JP2018115841A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器を収容する筐体の底板部材に装着されるヒータ部材を備え、可燃性の冷媒を用いる冷凍装置であって、ヒータ部材を点火源とする発火事故の発生を防止できる、安全性の高い冷凍装置を提供する。【解決手段】空調装置は、可燃性の冷媒を用いる。空調装置は、室外熱交換器２６と、室外ファンと、筐体と、ヒータ部材９０と、を備える。室外熱交換器では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。室外ファンは、室外熱交換器に外気を供給する。筐体は、室外熱交換器が戴置される底板部材５５を有し、室外熱交換器及び室外ファンを収容する。ヒータ部材は、少なくとも室外熱交換器の下端２６ａの近傍に設けられ、底板部材に装着される。底板部材には、室外熱交換器の下方に導水溝５５２が形成されている。導水溝の底面５５２Ｂと室外熱交換器の下端との間の隙間の距離の最小値Ｌｍｉｎは、１０ｍｍから２０ｍｍの範囲である。【選択図】図５

Description

本発明は、冷凍装置に関し、より具体的には、室外熱交換器を収容する筐体の底板部材に装着されるヒータ部材を備え、可燃性の冷媒を用いる冷凍装置に関する。

冷凍装置において可燃性の冷媒が用いられる場合がある。このような冷凍装置において、冷媒が何らかの原因で漏れ出して所定以上の濃度となり、そこに点火源が存在すれば発火事故が発生し得る。

このような発火事故の原因となり得る点火源として、例えば、室外熱交換器を収容する筐体の底板部材に装着されるヒータ部材が挙げられる。ヒータ部材は、室外熱交換器に付着した霜を溶かすデフロスト運転時に発生するドレン水等が底板部材上で凍結するのを防止するために用いられる。

ヒータ部材を点火源とした発火事故を防止するため、例えば、特許文献１（特開２０１５−５５４５５号公報）には、可燃性の冷媒を用いる冷凍装置において、ヒータ部材の消費電力を所定値以下に抑制することが記載されている。

しかし、実際には、ヒータ部材に求められる能力は、外気温度や、室外ユニットのサイズ等によっても変化するため、その能力を制限することが難しい場合もあり得る。また、発火事故の防止の観点からは、仮に可燃性の冷媒が漏洩したとしても、冷媒の濃度がヒータ部材の周辺で発火事故を引き起こすレベルまで高くなることがないよう対策が取られることが好ましい。

本発明の課題は、室外熱交換器を収容する筐体の底板部材に装着されるヒータ部材を備え、可燃性の冷媒を用いる冷凍装置であって、ヒータ部材を点火源とする発火事故の発生を防止できる、安全性の高い冷凍装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る冷凍装置は、可燃性の冷媒を用いる。冷凍装置は、室外熱交換器と、室外ファンと、筐体と、ヒータ部材と、を備える。室外熱交換器では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。室外ファンは、室外熱交換器に外気を供給する。筐体は、室外熱交換器が戴置される底板部材を有し、室外熱交換器及び室外ファンを収容する。ヒータ部材は、少なくとも室外熱交換器の下端の近傍に設けられ、底板部材に装着される。底板部材には、室外熱交換器の下方に導水溝が形成されている。導水溝の底面と室外熱交換器の下端との間の隙間の距離の最小値は、１０ｍｍから２０ｍｍの範囲である。

従来、底板部材と室外熱交換器の下端との隙間の距離は、冷凍装置の運転中に、底板部材と室外熱交換器の下端との間を空気が通過し（バイパスし）、室外熱交換器に導かれる空気量が減少して効率が低下することを防止するために、出来るだけ小さく取られている。そのため、従来の冷凍装置では、室外ファンの運転中であっても、底板部材に形成された導水溝には空気の流れが生じにくい。そのため、筐体内で冷媒が漏洩した時には、導水溝に冷媒が溜まって濃度が高くなりやすい。

これに対し、本発明の第１観点に係る冷凍装置では、室外熱交換器の下方に形成される導水溝の底面と室外熱交換器の下端との最小距離が１０mm以上と比較的大きな値に取られている。そのため、筐体内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝の底面とヒータ部材が近傍に設けられる室外熱交換器の下端との間の空間に冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。また一方で、導水溝の底面と室外熱交換器の下端との最小距離が２０ｍｍを超えないので、冷凍装置の運転時に、室外熱交換器をバイパスして、室外熱交換器の下方を空気が過度に通過することを抑制できる。

本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、導水溝の底面のうち最も高さ位置が低い導水溝最下部と室外熱交換器の下端との間の隙間の距離は、１２ｍｍ以上である。

本発明の第２観点に係る冷凍装置では、室外熱交換器の下端が、冷媒が溜まりやすい導水溝の最下部と１２ｍｍ以上離して配置されている。そのため、筐体内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝最下部に冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。

本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第２観点に係る冷凍装置であって、導水溝最下部には、ドレン穴が形成されている。

本発明の第３観点に係る冷凍装置では、冷媒が漏洩した時に冷媒の濃度が高くなりやすい導水溝最下部に、ドレン穴が形成されている。そのため、ドレン穴からも冷媒を筐体外部に排出することができ、筐体内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝最下部に冷媒が溜まって高濃度となることが更に防止されやすい。

本発明の第４観点に係る冷凍装置は、第２観点又は第３観点に係る冷凍装置であって、ヒータ部材は、少なくとも部分的に導水溝内に配置されている。導水溝最下部は、ヒータ部材と非接触である。

本発明の第４観点に係る冷凍装置では、ヒータ部材が、冷媒の濃度が高くなりやすい導水溝最下部から離して配置されている。そのため、仮に導水溝最下部に冷媒が存在しているとしても、発火事故を防止することができる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係る冷凍装置であって、底板部材は、周縁に設けられた壁部を有する。室外熱交換器の下端は、壁部の上端よりも低くに位置する。

本発明の第５観点に係る冷凍装置では、室外熱交換器の下端が、周縁に設けられた壁部の上端より下方に配置されている。そのため、室外熱交換器の下端と導水溝の底面とを離して空気の流れは確保しつつ、室外ファンの運転時に、室外熱交換器をバイパスして、室外熱交換器の下方を過度に空気が通過することを抑制できる。

本発明の第１観点に係る冷凍装置では、室外熱交換器の下方に形成される底板部材の導水溝の底面と室外熱交換器の下端との最小距離が１０mm以上と比較的大きな値に取られている。そのため、筐体内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝の底面とヒータ部材が近傍に設けられる室外熱交換器の下端との間の空間に冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。また一方で、導水溝の底面と室外熱交換器の下端との最小距離が２０ｍｍを超えないので、冷凍装置の運転時に、室外熱交換器をバイパスして、室外熱交換器の下方を空気が過度に通過することを抑制できる。

本発明の第２観点又は第３観点に係る冷凍装置では、筐体内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝最下部に冷媒が溜まって高濃度となることが防止されやすい。

本発明の第４観点に係る冷凍装置では、仮に導水溝最下部に冷媒が存在しているとしても、発火事故を防止することができる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、室外熱交換器の下端と導水溝の底面との距離を離して空気の流れは確保しつつ、室外ファンの運転時に、室外熱交換器をバイパスして、室外熱交換器の下方を過度に空気が通過することを抑制できる。

本発明の冷凍装置の一実施形態に係る空調装置の概略構成図である。 図１の冷凍装置の室外ユニットの概略斜視図である。 筐体の天板及び側板を取り除いた状態の図２の室外ユニットの概略平面図である。図３では、室外ファンのプロペラの描画を省略している。 図２の室外ユニットの底板部材の概略平面図である。 筐体の天板及び側板を取り除いた状態の図２の室外ユニットの模式的な背面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の冷凍装置の一実施形態に係る空調装置１００について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明に係る冷凍装置の具体例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（１）全体構成
空調装置１００の全体構成を説明する。図１は、空調装置１００の概略構成図である。空調装置１００は、室内ユニット６０が配置される室内（空調対象空間）の冷房や暖房を行う。なお、空調装置１００は、冷凍装置の一例に過ぎず、冷凍装置は空調装置に限定されない。例えば、冷凍装置は、チラー、給湯装置、冷蔵庫や冷凍庫の庫内を冷却する冷却装置等であってもよい。

ここでは、空調装置１００は蒸気圧縮式の冷凍装置である。空調装置１００では可燃性冷媒が用いられる。また、空調装置１００では、蒸気の密度が空気より大きな冷媒が用いられる。空調装置１００で使用される冷媒は、例えばＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２である。Ｒ３２は、可燃性で、蒸気の密度が空気より大きい。

なお、本願発明における可燃性冷媒は、Ｒ３２に限定されるものではなく、他の可燃性冷媒も含む。具体的には、本願発明の可燃性冷媒には、米国のＡＳＨＲＡＥ３４ Designation and safety classification of refrigerantの規格又はＩＳＯ８１７Refrigerants- Designation and safety classificationの規格でＣｌａｓｓ３（強燃性）、Ｃｌａｓｓ２（弱燃性）、Ｓｕｂｃｌａｓｓ２Ｌ（微燃性）に該当する冷媒を含む。なお、Ｒ３２は、上記の両規格において、Ｓｕｂｃｌａｓｓ２Ｌ（微燃性）に分類されている。

空調装置１００は、いわゆるセパレートタイプの冷凍装置である。空調装置１００は、図１に示すように、室外ユニット２０と、室内ユニット６０と、室外ユニット２０と室内ユニット６０とを接続するガス側冷媒連絡配管８２及び液側冷媒連絡配管８４と、を主に備える。空調装置１００では、室外ユニット２０と室内ユニット６０とがガス側冷媒連絡配管８２及び液側冷媒連絡配管８４を介して接続されることで、後述する、室外ユニット２０の圧縮機２２、室外熱交換器２６、及び膨張機構２８や、室内ユニット６０の室内熱交換器６２等を有する冷媒回路１０が構成される。空調装置１００では、冷媒回路１０内を冷媒が循環することで、室内ユニット６０の配置される空調対象空間の冷房や暖房が行われる。ガス側冷媒連絡配管８２及び液側冷媒連絡配管８４は、室外ユニット２０及び室内ユニット６０を設置する際に、現地で施工される冷媒配管である。

（２）詳細説明
空調装置１００の室内ユニット６０及び室外ユニット２０について詳細を説明する。

（２−１）室内ユニット
室内ユニット６０は、空調装置１００の室内（空調対象空間）に設置される。室内ユニット６０は、例えば天井に埋め込まれる天井設置型の室内ユニットである。ただし、室内ユニット６０のタイプは例示であって、室内ユニット６０は、壁掛型や床置型の室内ユニットであってもよい。

室内ユニット６０は、主に、室内熱交換器６２と、室内ファン６４と、室内制御部６１と、を有する（図１参照）。

室内熱交換器６２は、室内空気と内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器６２は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器６２のガス側は、ガス側配管６６を介してガス側冷媒連絡配管８２と接続される。室内熱交換器６２の液側は、液側配管６８を介して液側冷媒連絡配管８４と接続される。室内熱交換器６２は、冷房運転時に、室内空気を冷却する冷却器（内部を流れる冷媒を蒸発させる蒸発器）として機能する。室内熱交換器６２は、暖房運転時には、室内空気を加熱する加熱器（内部を流れる冷媒を凝縮させる凝縮器）として機能する。

室内ファン６４は、室内熱交換器６２に対して室内空気を供給し、室内熱交換器６２で冷媒と熱交換を行った室内空気を室内に吹き出すためのファンである。室内ファン６４は、例えば遠心式の送風機である。

室内制御部６１は、後述する室外ユニット２０の室外制御部２１と共に制御部７０として機能し、空調装置１００の動作を制御する。室内制御部６１は、この機能を実行するために、各種電気回路や、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータが実行するプログラムが記憶されたメモリ等を有している。室内制御部６１は、室内ユニット６０が有する各種センサ（図示せず）から計測値を受信する。また、室内制御部６１は、空調装置１００を操作するためのリモコン（図示せず）との間で信号のやりとりを行う。また、室内制御部６１は、後述する室外ユニット２０の室外制御部２１との間で伝送線７０ａを介して信号のやりとりを行う（図１参照）。制御部７０による空調装置１００の動作の制御については後述する。

（２−２）室外ユニット
室外ユニット２０について、図を参照しながら説明する。図２は、室外ユニット２０の概略斜視図である。図３は、後述する筐体５０の天板５４及び側板（第１部材５１、右前板５２、及び右後板５３）を取り除いた状態の室外ユニット２０の概略平面図である。図４は、室外ユニット２０の筐体５０の底板部材５５の概略平面図である。図５は、天板５４及び側板を取り除いた状態の室外ユニット２０の模式的な背面図である。

以下の説明では、「上」、「下」、「左」、「右」、「前（正面）」、「後（背面）」等の方向を示す表現を用いる場合がある。特に断りのない場合、これらの方向は、図２〜図５中に矢印で示した方向を示している。

室外ユニット２０は、室外（空調装置１００の室内ユニット６０が設置される室内とは別の場所）に設置される。室外ユニット２０は、例えば屋外に設置される。

室外ユニット２０は、主に、筐体５０、圧縮機２２、四路切換弁２４、膨張機構２８、アキュムレータ３０、室外ファン３２、室外熱交換器２６、ガス側閉鎖弁３４、液側閉鎖弁３６、ヒータ部材９０、及び室外制御部２１を有する（図１〜図３参照）。

（２−２−１）構成機器の配管による接続
図１を参照しながら、圧縮機２２、四路切換弁２４、室外熱交換器２６、膨張機構２８、アキュムレータ３０、ガス側閉鎖弁３４、及び液側閉鎖弁３６を含む室外ユニット２０の構成機器の配管による接続について説明する。

圧縮機２２の吸入口と四路切換弁２４とは吸入管４１で接続される。吸入管４１には、アキュムレータ３０が設けられている。圧縮機２２の吐出口と四路切換弁２４とは吐出管４２で接続される。四路切換弁２４と室外熱交換器２６のガス側とは、第１ガス側配管４３により接続される。室外熱交換器２６の液側と液側閉鎖弁３６とは液側配管４４で接続される。液側配管４４には、膨張機構２８が設けられる。四路切換弁２４とガス側閉鎖弁３４とは第２ガス側配管４５に接続される。

（２−２−２）筐体
筐体５０は、概ね直方体状である。筐体５０は、圧縮機２２、四路切換弁２４、膨張機構２８、アキュムレータ３０、室外ファン３２、室外熱交換器２６、ガス側閉鎖弁３４、液側閉鎖弁３６、ヒータ部材９０、及び室外制御部２１等の室外ユニット２０の各種構成を収容する。

筐体５０は、第１部材５１、右前板５２、右後板５３、天板５４、底板部材５５、及び仕切板５６を含む（図２及び図３参照）。

第１部材５１は、室外ユニット２０の左側前方に配置される前板５１ａ（図２参照）と室外ユニット２０の左方に配置される左側板（図示せず）とが一体に形成された部材である。前板５１ａには円形の吹出口（図示せず）が形成されている。吹出口には、その周縁に沿うようにリング状のベルマウス（図示せず）が取り付けられている。室外ファン３２が駆動されると、室外空気が室外熱交換器２６の背面側及び左側面側から吸い込まれ、室外熱交換器２６を通過し、前板５１ａの吹出口から吹き出される（図３中の空気流を示す矢印参照）。筐体５０の前板５１ａには、後述する室外ファン３２のプロペラに対する外部からの接触を防止するため防護用グリル５７が取り付けられている（図２参照）。防護用グリル５７は、前板５１ａの吹出口を覆っている。防護用グリル５７には、空気を吹き出すための複数の開口部が形成されている。

筐体５０の内部は、仕切板５６により送風機室２００と機械室３００とに分けられている。送風機室２００には、主に、室外熱交換器２６及び室外ファン３２が配置されている。機械室３００には、主に、圧縮機２２、四路切換弁２４、膨張機構２８、及びアキュムレータ３０が配置されている。仕切板５６は、底板部材５５から天板５４まで上方に延びる。また、仕切板５６は、前板５１ａの内面側から室外熱交換器２６の右端に向かって曲線状に延びている（図３参照）。仕切板５６は、送風機室２００から機械室３００への風の流れ込みを抑制する。

（２−２−２−１）底板部材
底板部材５５は、室外ユニット２０の筐体５０の底部を構成する部材である。底板部材５５は、例えば鋼板製である。底板部材５５は、プレス加工により成形される。底板部材５５上には、圧縮機２２、室外熱交換器２６、及び室外ファン３２を支持する支持台３２ａ等が戴置されている。また、底板部材５５には、ヒータ部材９０が装着されている。

底板部材５５は、筐体５０の下面を構成する略長方形状の底板部５５１（図４参照）と、底板部５５１の周縁に設けられた壁部５５６（図５参照）とを有する。

本実施形態では、壁部５５６は底板部５５１の周縁を囲むように設けられている。壁部５５６は、底板部５５１の周縁から鉛直上方に延びる。壁部５５６には、第１部材５１や、右後板５３等がネジ等の締結部材により固定される。

底板部５５１には、導水溝５５２が形成されている。導水溝５５２は、室外ユニット２０内に吹き込んだ雨や、室外ユニット２０内に吹き込んだ雪が溶けた水や、結露水や、室外熱交換器２６に付着した霜が溶けた水を筐体５０の外部へと排出するための溝である。導水溝５５２は、底板部５５１に下方に凹むように形成されている。

導水溝５５２の形成されている位置（導水溝５５２の経路）について、図３及び図４を参照しながら説明する。

導水溝５５２は、底板部材５５の右端部近傍を、底板部材５５の右端部に沿って、前後方向における底板部材５５の中央部から後方に向かって底板部材５５の右後方角部付近まで延びる。また、導水溝５５２は、底板部材５５の後端部近傍を、底板部材５５の後端部に沿って、底板部材５５の右後方角部付近から左後方角部付近まで延びる。また、導水溝５５２は、底板部材５５の左端部近傍を、底板部材５５の左端部に沿って、底板部材５５の左後方角部付近から前方に、前後方向における底板部材５５の中央部（室外熱交換器２６の左前方側の端部付近）まで延びる。さらに、導水溝５５２は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近から、右側に向かって、仕切板５６の近傍まで延びる。導水溝５５２の一部（底板部材５５の後端部近傍を後端部に沿って延びる部分の一部、及び、底板部材５５の左端部近傍を左端部に沿って延びる部分）は、室外熱交換器２６の下方に形成されている。

導水溝５５２には、下方に凹む凹部５５４，５５５が複数形成されている（図４参照）。なお、室外ユニット２０が設置された状態において、１の凹部５５５の底面は、他の凹部５５４の底面よりも高さ位置が低い。また、室外ユニット２０が設置された状態において、凹部５５５の底面は、凹部５５５の底面を含む導水溝５５２の底面５５２Ｂの中で最も高さ位置が低い。ここでは、導水溝５５２の底面５５２Ｂの中で最も高さ位置が低い凹部５５５の底面を導水溝最下部５５２ＢＬと呼ぶ。凹部５５５の底面、すなわち導水溝最下部５５２ＢＬには、導水溝５５２を流れた水を筐体５０の外に排出するためのドレン穴５５５ａが形成されている（図４参照）。また、凹部５５４の底面にも、導水溝５５２を流れた水を筐体５０の外に排出するためのドレン穴５５４ａが形成されている（図４参照）。

導水溝５５２には、水の排出を促すため、導水溝５５２に沿って、導水溝５５２の端部から凹部５５５に向かって次第に低くなるように勾配が付けられている。つまり、導水溝５５２には、図４中の矢印の向きに向かって次第に低くなるように勾配が付けられている。図５では、底板部材５５の後端側の導水溝５５２しか描画されていないが、導水溝５５２は、凹部５５５に向かって次第に低くなるように傾斜している。なお、図５は、導水溝５５２の勾配を説明のために誇張して描画しており、導水溝５５２の実際の勾配を表したものではない。

なお、導水溝５５２にはその一部にだけ勾配が設けられてもよい。また、導水溝５５２には勾配は設けられなくてもよい。ただし、水の排出を促す上で、導水溝５５２には勾配が設けられることが好ましい。

底板部材５５に装着されるヒータ部材９０は、その一部分が室外熱交換器２６の下方に配置されている（図３参照）。なお、ヒータ部材９０は、室外熱交換器２６の下方に、室外熱交換器２６の延びる方向に沿って、室外熱交換器の右後方端部から左前方端部まで、ほぼ全域にわたって配置されることが好ましい。本実施形態では、室外熱交換器２６の下方において、ヒータ部材９０は導水溝５５２内に配置されている（図３参照）。なお、本実施形態では、室外熱交換器２６の下方に配置されるヒータ部材９０は、その全体が導水溝５５２内に配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、室外熱交換器２６の下方に配置されるヒータ部材９０の一部が導水溝５５２の外に配置されてもよい。ただし、室外熱交換器２６の下方での水の凍結を防止し、更にはヒータ部材９０により導水溝５５２内を流れる水の凍結を防止するためには、ヒータ部材９０のうち室外熱交換器２６の下方に配置される部分は、その全体が導水溝５５２内に配置されることが好ましい。

また、底板部材５５に装着されるヒータ部材９０の一部分は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近から右側に仕切板５６まで延びる導水溝５５２内に配置されている（図３参照）。

ヒータ部材９０は、導水溝５５２の底面５５２Ｂに設けられた複数の固定部材９２により底面５５２Ｂに固定されることで、底板部材５５に装着されている。ヒータ部材９０は、特に固定部材９２の近傍では、導水溝５５２の底面５５２Ｂに接触した状態、又は、導水溝５５２の底面５５２Ｂの近傍に配置された状態にある。しかし、導水溝５５２には勾配が設けられていることから、ヒータ部材９０の少なくとも一部は、導水溝５５２の底面５５２Ｂと接触しない状態で導水溝５５２内に配置される。特に導水溝５５２の底面５５２Ｂのうち凹部５５４，５５５の底面は、凹部５５４，５５５の周囲の底面５５２Ｂよりも下方に凹んでいるため、凹部５５４，５５５の底面はヒータ部材９０と接触しない。つまり、導水溝５５２の底面５５２Ｂのうち最も高さ位置が低い導水溝最下部５５２ＢＬ（凹部５５５の底面）は、ヒータ部材９０と非接触である。

（２−２−３）圧縮機
圧縮機２２は、吸入管４１を介して冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入して圧縮し、吐出管４２を介して冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を吐出する。圧縮機２２は、例えば容積式圧縮機である。圧縮機２２は、例えば、モータの回転数を制御可能なインバータ式の圧縮機である。圧縮機２２は筐体５０の底板部材５５に戴置される。

（２−２−４）四路切換弁
四路切換弁２４は、空調装置１００の冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れ方向を切り換える。冷房運転時には、四路切換弁２４は、吐出管４２と第１ガス側配管４３とを接続すると共に、吸入管４１と第２ガス側配管４５とを接続する（図１中の実線参照）。暖房運転時には、四路切換弁２４は、吐出管４２と第２ガス側配管４５とを接続すると共に、吸入管４１と第１ガス側配管４３とを接続する（図１中の破線参照）。

（２−２−５）膨張機構
膨張機構２８は、液側配管４４を流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。膨張機構２８は、例えば、開度調整が可能な電動弁である。

（２−２−６）アキュムレータ
アキュムレータ３０は、気液二相の冷媒を気相と液相とに分離する気液分離機能を有する。圧縮機２２には、アキュムレータ３０により分離されアキュムレータ３０の上部空間に集まる気相の冷媒が供給される。

（２−２−７）室外ファン
室外ファン３２は、室外熱交換器２６に対して室外空気を供給するファンである。室外ファン３２は、例えばプロペラファンである。図３では、筐体５０の底板部材５５に装着されたヒータ部材９０の配置の見やすさの観点から、室外ファン３２のプロペラの描画は省略している。室外ファン３２は、底板部材５５に固定された支持台３２ａにより支持されている。

室外ファン３２は、筐体５０の外部（筐体５０の背面側及び左側面側）から室外空気を取り込む。筐体５０内に取り込まれた室外空気は、室外熱交換器２６を通過したのち、筐体５０の前板５１ａに形成された吹出口（図示せず）から筐体５０の外へ排出される。つまり、室外ファン３２が回転すると、図３の空気流を示す矢印のように空気が移動する。

（２−２−８）室外熱交換器
室外熱交換器２６は、室外空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器である。室外熱交換器２６は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器２６は、冷房運転時に、冷媒から室外空気に排熱し、内部を流れる冷媒を凝縮する凝縮器として機能する。室外熱交換器２６は、暖房運転時に、室外空気から冷媒に吸熱し、内部を流れる冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

室外熱交換器２６は、仕切板５６の後方側端部付近から、筐体５０の背面側に沿って左方に延び、筐体５０の左後方角部付近でその方向を変え、筐体５０の左側板に沿って前方に延びる（図３中の一点鎖線参照）。

室外熱交換器２６は、筐体５０の底板部材５５の底板部５５１に、支持部５５８を介して戴置される（図５参照）。支持部５５８は、底板部材５５の底板部５５１上に設置され、室外熱交換器２６を下方から支持する部材である。支持部５５８の位置及び数量を限定するものではないが、支持部５５８は、導水溝５５２内であって、室外熱交換器２６の右後方側の端部付近、室外熱交換器２６の左後方側の角部付近、及び室外熱交換器２６の左前方側の端部付近の３箇所に設けられている。

室外熱交換器２６の底板部材５５に対する配置について説明する。

室外熱交換器２６の底板部材５５の背面側を左右方向に延びる部分は、底板部材５５の背面側の壁部５５６の１０ｍｍ程度前方に配置されている。例えば、室外熱交換器２６の底板部材５５の背面側を左右方向に延びる部分は、底板部材５５の背面側の壁部５５６の８〜１５ｍｍ程度前方に配置されることが好ましい。

また、室外熱交換器２６の底板部材５５の左方側を前後方向に延びる部分は、底板部材５５の左方側の壁部５５６の１０ｍｍ程度右方に配置されている。例えば、室外熱交換器２６の底板部材５５の左方側を前後方向に延びる部分は、底板部材５５の左方側の壁部５５６の８〜１５ｍｍ右方に配置されることが好ましい。

室外熱交換器２６は、室外熱交換器２６の下端２６ａと室外熱交換器２６の下方に形成された導水溝５５２の底面５５２Ｂとの間の隙間の最小値が１０ｍｍ以上になるように筐体５０内に設置される。本実施形態では、導水溝５５２の勾配の関係で、室外熱交換器２６の下端２６ａと導水溝５５２の底面５５２Ｂとの間の隙間が最小となるのは、室外熱交換器２６の右後方側の端部付近、又は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近である。本実施形態では、室外熱交換器２６の右後方側の端部付近と導水溝５５２の底面５５２Ｂとの間で、隙間が最小になる（図５参照）。なお、室外熱交換器２６の下端２６ａと導水溝５５２の底面５５２Ｂとの間の隙間が最小となる位置は、室外熱交換器２６の右後方側の端部付近、又は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近ではなくてもよい。室外熱交換器２６の下端２６ａと導水溝５５２の底面５５２Ｂとの間の隙間の最小値Ｌｍｉｎ（図５参照）は、１０ｍｍから２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。最小値Ｌｍｉｎが１０ｍｍから２０ｍｍの範囲にあることで、室外ファン３２が運転されている時や、室外ファン３２の停止時であっても風が吹いているような時に、導水溝５５２の底面５５２Ｂと、ヒータ部材９０が近傍に設けられる室外熱交換器２６の下端２６ａとの間を空気が流れやすい。そのため、仮に筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝５５２の底面５５２Ｂと室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の空間に冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。また一方で、底板部材５５の導水溝５５２の底面５５２Ｂと室外熱交換器２６の下端２６ａとの最小距離が２０ｍｍを超えないので、空調装置１００の運転時に、室外熱交換器２６をバイパスして、室外熱交換器２６の下方を空気が過度に通過することを抑制できる。

上記のように、本実施形態の空調装置１００では、冷媒の密度が空気より大きいことから、低い場所に特に冷媒が溜まりやすい。具体的には、底板部材５５の底板部５５１に下方に凹むように形成された導水溝５５２の中でも、最も低い導水溝最下部５５２ＢＬに特に冷媒が溜まりやすい。そのため、底板部材５５の導水溝最下部５５２ＢＬと室外熱交換器２６の下端２６ａとの距離は１２ｍｍ以上であることが好ましい。つまり、底板部材５５の導水溝最下部５５２ＢＬと室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の隙間の最大値Ｌｍａｘ（図５参照）は、１２ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、底板部材５５の導水溝最下部５５２ＢＬと室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の隙間で空気の流れを生じさせ、導水溝最下部５５２ＢＬに冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。

また、室外熱交換器２６と底板部材５５の壁部５５６との高さの関係については、室外熱交換器２６の下端２６ａは、壁部５５６の上端５５６ａよりも低くに位置することが好ましい。このように構成されることで、室外ファン３２の運転時に、室外熱交換器２６をバイパスして、室外熱交換器２６の下方を過度に空気が通過することを抑制できる。

（２−２−９）ガス側閉鎖弁
ガス側閉鎖弁３４は、ガス側冷媒連絡配管８２と第２ガス側配管４５とが接続され、ガス側冷媒連絡配管８２と第２ガス側配管４５との連通／非連通を切り換える弁である。

空調装置１００の運転時には、ガス側閉鎖弁３４が開かれ、第２ガス側配管４５とガス側冷媒連絡配管８２とが連通する。空調装置１００の運転時に、ガス側閉鎖弁３４には主に気相の冷媒が流れる。

（２−２−１０）液側閉鎖弁
液側閉鎖弁３６は、液側冷媒連絡配管８４と液側配管４４とが接続され、液側冷媒連絡配管８４と液側配管４４との連通／非連通を切り換える弁である。

空調装置１００の運転時には、液側閉鎖弁３６が開かれ、液側配管４４と液側冷媒連絡配管８４とが連通する。空調装置１００の運転時に、液側閉鎖弁３６には主に液相の冷媒が流れる。

（２−２−１１）ヒータ部材
ヒータ部材９０は、筐体５０の底板部材５５で水が凍結することを防止するヒータである。ヒータ部材９０は、例えば内部にニクロム線等の電熱線が内蔵された金属製の管状の部材である。ヒータ部材９０は、室外熱交換器２６の下端２６ａの近傍に設けられ、底板部材５５に装着される。ヒータ部材９０の加熱能力は、例えば想定される使用条件（外気温度等）に応じて決定される。

ヒータ部材９０は、底板部材５５の底板部５５１上にループ状に配置されている。ヒータ部材９０は、室外ユニット２０の右後方角付近から、室外熱交換器２６に概ね沿うように、室外熱交換器２６の右後方側の端部付近から室外熱交換器２６の左前方側の端部付近まで延びる（図３参照）。そして、ヒータ部材９０は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近から仕切板５６の近傍まで右方向に延び、方向を変えて更に後方に延び、再び方向を変えて右方向に延びて室外ユニット２０の右後方角付近へと戻る（図３参照）。なお、ヒータ部材９０は、室外熱交換器２６の下端２６ａに沿って底板部材５５の導水溝５５２内を延びる。また、ヒータ部材９０は、室外熱交換器２６の左前方側の端部付近から仕切板５６の近傍まで底板部材５５の導水溝５５２内を延びる。ヒータ部材９０の、仕切板５６の近傍を前後方向に延びる部分については、底板部材５５の底板部５５１の導水溝５５２内ではなく、導水溝５５２の底面５５２Ｂより高い位置に配置される。

なお、ここに示したヒータ部材９０の敷設経路は例示であり、ヒータ部材９０の敷設経路は開示の形態に限定されるものではない。ただし、少なくとも室外熱交換器２６の下端２６ａの近傍には、ヒータ部材９０が設けられることが好ましい。また、導水溝５５２で水が凍結することを防止するため、ヒータ部材９０は、少なくとも部分的に導水溝５５２内に配置されることが好ましい。特に、室外熱交換器２６の下方に配置されるヒータ部材９０は、導水溝５５２内に配置されることが好ましい。

（２−２−１２）室外制御部
室外制御部２１は、室内ユニット６０の室内制御部６１と共に制御部７０として機能し、空調装置１００の動作を制御する。室外制御部２１は、この機能を実行するために、各種電気回路や、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータが実行するプログラムが記憶されたメモリ等を有している。室外制御部２１は、室外ユニット２０が有する各種センサ（図示せず）から計測値を受信する。また、室外制御部２１は、室内ユニット６０の室内制御部６１との間で伝送線７０ａを介して信号のやりとりを行う（図１参照）。

制御部７０は、冷房運転及び暖房運転時に、空調装置１００が以下のような動作を行うように空調装置１００の各部を制御する。なお、空調装置１００の制御の態様は一例であって、空調装置１００の運転態様を限定するものではない。

冷房運転時には、制御部７０は、四路切換弁２４が図１の実線で示される状態に切り換えられた状態で圧縮機２２を運転する。そして、制御部７０は、冷凍サイクルにおける蒸発温度が目標値となるように圧縮機２２の負荷を制御し、過冷却度が所定値になるよう膨張機構２８を制御する。

暖房運転時には、制御部７０は、四路切換弁２４が図１の破線で示される状態に切り換えられた状態で圧縮機２２を運転する。そして、制御部７０は、冷凍サイクルにおける凝縮温度が目標値となるように圧縮機２２の負荷を制御し、過冷却度が所定値になるよう膨張機構２８を制御する。また、暖房運転時に、室外熱交換器２６の温度が所定温度以下になった時には、室外熱交換器２６に付着した霜を除去するためデフロスト運転を行う。例えば、本空調装置１００は、室外熱交換器２６に付着した霜を除去するために、冷房運転時と同じ方向に冷媒が流れるように四路切換弁２４を切り換える、いわゆる逆サイクルデフロスト運転を行う。

また、制御部７０は、室外熱交換器２６で霜が溶けることで生じる水が、底板部材５５で凍結しないよう、デフロスト運転時にヒータ部材９０を動作させる。また、制御部７０は、空調装置１００が運転中ではなくても、例えば外気温度が所定温度以下になった場合には、室外ユニット２０内に吹き込んだ雨や雪が底板部材５５上で凍結しないようヒータ部材９０を運転させる。

また、制御部７０は、空調装置１００の停止時に、室外温度を検知するセンサ（図示せず）の検知温度が実際の室外温度と乖離することを抑制するため、室外ファン３２を間欠的に短時間運転して空気の澱みを解消するファン間欠運転を行う。なお、ファン間欠運転が行われことで、空調装置１００の停止中に筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝５５２の底面５５２Ｂとヒータ部材９０が近傍に設けられる室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の空間に冷媒が溜まり高濃度となることを防止しやすい。

（３）特徴
（３−１）
本実施形態の空調装置１００は、可燃性の冷媒を用いる。空調装置１００は、室外熱交換器２６と、室外ファン３２と、筐体５０と、ヒータ部材９０と、を備える。室外熱交換器２６では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。室外ファン３２は、室外熱交換器２６に外気を供給する。筐体５０は、室外熱交換器２６が戴置される底板部材５５を有し、室外熱交換器２６及び室外ファン３２を収容する。ヒータ部材９０は、少なくとも室外熱交換器２６の下端２６ａの近傍に設けられ、底板部材５５に装着される。底板部材５５には、室外熱交換器２６の下方に導水溝５５２が形成されている。導水溝５５２の底面５５２Ｂと室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の隙間の距離の最小値Ｌｍｉｎは、１０ｍｍから２０ｍｍの範囲である。

従来、底板部材と室外熱交換器の下端との隙間の距離は、冷凍装置の運転中に、底板部材と室外熱交換器の下端との間を空気がバイパスし、室外熱交換器に導かれる空気の量が減少して効率が低下することを防止するために、出来るだけ小さく取られている。そのため、従来の冷凍装置では、室外ファンの運転中であっても、底板部材に形成された導水溝には空気の流れが生じにくい。そのため、筐体内で冷媒が漏洩した時には、導水溝に冷媒が溜まって濃度が高くなりやすい。

これに対し、本実施形態の空調装置１００では、室外熱交換器２６の下方に形成される導水溝５５２の底面５５２Ｂと室外熱交換器２６の下端２６ａとの最小距離が１０mm以上と比較的大きな値に取られている。そのため、筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝５５２の底面５５２Ｂとヒータ部材９０が近傍に設けられる室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の空間に冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。また一方で、導水溝５５２の底面５５２Ｂと室外熱交換器２６の下端２６ａとの最小距離が２０ｍｍを超えないので、空調装置１００の運転時に、室外熱交換器２６をバイパスして、室外熱交換器２６の下方を空気が過度に通過することを抑制できる。

（３−２）
本実施形態の空調装置１００では、導水溝５５２の底面５５２Ｂのうち最も高さ位置が低い導水溝最下部５５２ＢＬと室外熱交換器２６の下端２６ａとの間の隙間の距離は、１２ｍｍ以上である。

本実施形態の空調装置１００では、室外熱交換器２６の下端２６ａが、冷媒が溜まりやすい導水溝５５２の最下部と１２ｍｍ以上離して配置されている。そのため、筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝最下部５５２ＢＬに冷媒が溜まって高濃度となることを防止できる。

（３−３）
本実施形態の空調装置１００では、導水溝最下部５５２ＢＬには、ドレン穴５５５ａが形成されている。

本実施形態の空調装置１００では、冷媒が漏洩した時に冷媒の濃度が高くなりやすい導水溝最下部５５２ＢＬに、ドレン穴５５５ａが形成されている。そのため、ドレン穴５５５ａからも冷媒を筐体５０の外部に排出することができ、筐体５０内で冷媒が漏洩したとしても、導水溝最下部５５２ＢＬに冷媒が溜まって高濃度となることが防止されやすい。

（３−４）
本実施形態の空調装置１００では、ヒータ部材９０は、少なくとも部分的に導水溝５５２内に配置されている。導水溝最下部５５２ＢＬは、ヒータ部材９０と非接触である。

本実施形態の空調装置１００では、ヒータ部材９０が、冷媒の濃度が高くなりやすい導水溝最下部５５２ＢＬから離して配置されている。そのため、仮に導水溝最下部５５２ＢＬに冷媒が存在しているとしても、発火事故を防止することができる。

（３−５）
本実施形態の空調装置１００では、底板部材５５は、周縁に設けられた壁部５５６を有する。室外熱交換器２６の下端２６ａは、壁部５５６の上端５５６ａよりも低くに位置する。

本発明の第５観点に係る空調装置１００では、室外熱交換器２６の下端２６ａが、周縁に設けられた壁部５５６の上端５５６ａより下方に配置されている。そのため、室外熱交換器２６の下端２６ａと導水溝５５２の底面５５２Ｂとを離して空気の流れは確保しつつ、室外ファン３２の運転時に、室外熱交換器２６をバイパスして、室外熱交換器２６の下方を過度に空気が通過することを抑制できる。

（４）変形例
上記実施形態に係る空調装置１００の変形例を示す。なお、変形例は互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わされてもよい。

（４−１）変形例Ａ
上記実施形態の空調装置１００では、ヒータ部材９０は導水溝５５２の底面５５２Ｂに固定されるが、これに限定されるものではない。

例えば、ヒータ部材９０は、固定部材９２により、底板部５５１に形成された導水溝５５２の側面に固定されてもよい。このように形成されることで導水溝５５２の底面５５２Ｂにヒータ部材９０が接触しにくくなるため、室外ユニット２０において空気より上記の密度が大きな冷媒が漏洩して導水溝５５２の底面５５２Ｂ付近に冷媒が導かれたとしても、発火事故を防止されやすい。

（４−２）変形例Ｂ
上記実施形態の空調装置１００のように、導水溝５５２には凹部５５４，５５５が設けられ、凹部５５４，５５５にドレン穴５５４ａ，５５５ａが設けられることが好ましいが、これに限定されるものではない。

例えば、導水溝５５２には、直接（凹部５５４，５５５を設けずに）ドレン穴が形成されてもよい。上記実施形態のように、導水溝５５２に傾斜が設けられている場合には、凹部５５４，５５５が設けられない場合にも、導水溝５５２の底面５５２Ｂのうち最も高さ位置が低くなる導水溝最下部にヒータ部材９０が接触することを避けることができる。

（４−３）変形例Ｃ
上記の実施形態の空調装置１００では、壁部５５６が底板部材５５の全周を囲むように形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、底板部材５５の周縁の一部領域には、壁部５５６は設けられなくてもよい。また、底板部材５５は、壁部５５６を有していなくてもよい。

ただし、底板部材５５が室外熱交換器２６に沿って壁部５５６を有することで、室外熱交換器２６の下端２６ａと導水溝５５２の底面５５２Ｂとを離して空気の流れは確保しつつ、室外ファン３２の運転時に、室外熱交換器２６をバイパスして、室外熱交換器２６の下方を過度に空気が通過することを抑制できる。

（４−４）変形例Ｄ
上記実施形態の空調装置１００は、室外熱交換器２６及び室外ファン３２に加えて、圧縮機２２等の構成が筐体５０に収容された室外ユニット２０を備えている。しかし、空調装置１００は、上記の室外ユニット２０に代えて、室外熱交換器２６及び室外ファン３２が筐体に収容された熱交換器ユニットと、圧縮機２２等が筐体に収容された、熱交換器ユニットとは別の圧縮機ユニットと、を備える装置であってもよい。

本発明は、室外熱交換器を収容する筐体の底板部材に装着されるヒータ部材を備え、可燃性の冷媒を用いる冷凍装置に広く適用でき有用である。

２６ 室外熱交換器
２６ａ 下端（室外熱交換器の下端）
３２ 室外ファン
５０ 筐体
５５ 底板部材
９０ ヒータ部材
１００ 冷凍装置
５５２ 導水溝
５５２Ｂ 底面
５５２ＢＬ 導水溝最下部
５５５ａ ドレン穴
５５６ 壁部
５５６ａ 上端（壁部の上端）
Ｌｍｉｎ 最小値

特開２０１５−５５４５５号公報

Claims (5)

1. 可燃性の冷媒を用いる冷凍装置であって、
   前記冷媒と外気との間で熱交換が行われる室外熱交換器（２６）と、
   前記室外熱交換器に外気を供給する室外ファン（３２）と、
   前記室外熱交換器が戴置される底板部材（５５）を有し、前記室外熱交換器及び前記室外ファンを収容する筐体（５０）と、
   少なくとも前記室外熱交換器の下端（２６ａ）の近傍に設けられ、前記底板部材に装着されるヒータ部材（９０）と、
   を備え、
   前記底板部材には、前記室外熱交換器の下方に導水溝（５５２）が形成されており、
   前記導水溝の底面（５５２Ｂ）と前記室外熱交換器の下端との間の隙間の距離の最小値（Ｌｍｉｎ）は、１０ｍｍから２０ｍｍの範囲である、
   冷凍装置（１００）。
2. 前記導水溝の底面のうち最も高さ位置が低い導水溝最下部（５５２ＢＬ）と前記室外熱交換器の下端との間の隙間の距離は、１２ｍｍ以上である、
   請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記導水溝最下部には、ドレン穴（５５５ａ）が形成されている、
   請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記ヒータ部材は、少なくとも部分的に前記導水溝内に配置されており、
   前記導水溝最下部は、前記ヒータ部材と非接触である、
   請求項２又は３に記載の冷凍装置。
5. 前記底板部材は、周縁に設けられた壁部（５５６）を有し、
   前記室外熱交換器の下端は、前記壁部の上端（５５６ａ）よりも低くに位置する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。

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