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JP-2026076671-A - 室外機及びこれを備えたヒートポンプ装置

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Abstract

【課題】漏洩した冷媒を速やかに外部へ排出できる室外機を提供する。 【解決手段】室外機は、底部にベース４を有する筐体と、筐体の内部でかつベース４の上方に形成されるとともに室外ファンを収容するファン室と、筐体の内部でかつベース４の上方に形成されるとともに冷媒を圧縮する圧縮機を収容する機械室と、と備えている。ベース４には、ファン室又は機械室で発生したドレン水を外部に排出するドレン孔３２と、機械室で漏洩した冷媒を外部に排出する冷媒排出孔３４とが形成され、冷媒排出孔３４は、ドレン孔３２よりも面積が大きい。 【選択図】図４

Inventors

  • 藤野 哲爾
  • ▲福▼島 秀

Assignees

  • 三菱重工サーマルシステムズ株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (10)

  1. 底部にベースを有する筐体と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに室外ファンを収容するファン室と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに冷媒を圧縮する圧縮機を収容する機械室と、 を備え、 前記ベースには、前記ファン室又は前記機械室で発生したドレン水を外部に排出するドレン孔と、前記ファン室又は前記機械室で漏洩した冷媒を外部に排出する冷媒排出孔とが形成され、 前記冷媒排出孔は、前記ドレン孔よりも流路抵抗が小さい室外機。
  2. 前記冷媒は、燃焼性を有する冷媒とされ、 前記機械室には、電気機器を収容する制御ボックスが設けられている請求項１に記載の室外機。
  3. 前記冷媒排出孔は、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられている請求項１又は２に記載の室外機。
  4. 前記冷媒排出孔には、メッシュが設けられている請求項１又は２に記載の室外機。
  5. 前記冷媒排出孔は、前記機械室の下部に設けられている請求項１又は２に記載の室外機。
  6. 前記ベースの上方に設けられるとともに前記圧縮機が設置されるサブベースと、 前記サブベースと前記ベースとの間に設けられて該サブベースを支える防振部材と、 を備え、 前記サブベースの下方に前記冷媒排出孔が設けられている請求項１又は２に記載の室外機。
  7. 前記サブベースは、前記冷媒排出孔の直上に、貫通孔が形成されていない領域を有している請求項６に記載の室外機。
  8. 底部にベースを有する筐体と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに室外ファンを収容するファン室と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに冷媒を圧縮する圧縮機を収容する機械室と、 を備え、 前記ベースには、前記ファン室又は前記機械室で発生したドレン水を外部に排出するドレン孔と、前記ファン室又は前記機械室で漏洩した冷媒を外部に排出する冷媒排出孔とが形成され、 前記冷媒排出孔は、前記ドレン孔よりも流路抵抗が小さくされるとともに、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられている室外機。
  9. 底部にベースを有する筐体と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに室外ファンを収容するファン室と、 前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに冷媒を圧縮する圧縮機を収容する機械室と、 を備え、 前記ベースには、前記ファン室又は前記機械室で発生したドレン水を外部に排出するドレン孔と、前記ファン室又は前記機械室で漏洩した冷媒を外部に排出する冷媒排出孔とが形成され、 前記冷媒排出孔は、前記ドレン孔よりも流路抵抗が小さくされ、 前記ベースの上方に設けられるとともに前記圧縮機が設置されるサブベースと、 前記サブベースと前記ベースとの間に設けられて該サブベースを支える防振部材と、 を備え、 前記サブベースの下方に前記冷媒排出孔が設けられている室外機。
  10. 請求項１又は２に記載の室外機と、 前記室外機に接続された熱利用機と、 を備えているヒートポンプ装置。

Description

本開示は、室外機及びこれを備えたヒートポンプ装置に関するものである。 自然冷媒であるプロパンとされたＲ２９０は、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が小さいためヒートポンプ装置の冷媒として利用が進められている。しかし、Ｒ２９０は強燃性冷媒に分類され漏洩した場合に発火のおそれがある。 特許文献１では、室外機の機械室に可燃性冷媒が漏洩した際に、機械室内部と屋外とが通気するように開口する開閉機構を設けている。 特開２０２２－１６８９８６号公報 本開示の一実施形態に係る室外機を示した斜視図である。図１の室外機の縦断面図である。図２の室外機のベース周りを拡大して示した縦断面図である。図１の室外機のベースを示した斜視図である。 以下に、本開示に係る一実施形態について、図面を参照して説明する。 図１には、ヒートポンプ装置に用いられる室外機１が示されている。図１の室外機１は、機械室７のパネルが取り外された状態とされている。 室外機１は、図示しない水配管を介して室内機（熱利用機）と接続されている。水配管によって水が室外機１と室内機とを循環する。これにより、室外機１で生成された温熱又は冷熱が水配管を介して室内機に送られて室内に温熱又は冷熱を提供する。なお、冷媒配管を介して室外機と室内機とを接続しても良い。この場合には、室内機に冷媒が流通する室内熱交換器が設置される。 図１に示すように、室外機１は、略直方体の筐体３を備えている。筐体３の底部は板金製のベース４とされている。ベース４は、長手方向に沿って両側のそれぞれに設けられたベース脚部４ａと、両側のベース脚部４ａの上端の間に設けられた略平板状の平板部４ｂとを備えている。平板部４ｂは、略水平に延在し、その上方に種々の機器が設置される。平板部４ｂは、プレス加工によって凹凸が形成されている（図４参照）。 図１に示すように、筐体３内には、ベース４の上方に、仕切壁９によって左右に区画されたファン室５と機械室７とを備えている。 ファン室５は、図１において左側に位置している。ファン室５内には、図示しない室外ファン及び室外熱交換器３０（図２参照）が設けられている。室外熱交換器３０は、ファン室５の側面及び背面を構成するようにＬ字状に折り曲げた形状とされている。室外ファンによって取り込まれた外気が室外熱交換器３０を流通する冷媒と熱交換する。冷媒と熱交換した後の外気はファン開口部１１から外部へ排出される。 機械室７は、図１において右側に位置している。機械室７には、ベース４（具体的には平板部４ｂ）の上に、板状体とされたサブベース１３が設けられている。サブベース１３は、平面視して矩形状とされ、機械室７の下方の略全領域を覆う程度の大きさとされている。ただし、サブベース１３の４辺の周囲には、対向する筐体３の側壁との間に所定の隙間が形成されている。 ベース４とサブベース１３との間には、図２及び図３に示すように、防振ゴム（防振部材）を備えた複数のサブベース支持部材１５が設けられている。各サブベース支持部材によって、サブベース１３がベース４に対して支持されている。図４には、各サブベース支持部材に対応してベース４に設けられたサブベース支持部材取付穴１５ａが示されている。同図に示されているように、サブベース支持部材取付穴１５ａは６つ設けられている。ただし、サブベース支持部材取付穴１５ａ及びこれに取り付けられるサブベース支持部材の数は６つに限定されるものではなく、３つ以上であれば良い。 図１に示されているように、機械室７には、サブベース１３の上方に、圧縮機１７、水熱交換器１９、ガスセパレータ２１、制御ボックス２３などが設けられている。 圧縮機１７は、例えばロータリ圧縮機であり、Ｒ２９０等の冷媒を圧縮する。図２に示すように、圧縮機１７の下部には、防振ゴムを備えた圧縮機用脚部１７ａが設けられている。圧縮機用脚部１７ａはサブベース１３上に取り付けられている。防振ゴムを備えた圧縮機用脚部１７ａによって、サブベース１３に伝達される圧縮機１７の振動が緩和される。サブベース１３には、サブベース支持部材１５や圧縮機用脚部１７ａ等の機器を取り付けるための穴を除いて、不要な貫通孔が設けられていない。したがって、機器を取り付けた後のサブベース１３には、基本的に貫通孔が存在しない。 圧縮機１７で圧縮された冷媒は、図示しない四方弁を介して、水熱交換器１９又は室外熱交換器３０へと送られる。 水熱交換器１９は、冷媒と水とを熱交換する。冷媒と熱交換した水は、ガスセパレータ２１でガス（空気や冷媒など）を分離された後に、水往き配管２５を通り室内機へと導かれる。室内機にて室内空気と熱交換した後の水は、水戻り配管２６を通り水熱交換器１９へと戻される。これにより、水は水熱交換器１９と室内機との間を循環する。 制御ボックス２３は、内部にキャパシタやコイル等の電気機器を収容した密閉構造とされている。さらに、制御ボックス２３内には、外部から電源供給を受ける電気端子（電気機器）を備えた端子台が設けられている。 図２にも図１と同様に圧縮機１７、水熱交換器１９、ガスセパレータ２１が示されている。圧縮機１７の側方にはアキュムレータ２８が示されている。また図２の右側には室外熱交換器３０が示されている。室外熱交換器３０は、上述したようにファン室５（図１参照）に設置されている。 図４に示すように、ベース４には、ファン室５に相当する位置に、３つのドレン孔３２が設けられている。なお、ドレン孔３２の数は３つに限定されるものではなく、１つでも２つでも４つ以上であっても良い。 ドレン孔３２は円形とされており、直径が例えば２０ｍｍとされている。ドレン孔３２は、ベース４の平板部４ｂの最も低い位置である下段面３３に設けられている。下段面３３は、機械室７にわたって連続して設けられている。下段面３３は、ドレン孔３２が下方となるように傾斜している。これにより、筐体３内の室外熱交換器等の機器に凝縮水が付着して下方へ流れた場合に、下段面３３を伝ってドレン孔３２からドレン水を外部へ排出できるようになっている。 ベース４には、機械室７に対応する位置に、１つの冷媒排出孔３４が設けられている。冷媒排出孔３４を介して、機械室７内に漏洩した冷媒が外部（大気）へと排出される。 冷媒排出孔３４は、ベース４の奥行き方向（短手方向）の略中央に配置されている。冷媒排出孔３４は例えば円形とされており、直径が３０ｍｍ以上、好ましくは６０ｍｍ程度とされている。すなわち、冷媒排出孔３４の面積は、１つのドレン孔３２の面積よりも大きくされており、流路抵抗が小さくなっている。なお、冷媒排出孔３４の形状は円形に限らず、長円などの形状であっても良い。冷媒排出孔３４の形状が非円形の場合は、水力直径を３０ｍｍ以上とすることが好ましい。 冷媒排出孔３４が形成された高さ位置は、ドレン孔３２が形成された高さ位置よりも高い。具体的には、冷媒排出孔３４は、段部３６によって下段面３３よりも高い位置とされた中段面３７に設けられている。 冷媒排出孔３４の直上にはサブベース１３が位置しており（例えば図３参照）、しかもサブベース１３は、冷媒排出孔３４の直上の領域には貫通孔が形成されていない。 図３に示すように、冷媒排出孔３４には、外部から虫などの小動物が筐体３の内部に侵入することを防止するために樹脂製のメッシュ４０が設けられている。なお、図４はメッシュ４０を取り外した状態を示している。 上記構成の室外機１では、冷媒が漏洩した場合に以下のように冷媒が排出される。 冷媒は、Ｒ２９０のような強燃性冷媒の場合には室外機１内に漏洩した場合には、機械室７に制御ボックス２３があり、発火源となるおそれがあるので、速やかに室外機１の外部に排出する必要がある。特に、急速に冷媒が漏洩した場合には機械室７内の内圧が急上昇し密閉構造とされた制御ボックス２３内に冷媒が侵入するおそれがあるので、即座に外部へ冷媒を排出する必要がある。 冷媒は、振動する圧縮機１７や、圧縮機１７に接続されて振動が伝達される冷媒配管の継手などから漏洩する可能性がある。圧縮機１７等から機械室７内に冷媒が漏洩すると、ガス状の冷媒は空気よりも比重が大きいので機械室７の下方に流れる。下方にはサブベース１３が設けられているが、サブベース１３には貫通孔が基本的に形成されていないので冷媒はサブベース１３の周囲と筐体３の側壁との間の隙間からさらに下方へ流れる。そして、ベース４の平板部４ｂ上に流れ込んだ冷媒は冷媒排出孔３４を通過して筐体３の外部へと排出される。冷媒排出孔３４はドレン孔３２よりも面積が大きく流路抵抗が小さいので、冷媒排出孔３４から優先的に冷媒が排出される。冷媒はガス状なので、下段面３３を流れてドレン孔３２に導かれるのではなく、流路抵抗の小さい冷媒排出孔３４から流出する。 また、冷媒排出孔３４の面積をドレン孔３２よりも大きくしているので、速やかに冷媒を外部へ排出することで、急速に冷媒が漏洩した場合であっても機械室７内の圧力が急激に上昇することはない。 一方、ドレン水については、下段面３３を伝い、冷媒排出孔３４よりも下方に設けられたドレン孔３２へ導かれて外部へ排出される。 圧縮機１７から発生する騒音については、サブベース１３が間に介在しているので、冷媒排出孔３４から騒音が直接的に外部へ漏れ出すことはない。 以上説明した本実施形態の作用効果は以下の通りである。 冷媒排出孔３４の面積をドレン孔３２よりも大きくして流路抵抗を小さくすることで、冷媒が漏洩した場合に冷媒排出孔３４から冷媒を優先的に外部へ排出することができる。これにより、電気機器を収容する制御ボックス２３が機械室７に設置されていても、燃焼性を有する冷媒が制御ボックス２３内に侵入するおそれがない。 冷媒排出孔３４をドレン孔３２よりも高い位置に設けることによって、冷媒排出孔３４よりも低い位置にあるドレン孔３２にドレン水を優先して流すことができる。これにより、意図せずに冷媒排出孔３４からドレン水が流出することを可及的に回避することができる。 冷媒排出孔３４にメッシュ４０を設けることによって、外部から虫などの小動物が筐体３の内部に侵入することを防止できる。 冷媒は、機械室７の圧縮機１７やこれに付属する機器から漏洩しやすい。そこで、機械室７の下部に冷媒排出孔３４を設けることで、速やかに冷媒を外部に排出することができる。 サブベース１３とベース４との間に防振ゴムを備えたサブベース支持部材１５を設け、サブベース１３に対して圧縮機１７を設置することとした。これにより、圧縮機１７の振動に起因して発生する騒音を抑制できるとともに、サブベース１３を介在させることで圧縮機１７由来の騒音が冷媒排出孔３４に直接的に到達することを防止して、筐体３の外部に騒音が漏洩することを可及的に抑制することができる。 サブベース１３に対して、冷媒排出孔３４の直上に貫通孔が形成されていない領域を設けることとした。これにより、サブベース１３に設置された圧縮機１７由来の騒音が冷媒排出孔３４に最短距離で到達することを防止できる。 以上説明した各実施形態に記載の室外機及びこれを備えたヒートポンプ装置は、例えば以下のように把握される。 本開示の第１態様に係る室外機（１）は、底部にベース（４）を有する筐体（３）と、前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに室外ファンを収容するファン室（５）と、前記筐体の内部でかつ前記ベースの上方に形成されるとともに冷媒を圧縮する圧縮機（１７）を収容する機械室（７）と、を備え、前記ベースには、前記ファン室又は前記機械室で発生したドレン水を外部に排出するドレン孔（３２）と、前記ファン室又は前記機械室で漏洩した冷媒を外部に排出する冷媒排出孔（３４）とが形成され、前記冷媒排出孔は、前記ドレン孔よりも流路抵抗が小さい。 冷媒排出孔の面積をドレン孔よりも流路抵抗を小さくすることで、冷媒が漏洩した