JP2007093176A - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレンパンに溜まるドレン水の毛管現象で室内熱交換器の冷媒管取出側と反対側の管板の外側の冷媒管のＵ字部での錆の発生を抑えることができる空気調和装置の提供。
【解決手段】板金製の外箱１１内に、室内熱交換器１９と、送風機１７と、前記熱交換器１９の下端部が水没するドレン溜まりを有したドレンパン１８とを備え、前記熱交換器１９が、一対の板金製の管板１９ａ，１９ｂと、前記一対の管板１９ａ，１９ｂ間に位置する複数の放熱フィン１９ｃと、前記一対の管板１９ａ，１９ｂ及び前記複数の放熱フィン１９ｃに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管１９ｄとを備えてなる冷媒管が冷媒管取出側と反対側でＵ字状に折り返している室内熱交換器１９をドレンパン１８に載置して備えており、室内熱交換器１９の管板１９ａ，１９ｂの放熱フィン側の面に、この放熱フィン１９ｃをこの管板から所要寸法離間させる隙間確保用突起１９６を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、熱交換器及び空気調和装置に関し、特に、熱交換器の冷媒管のＵ字部の防錆手段に関する。

従来、熱交換器と、送風機と、前記熱交換器の下端部が水没するドレン溜まりを有したドレンパンとを備えた空気調和装置がある。そして、熱交換器は、一対の板金製の管板と、一対の管板間に位置する複数の放熱フィンと、前記一対の管板及び前記複数の放熱フィンに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管とを備えてなる（特許文献１参照）。
特開平９−２４３２９１号公報

熱交換器は、管板とこの管板に隣接する放熱フィンとの隙間が狭いためにこの隙間をドレンパンに溜まったドレンが毛管現象で上がってきて、冷媒管を通している管板の孔の隙間に侵入する。管板の孔の隙間に侵入する毛管水は、室内熱交換器を一次空気側から二次空気側へ放熱フィン間を通流する空気で蒸発する。従って、冷媒管を通している管板の孔の隙間は濡れたり乾いたりを繰り返し、管板と冷媒管との間でボルタ電池の環境になり異なり錆が発生し易い環境に晒されている。
熱交換器には、組み付け前に銅管をＵ字に折り曲げたＵ字管を冷媒管取出側と反対側から一対の管板及び複数の放熱フィンに穿たれた孔に通し、冷媒管取出側で直管同士をベンド管（銅管）でロウ付けするタイプがあり、管板の外側でＵターンしている冷媒管のＵターン部は冷間加工により折り曲げられてひずみが溜まっている場合には一層錆び易い環境条件になっている。

本発明の目的は、上述した点に鑑みてなされたものであり、ドレンパンに溜まるドレン水の毛管現象で管板の外側の冷媒管のＵ字部での錆の発生を抑えることができる熱交換器及び空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、一対の板金製の管板と、一対の管板間に位置する複数の放熱フィンと、前記一対の管板及び前記複数の放熱フィンに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管とを備えた熱交換器において、前記管板の放熱フィン側の面に、この放熱フィンをこの管板から所要寸法離間させる隙間確保用突起を設けたことを特徴とする。

本発明の空気調和装置は、熱交換器と、送風機と、前記熱交換器の下端部が水没するドレン溜まりを有したドレンパンとを備え、前記熱交換器が、一対の板金製の管板と、一対の管板間に位置する複数の放熱フィンと、前記一対の管板及び前記複数の放熱フィンに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管とを備えてなる空気調和装置において、前記管板の放熱フィン側の面に、この放熱フィンをこの管板から所要寸法離間させる隙間確保用突起を設けたことを特徴とする。

上記特徴の熱交換器及び空気調和装置によれば、隙間調整用突起を設けたことにより、熱交換器の管板とこの管板に隣接する放熱フィンとの隙間を通常の隙間よりも大きく確保されるから、ドレンパンに溜まるドレン水が管板と放熱フィンとの隙間を毛管現象で上がって来なくなるので、ドレンパン内のドレンに浸かっていない冷媒管を通している管板の孔の隙間が濡れたり乾いたりを繰り返さないので比較的錆が発生し難い環境になり、錆の発生を抑えることができる。

上記特徴の空気調和装置は、前記隙間確保用突起は、冷媒管を囲んで設けられていることが好ましい。さらに、管板の孔にバーリング加工を加えることで形成されていることが好ましい。

本発明によれば、熱交換器の管板とこの管板に隣接する放熱フィンとの隙間が隙間確保用突起によって確保されるから、ドレンパンに溜まるドレン水が管板と放熱フィンとの隙間を毛管現象で上がって来なくなるので、この管板の冷媒管を通している箇所での冷媒管の錆の発生を抑えることができる。

以下に、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の空気調和装置の縦断側面図である。図２は、天井空間に吊り下げ固定された空気調和装置を、化粧パネルとドレンパンを取り外して下から視上げた図である。

この実施形態の空気調和装置１０は、板金製の外箱１１内に、室内熱交換器１９と、送風機１７と、前記熱交換器１９の下端部が水没するドレン溜まり１８ａを有したドレンパン１８とを備え、前記熱交換器１９が、一対の板金製の管板１９ａ，１９ｂと、前記一対の管板１９ａ，１９ｂ間に位置する複数の放熱フィン１９ｃと、前記一対の管板１９ａ，１９ｂ及び前記複数の放熱フィン１９ｃに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管１９ｄとを備えてなる冷媒管が冷媒管取出側と反対側でＵ字状に折り返している室内熱交換器１９をドレンパン１８に載置して備えている。
この空気調和装置１０は、室内熱交換器１９の管板１９ａ，１９ｂの放熱フィン側の面に、この放熱フィン１９ｃを各管板１９ａ，１９ｂから所要寸法離間させる隙間確保用突起１９６を設けたことを特徴としている（図３参照）。

以下、詳細に説明する。図１及び図２に示すように、この空気調和装置１０は、下端が開いている箱形の板金製であり天井スラブ５０に吊られる外箱１１を備え、この外箱１１内を仕切板４２で送風ファン１７を収容する機械室１６と室内熱交換器１９を収容する熱交換器室１５とに仕切り、熱交換器室１５に発泡樹脂製（発泡スチロール製）の内部断熱材２１を配置し、この内部断熱材２１の下端に当接する発泡樹脂製（発泡スチロール製）で防水コートしたドレンパン１８を設け、このドレンパン１８に載置され上面を内部断熱材２１に密着するように前記室内熱交換器１９を配置し、吸込口１２と吹出口１３とを有し前記外箱１１の下端開口に被せて固定される化粧パネル１４と備えている。図１中、符号２７は電動膨張弁である。

この空気調和装置１０は、送風ファン１７を駆動することにより、化粧パネル１４の吸込口１２から室内空気を吸い込み、この室内空気を熱交換器室１５の一次空気側１５ａへ給送し室内熱交換器１９の放熱フィン間の隙間を通流させて熱交換させ、熱交換した空気を吹出口１３から吹き出す、いわゆる一方向吹出型の空気調和装置である。

外箱１１は、吹出口１３側の前面壁と、吸込口１２側の後面壁と、左右の側面壁と、上面壁とからなり、下端が開いている箱形であり、左右の側面壁に吊金具３０が設けられていて、この吊金具３０に天井スラブ５０から垂下した吊ボルト３１の下端を通してナットを締め付けることで、天井内空間に収容された状態に吊られる。前記箱形の発泡樹脂製内部断熱材２１は、板金製の外箱１１の熱交換器室１５の内面に密着して設けられている。

図１に示すように、化粧パネル１４は、外箱１１の下端開口に被せてねじで固定されている。この化粧パネル１４を取り外すと、図３に示すように、外箱１１の機械室１６内が露出するとともにドレンパン１８が露出する状態になる。化粧パネル１４は、格子状の複数の開口を有するグリル５１を吸込口１２へ取り外し可能に備え、グリル５１の上にフィルタ材３３を交換可能に備えている。また、化粧パネル１４の吹出口１３には、この吹出口１３の幅方向の垂直断面内を揺動可能であるように合成樹脂製風向変更板３４を備え、この風向変更板３４をマイクロモータ３５により傾き調整できて風向変更できるように構成されている。マイクロモータ３５の駆動及び回転方向はリモートコントローラにより電装箱２８へ電波を送って制御できるとともに、室内壁面に設けられる制御装置（図示しない）のボタンを操作することによっても制御されるように構成されるものである。

図１に示すように、外箱１１内を室内熱交換器１９と送風ファン１７との間を仕切っている仕切板４２には開口を有しこの開口に送風ファン１７の送風口１７ａが差込み接続されている。送風ファン１７は、シロッコファンを用いることが好ましくモータ３６により回転される。図２に示すように、モータ３６は、軸が両側に伸びていて軸受５２が被嵌していてこの軸受５２が外箱１１の上面部及び仕切板４２より設けられたモータブラケット３７に支持されている。
モータ３６の駆動は、リモートコントローラにより電装箱２８へ電波を送って制御できるとともに、室内壁面に設けられる制御装置（図示しない）のボタンを操作することによっても制御されるように構成されるものである。

室内熱交換器１９は、上面を内部断熱材２１の上面壁とほぼ密着し、下面を発泡樹脂製ドレンパン１８の上に載置され一次空気側１５ａと二次空気側１５ｂとを仕切るように構成されている。室内熱交換器１９は、冷房運転時に放熱フィン、その他の温度差を生じる部分に結露する。この結露は、防水コートした発泡樹脂製のドレンパン１８に受けられる。図２に示すように、ドレンの排水手段として、仕切板４２に設けられたブラケット３８に液面センサ３９とドレンポンプ４０が取り付けられている。液面センサ３９とドレンポンプ４０は、ドレンパン１８のドレン溜まりの一番低い位置に対応している。ドレンポンプ４０は、ドレンが溜まると作動して、ドレン水を汲み上げて排水口４１より排出するようになっている。液面センサ３９は、ドレンポンプ４０をＯＮ／ＯＦＦさせるものでなく、ドレンポンプ４０が故障等になり、ドレン水がドレンパン１８の許容レベル一杯に溜まったときを検知して信号を出力し、電装箱２８へ信号を送って空気調和装置１０の運転を止め、警告を発する等のための非常手段である。

特に、この実施形態の室内熱交換器１９は、図３に示すように、冷媒管取出側の板金製（鉄製）の管板１９ａと、冷媒管取出側と反対側の板金製（鉄製）の管板１９ｂと、管板１９ａ，１９ｂ間に挟まれる複数のアルミニウム製の放熱フィン１９ｃと、蛇行状の冷媒管１９ｄとからなる。冷媒管１９ｄは、組み付け前に銅管をＵ字に折り曲げたＵ字管１９１を、管板１９ｂと管板１９ａと複数の放熱フィン１９ｃに穿たれた孔に、冷媒管取出側と反対側から通し、Ｕ字管１９１の冷媒管取出側の端部にソケット１９２を被せてロウ付けし、さらにソケット１９２にベンド管（銅管）１９３を差込みロウ付けしてなる構成である。冷媒管１９ｄは、冷媒管取出部１９４、１９５を備えている（図２、図３参照）。

図３に示すように、両側の管板１９ａ，管板１９ｂは、放熱フィン側の面に、放熱フィン１９ｃをこの管板１９ａ、１９ｂから所要寸法離間させる隙間確保用突起１９６を備えている。この隙間確保用突起１９６は、冷媒管１９ｄを通している孔を囲んで設けられている。この実施形態では、この隙間確保用突起１９６は、管板１９ｂに対して外面側から冷媒管１９ｄを通す孔をバーリング加工により穿って、この管板１９ｂの放熱フィン側の面に突出するバーリング（円周状の突起）である。

この実施形態によれば、前記管板１９ｂの放熱フィン側の面に隙間調整用突起１９６を設けたことにより、室内熱交換器１９の管板１９ｂとこの管板１９ｂに隣接する放熱フィン１９ｃとの隙間及び管板１９ｂとこの管板１９ｂに隣接する放熱フィン１９ｃとの隙間が通常の隙間よりも大きく確保されるから、ドレンパン１８に溜まるドレン水が管板１９ａと放熱フィン１９ｃとの隙間、及び管板１９ｂと放熱フィン１９ｃとの隙間を毛管現象で上がって来なくなるので、ドレンパン１８内のドレンに浸かっていない冷媒管１９ｄを通している管板１９ｂの孔の隙間が濡れたり乾いたりを繰り返さないので比較的錆が発生し難い環境になり、錆の発生を抑えることができる。放熱フィンをこの管板から所要寸法離間させる隙間は、例えば、通常の隙間よりも、１ｍｍ〜２ｍｍ大きく取れば足りる。
この実施形態によれば、隙間調整用突起１９６を管板１９ｂの放熱フィン側の面に突出するバーリング（円周状の突起）として構成したので、管板１９ｂと放熱フィン１９ｃとの間に均一な隙間を確保することが容易であり、しかも、加工工数が増えず、コスト高にならない。

以上、図面を参照して本発明の空気調和装置の実施形態を詳述してきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々に設計変更することができる。
上記実施形態では、管板１９ａ，１９に冷媒管１９ｄを通す孔をバーリング加工して隙間調整用突起１９６としたが、管板１９ｂに冷媒管１９ｄを通す孔から離れた位置に隙間調整用突起を設けても良い。
上記実施形態では、組み付け前に銅管をＵ字に折り曲げたＵ字管を冷媒管取出側と反対側から一対の管板及び複数の放熱フィンに穿たれた孔に通し、冷媒管取出側で直管同士をベンド管（銅管）でロウ付けするタイプの熱交換器及び空気調和装置について説明したが、熱交換器には、直管（銅管）を一対の管板及び複数の放熱フィンに穿たれた孔に通し、両側の管板の外側で直管同士をベンド管（銅管）でロウ付けするタイプの室内熱交換器及び空気調和装置についても適用される。
また、上記実施形態では、一方向吹出型の空気調和装置に適用したが、本発明は二方向吹出型と四方向吹出型の空気調和装置にも適用され、さらに、壁設置タイプの空気調和装置やビルトインタイプの空気調和装置や天井下吊り込みタイプの空気調和装置にも適用される。そのほかの熱交換器にも適用される。

本発明の空気調和装置の縦断側面図である。 図１の空気調和装置を化粧パネルとドレンパンを取り外して視た図である。 空気調和装置の室内熱交換器の概略正面図である。

符号の説明

１０ 空気調和装置
１１ 外箱
１７ 送風機
１８ ドレンパン
１８ａ ドレン溜まり
１９ 室内熱交換器
１９ａ，１９ｂ 管板
１９ｃ 放熱フィン
１９ｄ 冷媒管
１９６ 隙間確保用突起

Claims (4)

1. 一対の板金製の管板と、一対の管板間に位置する複数の放熱フィンと、前記一対の管板及び前記複数の放熱フィンに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管とを備えた熱交換器において、
   前記管板の放熱フィン側の面に、この放熱フィンをこの管板から所要寸法離間させる隙間確保用突起を設けたことを特徴とする熱交換器。
2. 熱交換器と、送風機と、前記熱交換器の下端部が水没するドレン溜まりを有したドレンパンとを備え、前記熱交換器が、一対の板金製の管板と、一対の管板間に位置する複数の放熱フィンと、前記一対の管板及び前記複数の放熱フィンに穿たれた孔に蛇行状に通した冷媒管とを備えてなる空気調和装置において、
   前記管板の放熱フィン側の面に、この放熱フィンをこの管板から所要寸法離間させる隙間確保用突起を設けたことを特徴とする空気調和装置。
3. 前記隙間確保用突起は、冷媒管を囲んで設けられていることを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
4. 前記隙間確保用突起は、管板の孔にバーリング加工を加えることで形成されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
   
   

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