特開 2024-13074 空調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013074

(43)【公開日】2024-01-31

(54)【発明の名称】空調装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/029 20190101AFI20240124BHJP

   F24F 1/0284 20190101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

F24F1/029

F24F1/0284

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022114998

(22)【出願日】2022-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】戸部 隆久

(72)【発明者】

【氏名】小和田 芳夫

(72)【発明者】

【氏名】狩野 靖明

(72)【発明者】

【氏名】岩澤 直孝

【テーマコード（参考）】

3L049

3L050

【Ｆターム（参考）】

3L049BB07

3L049BD03

3L050BA01

3L050BA04

(57)【要約】

【課題】圧縮機の収容空間を確保しながら、空調装置の小型化を実現する。
【解決手段】圧縮機２０、加熱器４０、減圧部７０、及び冷却器３０を含む冷媒回路と、加熱器４０又は冷却器３０に空気を供給する送風部５０，６０とを筐体内に収容した空調装置であって、圧縮機は、圧縮機を筐体に固定するための複数の固定片を有する固定部を有し、少なくとも一つの固定片が、送風部により送風され冷却器又は加熱器と熱交換する空気が流通する空気流通路６８の下方に位置するように圧縮機を配置し、空気流通路の固定片に対応する位置に、固定片を収容する凹部６５を形成した、空調装置を提供する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、加熱器、減圧部、及び冷却器を含む冷媒回路と、前記加熱器又は前記冷却器に空気を供給する送風部とを筐体内に収容した空調装置であって、
前記圧縮機は、前記圧縮機を前記筐体に固定するための複数の固定片を有する固定部を有し、
少なくとも一つの前記固定片が、前記送風部により送風され、前記冷却器又は前記加熱器と熱交換する空気が流通する空気流通路の下方に位置するように前記圧縮機を配置し、
前記空気流通路の前記固定片に対応する位置に、前記固定片を収容する凹部を形成した、空調装置。

【請求項2】

前記空気流通路は、前記送風部から前記冷却器又は前記加熱器に向かって開口面積が漸次拡大する拡開部を有し、
前記凹部が、前記拡開部に設けられている、請求項１記載の空調装置。

【請求項3】

前記凹部は、前記拡開部における前記圧縮機の配置位置側の端部に設けられている、請求項２記載の空調装置。

【請求項4】

前記送風部は、前記空気流通路を流れる空気を送風する送風ファンと、前記送風ファンを固定するファン固定部とを有し、
前記凹部は前記ファン固定部よりも下方に位置する、請求項３に記載の空調装置。

【請求項5】

前記送風ファンは、空気流通方向に回転軸が延在する軸流ファンであって、
前記回転軸を前記軸流ファンにより送風された空気と熱交換する前記冷却器又は前記加熱器の空気流通方向の軸心よりも上方に配置した、請求項２に記載の空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、冷媒回路を構成する機器（圧縮機、凝縮器、蒸発器、減圧器など）や送風機などの空調に必要な機器一式及びこれらを制御する制御装置を筐体に収容した小型の空調装置が知られている。

【0003】

一般に、空調装置に適用される圧縮機は、その重量や防振のために複数箇所で筐体に支持される（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－１３９０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した小型の空調装置は比較的狭い限られた空間に設置して使用されるものであり、より一層の小型化が求められることから、筐体に収容される機器をできるだけ効率的に配置することが肝要となる。

【0006】

しかしながら、上述のように、圧縮機は複数箇所で筐体に支持されることから、圧縮機の収容に際して圧縮機本体よりも大きな収容空間を要することとなり、空調装置の小型化の要請に悖る。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧縮機の収容空間を確保しながら、空調装置の小型化を実現すること、を課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る空調装置は、圧縮機、加熱器、減圧部、及び冷却器を含む冷媒回路と、前記加熱器又は前記冷却器に空気を供給する送風部とを筐体内に収容した空調装置であって、前記圧縮機は、前記圧縮機を前記筐体に固定するための複数の固定片を有する固定部を有し、少なくとも一つの前記固定片が、前記送風部により送風され、前記冷却器又は前記加熱器と熱交換する空気が流通する空気流通路の下方に位置するように前記圧縮機を配置し、前記空気流通路の前記固定片に対応する位置に、前記固定片を収容する凹部を形成している。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、圧縮機の収容空間を確保しながら、空調装置の小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る空調装置の外観を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る空調装置の内部の概略構成を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係る空調装置の内部を示し、圧縮機、冷却器、及び、加熱器の位置関係を示す参考上面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る空調装置の内部の概略構成を示す正面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ断面図である。

【図6】図４のＢ部拡大図である。

【図7】本発明の実施形態に係る空調装置の内部の右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一の符号は同一の機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0012】

図１から図７に、本実施形態に係る空調装置１の概略構成を示す。空調装置１は、筐体１０、筐体１０内に収容される圧縮機２０、冷却器（蒸発器）３０、加熱器（凝縮器）４０、第１送風機５０、第２送風機６０、減圧器７０、及び、制御装置８０を備えている。圧縮機２０、冷却器３０、加熱器４０、及び減圧器７０は冷媒配管９２～９４によって接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成している。

【0013】

図１から図７に示す空調装置１では、空調装置１の前後方向に沿って冷却器３０及び加熱器４０の内部を通過する空気が流通する。つまり、空調装置１では、空調装置１の前後方向が冷却器３０及び加熱器４０における空気の流通方向となる。冷却器３０については背面から正面に向かって空気を流通させ、加熱器４０については正面から背面に向かって空気を流通させることで、冷却器３０及び加熱器４０を通過する空気と冷媒との熱交換を行わせる。

【0014】

（筐体外部のレイアウトについて）
図１に示すように、筐体１０の正面において、制御装置８０の収容位置（後述）に対応する位置に操作パネル１１が設けられ、操作パネル１１に隣接し、冷却器３０の収容位置に対応するように吹出口１２が設けられている。また、第２送風機６０の収容位置に対応する位置に空気の吸込口１３が設けられている。

【0015】

筐体１０の背面において、第１送風機５０の収容位置に対応する位置に空気の吸込口（不図示）が設けられ、加熱器４０の収容位置に対応する位置に排気口（不図示）が設けられている。

【0016】

（筐体内部のレイアウトについて）
続いて、本実施形態に係る空調装置１の筐体１０内における各機器のレイアウトについて説明する。図２に示すように、空調装置１の筐体１０内には、底板１５上に圧縮機２０、加熱器４０、及び、第２送風機６０を配置し、これらの上方（鉛直方向上側）に冷却器３０、第１送風機５０、減圧器７０、制御装置８０を配置している。

【0017】

特に、冷却器３０を通過する空気の流通方向と直交する方向、かつ、冷却器３０の水平方向（正面視で左右方向）において、冷却器３０の一方側（正面視で左側）に減圧器７０を配置し、冷却器３０の他方側（正面視で右側）、かつ、冷却器３０の下方（鉛直方向下側）に圧縮機２０を配置している。また圧縮機２０の上方に、冷却器３０に隣接するように制御装置８０を配置している。なお、圧縮機２０の前方にはアキュームレータ２２が配置されている。

【0018】

より具体的には、底板１５上には、正面視で加熱器４０の右側に圧縮機２０、加熱器４０の前方側に第２送風機６０が配置されている。加熱器４０の上方かつ加熱器４０よりもやや前方側に、鉛直方向において加熱器４０と部分的に重なるように冷却器３０が配置されている。

【0019】

正面視で、冷却器３０の左側に減圧器７０が、右側に制御装置８０がそれぞれ配置され、冷却器３０の背面側には第１送風機５０が配置されている。
冷却器３０の上面には、冷却器３０の一方側（正面視で左側）、すなわち、減圧器７０側に、減圧器７０を通過した冷媒を冷却器３０に流入させる冷媒流入口３２が設けられている。また、冷却器３０の上面において、冷媒流入口３２より後方側に、冷却器３０を通過して圧縮機２０に戻る冷媒の冷媒流出口３３が設けられている。

【0020】

つまり、冷却器３０において、冷媒流入口３２は、冷却器３０の上面から冷媒が流入するように設けられ、冷媒流出口３３は、冷却器３０の上面から冷媒が流出するように設けられている。冷媒流出口３３と圧縮機２０とは冷媒配管９４によって接続されている。冷媒配管９４は、冷媒流出口３３から、制御装置８０の背面側に引き回された後に制御装置８０の下側を通って圧縮機２０の前方側に接続される。

【0021】

正面視で、加熱器４０の右側に圧縮機２０及びアキュームレータ２２が配置され、加熱器４０の正面側には第２送風機６０が配置されている。
加熱器４０と第２送風機６０との間には、ファンケース６１によって第２送風機６０から送風され加熱器４０と熱交換する空気が流通する空気流通路６８が形成される（図５参照）。ファンケース６１の形状については、後述する。

【0022】

加熱器４０の上面には、加熱器４０の一方側（正面視で左側）、かつ、加熱器４０の後方側に、圧縮機２０から吐出された高圧冷媒を流入させる冷媒流入口４２が設けられている。また、加熱器４０の上面において、冷媒流入口４２より前方側に、加熱器４０を通過して減圧器７０へ向かって流出する冷媒流出口４３が設けられている。

【0023】

つまり、加熱器４０において、冷媒流入口４２は、加熱器４０の上面から冷媒が流入するように設けられ、冷媒流出口４３は、加熱器４０の上面から冷媒が流出するように設けられている。
圧縮機２０と加熱器４０の冷媒流入口４２とは冷媒配管（不図示）によって接続され、冷媒流出口４３と減圧器７０とは冷媒配管９２によって接続され、減圧器７０と冷却器３０の冷媒流入口３２とは冷媒配管９３によって接続されている。冷媒配管９２及び冷媒配管９３はいずれも、冷却器３０に対して減圧器７０側に位置している。

【0024】

（冷媒の流れについて）
上記のように接続された冷媒回路において、冷媒は、圧縮機２０によって圧縮されて高圧のガス冷媒となって吐出される。高圧のガス冷媒は、冷媒配管（不図示）を通過して冷媒流入口４２を介して加熱器４０に流入し、第２送風機６０から送風されて加熱器４０を通過する空気と熱交換することにより放熱する。

【0025】

加熱器４０の冷媒流出口４３から流出した高圧冷媒は、冷媒配管９２を通過して減圧器７０に流入し、減圧器７０によって減圧されて膨張し、低圧冷媒となる。減圧器７０において低圧になった冷媒は、冷媒配管９３を通過して冷媒流入口３２から冷却器３０に流入する。冷却器３０に流入した低圧冷媒は、第１送風機５０によって送風されて冷却器３０を通過する空気と熱交換することにより吸熱し、冷却器３０の冷媒流出口３３を介して流出する。冷却器３０を流出した冷媒は、冷媒配管９４を流れ、アキュームレータ２２を介して圧縮機２０へ戻る。圧縮機２０に流入した冷媒は、再び圧縮され、上記循環を繰り返す。

【0026】

（圧縮機の固定部について）
図３に示すように、圧縮機２０は、筐体１０の底板１５に固定部２１により固定されている。固定部２１は、圧縮機２０の底部近傍の周囲に設けられた３つの固定片２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを有している。固定片２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、圧縮機２０の周囲に等間隔に配置されている。固定片２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、底板１５の高さよりも圧縮機の２０底面側に位置するように設けられている。圧縮機２０は、固定片２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに設けられた螺子孔に挿入されるボルト２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃにより防振ゴム（不図示）を介して底板１５に締結され、固定されている。

【0027】

なお、図３は、圧縮機２０、固定部２１、及び加熱器４０の位置関係を示すための参考図であり、これらの位置関係を示すために直接関係しない構成については簡略化し、適宜図示を省略している。したがって、図３においては、例えば、制御装置８０、ボルト２５Ｂ、冷媒配管９２から９４の図示を省略している。

【0028】

固定部２１のうち、固定片２１Ａ，２１Ｃは正面視で圧縮機２０の右側に位置し、固定片２１Ｂは正面視で圧縮機２０の左側に位置している。図３に示すように、固定片２１Ａ，２１Ｃの端部と圧縮機２０の外周とが略同一直線上に並び、これらが筐体１０の内壁に沿って配置されている。これにより、圧縮機２０を、正面視で圧縮機２０の右側と筐体１０の内壁との間に余分な空間を生じさせないように筐体１０内に配置することができる。

【0029】

一方、図３に示すように、固定片２１Ｂは空調装置１の正面視で圧縮機２０の左側に位置し、そのまま配置すると空調装置１の幅方向においてファンケース６１と干渉するか、又は、圧縮機２０とファンケース６１及び加熱器４０との間に余分な空間が形成されてしまう。そこで、本実施形態では、圧縮機２０とファンケース６１及び加熱器４０との間に余分な空間を生じさせず、かつ、固定片２１Ｂをファンケース６１と干渉させないために、以下のようにファンケース６１を構成している。

【0030】

（ファンケースの形状について）
図４に示すように、第２送風機６０はファンケース６１に収容された状態で加熱器４０の正面に設けられている。ファンケース６１は、第２送風機６０を収容すると共に、第２送風機６０と加熱器４０との間に空気流通路を形成するダクトとしても機能する。ファンケース６１及び加熱器４０の正面視で右側には圧縮機２０が配置されている。なお、ファンケース６１とダクトとは必ずしも一体的に形成される必要はなく、別部品であってもよい。また、第２送風機６０と加熱器４０との間に形成される空気流通路６８を、加熱器４０を収容する加熱器ケース（不図示）と一体的に形成してもよい。

【0031】

ここで、図５に示すように、加熱器４０と第２送風機６０との間には、ファンケース６１によって空気流通路６８が形成される。第２送風機６０の径方向の寸法に比して加熱器４０の幅及び高さが大きいため、ファンケース６１によって形成される空気流通路６８は、第２送風機６０の収容領域の開口面積が最も小さく、加熱部４０との接続部近傍の開口面積が最も大きくなっている。

【0032】

すなわち、ファンケース６１の上側面６２Ａ、下側面６２Ｂ、圧縮機２０と反対側の側面６２Ｃ、及び圧縮機２０側の側面６２Ｄは、いずれも第２送風機６０から加熱器４０に向かって傾斜するように形成されている。したがって、ファンケース６１の上側面６２Ａ、下側面６２Ｂ、側面６２Ｃ、及び側面６２Ｄによって形成される空気流通路６８は、その開口面積が第２送風機６０から加熱部４０に向かって漸次拡大する拡開部６２となる。

【0033】

図５に示すように、第２送風機６０の軸心を加熱器４０の空気流通方向の軸心よりも高さＤの分だけ上方に配置するようにファンケース６１を配置する。これにより、ファンケース６１の下方に、第２送風機６０の軸心を空気流通方向の軸心より上方に配置した高さＤの分だけ隙間が生じ、この隙間を固定片２１Ｂ及びボルト２５Ｂの配置領域とすることができる。

【0034】

さらに、図５及び図６に示すようにファンケース６１によって形成される空気流通路６８の下方において、拡開部６２のうち下側面６２Ｂと側面６２Ｄとを跨ぐ一部分に、固定片２１Ｂと固定片２１Ｂを締結するボルト２５Ｂとの干渉を回避するための凹部６５を形成する。凹部６５を設けることによりファンケース６１の下方に固定片２１Ｂとボルト２５Ｂとが、ファンケース６１と干渉することなく位置する（図７参照）。

【0035】

上述のように、圧縮機２０の固定部２１のうち一つの固定片２１Ｂは、ファンケース６１及び加熱器４０に向かって突出するものの、凹部６５と底板１５とによって形成される空間に固定片２１Ｂとボルト２５Ｂとが配置される。これにより、空調装置１の幅方向及び高さ方向のいずれにおいても固定片２１Ｂ及びボルト２５Ｂが圧縮機２０とファンケース６１及び加熱器４０に干渉せず、圧縮機２０とファンケース６１及び加熱器４０との間に余分な空間が生じないように配置することができる。

【0036】

なお、凹部６５を形成することで、凹部６５が空気流通路６８内に食い込む分だけ空気流通路６８を部分的に干渉することとなる。しかし、上述のように、第２送風機６０の軸心を加熱器４０の空気流通方向の軸心よりも高さＤの分だけ上方に配置しているため、凹部６５の空気流通路６８内への食い込み量が小さく、凹部６５が第２送風機６０を固定しているボルト６９（ファン固定部）よりも下方に位置することとなる（図５参照）。これにより、凹部６５を形成することで第２送風機６０から送風される空気の流れや、加熱器４０の熱交換効率に影響を与えることがない。

【0037】

以上述べた如く本実施形態によれば、圧縮機の収容空間を確保しながら、空調装置の小型化を実現することができる。

【0038】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0039】

１：空調装置、１０：筐体、１１：操作パネル
１２：吹出口、１３：吸込口、１５：底板、２０：圧縮機、２１：固定部
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ：固定片、２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ：ボルト
３０：冷却器、４０：加熱器、
５０：第１送風機（送風部）、６０：第２送風機（送風部）、
６１：ファンケース、６２：拡開部
６２Ａ：上側面、６２Ｂ：下側面、６２Ｃ：側面、６２Ｄ：側面
６５：凹部、６８：空気流通路、６９：ボルト（ファン固定部）
７０：減圧器（減圧部）、８０：制御装置、９２～９４：冷媒配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】