JP2015190636A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機において、ケーシングを共用化して、１つのケーシングに対して幅の異なる２種類以上の熱交換器を搭載し得るようにすることにある。【解決手段】背面側熱交換器３２用の後部側ドレンパン２７０を、ケーシング２００と一体の樋部２７１と、背板５００の下端側を背面側熱交換器３２の幅に合わせて形成した受水板５４０とからなる構成としたことにより、ケーシング２００に搭載される背面側熱交換器３２の幅に応じて背板５００を交換する。【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、ケーシングの構造に関する。

空気調和機（室内機ユニット）は、空気吸込口と空気吹出口とを有する筐体内に、熱交換器とクロスフローファン（送風ファン）とを配置してなり、送風ファンの運転により、空気吸込口から筐体内に吸い込まれた空気が熱交換器で冷媒と熱交換されたのち、空気吹出口から室内に吹き出されて室内の空気調和をはかる。

筐体内には、熱交換器およびクロスフローファンを支持して送風路を形成するケーシングが設けられている。

この種の空気調和機において、多くの場合、熱交換器には、前面側熱交換器と背面側熱交換器とをラムダ（Λ）型に組み合わせた熱交換器ユニットが採用されており、このΛ型熱交換器ユニットは、クロスフローファンを囲むようにケーシングに取り付けられる。

冷房運転時において、熱交換器には凝縮水が生じるため、ケーシングには、前面側熱交換器から発生した凝縮水を受ける前部側ドレンパンと、背面側熱交換器から発生した凝縮水を受ける後部側ドレンパンとが一体的に設けられており、各ドレンパンで受けた凝縮水は、ドレンチューブを介して室外に排水される。

ところで、空気調和機は能力の違いにより、熱交換器の大きさが変わる。従来においては、小能力用の熱交換器を搭載するように設計されたケーシングを、大型の熱交換器には使用することができない。

そのため、能力の異なる機種毎にケーシングの設計を見直すようにしているが、ケーシングは、熱交換器やクロスフローファン等が搭載され、送風路も構成していることから、形状が複雑かつ大型であるため、金型費が嵩むばかりでなく、部品コストと設計費が掛かる。

そこで、特許文献１では、ケーシングの基本的な形状を変えることなく、熱交換器の幅の変更に備えて、本来の後部側ドレンパンの上部に、着脱式の補助ドレンパンを設けて幅の異なる２種類の熱交換器に対応できるようにしているが、その分、部品点数が増え、さらに組立工数も増えるため好ましくない。

特開２００８−１３８９２９号公報

そこで、本発明の課題は、空気調和機において、１つのケーシングに対して幅の異なる２種類以上の熱交換器を搭載し得るようにすることにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、空気吸込口と空気吹出口とを有する筐体内で、前面側熱交換器と背面側熱交換器とからなる熱交換器ユニットと、上記熱交換器ユニットの下流側に配置されるクロスフローファンとがケーシングによって支持されており、上記ケーシングには、上記クロスフローファンから上記空気吹出口に至るリアガイダを含む送風路が形成されているとともに、上記背面側熱交換器から発生した凝縮水を受ける後部側ドレンパンが設けられており、上記背面側熱交換器の背面側には、上記空気吸込口から上記筐体内に入り込む空気の一部を上記背面側熱交換器に案内する背板が設けられている空気調和機において、
上記背板は、下端側が折り曲げられ、上記背面側熱交換器の幅に合わせて形成される受水板を有し、上記後部側ドレンパンは、上記リアガイダの背面側に一体的に形成された断面コ字状の樋部に上記受水板を係止して構成されることを特徴としている。

本発明の好ましい態様として、上記樋部には、上記受水板を支持する支持板が上記背面側熱交換器の底面に沿ってほぼ平行となるように形成されており、上記受水板の先端部が、上記背面側熱交換器の底面と上記支持板との間に挟持されることが好ましい。

また、上記受水板の先端部には、上記樋部の内面に沿って係着する鉤部が形成されていることが好ましい。

本発明によれば、背面側熱交換器用の後部側ドレンパンを、ケーシングと一体の樋部と、背板の背面側熱交換器の幅に合わせて形成した受水板とからなる構成としたことにより、ケーシングに搭載される背面側熱交換器の幅に応じて、背板を交換すればよく、ケーシングの共用化が図れる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の外観図。 上記空気調和機の内部構造を示す断面図。 上記空気調和機が備えるケーシング、背板、側板および熱交換器の各部材を示す分解斜視図。 上記ケーシングを筐体の内側から見た斜視図。 上記ケーシングの空気吹出口の部分を室内側から見た斜視図。 上記空気吹出口の端部（左側）を室内側から見た拡大斜視図。 上記ケーシングに標準的な小能力仕様の熱交換器を搭載した状態を示す断面図。 上記ケーシングに幅の広い大能力仕様の熱交換器を搭載した状態を示す断面図。 外観形状が異なる他の実施形態に係る室内機ユニットを示す外観図。

次に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。

図１〜図３を参照して、この空気調和機１は、室内の壁面に取付パネル１０を介して設置される壁掛け式の室内機ユニットであることから、以下の説明において、空気調和機１を「室内機ユニット１」ということがある。取付パネル１０は、金属製パネルの一部に固定用のネジ止め孔１１を備え、その上端側に室内機ユニット１を引っ掛けるためのフック部１２が設けられている。

室内機ユニット１は、筐体としての外装パネル１００を備え、その内部には、クロスフローファン２０および熱交換器ユニット３０が搭載されるベース部材としてのケーシング２００と、クロスフローファン２０および熱交換器ユニット３０の側面を支持する一対の側板３００，４００と、ケーシング２００の背面側に取り付けられる背板５００とが設けられている。

外装パネル１００は、室内機ユニット１の上面から前面にかけての範囲が空気吸込口１３０として開口されている箱形のベースパネル１１０と、ベースパネル１１０の前面側に取り付けられる前面パネル１２０とを備えている。

ベースパネル１１０の下面には、室内機ユニット１内で熱交換された空気を室内に送風する空気吹出口１４０が設けられている。空気吹出口１４０は、ケーシング２００の送風路２２０の開口幅に合わせて横長に延在する長方形状の開口部であって、後述する送風路２２０の出口側に位置する。

前面パネル１２０は、ベースパネル１１０の上面から下面にかけての前面全体を覆うように形成された矩形のパネルであって、下端側が空気吹出口１４０の形状に合わせてコ字型に切り欠かれている。

図３〜図５に示すように、ケーシング２００は、クロスフローファン２０の軸線方向に沿って左右に延在する合成樹脂の成形品であって、左右両端にはクロスフローファン２０を軸支するファン軸受部２１１，２１２が設けられている。

ファン軸受部２１１，２１２は、クロスフローファン２０の両端から同軸的に突設された回転軸２１を軸支する図示しないベアリングが格納される軸受部であって、これらの間にクロスフローファン２０が回転可能に掛け渡される。

この実施形態において、一方のファン軸受部２１２に隣接してクロスフローファン２０を回転駆動するためのファンモータ（図示しない）が収納されるファンモータ収納部２１３が設けられている。

図２を併せて参照して、ケーシング２００の中央には、クロスフローファン２０の回転により生じた空気流を空気吹出口１４０へと導く送風路２２０が形成されている。空気吹出口１４０の出口側が外装パネル１００の吹出用開口部１４１と連通している。

送風路２２０は、クロスフローファン２０を挟んで前面側（図２では左側）に配置されたスタビライザ２３０と、スタビライザ２３０の下端の舌片２３２から空気吹出口１４０に向けて折り曲げられ、空気吹出口１４０に向けてほぼ水平に延在する送風路上壁２３１と、背面側（図２では右側）に配置されたリアガイダ２４０と、左右一対の側壁部２８０，２９０により形成されている。

図２に示すように、送風路２２０の下流側の空気吹出口１４０内には、複数枚の左右風向板２４２と、上下風向板２４３およびディフューザ２４４とが設けられている。

この実施形態において、各左右風向板２４２は、後端側がリアガイダ２４０の一部に回転可能に軸支され、前端側がアーム２４５に連結されており、図示しない駆動モータによりアーム２４５を左右（図２では紙面方向）にスライドすることにより、スイング動作として各左右風向板２４２が同期的に回動する。

上下風向板２４３は、空気吹出口１４０のうちの上部側を塞ぐ大きさとされた長方形状であって、水平回転軸２４６を中心に回動する。ディフューザ２４４は、空気吹出口１４０のうちの下部側を塞ぐ大きさとされた長方形状であって、後端側（図２では右端側）が水平回転軸２４７に軸支され回動する。

図５，図６を参照して、空気吹出口１４０の出口側には、上下風向板２４３およびディフューザ２４４の各水平回転軸２４６，２４７の両端を軸支する一対の支持端板２５ａ，２５ｂと、上下風向板２４３とディフューザ２４４を回転駆動する回転駆動ユニット２５ｃとが設けられている。

支持端板２５ａ，２５ｂは、送風路上壁２３１に沿って当接する第１辺２５１と、第１辺２５１の後端からほぼ垂直に延在する第２辺２５２と、第２辺２５２の下端から空気吹出口１４０に向かってほぼ水平に延在する第３辺２５３と、第３辺２５３と第１辺２５１とを連結するように斜めに延在する第４辺２５４とを有する多角状に形成されている。

各辺２５１〜２５４のうち、第１辺２５１は、送風路上壁２３１を取付基準面として、取付基準面に当接して、支持端板２５ａ、２５ｂの位置決めをする当接辺であって、第３〜第４辺２５３〜２５４の各辺は、吹出用開口部１４１の形状を規定する。

また、支持端板２５ａ，２５ｂには、上下風向板２４３とディフューザ２４４の各水平回転軸２４６，２４７を軸支する軸受孔２５５，２５６が設けられている。支持端板２５ａ，２５ｂにはさらに、ケーシング２００に対するネジ止め部２５７，２５８が設けられている。

図６に、第１辺２５１を送風路上壁２３１に当接させて、支持端板２５ａ，２５ｂを空気吹出口１４０の出口に取り付けた状態を示すが、支持端板２５ａ，２５ｂの第３辺２５３と第４辺２５４は、ベースパネル１１０の吹出用開口部１４１に沿って形状的に合致するように形成されている。言い換えれば、この第３辺２５３と第４辺２５４の形状に合わせて、ベースパネル１１０と前面パネル１２０の空気吹出口１４０の形状がデザインされている。

したがって、第１辺２５１および第２辺２５２の形状を共通とし、第３辺２５３および第４辺２５４の形状のみが異なる支持端板２５ａ，２５ｂを仕様に応じて選択することにより、例えば図９に示す室内機ユニット１ａのように、ケーシング２００自体を設計変更することなく、ベースパネル１１０と前面パネル１２０の形状を変更することで、容易に印象が異なるデザインを提供できる。

回転駆動ユニット２５ｃは図示しない駆動モータを含み、この実施形態において、一方の支持端板２５ｂ（図５では右側）の側面に設けられている。駆動モータの駆動軸は、軸受孔２５５，２５６に挿通された水平回転軸２４６，２４７に連結され、上下風向板２４３とディフューザ２４４を水平回転させる。

図２を再び参照して、熱交換器ユニット３０は、クロスフローファン２０を挟んで前面側（図２では左側）に配置される前面側熱交換器３１と、背面側（図２では右側）に配置される背面側熱交換器３２とを有し、その頂部３３同士を突き合わせてラムダ（Λ）型に組み合わされている。

この実施形態において、前面側熱交換器３１は、第１熱交換器３１ａと、第１熱交換器３１ａより小型の第２熱交換器３１ｂとを、「く」の字型に連結して１つの熱交換器としている。

再び図３を参照して、熱交換器ユニット３０は、その両端が第１および第２側板３００，４００によって支持されている。

この場合、第１側板３００は、熱交換器ユニット３０の側面から突出しているベント管３４が挿入される配管挿入部３１０を有し、熱交換器ユニット３０の形状に合わせてラムダ（Λ）状に形成されている。第１側板３００は、その下端側がケーシング２００のファン軸受部２１１の上に載置され、ネジ止めによって固定される。

第１側板３００の背面には、背板５００をケーシング２００に取り付けるための第１背板取付部３２０が一体的に設けられている。第１背板取付部３２０は、背板５００の長手方向の一方の側端部（図３では左側端部）に合致する板状片であって、背板５００に対向する側面には、背板５００の側面から突設された第１係止片５１０が係止される第１係止部３３０が形成されている。

第２側板４００は、熱交換器ユニット３０の右側端面に当接して、熱交換器ユニット３０を支持し、その下端側がケーシング２００の他方のファン軸受部２１２の上に載置され、ネジ止めによって固定される。

第２側板４００の背面には、第１側板３００と同じく、背板５００をケーシング２００に取り付けるための第２背板取付部４１０が一体的に設けられている。第２背板取付部４１０は、背板５００の長手方向の他方の側端部(図３では右側端部)に合致する板状片であって、背板５００に対向する側面には、背板５００の側面から突設された第２係止片５２０が係止される第２係止部４２０が形成されている。

第１側板３００の第１係止部３３０と、第２側板４００の第２係止部４２０とに、背板５００の両側に設けられている第１係止片５１０と第２係止片５２０とを差し込んだ状態で、その各々をネジ止めすることにより、背板５００がケーシング２００に取り付けられる。

この背板５００によって、クロスフローファン２０を介して空気吸込口１３０から吸い込まれた空気の一部が背面側熱交換器３２に案内され送風路２２０に至る。なお、背板５００の背面側には、室内機ユニット１を取付パネル１０のフック部１２に引っ掛けるための係止爪５３０が設けられている。係止爪５３０は、背板５００の背面の上端から斜め下方向にむけて突設されている。

ケーシング２００には、冷房運転時に熱交換器ユニット３０（３１，３２）で発生した凝縮水を受けるため、前部側と後部側の２つのドレンパン２６０，２７０が設けられている。

図７に示すように、前部側ドレンパン２６０は、送風路上壁２３１の上面側に一体的に形成されており、前面側熱交換器３１（この実施形態では、下側の第２熱交換器３１ｂ）の下端を収納可能な大きさを備えた断面コ字状（樋状）に形成されている。

後部側ドレンパン２７０は、送風路２２０の一部を構成するリアガイダ２４０の背面側に設けられるが、この実施形態では、後部側ドレンパン２７０を、搭載される熱交換器３０の厚さ方向の幅の広狭にかわらず、２種類以上の熱交換器を搭載し得る。

後部側ドレンパン２７０は、リアガイダ２４０の背面側に一体的に形成された断面コ字状の樋部２７１と、背板５００の下端から背面側熱交換器３２の底面に対して平行となるように折り曲げられ、背面側熱交換器３２の幅に併せて形成された受水板５４０とから構成されている。

樋部２７１は、背面側熱交換器３２の高さに合わせてリアガイダ２４０の背面から下方に延設されている。樋部２７１は、その底部中央から垂直に立設されたリブ２７３を有し、リブ２７３の先端で背面側熱交換器３２の底面を支えている。本実施形態において、熱交換器３０の幅とは、熱交換器３０の厚さ方向の幅をいい、言い換えれば、樋部２７１の奥行幅Ｄ１と平行な方向の幅を言う。

図７の背面側熱交換器３２に比べて幅をＤ３とする高能力の背面側熱交換器３２（図８参照）を支持するため、樋部２７１の自由端側（反リアガイダ２４０側）は、外向きにほぼ直角に折り曲げられ、受水板５４０が載置される平坦な支持面２７２を有する支持板２７４を備えている。

この実施形態において、受水板５４０は、背板５００の下端側から背面側熱交換器３２の底面に沿って折り曲げられて樋部２７１に至るように形成されている。受水板５４０を別部材として形成して、背板５００の下端側に溶接等により取り付けてもよい。

また、受水板５４０の先端には、鉤部５４１が設けられている。鉤部５４１は、受水板５４０の先端がほぼ直角に折り曲げられた舌片であり、樋部２７１と支持板２７４の角部に沿って引っ掛けることにより、受水板５４０を確実に樋部２７１に取り付けることができる。

その際、受水板５４０を、支持板２７４と背面側熱交換器３２との間に挟持することにより、受水板４０と支持板２７４との隙間から凝縮水が筐体内に漏れ出すことを防ぐ。

ここで、図７における樋部２７１の奥行幅Ｄ１と、樋部２７１に配置される背面側熱交換器３２の幅Ｄ２との関係について説明する。なお、図７に示す背面側熱交換器３２は、図８の背面側熱交換器３２に比べて冷媒配管が小径である小能力の熱交換器であるとする。

この実施形態によると、図７に示すように、樋部２７１の奥行幅Ｄ１を背面側熱交換器３２の幅Ｄ２とほぼ同幅（Ｄ１≒Ｄ２）としているが、樋部２７１の奥行幅Ｄ１は背面側熱交換器３２の幅Ｄ２よりも狭い幅（Ｄ１＜Ｄ２）であってもよい。

すなわち、背面側熱交換器３２より樋部２７１に滴下された凝縮水は、図示しないドレインチューブを介して室外に排出されるが、樋部２７１の幅は、その深さにもよるが、凝縮水が溢れ出ないような幅であれば、Ｄ１＜Ｄ２であってもよい。

受水板５４０の奥行幅Ｄ４ｓは、樋部２７１の奥行幅Ｄ１と合わせて背面側熱交換器３２の幅Ｄ２よりも大きく形成する、すなわちＤ１＋Ｄ４ｓ＞Ｄ２となることが好ましい。したがって、図７に示すように、小能力の背面側熱交換器３２を用いた場合は、背面側熱交換器３２の幅Ｄ２に合わせて受水板５４０の奥行幅Ｄ４ｓは短く形成されている。

一方、図８に示すように、管径が太い冷媒配管を採用した、図７の背面側熱交換器３２の幅Ｄ２よりも広い幅Ｄ３を有する背面側熱交換器３２を搭載する場合には、受水板５４０の奥行幅Ｄ４ｌを長くして、樋部２７１の奥行幅Ｄ１と合わせて背面側熱交換器３２の幅Ｄ２よりも大きく形成する、すなわちＤ１＋Ｄ４ｌ＞Ｄ３とすることで変更に対応できる。その結果、ケーシング２００を共用して、背板５００のみを変更することで、２種類以上の熱交換器を搭載することができる。

以上説明したように、本発明によれば、背面側熱交換器用の後部側ドレンパンを、ケーシングと一体の樋部と、背板の背面側熱交換器の幅に合わせて形成した受水板とからなる構成としたことにより、ケーシングに搭載される背面側熱交換器の幅に応じて、背板を交換すればよく、１つケーシングに対して幅の異なる２種類以上の熱交換器を搭載し得る。

１ 空気調和機（室内機ユニット）
１０ 取付パネル
２０ クロスフローファン
３０ 熱交換器ユニット
３１ 前面側熱交換器
３２ 背面側熱交換器
１００ 外装パネル
１１０ ベースパネル
１２０ 前面パネル
１３０ 空気吸込口
１４０ 空気吹出口
２００ ケーシング
２１１，２１２ ファン軸受部
２１３ ファンモータ収納部
２２０ 送風路
２３０ スタビライザ
２４０ リアガイダ
２５ａ，２５ｂ 支持端板
２５１ 第１辺
２５２ 第２辺
２５３ 第３辺
２５４ 第４辺
２５５，２５６ 軸受孔
２５７，２５８ ネジ止め部
２５ｃ 回転駆動ユニット
２６０ 前部側ドレンパン
２７０ 後部側ドレンパン
２７１ 樋部
２７２ 支持面
２７３ リブ
２７４ 支持板
３００ 第１側板
４００ 第２側板
５００ 背板
５１０ 第１係止片
５２０ 第２係止片
５３０ 係止爪
５４０ 受水板
５４１ 鉤部

Claims (3)

1. 空気吸込口と空気吹出口とを有する筐体内で、前面側熱交換器と背面側熱交換器とからなる熱交換器ユニットと、上記熱交換器ユニットの下流側に配置されるクロスフローファンとがケーシングによって支持されており、上記ケーシングには、上記クロスフローファンから上記空気吹出口に至るリアガイダを含む送風路が形成されているとともに、上記背面側熱交換器から発生した凝縮水を受ける後部側ドレンパンが設けられており、上記背面側熱交換器の背面側には、上記空気吸込口から上記筐体内に入り込む空気の一部を上記背面側熱交換器に案内する背板が設けられている空気調和機において、
   上記背板は、下端側が折り曲げられ、上記背面側熱交換器の幅に合わせて形成される受水板を有し、上記後部側ドレンパンは、上記リアガイダの背面側に一体的に形成された断面コ字状の樋部に上記受水板を係止して構成されることを特徴とする空気調和機。
2. 上記樋部には、上記受水板を支持する支持板が上記背面側熱交換器の底面に沿ってほぼ平行となるように形成されており、上記受水板の先端部が、上記背面側熱交換器の底面と上記支持板との間に挟持されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記受水板の先端部には、上記樋部の内面に沿って係着する鉤部が形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。

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