JP2014102032A

JP2014102032A - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP2014102032A
Application number: JP2012254208A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Onuki; 亮三大貫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-05
Also published as: CN203464409U

Abstract

【課題】ヘッダーの膨張及び収縮時に接続管（の熱交換器接続側）にかかる応力を抑えることができる空気調和機の室外機を提供することを目的としている。
【解決手段】熱交換器５と、前記熱交換器５の一側面に設けられた複数の接続管１２と、前記複数の接続管１２に接続されたヘッダー１１と、を有し、前記ヘッダー１１は長手方向に分割され、隣り合う分割されたヘッダー１１の側面を、Ｕ字管１３で接続したものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関するもので、特に室外機の熱交換器を形成するヘッダー構成に関するものである。

従来の空気調和機の室外機において、筐体内部に熱交換器と送風機等とを備え、熱交換器は複数のパスを構成する配管を有して複数の接続管により接続されたヘッダーを備え、ヘッダーを長手方向の一部で分割して形成されたものがある（特許文献１参照）。

特開２００８−８９２９４号公報（たとえば、図４参照）

上記この種の従来の空気調和機の室外機において、冷房運転と暖房運転とを繰り返す際に、熱交換器を形成するヘッダーが長手方向に膨張と収縮とを繰り返し、ヘッダーに接続されている複数の接続管がヘッダーに引っ張られる。それが繰り返されることで、熱交換器接続部の応力が最大となる最上部及び最下部の接続管で亀裂が発生し、冷媒漏れに至る可能性があるという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、ヘッダーの膨張及び収縮時に接続管（の熱交換器接続側）にかかる応力を抑えることができる空気調和機の室外機を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和機の室外機は、熱交換器と、前記熱交換器の一側面に設けられた複数の接続管と、前記複数の接続管に接続されたヘッダーと、を有し、前記ヘッダーは長手方向に分割され、隣り合う分割されたヘッダーの側面を、Ｕ字管で接続したものである。

本発明に係る空気調和機の室外機によれば、ヘッダーの膨張及び収縮時に接続管（の熱交換器接続側）にかかる応力を抑えることができるので、接続管が疲労破壊するのを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機の分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機におけるヘッダー拡大図である。従来の空気調和機の室外機における膨張時のヘッダー概略図である。従来の空気調和機の室外機における収縮時のヘッダー概略図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機における膨張時のＵ字管を設けたヘッダー概略図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機における収縮時のＵ字管を設けたヘッダー概略図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室外機におけるヘッダー拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機の分解斜視図である。
空気調和機の室外機１は、背面を形成する背面パネル１４と、その両側面に設けられた側板２と、底部を形成する底板３と、前面を形成する図示省略の前面パネルとで外観が構成されている。室外機１の内部は仕切板４によって左右に分けられ、正面視して左側に位置する風路室８と、右側に位置する機械室１０とで構成されている。

風路室８には、風路室８の側面から背面全体にかけて設けられた熱交換器５と、熱交換器５の上下に渡って設けられた送風機取付板６と、送風機取付板６の上下２箇所に取付けられた図示省略のモータにそれぞれファン７ａを装着して構成した２つの送風機７と、が収容されている。

２つの送風機７が動作することにより、例えば室外機１の側板２と背面パネル１４とに設けられた図示省略の吸込口から空気が内部に流入し、その空気は、２つの送風機７によって前面に設けられた図示省略の吹出口から室外機１の前方に流出する。その際、例えば冷房運転時において、熱交換器５内の冷媒は流入した空気によって冷却され、熱交換器５を通過した空気は冷媒と熱交換することで加熱される。

機械室１０には、底部に設けられた圧縮機９と、熱交換器５の側面に設けられた冷媒流路である複数の接続管１２と、複数の接続管１２と接続されたヘッダー１１と、が収容されている。
例えば冷房運転時において、室内機１から送られた冷媒は圧縮機９において圧縮され、ヘッダー１１から複数の接続管１２を通って熱交換器５に送られる。

図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機におけるヘッダー拡大図である。
熱交換器５の機械室１０側の側面には、複数の接続管１２が設けられている。それらの一端はそれぞれ熱交換器５の側面と接続されており、複数の冷媒流路を形成している。複数の接続管１２の他端は、それぞれヘッダー１１と接続されており、ヘッダー１１は、それら接続管１２からの冷媒を集合させる、あるいは、それら接続管１２へ冷媒を分流させる役割を果たしている。

図３は、従来の空気調和機の室外機における膨張時のヘッダー概略図、図４は、従来の空気調和機の室外機における収縮時のヘッダー概略図である。
室外機１の冷房運転時において、高温の冷媒がヘッダー１１内を流れることにより、ヘッダー１１が熱膨張する。そして、複数の接続管１２は一端が接続されたヘッダー１１に、その長手方向に引っ張られ、図３に示すように実線から破線の位置に変形する。

また、室外機１の暖房運転時において、低温の冷媒がヘッダー１１内を流れることにより、ヘッダー１１が熱収縮する。そして、複数の接続管１２は一端が接続されたヘッダー１１に、その長手方向に引っ張られ、図４に示すように実線から破線の位置に変形する。

これら変形したとき、接続管１２の熱交換器５の接続側において応力がかかる。そして、その応力は最も変形量の多い最上部及び最下部の接続管１２で最大となる。そのため、冷房運転と暖房運転とを繰り返すことで接続管１２が図３と図４に示す変形を繰り返し、やがて疲労破壊を起こす。それは特に、最上部及び最下部の接続管１２で顕著に表れる。そして疲労破壊を起こした接続管１２からは冷媒漏れが発生し、室外機１の故障の原因となる。

図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機における膨張時のＵ字管を設けたヘッダー概略図、図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機における収縮時のＵ字管を設けたヘッダー概略図である。
図５及び図６に示すように、ヘッダー１１を複数、例えば３つに分割し、その隣り合うヘッダー１１同士をＵ字管１３で接続する。Ｕ字管１３は配管加工できる直管部のある半円状のＵ字形状であり、その径はヘッダー１１よりも細くなっている。また、Ｕ字管１３はヘッダー１１の側面に熱交換器５の側面側から突出するように接続されており、隣り合うヘッダー１１内の冷媒がＵ字管１３を通って互いに流れるようになっている。

室外機１の冷房運転時において、高温の冷媒がヘッダー１１内を流れることにより、ヘッダー１１が熱膨張する。そして、複数の接続管１２は一端が接続されたヘッダー１１に、その長手方向に引っ張られ、図５に示すように実線から破線の位置に変形する。

また、室外機１の暖房運転時において、低温の冷媒がヘッダー１１内を流れることにより、ヘッダー１１が熱収縮する。そして、複数の接続管１２は一端が接続されたヘッダー１１に、その長手方向に引っ張られ、図６に示すように実線から破線の位置に変形する。

これら変形したとき、接続管１２の熱交換器５の接続側において応力がかかるが、ヘッダーを分割することで各ヘッダー１１の長さが短くなったため、それらの変形量が少なくなり、接続管１２にかかる応力を緩和させることができる。さらに、分割したヘッダー１１同士をＵ字管１３で接続することで、Ｕ字管１３において応力が吸収され、接続管１２にかかる応力を緩和させることができる。そのため、冷房運転と暖房運転とを繰り返すことで接続管１２が図５と図６に示す変形を繰り返しても、接続管１２の疲労破壊を抑制することができる。

また、隣り合うヘッダー１１の端面同士は、ヘッダー１１の熱膨張時に互いに接触しない間隔を有して形成する。そうすることにより、ヘッダー１１同士の接触による破損を防ぐことができる。
なお、本実施の形態１ではヘッダー１１を３つに分割したが、他の数に分割してもよい。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室外機におけるヘッダー拡大図である。
以下、本実施の形態２について説明するが、本実施の形態１と重複するものについては省略する。
図７に示すように、ヘッダー１１を複数、例えば３つに分割し、その隣り合うヘッダー１１同士をＵ字形状のＵ字管１３で接続する。Ｕ字管１３はヘッダー１１の側面に、熱交換器５の側面側から突出するように接続されており、さらにヘッダー１１の正面にも、そのＵ字管１３と略垂直となるようにＵ字管が接続されている。つまり、本実施の形態２では、同じ位置に２つのＵ字管１３が設けられている。そして、隣り合うヘッダー１１内の冷媒が２つのＵ字管１３を通って互いに流れるようになっている。

上記のようにヘッダー１１において同じ位置に複数のＵ字管１３を接続することで、１つのＵ字管１３を接続したときに比べ冷媒の流路をより多く確保できる。そのため、冷媒の流量を減らさずに応力を緩和させることができる。
なお、本実施の形態２ではヘッダー１１を３つに分割したが、他の数に分割してもよい。
また、同じ位置に設けるＵ字管１３の数を２つとしたが、他の数でもよい。

１室外機、２側板、３底板、４仕切板、５熱交換器、６送風機取付板、７送風機、７ａファン、８風路室、９圧縮機、１０機械室、１１ヘッダー、１２接続管、１３Ｕ字管、１４背面パネル。

Claims

熱交換器と、
前記熱交換器の一側面に設けられた複数の接続管と、
前記複数の接続管に接続されたヘッダーと、を有し、
前記ヘッダーは長手方向に分割され、
隣り合う分割されたヘッダーの側面を、Ｕ字管で接続した
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
前記隣り合う分割されたヘッダーは、前記ヘッダーの熱膨張時に互いに接触しない間隔を有して形成されている
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。
前記隣り合うヘッダーの側面を、複数の前記Ｕ字管でそれぞれ接続した
ことを特徴とする請求項１及び２に記載の空気調和機の室外機。