JP2010065967A - 熱源機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置信頼性の低下を防止することができる熱源機を提供する。
【解決手段】熱源機１において、筐体２と、筐体２内を上下に熱交換室Ｈ１と機械室Ｈ２とに区分し、熱交換室Ｈ１側に突出する山形状の突出部８を有する区分板３と、熱交換室Ｈ１に配置された熱交換器４及び送風機５と、機械室Ｈ２に配置された圧縮機６及び制御装置７と、突出部８に載置され、冷媒を貯留する貯留容器９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱源機に関し、例えば、空気調和機の室外機として用いられる熱源機に関する。

空気調和機の室外機としては、例えば、ビルなどの中規模建築物を対象とする中型の空気調和機の室外機が開発されている。この室外機では、筐体内を水平区分板により上下に区画し、上部を熱交換器や送風機が配置される熱交換室とし、下部を圧縮機や電装部品が配置される機械室としている。

機械室は、圧縮機の運転騒音が可能な限り外部に漏れないようにほぼ密閉構造になっている。このため、機械室には空気の流れがほとんどなく、電装部品が発熱して温度が極端に上昇し、電装部品に故障などの熱的悪影響を与えることになってしまう。

そこで、電装部品を冷却する様々な冷却構造が採用されている。例えば、冷却構造として、水平区分板に形成された開口部と機械室の下面に形成された開口部とを連通する冷却ダクトを設け、電装部品の裏面に固定されたヒートシンクをその冷却ダクト内に露出させる冷却構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、冷却ダクト内を通過する外気によりヒートシンクが冷却され、電装部品の高温化が防止されている。
国際公開第２００５／０３１２１９号パンフレット

しかしながら、前述の室外機のような熱源機では、寒冷地において、水平区分板のドレン水が凍結して成長し、熱交換器が損傷することや冷却ダクトが氷で詰まることなどが発生するため、装置の信頼性が低下してしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置信頼性の低下を防止することができる熱源機を提供することである。

本発明の実施の形態に係る特徴は、熱源機において、筐体と、筐体内を上下に熱交換室と機械室とに区分し、熱交換室側に突出する山形状の突出部を有する区分板と、熱交換室に配置された熱交換器及び送風機と、機械室に配置された圧縮機及び制御装置と、突出部に載置され、冷媒を貯留する貯留容器とを備えることである。

本発明によれば、装置信頼性の低下を防止することができる。

本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の実施の形態に係る熱源機として空気調和機の室外機１について説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る室外機１は、筐体２と、その筐体２を上下に熱交換室Ｈ１と機械室Ｈ２とに区分する区分板３と、熱交換室Ｈ１に配置された熱交換器４及び送風機５と、機械室Ｈ２に配置された圧縮機６及び制御装置７とを備えている。

区分板３は、筐体２の上下方向の略中間部に水平に設けられており、筐体２の上側に熱交換室Ｈ１を形成し、その下側に機械室Ｈ２を形成する。この区分板３には、熱交換室Ｈ１側に突出する山形状の突出部８が形成されており、この突出部８には、冷媒を貯留する貯留容器９が載置されている。

貯留容器９は、図２ないし図４に示すように、長尺の円柱状に形成されて長手方向が横になるように突出部８の上部に水平に載置されている。この貯留容器９は、通常、リキッドタンクと呼ばれるものである。なお、突出部８の上面は貯留容器９の形状に合わせて凹面形状に形成されており、貯留容器９の機械室Ｈ２側の面は突出部８に密着している。

貯留容器９の機械室Ｈ２側の面には、冷媒を通す二本の冷媒配管１０が接続されている。これらの冷媒配管１０は、機械室Ｈ２側から突出部８を貫通して貯留容器９の下面に接続されている。なお、各冷媒配管１０の他端は、機械室Ｈ２内の圧縮機６に連通する他の配管に接続されている。

熱交換室Ｈ１には、熱交換器４が熱交換室Ｈ１の測面壁に沿って突出部８を囲うように区分板３上に配置されている。また、送風機５は、熱交換室Ｈ１の上部中央に設けられている。この送風機５の作動により、外気が熱交換器４を流通して熱交換室Ｈ１内に導かれ、その後、送風機５から外部へ排出される通風路が形成される。

機械室Ｈ２には、圧縮機６に加え、アキュムレータ１１、弁類及び配管類などが設けられている。圧縮機６は、熱交換器４や貯留容器９と冷凍サイクルを構成するように弁類や配管類を介して連通され、空気調和機の室内機が備える熱交換器に接続されている。また、機械室Ｈ２には、区分板３に形成された開口部３ａと機械室Ｈ２の底面に形成された開口部とを連通する冷却ダクト１２が設けられている。

冷却ダクト１２は制御装置７を冷却する外気を取り込むためのダクトである。制御装置７は、送風機５や圧縮機６、弁類などの各部を制御するための電装部品（例えば、発熱量が大きいインバータ回路なども含む）やその電装部品の裏面に固定されたヒートシンク、それらを内蔵する電装部品箱などから構成されている。

ヒートシンクの少なくとも一部は冷却ダクト１２内に露出している。これにより、冷却ダクト１２内を通過する外気によりヒートシンクが冷却され、電装部品の高温化が防止されている。なお、ヒートシンクとしては、例えば、アルミニウムなどの放熱性に優れた素材からなる複数枚の冷却フィンが用いられる。

次に、前述の室外機１の空調動作について説明する。なお、室外に設けられる前述の室外機１に加え、ビルなどの中規模建築物の室内に設けられ室内の空気を調整する室内機により空気調和機が構成されている。この空気調和機は、各種の運転モードに応じて、冷気、送風及び暖気のいずれかを室内に送風し、室内の空気温度や空気循環などを調整する。

室外機１は、送風機５及び圧縮機６の駆動により室内機と協働して空調動作を行う。室外機１の運転により、圧縮機６からの吐出冷媒あるいは圧縮機６に戻る冷媒は熱交換器４によって熱交換される。詳しくは、室外機１に運転指令信号が入力されると、圧縮機６が駆動されて熱交換器４や貯留容器９、配管類及び室内機の熱交換器に冷媒が導かれ、冷凍サイクルが行われる。同時に、送風機５も駆動され、外気が熱交換室Ｈ１に吸い込まれる。この吸い込まれた外気は熱交換器４を流通して熱交換し、さらに、送風機５を介して外部に排気される。

この送風機５の駆動により熱交換室Ｈ１が負圧となり、その影響が熱交換室Ｈ１と連通する冷却ダクト１２に及び、冷却ダクト１２内も負圧化する。これにより、冷却ダクト１２の下部の開口部から外気が吸い込まれ、冷却ダクト１２を流通して区分板３の開口部３ａから熱交換室Ｈ１に導出される。

このとき、外気が冷却ダクト１２を流通する途中で制御装置７のヒートシンクに接触し、互いに熱交換する。電装部品からヒートシンクに伝わった熱は外気より放熱され、ヒートシンクと共に電装部品は冷却される。これにより、電装部品の熱が制御装置７の内部や機械室Ｈ２の内部に放出されることが防止され、それらの温度上昇は抑制される。

このような室外機１において、冷却ダクト１２が氷で詰まってドレン水が溜まった場合でも、貯留容器９が熱交換室Ｈ１側に突出する突出部８に載置されていることから、貯留容器９がドレン水に浸かることがなく、貯留容器９が錆びたりする損傷を受けることがなくなる。さらに、貯留容器９の熱が突出部８及び区分板３に伝わり、区分板３上のドレン水が凍結し難くなり、区分板３上のドレン水が凍結して成長することが抑えられるので、ドレン水の凍結成長に起因する熱交換器４の損傷が防止される。

また、突出部８が熱交換室Ｈ１側に突出する山形状に形成されていることから、機械室Ｈ２側に空間Ｋ（図３及び図４参照）が生じるので、貯留容器９の下面に接続された各冷媒配管１０に他の配管類を接続するロー付け作業（溶接作業）が行いやすくなる。さらに、突出部８の上面が貯留容器９の形状に合わせて形成されていることから、貯留容器９の下面が突出部８に完全に密着するので、貯留容器９の熱が区分板３に伝わり、区分板３上のドレン水が凍結して成長することが確実に抑えられる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、熱交換室Ｈ１側に突出する山形状の突出部８を区分板３に形成し、その突出部８上に貯留容器９を載置することによって、貯留容器９が区分板３上に溜まったドレン水に浸かることがなく、貯留容器９が錆びたりする損傷を受けることがなくなり、さらに、貯留容器９の熱が突出部８及び区分板３に伝わり、区分板３上のドレン水が凍結して成長することが抑えられる。これにより、寒冷地において、冷却ダクト１２が氷で詰まることに起因する貯留容器９の損傷や区分板３上のドレン水が凍結して成長することに起因する熱交換器４の損傷が抑止されるので、装置信頼性の低下を防止することができる。

また、貯留容器９は長尺状に形成されて長手方向が横になるように突出部８に載置されており、貯留容器９の機械室Ｈ２側の面には、各冷媒配管１０が突出部８を貫通して接続されていることから、機械室Ｈ２側に空間Ｋが形成され、その空間Ｋに各冷媒配管１０が存在しているので、それらの冷媒配管１０に他の配管類を接続するロー付け作業が行いやすくなり、作業効率を向上させることができる。

さらに、貯留容器９の上面に各冷媒配管１０を接続した場合には、各冷媒配管１０を機械室Ｈ２側に引き込むために熱交換室Ｈ１の隅まで引き回す必要があるが、本発明の実施の形態によれば、貯留容器９の下面に各冷媒配管１０が接続されているので、前述の引き回しの配管作業を行う必要がなく、作業効率を向上させることができ、加えて、配管経路を短くすることができる。

なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。

本発明の実施の一形態に係る熱源機として空気調和機の室外機を概略的に示す斜視図である。 図１に示す室外機の一部を示す平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１…熱源機（室外機）、２…筐体、３…区分板、４…熱交換器、５…送風機、６…圧縮機、７…制御装置、８…突出部、９…貯留容器、１０…冷媒配管、Ｈ１…熱交換室、Ｈ２…機械室

Claims (2)

1. 筐体と、
   前記筐体内を上下に熱交換室と機械室とに区分し、前記熱交換室側に突出する山形状の突出部を有する区分板と、
   前記熱交換室に配置された熱交換器及び送風機と、
   前記機械室に配置された圧縮機及び制御装置と、
   前記突出部に載置され、冷媒を貯留する貯留容器と、
   を備えることを特徴とする熱源機。
2. 前記貯留容器は、長尺状に形成されて長手方向が横になるように前記突出部に載置されており、前記貯留容器の前記機械室側の面には、冷媒を通す冷媒配管が前記突出部を貫通して接続されていることを特徴とする請求項１記載の熱源機。

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