(57)【要約】【課題】本発明は、熱交換器内部の風速分布を均一化させ、熱交換効率の向上及び熱交換器の通風抵抗低減を課題とする。さらに、電装品箱の安全性とメンテナンス性を確保しつつ、電装品箱周りの空気の流れを抑制して通風抵抗を低減させる室外機を備えた空気調和機を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の室外機は、筺体と、筐体上部に配置され、筐体内部から筐体外部に空気を送る送風機と、筐体側面に配置された熱交換器と、筺体側面に配置された電装品と、を備え、送風機の回転軸が、熱交換器側に向かうように、筐体の鉛直方向に対して傾斜して構成され、送風機の吸い込み側の端部が電装品と高さ方向で重なった位置に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と、
前記筐体上部に配置され、前記筐体内部から前記筐体外部に空気を送る送風機と、
前記筐体側面に配置された熱交換器と、
前記筺体側面に配置された電装品と、
を備え、
前記送風機の回転軸が、前記熱交換器側に向かうように、前記筐体の鉛直方向に対して傾斜して構成され、
前記送風機の吸い込み側の端部が前記電装品と高さ方向で重なった位置に配置される
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項２】
請求項１において、
前記送風機は、前記電装品側が下側となるように、前記送風機の回転軸が前記筐体の鉛直方向に対して傾斜する
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記送風機の周りにベルマウスを配置し、
前記ベルマウスの吸込口が前記筐体内部に埋め込まれるように構成され、
前記ベルマウスの吸い込み側の端部が前記電装品と高さ方向で重なった位置に配置される
ことを特徴とする空気調和装置の室外機。
【請求項４】
請求項３において、
前記ベルマウスの吸込口側の拡大部の円弧の長さを、前記熱交換器側よりも前記電装品箱側の方を長くする
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、
前記送風機を複数台備える
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項６】
室内器と、
請求項１乃至５の何れかに記載の室外機と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機を有する室外機及びこの室外機を備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機において省エネルギー（以下「省エネ」という。）化への要求が高まっている。ここで、ビル等に用いられる大型の空気調和機の室外機として、熱交換性能を保つため筐体の側面三面をコの字型で覆われた熱交換器から空気を筐体内部に吸い込み、筐体上部に配置された送風機から空気を鉛直方向上方に吐き出す構造が知られている。さらに、メンテナンス性向上や安全性確保のため、熱交換器が配置されていない側の筐体側面上方に電装品箱が配置される。
【０００３】
空気調和機の室外機における省エネを実現する代表的な手段として、（１）筐体内部の通風抵抗を低減させること、（２）熱交換器を通過する空気の風速分布を低減させて熱交換効率を向上させること、（３）送風機への風速分布の不均一を抑制して送風機の効率を向上させること、が考えられる。
【０００４】
しかし、従来の上吹き型室外機では、送風機近傍に配置された電装品箱により通風抵抗が大きくなり、送風機への負荷が大きくなることで消費電力が高くなることが課題であった。また、送風機近傍に置かれた電装品箱が流れの妨げとなり、送風機吸い込み側における風速分布の不均一が生じていた。
【０００５】
特許文献１では、電装品箱と送風機を高さ方向で重なる位置に配置している。このような構造を採ることで、送風機によって吸い込まれる空気の流れが電装品箱周りを通過せず、通風抵抗が小さくなり、送風機吸い込み側における風速分布が均一化する。
【０００６】
しかし、電装品箱と対向する側面にある熱交換器に送風機が近づくため、送風機近傍に空気の吸い込みが集中し、熱交換器内部の風速分布が不均一となる。熱交換器内部の風速分布が不均一になると、熱交換効率の低下を引き起こすだけでなく、熱交換器の通風抵抗が増大する。また、側面から吸い鉛直方向上方に吐き出す構造では、空気の垂直に曲がる流れ（以下「屈曲流れ」という。）により通風抵抗が大きくなり、消費電力が増大する。
【０００７】
特許文献２では、送風機を筐体の鉛直方向より斜めに配置する。送風機を斜めに傾けることで、熱交換器下方からの吸い込み量が増加し、熱交換器内部の風速分布が均一化する。また、側面から吸い込む風が斜め上方に吐き出されることで屈曲流れの曲がり角度が緩和され、通風抵抗が低減する。
【０００８】
しかし、送風機を斜めに配置する特許文献２の構造では、電装品箱を筐体上部に配置した場合、通風抵抗増大の要因となる。そこで、特許文献２で採用している、圧縮機やアキュムレータ、電装品箱を収容する機械室と、熱交換器を収容する熱交換室を上下方向に分けて筐体内に収める構造では、筐体上部に位置する熱交換室を支持する支持部材の増加によりコストの増加を伴う。さらに、電装品箱を筐体下部の機械室に収容することで、メンテナンス性の悪化や、雨水による水溜りや湿気の影響を受けやすくなり安全性低下にも繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１３７６１０号公報
【特許文献２】特開平１１−２６４６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、熱交換器内部の風速分布を均一化させ、熱交換効率の向上及び熱交換器の通風抵抗低減を課題とする。さらに、電装品箱の安全性とメンテナンス性を確保しつつ、電装品箱周りの空気の流れを抑制して通風抵抗を低減させる室外機を備えた空気調和機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の室外機は、筺体と、筐体上部に配置され、筐体内部から筐体外部に空気を送る送風機と、筐体側面に配置された熱交換器と、筺体側面に配置された電装品と、を備え、送風機の回転軸が、熱交換器側に向かうように、筐体の鉛直方向に対して傾斜して構成され、送風機の吸い込み側の端部が電装品と高さ方向で重なった位置に配置される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の室外機によれば、熱交換器内部の風速分布を均一化し、熱交換効率を向上できるとともに熱交換器の通風抵抗を低減することができる。さらに、電装品箱の安全性とメンテナンス性を確保しつつ、電装品箱周りの空気の流れを抑制して通風抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す空気調和機の室外機の側断面図
【図２】代表的な従来の形態を示す側断面図
【図３】本発明の第二の実施形態を示す空気調和機の室外機の側断面図
【図４】本発明の第二の実施形態を示す空気調和機の室外機の送風機吐き出し側から見た外観斜視図
【図５】本発明の第二の実施形態を示す空気調和機の室外機の熱交換器側から見た外観斜視図
【図６】本発明の第三の実施形態を示す空気調和機の室外機の上面図
【図７】本発明の第三の実施形態を示す空気調和機の室外機の筐体カバーをはずした状態における外観斜視図
【図８】本発明の第四の実施形態を示す空気調和機の室外機の側断面図
【図９】本発明の第五の実施形態を示す空気調和機の室外機の送風機吐き出し側から見た外観斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の室外機は、筺体と、筐体上部に配置され、筐体内部から筐体外部に空気を送る送風機と、筐体側面に配置された熱交換器と、筺体側面に配置された電装品と、を備え、送風機の回転軸が、熱交換器側に向かうように、筐体の鉛直方向に対して傾斜して構成され、送風機の吸い込み側の端部が電装品と高さ方向で重なった位置に配置される。本発明の室外機によれば、熱交換器内部の風速分布を均一化し、熱交換効率を向上できるとともに熱交換器の通風抵抗を低減することができる。さらに、電装品箱の安全性とメンテナンス性を確保しつつ、電装品箱周りの空気の流れを抑制して通風抵抗を低減させることができる。つまり、送風機を斜めに傾けた効果により熱交換器の下部からも空気を吸い込みやすくなるため、熱交換器内部の風速分布が均一化し熱交換効率が向上する。また、熱交換器によって熱交換された空気は、送風機により、熱交換器が配置されていない側の鉛直方向より斜め上方（熱交換器から離れる方向）に吐き出されるため、再度熱交換器から流入しにくい構造となっており、熱交換効率向上に効果がある。また、筐体内部において側面から吸い込み、鉛直方向より斜め上方に吐き出す流れになることで、屈曲流れの曲がり角を緩やかにし、筐体内部の通風抵抗が低減する。送風機のプロペラ径は筐体側面の短辺方向に制約があるが、送風機を斜めに配置した効果でスペースが大きく取れるので、送風機のプロペラ径の拡大も可能となる。送風機のプロペラ径を拡大することで、同一風量時における送風機の効率が良くなり、省エネを実現できる。さらに、電装品箱と送風機の吸い込み側翼端が高さ方向で重なる位置にあることで、電装品箱周りの空気の流れが抑制され通風抵抗が低下するだけでなく、送風機吸い込み側の風速分布が均一になるため、送風機の効率が向上する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の第１の実施例について、図１、図２を用いて説明する。本発明の空気調和機の室外機１０の形態を図１に示す。図１は室外機の側断面図である。空気調和機は、室外機１０と室内機（図示せず）から構成されており、これらは冷媒配管によって繋がれ、冷媒によって熱を運ぶことで冷房及び暖房運転を行う。
【００１６】
室外機１０は主に送風機１０１、モータ１０３、モータを支えるクランプ１０４、熱交換器１０５、圧縮機１０６、アキュムレータ（蓄圧機）１０７、圧縮機やアキュムレータ、送風機を制御する電装品等を収容する電装品箱１０８から構成される。
【００１７】
室外機１０内部の空気の流れを図１中の太線矢印で示す。熱交換器１０５から流入した空気は、圧縮機１０６から熱交換器１０５に送られた冷媒と熱交換し、温度変化する。温度変化した空気は、モータ１０３により回転する送風機１０１を介して室外機１０から吐き出される。
【００１８】
本発明の室外機の効果を従来の形態である図２と比較して説明する。図２の従来の形態では、筐体側面にある熱交換器１０５から流入した空気は送風機１０１によって鉛直方向上方に吐き出されるため、室外機１０の筐体内部において屈曲流れの曲がり角が９０゜に近い角度となり、通風抵抗増大の要因となる。
【００１９】
一方、図１に示す本発明の形態では、送風機１０１の回転軸が熱交換器に向くよう鉛直方向から傾けて配置していることで、熱交換器１０５から流入した空気が滑らかな流れとなり、送風機１０１に到達する。屈曲流れの曲がり角が緩やかになることで、筐体内部の通風抵抗が低減する。
【００２０】
さらに、従来の形態では鉛直方向上方に吐き出された熱交換された空気が、再び熱交換器１０５に吸い込まれ、熱交換効率の悪化を起こしていた。
【００２１】
しかし、本発明では、図１に記載の送風機１０１吐き出し側における空気の流れを示す矢印の通り、送風機１０１から吐き出される空気は、熱交換器１０５の吸い込み面と逆方向の斜め上方に向けた流れとなるため、再び熱交換器を通して筐体内部に吸い込まれる流れを抑制できる。
【００２２】
次に、電装品箱１０８周辺の流れに注目する。図２に示す従来の形態では送風機１０１近傍に配置された電装品箱１０８周りの空気の速度は速く、電装品箱１０８が送風機１０１に到達する空気の流れを阻害するため通風抵抗増大の要因とる。また、電装品箱１０８が流れを妨げるため、送風機１０１吸い込み側断面における風速分布が不均一となる。
【００２３】
しかし、図１に示すように、送風機１０１の回転軸の吸い込み側延長の筐体側面に熱交換器１０５を配置し、送風機１０１と電装品箱１０８の高さ方向位置を重ねて配置することで、電装品箱周りに流れないように送風機１０１に空気を導くことができ、筐体内部の通風抵抗及び風速分布が均一化する効果を得られる。通風抵抗が低減し、風速分布が均一化することで、同一風量時における送風機の消費電力が小さくなり、省エネを実現できる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の第２の実施例について、図３〜図５を用いて説明する。図３は室外機の側断面図であり、図４は送風機吐き出し側から見た外観斜視図、図５は熱交換器側から見た外観斜視図を示す。送風機１０１の周りには、空気の円滑な流れを導き、渦を抑制する効果のあるベルマウス３０１が配置される。また、これらの構成部品は筐体カバー１０２に覆われる。ベルマウス３０１の吸い込み側は、筐体内部に埋め込まれ、ベルマウスは電装品箱１０８と高さ方向に重なる位置に配置される。
【００２５】
ここで、電装品箱１０８は図３、図４に示した通り、熱交換器１０５が配置されていない側面の筐体カバー１０２に沿って筐体上部に配置される。そのため、筐体カバー１０２をはずすことで作業者がかがむことなく電装品箱１０８内部のメンテナンスができ、メンテナンス性が良い。
【００２６】
図２の従来の形態では、送風機１０１近傍に集中した空気の吸い込みにより、熱交換器１０５内部を通過する空気の風速分布が不均一である。
【００２７】
しかし、図３−図５に示す本発明の形態では、筐体内部に斜めに埋め込んだベルマウス３０１によって吸い込み風路を広げることで、熱交換器１０５の幅方向の風速分布が均一化する。さらに、送風機１０１の回転軸吸い込み側を熱交換器１０５に向けて傾けることで、熱交換器１０５の下方部からの吸い込み量が増大し、熱交換器１０５内部の高さ方向における風速分布が均一化する。熱交換器１０５の風速分布が均一化することで、熱交換効率が向上することに加え、熱交換器１０５の通風抵抗低下に伴う送風機１０１の入力が低減し、省エネ効果が得られる。また、ベルマウスの吸い込み側が電装品箱に高さ方向に重なる位置に配置されていることで、電装品箱周りの流れを抑制しているため、筐体内部の通風抵抗を低減し、送風機吸い込み側における風速分布均一化の効果を得られる。
【００２８】
ここで、熱交換器１０５の代表的な形態として図５に示す筐体側面のうち三面から吸い込むコの字型熱交換器としているが、この形状に限ったものではなく、熱交換器１０５は一面、二面及び四面から吸い込む形状でも良い。
【実施例３】
【００２９】
次に、熱交換器１０５の形状を変えた本発明の第３の実施例について、図６、図７を用いて説明する。図６は上面図であり、図７は筐体カバーをはずした状態における外観斜視図である。
【００３０】
前述した通り、熱交換器１０５の形状は三面から吸い込むコの字型に限られたものではなく、たとえば図７に示すような四面から吸い込む形状も考えられる。ここで、電装品箱１０８は、例えば熱交換器１０５の無い筐体側面部分に配置される。
【００３１】
送風機１０１の回転軸は熱交換器１０５に向けて傾けて配置される。ベルマウス３０１の吸い込み側の面積を拡大することで、四面から吸い込む熱交換器１０５の幅方向の風速分布を均一化することができる。また、送風機１０１を傾ける効果で、熱交換器１０５の下方部からの吸い込み量が増加し、熱交換器１０５の高さ方向の風速分布を均一化することができる。さらに、ベルマウス３０１と電装品箱１０８は互いに高さ方向で重なっており、電装品箱周りの流れを抑制しているため、筐体内部の通風抵抗を低減し、送風機吸い込み側における風速分布均一化の効果を得られる。
【実施例４】
【００３２】
次に、ベルマウスの形状を変えた第４の実施例について、図８を用いて説明する。図８は、室外機の側断面図である。
【００３３】
ベルマウス３０１の吸い込み側拡大部は、熱交換器１０５側と電装品箱１０８側とで送風機１０１の回転軸に対して対称である必要はない。たとえば図７のように電装品箱１０８側のベルマウス３０１の吸込口における拡大部の円弧８０１の長さを長くとり、熱交換器１０５側のベルマウス３０１の吸込口における拡大部の円弧８０２の長さを短くとることもできる。このような形状にすることで、上吹き型室外機１０の課題である熱交換器１０５下部からの吸い込み量が増大し、熱交換器１０５高さ方向の風速分布が低減することができる。
【実施例５】
【００３４】
次に、送風機１０１を２個に増やした場合の第５の実施例について、図９を用いて説明する。図９は、送風機１０１の吐き出し側から見た外観斜視図である。
【００３５】
電装品箱１０８は送風機が１個の場合と同様の位置に配置され、メンテナンス性と安全性を確保する。送風機１０１を２個に増やすことでプロペラ径拡大時の効果と同様に、同一風量における送風機の効率が良くなり、省エネを実現できる。また、送風機１０１の吸い込み側翼端を電装品箱１０８と高さ方向で重ねることで、電装品箱周りの流れを抑制でき、筐体内部の通風抵抗が小さくなる。
【００３６】
図９では、送風機１０１の回転軸は互いに平行となっているが、送風機１０１の回転軸が鉛直方向より熱交換器１０５に向け傾いており、電装品箱１０８と高さ方向で重なっていれば、複数台の送風機１０１の回転軸は互いに平行である必要はない。
【符号の説明】
【００３７】
１０：室外機 
１０１：送風機
１０２：筐体カバー
１０３：モータ
１０４：クランプ
１０５：熱交換器
１０６：圧縮機
１０７：アキュムレータ
１０８：電装品箱
３０１：ベルマウス
８０１：ベルマウスの吸込口側の拡大部円弧（電装品箱側）
８０２：ベルマウスの吸込口側の拡大部円弧（熱交換器側）
【図１】
2016044825.tif 000003
【図２】
2016044825.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016044825.tif 000008
【図７】
2016044825.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016044825.tif 000011