JP6593402B2 - 冷凍装置の室外ユニット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る室外ユニット10を有する空調システム100の概略構成図である。空調システム100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、対象空間(居住空間や貯蔵庫内等の被空調空間)の冷却又は加熱等の空調を行うシステムである。空調システム100は、主として、室外ユニット10と、複数(ここでは2台)の室内ユニット30(30a、30b)と、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1と、を有している。
室外ユニット10は、室外空間に設置される。室外空間は、空気調和が行われる対象空間外の空間であり、例えば建物の屋上等の屋外や、地下空間等である。室外ユニット10は、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1を介して各室内ユニット30と接続されており、冷媒回路RCの一部(室外側回路RC1)を構成している。室外ユニット10は、室外側回路RC1を構成する機器として、主としてアキュームレータ11、圧縮機12、油分離器13、四路切換弁14、室外熱交換器15、及び室外膨張弁16等を有している。これらの機器(11−16)は、冷媒配管によって接続されている。
室内ユニット30は、室内(居室や天井裏空間等)に設置されており、冷媒回路RCの一部(室内側回路RC2)を構成している。室内ユニット30は、室内側回路RC2を構成する機器として、主として、室内膨張弁31及び室内熱交換器32等を有している。
液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1は、室外ユニット10及び各室内ユニット30を接続する冷媒連絡配管であり、現地にて施工される。液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1の配管長や配管径については、設計仕様や設置環境に応じて適宜選定される。
以下、冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。空調システム100では、主として、正サイクル運転と逆サイクル運転が行われる。ここでの冷凍サイクルにおける低圧は、圧縮機12の吸入される冷媒の圧力(吸入圧力)であり、冷凍サイクルにおける高圧は、圧縮機12から吐出される冷媒の圧力(吐出圧力)である。
正サイクル運転(冷房運転等)時には、四路切換弁14が正サイクル状態(図1の四路切換弁14の実線で示される状態)に制御される。正サイクル運転が開始されると、室外側回路RC1内において、冷媒が圧縮機12に吸入されて圧縮された後に吐出される。圧縮機12では、運転中の室内ユニット30で要求される熱負荷に応じた容量制御が行われる。具体的には、吸入圧力の目標値が室内ユニット30で要求される熱負荷に応じて設定され、吸入圧力が目標値になるように圧縮機12の運転周波数が制御される。圧縮機12から吐出されたガス冷媒は、室外熱交換器15に流入する。
逆サイクル運転(暖房運転等)時には、四路切換弁14が逆サイクル状態(図1の四路切換弁14の破線で示される状態)に制御される。逆サイクル運転が開始されると、室外側回路RC1内において、冷媒が圧縮機12に吸入されて圧縮された後に吐出される。圧縮機12では、正サイクル運転同様、運転中の室内ユニット30で要求される熱負荷に応じた容量制御が行われる。圧縮機12から吐出されたガス冷媒は、室外側回路RC1から流出し、ガス側連絡配管G1を経て運転中の室内ユニット30の室内側回路RC2に流入する。
図2は、正面側から見た室外ユニット10の斜視図である。図3は、背面側から見た室外ユニット10の斜視図である。図4は、室外ユニット10の概略分解図である。
室外ユニット10は、外郭を構成し、各機器(11、12、13、14、15、16、20等)を収容する室外ユニットケーシング40を有している。室外ユニットケーシング40(特許請求の範囲記載の「ケーシング」に相当)は、複数の板金部材が組み上げられることによって、略直方体形状に形成されている。室外ユニットケーシング40の左側面、右側面及び背面の大部分は開口であり、係る開口が室外空気流AFを吸い込むための吸気口401として機能する。
図6は、底フレーム43上に配置される機器の配置態様と、室外空気流AFの流れ方向とを模式的に示した図である。図6に示されるように、底フレーム43上には、アキュームレータ11、圧縮機12、油分離器13及び室外熱交換器15を含む各種機器が、所定位置に配置されている。また、底フレーム43上には、室外ユニット制御部20を収容する電装品箱50が配置されている。
図8は、室外ユニットケーシング40内における室外空気流AFの流れる態様を模式的に示した図である。図6及び図8に示されるように、室外空気流AFは、室外ユニットケーシング40の左側面、右側面及び背面に形成された吸気口401から室外ユニットケーシング40内に流入し、室外熱交換器15(熱交換面151)を通過した後、主として下方から上方に向かって流れ、吹出口402から流出する。すなわち、室外空気流AFは、吸気口401を介して室外ユニットケーシング40内に水平方向に沿って流入し、室外熱交換器15を通過した後、上方向に転回して吹出口402に向かって下方から上方に向かって流れる。
図9は、(前面カバー51を取り外した状態の)電装品箱50の正面図である。図10は、図9に示される電装品箱50の背面図である。図11は、図9に示される電装品箱50の右側面図である。
電装品箱50は、幅方向(ここでは左右方向)及び奥行き方向(ここでは前後方向)の寸法よりも高さ方向(上下方向)の寸法が大きい略直方体状の金属製の箱である。電装品箱50内の空間(以下、「内部空間SP」と称する)には、室外ユニット制御部20を構成する各種電気部品E1(後述の弱電部品90及び強電部品95を含む)が収容されている。
電装品箱50は、構成部材として、前面カバー51(図7参照)と、本体フレーム52(図14−15参照)と、を有している。
前面カバー51は、電装品箱50の正面部分を構成する略長方形状の板状部材である。前面カバー51は、電装品箱50の幅寸法及び高さ寸法と略同一の幅寸法及び高さ寸法を有する。
図14は、本体フレーム52の正面斜視図である。図15は、図14とは異なる方向から見た本体フレーム52の正面斜視図である。図16は、(天面カバー53を取り外した状態の)電装品箱50の上面図である。
電装品箱50の外面には、内部空間SPへの液体の浸入を抑制するカバーユニット56(特許請求の範囲記載の「カバー部」に相当)が配置されている。電装品箱50に配置されるカバーユニット56には、第1穴52a及び第3穴52cから内部空間SPへの液体の浸入を抑制する天面カバー53、右側面部523に形成された第3穴52cから内部空間SPへの液体の浸入を抑制する第1側面カバー54、及び第4穴52dから内部空間SPへの液体の浸入を抑制する第2側面カバー55が含まれる。
図17は、天面カバー53の斜視図である。図18は、図17とは異なる方向から見た天面カバー53の斜視図である。
図19は、第1側面カバー54の斜視図である。図20は、図19とは異なる方向から見た第1側面カバー54の斜視図である。図21は、右方向から見た第1側面カバー54の斜視図である。図22は、左方向から見た第1側面カバー54の斜視図である。
第2側面カバー55は、本体フレーム52の右側面部523に形成される第4穴52dを介して液体が内部空間SPに流入することを抑制するべく、本体フレーム52の第4穴52dを外側から(上方及び側方から)覆うカバーである。第2側面カバー55は、一般に普及している汎用品である。第2側面カバー55には、圧縮機12に接続される電力線(強電配線96)を通すための開口が複数(ここでは3つ)形成されている。
図24は、図23に示される状態を背面側から見た斜視図である。図25は、図23に示される状態において第1側面カバー54を省略した図である。図26は、図25に示される状態を背面側から見た斜視図である。
(7−1)
従来、冷凍装置の室外ユニットにおいては、圧縮機がケーシングの底板上に配置され、圧縮機に電力供給を行う電気部品についてはケーシング内に配置される電気部品ボックスに収容されるのが一般的であるところ、圧縮機に電力供給を行う電気部品と圧縮機間を結ぶ電気配線(電力供給線)に関して、長手方向の寸法を短くしてコスト抑制、ノイズ抑制又は配線取り回しの容易化を図るために、係る電気部品を収容する電気品ボックスへその側部から配線を引き込むものがある。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、室外ユニットケーシング40には、上方向に室外空気流AFを吹き出すための吹出口402が形成されており、室外ファン18は、室外ユニットケーシング40内において下方から上方へ向かって流れ吹出口402から流出する室外空気流AFを生成している。室外ユニット10では、このように上方向に室外空気流AFを吹き出すための吹出口402を形成される場合(すなわち吹出口402を介して室外ユニットケーシング40への液体の浸入が特に懸念される場合)においても、コストが抑制されつつ電装品箱50への液体の浸入が抑制されている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、電装品箱50又はカバーユニット56には仕切部98が配置されており、仕切部98は、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2に引き込まれる強電配線96及び弱電配線91を仕切っている。これにより、強電配線通し穴H1に引き込まれる強電配線96と、弱電配線通し穴H2に引き込まれる弱電配線91と、が近接することが抑制されている。その結果、弱電配線91において、強電配線96に近接することによるノイズの発生が抑制されている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2は、基板ユニット75の上端よりも低い高さ位置であって下端よりも高い高さ位置に配置されており、これに関連して、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2が近接配置されている。その結果、カバーユニット56が強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2の双方を覆いやすくなっており、コスト抑制が促進されている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、強電配線96及び弱電配線91は、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2の双方を兼ねる第3穴52c(配線通し穴)を介して、分かれて電装品箱50内に引き込まれている。これにより、強電配線96及び弱電配線91の引き込み部分の双方を共通のカバーユニット56によって覆いやすくなっており、コスト抑制が促進されている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、強電配線通し穴H1に引き込まれる強電配線96は15本以上であり、弱電配線通し穴H2に引き込まれる弱電配線91も15本以上である。室外ユニット10では、このように電装品箱50内に引き込まれる電気配線の数が多く、ノイズに因る信頼性低下や、液体浸入抑制に関してコスト増大が特に懸念される場合でも、信頼性低下が抑制されており、また電装品箱50内への液体の浸入を防止するうえでコスト増大が抑制されている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、第1側面カバー54(カバーユニット56)には、下方に開放する「下開口」(開放部分54a)が形成されており、強電配線96及び弱電配線91は、「下開口」を介して第1側面カバー54及び電装品箱50内に引き込まれている。これにより、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2への液体の浸入を抑制する「カバー部」を簡易に構成することが可能となっている。
上記実施形態に係る室外ユニット10では、カバーユニット56は第1側面カバー54と天面カバー53とを含み、天面カバー53(庇部534)は第1側面カバー54の上方に位置し第1側面カバー54を上方から覆っている。これにより、電装品箱50内への液体の浸入がより確実に抑制されるようになっている。
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態では、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2の双方を兼ねる第3穴52cが形成される場合(すなわち、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2が繋がっている場合)について説明した。しかし、必ずしもこれに限定されず、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2は必ずしも繋がっている必要はなく、それぞれ独立に形成されてもよい。
上記実施形態では、仕切部98は、厚み方向が前後方向であり鉛直方向及び左右方向に沿って延びる仕切板981を有し、係る仕切板981によって、弱電配線91と強電配線96とを仕切ることで、両者が近接することを抑制していた。しかし、第3穴52cに引き込まれる弱電配線91と強電配線96との距離を、弱電配線91においてノイズが生じにくい程度に保つことが可能である限り、仕切部98の構成態様については特に限定されない。
上記実施形態では、第3穴52cに引き込まれる弱電配線91と強電配線96とを仕切る仕切部98が、電装品箱50に配置される場合について説明した。しかし、仕切部98は、必ずしも電装品箱50に配置される必要はない。例えば、仕切部98は、第1側面カバー54の内側に配置されてもよい。
上記実施形態では、強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2は、基板ユニット75の上端よりも低い高さ位置であって下端よりも高い高さ位置に配置されていた。この点、カバーユニット56が強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2の双方を覆いやすいように強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2を近接配置する、という観点によれば、上記態様で強電配線通し穴H1及び弱電配線通し穴H2が配置されることが好ましい。
上記実施形態では、圧縮機12から延びる強電配線96については、他の強電配線96とは異なる開口(第4穴52d)を介して、電装品箱50内に独立に引き込まれていた。しかし、必ずしもこれに限定されず、圧縮機12から延びる強電配線96についても、他の強電配線96ととともに、第3穴52c(強電配線通し穴H1)を介して電装品箱50内に引き込まれるようにしてもよい。
上記実施形態では、弱電部品90と強電部品95とは異なる基板に実装されていた。しかし、必ずしもこれに限定されず、信頼性が確保される限り、弱電部品90と強電部品95とは同一の基板に実装されてもよい。例えば、制御基板71に実装される弱電部品90が圧縮機制御基板76又はファン制御基板77に実装されてもよい。
上記実施形態では、強電配線96に接続される機器がアクチュエータ(圧縮機12や室外ファン18等)である場合について説明した。しかし、強電配線96に接続される機器については必ずしもアクチュエータには限定されない。例えば、強電配線96に接続される機器については、通電されることで加熱状態となる電気ヒータ等であってもよい。
上記実施形態では、第1側面カバー54の上方に位置して第3穴52cを介した内部空間SPへの液体浸入を抑制する庇部534は、天面カバー53の一部として設けられた。しかし、必ずしも庇部534は、天面カバー53に含まれている必要はなく、他の部材において設けられてもよいし、独立した部材として設けられてもよい。
上記実施形態では、第4穴52dからの液体浸入を抑制する第2側面カバー55が配置されていた。しかし、信頼性の観点から必ずしも必要ではない場合には、第2側面カバー55については適宜省略されてもよい。係る場合、第1側面カバー54について高さ方向の寸法を大きくするとともに第4穴52dの上方に配置することで、1つの第1側面カバー54のみで、第3穴52c及び第4穴52d双方の上方及び側方を外側から覆うようにしてもよい。
上記実施形態では、電装品箱50の上方には、主として第3穴52c及び第5穴52eを介した電装品箱50への液体の浸入を抑制する天面カバー53が、配置されていた。この点、第3穴52c及び第5穴52eを介した電装品箱50への液体の浸入をより確実に抑制するという観点によれば、係る天面カバー53が上記実施形態における態様で構成され配置されることが好ましい。しかし、電装品箱50への液体の浸入に対する信頼性が確保されるのであれば、必ずしも係る天面カバー53は必要ではなく、適宜省略可能である。
上記実施形態では、室外ユニット10は、吹出口402が天面に形成されており、室外空気流AFが室外ユニットケーシング40内において主に下方から上方に向かって流れ吹出口402から上方に吹き出されるように構成された、いわゆる上吹き型の室外ユニットであった。しかし、必ずしもこれに限定されず、室外ユニット10は、他の型式が採用されてもよい。
上記実施形態では、2つの室外ファン18を有する室外ユニット10´を想定して、電装品箱50内でファン制御基板77(ファン制御用電気部品66)が左右に2つ配置される場合について説明した。しかし、例えば図2−図4に示されるように、室外ファン18を1つのみ有する室外ユニット10においては、ファン制御基板77が1つのみ配置されればよい。すなわち、図12等で示される2つのファン制御基板77のうち、一方については適宜省略されてもよい。係る場合、省略されるファン制御基板77に対応する第2冷却ユニット85についても省略される。
上記実施形態では、基板ユニット75は、圧縮機制御基板76とファン制御基板77とを含み、圧縮機制御用電気部品実装部分75aは圧縮機制御基板76に配置され、ファン制御用電気部品実装部分75bはファン制御基板77に配置されていた。すなわち、上記実施形態では、圧縮機制御用電気部品63が圧縮機制御基板76に実装され、ファン制御用電気部品66がファン制御基板77に実装されており、圧縮機制御用電気部品63とファン制御用電気部品66とは異なる基板に実装されていた。
上記実施形態における冷媒回路RCの構成態様は、必ずしも図1に示す態様に限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、必ずしも必要ではない場合には、アキュームレータ11や室外膨張弁16については、適宜省略が可能である。また、冷媒回路RCには、図1に示されない機器(例えばレシーバ等)が新たに追加されてもよい。
上記実施形態では、本発明が、1台の室外ユニット10に対して2台の室内ユニット30が連絡配管(L1、G1)で並列に接続された空調システム100に適用される例について説明した。しかし、本発明が適用される空調システムの構成態様は、必ずしも係る態様には限定されない。すなわち、本発明が適用される空調システムに関して、室外ユニット10及び/又は室内ユニット30の台数及びその接続態様については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。
上記実施形態において本発明は、空調システム100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本発明は、冷媒回路を有する他の冷凍装置(例えば給湯器やヒートポンプチラー等)にも適用可能である。
12 :圧縮機
18 :室外ファン(ファン)
19 :室外側センサ
20 :室外ユニット制御部
30 :室内ユニット
40、40´:室外ユニットケーシング(ケーシング)
50、50a、50b:電装品箱(電気部品ボックス)
51 :前面カバー
52 :本体フレーム
52a :第1穴
52b :第2穴
52c :第3穴(配線通し穴)
52d :第4穴
52e :第5穴
52e1 :縁部
52f :第6穴
53 :天面カバー(第2カバー部材)
54 :第1側面カバー(第1カバー部材)
54a :開放部分(下開口)
55 :第2側面カバー
56 :カバーユニット(カバー部)
57、58:シール部材
63 :圧縮機制御用電気部品
65 :パワーモジュール
66 :ファン制御用電気部品
71 :制御基板(基板)
75 :基板ユニット(基板)
75a :圧縮機制御用電気部品実装部分
75b :ファン制御用電気部品実装部分
76 :圧縮機制御基板(基板)
77 :ファン制御基板(基板)
90 :弱電部品(第2電気部品)
91 :弱電配線(第2配線)
95 :強電部品(第1電気部品)
96 :強電配線(第1配線)
98、98´:仕切部
99a :第1クランプ
99b :第2クランプ
100 :空調システム
402 :吹出口
501 :鉛直板
521 :背面部
522 :左側面部
523 :右側面部
524 :天面部
531 :上カバー部
532 :左側方カバー部
533 :右側方カバー部
534 :庇部
541 :右側部
542 :前側部
543 :後側部
544 :上部
545 :後側折曲部
546 :前側折曲部
547 :上側折曲部
981 :仕切板
AF :室外空気流(空気流)
E1 :電気部品
H1 :強電配線通し穴(第1開口)
H2 :弱電配線通し穴(第2開口)
RC :冷媒回路
S1 :送風空間
SP :内部空間
SP1 :下部空間
SP2 :上部空間
SP2a :前側上部空間
SP2b :後側上部空間
Claims (10)
- 複数の機器(12、18、19、・・・)を収容するケーシング(40、40´)と、
強電部品(95)と、弱電部品(90)と、を含む電気部品(E1)と、
前記ケーシング内に配置され、前記電気部品を収容する電気部品ボックス(50、50a、50b)と、
前記強電部品と前記強電部品に対応するいずれかの前記機器(12、18、・・・)との間で電圧又は電流を供給される第1配線(96)と、
前記弱電部品と前記弱電部品に対応する他のいずれかの前記機器(19、・・・)との間で、前記第1配線に供給されるよりも小さい値の電圧又は電流を供給される第2配線(91)と、
前記電気部品ボックス内への液体の浸入を抑制するカバー部(56、54、53)と、
を備え、
前記電気部品ボックスには、前記第1配線を引き込むための第1開口(H1)と、前記第2配線を引き込むための第2開口(H2)と、が側方に形成され、
前記カバー部は、前記電気部品ボックスの外面において前記第1開口及び前記第2開口の周囲に配置され、前記第1開口及び前記第2開口双方の上方及び側方を覆い、
前記電気部品ボックス又は前記カバー部には、前記第1開口及び前記第2開口に引き込まれる前記第1配線及び前記第2配線の近接を抑制する近接抑制部材(98、98´)が配置される、
冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 複数の機器(12、18、19、・・・)を収容するケーシング(40、40´)と、
強電部品(95)と、弱電部品(90)と、を含む電気部品(E1)と、
前記ケーシング内に配置され、前記電気部品を収容する電気部品ボックス(50、50a、50b)と、
前記強電部品と前記強電部品に対応するいずれかの前記機器(12、18、・・・)との間で電圧又は電流を供給される第1配線(96)と、
前記弱電部品と前記弱電部品に対応する他のいずれかの前記機器(19、・・・)との間で、前記第1配線に供給されるよりも小さい値の電圧又は電流を供給される第2配線(91)と、
前記電気部品ボックス内への液体の浸入を抑制するカバー部(56、54、53)と、
を備え、
前記電気部品ボックスには、前記第1配線を引き込むための第1開口(H1)と、前記第2配線を引き込むための第2開口(H2)と、が側方に別々に形成され、
前記カバー部は、前記電気部品ボックスの外面において前記第1開口及び前記第2開口の周囲に配置され、前記第1開口及び前記第2開口双方の上方及び側方を覆う、
冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記電気部品ボックス又は前記カバー部には、前記第1開口及び前記第2開口に引き込まれる前記第1配線及び前記第2配線の近接を抑制する近接抑制部材(98、98´)が配置される、
請求項2に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記近接抑制部材は、前記第1配線及び前記第2配線を仕切る仕切部(98、98´)である、
請求項1又は請求項3に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記機器には、空気流(AF)を生成するファン(18)が含まれ、
前記ケーシングには、上方向に前記空気流を吹き出すための吹出口(402)が形成され、
前記空気流は、前記ケーシング内において下方から上方へ向かって流れ前記吹出口から流出する空気の流れである、
請求項1から4のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記電気部品を実装される基板(75)を備え、
前記第1開口及び前記第2開口は、前記基板の上端よりも低い高さ位置であって下端よりも高い高さ位置に配置される、
請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記電気部品ボックスには、前記第1開口及び前記第2開口の双方を兼ねる配線通し穴(52c)が形成され、
前記第1配線及び前記第2配線は、前記配線通し穴を介して、分かれて前記電気部品ボックス内に引き込まれ、
前記カバー部は、前記配線通し穴の周囲に配置され、前記配線通し穴の上方及び側方を覆う、
請求項1から6のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記第1開口に引き込まれる前記第1配線、及び前記第2開口に引き込まれる前記第2配線はそれぞれ15本以上である、
請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記カバー部(54)は、下方に開放する下開口(54a)を形成され、
前記第1配線及び前記第2配線は前記下開口を介して前記カバー部及び前記電気部品ボックス内に引き込まれる、
請求項1から8のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。 - 前記カバー部は、第1カバー部材(54)と、第2カバー部材(53)と、を含み、
前記第2カバー部材は、前記第1カバー部材の上方に位置し前記第1カバー部材を上方から覆う、
請求項1から9のいずれか1項に記載の冷凍装置の室外ユニット(10、10´)。
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