(57)【要約】【課題】大型化を招くことなく、機械室内で発生した火炎の外部への伝播を防止することのできる空気調和機の室外機を提供する。【解決手段】空気調和機の室外機は、燃焼速度がＲ３２の燃焼速度以下の冷媒を用いた空気調和機の室外機であって、圧縮機を配置した機械室内に開口する外気導入口を有する筐体と、外気導入口を外側から覆うように筐体に取り付けられ、外気導入口に外気を導く流路と、流路に外気を導入するカバー開口部とを有するカバーとを具備し、  外気導入口の実効直径をＤin、カバー開口部の実効直径をＤout、外気導入口とカバー開口部との最短距離をＬとして、  Ｄin＜＝（０．０５３×Ｌ−Ｄout＋１３）／１．０２の関係式を満足するように構成されたものである。【選択図】図６
2015190706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼速度がＲ３２の燃焼速度以下の冷媒を用いた空気調和機の室外機であって、
圧縮機を配置した機械室内に開口する外気導入口を有する筐体と、
前記外気導入口を外側から覆うように前記筐体に取り付けられ、前記外気導入口に外気を導く流路と、前記流路に外気を導入するカバー開口部とを有するカバーとを具備し、
前記外気導入口の実効直径をＤin、前記カバー開口部の実効直径をＤout、前記外気導入口と前記カバー開口部との最短距離をＬとして、
Ｄin＜＝（０．０５３×Ｌ−Ｄout＋１３）／１．０２
の関係式を満足する空気調和機の室外機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
前記関係式において、さらに、
Ｄout＞３．５ｍｍ
Ｄin ＞３．５ｍｍ
２０＜＝Ｌ＜＝２００ｍｍ
を満足する空気調和機の室外機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機の室外機であって、
前記カバーは、前記室外機に備えられた操作弁を覆うための部分を前記流路の一部として有する空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性冷媒を用いた空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ３２などの可燃性冷媒を使用した場合の火災対策として、万が一、室内機内で火災が発生しても、火炎が外部に広がらないことがようにすることが重要である。火炎を外部に伝播させないように機械室を密閉する方法が考えられる。
【０００３】
しかし、電装ユニットに収容された基板を冷却するために、外部から空気を導入し、基板の熱を外部に逃がすことが必要であることから、空気調和機の室外機には外気導入口を設けることが一般的である。したがって、機械室を密閉する構造を採用することは困難である。
【０００４】
そこで、Ｒ３２冷媒を用いた室外機では、外気導入口の開口の実効直径を３．５ｍｍ以下にすることで火炎伝播を防止している。
【０００５】
実効直径は以下のように表される。
実効直径＝４×開口部面積（ｍｍ＾２）／開口部の周囲長（ｍｍ）
【０００６】
Ｒ３２冷媒の場合、実効直径が３ｍｍ程度以下の孔を火炎が通過しないことは、非特許文献１などに記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】微燃性冷媒リスク評価研究会、平成24年度プログレスレポート、平成25年3月、公益社団法人 日本冷凍空調学会、3-4 産総研環境化学技術研究部門の進捗、42頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の発明者が行った実験によれば、実効直径が３．５ｍｍ以下であれば、開口からの火炎伝播を防ぐことができることが分かった。
【０００９】
火炎が通過できない実効直径を消炎直径と呼ぶ。現行製品では、冷却用の空気の導入量を確保するため、消炎直径が適用された開口部を複数設けるか、周囲長の長い、例えば横長の開口部からなる外気導入口とすることで開口部面積を大きくしている。しかし、これらの方法では、外気導入口に要する領域のサイズが大きくなり、機械室内の部品の設置上の制約が大きくなる。設置上の制約とは、万が一外気導入口から水が浸入した場合に機械室内の外気導入口付近に電子部品が配置されていると漏電等が発生する可能性があるので、外気導入口付近には電子部品を配置できないことを指す。外気導入口の領域が広がると、機械室内の電子部品の配置スペースを新たに設ける必要があり、これにより室外機の大型化を招いていた。
【００１０】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、大型化を招くことなく、機械室内で発生した火炎の外部への伝播を防止することのできる空気調和機の室外機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る空気調和機の室外機は、燃焼速度がＲ３２の燃焼速度以下の冷媒を用いた空気調和機の室外機であって、圧縮機を配置した機械室内に開口する外気導入口を有する筐体と、前記外気導入口を外側から覆うように前記筐体に取り付けられ、前記外気導入口に外気を導く流路と、前記流路に外気を導入するカバー開口部とを有するカバーとを具備し、
前記外気導入口の実効直径をＤin、前記カバー開口部の実効直径をＤout、前記外気導入口と前記カバー開口部との最短距離をＬとして、
Ｄin＜＝（０．０５３×Ｌ−Ｄout＋１３）／１．０２
の関係式を満足するように構成されたものである。
【００１２】
上記関係式において、さらに、
Ｄout＞３．５ｍｍ
Ｄin ＞３．５ｍｍ
０＜Ｌ＜＝２００ｍｍ
の条件を満足するものであってもよい。
【００１３】
また、前記カバーは、前記室外機に備えられた操作弁を覆うための部分を前記流路の一部として有するものであってよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大型化を招くことなく、機械室内で発生した火炎の外部への伝播を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である空気調和機の室外機の外観を正面側右斜め方向から示す斜視図である。
【図２】図１の室外機の外観を背面側斜め方向から示す斜視図である。
【図３】図１の室外機の内部構造を正面側右斜め方向から示す斜視図である。
【図４】図１の室外機の右側パネルから電装カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図１の電装カバーを背面側より視た側面図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】図１の電装カバーの裏側を示す斜視図である。
【図８】火炎伝播の試験結果をまとめたグラフである。
【図９】本発明の関係式を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態である空気調和機の室外機の外観を正面側右斜め方向から示す斜視図である。
図２は、図１の室外機の外観を背面側斜め方向から示す斜視図である。
図３は、図１の室外機の内部構造を正面側右斜め方向から示す斜視図である。
【００１７】
これらの図に示すように、本実施例の空気調和機の室外機１は、箱状の筐体１０を有する。筐体１０は、筐体１０の下面を形成するベース１１と、筐体１０の前面を形成する前面パネル１３と、筐体１０の側面を形成する左側パネル１４及び右側パネル１５と、筐体１０の上面を形成する天板１６とで構成される。前面パネル１３には、吹出口１３１が設けられる。吹出口１３１の外側にはファンガード１７が取り付けられている。右側パネル１５の構成については後で説明する。
【００１８】
筐体１０内には、圧縮機２１、冷媒配管２２、熱交換器２３、送風ファン２４および電装ユニット２５などが収納されている。
【００１９】
筐体１０の内部空間は、仕切り板２６によって主に圧縮機２１、冷媒配管２２および電装ユニット２５などが配置された機械室３１と、送風ファン２４が配置され、熱交換器２３を表出させた熱交換室３２とに仕切られている。
【００２０】
熱交換器２３は、筐体１０の背面から左側の側面に沿ってＬ字型に設けられる。
【００２１】
電装ユニット２５には、圧縮機２１および送風ファン２４などを制御する制御回路および電源回路などを構成する電子部品が実装された基板が収納されている。また、電装ユニット２５には、端子台２５１を保持する端子台ホルダー２５２が取り付けられている。また、電装ユニット２５は、熱交換室３２側に図示しない開口部を有しており、送風ファン２４が駆動されることによって、右側パネル１５の後述する開口部から機械室３１内に導入された空気が電装ユニット２５内に流入し、電装ユニット２５の図示しない開口部を介して熱交換室３２へ導入される。この空気流によって電装ユニット２５内の基板が冷却される。
【００２２】
（右側パネル１５の構成）
図１および図２に示すように、右側パネル１５にはカバーである電装カバー４１が着脱自在に取り付けられる。
【００２３】
図４は、右側パネル１５から電装カバー４１を取り外した状態を示す斜視図である。
右側パネル１５の、電装カバー４１によって覆われる部分には、端子台ホルダー２５２における端子台２５１の搭載部分を露出させる端子台開口部１５１と、外気を機械室３１に導入するための外気導入口１５２と、配管を繋ぐ操作弁２７を露出させる操作弁開口部１５３が設けられる。電装カバー４１は、これらの開口部１５１、１５２、１５３を通して外部から機械室３１内に水などが浸入することを防ぐためのものである。
【００２４】
図５は電装カバー４１が取り付けられた右側パネル１５を背面側より視た側面図、図６は図５の断面図、図７は電装カバー４１の裏側を示す斜視図である。
【００２５】
図７に示すように、電装カバー４１は、裏側がドーム状に構成される。
電装カバー４１は、端子台開口部１５１に対向する部分４１１と、外気導入口１５２に対向する部分４１２と、操作弁開口部１５３に対向する部分４１３とを有する。
【００２６】
端子台開口部１５１に対向する部分４１１は、端子台開口部１５１より露出した端子台ホルダー２５２を覆うことを目的とする。
【００２７】
操作弁開口部１５３に対向する部分４１３は、操作弁開口部１５３を通して右側パネル１５の外に突出した操作弁２７を覆うように構成される。また、室内機（図示せず）からの配管の接続のために、操作弁開口部１５３に対向する部分４１３の背面にはカバー開口部４１４が設けられている。このカバー開口部４１４は、外部から電装カバー４１内に外気を導入する役割をも担う。
【００２８】
外気導入口１５２に対向する部分４１２は、カバー開口部４１４より電装カバー４１内に導入された外気を外気導入口１５２に導くことを目的とする。
【００２９】
なお、操作弁開口部１５３に対向する部分４１３と外気導入口１５２に対向する部分４１２は、前述した外気導入口に外気を導く流路を構成する。
【００３０】
端子台開口部１５１に対向する部分４１１と端子台開口部１５１および端子台ホルダー２５２との間の空間は、上記の流路に対して、電装カバー４１の裏側面と右側パネルの外面との間に設けられたシールド材４３によって隔離されている。
【００３１】
送風ファン２４が駆動されているとき、外部よりカバー開口部４１４を通じて電装カバー４１内に導入された外気は、外気導入口１５２を通じて室外機１の機械室３１に導入される。機械室３１内の空気が電装ユニット２５内を通過する間に基板の熱を奪って熱交換室３２に流入し、吹出口１３１から外部に排出される。
【００３２】
（電装カバー４１のダクト構造）
次に、図６を用いて、電装カバー４１のダクト構造について説明する。
【００３３】
電装カバー４１は、室外機１の中で発生した火炎を外部に伝播させないダクト構造を有する。
【００３４】
図８は、当該試験結果をまとめたグラフであり、Ｄinが４．６ｍｍ、５．５ｍｍ、７ｍｍのときのダクト長さＬとＤoutの火炎の通過を防止できる最大値を示している。図８を見ると、ダクト長さＬが２００ｍｍ以下のとき、ダクト長さの増加に伴うＤoutの最大値の増加が３つのＤinの場合において同じ傾きであることがわかる。このことから、室外機１の機械室３１で発生した火炎を外部に伝播させないダクト構造を得るには、以下の関係式を満足すればよいことが、本発明の発明者が行った試験によって分かった。
【００３５】
外気導入口１５２の実効直径をＤin、カバー開口部４１４の実効直径をＤout、外気導入口１５２とカバー開口部４１４との最短距離（ダクト長）をＬとすると、
Ｄin＜＝（０．０５３×Ｌ−Ｄout＋１３）／１．０２・・・(1)
【００３６】
上記の関係式において、さらに、
Ｄout＞３．５ｍｍ
Ｄin ＞３．５ｍｍ
２０＜＝Ｌ＜＝２００ｍｍ
としてもよい。
【００３７】
図９は、上記関係式をまとめたグラフである。縦軸がＤin、横軸がダクト長Ｌであり、グラフ上の各直線は（１）の式のＤoutに例として４〜２０の整数を代入したときのダクト長ＬとＤinの関係を示したものである。
【００３８】
Ｄout＞３．５ｍｍ、Ｄin ＞３．５ｍｍとしたのは、ＤoutとＤinのいずれか一方が３．５ｍｍ以下の消炎直径であれば、ダクト長Ｌとは無関係に火炎伝播を防止できるからである。
【００３９】
Ｌ＜＝２００ｍｍとしたのは、試験結果では、図８に示すとおりＬが２００ｍｍを超えた範囲では、Ｌの増加に伴うＤout（及びＤin）の変化が極端に少なくなり、ＤoutまたはＤinを大きくしようとするとＬを大幅に伸ばす必要があるため、室外機１の筐体１０の大型化に繋がってしまうからである。また、Ｌ＞＝２０ｍｍとしたのは、Ｌが０ｍｍに近い値のときはＤoutまたはＤinのどちらかが消炎直径を超えていると規定によらず延焼してしまうのでＬがある程度の長さが必要である点と、カバー開口部４１４と外気導入口１５２の最短距離が短いと、雨水等が吹き上がり外気導入口１５２から機械室３１内へ流入するリスクが高まるため、設計上、少なくともＬを２０ｍｍ以上設ける必要があるからである。
【００４０】
外気導入口１５２の実効直径Ｄinは、外気導入口１５２の個々の開口の実効直径である。
【００４１】
なお、カバー開口部４１４の実効直径Ｄoutは、このカバー開口部４１４を通る配管や、電気配線の断面積なども考慮して求められる。
【００４２】
本実施形態では、可燃性冷媒としてＲ３２を使用して実験を行い、上記の関係式を導き出した。しかし、本発明は、Ｒ３２の燃焼速度以下の冷媒を用いた場合に適用可能であることは言うまでもない。冷媒の燃焼速度の測定方法はＩＳＯ８１７に規定されており、Ｒ３２の燃焼速度以下の冷媒として、Ｒ１２３４ｙｆ等が挙げられる。
【００４３】
本実施形態によれば、外気導入口１５２の実効直径が消炎直径（３．５ｍｍ以内）を満たさない場合であっても、本規定を適用させることで、空気調和機の室外機１の機械室３１で発生した火炎が外部へ伝播しない構造とすることができ、火炎伝播を防止すると同時に、装置の小型化を実現できる。
【符号の説明】
【００４４】
１…室外機
１０…筐体
１５…右側パネル
２１…圧縮機
２２…冷媒配管
２３…熱交換器
２５…電装ユニット
２７…操作弁
３１…機械室
４１…電装カバー
１５２…外気導入口
１５３…操作弁開口部
４１２…外気導入口に対向する部分（流路）
４１３…操作弁開口部に対向する部分（流路）
４１４…カバー開口部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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