JP2015183881A - 内外一体型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室外ユニットと室内ユニットとが上下に一体化されたものにおいて、内部フレームの強度および剛性を確保しつつ軽量化を図り、雨水や凝縮水の回収性を向上させる。
【解決手段】内外一体型空気調和機の内部フレーム２４は、板金材料により空気調和機の背面を構成するように形成されて上端部に吊掛部２５ｃが設けられた背板部材２５と、樹脂材料により形成されて空気調和機の底部を構成し、背板部材２５の下端部に連結されて室外ユニットの構成機器類を支持するドレンパン１１と、樹脂材料により形成されて背板部材２５の中間部に連結され、室内ユニットの構成機器類を支持する中間フレーム部材１２と、を具備してなる。ドレンパン１１は、その横幅寸法が奥行寸法よりも長く、その少なくとも横幅方向に沿う前縁部と後縁部とに金属製のアングル部材２８があてがわれて補強がなされ、後縁側のアングル部材２８が背板部材２５に連結固定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、室内ユニットと室外ユニットとが上下に一体化されて壁に取り付けられる形式の内外一体型空気調和機に関するものである。

特許文献１には、床上に設置される形式の空気調和機の底部に設けられるドレンパンを鋼鈑と発泡断熱材とで形成した技術が開示されている。このドレンパンは空気調和機の外殻を構成するケーシングの架台を兼ねており、ケーシングの内部に設置される熱交換コイルや加湿等の機器類の重量を支えるようになっている。

特許第３２３６５１６号公報

特許文献１のように、床上に設置される形式の空気調和機においては、その内部機器類の全重量がドレンパン（架台）に負荷されるが、ドレンパンを金属製とし、その強度を高めることによって問題なく各材を支持することができる。

一方、室内ユニットと室外ユニットとが上下に一体化されたコンパクトな内外一体型空気調和機の需要が昨今高まりつつある。
このような内外一体型空気調和機は、家屋等の壁に取り付けられるようになっており、そのケーシングの内部に内部フレームが設けられ、この内部フレームに、室内ユニットと室外ユニットの各構成機器類が搭載される。
そして、内部フレームの上部背面側に設けられた吊掛部が壁面に固定されるようになっている。

このように、内部フレームの吊掛部に内外一体型空気調和機の全重量が加わるため、壁面への負担軽減のために、内外一体型空気調和機の重量、特に内部フレームの重量を軽減させる必要がある。しかしながら、軽量化によって内部フレームの強度、剛性が低下するのは好ましくない。

また、このような内外一体型空気調和機は、室外ユニットに内蔵された熱交換に外気を送風するための吸込口および吹出口からケーシング内に雨水が浸入することがある。しかし、室外ユニットの架台（ベース）を金属で作り、熱交換の下部にのみ樹脂製のドレンパンを設けた構造では、ドレンパンの細かい造形ができないため、雨水を完全に回収することが困難である。コンプレッサやケーシングの内面に結露する凝縮水についても同様である。特に暖房運転時にはケーシングの外面が結露しやすく、雨水とともに凝縮水が室内側に漏れ出す虞がある。

このため、ドレンパン（架台）を全体的に造形性の良い樹脂成形によって製造し、雨水や凝縮水を広範囲に回収可能にするのが好ましいが、これにより架台としての剛性が不足してしまう懸念がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、室外ユニットと室内ユニットとが上下に一体化されたものにおいて、内部フレームの強度および剛性を確保しつつ軽量化を図り、雨水や凝縮水の回収性を向上させることのできる内外一体型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、以下の手段を採用した。
本発明に係る内外一体型空気調和機は、室外ユニットを構成する機器類と、室内ユニットを構成する機器類とが上下に一体化された内外一体型空気調和機であって、内部フレームを備え、前記内部フレームは、板金材料により前記内外一体型空気調和機の背面を構成するように形成されて上端部に吊掛部が設けられた背板部材と、樹脂材料により形成されて前記内外一体型空気調和機の底部を構成し、前記背板部材の下端部に連結されて前記室外ユニットまたは前記室内ユニットの一方の構成機器類を支持する第１のトレー部材と、樹脂材料により形成されて前記背板部材の中間部に連結され、前記室外ユニットまたは前記室内ユニットの他方の構成機器類を支持する第２のトレー部材と、を具備してなることを特徴とする。

上記構成によれば、内部フレームの背板部材の下端部に連結された第１のトレー部材と、背板部材の中間部に連結された第２のトレー部材との上に、それぞれ室外ユニットおよび室内ユニットの構成機器類が支持されて内外一体型空気調和機が構成される。
第１のトレー部材と第２のトレー部材は、それぞれ樹脂材料により形成されているため、非常に軽量であり、これによって内部フレームの重量を軽減させ、内外一体型空気調和機が吊り掛けられる壁面の負担を低減させることができる。
しかも、第１のトレー部材と第２のトレー部材とを樹脂成形することにより、これらを金属製とした場合に比べて造形性を格段に向上させることができる。このため、第１のトレー部材および第２のトレー部材をドレンパンとして外部から浸入した雨水、および凝縮水を効果的に回収し、室内側への漏洩を防止することができる。

また、本発明に係る内外一体型空気調和機は、前記構成において、前記第１のトレー部材および前記第２のトレー部材の少なくとも一方は、その横幅寸法が奥行寸法よりも長く、その少なくとも横幅方向に沿う前縁部と後縁部とに金属製のアングル部材があてがわれて補強がなされ、後縁側の前記アングル部材が前記背板部材に連結固定されている。

上記構成とした場合、金属製のアングル部材によって第１のトレー部材と第２のトレー部材の少なくとも一方が補強される。アングル部材はトレー部材の縁部にあてがわれるだけなので、大きな重量増加にはならない。したがって、内部フレームの強度および剛性を向上させつつ、軽量化を図ることができる。

また、本発明に係る内外一体型空気調和機は、前記構成において、前記第１のトレー部材と前記第２のトレー部材との周囲に外装パネル部材が固定されて内外一体型空気調和機の外殻をなすケーシングが構成されている。

上記構造により、背板部材と第１のトレー部材と第２のトレー部材とからなる内部フレームと、外装パネル部材とでセミモノコック構造が構成され、軽量で強靭なケーシングが形成される。このため、内外一体型空気調和機の剛性向上と軽量化とを両立させることができる。

また、本発明に係る内外一体型空気調和機は、前記構成において、前記第１のトレー部材と前記第２のトレー部材との間を接続するように、鉛直且つ平面視で異なる面方向を有する複数の仕切り部材が固定されている。

上記構造により、第１のトレー部材と第２のトレー部材との間における水平方向への相対移動が、面方向の異なる複数の仕切り部材によって規制される。このため、内部フレームの強度を高めることができる。

以上のように、本発明に係る内外一体型空気調和機によれば、室外ユニットと室内ユニットとが上下に一体化されたものにおいて、内部フレームの強度および剛性を確保しつつ、軽量化を図り、雨水や凝縮水の回収性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る内外一体型空気調和機の斜視図である。 図１に示す内外一体型空気調和機を背面側から見た内部構成図である。 内部フレームの第１実施形態を示す斜視図である。 内部フレームに仕切り部材が固定された状態を示す斜視図である。 内部フレームに外装パネル部材が取り付けられる状態を示す斜視図である。 内部フレームに外装パネル部材が固定された状態を示す斜視図である。 内部フレームの第２実施形態を示す斜視図である。 内部フレームの第３実施形態を示す斜視図である。 内部フレームの第４実施形態を示す斜視図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る内外一体型空気調和機の斜視図であり、図２は、図１に示す内外一体型空気調和機を背面側から見た内部構成図である。

この内外一体型空気調和機１は、家屋やマンション等の室内の壁面に吊り掛けられて設置されるものであり、図２に示すように、室外ユニット２を構成する機器類と、室内ユニット３を構成する機器類とが上下に一体化されている。

内外一体型空気調和機１の外殻をなすケーシング４は、フロントパネル４ａ、サイドパネル４ｂ、トップパネル４ｃ、および図示しないバックパネル等の外装パネル部材によって形成されている。ケーシング４の上面（トップパネル４ｃ）には室内の空気を吸い込む吸込口６が設けられ、ケーシング４の前面（フロントパネル４ａ）に設けられた吹出口７から空調された空気が室内に吹き出される。

ケーシング４の内部には、後述する内部フレーム２４（図３〜図６参照）が設けられている。図２に示すように、ケーシング４内の最下部には、内外一体型空気調和機の底部を構成する水平且つ矩形のトレー状のドレンパン１１（第１のトレー部材）が設けられ、ケーシング４内の中間部にも同様なトレー状の中間フレーム部材１２（第２のトレー部材）が設けられている。ドレンパン１１と中間フレーム部材１２は、それぞれ樹脂材料により射出成形されている。

ドレンパン１１の上には、室外ユニット２を構成するコンデンサ１４（凝縮器）、冷却ファン１５等の機器類が支持されている。その他、図示しない圧縮機（コンプレッサ）や制御装置等を具備して室外ユニット２が構成されている。
また、中間フレーム部材１２の上には、室内ユニット３を構成するユニットボックス２１が設置されている。このユニットボックス２１の内部には、図示しない蒸発（エバポレータ）や送風機（シロッコファン）等が内蔵されている。

［第１実施形態］
図３〜図６は、ケーシング４の内部に設けられた内部フレーム２４の第１実施形態を示している。
内部フレーム２４は、板金材料により形成され、内外一体型空気調和機１の背面を構成する左右一対の背板部材２５と、上述したドレンパン１１、および中間フレーム部材１２とを具備して構成されている。

背板部材２５は、例えば鋼製のアングル部材であり、それぞれ鉛直な背面板２５ａと側面板２５ｂとを備えている。背面板２５ａの上端部には穴状の吊掛部２５ｃが設けられ、内外一体型空気調和機１が壁面に取り付けられる際には、この吊掛部２５ｃが壁面に設けられた取付ブラケット等に掛止される。

ドレンパン１１は背板部材２５の下端部に連結され、中間フレーム部材１２は背板部材２５の中間部に連結されている。具体的には、左右の背板部材２５の背面板２５ａと側面板２５ｂとにより形成されるアングル形状が、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２の後縁側の左右コーナー部に当てがわれ、例えば図示しないボルトによって締結固定されている。なお、背板部材２５の側面板２５ｂは、例えば中間フレーム部材１２の上縁からドレンパン１１の下縁までの長さに限定されて設けられている。

ドレンパン１１および中間フレーム部材１２は、その横幅寸法が奥行寸法よりも長い。寸法の一例として、横幅寸法が９５０ミリ程度、奥行寸法が２００ミリ程度を挙げられる。ドレンパン１１には、その横幅方向に沿う前縁部と後縁部とに金属製のアングル部材２８があてがわれて補強がなされている。このアングル部材２８はドレンパン１１に対してボルト止め、接着、嵌め込み、一体成形等の固定手段によって固定されている。

そして、後縁部側のアングル部材２８が背板部材２５に対してボルト止めや溶接等によって連結固定される。なお、後縁部側のアングル部材２８を予め背板部材２５に対して溶接等により一体化させておき、その後でドレンパン１１に連結することも考えられる。また、ドレンパン１１の縦横比が小さい場合には、ドレンパン１１の左右側縁部もアングル部材で補強することが考えられる。同様に、中間フレーム部材１２の前縁部、後縁部、側縁部をアングル部材で補強することも考えられる。

図３〜図６に示すように、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との間を接続するように、鉛直且つ平面視で異なる面方向を有する複数の仕切り部材３１，３２，３３が固定されている。これらの仕切り部材３１，３２，３３としては、板金材料をアングル状やチャンネル状等屈曲成形したもの、樹脂材料により成形したもの等が用いられる。例えば、仕切り部材３１の面方向はドレンパン１１および中間フレーム部材１２の長辺方向に沿っており、仕切り部材３２の面方向はドレンパン１１および中間フレーム部材１２の短辺方向に沿っている。また、仕切り部材３３は、ドレンパン１１および中間フレーム部材１２の短辺方向に沿う面と長辺方向に沿う面の両方を備えている。

さらに、図５、図６に示すように、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との周囲に、サイドパネル４ｂや、図１、図２に示すフロントパネル４ａ、図示しないバックパネル等の外装パネル部材が固定されてケーシング４が構成される。なお、実際の組立時においては、内部フレーム２４のドレンパン１１と中間フレーム部材１２の上に、それぞれ室外ユニットと室内ユニットとが組み付けられてから各外装パネル部材４ａ，４ｂ，４ｃが固定される。

内外一体型空気調和機は以上のように構成されている。
この内外一体型空気調和機１は、その内部フレーム２４が、板金材料により空気調和機の背面を構成するように形成されて上端部に吊掛部２５ｃが設けられた背板部材２５と、樹脂成形されて空気調和機１の底部を構成し、背板部材２５の下端部に連結されて室外ユニット２の構成機器類を支持するドレンパン１１と、同じく樹脂成形されて背板部材２５の中間部に連結され、室内ユニット３の構成機器類を支持する中間フレーム部材１２と、を具備している。

この構成によれば、樹脂成形されたドレンパン１１と中間フレーム部材１２とを、それぞれ非常に軽量に製造することができ、これによって内部フレーム２４の重量を軽減させ、内外一体型空気調和機１が吊り掛けられる壁面の負担を低減させることができる。

しかも、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２とを樹脂成形品とすることにより、これらを金属製とした場合に比べて造形性を格段に向上させることができる。このため、ドレンパン１１により、内外一体型空気調和機１の背面に設けられた図示しない外気送風用の吸込口および吹出口からケーシング４内に浸入した雨水、およびケーシング４内に結露した凝縮水を効果的に回収し、室内側への漏洩を防止することができる。中間フレーム部材１２にドレンパンとしての機能を付与する場合においても同様である。

また、この内外一体型空気調和機１は、ドレンパン１１の横幅寸法が奥行寸法よりも長く、その横幅方向に沿う前縁部と後縁部とに金属製のアングル部材２８があてがわれて補強がなされ、後縁側のアングル部材２８が背板部材２５に連結固定されている。

このため、金属製のアングル部材２８によってドレンパン１１を補強し、室外ユニット２の機材重量を支えられる剛性を付与するとともに、図示しない圧縮機（コンプレッサ）の振動等への耐久性を高めることができる。アングル部材２８によって中間フレーム部材１２を補強した場合も同様である。

アングル部材２８は、ドレンパン１１（あるいは中間フレーム部材１２）の縁部にあてがわれるだけなので、大きな重量増加にはならない。したがって、内部フレーム２４の強度および剛性を向上させつつ、軽量化を図ることができる。

さらに、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との周囲に、フロントパネル４ａ、サイドパネル４ｂ、トップパネル４ｃ、バックパネル（非図示）といった外装パネル部材が固定されてケーシング４が構成されている。
このため、背板部材２５とドレンパン１１と中間フレーム部材１２とからなる内部フレーム２４と、外装パネル部材４ａ，４ｂ，４ｃ等とでセミモノコック構造が構成され、軽量で強靭なケーシング４が形成される。したがって、内外一体型空気調和機１の剛性向上と軽量化とを両立させることができる。

また、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との間を接続するように、鉛直且つ平面視で異なる面方向を有する複数の仕切り部材３１，３２，３３が固定されているため、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との間における水平方向への相対移動が、面方向の異なる複数の仕切り部材３１，３２，３３によって規制される。
例えば、ドレンパン１１に対する中間フレーム部材１２の長手方向への相対移動は仕切り部材３１，３３によって規制され、ドレンパン１１に対する中間フレーム部材１２の短手方向への相対移動は仕切り部材３２，３３によって規制される。このため、内部フレーム２４の強度を一段と高めることができる。

［第２実施形態］
図７は、内部フレームの第２実施形態を示している。
この内部フレーム２４Ａは、背板部材２５（背面板２５ａ）の下端部をドレンパン１１の左右短手方向に延長して形成した左右一対のアングル部材２５ｄを備えており、このアングル部材２５ｄと、ドレンパン１１の長手方向に配設した２本のアングル部材２８とでドレンパン１１の周囲４辺を囲むようにしたものである。その他の部分の構成は第１実施形態の内部フレーム２４と同様である。

上記構成によれば、ドレンパン１１の周囲が全周に亘って金属製且つ枠状のアングル部材２５ｄ，２８で囲まれて補強されるので、第１実施形態の場合よりもドレンパン１１の補強効果を高めることができる。

［第３実施形態］
図８は、内部フレームの第３実施形態を示している。
この内部フレーム２４Ｂは、第２実施形態の内部フレーム２４Ａに示される、背板部材２５の下端部を延長して形成した左右一対のアングル部材２５ｄの前端部を、さらに上方に屈曲させて延長した鉛直な左右一対のアングル部材２５ｅを備えている。そして、このアングル部材２５ｅを、ドレンパン１１および中間フレーム部材１２の左右前縁コーナー部に連結してさらに補強したものである。

この内部フレーム２４Ｂによれば、中間フレーム部材１２に搭載される室内ユニット３が高重量なものであっても、その重量を２本のアングル部材２５ｅによって支持することができる。
しかも、２本のアングル部材２５ｅを太いものにすることによって、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との間の連結剛性を高め、ドレンパン１１に対する中間フレーム部材１２の水平方向への相対移動を確実に抑止することができる。

［第４実施形態］
図９は、内部フレームの第４実施形態を示している。
この内部フレーム２４Ｃは、第１実施形態の内部フレーム２４において、ドレンパン１１および中間フレーム部材１２の左右前縁コーナー部に、鉛直方向に延びる２本の太いアングル部材３５をあてがって補強するとともに、仕切り部材３２を設けたものである。
この内部フレーム２４Ｃによっても、ドレンパン１１と中間フレーム部材１２との間の連結剛性を高めることができる。ドレンパン１１を補強しているアングル部材２８は前縁と後縁にしか設けられていないため、軽量化にも貢献することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る内外一体型空気調和機１によれば、室外ユニット２と室内ユニット３とが上下に一体化されたものにおいて、内部フレーム２４の強度および剛性を確保しつつ、軽量化を図り、雨水や凝縮水の回収性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えたり、適用分野を変更したりすることもでき、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。

例えば、ドレンパン１１、中間フレーム部材１２、背板部材２５、アングル部材２５ｄ，２５ｅ，２８，３５、仕切り部材３１，３２，３３等の形状や位置、室外ユニット２と室内ユニット３の上下関係、内外一体型空気調和機１の形状の縦横比等は、上記実施形態のものに限定されない。

１ 内外一体型空気調和機
２ 室外ユニット
３ 室内ユニット
４ ケーシング
４ａ フロントパネル（外装パネル部材）
４ｂ サイドパネル（外装パネル部材）
４ｃ トップパネル（外装パネル部材）
６ 吸込口
７ 吹出口
１１ ドレンパン（第１のトレー部材）
１２ 中間フレーム部材（第２のトレー部材）
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 内部フレーム
２５ 背板部材
２５ｃ 吊掛部
２５ｄ アングル部材
２５ｅ アングル部材
２８ アングル部材
３１，３２，３３ 仕切り部材

Claims (4)

1. 室外ユニットを構成する機器類と、室内ユニットを構成する機器類とが上下に一体化された内外一体型空気調和機であって、内部フレームを備え、
   前記内部フレームは、
   板金材料により前記内外一体型空気調和機の背面を構成するように形成されて上端部に吊掛部が設けられた背板部材と、
   樹脂材料により形成されて前記内外一体型空気調和機の底部を構成し、前記背板部材の下端部に連結されて前記室外ユニットまたは前記室内ユニットの一方の構成機器類を支持する第１のトレー部材と、
   樹脂材料により形成されて前記背板部材の中間部に連結され、前記室外ユニットまたは前記室内ユニットの他方の構成機器類を支持する第２のトレー部材と、
   を具備してなることを特徴とする内外一体型空気調和機。
2. 前記第１のトレー部材および前記第２のトレー部材の少なくとも一方は、その横幅寸法が奥行寸法よりも長く、その少なくとも横幅方向に沿う前縁部と後縁部とに金属製のアングル部材があてがわれて補強がなされ、
   後縁側の前記アングル部材が前記背板部材に連結固定されている請求項１に記載の内外一体型空気調和機。
3. 前記第１のトレー部材と前記第２のトレー部材との周囲に外装パネル部材が固定されて内外一体型空気調和機の外殻をなすケーシングが構成されている請求項１または２に記載の内外一体型空気調和機。
4. 前記第１のトレー部材と前記第２のトレー部材との間を接続するように、鉛直且つ平面視で異なる面方向を有する複数の仕切り部材が固定されている請求項３に記載の内外一体型空気調和機。

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