JP2011052940A

JP2011052940A - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP2011052940A
Application number: JP2009204481A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Naito; 康弘内藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: JP5351667B2

Abstract

【課題】過昇温防止用のサーモスタットを適正位置にセットすることができ、しかも取付けが容易でその取付け部品を簡単にかつ安価に製作できる空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
【解決手段】室外機ベース２上にデフロストヒータ１５が敷設されているとともに、該デフロストヒータ１５に過昇温防止用のサーモスタット２７が設けられている空気調和機の室外機において、サーモスタット２７は、デフロストヒータ１５の外周を挟み込みデフロストヒータ１５に取付けられるクリップ２８を備え、デフロストヒータ１５の上方への立ち上り部１５Ｃに設置されているとともに、一端に設けられている係止部２９Ａがサーモスタット２７に係止され、他端側に設けられている嵌め込み部２９Ｂがデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃに隣接している水平部分１５Ｂの外周に嵌め込まれている位置決め用クリップ２９を介して位置決めされている。
【選択図】図５

Description

本発明は、ベース上にドレン水の凍結を防止するデフロストヒータが敷設されている空気調和機の室外機に関するものである。

ヒートポンプ式の空気調和機では、暖房運転時、蒸発器として機能する室外熱交換器に着霜（フロスト）することがある。この霜によって熱交換が阻害されるため、着霜が検知された場合、霜を取り除くデフロスト運転を行うようにしている。デフロスト運転を実施すると、室外熱交換器に着霜していた霜が融け、ドレン水となって室外機のベース上に滴下した後、ドレン排出穴を経て外部へと排出される。しかるに、寒冷地においては、着霜し易い上に、低外気温下では室外機ベース上に滴下したドレン水が、ドレン排出穴から排出される前にベース上で再凍結してしまう場合がある。

そこで、寒冷地向けの空気調和機では、室外機ベース上にデフロストヒータ（シーズヒータ）を敷設し、ドレン水が凍結するおそれがある場合、デフロストヒータに通電して室外機ベースを加温することによりドレン水の室外機ベース上での再凍結を防止し、氷が堆積することにより発生する室外ファンのロック等を防ぐようにしている。このデフロストヒータには、過昇温防止用のサーモスタットが取付けられており、その表面温度を検知してデフロストヒータへの通電をオンオフ制御し、表面温度を一定範囲内に保持するようにしている。

かかるヒータや感熱配管等に温度検知用のサーモスタットを取付ける技術として、特許文献１に示されるように、シーズヒータの外周面に平坦部を形成し、温度過昇防止器を略Ｖ字形状の固定金具で挟着したもの、特許文献２に示されるように、サーモスタットを管の外周面に保持板で抱持し、その側部に設けられている係合溝に管の外周面を抱持する線ばねの両端部を係合することにより、サーモスタットを管に固定したもの、特許文献３に示されるように、感熱キャップに感熱配管に当接する溝を設けたサーモスタットをばね材製支持バンドや引張りコイルバネを介して感熱キャップ周縁の係止部や係止板に係止することにより、感熱配管に取付けるようにしたもの、更には、サーモスタット側にクリップを一体に設け、ヒータの外周に挟み込むようにしたもの等々が知られている。

特公昭６１−４３６２３号公報（図２−３参照）実開昭５７−１１７０３８号公報（図１−３参照）実開昭５９−３３６４７号公報（図１−２参照）

しかしながら、特許文献１のものは、シーズヒータの外周面に平坦部を設けてサーモスタットを固定しているため、サーモスタットを回り止めできるが、プレス成形等によって平坦部を形成しなければならないとともに、Ｖ字形状の固定金具を用いてサーモスタットを締め付け固定する必要があった。また、特許文献２，３に示されるものや、クリップで挟み込むものは、いずれもばね力を用いてヒータや管の外周にサーモスタットを挟み込むものであるため、回転方向の位置が定まらず、室外機運搬時の振動、衝突等により、サーモスタットがヒータの回りで回転したり、長さ方向に位置ずれしたりし、正確な温度検知できなくなって過昇温防止機能が損なわれたり、あるいはサーモスタットに接続されているハーネスがヒータに接触して損傷したりする等の問題が懸念される。

このように、デフロストヒータに対する過昇温防止用のサーモスタットの取付けに際しては、振動等による回り止めや位置ずれを防止できることはもちろんのこと、固定用部品自体が熱によって変形、発火したりしないこと、取付けが簡単かつ容易であること、金型等を用いることなく簡単にかつ安価に作ることができること等が求められるが、これらの要求をすべて満たすものはなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、過昇温防止用のサーモスタットを回り止めや位置ずれを防止して適正位置にセットすることができ、しかも取付けが容易でその取付け部品自体を簡単にかつ安価に製作できる空気調和機の室外機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、本発明の空気調和機の室外機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和機の室外機は、室外機ベース上にドレン水の凍結を防止するデフロストヒータが敷設されているとともに、該デフロストヒータにその表面温度を検知し過昇温を防止するためのサーモスタットが設けられている空気調和機の室外機において、前記サーモスタットは、前記デフロストヒータの外周を挟み込み該サーモスタットを前記デフロストヒータに取付けるクリップを備え、前記デフロストヒータの上方への立ち上り部に設置されているとともに、一端に設けられている係止部が前記サーモスタットに係止され、他端側に設けられている嵌め込み部が前記デフロストヒータの上方への立ち上り部に隣接している水平部分の外周に嵌め込まれている位置決め用クリップを介して位置決めされていることを特徴とする。

本発明によれば、デフロストヒータの表面温度を検知し過昇温を防止するサーモスタットが、デフロストヒータの外周を挟み込むクリップを備えているため、該クリップを介してデフロストヒータを挟み込むことにより、サーモスタットをデフロストヒータの上方への立ち上り部に簡単に設置することができる。しかもサーモスタットに位置決め用クリップの一端に設けられている係止部を係止し、その他端側に設けられている嵌め込み部をデフロストヒータの立ち上り部に隣接している水平部分の外周に嵌め込むことによりその位置決めを行い、サーモスタットのデフロストヒータ立ち上り部回りでの回転と上下方向への位置ずれおよび振動等を抑制することができる。従って、サーモスタットを室外機運搬時の振動、衝突等にも拘らず常に適正な位置にセットし、デフロストヒータの表面温度を正確に検知して過昇温防止機能を正常に機能させることができる。また、サーモスタットに接続されているハーネスとデフロストヒータとの接触による事故等をも確実に防止することができる。さらに、サーモスタットおよび置決め用クリップは、いずれもクリップによる嵌め込み方式とされているため、それぞれのアセンブリを容易化することができる。

さらに、本発明の空気調和機の室外機は、上記の空気調和機の室外機において、前記位置決め用クリップには、前記嵌め込み部の端部から延長され、水平方向に折り曲げられて前記室外機ベースの底面に対し接触される倒れ防止部が一体に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、位置決め用クリップに嵌め込み部の端部から延長され、水平方向に折り曲げられて室外機ベースの底面に対し接触される倒れ防止部が一体に設けられているため、位置決め用クリップ自体、水平方向に折り曲げられている倒れ防止部が室外機ベースの底面に接触されることによって倒れが防止され、サーモスタットおよびデフロストヒータをより安定的に位置決めすることができる。これにより、室外機運搬時の振動等からサーモスタットおよびデフロストヒータを保護しつつ、デフロストヒータの表面温度検知精度を向上し、過昇温防止機能に対する信頼性を高めることができる。

さらに、本発明の空気調和機の室外機は、上述のいずれかの空気調和機の室外機において、前記位置決め用クリップは、ステンレス製のばね線材により構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、位置決め用クリップが、ステンレス製のばね線材により構成されているため、位置決め用クリップを熱、腐食に対しても強く、万が一デフロストヒータが異常温度上昇した場合でも発火、変形せず、錆びる心配も全くないものとすることができ、しかも線材を折り曲げ形成することによって簡単に作製することができる。従って、安全に対する信頼性を確保することができるとともに、位置決め用クリップを安価に製造することができる。

本発明によると、クリップでデフロストヒータを挟み込むことにより、サーモスタットをデフロストヒータの上方への立ち上り部に簡単に設置することができ、しかもサーモスタットに位置決め用クリップの一端に設けられている係止部を係止し、その他端側に設けられている嵌め込み部をデフロストヒータの立ち上り部に隣接している水平部分の外周に嵌め込むことによりその位置決めを行い、サーモスタットのデフロストヒータ立ち上り部回りでの回転と上下方向への位置ずれおよび振動等を抑制できるため、サーモスタットを室外機運搬時の振動、衝突等にも拘らず常に適正な位置にセットし、デフロストヒータの表面温度を正確に検知して過昇温防止機能を正常に機能させることができる。また、サーモスタットに接続されているハーネスとデフロストヒータとの接触による事故等をも確実に防止することができる。さらに、サーモスタットおよび置決め用クリップは、いずれもクリップによる嵌め込み方式とされているため、それぞれのアセンブリを容易化することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外機の分解斜視図である。図１に示す室外機のベース上に設置されるデフロストヒータおよび室外熱交換器の分解斜視図である。図２に示す室外機のベース上にデフロストヒータを敷設した状態の斜視図である。図３に示す室外機ベース上に敷設されたデフロストヒータの拡大斜視図である。図４に示すデフロストヒータに取付けられている過昇温防止用サーモスタットの取付け構造を示す拡大斜視図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
以下、本発明の一実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。
図１には、本発明を適用した空気調和機の室外機の分解斜視図が示され、図２には、その主要部の分解斜視図が示され、更に、図３には、デフロストヒータを敷設した状態の斜視図が示されている。
空気調和機の室外機１は、室外機ベース２と、前面および左側面パネル３と、右側面パネル４、サービスカバー５、天面パネル６等によって構成される横長長方形状の筐体７を備えている。

筐体７内は、仕切板８により機械室９側と熱交換器室１０側とに仕切られており、機械室９側には、圧縮機１１の他、配管類１２、四方切換弁、膨張弁およびコントロールボックス等が配設され、熱交換器室１０側には、室外熱交換器１３、室外ファン１４および室外機ベース２の凍結防止用デフロストヒータ１５等が設けられている。これらの機器のうち、圧縮機１１、室外熱交換器１３、室外ファン１４およびデフロストヒータ１５は、室外機ベース２上に設置されている。

室外機ベース２は、図４に示されるように、周囲に上方への立ち上り壁１６を備えた皿状をなす長方形状のプレス成形品であり、左右両側近傍の裏面に据え付け用脚１７が一体に溶接されている。室外機ベース２の底面には、図４に示されるように、左側位置に圧縮機１１を設置するための設置座１８が３ケ所に設けられ、中央よりもやや右寄り位置に室外ファン１４を設置するための設置座１８が設けられ、また、後方辺（図４の手前辺）および左側方辺（図４の右側方辺）に沿って室外熱交換器１３を設置するための設置座２０が４ケ所に設けられている。これらの設置座１８，１９，２０は、室外機ベース２の底面から所定高さだけ上方に凸状に形成されている。

さらに、室外機ベース２の底面には、熱交換器室１０側領域の前方辺（図４の奥側辺）および後方辺（図４の手前辺）に沿うように、ベース底面から若干低くされている凹状の排水路２１，２２が設けられており、この排水路２１，２２は、室外機ベース２の底面上のドレン水を集めて外部に排出するためのもので、その最低部位置２ケ所にドレン排出穴２３，２４が穿設されている。

また、室外機ベース２の底面に設けられている排水路２２内には、図３，４に示されるように、Ｌ字形状に曲げ形成されている室外熱交換器１３の下部に沿うようにデフロストヒータ１５が敷設されている。このデフロストヒータ１５は、棒状のシーズヒータを折り曲げ形成したものであり、その両端部分１５Ａは、上方に立ち上げられている。また、該両端部分１５Ａに連なっている中間の水平部分１５Ｂは、排水路２２に沿うように折り曲げられることによって敷設され、ブラケット２５を介して２ケ所で室外機ベース２の底面に固定されている。

さらに、デフロストヒータ１５には、電力供給用のハーネス２６が接続されているとともに、その表面温度を検知し、設定温度（例えば、３５℃）以上でデフロストヒータ１５をオフとし、設定温度（例えば、２５℃）以下でデフロストヒータ１５をオンとする過昇温防止用のサーモスタット２７が設けられている。このサーモスタット２７は、図４，５に示されるように、デフロストヒータ１５の室外機ベース２上に敷設される水平部分１５Ｂから折り曲げられて上方に立ち上げられている立ち上げ部１５Ｃの曲げアール止まり付近に設置されるようになっている。

サーモスタット２７には、ハーネス２７Ａが接続されているとともに、デフロストヒータ１５の表面に接触される感熱部２７Ｂと対向するように、ばね材よりなるクリップ２８が一体に設けられており、該クリップ２８は、感熱部２７Ｂとクリップ２８との間にデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃを挟み込んで、当該位置にばね力を介してサーモスタット２７をクリップ止めできるように構成されている。

サーモスタット２７は、上記クリップ２８によってクリップ止めされただけではデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃに対して回り止めおよび上下方向位置決めがされないため、サーモスタット２７の一体に設けられているクリップ２８の取り付け部とデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃに隣接している水平部分１５Ｂとの間に、位置決め用クリップ２９を嵌め込んでクリップ止めすることにより、回り止めおよび上下方向位置決めを行っている。

置決め用クリップ２９は、ステンレス（ＳＵＳ）製のばね線材を折り曲げ形成したものであり、一端側にサーモスタット２７本体、具体的にはクリップ２８の取り付け部に引っ掛け係止される係止部２９Ａが設けられているとともに、他端側にデフロストヒータ１５の水平部分１５Ｂの外周に嵌め込まれる嵌め込み部２９Ａが設けられ、更に、嵌め込み部２９Ａの端部を延長して水平方向に折り曲げられ、室外機ベース２の底面に接触される倒れ防止部２９Ｃが一体に設けられた構成とされている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記室外機１において、空気調和機を暖房運転すると、室外熱交換器１３は蒸発器として機能し、低温の外気から吸熱することになる。このため、外気条件によっては室外熱交換器１３の表面で霜が生成されることがある。この霜は、冷媒と外気との熱交換を阻害するため、着霜が検知されると、空気調和機の暖房サイクルを除霜サイクルに切換え、室外熱交換器１３に高温の冷媒ガスを供給してデフロスト運転を行うようにしている。

デフロスト運転により霜が融解されると、そのドレン水は、室外熱交換器１３を伝って室外機ベース２上に流下し、排水路２１，２２を介してドレン排水穴２３，２４へと集められ、外部に排出される。この間、ドレン水が室外機ベース２上で再凍結し、それが堆積して室外ファン１４等をロックすること等がないように、デフロスト条件下では、適宜のタイミングで室外機ベース２上に敷設されているデフロストヒータ１５に通電することにより、室外機ベース２を加温し、ドレン水の再凍結を防止している。

また、このデフロストヒータ１５には、デフロストヒータ１５が空焚きされる等により過度に温度が上昇することがないように、その表面温度を検知し、設定温度（例えば、３５℃）以上でデフロストヒータ１５をオフとし、設定温度（例えば、２５℃）以下でデフロストヒータ１５をオンとする過昇温防止用のサーモスタット２７が設けられ、デフロストヒータ１５の表面温度を一定範囲内に制御することにより過昇温を防止し、周辺機器を保護している。

そして、サーモスタット２７は、感熱部２７Ｂとの間でデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃの外周を挟み込むばね材製のクリップ２８を備え、このクリップ２８を介してデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃを挟み込むことにより、サーモスタット２７をデフロストヒータ１５の上方への立ち上り部１５Ｃに簡単に設置することができる。しかもこのサーモスタット２７のクリップ２８の取り付け部に位置決め用クリップ２９の一端に設けられている係止部２９Ａを係止し、その他端側に設けられている嵌め込み部２９Ｂをデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃに隣接している水平部分１５Ｂの外周に嵌め込むことにより、デフロストヒータ１５に対する位置決めを行い、サーモスタット２７のデフロストヒータ１５の立ち上り部１５Ｃ回りでの回転と上下方向への位置ずれおよび振動等を抑制することができる。

このため、サーモスタット２７を室外機１の運搬時の振動、衝突等にもかかわらず常に適正な位置にセットし、デフロストヒータ２７の表面温度を正確に検知して過昇温防止機能を正常に機能させることができる。
また、サーモスタット２７に接続されているハーネス２７Ａがデフロストヒータ１５に接触することによる焼損事故等をも確実に防止することができる。
さらに、サーモスタット２７および置決め用クリップ２９は、いずれもクリップによる嵌め込み方式とされているため、それぞれのアセンブリを容易化することができる。

また、位置決め用クリップ２９には、嵌め込み部２９Ｂの端部から延長され、水平方向に折り曲げられて室外機ベース２の底面に対し接触される倒れ防止部２９Ｃが一体に設けられている。このため、位置決め用クリップ２９自体、水平方向に折り曲げられている倒れ防止部２９Ｃが室外機ベース２の底面に接触されることにより倒れが防止され、サーモスタット２７およびデフロストヒータ１５をより安定的に位置決めすることができる。これによって、室外機運搬時の振動等からサーモスタット２７およびデフロストヒータ１５を保護しつつ、デフロストヒータ１５の表面温度検知精度を向上し、過昇温防止機能に対する信頼性を高めることができる。

さらに、位置決め用クリップ２９をステンレス製のばね線材により構成しているため、位置決め用クリップ２９を熱、腐食に対しても強く、万が一デフロストヒータ１５が異常温度上昇した場合でも発火、変形せず、錆の心配も全くないものとすることができ、しかも線材を折り曲げ形成することによって簡単に作製することができる。従って、安全に対する信頼性を確保することができるとともに、位置決め用クリップ２９自体を低コストで製造することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、デフロストヒータ１５に対する通電は、可能な限り消費電力を少なくするため、外気温度、室外熱交換器温度およびその温度差等を検知し、デフロスト運転を開始する直前と、デフロスト運転終了時の一定時間のみに制限する等、ドレン水の再凍結を確実に防止できる範囲で最小限に制御することが好ましい。また、位置決め用クリップ２９を構成するばね線材は、必ずしも円形断面の線材である必要はなく、多角形断面であってもよい。

１室外機
２室外機ベース
１５デフロストヒータ
１５Ｂ水平部分
１５Ｃ立ち上り部
２７サーモスタット
２８クリップ
２９位置決め用クリップ
２９Ａ係止部
２９Ｂ嵌め込み部
２９Ｃ倒れ防止部

Claims

室外機ベース上にドレン水の凍結を防止するデフロストヒータが敷設されているとともに、該デフロストヒータにその表面温度を検知し過昇温を防止するためのサーモスタットが設けられている空気調和機の室外機において、
前記サーモスタットは、前記デフロストヒータの外周を挟み込み該サーモスタットを前記デフロストヒータに取付けるクリップを備え、前記デフロストヒータの上方への立ち上り部に設置されているとともに、一端に設けられている係止部が前記サーモスタットに係止され、他端側に設けられている嵌め込み部が前記デフロストヒータの上方への立ち上り部に隣接している水平部分の外周に嵌め込まれている位置決め用クリップを介して位置決めされていることを特徴とする空気調和機の室外機。
前記位置決め用クリップには、前記嵌め込み部の端部から延長され、水平方向に折り曲げられて前記室外機ベースの底面に対し接触される倒れ防止部が一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
前記位置決め用クリップは、ステンレス製のばね線材により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の室外機。