JP6095036B2 - 空気調和機ユニット - Google Patents

Description

この発明は、ファンの回転によって発生させた気流を熱交換器に通す空気調和機ユニットに関するものである。

空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンの回転によって発生させた気流を熱交換器に通すことにより外気と冷媒との熱交換が行われる。熱交換器を通過する気流の速度分布（風速分布）に偏りがあると、熱交換器での熱交換効率が低下してしまう。

従来、熱交換器での風速分布の偏りを小さくするために、ファンから遠い下段の熱交換器のフィンピッチを、ファンに近い上段の熱交換器のフィンピッチよりも大きくして、下段の熱交換器の通風抵抗を上段の熱交換器の通風抵抗よりも小さくした空気調和機の上吹き型室外ユニットが知られている（特許文献１〜３参照）。

また、従来、下段の熱交換器の配管径を上段の熱交換器の配管径よりも小さくしたり（特許文献１及び４参照）、上段及び下段の熱交換器のフィン形状又は列数を互いに異ならせたり（特許文献２及び４参照）して、下段の熱交換器の通風抵抗を上段の熱交換器の通風抵抗よりも小さくした空気調和機の上吹き型室外ユニットも提案されている。

特開２００６−１５３３３２号公報 特開２００６−７１１６２号公報 特開平４−１１６３８４号公報 特開２００５−２４９２５５号公報

空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンの軸線に沿ってユニットを見たとき、ファンの回転方向について、熱交換器が配置されている範囲と、熱交換器が配置されていない範囲とが存在する。熱交換器が配置されていない範囲には、風の通過を阻止する壁パネルが配置されている。従って、空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンが回転すると、熱交換器が配置されている範囲からはユニット内へ気流が供給されるが、熱交換器が配置されていない範囲からユニット内への気流の供給はない。これにより、空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンの回転方向について風速分布の偏りが生じる。ファンの周囲で風速分布の偏り及び気流の乱れがあると、ファンの翼が移動する間に翼周りの気流の変動が強くなり、振動及びエネルギ損失が大きくなる。

従来の空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンの軸線に沿ってユニットを見たとき、下段の熱交換器の範囲が、上段の熱交換器の範囲と同じか又は上段の熱交換器の範囲よりも大きくなっているので、ファンの回転方向についての風速分布の偏りがファンに近い領域においても大きくなる。従って、従来の空気調和機の上吹き型室外ユニットでは、ファンが回転するときの振動による騒音及びエネルギ損失が大きくなってしまう。一方、ユニットの側面に配置する熱交換器の範囲をファンの回転方向について広げると、ファンの回転方向についての風速分布の偏りは小さくなるが、ユニット内の機器に対するメンテナンス作業がやりにくくなる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、騒音の低減化及びエネルギ効率の向上を図ることができるとともに、メンテナンス作業を容易にすることができる空気調和機ユニットを得ることを目的とする。

この発明による空気調和機ユニットは、軸線を中心に回転するファン、及びファンの軸線方向についてファンに対してずれた位置に配置され、軸線を囲む仮想設定面上に配置されている熱交換器を備え、熱交換器は、ファンの軸線方向へ並ぶ複数の領域にそれぞれ存在する複数の熱交換部に分けられており、軸線に対して垂直な平面における仮想設定面に沿った方向を仮想設定面の周方向とすると、仮想設定面の周方向についての各熱交換部の長さは、ファンに近い領域に存在する熱交換部ほど長くなっている。

この発明による空気調和機ユニットによれば、ファンの回転方向についての風速分布の偏りをファンの周囲で抑制することができ、騒音の低減化及びエネルギ効率の向上を図ることができる。また、熱交換部が存在しない範囲を確保することができ、メンテナンス作業を容易にすることができる。

この発明の実施の形態１による空気調和機ユニットを示す斜視図である。 図１の送風機、熱交換器及び筐体の一部を示す斜視図である。 図２のファンの軸線方向に沿って見たときの室外ユニットを示す上面図である。 図２の各熱交換部のそれぞれの周方向長さを説明するための室外ユニットを示す斜視図である。 図２の各熱交換部における風速分布を説明するための室外ユニットを示す斜視図である。 図５の平面ＶＩに沿った断面図である。 図５の平面ＶＩＩに沿った断面図である。 図２の平面ＶＩＩＩに沿った模式的な断面図である。 この発明の実施の形態２による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図９の平面Ｘに沿った断面図である。 図９の平面ＸＩに沿った断面図である。 この発明の実施の形態３による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図１２の平面ＸＩＩＩに沿った模式的な断面図である。 この発明の実施の形態４による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図１４の熱交換部における各フィンを示す模式図である。 この発明の実施の形態５による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図１６の平面ＸＶＩＩに沿った断面図である。 この発明の実施の形態５による室外ユニットの熱交換パネルの他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態５による室外ユニットの熱交換パネルの他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態５による室外ユニットの熱交換パネルの他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態６による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図２１の平面ＸＸＩＩに沿った断面図である。 この発明の実施の形態６による室外ユニットの熱交換パネルの他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態７による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図２４の各熱交換部のそれぞれの周方向長さを説明するための室外ユニットを示す要部斜視図である。 この発明の実施の形態８による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図２６の平面ＸＸＶＩＩに沿った模式的な断面図である。 この発明の実施の形態９による室外ユニットを示す要部斜視図である。 図２８の平面ＸＸＩＸに沿った模式的な断面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による空気調和機ユニットを示す斜視図である。図において、空気調和機は、室内ユニット及び室外ユニット（空気調和機ユニット）１間で冷媒を循環させることにより冷凍サイクルを構成する。室外ユニット１は、筐体２と、筐体２内に収容されているユニット内機器３とを有している。

筐体２は、底板２１と、底板２１の上方に位置する天板２２と、底板２１の外周部に互いに離して固定され天板２２を支持する複数の支持柱２３と、底板２１及び天板２２間に筐体２の側面を形成する複数の側面パネル２４とを有している。この例では、底板２１及び天板２２の形状が略四角形になっており、４つの支持柱２３が底板２１及び天板２２の四隅に固定されている。従って、この例では、４つの側面パネル２４によって筐体２の側面が形成されている。

ユニット内機器３は、送風機３１と、冷媒が流れる冷凍サイクル機器３２と、送風機３１及び冷凍サイクル機器３２のそれぞれの駆動を制御する駆動制御機器（図示せず）とを有している。冷凍サイクル機器３２は、冷凍サイクルを構成するための要素である熱交換器３２１、圧縮機、電磁弁及び伝熱管（冷媒管）を有している。

ここで、図２は、図１の送風機３１、熱交換器３２１及び筐体２の一部を示す斜視図である。送風機３１は、室外ユニット１の高さ方向に沿った軸線Ａを中心に回転するファン３１１と、ファン３１１に連結されファン３１１を回転させる駆動力を発生するファンモータ（駆動部）３１２とを有している。

ファン３１１は、軸線Ａに沿った方向（ファン３１１の軸線方向）について、冷凍サイクル機器３２に対して上方へずらして配置されている。ファン３１１は、軸線Ａと同軸に配置されたボス３１３と、ボス３１３の外周部に設けられた複数（この例では、４つ）の翼３１４とを有するプロペラファンである。各翼３１４は、ボス３１３の周方向へ互いに離して配置されている。ファンモータ３１２は、ファン３１１の下方に配置されている。

熱交換器３２１には、軸線Ａに沿った方向へ並ぶ複数（この例では、２つ）の領域４１，４２が設定されている。この例では、ファン３１１から離れる方向へ領域４１、領域４２の順に並んでいる。熱交換器３２１は、各領域４１，４２にそれぞれ存在する複数の熱交換部３２１ａ，３２１ｂに分けられている。これにより、熱交換器３２１では、領域４２に存在する熱交換部３２１ｂよりも領域４１に存在する熱交換部３２１ａのほうがファン３１１に近い位置に配置されている。この例では、領域４１の寸法が、領域４２の寸法よりも、軸線Ａに沿った方向について大きくなっている。

図３は、図２のファン３１１の軸線方向に沿って見たときの室外ユニット１を示す上面図である。また、図４は、図２の各熱交換部３２１ａ，３２１ｂのそれぞれの周方向長さを説明するための室外ユニット１を示す斜視図である。熱交換器３２１は、軸線Ａの周囲に配置されている。また、熱交換器３２１は、図３に示すように、軸線Ａの全周を囲む仮想設定面Ｂ上に配置されている。仮想設定面Ｂは、軸線Ａと平行な面である。また、仮想設定面Ｂは、軸線Ａに沿った方向（ファン３１１の軸線方向）へ熱交換器３２１を見たとき、軸線Ａを囲む無端状の囲み線として見える（図３）。仮想設定面Ｂには、軸線Ａの全周を囲む多角形の各辺のそれぞれに重なる複数の平面部Ｂ１〜Ｂ４が設けられている。この例では、筐体２の４つの側面パネル２４に対応する四角形の各辺のそれぞれに仮想設定面Ｂの４つの平面部Ｂ１〜Ｂ４が位置している。冷凍サイクル機器３２のうち、熱交換器３２１を除く一部の機器（例えば、圧縮機、電磁弁等）は、仮想設定面Ｂの内側に配置されている。

軸線Ａに対して垂直な平面における仮想設定面Ｂに沿った方向を仮想設定面Ｂの周方向とすると、仮想設定面Ｂの周方向についての各熱交換部３２１ａ，３２１ｂの長さＬａ，Ｌｂは、図４に示すように、ファン３１１に近い領域に存在する熱交換部ほど長くなっている。即ち、軸線Ａに沿った方向へ熱交換器３２１を見たとき、領域４１に存在する熱交換部３２１ａの長さＬａが、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に存在する熱交換部３２１ｂの長さよりも、仮想設定面Ｂに沿った方向について長くなっている（Ｌａ＞Ｌｂ）。この例では、軸線Ａに沿った方向へ熱交換器３２１を見たとき、仮想設定面Ｂに沿った方向について、熱交換部３２１ａ，３２１ｂのそれぞれの一端部の位置が一致し、熱交換部３２１ａ，３２１ｂのそれぞれの他端部の位置が互いに異なっている。

各熱交換部３２１ａ，３２１ｂは、互いに間隔を置いて並べられた複数の伝熱管（冷媒管）と、各伝熱管に設けられ、伝熱管の長さ方向へ互いに間隔を置いて並べられた放熱用の複数のフィンとをそれぞれ有している。各熱交換部３２１ａ，３２１ｂでは、冷媒が各伝熱管を順次通りながら、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。各熱交換部３２１ａ，３２１ｂは、互いに間隔を置いて並べられた複数の伝熱管と、各伝熱管間に波形に配置された複数のフィンとをそれぞれ有していてもよい。

筐体２の各側面パネル２４は、軸線Ａ及び仮想設定面Ｂをまとめて囲んでいる。各領域４１，４２では、ファン３１１の回転方向Ｃ（図３）について、熱交換部３２１ａ，３２１ｂが存在している範囲と、熱交換部３２１ａ，３２１ｂが存在していない範囲とが生じている。筐体２の各側面パネル２４では、熱交換部３２１ａ，３２１ｂが存在している範囲を覆う部分が、風（気流）を通すパネル通風部２４１（図１）とされ、熱交換部３２１ａ，３２１ｂが存在していない範囲を覆う部分が、風（気流）の通過を阻止するパネル遮蔽部２４２とされている。従って、各側面パネル２４のうち少なくともいずれかがパネル遮蔽部２４２を有しており、パネル遮蔽部２４２が、熱交換部３２１ａ，３２１ｂが存在していない範囲を覆っている。パネル通風部２４１では、図１に示すように、格子２４３が開口内に設けられている。

ファン３１１の回転方向について熱交換器３２１が存在していない範囲は、各領域４１，４２のうち、軸線Ａに沿った方向についてファン３１１から離れた領域ほど広くなっている。仮想設定面Ｂの内側に配置されている機器の一部（例えば、圧縮機、電磁弁等）は、ファン３１１に最も近い領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に配置されている。

天板２２の中央には、図１に示すように、吹き出し口２２１が設けられている。また、天板２２の上面には、吹き出し口２２１を囲むベルマウス２２２が固定されている。ファン３１１は、ベルマウス２２２の内側に配置されている。ベルマウス２２２には、ベルマウス２２２の開口部を覆う網２２３が設けられている。

室外ユニット１では、ファン３１１が回転すると、図１の矢印Ｖで示すように、筐体２の側面から筐体２内へ入り、筐体２内から吹き出し口２２１を通って筐体２外へ出る風（気流）が発生する。従って、室外ユニット１は、いわゆる上吹き型室外ユニットになっている。ファン３１１の回転によって発生する風は、各側面パネル２４のパネル通風部２４１を通って筐体２内に入り、熱交換器３２１を通った後、吹き出し口２２１から筐体２外へ出る。熱交換器３２１では、側面パネル２４のパネル通風部２４１からの風が熱交換器３２１を通ることにより、伝熱管を通る冷媒と外気との間で熱交換が行われる。側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２が配置されている範囲では、筐体２の側面から筐体２内への風の流入が阻止される。

図５は、図２の各熱交換部３２１ａ，３２１ｂにおける風速分布を説明するための室外ユニット１を示す斜視図である。また、図６は図５の平面ＶＩに沿った断面図、図７は図５の平面ＶＩＩに沿った断面図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａは、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に存在する熱交換部３２１ｂを通る気流Ｖｂよりも、ファン３１１の回転方向について広い範囲から筐体２内へ流入する。従って、ファン３１１に近い領域４１では、ファン３１１から遠い領域４２よりも、筐体２の側面から筐体２内へ吸い込まれる風の速度分布（吸込み風速分布）の偏りがファン３１１の回転方向について小さくなっている。これにより、ファン３１１が回転するとき、ファン３１１の回転方向についての風速分布の偏りがファン３１１の周囲で小さくなり、翼３１４で発生する気流の変動が小さくなる。

図８は、図２の平面ＶＩＩＩに沿った模式的な断面図である。図８では、軸線Ａに沿った方向へのファン３１１からの距離が互いに異なる３箇所で、図２の平面ＶＩＩＩ上での風速分布を示している。また、図８では、風速分布を示す３箇所のうち、ファン３１１に最も近い箇所と、ファン３１１から２番目に近い箇所とが領域４１内の箇所とされ、ファン３１１から最も離れた箇所が領域４２内の箇所とされている。

上記３箇所のうち、ファン３１１から最も離れた箇所での風速分布Ｖ１は、図８の筐体２内の片側にのみ存在する熱交換部３２１ｂを通過した気流Ｖｂによって形成されるので、熱交換部３２１ｂに近い側で速く偏った風速分布になっている。しかし、熱交換部３２１ｂを通過した気流Ｖｂは、筐体２内でファン３１１に向かって上方へ流れて、図８の筐体２内の両側に存在する熱交換部３２１ａを通過した気流Ｖａと混合する。これにより、風速分布の偏りは、図６に示すように、ファン３１１から最も離れた箇所（風速分布Ｖ１）、ファン３１１に２番目に近い箇所（風速分布Ｖ２）、ファン３１１に最も近い箇所（風速分布Ｖ３）の順に、ファン３１１に近づくに従って弱まる。即ち、筐体２内をファン３１１に向かって流れる気流Ｖｂが熱交換部３２１ａからの気流Ｖａと混合することにより風速分布の偏りが弱められ、ファン３１１に最も近い箇所での風速分布Ｖ３は、ファン３１１の回転方向について均一化された風速分布になる。

このような室外ユニット１では、熱交換器３２１が、ファン３１１の軸線方向へ並ぶ複数の領域４１，４２にそれぞれ存在する複数の熱交換部３２１ａ，３２１ｂに分けられ、仮想設定面Ｂの周方向についての各熱交換部３２１ａ，３２１ｂの長さＬａ，Ｌｂが、ファン３１１に近い領域に存在する熱交換部ほど長くなっているので、ファン３１１の回転方向についての風速分布の偏りをファン３１１の周囲で小さくすることができる。これにより、ファン３１１の回転時の翼３１４での気流の変動を弱めることができ、ファン３１１の回転によって発生する騒音の低減化を図ることができる。また、ファン３１１のエネルギ損失も抑制することができるので、ファン３１１のエネルギ効率の向上を図ることができる。さらに、ファン３１１の回転方向について熱交換器３２１が存在していない範囲を、各領域４１，４２のうち、ファン３１１から離れた領域４２で広く確保することができるので、筐体２内の機器のメンテナンス作業を容易にすることができる。また、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に筐体２内の機器を配置することにより、筐体２内の機器の設置スペースをより確実に確保することができるとともに、ファン３１１の周囲での風速分布の偏りに対する筐体２内の機器の影響を小さくすることができる。

実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図１０は図９の平面Ｘに沿った断面図、図１１は図９の平面ＸＩに沿った断面図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａは、仮想設定面Ｂに設けられた複数（この例では、４つ）の平面部Ｂ１〜Ｂ４のすべてに配置されている。即ち、熱交換部３２１ａは、軸線Ａに沿った方向へ室外ユニット１を見たとき、図１０に示すように、軸線Ａを囲む多角形（この例では、四角形）の各辺のすべてに配置されている。

熱交換部３２１ａは、図１０に示すように、熱交換部３２１ａの一端部から、仮想設定面Ｂの周方向に沿って連続して配置され、熱交換部３２１ａの他端部に至っている。仮想設定面Ｂの周方向についての熱交換部３２１ａの一端部と他端部との間の空間（即ち、領域４１において、ファン３１１の回転方向について熱交換部３２１ａが存在しない範囲）は、可能な限り狭くなっている。

領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に存在する熱交換部３２１ｂは、仮想設定面Ｂにおける各平面部Ｂ１〜Ｂ４のいずれかを除いた残りの平面部Ｂ１〜Ｂ３に配置されている。熱交換部３２１ｂも、熱交換部３２１ａと同様に、図１１に示すように、熱交換部３２１ｂの一端部から、仮想設定面Ｂの周方向に沿って連続して配置され、熱交換部３２１ｂの他端部に至っている。この例では、ファン３１１の軸線方向に沿って室外ユニット１を見たとき、熱交換部３２１ａ，３２１ｂのそれぞれの一端部の位置が一致し、熱交換部３２１ａ，３２１ｂのそれぞれの他端部の位置が互いに異なっている。

熱交換器３２１では、仮想設定面Ｂの周方向についてみると、熱交換部３２１ａの長さが熱交換部３２１ｂの長さよりも長くなっている。従って、ファン３１１に近い熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａは、熱交換部３２１ａよりもファン３１１から離れた熱交換部３２１ｂを通る気流Ｖｂよりも、ファン３１１の回転方向について広い範囲から筐体２内へ流れることとなる。他の構成は実施の形態１と同様である。

このような室外ユニット１では、軸線Ａに沿った方向へ仮想設定面Ｂを見たとき、軸線Ａを囲む多角形の各辺にそれぞれ重なる複数の平面部Ｂ１〜Ｂ４が仮想設定面Ｂにそれぞれ設けられ、各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａが、各平面部Ｂ１〜Ｂ４のすべてに配置されているので、各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１において、熱交換部３２１ａの範囲の偏りを、ファン３１１の回転方向について小さくすることができる。これにより、ファン３１１の回転方向についての風速分布の偏りの縮小化をファン３１１の周囲でさらに図ることができ、ファン３１１の回転時の騒音の抑制、及びエネルギ効率の向上をさらに図ることができる。

実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図１３は、図１２の平面ＸＩＩＩに沿った模式的な断面図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａは、軸線Ａを内側にして互いに重ねて配列された複数の熱交換パネル３２２を有している。ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗（圧力損失）ΔＰ［Ｐａ］は、熱交換部３２１ａでの熱交換パネル３２２の列数を仮想設定面Ｂの周方向について調整することにより、仮想設定面Ｂの周方向について均一化されている。この例では、熱交換部３２１ａにおいて、熱交換パネル３２２の列数が、仮想設定面Ｂの周方向について同じになっている。即ち、熱交換部３２１ａでは、仮想設定面Ｂの周方向のどの位置においても、熱交換パネル３２２の列数が同じ数（この例では、２列）になっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このような室外ユニット１では、各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａにおける通風抵抗ΔＰが、仮想設定面Ｂの周方向について均一化されているので、ファン３１１の回転方向についての通風分布の偏りの縮小化をファン３１１の周囲でさらに図ることができ、ファン３１１の回転時の騒音の抑制、及びエネルギ効率の向上をさらに図ることができる。

また、各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａでは、熱交換パネル３２２の列数が、仮想設定面Ｂの周方向について同じになっているので、熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗ΔＰを仮想設定面Ｂの周方向について容易に均一化することができる。

実施の形態４．
図１４は、この発明の実施の形態４による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図１５は、図１４の熱交換部３２１ａにおける各フィン３２４を示す模式図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａでは、冷媒が通る伝熱管（冷媒管）に設けられた複数のフィン３２４が仮想設定面Ｂの周方向について互いに間隔を置いて並べられている。各フィン３２４は、仮想設定面Ｂの周方向に垂直で軸線Ａに沿って配置された板である。各フィン３２４間の空間寸法（フィンピッチ）Ｆｐを仮想設定面Ｂの周方向について調整することにより、熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗ΔＰ［Ｐａ］が仮想設定面Ｂの周方向について均一化されている。この例では、熱交換部３２１ａにおいて、フィンピッチＦｐが、仮想設定面Ｂの周方向のどの位置においても同じになっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このような室外ユニット１では、各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａにおけるフィンピッチＦｐが、仮想設定面Ｂの周方向のどの位置においても同じになっているので、熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗ΔＰを仮想設定面Ｂの周方向について容易に均一化することができる。

なお、上記の例では、熱交換部３２１ａでのフィンピッチＦｐを仮想設定面Ｂの周方向について同じにすることにより、熱交換部３２１ａにおける通風抵抗ΔＰを仮想設定面Ｂの周方向について均一化しているが、熱交換部３２１ａでの各フィン３２４の形状を仮想設定面Ｂの周方向について同じにすることにより、熱交換部３２１ａにおける通風抵抗ΔＰを仮想設定面Ｂの周方向について均一化するようにしてもよい。例えば、熱交換部３２１ａの構成が、複数の伝熱管が仮想設定面Ｂの周方向へ互いに間隔を置いて配置され波形のフィンが各伝熱管間に設けられている構成である場合に、各伝熱管間のピッチを仮想設定面Ｂの周方向について同じにすることにより、各フィンの形状を仮想設定面Ｂの周方向について同じにするようにしてもよい。

実施の形態５．
図１６は、この発明の実施の形態５による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図１７は、図１６の平面ＸＶＩＩに沿った断面図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａは、熱交換パネル３２２を有している。この例では、熱交換部３２１ａにおける熱交換パネル３２２の列数が１列になっている。

熱交換パネル３２２は、軸線Ａに沿った方向へ互いに間隔を置いて並べられ仮想設定面Ｂの周方向に沿って配置された複数の伝熱管（冷媒管）３２５と、仮想設定面Ｂの周方向について互いに間隔を置いて並べられ各伝熱管に設けられた複数のフィン３２４とを有している。各フィン３２４は、仮想設定面Ｂの周方向に対して垂直に配置され、かつ軸線Ａに沿って配置されている。各フィン３２４には、各伝熱管３２５が貫通している。

熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗ΔＰ［Ｐａ］は、各伝熱管３２５の断面形状及び断面の大きさを仮想設定面Ｂの周方向について調整することにより、仮想設定面Ｂの周方向について均一化されている。この例では、各伝熱管３２５の断面形状及び断面の大きさが、仮想設定面Ｂの周方向のどの位置においても同じになっている。また、この例では、各伝熱管３２５が、外径Ｄを持つ円管になっている。他の構成は実施の形態１と同じである。

このように、熱交換部３２１ａにおける伝熱管３２５の断面形状及び断面の大きさを仮想設定面Ｂの周方向について同じにすることによっても、熱交換部３２１ａにおいて仮想設定面Ｂの周方向についての通風抵抗ΔＰの均一化を図ることができる。

なお、上記の例では、各伝熱管３２５の断面の形状が円形になっているが、各伝熱管３２５の断面の形状を扁平形状（例えば長方形等）にしてもよい。各伝熱管３２５の断面形状を長方形にした場合、図１８に示すように、断面の長方形の短辺Ｄ１及び長辺Ｄ２のそれぞれの寸法を各伝熱管３２５で同じにし、長方形の長辺Ｄ２を軸線Ａに沿った方向に対して垂直にして各伝熱管３２５を配置する。このようにしても、熱交換部３２１ａにおいて仮想設定面Ｂの周方向についての通風抵抗ΔＰの均一化を図ることができる。

また、熱交換部３２１ａでの熱交換パネル３２２の列数を複数列にしてもよい。この場合、各伝熱管３２５の断面形状及び断面の大きさを熱交換パネル３２２ごとに異ならせてもよい。例えば、図１９に示すように、熱交換部３２１ａでの熱交換パネル３２２の列数を２列とするとともに、一方の熱交換パネル３２２の各伝熱管３２５の断面形状を円形とし、他方の熱交換パネル３２２の各伝熱管３２５の断面形状を長方形としてもよい。

また、熱交換部３２１ａでは、断面形状が互いに異なる複数の伝熱管３２５を共通の熱交換パネル３２２に組み込んでもよい。例えば、図２０に示すように、断面形状が長方形の伝熱管３２５と、断面形状が円形の伝熱管３２５とを共通の熱交換パネル３２２に並べて配置してもよい。

実施の形態６．
図２１は、この発明の実施の形態６による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図２２は、図２１の平面ＸＸＩＩに沿った断面図である。各領域４１，４２のうち、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａは、熱交換パネル３２２を有している。この例では、熱交換部３２１ａでの熱交換パネル３２２の列数が１列である。熱交換部３２１ａにおける熱交換パネル３２２では、各伝熱管３２５が軸線Ａに沿った方向へ間隔を置いて並べられている。各伝熱管３２５の中心間距離（伝熱管ピッチ）Ｄｐを仮想設定面Ｂの周方向について調整することにより、熱交換部３２１ａを通る気流Ｖａの通風抵抗ΔＰ［Ｐａ］が仮想設定面Ｂの周方向について均一化されている。この例では、熱交換部３２１ａにおいて、各伝熱管３２５の中心間距離（伝熱管ピッチ）Ｄｐが、仮想設定面Ｂの周方向について同じになっている。また、この例では、各伝熱管３２５の断面形状が円形になっている。他の構成は実施の形態５と同様である。

このように、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａにおける伝熱管ピッチＤｐを仮想設定面Ｂの周方向について同じにすることによっても、熱交換部３２１ａにおいて仮想設定面Ｂの周方向についての通風抵抗ΔＰの均一化を図ることができる。

なお、上記の例では、各伝熱管３２５の断面形状が円形になっているが、図２３に示すように、各伝熱管３２５の断面形状を扁平形状（例えば長方形等）にしてもよい。

実施の形態７．
図２４は、この発明の実施の形態７による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図２５は、図２４の各熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃのそれぞれの周方向長さを説明するための室外ユニット１を示す要部斜視図である。本実施の形態では、熱交換器３２１に設定されている領域の数が３つになっている。即ち、熱交換器３２１には、軸線Ａに沿った方向へ並ぶ３つの領域４１〜４３が設定されている。各領域４１〜４３のうち、領域４１がファン３１１に最も近い領域、領域４２がファン３１１に２番目に近い領域、領域４３がファン３１１から最も離れた領域である。熱交換器３２１は、各領域４１〜４３にそれぞれ存在する３つの熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃに分けられている。

仮想設定面Ｂの周方向についての各熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃの長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、各領域４１〜４３のうち、ファン３１１から最も離れた領域４３に存在する熱交換部３２１ｃ、ファン３１１に２番目に近い領域４２に存在する熱交換部３２１ｂ、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａの順に長くなっている（Ｌａ＞Ｌｂ＞Ｌｃ）。即ち、仮想設定面Ｂの周方向についての各熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃの長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、ファン３１１に近い領域に存在する熱交換部ほど長くなっている。

この例では、ファン３１１に最も近い領域４１、及びファン３１１に２番目に近い領域４２のそれぞれに存在する熱交換部３２１ａ，３２１ｂが、仮想設定面Ｂの４つの平面部Ｂ１〜Ｂ４のすべてに配置され、ファン３１１から最も遠い領域４３に存在する熱交換部３２１ｃが、仮想設定面Ｂの４つの平面部Ｂ１〜Ｂ４のいずれかを除いた残りの３つの平面部Ｂ１〜Ｂ３に配置されている。冷凍サイクル機器３２に含まれる圧縮機、電磁弁及び伝熱管は、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２，４３に配置されている。

各領域４１〜４３では、ファン３１１の回転方向について、熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃが存在している範囲と、熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃが存在していない範囲とが生じている。筐体２の各側面パネル２４のうち、熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃが存在している範囲を覆う部分が、風（気流）を通すパネル通風部（図示せず）とされ、熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃが存在していない範囲を覆う部分が、風（気流）の通過を阻止するパネル遮蔽部２４２とされている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このように、軸線Ａに沿った方向へ並ぶ領域の数を３つとし、各領域４１〜４３にそれぞれ存在する３つの熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃに熱交換器３２１を分けても、仮想設定面Ｂの周方向についての各熱交換部３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃのそれぞれの長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを、ファン３１１に近い領域に存在する熱交換部ほど長くすることにより、ファン３１１の回転方向についての風速分布の偏りをファン３１１の周囲で小さくすることができる。これにより、ファン３１１の回転時の騒音の低減、及びエネルギ効率の向上を図ることができる。

実施の形態８．
図２６は、この発明の実施の形態８による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図２７は、図２６の平面ＸＸＶＩＩに沿った模式的な断面図である。筐体２内には、駆動制御機器３３が収容されている。駆動制御機器３３は、筐体２内の機器（例えばファンモータ３１２、圧縮機のモータ、電磁弁等）の駆動を制御する。駆動制御機器３３は、回路基板を含む電装品と、電装品を収容するボックスとを有している。

駆動制御機器３３は、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２内に配置されている。また、駆動制御機器３３は、ファン３１１の回転方向について、熱交換器３２１（即ち、熱交換部３２１ｂ）が存在していない範囲に配置されている。さらに、駆動制御機器３３は、筐体２内で側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２に取り付けられている。これにより、駆動制御機器３３は、パネル遮蔽部２４２で覆われた状態になっている。駆動制御機器３３の軸線Ａ側の面には、駆動制御機器３３の回路基板等の冷却を行うヒートシンク３４が設けられている。他の構成は実施の形態２と同様である。

このような室外ユニット１では、筐体２内に収容された駆動制御機器３３が、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に配置されているとともに、側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２に設けられているので、筐体２外の環境（例えば風雨等）から駆動制御機器３３をパネル遮蔽部２４２によって保護することができる。また、駆動制御機器３３の位置がファン３１１から離れているので、ファン３１１の周囲での風速分布に与える駆動制御機器３３の影響を小さくすることができ、駆動制御機器３３を筐体２内に配置したことによる風速分布の偏りの増大を抑制することができる。さらに、熱交換器３２１の占める範囲の小さい領域４２に駆動制御機器３３が配置されているので、駆動制御機器３３及びヒートシンク３４の配置スペースを確保しやすくすることができるとともに、駆動制御機器３３に対するメンテナンス作業を容易にすることができる。

実施の形態９．
図２８は、この発明の実施の形態９による室外ユニット１を示す要部斜視図である。また、図２９は、図２８の平面ＸＸＩＸに沿った模式的な断面図である。側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２には、筐体２外から筐体２内へのアクセスを可能にする出入口２５が設けられている。出入口２５は、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に位置している。また、パネル遮蔽部２４２には、出入口２５を開閉する蓋２６が設けられている。蓋２６は、風（気流）の通過を阻止する板で構成されている。他の構成は実施の形態２と同様である。

このような室外ユニット１では、側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２に出入口２５が設けられ、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に出入口２５が位置しているので、ファン３１１の周囲での風速分布に与える出入口２５の影響を小さくすることができ、側面パネル２４のパネル遮蔽部２４２に出入口２５を設けたことによる風速分布の偏りの増大を抑制することができる。また、熱交換器３２の占める範囲の小さい領域４２に位置するパネル遮蔽部２４２に出入口２５が設けられているので、熱交換器３２１を避けて出入口２５の大きさを確保しやすくすることができ、例えば圧縮機等の重量物のメンテナンス作業をさらに容易にすることができる。

なお、各上記実施の形態では、軸線Ａに沿った方向について仮想設定面Ｂを見たとき、軸線Ａの全周を囲む四角形の各辺にそれぞれ重なる４つの平面部Ｂ１〜Ｂ４が仮想設定面Ｂに設けられているが、軸線Ａの全周を囲む多角形は、四角形に限らず、例えば三角形、六角形等であってもよい。この場合、多角形の各辺にそれぞれ重なる平面部の数は、多角形の各辺の数と同じになる。

また、実施の形態１〜６、８及び９では、軸線Ａに沿った方向へ並ぶ領域４１，４２の数が２つになっているが、軸線Ａに沿った方向へ並ぶ各領域の数を３つ以上にしてもよい。

また、実施の形態３〜６では、ファン３１１に最も近い領域４１に存在する熱交換部３２１ａの構成を、領域４１よりもファン３１１から離れた領域４２に存在する熱交換部３２１ｂの構成に適用してもよい。このようにすれば、熱交換部３２１ａだけでなく、熱交換部３２１ｂにおいても、仮想設定面Ｂの周方向についての通風抵抗の均一化を図ることができ、ファン３１１の周囲での風速分布の偏りをさらに小さくすることができる。

この発明は各上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。さらに、各上記実施の形態を組み合わせてこの発明を実施することもできる。

Claims (8)

1. 軸線を中心に回転するファン、及び
   上記ファンの軸線方向について上記ファンに対してずれた位置に配置され、上記軸線を囲む仮想設定面上に配置されている熱交換器
   を備え、
   上記仮想設定面は、上記軸線と平行な面であり、
   上記熱交換器は、上記ファンの軸線方向へ並ぶ３つ以上の領域にそれぞれ存在する３つ以上の熱交換部に分けられており、
   上記軸線に対して垂直な平面における上記仮想設定面に沿った方向を上記仮想設定面の周方向とすると、上記仮想設定面の周方向についての各上記熱交換部の長さは、上記ファンに近い上記領域に存在する上記熱交換部ほど長くなっている空気調和機ユニット。
2. 上記ファンの軸線を囲む複数の側面パネルを有し、上記ファン及び上記熱交換器を収容する筐体
   をさらに備え、
   各上記側面パネルのうち少なくともいずれかは、気流の通過を阻止するパネル遮蔽部を有し、
   上記パネル遮蔽部は、上記ファンの回転方向について上記熱交換器が存在していない範囲を覆っており、
   上記パネル遮蔽部には、上記筐体外から上記筐体内へのアクセスを可能にする出入口が設けられ、
   上記出入口は、上記ファンに最も近い上記領域よりも上記ファンから離れた上記領域に位置している請求項１に記載の空気調和機ユニット。
3. 上記パネル遮蔽部は、上記３つ以上の領域に亘って一体になっている請求項２に記載の空気調和機ユニット。
4. 上記仮想設定面には、上記ファンの軸線方向に沿って上記仮想設定面を見たとき、上記軸線を囲む多角形の各辺にそれぞれ重なる複数の平面部が設けられ、
   上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部は、上記ファンの軸線方向に沿って上記熱交換器を見たとき、各上記平面部のすべてに配置されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機ユニット。
5. 上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部では、通風抵抗が、上記仮想設定面の周方向について均一化されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機ユニット。
6. 上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部は、上記ファンの軸線を内側にして重ねて配列された複数の熱交換パネルを有し、
   上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部では、上記熱交換パネルの列数が、上記仮想設定面の周方向について同じになっている請求項５に記載の空気調和機ユニット。
7. 上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部は、複数の伝熱管と、上記伝熱管に設けられた複数のフィンとを有し、
   上記ファンに最も近い上記領域に存在する上記熱交換部では、上記フィンの形状、各上記フィン間のピッチ、上記伝熱管の外形、及び各上記伝熱管間のピッチの少なくともいずれかが、上記仮想設定面の周方向について同じになっている請求項５に記載の空気調和機ユニット。
8. 上記ファンの軸線を囲む複数の側面パネルを有し、上記ファン及び上記熱交換器を収容する筐体
   をさらに備え、
   各上記側面パネルのうち少なくともいずれかは、気流の通過を阻止するパネル遮蔽部を有し、
   上記パネル遮蔽部は、上記ファンの回転方向について上記熱交換器が存在していない範囲を覆っており、
   上記筐体内の機器の駆動を制御する駆動制御機器は、上記筐体内で上記パネル遮蔽部に取り付けられ、かつ、上記ファンに最も近い上記領域よりも上記ファンから離れた上記領域に配置されている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和機ユニット。

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