(57)【要約】  室外機は、筐体と、軸流送風機と、上下方向に間隔をあけて配置された複数の扁平管とを有し、軸流送風機の風上側に配置される熱交換器と、を備え、複数の扁平管のそれぞれは、軸流送風機の配置側に位置する第１端部と、第１端部に対して、熱交換器を通過する空気の流れの風上側に位置する第２端部と、を有する扁平形状であり、かつ、第１端部と第２端部とを通る長軸が水平面に対して同じ方向に傾斜しており、上下方向における熱交換器の長さの中心位置を通る仮想水平面を第１仮想水平面と定義し、第２端部を通る仮想水平面を第２仮想水平面と定義したとき、軸流送風機は、回転軸が、第１仮想水平面に対して上下方向にずれた位置に配置されており、上下方向において、第１端部が、第２仮想水平面に対して配置されている側と、回転軸が、第１仮想水平面に対して配置されている側と、が同じ側であるものである。
2020039552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記筐体内を通過する空気の流れを形成する軸流送風機と、
上下方向に間隔をあけて配置された複数の扁平管を有し、前記筐体の内部において前記軸流送風機に対向すると共に、前記軸流送風機の形成する空気の流れにおいて前記軸流送風機の風上側に配置される熱交換器と、
を備え、
前記複数の扁平管のそれぞれは、
前記軸流送風機の配置側に位置する第１端部と、前記第１端部に対して、前記熱交換器を通過する空気の流れの風上側に位置する第２端部と、を有する扁平形状であり、かつ、前記第１端部と前記第２端部とを通る長軸が水平面に対して同じ方向に傾斜しており、
前記上下方向における前記熱交換器の長さの中心位置を通る仮想水平面を第１仮想水平面と定義し、前記第２端部を通る仮想水平面を第２仮想水平面と定義したとき、
前記軸流送風機は、
回転軸が、前記第１仮想水平面に対して前記上下方向にずれた位置に配置されており、
前記上下方向において、前記第１端部が、前記第２仮想水平面に対して配置されている側と、前記回転軸が、前記第１仮想水平面に対して配置されている側と、が同じ側である室外機。
【請求項２】
前記複数の扁平管のそれぞれは、
前記長軸の前記第２仮想水平面に対する傾斜角度が同じ角度である請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記扁平管の前記長軸は、
前記第１端部が、前記上下方向において、前記第２端部よりも上側に位置するように傾斜しており、
前記軸流送風機は、
前記回転軸が、前記上下方向において、前記第１仮想水平面と、前記熱交換器の上端部との間に位置している請求項１又は２に記載の室外機。
【請求項４】
前記扁平管の前記長軸は、
前記第１端部が、前記上下方向において、前記第２端部よりも下側に位置するように傾斜しており、
前記軸流送風機は、
前記回転軸が、前記上下方向において、前記第１仮想水平面と、前記熱交換器の下端部との間に位置している請求項１又は２に記載の室外機。
【請求項５】
前記熱交換器は、
内部に冷媒が流通する少なくとも１つの円管を更に有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項６】
前記上下方向に配置された複数の前記熱交換器と、
前記複数の熱交換器と対向する複数の前記軸流送風機と、
を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項７】
前記軸流送風機は、
軸心まわりに回転されるハブ部と、
前記ハブ部の外周部に放射状に設けられた複数の回転翼と、
を有し、
前記回転翼は、
前記熱交換器の配置側に位置する前記回転翼の前縁部において、径方向の先端に位置する先端部と、前記ハブ部との境界部分である基部と、を有し、
前記軸流送風機の回転軸方向において、前記先端部と前記基部との間の中間に位置する仮想鉛直面と、前記回転軸との交わる接点部が、前記第１仮想水平面と、前記複数の扁平管の内、前記第１仮想水平面の直上に位置する扁平管の前記長軸を通る仮想の平面との間に位置する請求項１〜６のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の室外機を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱管として扁平管を備えた空気調和機等の冷凍サイクル装置に用いられる室外機、及び、当該室外機を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、扁平管を搭載した空気調和機等の冷凍サイクル装置に用いられる室外機において、扁平管の傾きの方向を複数有する室外機が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の室外機は、扁平管の管配置の傾斜に関して、送風機の設置高さよりも上方（熱交換器上部）において、送風機に向かって管を下方に傾斜させ、送風機の設置高さよりも下方（熱交換器下部）において、送風機に向かって管を上方に傾斜させている。特許文献１の室外機は、扁平管をこのように傾斜させて配置することで通風抵抗を低減させ、室外機が必要とする出力を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０５３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の空気調和機の室外機は、通風抵抗を低減させ、室外機が必要とする出力を低減させる効果を得られるが、扁平管の傾斜方向を複数有する熱交換器は、構造が複雑になるという課題がある。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するものであり、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機が必要とする出力を低減させる効果を得られる室外機、及び、当該室外機を備えた冷凍サイクル装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の室外機は、筐体と、筐体の内部に配置され、筐体内を通過する空気の流れを形成する軸流送風機と、上下方向に間隔をあけて配置された複数の扁平管を有し、筐体の内部において軸流送風機に対向すると共に、軸流送風機の形成する空気の流れにおいて軸流送風機の風上側に配置される熱交換器と、を備え、複数の扁平管のそれぞれは、軸流送風機の配置側に位置する第１端部と、第１端部に対して、熱交換器を通過する空気の流れの風上側に位置する第２端部と、を有する扁平形状であり、かつ、第１端部と第２端部とを通る長軸が水平面に対して同じ方向に傾斜しており、上下方向における熱交換器の長さの中心位置を通る仮想水平面を第１仮想水平面と定義し、第２端部を通る仮想水平面を第２仮想水平面と定義したとき、軸流送風機は、回転軸が、第１仮想水平面に対して上下方向にずれた位置に配置されており、筐体の上下方向において、第１端部が、第２仮想水平面に対して配置されている側と、回転軸が、第１仮想水平面に対して配置されている側と、が同じ側であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の室外機は、扁平形状に形成された複数の扁平管のそれぞれは、第１端部と第２端部とを通る長軸が水平面に対して同じ方向に傾斜しているため、簡易な構造で製造することができる。また、軸流送風機は、回転軸が、第１仮想水平面に対して上下方向にずれた位置に配置されており、筐体の上下方向において、第１端部が、第２仮想水平面に対して配置されている側と、回転軸が、第１仮想水平面に対して配置されている側と、が同じ側である。そのため、室外機は、筐体内の空気の流れ方向となる軸流送風機の位置と、扁平管の間を流れる空気の方向との差が小さく、熱交換器の通風抵抗を小さくすることができる。その結果、室外機、及び、当該室外機を備えた冷凍サイクル装置は、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る室外機の正面方向の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る室外機の背面方向の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る室外機の概略正面図である。
【図４】図３に示す室外機のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に示す室外機のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５に示す室外機のＣ部における扁平管の拡大図である。
【図７】図３に示す室外機の変形例のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図７に示す室外機のＤ部における扁平管の拡大図である。
【図９】図５に示す回転軸の位置を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る室外機の概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る室外機の概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明における室外機１００、室外機１１０、室外機１２０及び冷凍サイクル装置５０について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。また、理解を容易にするために方向あるいは位置を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いる。しかし、これらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る室外機１００の正面方向の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る室外機１００の背面方向の斜視図である。図１及び図２を用いて、室外機１００の外郭について説明する。図１を含む以下の図面に示すＸ軸は、室外機１００の左右方向を示し、Ｙ軸は室外機１００の前後方向を示し、Ｚ軸は室外機１００の上下方向を示すものである。より詳細には、室外機１００を正面から見たときＸ１側を左側、Ｘ２側を右側、Ｙ軸においてＹ１側を前側、Ｙ２側を後側、Ｚ軸においてＺ１側を上側、Ｚ２側を下側として室外機１００を説明する。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、室外機１００を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００１１】
＜室外機１００＞
室外機１００は、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される冷凍サイクル装置に用いられる。室外機１００は、筐体１を有する。室外機１００の筐体１は、室外機１００の外郭を構成する。筐体１は、板金製であり、図１に示すように略直方体形状に構成されている。筐体１は、円形状の吹出口１ａ１が形成されている前面パネル１ａと、前面パネル１ａと対向して設置され、後述する機械室４の背面を覆う背面パネル１ｂと、を有する。また、筐体１は、筐体１を前方から見て後述する送風機室３側の側面に設けられた左側面パネル１ｃと、機械室４側の側面に設けられた右側面パネル１ｄと、を有する。さらに、筐体１は、前面パネル１ａと、背面パネル１ｂと、左側面パネル１ｃと、右側面パネル１ｄと、により形成された上部開口を覆う天面パネル１ｅと、下部開口を覆う底板１ｆとを有する。前面パネル１ａには、吹出口１ａ１を覆って軸流送風機１２のプロペラファン１６を保護するファンガード１ｇが取り付けられている。背面パネル１ｂには、矩形の開口部１ｂ１が形成されており、開口部１ｂ１を介して筐体１の内部に熱交換器１１が配置されている。
【００１２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る室外機１００の概略正面図である。図４は、図３に示す室外機１００のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図３に示す室外機１００のＢ−Ｂ線断面図である。次に、図３〜図５を用いて、室外機１００の内部構成について説明する。なお、図５に示す白抜き矢印は、軸流送風機１２によって形成される空気の流れを示したものである。室外機１００は、熱交換器１１と、軸流送風機１２とを有する。室外機１００は、また圧縮機１３を有する。室外機１００は、筐体１内を送風機室３と機械室４とに区画する仕切板２を有する。仕切板２は、筐体１の内部に設けられ、底板１ｆから上方向（Ｚ軸方向）に設けられていると共に、底板１ｆの前後方向（Ｙ軸方向）に設けられている。仕切板２は、例えば、板金等を折曲して形成されている。送風機室３側には、熱交換器１１と、熱交換器１１に対向するように配置された軸流送風機１２とが収納されており、機械室４側には、圧縮機１３が収納されている。この熱交換器１１及び圧縮機１３は、底板１ｆ上に設置されている。
【００１３】
（熱交換器１１）
熱交換器１１は、筐体１内に配置され、内部を流れる冷媒と外気との熱交換を行うものである。室外機１００が空調用途の冷凍サイクル装置に使用される場合、熱交換器１１は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。熱交換器１１は、筐体１の内部において軸流送風機１２に対向すると共に、軸流送風機１２の形成する空気の流れにおいて軸流送風機１２の風上側に配置される。熱交換器１１は、間隔をあけて並列に配置された複数のフィン２１と、複数のフィン２１に直交し、かつ上下方向に間隔をあけて配置された複数の扁平管２２と、を有する。扁平管２２は、伝熱管であり、管内を冷媒が通過する。複数の扁平管２２のそれぞれは、水平方向（例えば、Ｘ軸方向）に延在している。フィン２１は、扁平管２２を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするために設けられており、隣り合うフィン２１とフィン２１との間を空気が通過する。熱交換器１１は、底板１ｆに対して垂直方向に見た場合に、軸流送風機１２に対向して直線状に形成されている。つまり、熱交換器１１は、少なくとも、Ｙ軸方向において軸流送風機１２と対向すると共に、軸流送風機１２の風上側に配置されていればよい。また、図５では、熱交換器１１において、複数の扁平管２２がフィン２１に直交した場合について例示しているが、フィン２１が他の形態であってもよく、フィン２１が設けられていなくてもよい。なお、図４では、熱交換器１１が、底板１ｆに対して垂直方向に見た場合に、直線状に形成された場合について例示しているが、熱交換器１１は、直線状に形成された領域と曲面領域とを有し、底板１ｆに対して垂直方向に見た場合に、Ｌ字形状に形成されてもよい。また、熱交換器１１は、底板１ｆに対して垂直方向に見た場合に、両端に曲面領域を備えたＵ字状に形成されたものでもよい。
【００１４】
図６は、図５に示す室外機１００のＣ部における扁平管２２の拡大図である。複数の扁平管２２のそれぞれは、軸流送風機１２の配置側に位置する第１端部２３と、第１端部２３に対して、熱交換器１１を通過する空気の流れの風上側に位置する第２端部２４と、を有する扁平形状である。複数の扁平管２２のそれぞれは、第１端部２３と第２端部２４とを通る長軸ＬＳが水平面Ｆに対して同じ方向に傾斜している。なお、ここでいう方向とは、水平面Ｆに対して０度より大きく９０度未満の角度において、扁平管２２の長軸ＬＳが水平面Ｆに対して傾く方向と定義する。換言すると、長軸ＬＳは、扁平管２２の延びる方向に連続しており、ここでいう方向とは、長軸ＬＳが扁平管２２の延びる方向に形成する面が水平面Ｆに対して傾く方向と定義する。なお、この方向は図６において方向ＤＲとして表している。そして、同じ方向に傾斜しているとは、複数の扁平管２２におけるそれぞれの長軸ＬＳが、上下方向において水平面Ｆに対して同じ側に傾いていることと定義する。換言すると、長軸ＬＳは、扁平管２２の延びる方向に連続しており、ここでいう同じ方向に傾斜しているとは、長軸ＬＳが扁平管２２の延びる方向に形成する面が、上下方向において、水平面Ｆに対して同じ側に傾いていることと定義する。
【００１５】
ここで、図６に示すように、扁平管２２の第２端部２４を通る仮想の水平面Ｆを第２仮想水平面Ｆ２と定義する。複数の扁平管２２のそれぞれは、長軸ＬＳの第２仮想水平面Ｆ２に対する傾斜角度θが同じ角度である事が望ましい。換言すると、扁平管２２の長軸ＬＳが扁平管２２の延びる方向に形成する面が、第２仮想水平面Ｆ２に対して形成する角度を傾斜角度θとした場合において、複数の扁平管２２それぞれは、傾斜角度θが同じ角度である事が望ましい。しかし、複数の扁平管２２のそれぞれは、長軸ＬＳの傾斜角度θが同じ角度であることに限定されるものではない。複数の扁平管２２のそれぞれは、第１端部２３と第２端部２４とを通る長軸ＬＳが第２仮想水平面Ｆ２に対して同じ方向に傾斜していれば、長軸ＬＳの傾斜角度θが異なる角度であってもよい。複数の扁平管２２において、長軸ＬＳの傾斜角度θが同じ角度である場合には、長軸ＬＳの傾斜角度θを調整する必要が無いため室外機１００を更に簡易な構造及び方法で製造することができる。
【００１６】
（軸流送風機１２）
図３〜図５に戻り、軸流送風機１２について説明する。軸流送風機１２は、筐体１の内部に配置され、筐体１内を通過する空気の流れを形成する。軸流送風機１２は、モータ１５とプロペラファン１６とを備えた送風手段であり、熱交換器１１における冷媒と空気との熱交換を効率的に行うための空気の循環を生成する。軸流送風機１２のプロペラファン１６は、軸心まわりに回転されるハブ部１７と、ハブ部１７の外周部に放射状に設けられた複数の回転翼１８とを有する。回転翼１８は、熱交換器１１の配置側に位置する回転翼１８の前縁部１９において、径方向の先端に位置する先端部１９ａと、ハブ部１７との境界部分である基部１９ｂと、を有する。軸流送風機１２は、図５に示すように、筐体１の内部において、熱交換器１１の前方（Ｙ１側）に配置されている。換言すれば、軸流送風機１２は、熱交換器１１に対向すると共に熱交換器１１を通過する空気の流れの風下側に配置される。軸流送風機１２は、熱交換器１１とプロペラファン１６との間を負圧にして、筐体１の背面側（Ｙ２側）から筐体１の内部に外気を導入し、室外機１００の内部に導入された外気を室外機１００の前面側（Ｙ１側）に向かって排出する。この際、軸流送風機１２は、熱交換器１１を通過する空気の流れを形成している。
【００１７】
図５及び図６を用いて、室外機１００における、軸流送風機１２と熱交換器１１との位置関係について説明する。図５に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）における熱交換器１１の長さの中心位置１１ｃを通る仮想水平面を第１仮想水平面Ｆ１と定義する。第１仮想水平面Ｆ１は、図５に示すように熱交換器１１の下端部１１ａと、上端部１１ｂとの間の長さの中心位置１１ｃを通る。軸流送風機１２は、図５に示すように、回転軸Ｓ１が、第１仮想水平面Ｆ１に対して上下方向にずれた位置に配置されている。そして、室外機１００は、図５及び図６に示すように、筐体１の上下方向において、扁平管２２の第１端部２３が、第２仮想水平面Ｆ２に対して配置されている側と、軸流送風機１２の回転軸Ｓ１が、第１仮想水平面Ｆ１に対して配置されている側とが同じ側である。したがって、扁平管２２の長軸ＬＳは、上下方向において、第１端部２３が第２端部２４よりも上側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の上端部１１ｂとの間に位置している。
【００１８】
図７は、図３に示す室外機１００の変形例のＢ−Ｂ線断面図である。図８は、図７に示す室外機１００のＤ部における扁平管２２の拡大図である。複数の扁平管２２のそれぞれは、軸流送風機１２の配置側に位置する第１端部２３と、第１端部２３に対して、熱交換器１１を通過する空気の流れの風上側に位置する第２端部２４と、を有する扁平形状である。複数の扁平管２２のそれぞれは、第１端部２３と第２端部２４とを通る長軸ＬＳが水平面Ｆに対して同じ方向に傾斜している。扁平管２２の長軸ＬＳは、上下方向において、第１端部２３が第２端部２４よりも下側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の下端部１１ａとの間に位置している。
【００１９】
図９は、図５に示す回転軸Ｓ１の位置を示す概略断面図である。図９を用いて、更に軸流送風機１２の望ましい位置を説明する。軸流送風機１２の回転軸Ｓ１方向において、前縁部１９の先端部１９ａと基部１９ｂとの間の中間に位置する仮想鉛直面ＶＳと、回転軸Ｓ１との交わる点を接点部２０と定義する。この接点部２０は、熱交換器１１の上下方向の長さの中心位置１１ｃを通る第１仮想水平面Ｆ１と、複数の扁平管２２の内、第１仮想水平面Ｆ１の直上に位置する扁平管２２の長軸ＬＳを通る仮想の平面Ｆ４との間に位置することが望ましい。
【００２０】
（圧縮機１３）
図４に戻り、圧縮機１３は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒の状態にして吐出するものである。圧縮機１３は、例えば、ロータリー式、スクロール式又はベーン式等の圧縮機である。圧縮機１３は、インバータ装置を備えていてもよく、インバータ装置によって運転周波数を変化させて、圧縮機１３の容量を変更することができるように構成されてもよい。なお、圧縮機１３の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。
【００２１】
（室外機１００の動作）
次に、室外機１００における空気の流れを説明する。まず、室外機１００は、軸流送風機１２が作動することにより、送風機室３の軸流送風機１２と熱交換器１１との間の空間が負圧状態となる。そして、室外機１００は、軸流送風機１２と熱交換器１１との間の空間が負圧状態となることにより、筐体１に形成された開口部１ｂ１を介して筐体１の外から筐体１の内部に空気が流入する。この流入した空気は、熱交換器１１の隣接するフィン２１とフィン２１との間を通過し、また、隣接する扁平管２２と扁平管２２との間を通過することで熱交換器１１を通過する。このとき熱交換器１１では、軸流送風機１２によって筐体１内に流入した空気と、扁平管２２の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。熱交換器１１において、扁平管２２の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われた空気は、軸流送風機１２によって、筐体１の外に排出される。
【００２２】
以上のように、扁平形状に形成された複数の扁平管２２のそれぞれは、第１端部２３と第２端部２４とを通る長軸ＬＳが水平面Ｆに対して同じ方向に傾斜しているため、室外機１００は、簡易な構造で製造することができる。また、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、第１仮想水平面Ｆ１に対して上下方向にずれた位置に配置されている。そして、筐体１の上下方向において、第１端部２３が、第２仮想水平面Ｆ２に対して配置されている側と、回転軸Ｓ１が、第１仮想水平面Ｆ１に対して配置されている側と、が同じ側である。そのため、室外機１００は、筐体１内の空気の流れ方向となる軸流送風機１２の位置と、扁平管２２の間を流れる空気の方向との差が小さく、熱交換器１１の通風抵抗を小さくすることができる。これらの結果、室外機１００は、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機１００が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００２３】
また、扁平形状に形成された複数の扁平管２２のそれぞれは、第１端部２３と第２端部２４とを通る長軸ＬＳが水平面Ｆに対して同じ方向に傾斜している。そのため、室外機１００は、熱交換器１１の着霜に対して除霜運転を行う際に、除霜水を長軸ＬＳが下方を向く方向に速やかに排水することができ、除霜に要する時間を短縮することができる。
【００２４】
また、複数の扁平管２２のそれぞれにおいて、長軸ＬＳの傾斜角度θが同じ角度である場合には、室外機１００は、扁平管２２毎に長軸ＬＳの傾斜角度θを調整する必要が無いため、室外機１００は更に簡易な構造で製造することができる。
【００２５】
また、扁平管２２の長軸ＬＳは、上下方向において、第１端部２３が第２端部２４よりも上側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の上端部１１ｂとの間に位置している。そのため、室外機１００は、筐体１内の空気の流れ方向となる軸流送風機１２の位置と、扁平管２２の間を流れる空気の方向との差が小さく、熱交換器１１の通風抵抗を小さくすることができる。その結果、室外機１００は、通風抵抗を低減させ、室外機１００が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００２６】
また、軸流送風機１２の回転軸Ｓ１方向において、先端部１９ａと基部１９ｂとの間の中間に位置する仮想鉛直面ＶＳと、回転軸Ｓ１との交わる点を接点部２０と定義する。そして、室外機１００は、接点部２０が、熱交換器１１の上下方向の長さの中心位置１１ｃを通る仮想の第１仮想水平面Ｆ１と、第１仮想水平面Ｆ１の直上に位置する扁平管２２の長軸ＬＳを通る仮想の平面Ｆ４との間に位置する。接点部２０が当該位置に配置されるように軸流送風機１２を筐体１内に配置することで、筐体１内の空気の流れ方向となる軸流送風機１２の位置と、扁平管２２の間を流れる空気の方向との差が小さく、熱交換器１１の通風抵抗を小さくすることができる。その結果、室外機１００は、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機１００が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００２７】
また、扁平管２２の長軸ＬＳは、上下方向において、第１端部２３が第２端部２４よりも下側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の下端部１１ａとの間に位置している。そのため、室外機１００は、筐体１内の空気の流れ方向となる軸流送風機１２の位置と、扁平管２２の間を流れる空気の方向との差が小さく、熱交換器１１の通風抵抗を小さくすることができる。その結果、室外機１００は、通風抵抗を低減させ、室外機１００が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００２８】
実施の形態２．
＜室外機１１０＞
図１０は、本発明の実施の形態２に係る室外機１１０の概略断面図である。室外機１１０は、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される冷凍サイクル装置に用いられる。実施の形態１に係る室外機１００は、伝熱管が全て扁平管２２で構成されているのに対し、実施の形態２に係る室外機１１０は、伝熱管の一部に円管２２ａが含まれている点で異なる。実施の形態２に係る室外機１１０の構成は、伝熱管の構成が実施の形態１に係る室外機１００と異なるだけであり、他の構成は実施の形態１に係る室外機１００と同一である。図１〜図９の室外機１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２に係る室外機１００において特に記述しない項目については、発明の実施の形態１に係る室外機１００と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００２９】
熱交換器１１１は、筐体１内に配置され、内部を流れる冷媒と外気との熱交換を行うものである。室外機１１０が空調用途の冷凍サイクル装置に使用される場合、熱交換器１１１は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。熱交換器１１１は、筐体１の内部において軸流送風機１２に対向すると共に、軸流送風機１２の形成する空気の流れにおいて軸流送風機１２の風上側に配置される。熱交換器１１１は、間隔をあけて並列に配置された複数のフィン２１と、複数のフィン２１に直交し、かつ上下方向に間隔をあけて配置された複数の扁平管２２と、を有する。熱交換器１１１は、フィン２１に直交し、内部に冷媒が流通する少なくとも１つの円管２２ａを更に有する。熱交換器１１１は、伝熱管の一部に円管２２ａを有する点で、伝熱管の全てが扁平管２２で構成されている熱交換器１１と相違するだけであり、他の構成は熱交換器１１と同一である。なお、円管２２ａの数は、１本以上であればよい。また、円管２２ａは、熱交換器１１１の下端部１１ａ側に配置されることが一般的であるが、円管２２ａは、熱交換器１１１の上下方向においてどの位置に配置されてもよい。
【００３０】
以上のように、熱交換器１１１は、内部に冷媒が流通する少なくとも１つの円管２２ａを更に有する。一般的に、扁平管２２は、内部を構成する管が細径化されているために冷媒が流れにくい場合がある。しかし、熱交換器１１１は、熱交換器１１１全体として一部分的には冷媒が通りやすいところが必要な場合もある。熱交換器１１１は、少なくとも１つの円管２２ａ有することで、冷媒が通りやすい部分を形成することができる。また、実施の形態１に係る室外機１００と同様に扁平管２２と軸流送風機１２との構成を有するため、室外機１１０は、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機１１０が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００３１】
実施の形態３．
＜室外機１２０＞
図１１は、本発明の実施の形態３に係る室外機１２０の概略断面図である。室外機１２０は、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される冷凍サイクル装置に用いられる。実施の形態１に係る室外機１００は、熱交換器１１と軸流送風機１２とがそれぞれ１台で構成されているのに対し、実施の形態３に係る室外機１２０は、熱交換器１１と軸流送風機１２とがそれぞれ複数台で構成されている点で異なる。実施の形態３に係る室外機１２０は、実施の形態１に係る室外機１００と、熱交換器１１及び軸流送風機１２の使用台数が異なるだけであり、他の構成は実施の形態１に係る室外機１００と同一である。同様に、実施の形態３に係る室外機１２０は、実施の形態２に係る室外機１１０と、熱交換器１１及び軸流送風機１２の使用台数が異なるだけであり、他の構成は実施の形態２に係る室外機１１０と同一である。図１〜図１０の室外機１００又は室外機１１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態３に係る室外機１２０において特に記述しない項目については、発明の実施の形態１に係る室外機１００又は実施の形態２に係る室外機１１０と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３２】
室外機１２０は、上下方向となる重力方向に配置された複数の熱交換器１１と、複数の熱交換器１１と対向する複数の軸流送風機１２と、を有する。図１１に示されるように、室外機１２０は、重力方向の上側に配設された第１熱交換器１１２と、重力方向の下側に配設された第２熱交換器１１３と、を有する。また、図１１に示されるように、室外機１２０は、重力方向の上側に配設された第１軸流送風機１２１と、重力方向の下側に配設された第２軸流送風機１２２と、を有する。なお、室外機１２０は、熱交換器１１及び軸流送風機１２の設置数が、２台以上であればよい。図１１では、２つの熱交換器１１が離間して配置されているが、上側に配設された第１熱交換器１１２の下端部１１ａと、下側に配設された第２熱交換器１１３の上端部１１ｂが接触していてもよい。上側に配設された第１熱交換器１１２における扁平管２２の傾斜方向及び軸流送風機１２のずらし方向と、下側に配設された第２熱交換器１１３における扁平管２２の傾斜方向及び軸流送風機１２のずらし方向とが同じでもよく、また、異なってもよい。例えば、下側に配設された第２熱交換器１１３は、図５に示す室外機１００の構成、上側に配設された第１熱交換器１１２は、図７に示す室外機１００の変形例の構成となるように、上下に配置された熱交換器１１が異なる構成であってもよい。この場合、室外機１２０は、下側に配設された第２熱交換器１１３において、扁平管２２の長軸ＬＳが、図５に示すように、第１端部２３が第２端部２４よりも上側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の上端部１１ｂとの間に位置している。また、上側に配設された第１熱交換器１１２において、扁平管２２の長軸ＬＳは、第１端部２３が第２端部２４よりも下側に位置するように傾斜している。そして、軸流送風機１２は、回転軸Ｓ１が、熱交換器１１の上下方向において、第１仮想水平面Ｆ１と、熱交換器１１の下端部１１ａとの間に位置している。
【００３３】
以上のように、室外機１２０は、重力方向に配置された複数の熱交換器１１と、複数の熱交換器１１と対向する複数の軸流送風機１２と、を有する。そのため、室外機１２０は、空調空間の規模に合わせて、熱交換器１１と軸流送風機１２の増加で対応することができ、部品を共通化することができる。また、実施の形態１に係る室外機１００と同様に扁平管２２と軸流送風機１２との構成を有するため、室外機１２０は、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機１００が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態４．
［冷凍サイクル装置５０］
図１２は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置５０の構成を示す図である。なお、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置５０の室外機１５０には、実施の形態１〜３に係る室外機１００、室外機１１０又は室外機１２０等が用いられる。また、以下の説明では、冷凍サイクル装置５０について、空調用途に使用される場合について説明するが、冷凍サイクル装置５０は、空調用途に使用されるものに限定されるものではない。冷凍サイクル装置５０は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される。
【００３５】
実施の形態４に係る冷凍サイクル装置５０は、冷媒を介して外気と室内の空気の間で熱を移動させることにより、室内を暖房又は冷房して空気調和を行う。冷凍サイクル装置５０は、室外機１５０と、室内機２００とを有する。冷凍サイクル装置５０は、室外機１５０と室内機２００とが冷媒配管３００及び冷媒配管４００により配管接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。冷媒配管３００は、気相の冷媒が流れるガス配管であり、冷媒配管４００は、液相の冷媒が流れる液配管である。なお、冷媒配管４００には、気液二相の冷媒を流してもよい。そして、冷凍サイクル装置５０の冷媒回路では、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０５、室内熱交換器２０１が冷媒配管を介して順次接続されている。
【００３６】
（室外機１５０）
室外機１５０は、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、及び膨張弁１０５を有している。圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機１０１には、上述した実施の形態１〜３の室外機１００、室外機１１０又は室外機１２０等に使用される圧縮機１３等が用いられる。ここで、圧縮機１０１は、インバータ装置を備えていてもよく、インバータ装置によって運転周波数を変化させて、圧縮機１０１の容量を変更することができるように構成されてもよい。なお、圧縮機１０１の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。流路切替装置１０２は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向の切り換えが行われる装置である。冷凍サイクル装置５０は、制御装置（図示せず）からの指示に基づいて、流路切替装置１０２を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転又は冷房運転を実現することができる。
【００３７】
室外熱交換器１０３は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。冷凍サイクル装置５０の室外熱交換器１０３には、上述した実施の形態１〜３の室外機１００、室外機１１０又は室外機１２０等に使用される熱交換器１１又は熱交換器１１１等が用いられる。室外熱交換器１０３は、暖房運転時には蒸発器の働きをし、冷媒配管４００から流入した低圧の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って冷媒を蒸発させて気化させる。室外熱交換器１０３は、冷房運転時には、凝縮器の働きをし、流路切替装置１０２側から流入した圧縮機１０１で圧縮済の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って、冷媒を凝縮させて液化させる。室外熱交換器１０３には、冷媒と室外空気との間の熱交換の効率を高めるために、室外送風機１０４が設けられている。室外送風機１０４には、上述した実施の形態１〜３の室外機１００、室外機１１０又は室外機１２０等に使用される軸流送風機１２等が用いられる。室外送風機１０４は、インバータ装置を取り付け、ファンモータの運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更してもよい。膨張弁１０５は、絞り装置（流量制御手段）であり、膨張弁１０５を流れる冷媒の流量を調節することにより、膨張弁として機能し、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。例えば、膨張弁１０５が、電子式膨張弁等で構成された場合は、制御装置（図示せず）等の指示に基づいて開度調整が行われる。
【００３８】
（室内機２００）
室内機２００は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器２０１及び、室内熱交換器２０１が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機２０２を有する。室内熱交換器２０１は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、冷媒配管３００から流入した冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４００側に流出させる。室内熱交換器２０１は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、膨張弁１０５によって低圧状態にされた冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、冷媒配管３００側に流出させる。室内送風機２０２は、室内熱交換器２０１と対面するように設けられている。室内送風機２０２の運転速度は、ユーザの設定により決定される。室内送風機２０２には、インバータ装置を取り付け、ファンモータの運転周波数を変化させて回転速度を変更してもよい。
【００３９】
［冷凍サイクル装置５０の動作例］
次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として冷房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室外熱交換器１０３に流入する。室外熱交換器１０３に流入したガス冷媒は、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入し、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２０１から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２００の吹出口から室内（空調対象空間）に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。
【００４０】
次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として暖房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入する。室内熱交換器２０１に流入したガス冷媒は、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器２０１から流出する。このとき、ガス冷媒から熱を受け取り暖められた室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２００の吹出口から室内（空調対象空間）に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外機１５０の室外熱交換器１０３に流入し、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。
【００４１】
実施の形態４に係る冷凍サイクル装置５０は、実施の形態１〜３に係る室外機１００、室外機１１０又は室外機１２０を備えるため、簡易な構造で通風抵抗を低減させ、室外機１５０が必要とする出力を低減させる効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  筐体、１ａ  前面パネル、１ａ１  吹出口、１ｂ  背面パネル、１ｂ１  開口部、１ｃ  左側面パネル、１ｄ  右側面パネル、１ｅ  天面パネル、１ｆ  底板、１ｇ  ファンガード、２  仕切板、３  送風機室、４  機械室、１１  熱交換器、１１ａ  下端部、１１ｂ  上端部、１１ｃ  中心位置、１２  軸流送風機、１３  圧縮機、１５  モータ、１６  プロペラファン、１７  ハブ部、１８  回転翼、１９  前縁部、１９ａ  先端部、１９ｂ  基部、２０  接点部、２１  フィン、２２  扁平管、２２ａ  円管、２３  第１端部、２４  第２端部、５０  冷凍サイクル装置、１００  室外機、１０１  圧縮機、１０２  流路切替装置、１０３  室外熱交換器、１０４  室外送風機、１０５  膨張弁、１１０  室外機、１１１  熱交換器、１１２  第１熱交換器、１１３  第２熱交換器、１２０  室外機、１２１  第１軸流送風機、１２２  第２軸流送風機、１５０  室外機、２００  室内機、２０１  室内熱交換器、２０２  室内送風機、３００  冷媒配管、４００  冷媒配管。
【図１】
2020039552.tif 000003
【図２】
2020039552.tif 000004
【図３】
2020039552.tif 000005
【図４】
2020039552.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020039552.tif 000008
【図７】
2020039552.tif 000009
【図８】
2020039552.tif 000010
【図９】
2020039552.tif 000011
【図１０】
2020039552.tif 000012
【図１１】
2020039552.tif 000013
【図１２】
2020039552.tif 000014
【国際調査報告】
2020039552.tif 000015
2020039552.tif 000016
2020039552.tif 000017