JP2010078247A - 溶接箇所の少ない金属板製ドレンパンとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
溶接の板面を少なく、結露水の排出を容易にして、深さと勾配を持たせた、すばやい排出が可能となる見栄えの良い高品質な空調機用ドレンパンと、その高品質なドレンパンとその製造方法を提供するものである。
【解決手段】
結露・凝縮水を排出する装置で枠形状をしたフランジ部の内側に、底面の一つの辺の中間上方に寄った四角錐を上下反転した形状に３個の三角形斜面と２つの台形で形成されている水受け部において、三角形斜面の傾斜の角度を３°〜３０°であって、当該排出面で選択できる位置に排水管を接続して構成されている溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンとその製造方法である。その切り込みによって、その突付け溶接箇所が前記緩傾斜底面に存在しないようにした三方絞りしたドレンパンである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、業務用の空調機の底部下方に設置されて、空調機の冷房運転時に発生した結露を下方で受けて排出する空調機用のドレンパンに関する。

業務用の空調機は、冷房運転時に発生した結露を下方で受けて排出するドレンパンを備えている（特許文献１〜４参照）。
そのドレンパンは、一般に縦横の大きさが１〜３ｍのものが多く、従来２枚の分割したステンレス板を用いてベンダーによる折り曲げ加工した（図１２参照）後、両者の溶接代（イとロの斜線部分）を重ね合わせ（図１３参照）、その部分を溶接して傾斜面を有する皿状のドレンパンに形成する方法で製造されている。

このようにして製造されたドレンパンは、その製造工程において各種の問題を抱えており、外観の見栄えが良くて高品質な製品を作ることが困難であった。
また、設置環境や使用環境により空調機の冷房運転時において、結露が多く発生する場合は、ドレンパンの深さが浅いために、結露の発生量を加味してドレンパンの外形寸法を大きくする必要がある。そのため、空調機全体としても大型化となるため、結露の発生量に見合う適切な寸法の空調機の製造が困難であった（特許文献１〜３参照）。

さらには、今までのドレンパンは深さが非常に浅く、排出口に向かう角度が小さかったために、ドレンパンの許容量を超えるような結露が発生した場合には、すばやい排出ができず、ドレンパンから結露があふれる出す事もあった。

ドレイパンの製造における問題の一つは、溶接部分が長く、作業に多くの手間と時間を要することである。
もう一つの問題は、溶接時にステンレス板面が高温（約１３００°Ｃ）となり熱膨張して波打ち状に変形することであり、この波打ちを直すのには、バーナーによる歪み取りや、冷水かけ、さらには補強アングルでの底面バックアップを行うなど、大きな労力を費やしている。そしてこの変形は修正が難しく最終的に残ってしまい、その歪みが不良品に見られることになり商品販売上大きな問題であった。

さらに、そのような方法で製造された製品は、溶接部分が表になるので大変見栄えが悪く、さらに、水が導かれる底部に施される溶接部分に、溶接不良による水漏れが起こりやすいことがあった。
また、現在そのような溶接作業を行う専門職種の優秀な人材の確保が難しく、高品質の製品を製造するのがますます困難になっている（特許文献１参照）。

構造上の問題としては、ドレンパンの深さがほとんど無いことと、排出口に向かう勾配が小さいこと、さらには、深さと勾配が小さいために処理する結露量が増えるに連れて、必然的にドレンパンの外形寸法を大きくせざるを得ないことであった。
このような形状のドレンパンは、大量の結露が発生した場合の結露の溜め込み量を維持・確保することや、すばやい結露の排出を行うことができないため、最適な排出ができない。（特許文献１〜４参照）

さらに、結露量が増えるにつれて外形寸法を大きくしなくてはならず、ドレンパンの製造に使用する材料が結露量に比例して多く必要になり、効果的な製造原価を生み出せないと言う問題点を残している。
特開平８−１００９３３号公報 特開２００５−２６５２０６号公報 特開平１０−１１０９６８号公報 実開平５−４０７２１号公報

本発明は、上記従来の問題を解消するためになされたもので、溶接箇所の板面を少なく、結露水の排出を容易にして、見栄えの良い高品質な空調機用ドレンパンと、その高品質なドレンパンを提供するものである。
空調機などの結露水の排水量によって深さや勾配を自由に設定することが出来るドレンパンは、大量の結露が発生した場合の結露の溜め込み量を維持・確保することや、すばやい結露の排出を行うことができる。
さらに、結露量が増えるにつれて外形寸法を大きくせざるを得ないことや、ドレンパンの製造に使用する材料が結露量に比例して多く必要になる問題に対して、製造原価を考慮した効果的な製品及び製造手法を提供することができる。

上記課題を解決するために、本発明は、枠形状をしたフランジ部の内側に、底面の一つの辺の中間上方に寄った四角錐を上下反転した形状に３個の三角形斜面と２つの台形を組合わせて水受け部を形成するとともに、フランジ部面に接して側面部を有しており、前記頂点位置に排水管を接続して構成された金属板製のドレンパンにおけるものである。

流体を排出する装置で枠形状をしたフランジ部の内側に、底面の一つの辺の中間上方に寄った四角錐を上下反転した形状に３個の三角形斜面と２つの台形で形成されている水受け部において、三角形斜面の傾斜の角度を３°〜３０°であって、当該排出面で選択できる位置に排水管を接続して構成されている溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンである。

前記の三角形斜面の傾斜の角度を３°〜３０°であることは、枠形状に側面部を設けて、排水口のある台形面の下方の高さと、対面する側面部上方の高さ差を１０〜７０ｍｍにしている。

前記ドレンパンの展開図に基づいて１枚の金属板をフランジ部と側面部を取れるように切断した後、排出口の頂点に台形の下方部とその底辺の足を結ぶ線分および、四つの辺に接するフランジ部と側面部を取れるように横断する線分をベンドするとともに、前記一つの辺に接するフランジ部と側面部の両側に位置する隅からその外側のフランジ部、側面部、台形の両隅をそれぞれ横断する切断線として、前記ドレンパンの展開図を構成する３個の三角形と２つの台形の各辺を山折りまたは谷折りして折り曲げしている。

展開図に沿って折り曲げて、３個の三角形斜面と２つの台形を組合わせてできる水受け部の形状に側面の隅４箇所を突き合わせて溶接するとともに、前記頂点位置に排水管を接続して溶接する溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンである。

展開図に沿って折り曲げて、前記台形の下方部における選択位置で、突き合わせて溶接するとともに前記頂点位置に排水管を接続して形成されている。
ドレンパンにおいて、前記展開図を構成する三角形及び台形の全ての辺または一部の辺の山折りまたは谷折りを三方絞りにより折曲している溶接箇所の少ない金属板製のドレンパン。

本発明は、上記のようにドレンパンが一枚板から形成され、その板を絞り込むための切り込みが、排水口上方部位（Ａ）（図１参照）とコーナー部位（Ｂ）（図１参照）とに設けた構成となる。したがって、そのドレンパンの三角形の傾斜底面とその内の二底面に繋がる一つの台形立面間の谷折り部分には溶接部分が存在しないので、それに繋がる広い傾斜底面内に波打ち変形が起こらない。

このため従来行われていた溶接による変形面の修正作業がなくなると共に、見栄えが良く、深さと勾配を持たせた、すばやい排出が可能となる高品質な商品が容易に製造できるようになった。
また、空調機に取り付けるためのフランジ状平面には溶接部分を一部必要とはするが、水を受ける底面部分には溶接部分が存在しないので溶接不良による水漏れも発生しなくなる。

さらに、手間と技能を要する溶接部分が短く、また別の板を重ね合わせて溶接するのではないので両者の位置合わせの苦労がなく、溶接作業が高度な技術を要せず簡単且つ短時間で行えるようになった。
このため、深さと勾配を持たせた、すばやい排出が可能となる高品質の製品が従来の方法に比べて約１／２の極めて少ない労力で製造することが可能になった。

本発明は、深さと勾配を持たせる事により、結露などの流体の排出量に合わせた適切な
寸法のドレンパンを製造できると共に、排出口の位置を容易に変えることが可能であるため、空調機以外の機械装置のドレンパンとしても利用可能である。建築、土木の分野の水漏れを集めて排出するドレンパンにも利用可能である。また、そのドレンパンの製造方法は一枚板で形成するに当たり、矩形ドレンパン以外の多角形皿状のものにも利用できる。

本発明の実施の形態を以下説明する。
本発明の三方絞りの矩形ドレンパンは、金属の一枚板で三方絞り加工で製造され、周囲
には空調機に取り付けるために同幅の矩形フランジ状平面１２を有し、その内部の一辺中間寄りの最深部には排水口１１を有する矩形のドレンパン３であり、図１に示すように、空調機１から発生する落水をその排水口１１に３方絞りの傾斜勾配で集め、そこに繋いだ排水管２から水を排出できるようになっている。

そして、前記矩形フランジ状平面１２内には、その排水口１１内の一箇所に設定した共通頂点Ｘ（図１、図２及び図３に示す）から四方への放射直線上で谷折りして三角形に形成される三つの傾斜底面ｂ、ｃ、ｄ（図１、図２に示す）と、その内の二底面ｃ、ｄに繋がる一つの台形立面ａ（図１、図２に示す）を有する構造となっている。

次に、図１に示すドレンパンについて説明する。
本発明の製造工程は、一枚板から全体を形成するための設計をする設計工程（図２参照）と、ステンレス製の一枚板をその設計した通りに切断する切断工程（図２参照）と、その切断した一枚板を設計した通りにベンダーで折り曲げ加工する曲げ工程（図１参照）と、突合せ部を溶接する溶接工程（図５参照）の順に進む。

一般に、使用する材料は、ステンレスの厚さ１．５ｍｍのものを使用し、製作寸法は横幅１０００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ、排水口からフランジまでの高さ１００ｍｍ、側面の高さ５０ｍｍ、排水口を底面の一つの辺の中間上方に寄った箇所とするドレンパンを製作した。
設計工程（図２参照）において、ベンダーによる勾配折り曲げ部分（図２の符号５）に溶接箇所を作らないように一枚板で製作するには、どのような箇所に切り込みを配置するかが重要である。

その切り込みの長さは、そのまま溶接すべき距離となるので、できるだけ短くすべきである。また結露や流体が溜まる底部を避けて、出来るだけ上部にすべきである。

そのような観点から、切り込み位置を排水口１１から真上にかかる部分が最適であり、本発明では、前記設計工程で、排水口１１から真上にかかる一本の切り込み部分７，８（図
２、図３に示す）とその部分を有する辺、前記フランジ状平面１２の両端コーナー部の切り込み部分９，１０，９ａ，１０aを突合せて成り、図２に示すような一枚板製品の展開図を設計した。

次に、図２の符号４で、前記切断工程で、金属の一枚板を設計した通りに切断する。
さらに、前記折曲げ工程で、その切断した一枚板を設計した通りにベンダーで折り曲げ加工を行う。

そのベンダー折り曲げ加工の手順は、まず、排水口１１側の前記フランジ状平面１２の両側、図２の符号５ａ、５ｂの山折り工程、次に、図２の符号５ｃ、５ｄの２箇所の折り曲げ工程、そして、図２の５ｅ、５ｆの曲げ工程、図２の５ｇ、５ｈの曲げ工程、さらに、２つのコーナーから排水口１１に向う二直線、図２の５ｉ、５ｊの鈍角折り曲げ工程、最後に三方向の合わせ代の内側、図２の５ｋ、５ｌの折り曲げ工程の順に行った。

本発明における曲げ工程が終わると、図１に示すように、切り込みした部分７，８，９，１０、９ａ、１０ａが突合せ状態になる。その後、前記曲げ工程で突合せ状態の部分を溶接して完成する。（溶接部分を図５中の符号１７、１８，１９，２０、２１，２２に示す）
さらに、前記排水口１１には排水管２を溶接する。（図１参照）。

次に、図６に示すドレンパンについて説明する。
実施例１と同様に、設計工程、切断工程、曲げ工程、溶接工程の順に製造を行う。実施例２では、使用する材料はステンレスの厚さ１．５ｍｍのものを使用し、製作寸法は横幅３００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ、排水口からフランジまでの高さ１００ｍｍ、側面の高さ５０ｍｍとするドレンパンである。実施例２では深さと勾配、そして形状に特徴のあるドレンパンの製造方法を示す。

実施例１と同様に、設計工程おいて、ベンダーによる勾配折り曲げ部分（図６参照）に溶接箇所を作らないように一枚板で製作するには、どこに切り込みを配置するかが重要である。そのため、深さと勾配、そして穴位置を考慮した場合、水受け部分から立ち上がる側面の四隅部分（図６の符号２３、２４，２５，２６）と排出口の下部（図６の符号２７）を溶接することが最適であり、本発明の前記設計工程で切り込みを有する辺（図８の符号２８，２９，３０，３１、３２，３３）を突合わせて成る一枚板の展開図（図８に示す）を設計した。
切断工程、曲げ工程、溶接工程については、実施例１と同様の作業手順を実施し、ドレンパンを製造する。

次に、ドレンパンの製造方法（図９参照）について説明する。
実施例１と同様に、設計工程、切断工程、曲げ工程、溶接工程の順に製造を行う。実施例３では、使用する材料はステンレスの１．５ｍｍとし、製作寸法は横幅１０００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ、排水口からフランジまでの高さ１００ｍｍ、側面の高さ５０ｍｍとするドレンパンである。実施例３では穴位置に特徴のあるドレンパンの製造方法を示す。

実施例１と同様に、設計工程おいて、ベンダーによる勾配折り曲げ部分（図９参照）に溶接箇所を作らないように一枚板で製作するには、どこに切り込みを配置するかが重要である。
そのため、切り込み位置を排水口１１から真上にかかる部分が最適であると考え、実施例１同様、排水口１１から真上にかかる一本の切り込み部分１７（図９に示す）とその部分を有する辺、前記フランジ状平面１２の両端コーナー部の切り込み部分９、１０，９ａ，１０ａ（図１１に示す）を突き付けて成る一枚板製品の展開図（図１１参照）を設計した。

切断工程、曲げ工程、溶接工程については、実施例１と同様の作業手順を実施し、ドレンパンを製造する。

空調機からドレンパンを分離した状態を示す斜視図である。（ワ）は空調機本体の接合部分、（ヲ）はドレンパンを示す。 製造工程における設計図および切断後の平面図である。 切断後、折曲げ工程前における排水口の周囲の要部を示す平面図である。 溶接後における排水口の周囲の要部を示す正面図である。 製造工程における完成品の斜視図である。 深さがあり、排水口の位置に特徴のある異形状ドレンパンの斜面図である。 図６の斜面図である。 図６の製造工程における設計図および切断後の平面図である。 急勾配があり、排水口の穴位置が中心にないドレンパンの斜面図である。 図９を排水口側から見た正面図である 図９の製造工程における設計図および切断後の平面図である。 従来の２枚組みドレンパンの製造途中の斜視図である。 図１２のドレンパンの溶接状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 空調機
２ 排水管
３ ドレンパン
４ 外周切断線
５ ベンダー折曲げ線
５ａ 折曲げ線
５ｂ 折曲げ線
５ｃ 折曲げ線
５ｄ 折曲げ線
５ｅ 折曲げ線
５ｆ 折曲げ線
５ｇ 折曲げ線
５ｈ 折曲げ線
５ｉ 鈍角の折曲げ線
５ｊ 鈍角の折曲げ線
５ｋ 折曲げ線
５ｌ 折曲げ線
６ 排水口の切抜き線
７ 排水口上の切り込み
８ フランジ状平面の切り込み
９ コーナーの切り込み
１０ コーナーの切り込み
９a コーナーの切り込み
１０a コーナーの切り込み
１１ 排水口
１２ フランジ状平面
１３ フランジ状平面のボルト孔
１４ 取付け枠のボルト孔
１５ａ ボルト
１５ｂ ナット
１６ 取付け枠
１７ 溶接箇所
１８ 溶接箇所
１９ 溶接箇所
２０ 溶接箇所
２１ 溶接箇所
２２ 溶接箇所
２３ 溶接箇所
２４ 溶接箇所
２５ 溶接箇所
２６ 溶接箇所
２７ 溶接箇所
２８ 排水口下部の切り込み
２９ 排水口下部の切り込み
３０ コーナーの切り込み
３１ コーナーの切り込み
３２ コーナーの切り込み
３３ コーナーの切り込み
Ａ 排水口上方部位
Ｂ コーナー部位
Ｘ 共通頂点
Ｙ 側面部位
ａ 台形立面
ｂ 水受け部の三角形斜面
ｃ 水受け部の三角形斜面
ｄ 水受け部の三角形斜面
イ 溶接箇所
ロ 溶接箇所

Claims (6)

1. 結露・凝縮水を排出する装置で枠形状をしたフランジ部の内側に、底面の一つの辺の中間上方に寄った四角錐を上下反転した形状に、３個の三角形斜面と２つの台形を組合わせてできる水受け部を形成するとともに、フランジ部面に接している側面部を有し、水受け部内の三角形斜面の傾斜の角度を３°〜３０°であって、当該排出面で選択できる位置に排水管を接続して構成されていることを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパン。
2. 請求項１において、三角形斜面の傾斜の角度を３°〜３０°であることは、枠形状のフランジ部面に接している側面部を設けて、排水口のある台形面の下方の高さと、対面する側面部上方の高さ差を１０〜７０ｍｍにしていることを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパン。
3. 請求項１において、前記展開図に沿って折り曲げて、前記台形の下方部における選択位置で、突き合わせて溶接するとともに前記頂点位置に排水管を接続して形成されていることを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパン。
4. 前記ドレンパンの展開図に基づいて１枚の金属板をフランジ部と側面部を取れるように切断した後、排出口の頂点に台形の下方部とその底辺の足を結ぶ線分および、四つの辺に接するフランジ部と側面部を取れるように横断する線分をベンドするとともに、前記一つの辺に接するフランジ部と側面部の両側に位置する隅からその外側のフランジ部、側面部、台形の両隅をそれぞれ横断する切断線として、前記ドレンパンの展開図を構成する３個の三角形と２つの台形の各辺を山折りまたは谷折りして折り曲げることを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンの製造方法。
5. 請求項４において、前記展開図に沿って折り曲げて、３個の三角形斜面と２つの台形を組合わせてできる水受け部の形状に側面の隅４箇所を突き合わせて溶接するとともに、前記頂点位置に排水管を接続して溶接することを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンの製造方法。
6. 請求項４または５において、前記展開図を構成する三角形及び台形の全ての辺または一部の辺の山折りまたは谷折りを三方絞りにより折曲していることを特徴とする溶接箇所の少ない金属板製のドレンパンの製造方法。

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