられている熱交換器１０を取り外して示す。本実施の形態では、室外機本体３０内で２つのファン５ａ、５ｂの間の空間を仕切るような仕切り板１５を有する。図６は図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、２つのファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂのそれぞれを含むＹ−Ｚ平面を示す。
Ｙ方向に２つのファン５ａ、５ｂが設けられ、さらにファン５ａ、５ｂのそれぞれに対応する吹出口９の外周を囲むようにベルマウス７ａ、７ｂが設けられる。ベルマウス７ａ、７ｂによって吹出口９の近傍の風路が構成される。ファン５ａ、５ｂの背面にはファン５ａ、５ｂを駆動するファンモータ６ａ、６ｂが設けられ、モータ６ａ、６ｂの回転軸２２ａ、２２ｂにファン５が固定される。
【００１８】
仕切り板１５は、２つのファン５ａ、５ｂの間に設けられ、長手方向がＸ方向、例えば水平方向に伸びる構成である。例えばプラスチックで成形された三角柱形状の仕切り板１５とし、上流側先端１６ａ、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃ、上流側先端１６ａと２つの下流側底部１６ｂ、１６ｄのそれぞれを接続してなる側面部１５ｃ、１５ｄ、長手方向（Ｘ方向）の両端面１５ａ、１５ｂ、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続する下流側底辺１５ｅを有する。この下流側底部１６ｂ、１６ｃは、２つのベルマウス７ａ、７ｂのそれぞれの近傍に配置され、ベルマウス７ａ、７ｂの上流端１７ａ、１７ｂよりも下流側、この場合は例えば正面パネル８上に位置している。
【００１９】
仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な形状は、図６に示すように、上流側先端１６ａを頂点とし、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続して底辺１５ｅとし、２つの側面部１５ｃ、１５ｄを二辺とする略三角形、ここでは二等辺三角形を成す。即ち、側面部１５ｃと側面部１５ｄの間の距離を、下流側底部１６ｂ、１６ｃよりも上流側に向かって徐々に短くした形状で、上流側先端１６ａで尖っている。この上流側先端１６ａは、ファン５ａ、５ｂと熱交換器１０の間に位置し、好ましくはファン５ａ、５ｂを構成する翼の翼上流端２１ａ、２１ｂと熱交換器１０の下流端１０ａとの間に位置する。また、この仕切り板１５は、下流側底辺１５ｅで２つのベルマウス７ａ、７ｂの間の中央部分の、例えば正面パネル８に固定されている。固定方法は、例えば正面パネル８と一体に成形されていてもいいし、別体で成形して例えば接着剤等によって接着されてもいいし、数箇所でネジ止めされてもよい。
【００２０】
また、２つの側面部１５ｃ、１５ｄは、それぞれファン５ａ、５ｂ及び吹出口９の外周に配置されているべルマウス７ａ、７ｂの外周面に対向し、ファン５ａ、５ｂへ空気の流れる風路の一部を構成している。図７は仕切り板１５の形状を背面３０ｄ側から見たＸ−Ｙ平面を示す説明図である。ここで、Ｘ―Ｙ平面において、ファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂの位置を、それぞれファン５ａ、５ｂの回転中心２８ａ、２８ｂとしている。仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）の両端面１５ａ、１５ｂは、翼４の最外周の回転によって描かれる軌跡である最外周円２９ａ、２９ｂで、Ｘ方向に回転中心２８ａ、２８ｂから最も離れた付近に位置する。即ち、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）長さは、ファン５ａ、５ｂの径と同等とする。また、頂点である上流側先端１６ａは、例えば、２つのファン５ａ、５ｂの回転中心２８ａ、２８ｂを結ぶ直線２８ｃに垂直で、かつ回転中心２８ａ、２８ｂから略等しい距離にある直線３５上に位置する。従って、仕切り板１５とファン５ａ、５ｂのそれぞれとの距離は同等である。
【００２１】
図８は比較例として仕切り板１５を設けていない構成の室外機本体３０の断面構成を示し、送風室１における空気の流れを説明する。実際には室外機本体３０の外部から内部への空気の流れは、前述のように機械室２を通って流れる気流Ｂと、Ｌ字状に設けた熱交換器１０の付近にある側面３０ａ及び背面３０ｄの開口から熱交換器１０を通過して流れる気流Ａがある。ここでは、この中で主な流れを構成する気流Ａのうち、背面３０ｄの開口から熱交換器１０を通過する流れに注目して説明する。
背面３０ｄから熱交換器１０を通過して室外機本体３０の内部に流入した空気は、２つのどちらかのファン５ａ、５ｂを通過し、ファン５ａ、５ｂで昇圧されてベルマウス７ａ、７ｂで仕切られた吹出口９を通り、室外機本体３０の外に排出される。図８に示すように、２つのファン５ａ、５ｂの間の間隙４０に向かって流入した空気１８は、ファン５ａ、５ｂのどちらかに吸い込まれる前に、２つのベルマウス７ａ、７ｂの間を通り抜けて正面パネル８に衝突する。そして、衝突した気流は逆流して鉛直方向に軸をもつ渦１９に発達し、ファン５ａ、５ｂの上流側に停滞する。発生した渦１９はエネルギー損失となるだけではなく、ファン５ａ、５ｂに流入する気流の障害となるため、室外機本体３０を通過する風量の低下を招く。また、乱れた流れがファン５ａ、５ｂを構成する翼表面の圧力振動を大きくして騒音も大きくなる。
【００２２】
本実施の形態では、２つのファン５ａ、５ｂの間に仕切り板１５を設けている。図６に示すように、外部から室外機３０内の２つのファン５ａ、５ｂの間に向かって流入した空気１８は、熱交換器１０を通過して熱交換される。そして、熱交換器１０を通過した空気は、仕切り板１５の上流側先端１６ａで分流され、側面部１５ｃ、１５ｄに沿って流れ、側面部１５ｃ、１５ｄの傾斜面で進む方向を徐々に変更される。そして、ファン５ａ、５ｂに導かれて吹出口９から吹出されていく。
このようにファン５ａ、５ｂの間に仕切り板１５を設けたことによって、ファン５ａ、５ｂの間に渦や乱れが生じるのを防止できる。このため、風量の低下を防止でき、ファン電力を低減できる。さらに流れの乱れによる翼表面の圧力振動の増加を防止でき、騒音を低減できる。
【００２３】
特に、仕切り板１５の断面形状を略三角形とし、下流側に位置する下流側底部１６ｂ、１６ｃから上流側先端１６ａに向かって徐々に尖る形状にしたので、気流１８を滑らかにファン５ａ、５ｂ側に誘導することができ、吸込み気流の障害になる渦発生を抑制することができる。
【００２４】
図９に示す比較例では、仕切り板１５の上流側先端１６ａを熱交換器１０の下流端１０ａに接触するように延長した構成である。このように構成すると、気流１８と仕切り板１５の両側面部１５ｃ、１５ｄとの接触面積が広く摩擦抵抗が大きくなる。これによってエネルギー損失が大きくなる。また、仕切り板１５が壁のように作用し、熱交換器１０の下流端１０ａ直後に上下に風路が仕切られる。流入した空気は熱交換器１０を通過後減速し、仕切り板１５の上流側先端１６ａ近傍で、上部２０ａまたは下部２０ｂに流れていく。この様子を図１０（ａ）に示す。領域Ｋでは、矢印３６ａに示すように２つのファン５ａ、５ｂのうちのどちらかの吸い込み力しか働かない。このため、領域Ｋでは風量が小さくなる。図１０において、点線で示した円弧３７はファン５ａ、５ｂの回転によって引き起こされる吸い込み力の圧力の等値線を模式的に示す。
【００２５】
本実施の形態では、図１０（ｂ）に示すように、仕切り板１５の上流側先端１６ａと熱交換器１０の下流端１０ａとが接触しない構成である。上流側先端１６ａは、熱交換器１０の下流端１０ａとファン５ａ、５ｂを構成する翼上流端２１ａ、２１ｂとの間に位置する。このように構成することで、領域Ｋ付近では、２つのファン５ａ、５ｂの等値線が重なり合い、矢印３６ｂに示すようにファン５ａ、５ｂの吸い込み力が互いに発揮され、約二倍の吸い込み力となる。即ち、本実施の形態に示した仕切り板１５の形状及び位置は、熱交換器１０で減速された気流の動力確保と気流の分配を両立させるように設定される。特に、ファン５ａ、５ｂの吸込み力が顕著になるのは、翼上流端２１ａ、２１ｂ付近から現れ始める。従って、気流の分流作用を得るためには、仕切り板１５の上流側先端１６ａが、図６に示すように、翼の最上流側の位置である翼上流端２１ａ、２１ｂと熱交換器の下流端１０ａの間の中間部分３９と、翼上流端２１ａ、２１ｂの間に位置されていれば効果的である。さらには、上流側先端１６ａがもっと下流側に位置していてもある程度の効果はある。回転軸方向（Ｚ方向）で少なくとも翼上流端２１ａ、２１ｂからベルマウス上流端１７ａ、１７ｂの間に側面部１５ｃ、１５ｄが対向するように構成されていれば、熱交換器１０で減速された気流の動力確保と気流の分配の両方の作用を発揮することができる。
このように、上流側先端１６ａと熱交換器１０の下流端１０ａとの間に空間によって、領域Ｋでは両方のファン５ａ、５ｂの吸い込み力が作用して気流の動力を確保することができ、上流側先端１６ａで分流された空気が側面部１５ｃ、１５ｄによってファン５ａ、５ｂに導かれる。
【００２６】
また、仕切り板１５の下流側底辺１５ｅは、三角柱形状の一面１５ｅを構成し、正面パネル８に固着した構成としたが、これに限るものではない。少なくともベルマウス７ａ、７ｂの上流端１７ａ、１７ｂの位置よりも下流側に位置する構成であればべルマウス７ａ、７ｂ間の隙間に気流が流れ込むのを防ぐことができ、この部分に渦ができたり、流れが乱れるのを抑制することができる。例えば正面パネル８に固着するのではなく、下流側底部１６ｂ、１６ｃのそれぞれをベルマウス７ａ、７ｂの外周面（即ち反ファン側の面）に固定してもよい。
【００２７】
また、上流側先端１６ａは図６に示すように尖っていなくてもよく、丸くなっていてもよい。気流１８が上流側端部１６ａでスムーズに分流されてファン５ａ、５ｂに向かうように誘導されればよい。
また、側面部１５ｃ、１５ｄは、直線でなくてもよく、外側に凸状や凹状の曲線であってもよい。また、凸状と凹状とを組み合わせた波状を成していてもよい。
【００２８】
また、本実施の形態では図７に示すように、仕切り板１５の上流側先端１６ａは、例えば、２つのファン５ａ、５ｂの回転中心２８ａ、２８ｂを結ぶ直線に略垂直で、かつ回転中心２８ａ、２８ｂから略等しい距離にある直線３５上に位置する。そしてその長手方向（Ｘ方向）の長さは、ファン５ａ、５ｂの径と同等としている。このため、２つのファン５ａ、５ｂの間に向かって流入した気流１８について、Ｘ方向のどの位置であっても、滑らかにファン５ａ、５ｂのどちらか一方側に誘導することができる。
【００２９】
ここで、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）の長さは、ファン５ａ、５ｂの径と一致していなくてもよい。ただし、一般に、ファン５ａ、５ｂを正面から見て、回転する翼４の最外周の軌跡で描かれる円２９ａ、２９ｂにおいて、中心に近い部分よりも外周側の方が吸い込み力は大きい。翼の形状や径の大きさにもよるが、中心から半径の約１／２よりも外周側で大きな吸い込み力が得られる。このことから、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）の長さは、吸い込み力が大きい部分まで長くするとよい。即ち、短くても半径の１／２程度の長さがあったほうが好ましい。また、長い場合には翼外周円２９ａ、２９ｂの外周端よりも長くてもよく、送風室１の端から端までの長さでもよい。
【００３０】
また、仕切り板１５は上流側先端１６ａので気流を分流し、傾斜した側面部１５ｃ、１５ｄで気流をファン５ａ、５ｂに導いている。このため、外形が同じで、中空で構成してもよい。
【００３１】
以上のように、室外機本体３０内に並設され、外部空気を吸い込み翼間を通過させ吹出口９に導く気流を形成する少なくとも２つのファン５ａ、５ｂと、前記ファン５ａ、５ｂの各々の吹出口９の外周を囲むように設けられ前記吹出口９近傍の風路を構成するベルマウス７ａ、７ｂと、前記ファン５ａ、５ｂの吸込み側に設けられ吸い込まれる空気と熱交換する熱交換器１０と、前記室外機本体３０内で前記２つのファン５ａ、５ｂの間に設けられ、長手方向が前記ファンの回転軸２２ａ、２２ｂを含む平面（Ｙ−Ｚ平面）に略垂直な方向（Ｘ方向）に伸びる仕切り板１５と、を備え、前記仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面は、前記ファン５ａ、５ｂを構成する前記翼の上流端２１ａ、２１ｂと前記熱交換器１０との間に位置する上流側先端１６ａと、２つの前記ベルマウス７ａ、７ｂのそれぞれの近傍に配置され前記ベルマウスの上流端１７ａ、１７ｂよりも下流側に位置する２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃと、前記上流側先端１６ａと前記下流側底部１６ｂ、１６ｃのそれぞれを接続する２つの側面部１５ｃ、１５ｄと、を有すると共に、前記２つの側面部１５ｃ、１５ｄ間の距離が、前記下流側底部１６ｂ、１６ｃ側よりも上流側で短い形状であって、前記熱交換器１０を通過した空気が、前記仕切り板１５の前記上流側先端１６ａで分流され、前記側面部１５ｃ、１５ｄに沿って流れてそれぞれの前記ファン５ａ、５ｂに導かれるように構成されていることを特徴とすることにより、ファン５ａ、５ｂの間に生じる渦を防止して室外機本体３０内の空気の流れをスムーズにできると共に、仕切り板１５による摩擦抵抗増加を抑制でき、高風量化及びファンの電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。さらに乱れを低減できることで、低騒音化が実現できる。
【００３２】
また、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状は、上流側先端１６ａを頂点とし、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続して底辺１５ｅとし、前記２つの側面部１５ｃ、１５ｄを二辺とする略三角形であることを特徴とすることにより、室外機本体３０内の空気の流れをスムーズにでき、ファンの電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００３３】
実施の形態２．
図１１は本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の室外機本体３０の内部を示し、熱交換器１０を取り除いて示す斜視図である。本実施の形態でも実施の形態１と同様、上下２つのベルマウス７ａ、７ｂ間の正面パネル８に、略三角柱形状の仕切り板１５を設ける。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。図において、実施の形態１と同一符号は、同一または相当部分を示す。仕切り板１５の断面形状は、上流側先端１６ａを頂点とし、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続して底辺１５ｅとし、２つの側面部１５ｃ、１５ｄを二辺とする略三角形を成す。さらに、上流側先端１６ａはＸ方向に伸びるように設けている。実施の形態１と同様、仕切り板１５を設けることで、ベルマウス７ａ、７ｂの間に発生する渦や気流の乱れを防止し、風量が低減するのを防止できる。このため、ファンの合計電力を低減できる効果がある。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、上流側先端１６ａは、２つのファン５ａ、５ｂのうちの通風抵抗の大きい方のファン５ａに近い位置に偏って配置される。即ち、上流側先端１６ａが上下２つのファン中心軸２２ａ、２２ｂを結ぶ線分の中央の位置２３よりも片方のファン５ａの方に偏っていることを特徴とする。
【００３５】
以下、ファンの風量と電力の関係について説明する。
ファンの電力（仕事）は、効率を１とすると、ファンの昇圧（△Ｐ）×風量（Ｑ）で表わされる。室外機本体３０の動作時には、搭載されたファンの昇圧と風路の圧力損失（抵抗）は釣り合っている。即ち、ファンの昇圧（△Ｐ）は室外機本体３０の風路の圧力損失（△ＰＤ）と言い換えることができる。風路の圧力損失（△ＰＤ）とは、風路の途中に配置されている熱交換器１０、セパレータ３、ベルマウス７、ファングリルなどを通過するために消費するエネルギー損失を表し、文献によると風速（Ｖ）の２乗に比例する。ここで、文献は、例えば初級標準テキスト  冷凍空調技術  日本冷凍空調学会  第２６７頁である。また、風速（Ｖ）＝風量（Ｑ）／面積（Ｓ）であるため、ファンの電力は以下のように表される。
【００３６】
ファンの電力＝ファンの昇圧（△Ｐ）×風量（Ｑ）
＝風路の圧力損失（ΔＰＤ）×風量（Ｑ）
∝（風速（Ｖ））＊＊２×風量（Ｑ）
∝（風量（Ｑ）／面積（Ｓ））＊＊２×風量（Ｑ）
∝（風量（Ｑ））＊＊３
上記のことからファンの電力は風量（Ｑ）の３乗に比例する。今、２つのファン５ａ、５ｂを搭載した室外機本体３０で、ファン５ａ、ファン５ｂの電力をそれぞれＷ１、Ｗ２、通過風量をＱ１、Ｑ２とすると、ファン全体の電力ＷはＷ１＋Ｗ２となり、風量ＱはＱ１＋Ｑ２となる。
【００３７】
例えば、仮に２つのファン５ａ、５ｂの合計風量Ｑが一定値１００の場合のファンの電力Ｗを検討する。図１３は、２つのファン５ａ、５ｂの抵抗係数が等しい時の電力を示すグラフであり、ファン１をファン５ａ、ファン２をファン５ｂとし、横軸にファン５ａの風量、縦軸に電力を示す。このグラフの横軸において、ファン全体の風量を１００としているので、ファン５ｂの風量は（１００−ファン５ａの風量）である。即ち、ファン５ａの風量が０−１００に対応し、ファン５ｂの風量は、１００−０となる。横軸に示したファン５ａの風量に対するファンの電力を点線の曲線、ファン５ｂの風量に対するファンの電力を一点鎖線の曲線、合計電力を実線の曲線で示す。２つのファン５ａ、５ｂの抵抗係数が同じ場合は、図１３に示すように、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０、即ちＱ１及びＱ２が全風量の１／２の時に合計電力Ｗが最小になる。ここで、抵抗係数は、通風抵抗に関連する数値であり、抵抗係数が等しいということは、２つのファン５ａ、５ｂの風路の状態が全く同じであることを意味する。
以下の式１は電力Ｗを示す。
【００３８】
【数１】
2011252673.tif 000003
【００３９】
式１でｋ１はファン５ａの比例定数、ｋ２はファン５ｂの比例定数であり、この値は通風抵抗に関連するので、ここでは抵抗係数と称している。ファン５ａとファン５ｂの抵抗係数が同じ時には、ｋ１＝ｋ２＝ｋと表されるので、式２のように変形できる。ここで、Ｑ１はファン５ａの風量を示し、Ｑ２はファン５ｂの風量を示す。
【００４０】
【数２】
2011252673.tif 000004
【００４１】
式２から明らかなように、電力ＷはＱ１＝Ｑ０／２で最小値をとる。図１３はこの状態を示したグラフである。
【００４２】
室外機本体３０に複数、例えば２つのファン５ａ、５ｂを搭載した場合、例えばファン５ａ、５ｂの大きさが等しい場合でも、その周囲に設置される機器等によって、通風抵抗は異なってくる。本実施の形態では上方に基板箱１４が設置されており、ファン５ａが形成する風路において、障害物となっている。このため、ファン５ａとファン５ｂの通風抵抗を比較すると、ファン５ａの通風抵抗はファン５ｂの通風抵抗よりも大きい。式１における抵抗係数ｋ１、ｋ２は通風抵抗と同等であるので、抵抗係数ｋ１＞ｋ２となる。式１において、Ｗ＞０で最小値となるＱ１を求めると、式３に示すようになる。
【００４３】
【数３】
2011252673.tif 000005
【００４４】
即ち、式３の不等式で表されるように、Ｗ＞０で最小となるＱ１は、Ｑ０／２よりも小さくなり、図１４はこの状態を示したものである。図１３と同様、横軸にファン５ａの風量、縦軸に電力を示す。２つのファン５ａ、５ｂの抵抗係数が異なる時、例えばファン５ａがファン５ｂの４倍の抵抗係数であるときの電力を示す。ここでも、ファン５ａの電力を点線の曲線、ファン５ｂの電力を一点鎖線による曲線、合計電力を実線の曲線で示す。図に示すように、合計電力はファン５ａの風量が３５、ファン５ｂの風量が６５付近で最小を示し、合計電力Ｗが略２１程度で最小になる。２つのファン５ａ、５ｂの抵抗係数が異なる時には、ファン５ａとファン５ｂの風量を同一にすると合計電力は増加する。合計電力の曲線からわかるように、抵抗係数が大きいファン５ａの風量を減少させ、抵抗係数が小さいファン５ｂの風量を増加すれば、合計電力Ｗを小さくすることができる。
【００４５】
ここで、通風抵抗は、ファンを動作させることで発生する気流の通り路となる風路において、風路内の障害物、風路長さ、風路断面積、風路形状（単純・複雑）、風路壁の状態などによって差ができる。気流が通りやすい時に通風抵抗が小さく、気流が通りにくいときに通風抵抗が大きくなる。
【００４６】
本実施の形態に係る仕切り板１５は、上流側先端１６ａが、２つのファン５ａ、５ｂの中央ではなく、ファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂを結ぶ線分の中点２３よりもファン５ａ側に近い位置に偏るように構成される。このように仕切り板１５の上流側先端１６ａを偏るように構成することで、熱交換器１０を通過した気流は、上流側先端１６ａ付近で分流される際、上流側先端１６ａがファン５ａ側に偏っている分だけ、ファン５ａよりもファン５ｂ側に誘導される。その結果、通風抵抗が大きいファン５ａを通過する風量を減少させ、通風抵抗が小さいファン５ｂを通過する風量を増加させることができる。このため、ファン５ａ、５ｂの合計電力Ｗを小さくすることができる。
【００４７】
なお、上記では仕切り板１５の形状として、断面が不等辺三角形としたが、これに限るものではない。例えば正三角形でも、二等辺三角形でもよい。仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置を、通風抵抗が大きくなるファン、ここではファン５ａ側に偏って配置すればよい。仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置に応じて、熱交換器１０を通過した気流をファン５ａ、５ｂに偏って導くことができる。これを利用して、抵抗係数の小さなファン５ｂにより多くの風量の気流を導くことで、ファンの電力を低減できる。
【００４８】
仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置の偏り度合いは、ファン５ａ、５ｂの風路抵抗の差に応じて設定すればよい。例えば、ファン５ａの風路抵抗がファン５ｂの風路抵抗よりも４倍大きいとしてファン５ａ側に上流側先端１６ａを配置したが、ファン５ａの風路抵抗がファン５ｂの風路抵抗よりももっと大きい場合には、上流側先端１６ａの位置をもっとファン５ａ側に配置すればよい。
【００４９】
ここで、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）の長さやＺ方向の長さに関しては、実施の形態１と同様である。また、仕切り板１５の室外機本体３０への固定の方法や中空構成でもよいことも、実施の形態１と同様である。
【００５０】
以上のように、本実施の形態によれば、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、上流側先端１６ａを、２つのファン５ａ、５ｂのうちの通風抵抗の大きい方のファン５ａに近い位置に偏って配置することにより、ファン５ａ、５ｂに吸い込まれる風量を偏らせることができ、ファンの合計電力を低減することができる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００５１】
実施の形態３．
図１５は本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の室外機本体３０の縦断面を示す構成図である。本実施の形態では、室外機本体３０に搭載された２つの異なるファン径を有するファン５ａ、５ｂで、例えば２４ａ＜２４ｂとし、上側に配置するファン５ａの径２４ａが、下側に配置するファン５ｂの径２４ｂに比べて小さい。このように室外機本体３０に複数のファンを搭載する場合、ファンの大きさは全て同じであるとは限らない。例えば上側のファン径２４ａを、下側のファン径２４ｂに比べて小さい構成とすれば、上側のファンを軽くし、重心を下げて運転時の振動を抑制することができる。また、室外機本体３０内で、ファンモータや圧縮機を動作させる基板を格納した基板箱１４を配置するスペースによっては、複数のファンを全て同じ大きさにできない場合がある。
【００５２】
本実施の形態でも実施の形態１と同様、上下２つのベルマウス７ａ、７ｂ間の正面パネル８に、略三角柱形状の仕切り板１５を設ける。図において、実施の形態１と同一符号は、同一または相当部分を示す。仕切り板１５の断面形状は、上流側先端１６ａを頂点とし、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続して底辺１５ｅとし、２つの側面部１５ｃ、１５ｄを二辺とする略三角形を成す。さらに、本実施の形態では、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、上流側先端１６ａは、２つのファン５ａ、５ｂのうちの送風能力の小さい方のファン５ａに近い位置に偏って配置される。即ち、上流側先端１６ａが上下２つのファン中心軸２２ａ、２２ｂを結ぶ線分の中央の位置２３よりも、ファン径の小さい方のファン５ａの方に偏っていることを特徴とする。
【００５３】
ファン径が異なる２つのファン５ａ、５ｂの電力Ｗ１、Ｗ２は、それぞれのファン径をＤ１、Ｄ２、回転数をＮ１、Ｎ２、風量をＱ１、Ｑ２とすると、式４に示す関係がある（文献：初級標準テキスト冷凍空調技術  日本冷凍空調学会発行  第２７０頁）。
【００５４】
【数４】
2011252673.tif 000006
【００５５】
両式から回転数Ｎを消去すると、式５が成り立ち、電力Ｗは風量Ｑの３乗とファン径Ｄの−４乗に比例することがわかる。
【００５６】
【数５】
2011252673.tif 000007
【００５７】
実施の形態２の式１、式２では、２つのファン５ａ、５ｂのファン径を同一としたためファン径Ｄ比の−４乗の項は省かれている。式４に基づくと、径が異なる２つのファン５ａ、５ｂ（ファン５ａの径Ｄ１＜ファン５ｂの径Ｄ２とする）が同一風量で運転するとき、Ｗ１＞Ｗ２となるので、ファン径が小さいファン５ａの電力の方が大きくなる。
【００５８】
図１６は、２つのファン５ａ、５ｂのファン径が異なる時の電力を示すグラフであり、横軸にファン径が大きい方のファン５ｂの風量、縦軸に電力を示す。このグラフの横軸において、ファン全体の風量を１００としているので、ファン５ａの風量は（１００−ファン５ｂの風量）である。例えば、ファン５ａのファン径を３００ｍｍ、ファン５ｂのファン径を４００ｍｍとし、２つのファン５ａ、５ｂの合計風量を１００に固定する。ここでも、ファン５ａの電力を点線の曲線、ファン５ｂの電力を一点鎖線による曲線、合計電力を実線の曲線で示す。図に示すように、合計電力はファン５ａの風量が３５、ファン５ｂの風量が６５付近で最小を示し、合計電力Ｗが略４１程度で最小になる。２つのファン５ａ、５ｂのファン径が異なる時には、ファン５ａとファン５ｂの風量を同一にすると合計電力は増加する。合計電力の曲線からわかるように、ファン径が大きいファン５ｂの風量を増加し、ファン径が小さいファン５ａの風量を減らせば、合計電力Ｗを小さくすることができる。
【００５９】
本実施の形態における仕切り板１５は、上流側先端１６ａが、２つのファン５ａ、５ｂの中央ではなく、ファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂを結ぶ線分の中点２３よりもファン径が小さいファン５ａ側に近い位置に偏るように構成される。このように仕切り板１５の上流側先端１６ａを偏るように構成することで、熱交換器１０を通過した気流のうち、上流側先端１６ａよりも上側の気流は、上側のファン５ａに誘導され、上流側先端１６ａよりも下側の気流は、下側のファン５ａに誘導される。このように仕切り板１５の上流側先端１６ａを偏るように構成することで、熱交換器１０を通過した気流は、上流側先端１６ａ付近で分流される際、上流側先端１６ａがファン５ａ側に偏っている分だけ、ファン５ａよりもファン５ｂ側に誘導される。その結果、ファン径が小さいファン５ａを通過する風量を減少させ、ファン径が大きいファン５ｂを通過する風量を増加させることができる。このため、２つのファンの合計電力Ｗを小さくすることができる。
なお、図１５の構成例とは逆に下側のファン５ｂのファン径が上側のファン５ａのファン径よりも小さい場合は、仕切り板１５の上流側先端１６ａをファン５ｂに近い位置に偏って配置するように、上下を逆に構成すれば同様の効果が得られる。
【００６０】
ここでは、実施の形態１、実施の形態２と同様、２つのファン５ａ、５ｂの間に仕切り板１５を設けることで、ベルマウス７ａ、７ｂの間の近傍に発生する渦や気流の乱れを防止し、風量が低減するのを抑制できる。このため、使用電力を低減できる効果がある。
【００６１】
図１６では、２つのファン５ａ、５ｂのファン径が異なる場合について説明したが、これに限るものではない。複数のファン５ａ、５ｂの送風能力が異なる場合に、同様に適用でき、送風能力の小さい方の風量を小さくすることでファン合計電力が増加するのを低減できる。
ここで、送風能力は、ファン径、翼の面積、翼枚数等で決定され、送風能力が異なるファンとは、上記のようにファン径が異なるファンを備えた場合の他に、翼面積、翼枚数などが異なると、送風能力が異なる。例えば、翼の面積が異なる場合は（Ｄ１／Ｄ２）の２乗を面積比として考え、上記と同様にして面積が大きいファンに風量を多く流すようにして全体の電力を抑制することができる。
【００６２】
仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置は、２つのファン５ａ、５ｂの送風能力を考慮して、どのくらい一方のファン側に近い位置に偏らせるかを決定すればよい。さらに加えて、実施の形態２で述べたように、ファン５ａ、５ｂの設置された風路の通風抵抗を考慮して、仕切り板１５の上流側先端１６ａをどのくらい一方のファン側に近い位置に偏らせるかを決定すればよい。このように、仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置を偏らせることで、２つのファン５ａ、５ｂの風量を異なるようにでき、２つのファン５ａ、５ｂの送風能力を十分に発揮させることができる。このため、ファン電力の合計を低減できる効果がある。
例えば、通風抵抗の大きいファンの送風能力が、通風抵抗の小さいファンの送風能力よりも大きい場合には、２つのファン５ａ、５ｂの通風抵抗から考慮した風量差と送風能力から考慮した風量差とが打ち消しあうことになる。このような場合には、長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面で、上流側先端１６ａを２つのファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂを結ぶ線分の中点２３上に配置することで、ファンの合計電力を低減できることもある。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、上流側先端１６ａを、２つのファン５ａ、５ｂのうちの送風能力の小さい方のファン５ａに近い位置に偏って配置することにより、ファン５ａ、５ｂに吸い込まれる風量を偏らせることができ、ファンの合計電力を低減することができる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００６４】
実施の形態４．
図１７は本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の室外機の送風室１を背面側３０ｄから見た斜視図である。ここで、熱交換器を取り除いて示す。また、図１８は送風室１の縦断面を示す構成図であり、図１８（ａ）は図１９の点線Ｃにおける断面を示し、図１８（ｂ）は図１９の点線Ｄにおける断面を示す。ここで、ファン５ａ、５ｂは、実施の形態１と同様、同じ大きさのファンとし、それぞれの配置されている風路における通風抵抗もほぼ同一とする。
【００６５】
仕切り板１５の２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃ間の長手方向（Ｘ方向）に垂直な方向の長さは、長手方向（Ｘ方向）の両端部、例えば両端面１５ａ、１５ｂで中央部よりも長く構成されている。即ち、下流側底辺１５ｅは、例えば正面パネル８に固着され、Ｘ方向の中央部はＹ方向の長さが長さ２５ｃのように短く、両端部、例えば両端面１５ａ、１５ｂでは長さ２５ｄのように長い。図１８（ａ）に示すように、Ｘ方向で上下のファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂを含む位置での縦断面（断面Ｃ）で最小の長さ２５ｃとする。そして、両端側（断面Ｄ）に向かうにつれてしだいに長くし、図１８（ｂ）に示すように両端面１５ａ、１５ｂで最大の長さ２５ｄとする。
【００６６】
このように下流側底部１６ｂ、１６ｃ間のＹ方向の長さを、両端部Ｄで中央部Ｃよりも長くした。このため、ベルマウス７ａ、７ｂのファン５ａ、５ｂに対向する面とは反対側の面である外周面４１ａ、４１ｂと仕切り板１５の両側面部１５ｃ、１５ｄとの隙間２６が小さくなる。従って、仕切り板１５からベルマウス７ａ、７ｂへ気流を受け渡すことができ、エネルギー損失を抑制できる。即ち、送風室１のＸ方向のどの位置においても、熱交換器１０を通過した気流が、両側面部１５ｃ、１５ｄに沿って流れてファン５ａ、５ｂに吸い込まれやすくなり、滑らかに吹出口９から機外に吹出される。また、送風室１のＸ方向のどこにおいても、ベルマウス７ａ、７ｂ間の隙間で渦が発生しにくくなるため、乱れも小さくなり騒音もさらに低減される。
【００６７】
また、図１９は本実施の形態に係る別の構成例である。図１７の構成と同様、Ｘ方向の中央部分ではＹ方向の長さを長さ２５ｃのように短く、両端面１５ａ、１５ｂでは長さ２５ｄのように長い。さらに、仕切り板１５のベルマウス７ａ、７ｂの外周面４１ａ、４１ｂの付近の下流側底部１６ｂ、１６ｃは、円形のベルマウス７ａ、７ｂの外周面４１ａ、４１ｂに沿って湾曲する形状で構成する。上流側先端１６ａは、実施の形態１、実施の形態２と同様、Ｘ方向に直線状に伸びている。また、上流側先端１６ａと２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃを接続する２つの側面部１５ｃ、１５ｄは、平面形状ではなく、曲面形状になる。
【００６８】
図１７では、下流側底部１６ｂ、１６ｃをそれぞれ２つの直線を組み合わせることで、隙間２６を小さくしていた。これに対し、下流側底部１６ｂ、１６ｃをベルマウス７ａ、７ｂの外周面４１ａ、４１ｂに沿って湾曲する形状で構成すれば、さらに隙間２６を小さくできる。このため、仕切り板１５からベルマウス７ａ、７ｂへ気流を受け渡すことができ、エネルギー損失を低減できる。また、外周面４１ａ、４１ｂに沿った下流側底部１６ｂ、１６のどこにおいても、隙間２６を同程度にすれば、ファン５ａ、５ｂに吸い込まれる気流がＸ方向で平均化され、翼間に滑らかに流れるので、翼の風切り音が低減できる。
【００６９】
また、実施の形態２、実施の形態３のように、複数のファン５ａ、５ｂの通風抵抗や送風能力が異なる場合について説明する。ファンの大きさや風路の通風抵抗が異なって、抵抗係数が異なる場合には、前述のように抵抗係数が大きくなるほうのファンの風量を減少させることで、ファンの合計電力を低減することができる。このため、仕切り板１５の上流側先端１６ａをＹ方向に偏らせればよい。即ち、図１７または図１９のそれぞれにおいて、上流側先端１６ａを、通風抵抗が大きいファンに近い位置に偏って配置した形状とすれば、電力を低減できる。また、図１７または図１９のそれぞれにおいて、上流側先端１６ａを、送風能力が小さいファンに近い位置に偏って配置した形状とすれば、電力を低減できる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、仕切り板１５の２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃ間の長手方向（Ｘ方向）に垂直な方向の長さ２５ｃは、長手方向（Ｘ方向）の両端部１５ａ、１５ｂで中央部よりも長く構成されていることを特徴とすることにより、エネルギー損失を抑制でき、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００７１】
また、仕切り板１５の２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃのそれぞれは、対向するベルマウス７ａ、７ｂの外周面４１ａ、４１ｂに沿って湾曲する形状であることを特徴とすることにより、さらにエネルギー損失を抑制でき、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００７２】
仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、上流側先端１６ａを、２つのファン５ａ、５ｂのうちの通風抵抗の大きい方のファンまたは送風の力の小さいファンに近い位置に偏って配置すれば、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００７３】
実施の形態５．
図２０は本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の室外機の送風室１を背面側３０ｄから見た斜視図である。ここで、熱交換器、ファンを取り除き、正面パネル８、ベルマウス７ａ、７ｂ、及び正面パネル８に固定された仕切り板１５を示す。また、図２１は仕切り板１５を示す断面図である。図２１において、回転軸２８近傍における断面でのベルマウス７の位置も共に示しており、仕切り板１５のＺ方向の下流側底部１６ｂ、１６ｃは正面パネル８に固着しているが、少なくともベルマウス上流端１７よりも下流側まで伸びた構成であればよい。
【００７４】
本実施の形態では、ファン５ａ、５ｂの間に設けられる仕切り板１５の形状は、２つの回転軸２２ａ、２２ｂを含む平面に略垂直な方向であるＸ方向に伸び、断面形状は、半円又は半楕円形状である。気流の最も上流側に位置する上流側先端１６ａは、かまぼこ形状である仕切り板１５の最も上流側に突出した部分になる。そして、２つのファンに対向する側面部１５ｃ、１５ｄは、図２１に示すように外側に凸形状の曲線を成している。
【００７５】
ここで示す冷凍サイクルの室外機本体３０に搭載されている複数、例えば２つのファンの大きさは同程度であるとし、通風抵抗も同程度であるとする。このため、Ｘ−Ｙ平面において、上流側先端１６ａは、ファンの回転中心２８ａ、２８ｂを結ぶ直線に略垂直で、回転中心２８ａ、２８ｂからほぼ等しい距離に位置し、両側面部１５ｃ、１５ｄは対称形をなす。ここで、Ｘ―Ｙ平面において、ファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂの位置を、それぞれファン５ａ、５ｂの回転中心２８ａ、２８ｂとしている。
【００７６】
実施の形態１〜実施の形態４では、Ｘ方向に伸びる両側面部１５ｃ、１５ｄを平面としていた。本実施の形態では両側面部１５ｃ、１５ｄを曲面として、上流側先端１６ａからベルマウス上流端１７側、パネル正面８に固着する下端側底部１６ｂ、１６ｃに向かって、曲線で構成する。
風路の一部を構成する壁面に段差や急曲がり部があると、壁面上で渦を発生させてエネルギー損失や騒音増加の原因となる。これに対し、本実施の形態では仕切り板１５の両側面部１５ｃ、１５ｄを滑らかな曲線としているため、仕切り板１５の上流側先端１６ａからベルマウス７ａ、７ｂ側へ、より滑らかに気流を受け渡しできる。このため、ファン５ａ、５ｂに気流が吸い込まれやすくなり、その結果、エネルギー損失をさらに抑制し、ファン電力の増加を防止できる。さらにスムーズな流れとすることで騒音を低減できる室外機が得られる。
【００７７】
図２２は本実施の形態による仕切り板１５の別の構成例を示すもので、実施の形態４に示したように、長手方向（Ｘ方向）の中央部でＹ方向に短く、両端部でＹ方向に長い形状である。仕切り板１５の中央部における断面の形状は図２１と同様であり、仕切り板１５の両端面１５ａ、１５ｂ付近における断面の形状は、図２１をＹ方向に少し伸ばした形状である。背面側３０ｄから見た場合には、２つの下流側底部１６ｂ、１６ｃのそれぞれが、円形のベルマウス７ａ、７ｂの外周面４１ａ、４１ｂに沿って湾曲する形状である。
【００７８】
下流側底部１６ｂ、１６ｃをこのように構成することで、送風室１のＸ方向の端部においても、ベルマウス７ａ、７ｂと仕切り板１５の隙間が小さくなる。このため、送風室１のＸ方向のどこにおいても、熱交換器１０を通過した気流が、ファン５ａ、５ｂに吸い込まれやすくなり、滑らかに機外に放出される。その結果、エネルギー損失を抑制でき、ファンの合計電力を低減できる。また、送風室１のＸ方向のどこにおいても、ベルマウス７ａ、７ｂ間の隙間で渦が発生しにくくなるため、乱れも小さくなり騒音もさらに低減される。
【００７９】
複数のファンの大きさが異なる場合や、通風抵抗が異なって２つのファンの抵抗係数が異なる場合、実施の形態２に示したようにファンの風量が異なるように構成する。抵抗係数の大きなファンへの風量を少なくし、他方の抵抗係数の小さなファンへの風量を多くする。このためには、図２０や図２２で示した仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面の断面積を、例えば図２３のように構成すればよい。即ち、上流側先端１６ａを、風量を少なくしたいファン、ここでは図面に向かって上側のファンに近づけるように構成する。
このように構成することで、抵抗係数の大きなファンの風量を、抵抗係数の小さなファンの風量よりも少なくでき、ファンの合計電力を低減できる。また、複数のファンで、送風能力が異なるときも同様であり、送風能力の小さいファンの風量を少なくすることで、ファンの合計電力を低減できる。
【００８０】
仕切り板１５の上流側先端１６ａを、一方のファンに近づけるように構成する際、背面図で上流側先端１６ａが直線であるように構成してもいいし、近づけるファンのベルマウス７の外周面４１ａ、４１ｂに沿って湾曲するように構成してもよい。
また、仕切り板１５の断面形状は図２３に示すような形状に限るものではない。図２２に示した構成の仕切り板１５の全体を、風量を小さくしたいファンの方にずらして正面パネル８に固着しても同様の効果を得ることができる。
また、ここでは、両側面部１５ｃ、１５ｄを外側に凸状の曲線で形成したが、外側に凹状の曲線で形成してもよい。また、凸状と凹状を組み合わせた波状としてもよい。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面形状で、２つの側面部１５ｃ、１５ｄのそれぞれは、曲線を成していることを特徴とすることにより、気流がスムーズに流れるので、エネルギー損失を抑制でき、ファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００８２】
実施の形態６．
図２４は本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の室外機の送風室１を示す縦断面図（図２４（ａ））及び背面図（図２４（ｂ））である。ここで、図２４（ｂ）に示す背面図では、熱交換器、ファンを取り除き、正面パネル８に固定された仕切り板１５を示す。
【００８３】
実施の形態１〜実施の形態５のそれぞれでは、室外機に搭載されたファンが２つの場合について示したが、ファンを３つ以上備える構成ついて説明する。具体的には隣接するファン５ａ、５ｂとファン５ｂ、５ｃの間の位置に、仕切り板１５を備える。このように仕切り板１５を配置すれば、ファンを３つ以上有する室外機でも、風量の低減を防止して効率を高め、合計電力を低減することができる。図２４に示した構成は、実施の形態１を適用した実施例である。即ち、２つのファン５の間に、長手方向がファン５の回転軸２２を含む平面（Ｙ−Ｚ平面）に略垂直な方向（Ｘ方向）に伸びる三角柱形状の仕切り板１５を設ける。室外機内に吸い込まれ、熱交換器１０で熱交換された空気を、仕切り板１５の上流側先端１６ａによって分流し、スムーズにファン５に気流を誘導できる。このため、ベルマウス７の間の隙間に発生する渦や乱れを防止でき、ファンの合計電力を低減できる効果がある。
【００８４】
また、隣り合うファン５ａと５ｂ、またはファン５ｂと５ｃの通風抵抗が異なって抵抗係数が異なる構成のときには、仕切り板１５の上流側先端１６ａの位置を抵抗係数の大きいファンに近づけることで、隣り合うファン５の風量を異なるように構成する。３つのファン５の抵抗係数がそれぞれ異なっていても、２つずつのファン５ａと５ｂ、またはファン５ｂと５ｃの互いの風量を異なるように構成すれば、全体のファンの合計電力を低減することができる。
【００８５】
図２４に示した構成では、３つ以上のファン、例えば３つのファン５ａ、５ｂ、５ｃを有する構成で、鉛直方向に並んで配置されている。その他の構成、例えば３つのファンが水平方向に並んで配置されている場合でも同様である。また、３つのファンが、背面側から見て回転軸の位置である回転中心が三角形を成すように配置されている場合でも同様である。また、４つのファンの回転中心が四角形を成すように配置されている場合でも同様である。２つずつの隣り合うファンに対し、２つのファン５の間に、２つの回転軸２２を含む平面に略垂直な方向に伸びるように仕切り板１５を設ければよい。また、隣り合うファン５の通風抵抗が異なって抵抗係数が異なる構成のときには、仕切り板１５の上流側先端１６ａを抵抗係数の大きいファンに近い位置に偏って配置すればよい。このように構成することで、ベルマウスの間に発生する渦や気流の乱れを防止できると共に、通風抵抗の小さいファンの風量を多くすることができ、ファンの合計電力を低減できる効果がある。
【００８６】
複数のファン５の送風能力が異なる場合でも同様であり、２つずつの隣り合うファンに対し、その間に設けた仕切り板１５の上流側先端１６ａ送風能力の小さいファンに近い位置に偏って配置することで、送風能力の大きいファンの風量を多くすることができ、ファンの合計電力を低減できる効果がある。
【００８７】
以上のように、３つ以上のファンを有する構成でも、実施の形態１〜実施の形態５のそれぞれと同様の仕切り板１５を設けることによって、それぞれと同様の効果を奏することができる。
【００８８】
実施の形態７．
実施の形態１〜実施の形態６では、室外機から吹出す風向きが水平方向の装置について説明したが、例えばビルなどの大型機種に用いられるような、室外機から吹出す風向きが鉛直方向の室外機について説明する。この室外機の場合、複数のファン５ａ、５ｂはＹ方向に並んで配設されている。Ｚ方向は回転軸２２ａ、２２ｂの方向であり、例えば鉛直方向である。また、Ｘ方向は、回転軸２２ａ、２２ｂを含む平面（Ｙ−Ｚ平面）に垂直な方向で、例えば水平方向である。
図２５は冷凍サイクル装置の室外機本体３８を示す斜視図、図２６は室外機本体３８を示す上面図、図２７は２つのファン５ａ、５ｂの回転軸を含む平面（Ｙ−Ｚ平面）を示す断面構成図である。図において、実施の形態１と同一符号は同一、または相当部分を示す。なお、この室外機の構成は、複数例えば２つのファン５ａ、５ｂを有し、図２６の点線で示すように熱交換器１０がファン５ａ、５ｂのそれぞれをコの字形に取り囲むように配置される。このため、四方の側面３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄのうち、三方の側面３８ａ、３８ｂ、３８ｃに熱交換器１０が配置され、他方の側面３８ｄは閉じた壁面で構成される。ここで、ファン上部に取り付けられるファングリルの図示は省略している。
【００８９】
２つのファン５ａ、５ｂが室外機本体３８の上面に取り付けられており、ファン５ａ、５ｂのそれぞれの吹出口９の外周を囲むように設けられるベルマウス７ａ、７ｂは、上面パネル８と例えば一体に構成される。ベルマウス７ａ、７ｂは上面パネル８と別体とし、組み立て時に上面パネル８に固定してもよい。この室外機は送風室と機械室の区別は特になく、熱交換器１０に冷媒を供給する配管や冷凍サイクルを構成する圧縮機１１は、室外機本体３８内部の空き空間に配置される。ここでは、例えば一方のファン５ｂの下方に配置されているとする。
【００９０】
室外機本体３８内で、ファン５ａ、５ｂの間に、長手方向がＸ方向に伸びる仕切り板１５を設ける。この仕切り板１５は、例えば実施の形態１のように三角柱形状で、上流に向かうほど先端が尖る形状で、ベルマウス７ａ、７ｂ間の上面パネル８に設置される。上流側先端１６ａは、Ｚ方向で翼上流端２１ａ、２１ｂから熱交換器１０の下流端１０ａの間に位置する。
【００９１】
本実施の形態では、実施の形態２で説明したように、例えば２つのファンの通風抵抗が異なるとする。通常、圧縮機１１や配管が置かれた側のファン５ｂの通風抵抗の方が、ファン５ａの通風抵抗と比べて大きくなる。そこで図２６に示すように、仕切り板１５の上流側先端１６ａを、通風抵抗が大きいファン５ｂに近い位置、即ち図に向かって右側に偏って配置すればよい。上流側先端１６ａは、Ｙ方向で、２つのファン５ａ、５ｂの回転軸２２ａ、２２ｂの位置である回転中心２８ａ、２８ｂ間の中央の位置２３よりも右側に偏って配置する。
【００９２】
ファン５ａ、５ｂが回転すると、熱交換器１０の設けられている３つの側面３８ａ、３８ｂ、３８ｃから吸い込まれる。そして、熱交換器１０を通過して熱交換された空気は、矢印Ｅに示すようにファン５ａ、５ｂの下方を通過して上昇し、ファン５ａ、５ｂを通過して吹出口９からＺ方向の上側に吹出される。
ファン５ａ、５ｂの間に流れる気流は、仕切り板１５の上流側先端１６ａでファン５ａ側とファン５ｂ側とに分流され、下流に流れる。このとき、上流側先端１６ａがファン５ｂ側の近くに設けられているので、ファン５ｂよりもファン５ａの方に多くの風量の空気が流れる。ファン５ｂはファン５ａよりも通風抵抗が高く抵抗係数が大きい。抵抗係数の低いファン５ａに多くの風量の空気が流れることで、風量が同一であるよりもファン５ａ、５ｂの合計電力は少なくてよい。このため、省エネルギー化を実現できる効果がある。
【００９３】
もし、ファン５ａとファン５ｂの大きさが同一で、かつ通風抵抗が同一なら、仕切り板１５の上流側先端１６ａを、回転中心２８ａ、２８ｂからほぼ等しい距離である直線上に配置すればよい。このような場合には風量が同一にすることで、ファン５ａ、５ｂの合計電力を少なくでき、さらに実施の形態１で説明したように、ベルマウス７ａ、７ｂの間に生じる渦や気流の乱れを、仕切り板１５で防ぐことができる。このため、風量を大きくでき、同一風量ではファン５の電力を低減でき、省エネルギー化できる効果がある。
なお、鉛直方向から吹出す構成の室外機において、仕切り板１５を実施の形態３〜６に示すように構成すれば、実施の形態３〜６で得られる効果と同様の効果を奏する。
【００９４】
以上のように、本実施の形態では、鉛直方向から吹出す構成の室外機においても、実施の形態１〜実施の形態６のそれぞれで示したように、仕切り板１５によってファンの合計電力を低減できる冷凍サイクル装置の室外機が得られる。
【００９５】
なお、実施の形態１〜実施の形態７において、仕切り板１５の長手方向（Ｘ方向）の両端面１５ａ、１５ｂは正面パネル８に垂直でなくてもよい。図１で示した側面３０ａの内側には熱交換器１０があり、この側面３０ａから外気が取り込まれるため、送風室１の仕切り板１５の側面３０ａに対向する端面、例えば仕切り板１５の一方の端面１５ｂは気流に対して垂直でないほうがよい。例えば気流がスムーズにファン５に流れるように傾斜面や曲面で構成すればよい。
【００９６】
また、ファン５を構成する翼の枚数は３枚に限るものではなく、３枚以上でもよい。また、熱交換器１０の配置や構成も上記実施の形態のそれぞれに限るものではない。
【００９７】
また、実施の形態１〜実施の形態７では冷凍サイクル装置として、例えば空気調和機の室外機について説明したが、給湯機にも本発明を適用することができる。給湯機では、図２に示す冷凍サイクル装置を構成する２つの熱交換器１０、３３のうち、一方の温熱を供給する側の熱交換器は、給湯タンク内の水と冷媒とを熱交換する熱交換器で構成する。通常、給湯タンクは室外に別に置かれ、給湯タンク以外の機器が室外機に格納される。このような給湯機でも、他方の熱交換器はファンによって送風される空気と熱交換する構成である。このため、室外機には、複数のファンを備え、ファンによって形成される風路の途中に熱交換器が設置される。この場合にも、複数のファンの間に仕切り板を設けることで、風量の低下を防止してファン電力を低減できる。また、複数のファンの通風抵抗が異なる場合、仕切り板の上流側端部を抵抗係数の大きいファンに近づくように配置することで、ファン電力を低減できる。
【符号の説明】
【００９８】
１  送風室
２  機械室
３  セパレータ
４  翼
５、５ａ、５ｂ  ファン
６、６ａ、６ｂ  ファンモータ
７ａ、７ｂ  ベルマウス
８  正面パネル
９  吹出口
９ａ  ファングリル
１０  熱交換器
１１  圧縮機
１２  配管
１３  基板
１４  基板箱
１５  仕切り板
１５ａ、１５ｂ  端面
１５ｃ、１５ｄ  側面部
１５ｅ  底辺
１６ａ  上流側先端
１６ｂ、１６ｃ  下流側底部
１７ａ、１７ｂ  ベルマウス上流端
２１ａ、２１ｂ  翼上流端
２２  ファン中心軸
２７  ボス
３０  室外機本体
３２  減圧手段
３３  熱交換器
３８  室外機本体
４１ａ、４１ｂ  ベルマウス外周面
【図１】
2011252673.tif 000008
【図２】
2011252673.tif 000009
【図３】
2011252673.tif 000010
【図４】
2011252673.tif 000011
【図５】
2011252673.tif 000012
【図６】
2011252673.tif 000013
【図７】
2011252673.tif 000014
【図８】
2011252673.tif 000015
【図９】
2011252673.tif 000016
【図１０】
2011252673.tif 000017
【図１１】
2011252673.tif 000018
【図１２】
2011252673.tif 000019
【図１３】
2011252673.tif 000020
【図１４】
2011252673.tif 000021
【図１５】
2011252673.tif 000022
【図１６】
2011252673.tif 000023
【図１７】
2011252673.tif 000024
【図１８】
2011252673.tif 000025
【図１９】
2011252673.tif 000026
【図２０】
2011252673.tif 000027
【図２１】
2011252673.tif 000028
【図２２】
2011252673.tif 000029
【図２３】
2011252673.tif 000030
【図２４】
2011252673.tif 000031
【図２５】
2011252673.tif 000032
【図２６】
2011252673.tif 000033
【図２７】
2011252673.tif 000034