(57)【要約】【課題】台風など外風により、送風機の逆回転の回転数が非常に高くなり、モータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を安価でかつ信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には省エネルギ化に適した室外ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】外風が強い場合には筐体１の外側より吹き出しグリル９のプレート１１に衝突した気流により、外周側に略放射状に流れ回転フラップ１３が外側に開き、吹き出しグリル９の気流通過部を塞ぎ、室外ユニット１ｘ内への逆風流入を抑え、送風機６の逆回転の回転数を抑制する。【選択図】図１
2012002433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられた送風機と、前記送風機の背面側に設けられた熱交換器と、前記送風機の前面側に設けられた吹き出しグリルとを備え、前記吹き出しグリルには、前記吹き出しグリルから空気が流入する時には通風抵抗を増加させる構造体を有することを特徴とした冷凍装置の室外ユニット。
【請求項２】
前記吹き出しグリルは、前記送風機の羽根車のハブ部に対向する位置にプレートを有し、前記構造体は、前記プレートに固定されたピン周りに回転可能な回転フラップと、前記プレートと前記回転フラップとを連結する弾性体とを有することを特徴とした請求項１に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【請求項３】
前記吹き出しグリルは、前記送風機の羽根車のハブ部に対向する位置にプレートを有し、前記構造体は、前記プレートに固定されたピン周りに回転可能な第１の回転フラップと、前記プレートと前記第１の回転フラップとを連結する第１の弾性体と、前記第１の回転フラップに固定されたピン周りに回転可能な第２の回転フラップと、前記第１の回転フラップと前記第２の回転フラップとを連結する第２の弾性体とを有することを特徴とした請求項１に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【請求項４】
前記プレートの外側に中心部に穴の開いたリングプレートを付加したことを特徴とした請求項２または３に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【請求項５】
少なくとも１つ以上の室内ユニットを備えるセパレート型の空気調和機に用いられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【請求項６】
ヒートポンプ式給湯機に用いられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機やヒートポンプ式給湯機などの冷凍装置の室外ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機やヒートポンプ式給湯機の室外ユニットは、熱交換器と、熱交換器の風下側に配置された送風ファンとを内部に収納するケーシングを備えている。これにより、送風ファンをモータで駆動回転させることにより、熱交換器等の冷媒中の熱と熱交換した空気をケーシングの正面の吹出口から室外ユニットの外に排出する。
【０００３】
ここで、室外ユニットは屋外に設置されているので、外からの風が室外ユニットの吹出口を通って送風ファンに当たることにより、送風ファンが通常の駆動回転方向と逆方向に回転してしまうことがある。この送風ファンの逆回転は、例えば台風などの風が強い場合には、送風ファンの回転数が非常に高くなり、送風ファンの羽根が破損してしまうという問題や、送風ファンがインバータ駆動式であるならば送風ファンの逆回転に伴うモータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破壊されてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、室外ユニットでの外からの風（以降、外風と表記）による送風ファンの逆回転を抑える従来技術として、ケーシングの前面側にブラインドを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載の室外ユニット（室外機）の外観を示すものである。室外機１００は、内部に圧縮機、四路弁、室外熱交換器、膨張弁、アキュムレータおよび送風機（送風ファン）（図示せず）を有している。また、上記室外機１００のケーシング１０１の前面側に、送風ファンからの吹き出し空気を前方に吹き出す吹出口１０２を設け、その吹出口１０２にブラインド１０３を開閉自在に取り付けている。
【０００６】
室外機１００が通常運転される場合は、送風ファンは、ケーシング１０１の裏面側から室外熱交換器を介して吸い込んだ空気を吹出口１０２から前方に吹き出す。この場合、室外機１００は、図９（ａ）に示すように、吹出口１０２のブラインド１０３が送風ファンからの吹き出し空気の風圧により押し上げられて、吹出口１０２が開く。
【０００７】
外風が室外機の吹出し側前方から吹付けた場合に、室外機１００は図９（ｂ）に示すように、吹出口１０２をブラインド１０３により閉じて、前方から外風が当たっても、ケーシング１０１内に逆風が入り込むのを妨げる。よって、送風ファンが逆回転し、送風ファンの破損、モータ駆動回路の破壊が起こる事を防止する。
【０００８】
また、ファングリルにファンからの吹出し気流や外風による風圧で回転するストッパを設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、外風の風圧で変形する弾性のファングリルの中心部に設けた回転抑制部にファンのハブ（ボス）部を接触させるものもある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１６１７１５号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５９３４号公報
【特許文献３】特開２００４−３４７２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の従来の構成では、室外ユニットの部品点数が増加するとともにブラインド１０３を駆動する機構、制御装置が必要であり、室外ユニットの製品コストが上昇する。また室外ユニットの通常運転時の気流の抵抗が大きくなるという課題があった。
【００１２】
また、上記の特許文献２の従来の構成では、ごみや砂の詰まりなどによりストッパの回転機構部分の摩擦が大きくなり、ストッパが通常運転時と外風時の切替えなど正常に作動しなくなる（誤動作を起こす）等の課題があった。
【００１３】
また、上記の特許文献３の従来の構成では、外風は常に一定方向から吹くわけではないため、ファングリルの変形の仕方が接触時に変わる可能性があり、弾性的に変化する樹脂等の材料だとファンの接触の仕方次第で、部分的に破壊強度以上の力がかかる可能性があり、樹脂などの弾性材料のグリル、さらにはファンが破損する誤作動が生じやすいという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、例えば、台風など外風の風速が高く、送風機の逆回転の回転数が非常に高くなり、送風機の羽根そのものや、送風機がインバータ駆動式であるならば送風機の逆回転に伴うモータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を安価でかつ信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には省エネルギ化に適した室外ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍装置の室外ユニットは、筐体内に設けられた送風機と、送風機の背面側に設けられた熱交換器と、送風機の前面側に設けられた吹き出しグリルとを備え、吹き出しグリルには、吹き出しグリルから空気が流入する時には通風抵抗を増加させる構造体を有することを特徴としたものである。
【００１６】
かかる構成とすることにより、台風など外風が強い場合には、吹き出しグリルに設けた構造体により室外ユニットの風路の通風抵抗が増加し、送風機の逆回転の回転数が抑制される。また、室外ユニットが組み込まれた空気調和機、ヒートポンプ式給湯機が通常に運転され、送風機によって、熱交換器の空気吸込側から流入した気流が室外ユニット内を通過する場合（以下、順風と表記）には、吹き出しグリルの構造体が通風抵抗を低く抑えるように可変する。
【００１７】
かかる構成の室外ユニットは、外風が強い場合には、送風機の逆回転の回転数が非常に大きくなるのを抑えられる一方、順風時は室外ユニットの風路抵抗を小さく抑えて所定の風量を出す際のモータの入力を極力小さく抑えると共に風路抵抗増加による送風騒音の増加を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の冷凍装置の室外ユニットは、台風など外風が強い場合には、送風機の羽根そのものが破損してしまうという問題や、送風機がインバータ駆動式である場合、送風機の逆回転に伴うモータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を安価でかつ信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には
機器の入力を極力小さくし省エネルギ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の室外ユニットの横断面図
【図２】同実施の形態１における室外ユニットの要部を示す縦断面図
【図３】同実施の形態１における外風時の送風機と吹き出しグリルの要部を示す図
【図４】同実施の形態１における吹き出しグリルの要部を示す断面図
【図５】同実施の形態２における外風時の送風機と吹き出しグリルの要部を示す図
【図６】同実施の形態２における吹き出しグリルの要部を示す断面図
【図７】同実施の形態３における外風時の送風機と吹き出しグリルの要部を示す図
【図８】同実施の形態３における吹き出しグリルの要部を示す断面図
【図９】従来の室外ユニットの外観図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、筐体内に設けられた送風機と、送風機の背面側に設けられた熱交換器と、送風機の前面側に設けられた吹き出しグリルとを備え、吹き出しグリルには、吹き出しグリルから空気が流入する時には通風抵抗を増加させる構造体を有することを特徴とした冷凍装置の室外ユニットである。
【００２１】
かかる構成とすることにより、台風など外風が強い場合には、吹き出しグリルに設けた構造体により室外ユニット内部の風路の通風抵抗が増加し、送風機の逆回転の回転数が抑制される。また、室外ユニットが組み込まれた空気調和機、ヒートポンプ式給湯機が通常に運転され、送風機によって、熱交換器の空気吸込側から流入した気流が室外ユニットを順風で通過する場合は、吹き出しグリルに設けた構造体が通風抵抗を低く抑えるように可変する。
【００２２】
その結果、かかる構成の室外ユニットは、外風が強い場合には、送風機の逆回転の回転数が非常に大きくなるのを抑えられ、順風時は室外ユニットの風路抵抗を小さく抑えて所定の風量を出す際のモータの入力を極力小さく抑えると共に風路抵抗増加による送風騒音の増加を抑えることができる。
【００２３】
第２の発明は、特に第１の発明において、吹き出しグリルは、送風機の羽根車のハブ部に対向する位置にプレートを有し、構造体は、プレートに固定されたピン周りに回転可能な回転フラップと、プレートと回転フラップとを連結する弾性体とを有するものである。
【００２４】
かかる構成により、台風など外風が強い場合には、筐体の外側より吹き出しグリルのプレートに衝突した気流は外周側に略放射状に流れ、回転フラップを外側に開き、吹き出しグリルの通常の気流通過部を塞ぐことで、室外ユニット内への逆風流入を抑え、送風機の逆回転の回転数を抑制される。また、室外ユニットが組み込まれた空気調和機、ヒートポンプ式給湯機が通常に運転され、送風機によって、熱交換器の空気吸込側から流入した気流が室外ユニット内を順風で通過する場合は、バネの縮む方向と相反する力が働かないため、バネの所定の弾性力で、回転フラップが内周側に閉じる方向に動き、プレートの外周より内周側に収納されるため、吹き出しグリルの通常の気流通過部を所定の風量が流れ、室外ユニットの通風抵抗を低く抑える。
【００２５】
第３の発明は、特に第１の発明において、吹き出しグリルは、送風機の羽根車のハブ部に対向する位置にプレートを有し、構造体は、プレートに固定されたピン周りに回転可能な第１の回転フラップと、プレートと第１の回転フラップとを連結する第１の弾性体と、第１の回転フラップに固定されたピン周りに回転可能な第２の回転フラップと、第１の回転フラップと第２の回転フラップとを連結する第２の弾性体とを有するものである。
【００２６】
かかる構成により、台風など外風が強い場合には、逆風の風速に伴って、第１の回転フラップと第２の回転フラップが外周側に開くので、逆風風速が速いほど、第１の回転フラップ、さらに第２のフラップと外周側に２段階に広げることができ、逆風風速が速いほど吹き出しグリルの気流通過部の閉塞する領域が増え、室外ユニット内への逆風流入を抑え、送風機の逆回転の回転数をより低く抑制できる。
【００２７】
第４の発明は、特に第２または第３の発明のプレートの外側に中心部に穴の開いたリングプレートを付加したものである。
【００２８】
かかる構成にすることにより、台風など外風が強い場合には、リングプレートの中心部から入った高速の気流が確実に放射状に流れ、回転フラップを外側に確実に広げることができる。
【００２９】
その結果、安価な構造で、確実に吹き出しグリルの通常の気流通過部を塞ぎ、室外ユニット内への逆風流入を抑え、送風機の逆回転の回転数を抑制される。
【００３０】
第５の発明は、少なくとも１つ以上の室内ユニットを備えるセパレート型の空気調和機に用いられる第１〜４のいずれか１つの発明の冷凍装置の室外ユニットである。
【００３１】
かかる構成とすることにより、本発明の空気調和機は、台風など外風が強い場合には、送風機の羽根そのものや、送風機がインバータ駆動式である場合の送風機の逆回転に伴うモータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を安価でかつ信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には所定の空気調和性能を保ちつつ機器の入力を極力小さくし省エネルギ化を図ることができる。
【００３２】
第６の発明は、ヒートポンプ式給湯機に用いられる第１〜４のいずれか１つの発明の冷凍装置の室外ユニットである。
【００３３】
かかる構成とすることにより、本発明のヒートポンプ給湯機は、台風など外風が強い場合には、送風機の羽根そのものや、送風機がインバータ駆動式である場合の送風機の逆回転に伴うモータの逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を安価でかつ信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には所定のヒートポンプによる加熱・給湯性能を保ちつつ機器の入力を極力小さくし省エネルギ化を図ることができる。
【００３４】
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この発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機の室外ユニットの横断面図である。図２は、同実施の形態１における要部を示す室外ユニットの縦断面図である。図３は同実施の形態１における要部を示す外風時の室外ユニットの送風機と吹き出しグリルを示す図である。図４は図３のＡ−Ａ断面図であり、図４（ａ）は外風時の吹き出しグリルの要部を示す図、図４（ｂ）は順風時の吹き出しグリルの要部を示す図である。
【００３６】
少なくとも１つ以上の室内ユニットと室外ユニットとから構成されたセパレート型の空気調和機は、居室などの室内に設置した室内ユニットと室外に設置した室外ユニットを接続配管で接続し、室外ユニットの熱交換器での放熱／吸熱と、室内ユニットの熱交換器での吸熱／放熱を、冷媒を介して行うことで、室内の冷房／暖房を行う。
【００３７】
図１に示すように、セパレート型の空気調和機の室外ユニット１ｘは、筐体１と、筐体１内に設けられた圧縮機２と、筐体１内の吸込み側開口部１ａに設けられた熱交換器３と、筐体１内の熱交換器３の空気吸込側３ａと反対の面に設けられた羽根車４とオリフィス５からなる送風機６と、送風機６を駆動するモータ７と、筐体１内でモータ７を支持し、送風機６の吸込み側に配置されたモータ支持台８と、送風機６の吐出側に設けられた吹き出しグリル９で構成されている。なお、室外ユニット１ｘには、四路弁、膨張弁、アキュムレータ（図示せず）を有していてもよい。
【００３８】
また、図１〜図４に示すように、吹き出しグリル９は、複数の略放射状桟１０と、放射状桟と交差するように配設された複数の略円周状桟（図示せず）と、羽根車４のハブ４ａに対向する位置に設けたプレート１１とを有している。プレート１１には複数の略放射状桟１０が固定されている。また、図４に示すように、プレート１１には、固定されたピン１２周りに回転可能な回転フラップ１３を有し、回転フラップ１３はプレート１１に一端が固定された弾性体としてのバネ１４の他端が取り付けられている。弾性体としては、金属製のバネや樹脂製のゴムなどが採用できる。
【００３９】
以上のように構成された室外ユニット１ｘについて、以下その動作を説明する。
【００４０】
まず、モータ７により送風機６の羽根車４が回転し、羽根車４とオリフィス５により動圧と静圧が付加され、送風機６が送風作用をなし、筐体１の熱交換器３の空気吸込側３ａから流入した空気が室外ユニット１ｘ内を通過し、吹き出しグリル９の複数の略放射状桟１０と複数の略円周状桟の間（以下、気流通過部と呼ぶ）を通過し、室外ユニット１ｘ外に吹き出す。熱交換器３を通過する際、圧縮機２により熱交換器３内の冷媒管（図示せず）に送られた冷媒と熱交換して所定の熱交換能力を得る。
【００４１】
ここで、台風など外風が強い場合には、図２〜図４に示すように、筐体１の外側より吹き出しグリル９のプレート１１に衝突した気流は外周側に略放射状に流れ回転フラップ１３を外側に開く。そして、外側に開いた回転フラップ１３が、吹き出しグリル９の気流通過部を塞ぎ、室外ユニット１ｘ内への逆風流入を抑え、送風機６の逆回転の回転数を抑制する。
【００４２】
また、室外ユニット１ｘが組み込まれた空気調和機が通常に運転され、送風機６によって、熱交換器３の空気吸込側３ａから流入した気流が室外ユニット１ｘ内を順風で通過する場合は、バネ１４の縮む方向と相反する力が働かないため、バネ１４の所定の弾性力で、回転フラップ１３が内周側に閉じる方向に動き、プレート１１の外周より内周側に収納される。このため、吹き出しグリル９の気流通過部を塞ぐことなく、所定の風量が流れ、室外ユニット１ｘの通風抵抗を低く抑える。
【００４３】
従って、その結果、吹き出しグリル９のプレート１１に設けたピン１２に取り付けた回転フラップ１３とバネ１４という安価な構造で、台風など外風が強い場合には、送風機６の羽根車４そのものや、送風機６がインバータ駆動式である場合の送風機６の逆回転に伴うモータ７の逆回転によって発生する逆起電圧によってインバータ等の電気部品が破損してしまうという問題を信頼性が高い方法で防止し、かつ通常運転時には所定の空気調和性能を保ちつつ空気調和機の室外ユニット１ｘの入力を極力小さくし省エネルギ化を図ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、回転フラップ１３はプレート１１に２枚設けられているが、１枚でも、３枚以上の複数枚でも同様の効果が得られる。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における要部を示す外風時の室外ユニットの送風機と吹き出しグリルを示す図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面図であり、図６（ａ）は外風時の吹き出しグリルの要部を示す図、図５（ｂ）は順風時の吹き出しグリルの要部を示す図である。尚、先の実施の形態１と同じ構成要件については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図５、図６に示すように、プレート１１の外側に、中心部に穴１５の開いたリングプレート１６を付加ものである。
【００４７】
以上のように構成された室外ユニット１ｘについて、以下その動作を説明する。
【００４８】
台風など外風が強い場合には、図６（ａ）に示すように、リングプレート１６の中心部の穴１５から入った高速の気流が確実に放射状に流れ、回転フラップ１３を外側に確実に広げることができる。
【００４９】
その結果、安価な構造で、確実に吹き出しグリル９の気流通過部を塞ぎ、室外ユニット１ｘ内への逆風流入を抑え、送風機６の逆回転の回転数を抑制する。
【００５０】
また、送風機６によって、熱交換器３の空気吸込側３ａから流入した気流が室外ユニット１ｘ内を順風で通過する場合は、図６（ｂ）に示すように、回転フラップ１３が内周側に閉じる方向に動き、プレート１１の外周より内周側に収納されるため、吹き出しグリル９の気流通過部を所定の風量が流れ、室外ユニット１ｘの通風抵抗を低く抑える。
【００５１】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における要部を示す外風時の室外ユニットの送風機と吹き出しグリルを示す図である。図８は、図７のＡ−Ａ断面図であり、図８（ａ）は外風時の吹き出しグリルの要部を示す図、図８（ｂ）は順風時の吹き出しグリルの要部を示す図である。尚、先の実施の形態１と同じ構成要件については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図７、図８に示すように、本実施の形態の室外ユニット１ｘは、羽根車４のハブ４ａに対向する位置に設けたプレート１１を有し、プレート１１には、固定されたピン１７周りに回転可能な第１の回転フラップ１８を有し、第１の回転フラップ１８はプレート１１に一端が固定された第１の弾性体としてのバネ１９の他端が取り付けられている。さらに、第１の回転フラップ１８に固定されたピン２０周りに回転可能な第２の回転フラップ２１を有し、第２の回転フラップ２１は第１の回転フラップ１８に一端が固定された第２の弾性体としてのバネ２２の他端が取り付けられているものである。
【００５３】
以上のように構成された室外ユニット１ｘについて、以下その動作を説明する。
【００５４】
台風など外風が強い場合には、図８（ａ）に示すように、外風の風速に伴って、第１の回転フラップ１８と第２の回転フラップ２１が外周側に開くので、外風風速が速いほど、第１の回転フラップ１８、さらに第２の回転フラップ２１と外周側に２段階に広げることができ、吹き出しグリル９の通常の気流通過部を塞ぐ。
【００５５】
結果、外風風速が大きいほど吹き出しグリル９の気流通過部の閉塞される領域が増え、室外ユニット１ｘ内への逆風流入を抑え、送風機６の逆回転の回転数をより低く抑制できる。
【００５６】
また、送風機６によって、熱交換器３の空気吸込側３ａから流入した気流が室外ユニット１ｘ内を順風で通過する場合は、図８（ｂ）に示すように、第１の回転フラップ１８、第２の回転フラップ２１が内周側に閉じる方向に動き、プレート１１の外周より内周側に収納されるため、吹き出しグリル９の通常の気流通過部を所定の風量が流れ、室外ユニット１ｘの通風抵抗を低く抑える。
【００５７】
尚、以上の実施の形態では、空気調和機の室外ユニットを例に説明したが、冷媒により水を加熱する室外ユニットと、室外ユニットにより生成された湯を貯めるタンクユニットからなるヒートポンプ式の給湯機の室外ユニットに設けても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる構成の室外ユニットは、吹き出しグリルに設けた安価な構造で外風が強い場合には、送風機の逆回転の回転数が非常に大きくなるのを信頼性が高い方法で防止し、順風時は室外ユニット内の風路抵抗が小さく抑えて所定の風量を出す際のモータの入力を極力小さく抑えると共に風路抵抗増加による送風騒音の増加を抑えることができる。
【００５９】
従って、家庭用空気調和機のセパレート型の室外ユニットやヒートポンプ式給湯機の室外ユニットのみならず、業務用の空調機、温水暖房機や業務用の冷凍機器などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ｘ  室外ユニット
１  筐体
２  圧縮機
３  熱交換器
６  送風機
７  モータ
８  モータ支持台
９  吹き出しグリル
１０  略放射状桟
１１  プレート
１２、１７、２０  ピン
１３  回転フラップ
１４、１９、２２  バネ
１５  穴
１６  リングプレート
１８  第１の回転フラップ
２１  第２の回転フラップ
【図１】
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【図２】
2012002433.tif 000004
【図３】
2012002433.tif 000005
【図４】
2012002433.tif 000006
【図５】
2012002433.tif 000007
【図６】
2012002433.tif 000008
【図７】
2012002433.tif 000009
【図８】
2012002433.tif 000010
【図９】
2012002433.tif 000011