(57)【要約】【課題】多翼ファンを用いるとともに、熱交換効率が向上す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、筐体、ケーシング、多翼ファンおよび排気ダクトを備える。筐体は、長手方向の一方の端部に開口部を有する。ケーシングは、筐体の内側に設けられ、空気を吸入する吸入口を有し、吸入口と開口部とを接続する吹出側通風路を形成する。多翼ファンは、ケーシングの内側に収容され、吹出側通風路における空気の流れ方向と直交する吸入口から吸入した空気を吹出側通風路に流す。排気ダクトは、開口部に接続され、開口部から筐体の外部へ開口部における空気の流れの延長線上に延び、開口部を経由して吹出側通風路から外部へ排出される空気を整流する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一方の端部に開口部を有する筐体と、
前記筐体の内側に設けられ、空気を吸入する吸入口を有し、前記吸入口と前記開口部とを接続する吹出側通風路を形成するケーシングと、
前記ケーシングの内側に収容され、前記吹出側通風路における空気の流れ方向と直交する前記吸入口から吸入した空気を前記吹出側通風路に流す多翼ファンと、
前記開口部に接続され、前記開口部から前記筐体の外部へ前記開口部における空気の流れの延長線上に延び、前記開口部を経由して前記吹出側通風路から外部へ排出される空気を整流する排気ダクトと、
を備える空気調和機の室外機。
【請求項２】
前記排気ダクトは、空気の流れ方向において少なくとも一部が円筒状に形成されている請求項１記載の空気調和機の室外機。
【請求項３】
前記開口部は、矩形状に形成され、
前記排気ダクトは、円筒状の円筒部と、前記円筒部の前記筐体側の端部に一体に接続し矩形状の前記開口部と前記円筒部との間を滑らかに接続する接続部とを有する請求項２記載の空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、空気調和機の室外機は、家屋の屋外に設けられ、プロペラファンを用いて背面から空気を吸い込み、前面に吹き出す構造となっている。しかしながら、家屋の室外は、例えば家屋と塀との距離が小さいなど室外機を設置するための空間に制限がある場合がある。そこで、これに対応する室外機として、例えば多翼ファンいわゆるシロッコファンを用いて室外機に送られる風の流れを前面から側面に流れるように構成することで家屋に近接して配置可能な室外機が考えられている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、家屋の周囲の空間が小さい場合、多翼ファンによって室外機側面から排出された空気は、室外機の周囲にとどまりやすい。そのため、室外機の周囲に存在する空気が再び室外機へ吸入され、熱交換効率の低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−１４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、多翼ファンを用いるとともに、熱交換効率が向上す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】
【０００６】
一実施形態による空気調和機の室外機によれば、筐体、ケーシング、多翼ファンおよび排気ダクトを備える。筐体は、長手方向の一方の端部に開口部を有する。ケーシングは、筐体の内側に設けられ、空気を吸入する吸入口を有し、吸入口と開口部とを接続する吹出側通風路を形成する。多翼ファンは、ケーシングの内側に収容され、吹出側通風路における空気の流れ方向と直交する吸入口から吸入した空気を吹出側通風路に流す。排気ダクトは、開口部に接続され、開口部から筐体の外部へ開口部における空気の流れの延長線上に延び、開口部を経由して吹出側通風路から外部へ排出される空気を整流する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態による室外機の概略構成を正面視で示す模式図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図
【図３】図１の矢印III方向から見た矢視図
【図４】多翼ファンの回転数と風量との関係を排気ダクトの有無で比較する概略図
【図５】吸入口における空気の流速を示す概略図であり、（Ａ）は排気ダクトあり、（Ｂ）は排気ダクトなしのときの図
【図６】第２実施形態による室外機の図１に相当する図
【図７】図６のVII−VII線における断面図
【図８】その他の実施形態による室外機の図２に相当する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態による空気調和機の室外機について図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態による空気調和機の室外機１０を示す。室外機１０は、筐体１１、ケーシング１２、多翼ファン１３および排気ダクト１４を備えている。室外機１０は、箱状に形成されている筐体１１の長手方向において一方の端部に図３に示すような開口部１５を備えている。以下、本実施形態の室外機１０は、図１に示す側を正面として説明する。筐体１１は、図１に示す正面視において長辺および短辺を有するとともに、紙面の厚さ方向に奥行きを有している。この筐体１１の奥行きは、長辺および短辺に比較して小さく正面からの奥行き方向の厚さが薄くなるように設定されている。
【００１０】
筐体１１は、その内部を図１に示すようにケーシング１２、多翼ファン１３、台座１６などが収容される送風機室と、コンプレッサなどが収納される機械室１７とを左右に区画形成している。ケーシング１２は、容器状に形成されており、図２に示すように正面側に吸入口１８を有している。多翼ファン１３は、このケーシング１２の内側に収容されている。ケーシング１２は、図１に示すように多翼ファン１３の外周側において多翼ファン１３との間に吹出側通風路２１を形成している。吹出側通風路２１は、環状路２２および直線路２３を有している。環状路２２は、多翼ファン１３の外周側において略円環形状の経路を形成している。直線路２３は、環状路２２の上端において環状路２２の接線方向へ接続している。この直線路２３の環状路２２と反対側の端部は筐体１１の開口部１５に接続している。これにより、ケーシング１２が多翼ファン１３の外周側との間に形成する吹出側通風路２１は、吸入口１８と開口部１５とを連通させている。吸入口１８から吸入された空気は、多翼ファン１３によって吸入口１８と直交する吹出側通風路２１へ送り出される。環状路２２および直線路２３からなる吹出側通風路２１は、いずれもその軸に垂直な断面が矩形状に形成されている。そのため、直線路２３の端部に接続する筐体１１の開口部１５は、図３に示すように直線路２３の断面形状にあわせて概ね同一の断面積の矩形状に形成されている。
【００１１】
多翼ファン１３は、正面側に配置されている駆動ユニット３１によって駆動される。駆動ユニット３１は、モータなどで構成し、多翼ファン１３を回転駆動する。駆動ユニット３１は、この正面側に配置される下端部が台座１６に固定された支柱で構成する支持部３２に支持されている。支持部３２のさらに正面側の筐体１１内には、冷凍サイクルを構成する平板形状の室外熱交換器３３が配置されている。筐体１１は、正面部に吸気口３４を有している。これにより、室外熱交換器３３は、筐体１１内の前記吸気口３４とケーシング１２の吸入口１８との間に配置されている。
【００１２】
駆動ユニット３１によって多翼ファン１３が回転駆動されると、多翼ファン１３は正面側の吸入口１８から空気を吸入する。これにより、吸入された空気すなわち外気は、筐体１１の吸気口３４から室外熱交換器３３を経由してケーシング１２の吸入口１８へ導入される。空気は、室外熱交換器３３を通過する際に、室外熱交換器３３を流れる冷媒との間で熱交換を行う。ケーシング１２の吸入口１８から吸入された空気は、多翼ファン１３によって吸入口１８と直交する外周側の環状路２２へ送り出される。環状路２２へ送り出された空気は、直線路２３を経由して開口部１５から筐体１１の外部へ排気される。
ケーシング１２、多翼ファン１３および駆動ユニット３１は、台座１６に搭載されることにより、この台座１６上において一体にユニット化されている。機械室１７は、例えばコンプレッサ、冷凍サイクルの流路切り換え用の四方弁、気液分離器などの冷凍サイクル部品が収納されている。
【００１３】
排気ダクト１４は、図１および図３に示すように筐体１１の開口部１５に接続されている。排気ダクト１４は、筐体１１の開口部１５から筐体１１の外部へ延びている。具体的には、排気ダクト１４は、筐体１１の開口部１５から筐体１１と反対側へ、開口部１５に接続する直線路２３の延長線上に位置している。これにより、排気ダクト１４は、吹出側通風路２１に接続する開口部１５における空気の流れ方向と同一の方向の延長線上に位置している。排気ダクト１４は、例えば金属や樹脂などにより形成されている。排気ダクト１４の内壁は、空気の流れを妨げない程度に滑らかであることが望ましい。また、本実施形態の場合、排気ダクト１４は、円筒状に形成されている。これにより、開口部１５から排出された空気は、排気ダクト１４を経由して筐体１１の外部へ排出される。
【００１４】
次に、排気ダクト１４の作用および効果について説明する。
筐体１１の開口部１５に排気ダクト１４を接続すると、図４に示すように多翼ファン１３の回転数が同一であれば風量すなわち室外熱交換器３３を通過する空気の流量は増加する。つまり、同一の空気の流量を確保するのであれば、多翼ファン１３の回転数を低下させることができ、多翼ファン１３および駆動ユニット３１の小型化、ならびに消費電力の低減を図ることができる。これは、開口部１５に排気ダクト１４を接続することにより、開口部１５から外部へ排出される空気が整流されるためと考えられる。すなわち、開口部１５に排気ダクト１４を接続しない場合、吹出側通風路２１を流れる空気は、開口部１５からその周囲へ無秩序に流れる。そのため、開口部１５における空気の流動抵抗が大きくなり、空気の流量の低下を招く。一方、開口部１５に排気ダクト１４を接続することにより、開口部１５から外部へ排出される空気は排気ダクトによって整流される。そのため、開口部１５を経由して外部へ排出される空気の吸い出し効率が高まり、吹出側通風路２１における空気の流量が増大する。その結果、図５に示すように、吸入口１８の周囲における空気の流量も増大する。
【００１５】
ここで、排気ダクト１４は、内径に対して所定の長さを有している。排気ダクト１４の内径および長さは、例えば開口部１５の開口面積、あるいは開口部１５から排出される空気の流量や流速などによって定めることが望ましい。すなわち、排気ダクト１４は、開口部１５から排出される空気が整流される程度の内径および長さを有することが必要である。例えば排気ダクト１４の内径は、図３に示す開口部１５の開口面積と同程度またはやや大きい程度の断面積が確保できるように設定する。これにより、開口部１５から排出される空気は、排気ダクト１４へ円滑に導入される。これは、排気ダクト１４の断面積が開口部１５の断面積よりも小さい場合、開口部１５から排気ダクト１４へ流入する空気の流動抵抗が増大し、排気ダクト１４の整流効果は減少するからである。一方、排気ダクト１４の断面積が開口部１５の断面積よりも著しく大きい場合、開口部１５から排出される空気は無秩序な流れを形成し、排気ダクト１４の整流効果は減少するからである。したがって、排気ダクト１４の内径は、開口部１５の断面積と同程度またはやや大きい程度の断面積を確保できるように設定する。
【００１６】
開口部１５の開口面積から排気ダクト１４の内径が決定すると、排気ダクト１４の長さは、この内径に比較して１．５倍から１０倍程度に設定する。これにより、排気ダクト１４の整流効果が向上し、開口部１５から排出される空気は、排気ダクト１４を円滑に流れる。これは、排気ダクト１４の全長が内径の１．５倍未満の場合、排気ダクト１４の全長が不十分となり、排気ダクト１４で空気が整流されず、排気ダクト１４の整流効果が得られないからである。一方、排気ダクト１４の全長が内径の１０倍を超えると、排気ダクト１４の内部における圧力損失が空気の整流効果を上回り、排気ダクト１４からの空気の排出が不十分になるからである。また、排気ダクト１４の全長が必要以上に大きくなると、排気ダクト１４を支持するための部材や筐体１１の強化などが必要となり、限られた空間への設置が困難になる。したがって、排気ダクト１４の長さは、その内径に比較して１．５倍から１０倍程度に設定することが望ましい。
【００１７】
また、筐体１１の開口部１５に排気ダクト１４を接続することにより、室外熱交換器３３を通過した空気は、筐体１１から遠い、すなわち筐体１１の吸気口３４から遠い位置に排出される。そのため、筐体１１の外部へ排出された空気は、再び吸気口３４から筐体１１の内部へ流入しにくくなる。その結果、筐体１１の吸気口３４の周囲における空気の流量の増大とともに、熱交換された空気が筐体１１側へ再び吸い込まれることも低減される。これにより、室外熱交換器３３による熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１８】
さらに、排気ダクト１４は、全体が円筒状に形成されている。そのため、開口部１５から排出された空気は、円筒状の排気ダクト１４を経由して外部へ排出される。排気ダクト１４を円筒状に形成することにより、空気の流動抵抗は減少し、かつ開口部１５から排出される空気は整流される。したがって、排気ダクト１４を経由して外部へ排出される空気の吸い出し効果を高めることができる。
【００１９】
さらに、第１実施形態では、多翼ファン１３および駆動ユニット３１は台座１６にユニット化して搭載されている。そのため、多翼ファン１３および駆動ユニット３１は、筐体１１から一体に取り外し可能である。したがって、多翼ファン１３および駆動ユニット３１の部品交換やメンテナンスを容易にすることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
第２実施形態による室外機を図６に示す。
第２実施形態の場合、排気ダクト４０は、円筒部４１および接続部４２を有している。円筒部４１は、円筒状に形成されている。接続部４２は、円筒部４１の筐体１１側の端部に円筒部４１と一体の筒状に接続している。接続部４２は、矩形状の開口部１５と円筒状の円筒部４１との間を滑らかに接続する。すなわち、接続部４２は、図７に示すように開口部１５側の端部が開口部１５の断面形状に相似な矩形状の断面を有しているとともに、円筒部４１側の端部が円筒部４１の断面形状に相似な円形状の断面を有している。そして、接続部４２は、この矩形状の断面と円筒状の断面との間を連続的に変化する形状で滑らかに接続している。また、上記の構成により、排気ダクト４０は、少なくとも一部である円筒部４１に相当する部分が円筒状に形成されている。
【００２１】
第２実施形態では、排気ダクト４０は接続部４２を有している。これにより、矩形状の断面を有する開口部１５と円筒状の円筒部４１との間は滑らかに接続される。そのため、矩形状の開口部１５から排出された空気は、断面形状の異なる円筒部４１へ滑らかに流入する。その結果、排気ダクト４０の空気入口側と空気出口側との間で形状が異なる場合でも、排気ダクト４０における空気の流動抵抗は減少する。したがって、吹出側通風路２１の空気を円滑に外部へ排出することができる。
【００２２】
（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態では、多翼ファン１３の正面側に平板状の室外熱交換器３３を正対して配置する例について説明した。しかし、室外熱交換器３３は、図８に示すように高さ方向の中間部分から折り曲げて配置してもよい。このように、室外熱交換器３３を折り曲げて配置することにより、熱交換面積の拡大が図られる。したがって、熱交換効率を向上させることができるとともに、筐体１１の高さ方向の空間を低減することができる。
【００２３】
以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１０は室外機、１１は筐体、１２はケーシング、１３は多翼ファン、１４、４０は排気ダクト、１５は開口部、１８は吸入口、２１は吹出側通風路、４１は円筒部、４２は接続部を示す。
【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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