(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や、送風機自身が破損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の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】外風が発生している場合には、羽根１１の下流側から後縁１１ｄのフラップ１３に連結したバネ１４の弾性力を越える風圧がフラップ１３にかかり、ヒンジ１２を支点にフラップ１３が室外ユニット内の流れに略直交するように開く。順風の場合には、フラップ１３にかかる風圧がバネ１４の縮む方向と同方向に働き、バネ１４の弾性力と合わさり、フラップ１３がヒンジ１２を支点に後縁１１ｄと略並行に成るように閉じる。【選択図】図３
2012102943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体内の背面側に設けられた熱交換器と、前記筐体内の前面側に設けられた送風機と、前記筐体の前面側に設けられた吹き出しグリルとを備え、
前記送風機は、前記吹き出しグリル側から空気が流入する時には通風抵抗を増加させ、前記熱交換器側から空気が流入する時には通風抵抗を減少させる構造体を有する室外ユニット。
【請求項２】
前記送風機は、ハブと、前記ハブの周囲に配設された羽根とからなる羽根車を有し、
前記羽根の後縁には、ヒンジと、前記ヒンジを支点に回転可能に取り付けられたフラップ板と、前記フラップ板と前記羽根後縁とを連結する弾性体とが配設されている請求項１に記載の室外ユニット。
【請求項３】
前記フラップ板は、前記羽根の半径方向の略中央付近から前記ハブ側付近の間の後縁に配設されている請求項２に記載の室外ユニット。
【請求項４】
前記ヒンジが前記羽根の半径方向の略中央付近から前記ハブ側付近の間の後縁端より上流側に位置し、前記熱交換器側から空気が流入する時には、前記フラップ板が前記羽根の断面形状の一連となるように位置する請求項２項に記載の冷凍装置の室外ユニット。
【請求項５】
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１〜５のいずれか１項に記載の室外ユニット。
【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している。
【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され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った。
【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６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６（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６（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、特許文献２には、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る構成が開示されている。
【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）部を接触させる構成が開示されている。
【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、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という課題があった。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、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、すなわち誤動作を起こすという課題があった。
【００１３】
また、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を用いた場合、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る。これにより、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、外風が発生している場合、特に台風などの外風風速が高い場合には、吹き出しグリル側から流入した空気によって送風機の逆回転の回転数が非常に高くなる。その結果、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ことを目的とする。
【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、本発明の室外ユニットは、筐体と、前記筐体内の背面側に設けられた熱交換器と、前記筐体内の前面側に設けられた送風機と、前記筐体の前記送風機側に設けられた吹き出しグリルとを備え、前記送風機は、前記吹き出しグリル側から空気が流入する時には通風抵抗を増加させ、前記熱交換器側から空気が流入する時には通風抵抗を減少させる構造体を有するものである。
【００１６】
かかる構成とすることにより、外風が発生している場合、特に台風など外風が強い場合には、送風機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、送風機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。
【００１７】
その結果、かかる構成の室外ユニットは、外風が発生している場合、特に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内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】
本発明によれば、外風によって、送風機の羽根そのものが破損してしまうという問題、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することができる。また、通常運転時には機器の入力を極力小さくすることによって、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】実施の形態１に係る空気調和機の室外ユニットの断面図
【図２】実施の形態１に係る送風機の要部を示す断面図
【図３】実施の形態１に係る室外ユニット内部の送風機の羽根断面図であり、（ａ）は外風時の断面図（ｂ）は順風時の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における送風機の要部を示す図
【図５】本発明の実施の形態３における送風機の要部を示す図
【図６】従来の室外ユニットにおける外風時の逆回転抑制技術を示す斜視図であり、（ａ）は室外機のブラインドの開状態を示す斜視図、（ｂ）は室外機のブラインドの閉状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の室外ユニットは、筐体と、前記筐体内の背面側に設けられた熱交換器と、前記筐体内の前面側に設けられた送風機と、前記筐体の前記送風機側に設けられた吹き出しグリルとを備え、前記送風機は、前記吹き出しグリル側から空気が流入する時には通風抵抗を増加させ、前記熱交換器側から空気が流入する時には通風抵抗を減少させる構造体を有する。これにより、外風が発生している場合、特に台風など外風が強い場合には、送風機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内を順風で通過する場合は、送風機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。
【００２１】
その結果、外風が発生している場合、特に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内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。
【００２２】
ある実施形態において、前記送風機は、ハブと、前記ハブの周囲に配設された羽根とからなる羽根車を備え、前記羽根の後縁には、ヒンジと、前記ヒンジを支点に回転可能に取り付けられたフラップ板と、前記フラップ板と前記羽根後縁とを連結する弾性体とが配設されている。これにより、外風が発生している場合、特に台風など外風が強い場合には、羽根からフラップに連結した弾性体の所定の弾性力を越える風圧がフラップ板にかかり、羽根の後縁に設けたヒンジを支点に、フラップが室外ユニット内の流れに対し略直交するように開くことで室外ユニット内部の風路抵抗を増加させ、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順風で通過する場合は、順風時の流れによりフラップにかかる風圧が弾性体の縮む方向と同方向に力が働くため、弾性体の所定の弾性力と合わさり、フラップがヒンジを支点に羽根の後縁と略並行に成るように閉じ、室外ユニット内の通風抵抗を低く抑える。
【００２３】
その結果、安価な構造で、外風が発生している場合、特に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。
【００２４】
ある実施形態において、前記フラップ板が、前記羽根の半径方向の略中央付近から前記
ハブ側付近の間の後縁に位置するものである。羽根の外周側に前記フラップ板を設けないことで、外風が発生している場合、特に、台風など外風が強い場合には、前記フラップ板が室外ユニット内の流れに対し略直交するように開く際に、前記羽根に大きな風圧がかかり羽根が変形して、フラップ板が外周の筐体にして接触して破損するのを防止することができる。
【００２５】
ある実施形態において、ヒンジが前記羽根の半径方向の略中央付近から前記ハブ側付近の間の後縁端より上流側に位置し、前記熱交換器から空気が流入する時には、前記フラップが前記羽根の断面形状の一連となるように位置するものである。
【００２６】
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、前記羽根に大きな風圧がかかり羽根が変形してフラップが外周の筐体にして接触して破損するのを防止しつつ、送風機の羽根に設けたフラップがヒンジを支点に室外ユニット内の流れに対し略直交する位置になり室外ユニット内部の風路抵抗を増加させ、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、送風機の羽根に設けたフラップが室外ユニット内の流れに対し略並行になる位置になり室外ユニット内の通風抵抗を低く抑えると共に、フラップが羽根の一連となるため、ハブ側の羽根の翼弦長が長くなることがなく、剥離が起こりやすい羽根のハブ側での後縁から発生する後流渦の発生を小さく抑え、送風騒音の増加を抑えることができる。
【００２７】
ある実施形態において、前記室外ユニットは、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。
【００２８】
ある実施形態において、前記室外ユニットは、ヒートポンプ式給湯機に用いられる。
【００２９】
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。
【００３０】
（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１０００の断面図である。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。
【００３１】
図１で示すように、セパレート型の空気調和機の室外ユニット１０００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側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と反対側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の吐出側に設けられた吹き出しグリル７と、送風機６を駆動するモータ８と、筐体１内でモータ８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９とを備えている。なお、室外ユニットは、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。
【００３２】
図２は、本実施の形態における送風機の要部を示す断面図である。送風機６は、モータ８が連結されたハブ１０と、ハブ１０の周囲に配設された羽根１１からなる軸流式の羽根車４と、羽根１１の吐出側の周囲を囲うオリフィス５とを備えている。
【００３３】
羽根１１は、羽根１１の後縁１１ｄ端部に設けられたヒンジ１２と、ヒンジ１２を支点に回転自由なフラップ１３とを備えている。フラップ１３のヒンジ１２に連結された反対
側には後縁１１ｄと連結した弾性体としてバネ１４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される。
【００３４】
以上のように構成された空気調和機の室外ユニット１０００について、以下その動作を説明する。まず、モータ８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内を通過し、吹き出しグリル７側から室外ユニット外に吹き出す。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。
【００３５】
図３は、実施の形態１に係る室外ユニット内部の送風機の羽根断面図であり、（ａ）は外風時、（ｂ）は順風時の断面図を示す。外風が発生している場合、特に、台風など外風が強い場合には、図３（ａ）に示すように、羽根１１の下流側から後縁１１ｄのフラップ１３に連結したバネ１４の所定の弾性力を越える風圧がフラップ１３にかかり、羽根１１の後縁１１ｄの端部に設けたヒンジ１２を支点にフラップ１３が室外ユニット内の流れに対し略直交するように開く。これにより、室外ユニット内部の風路抵抗を増加させ、送風機６の逆回転の回転数が抑制される。
【００３６】
また、室外ユニット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内を順風で通過する場合は、図３（ｂ）に示すように、順風時の流れによりフラップ１３にかかる風圧がバネ１４の縮む方向と同方向に力が働く。これにより、バネ１４の所定の弾性力と合わさり、フラップ１３がヒンジ１２を支点に羽根１１の後縁１１ｄと略並行に成るように閉じる。その結果、室外ユニット内の通風抵抗が低く抑えられる。なお、順風とは、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を通過する場合を意味する。
【００３７】
以上より、送風機６の羽根１１の後縁１１ｄに設けたヒンジ１２に取り付けたフラップ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に送風機６の逆回転に伴うモータ８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まうという問題を信頼性が高い方法で防止することができる。また、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。
【００３８】
（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２における送風機の要部を示す図である。尚、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。
【００３９】
図４に示すように、フラップ１５は軸流式の羽根車４の羽根１１の後縁１１ｄのハブ１０から羽根１１の半径方向略中央付近の間の後縁１１ｄに配置するように設けている。
【００４０】
ここで、羽根１１の外周側にフラップ１５を設けないことで、台風など外風が強い場合には、フラップ１５が室外ユニット内の流れに対し略直交するように開く際に、羽根１１に大きな風圧がかかり羽根１１が変形して、フラップ１５がオリフィス５に接触して破損するのを防止する。これにより、外風が強い場合に、送風機６ａの逆回転の回転数が非常に大きくなるのを抑えられる。
【００４１】
（実施の形態３）
図５は、本実施の形態３における送風機の要部を示す図である。尚、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。
【００４２】
図５に示すように、ヒンジ１２が羽根１１のハブ１０側の後縁１１ｅの端より上流側に位置し、フラップ１７が、羽根１１の後縁１１ｅの断面形状の一連となるものである。ここで、室外ユニットが通常に運転され、送風機６ｂ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内を順風で通過する場合は、フラップ１７が、羽根１１の後縁１１ｅの断面形状の一連となることにより、室外ユニット内の通風抵抗を低く抑えると共に、フラップ１７が羽根１１の一連となるため、羽根１１の翼弦長が長くなることがなく、羽根１１の後縁１１ｅから発生する後流渦の発生を小さく抑え、送風騒音の増加を極力抑えることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態１〜３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】
【００４４】
本発明に係る室外ユニットは、モータ支持台の支柱に設けた安価な構造にて、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することができる。また、順風時には、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。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】
【００４５】
１  筐体
２  圧縮機
３  熱交換器
４  羽根車
５  オリフィス
６、６ａ、６ｂ  送風機
７  吹き出しグリル
８  モータ
９  モータ支持台
１０  ハブ
１１  羽根
１１ｄ、１１ｅ  後縁
１２  ヒンジ
１３、１５、１７  フラップ
１４  バネ
１０００  空気調和機の室外ユニット
【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】
2012102943.tif 000007
【図６】
2012102943.tif 000008