JP2009186105A - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 外郭筐体鋼板の薄型化により軽量化を図るとともに、薄型化と組立作業工数低減によりコストを低減させた天井埋込形空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】 外郭筐体１の周面部の中で、曲げ加工が複雑であり、複数の挿通孔を穿設する必要のある一辺は、第一部材１４に集中させ、曲げ加工が比較的容易な残り３辺を、第二部材１５及び第三部材１６とを組み合わせて構成する。また、薄板鋼板で外郭筐体１の周面部を構成することにより、天井埋込形空気調和機の軽量化に大きく寄与することができるようになっている。更に、夫々の接合面は、外郭筐体１の中心線から夫々等距離となるように設定されることにより、接合自動装置で接合作業を行う際、接合作業効率を向上させることができるようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、天井埋込形空気調和機に関わり、より詳細には、外郭筐体の構成に関する。

従来の天井埋込形空気調和機も、本願による天井埋込形空気調和機と基本的構成は同一なので図１を用いて説明する。図１（Ａ）で示す天井埋込形空気調和機は、天井裏壁面４０と天井面４１との間に吊り下げ設置された外郭筐体１と、同外郭筐体１に装着され、室内の天井面４１を覆うとともに、中央部に吸込グリル３を備え、周囲に吹出口５を形成した化粧パネル２とで構成されている。前記吸込グリル３は裏面に塵埃を除去するフィルタ４を備え、また、一側端縁を回動自在に軸支されることにより開閉可能となっている。同吸込グリル３と前記吹出口５とを結ぶ空気流路には、ファンモータ７により駆動される遠心ファン６と、同遠心ファン６を囲繞するように熱交換器８が配設されており、前記吸込グリル３から吸込まれた室内の空気は前記遠心ファン６により前記熱交換器８に送出され、これを通過して熱交換された後、前記吹出口５から再び室内に送出されるようになっている。

前記吸込グリル３と前記遠心ファン６との間には、吸込まれた空気を整流して前記遠心ファン６に円滑に導びくリング状に形成されたベルマウス９が設けられ、また、外郭筐体１内には、前記熱交換器８から滴下する凝縮水を受ける露受皿を備えた露受皿ユニット１０が設けられている。

外郭筐体は、複数の鋼板から組立られる周面部と、これの上面に被着される天板とからなり、例えば、図５（Ａ）で示すように、外郭筐体３０の周面部は４枚の鋼板から形成されている。鋼板は、一対の長尺側面パネル３１、３２と、一対の短尺側面パネル３３、３４とからなり、これらを組付けた後、上面に図示しない天板が被着されるようになっている。前記長尺側面パネル３１、３２は曲げ線により先広コ字状に曲げ加工されており、その両端部には、掛合孔を穿設したフランジ３１ａ、３２ａが夫々設けられている。同長尺側面パネル３１、３２は、いずれか一方に、配管及び配線が導出する複数の導出孔が穿設加工され導出面が形成された後、複数の曲げ工程を経て形成されるようになっている。前記短尺側面パネル３３、３４の両端部には、前記フランジ３１ａ、３２ａの掛合孔に掛合する掛止片３３ａ、３４ａが夫々設けられており、同掛止片３３ａ、３４ａを前記フランジ３１ａ、３２ａの掛合孔に掛合させて、長尺側面パネル３１、３２と短尺側面パネル３３、３４とを八角形状に組み付けた後、端部をスポット溶接あるいは螺子止により接合し、外郭筐体３０の周面部が組立てられるようになっている（特許文献１参照）。

他の従来例として、図５（Ｂ）は、天井埋込形空気調和機４０の要部斜視図であり、外郭筐体４２と、これの内壁面に貼着される断熱材４１と、熱交換器４３と、遠心ファンからなる送風ファン４４を示している。前記外郭筐体４２は、略Ｌ字状に形成された第一パネル４２ａと、同様に略Ｌ字状に形成された第二パネル４２ｂとの２枚の鋼板を組み合わせて周面部を形成し、前記断熱材４１を内壁面に貼着した後、図示しない天板が被着されるようになっている（特許文献２参照）。

上記した外郭筐体３０のように、周面部を４枚の鋼板で形成した場合、夫々の鋼板を成型する金型は小さくなり、鋼板の単価も低くなる傾向があるが、組立てる際、螺子止作業あるいはスポット溶接作業等の作業工数が多くなり、また、鋼板同士の接合箇所にズレ、歪み等が生じて組立作業に支障が発生する等の不具合があった。また、長尺状に形成された前記長尺側面パネル３１、３２のいずれか一方に、配管及び配線が導出する導出面を形成し、その後、複数の曲げ加工を行うことは、曲げ工程が複雑となってしまうという不具合があった。また、上記した外郭筐体４２のように、２枚の鋼板を用いた場合、金型が大きくなり鋼板の単価も上昇する傾向にあるが、組立の作業工数が少なくなり組立作業が容易となる利点がある。しかしながら、鋼板部材が夫々大きいことより、保管費用及び搬送費用が嵩むというような問題点があった。

また、近年、天井面に設置される天井埋込形空気調和機は、これの軽量化とともに、コスト低減が求められるようになってきている。これに伴い、外郭筐体の鋼板も薄型化による軽量化と、これによる材料費減及び外郭筐体の組立作業工数削減によるコスト低減に対応する必要があったが、鋼板を薄型化すると、螺子止め箇所となる螺子止め孔に充分な螺子溝を形成することが不可能となり、所謂、螺子バカ等が発生して、天井埋込形空気調和機の設置時、あるいはメンテナンス作業時に支障が発生する虞があった。
特開平５−１３３５４０号（２頁、図２） 特開２００４−８５０００号（４頁、図２）

本発明は、上記問題点に鑑み、外郭筐体鋼板の薄型化により軽量化を図るとともに、薄型化と組立作業工数低減によりコストを低減させた天井埋込形空気調和機を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、外周面に固着された取付金具を天井裏壁面に埋め込まれた吊りボルトに掛止させて天井裏壁面と天井面との間に吊り下げ設置された外郭筐体内に、熱交換器と送風ファンとを設けてなる天井埋込形空気調和機において、前記外郭筐体の周面部を構成する４辺のなかで、１辺を、配管接続部が挿通する孔を備え、多段に曲げ加工された第一部材で構成し、残り３辺を、略平板状に形成された第二部材と、Ｌ字状に形成された第三部材とで構成するとともに、これら、第一部材と第二部材と第三部材とを接合面により夫々接合してなる構成となっている。また、前記接合面は、前記外郭筐体の中心部から、直線距離で夫々等距離となるように設定されてなる構成となっている。

本発明によると、３枚の鋼板を組み合わせて外郭筐体周面部を構成することにより、鋼板の夫々の金型費用とともに、組立作業の際の接合箇所が減少し、作業負荷を低減するとともに組立コストの低減も図れるようになっている。また、外郭筐体の周面部の中で、曲げ加工が複雑であり、配管接続部が挿通する複数の挿通孔を穿設加工する必要のある一辺は、第一部材に集中させ、曲げ加工が比較的容易な残り３辺を、第二部材及び第三部材とを組み合わせて構成することにより、曲げ加工及びが穿設加工等の加工作業が容易に行えるようにして加工効率を向上させ、コスト低減も図れるようになっている。また、夫々の鋼板が大型化しないことにより２枚の鋼板で周面部を構成するのに比較し、倉庫での鋼板部材の保管費用、また、搬送費用が嵩むことを防ぐことができるようになっている。更に、夫々の接合面は、外郭筐体の中心線から夫々等距離となるように設定されることにより、接合自動装置で接合作業を行う際、接合位置が自動的に位置決めされるようになっており、接合作業効率を向上させるとともに、複数台の接合自動装置を不要として、これの小型化が図れるとともに、その設備費用も削減することができるようになっている。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１（Ａ）は、天井埋込形空気調和機の断面図であり、図１（Ｂ）は外郭筐体の斜視図である。図２（Ａ）は、外郭筐体の分解斜視図であり、図２（Ｂ）はその断面図である。図３は、カシメによる鋼板の接合を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、カシメ接合を示す断面図である。図４（Ａ）はカシメ接合箇所を示す断面図であり、図４（Ｂ）は自動機によるカシメ接合作業を示す説明図である。

本発明による天井埋込形空気調和機は、図１（Ａ）の断面図で示すように、天井裏壁面４０に埋め込まれた複数の吊りボルト１１に、外郭筐体１の側面に複数備えられた取付金具１２を螺着させることにより、天井裏壁面４０と天井面４１との間に吊り下げ設置された多角形状の外郭筐体１と、同外郭筐体１の下面に装着され、室内の天井面４１を覆う化粧パネル２とで構成されている。

従来例で説明した構成と同様に、前記化粧パネル２の中央部には矩形状の開口部が設けられ、同開口部には複数の桟からなる格子状の吸込口を形成するとともに、同吸込口の裏面に不織布等からなるフィルタ４を着脱自在に装着した吸込グリル３が、一側端縁を回動自在に軸支されることにより開閉自在に設けられている。また、前記化粧パネル２の四側周縁には、風向板５ａを備えた吹出口５が複数形成されている。前記吸込グリル３と前記吹出口５とを結ぶ、矢印で示す空気流路には、ファンモータ７により回転駆動される遠心ファン６と、同遠心ファン６を囲繞するように、平行に並べられた多数のフィンと、同フィンに直交するように蛇行状に配設された伝熱管とからなる熱交換器８が配設されている。前記吸込グリル３から吸込まれた室内の空気は前記熱交換器８に向かい送出され、これを通過することにより熱交換されて前記吹出口５から再び室内に送出されるようになっている。

また、前記吸込グリル３と前記遠心ファン６との間には、吸込まれた空気を整流して前記遠心ファン６に導びくリング状に形成されたベルマウス９が設けられており、また、外郭筐体１内には、前記熱交換器８から滴下する凝縮水を受ける露受皿と、同露受皿に貯留された凝縮水を吸引し、ドレンホースに送出するドレンポンプとを備えた露受皿ユニット１０が設けられている。

天井面４１と天井裏壁面４０との間に吊下設置される前記外郭筐体１は、図１（Ｂ）の下方からの斜視図で示すように、周面部を４辺からなる略矩形状に形成するとともに、角部に斜面を形成している。複数の角部斜面には、断面コ字状に形成された取付金具１２が固着され、また、角部一側の後述する配管接続部１４ａからは前記熱交換器８に接続される冷媒配管の冷媒配管接続具が導出され、また、角部他側の後述するドレン配管導出部１４ｂからは、前記露受皿に貯留された凝縮水を外部に排出するドレン配管が導出されている。

前記外郭筐体１は、軽量化及びコスト低減を図るため鋼板を薄型化させ、従来、使用されていた０．８ｍｍ厚の部材に対し、０．４ｍｍ厚の部材が使用されており、４辺からなる周面部は３枚の鋼板を接合して、これの上面に図示しない天板を被着させるようになっている。また、曲げ加工が複雑であり、配管が挿通する複数の挿通孔を穿設加工する必要のある箇所は、短めの一枚の鋼板に集中させ、これで４辺の中の一辺を構成させている。これにより、長めの鋼板に、配管孔の穿設加工及び複雑な曲げ加工を施す必要がなくなり、孔あけ、曲げ等の加工作業を容易に行うことができ、コスト低減に繋げることができるようになっている。また、曲げ加工が比較的容易な残り３辺を、略平板状に形成された鋼板と、Ｌ字状に形成された鋼板との２枚の鋼板を組み合わせて構成させている。残り３辺を１枚の鋼板で形成すると、金型が大型化するばかりでなく、曲げ加工を行うことも難しくなるが２枚の鋼板で構成することにより、金型費用を押え、また、曲げ加工も容易となっている。また、残り３辺を３枚の鋼板で構成するのに比較し、部品点数と接合箇所を減らして金型費用の低減及び組立作業コストの低減を図ることができるようになっている。

３枚の鋼板は、図２（Ａ）の分解斜視図で示すように、第一部材１４と第二部材１５と第三部材１６とからなり、前記第一部材１４で、曲げ加工及び穿設加工が複雑で、加工工数を要する１辺を構成している。同第一部材１４は、一側を曲げ加工により約４５°折曲させてドレン配管導出部１４ｂを形成し、他側を多段に折曲して平坦面を形成し、同平坦面を冷媒配管接続具が導出される冷媒配管接続部１４ａとしている。多段に折曲して、奥まった平坦な冷媒配管接続部１４ａを形成することにより、これから導出された冷媒配管接続具が、外郭筐体１の仮想外形線から外側に突出しないようにしており、設置の際、天井面に開ける開口部形状に冷媒配管接続具の逃げ部を形成する必要がなく、また、配管接続作業も行いやすくなっている。また、上記したように、ドレン配管導出部１４ｂ及び冷媒配管接続部１４ａには、穿設加工により事前に複数の挿通孔が穿設されるようになっており、更に両端部を折曲して、斜線で示す接合面１４ｃ及び接合面１４ｄを設けている。

前記第二部材１５は、一側を約４５°折曲させて傾斜面を設け、両端部には斜線で示す接合面１５ａ及び接合面１５ｂを設けている。また、前記第三部材１６は、外郭筐体１周面部の２辺を構成するようにＬ字状に形成され、中央部に約４５°折曲された傾斜面を形成し、両端部には斜線で示す接合面１６ａ及び接合面１６ｂを設けている。

上記した第一部材１４と第二部材１５と第三部材１６とは、図２（Ｂ）に示すように組み合わされ、夫々の接合部を接合されて一体に組み上げられるようになっている。第一部材１４の接合面１４ｄは、第二部材１５の接合面１５ａと重合し、同第二部材１５の接合面１５ｂは第三部材１６の接合面１６ｂと重合し、同第三部材１６の接合面１６ａは、第一部材１４の接合面１４ｃと重合するようになっており、これらの重合面は後述するセルフピアスリベット接合方法によりカシメ加工されて強固に接合されるようになっている。

前記第一部材１４の冷媒配管接続部１４ａ及びドレン配管導出部１４ｂの表面には配管を導出するための配管ソケットが螺子により装着されるようになっている。第一部材１４の板厚が０．４ｍｍと薄く螺子孔を設けると、所謂、螺子バカが発生し、メンテナンス作業等において支障を生じる虞がある。これを防ぐため、前記冷媒冷媒配管接続部１４ａの表面には補強板１７がスポット溶接され、前記ドレン配管導出部１４ｂの表面には補強板１８がスポット溶接されて、螺子バカの発生を防止するようになっている。

上記したように、外郭筐体１の周面部の中で、曲げ加工が複雑であり、配管及び配線が挿通する複数の挿通孔を穿設加工する必要のある一辺は、前記第一部材１４に集中させ、曲げ加工が比較的容易な残り３辺を、前記第二部材１５及び前記第三部材１６とを組み合わせて構成することにより、加工効率を向上させ、また、コスト低減も図れるようになっている。

また、螺子止箇所が必要な部位には、前記補強板１７及び補強板１８をスポット溶接することにより、従来に比較し、板厚が半分程度である薄板鋼板で第一部材１４と第二部材１５と第三部材１６とを形成することができ、これらで外郭筐体１の周面部を構成することにより、外郭筐体１の重量が従来に比較して半分程度に低下し、天井埋込形空気調和機の軽量化に大きく寄与することができるようになっている。また、３枚の鋼板を組み合わせることにより、鋼板の夫々の金型費用とともに、組立作業の際の接合箇所が減少し、組立作業の負荷を低減するとともに組立コストの低減も図れるようになっている。また、鋼板部材の保管費用、搬送費用が嵩むことを防ぐことができるようになっている。

次に、カシメ加工としてのセルフピアスリベット接合方法について説明する。セルフピアスリベット接合方法に用いられるセルフピアスリベット１９は、図３（Ａ）の斜視図及び図３（Ｂ）の断面図で示すように、円形状の頭部１９ａと、同頭部１９ａから下方に延出された締結脚１９ｂとからなっている。同セルフピアスリベット１９は、例えば図３（Ａ）で示す前記第一部材１４の接合面１４ｃと前記第三部材１６の接合面１６ａとに、図示しない接合自動装置により打ち込まれ、これらを接合するようになっている。

セルフピアスリベット１９により、前記接合面１６ａと前記接合面１４ｃとが接合された状態を図３（Ｂ）に示す。上側に配置された接合面１６ａには頭部１９ａが食い込み、下側に配置され波形状に変形した接合面１４ｃに拡開した締結脚１９ｂが食い込むようになっている。これによりセルフピアスリベット接合方法は、接合面に事前に挿通孔を多数穿設する必要がなく、これにより作業工数、作業コストを低減しながら、接合強度をより向上させることができるようになっている。

また、前記外郭筐体１の夫々の接合面は、図４（Ａ）で示すように、外郭筐体１の中心線から夫々寸法Ａで等距離となるように設定されるとともに、外郭筐体１の中心部から、直線距離で夫々寸法Ｂで等距離となるように設定されている。これにより、接合自動装置２０で接合作業を行う際、外郭筐体１をターンテーブル２１上に載置し、ターンテーブルを一定角度回転させれば、接合位置が自動的に位置決めされるようになっており、接合作業を行い易くなっている。これにより、前記外郭筐体１の周囲に複数台の接合自動装置２０、所謂カシメ機を設置することなく効率的に接合作業を行なえ、カシメ機の小型化が図れるようになっており、その設備費用も削減することができるようになっている。尚、接合方法は上記したセルフピアスリベット接合方法に限られるものでなく、スポット溶接により接合することも可能である。

（Ａ）は、天井埋込形空気調和機の断面図である。

（Ｂ）は外郭筐体の斜視図である。
（Ａ）は、外郭筐体の分解斜視図である。

（Ｂ）はその断面図である。
（Ａ）は、カシメによる鋼板の接合を斜視図である。

（Ｂ）は、カシメ接合を示す断面図である。
（Ａ）はカシメ接合箇所を示す断面図である。

（Ｂ）は自動機によるカシメ接合作業を示す説明図である。
（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の外郭筐体を示す斜視図である。

符号の説明

１ 外郭筐体
２ 化粧パネル
３ 吸込グリル
４ フィルタ
５ 吹出口
５ａ 風向板
６ 遠心ファン
７ ファンモータ
８ 熱交換器
９ ベルマウス
１０ 露受皿ユニット
１１ 吊りボルト
１２ 取付金具
１３ 接合部
１４ 第一部材１４
１４ａ 冷媒配管接続部
１４ｂ ドレン配管導出部
１４ｃ、１４ｄ 接合面
１５ 第二部材１５
１５ａ、１５ｂ 接合面
１６ 第三部材
１６ａ、１６ｂ 接合面
１７、１８ 補強板
１９ セルフピアスリベット
１９ａ 頭部
１９ｂ 締結脚
２０ 接合自動装置
４０ 天井裏壁面
４１ 天井面

Claims (2)

1. 外周面に固着された取付金具を天井裏壁面に埋め込まれた吊りボルトに掛止させて天井裏壁面と天井面との間に吊り下げ設置された外郭筐体内に、熱交換器と送風ファンとを設けてなる天井埋込形空気調和機において、
   前記外郭筐体の周面部を構成する４辺のなかで、１辺を、配管接続部が挿通する孔を備え、多段に曲げ加工された第一部材で構成し、残り３辺を、略平板状に形成された第二部材と、Ｌ字状に形成された第三部材とで構成するとともに、これら、第一部材と第二部材と第三部材とを接合面により夫々接合してなることを特徴とする天井埋込形空気調和機。
2. 前記接合面は、前記外郭筐体の中心部から、直線距離で夫々等距離となるように設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の天井埋込形空気調和機。

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