JP2021085596A - 筐体、熱交換装置およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リブが延びる方向における板材の曲げ剛性を向上させることができる筐体を提供する。【解決手段】 筐体１は、板材によって構成された筐体である。板材は、筐体１の１つの面を構成する平面部３２と、平面部３２を２つに分割するリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと、２つに分割された平面部３２におけるリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを挟んで隣接する端部それぞれに設けられ、平面部３２が構成する面と交差する方向に延びる２つのフランジ３３ａと、２つのフランジ３３ａを接続する接続部材３４と、を含む。【選択図】 図４

Description

本開示は、板材によって構成される筐体およびその製造方法に関する。また、本開示は、筐体を備え、空気を吸引して熱交換を行い排出する熱交換装置およびその製造方法に関する。

板材によって構成され、内部に空間が形成された筐体がある。このような筐体は、例えば、内部の空間に送風機や熱交換器を収容することで熱交換装置を構成する。このように筐体が熱交換装置などを構成する場合、形状の維持、内部の機器の保護、あるいは気密性確保などを目的として一定の剛性を確保する必要がある。
筐体の剛性を確保するために、下記の特許文献１には、筐体を構成する板材に対して、板材の端部から端部まで延びるリブを形成し、板材の外周にフランジを形成した筐体が開示されている。

特開２００９−１５６５３５号公報

しかし、上記の特許文献１の筐体に設けられているリブは、板材の端部まで延びているため、板材の端部のうちリブが形成されている部分にフランジを形成することができない。その結果、上記の特許文献１の筐体は、リブが形成されている部分においてリブが延びる方向の曲げ剛性が低いという問題があった。また、このような筐体を備えた熱交換装置においても同様の問題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、リブが延びる方向における板材の曲げ剛性を向上させることができる筐体、筐体を備えた熱交換装置およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係る筐体は、板材によって構成された筐体である。板材は、筐体の１つの面を構成する平面部と、平面部を２つに分割するリブと、２つに分割された平面部におけるリブを挟んで隣接する端部それぞれに設けられ、平面部が構成する面と交差する方向に延びる２つのフランジと、２つのフランジを接続する接続部材と、を含む

また、本開示に係る熱交換装置は、上記の筐体と、筐体の内部に配置され、筐体の内部に空気を流入させる送風機と、筐体の内部に配置され、筐体の内部に流入した空気を加熱または冷却する熱交換器と、を備えたものである。

また、本開示に係る筐体の製造方法は、板材の端部から離れた位置に切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、切り欠き上を通り、板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、切り欠きに沿って板材を屈曲させ、板材の外周にフランジを形成するとともに、切り欠きを挟んでリブとは反対側にフランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、を備えたものである。

また、本開示に係る筐体の製造方法は、板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、板材の端部から離れた位置における前記リブの一部に、リブを切断する切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、切り欠きに沿って板材を屈曲させ、板材の外周にフランジを形成するとともに、切り欠きを挟んでリブとは反対側にフランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、を備えたものである。

また、本開示に係る熱交換装置の製造方法は、板材の端部から離れた位置に切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、切り欠き上を通り、板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、切り欠きに沿って板材を屈曲させ、板材の外周にフランジを形成するとともに、切り欠きを挟んでリブとは反対側にフランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、対向する２つの面が開口した枠状の側壁に対して、開口の１つを閉鎖するように、屈曲させた板材を接触させ、底板として固定する底板固定ステップと、底板と側壁の内部に、送風機を組付ける組付けステップと、送風機が組付けられた底板と側壁に対して、側壁の開口を閉鎖するように、天板を固定する天板固定ステップと、を備えたものである。

また、本開示に係る熱交換装置の製造方法は、板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、板材の端部から離れた位置におけるリブの一部に、リブを切断する切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、切り欠きに沿って板材を屈曲させ、板材の外周にフランジを形成するとともに、切り欠きを挟んでリブとは反対側にフランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、対向する２つの面が開口した枠状の側壁に対して、開口の１つを閉鎖するように、屈曲させた板材を接触させ、底板として固定する底板固定ステップと、底板と側壁の内部に、送風機を組付ける組付けステップと、送風機が組付けられた底板と側壁に対して、側壁の開口を閉鎖するように、天板を固定する天板固定ステップと、を備えたものである。

本開示に係る筐体および熱交換装置は、リブによって分割された平面部の端部それぞれに設けられたフランジが接続部材によって接続されている。よって、リブが延びる方向における板材の曲げ剛性を向上させることができる。
また、本開示に係る筐体および熱交換装置の製造方法は、リブの一部が切り欠かれており、切り欠きに沿って板材を屈曲させることで、板材の端部にフランジと接続された接続部材を配置することができる。よって、リブが延びる方向における板材の曲げ剛性を向上させた筐体および熱交換装置を製造することができる。

本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置を天板側から見た分解斜視図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置を底板側から見た分解斜視図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体を構成する底板の斜視図ある。 本開示の実施の形態１に係る筐体を構成する底板の拡大斜視図ある。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置を天板側から見た概念図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置を作業口側から見た概念図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置の製造方法における切り欠き形成ステップで切り欠きを形成した板材の斜視図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置の製造方法におけるリブ形成ステップでリブを形成した板材の斜視図である。 本開示の実施の形態１に係る筐体および熱交換装置の製造方法における屈曲ステップでフランジを形成した板材の斜視図である。 本開示の実施の形態２に係る筐体および熱交換装置を側壁側から見た概念図である。

以下、本開示の実施の形態について、図を用いて説明する。図中の同一の符号は、同一または相当する部分を表す。

実施の形態１．
本開示の実施の形態１に係る熱交換装置１００の構成について、図１、図２を用いて説明する。図１は、筐体１から天板２が取り外された状態の熱交換装置１００を示している。図２は、筐体１から底板３が取り外された状態の熱交換装置１００を示している。
熱交換装置１００は、天井裏などに設置され、室外と室内の空気を吸引し、吸引した空気の間で熱交換を行い、室内の空気の換気、空調を行う天井埋め込み型の熱交換型の換気装置であり、天板２と、天板２と対向し天板２と間隔を空けて配置された底板３と、天板２および底板３を接続する枠状の側壁４とにより構成される筐体１を備えている。また、熱交換装置１００は、筐体１の内部に配置された熱交換器５、給気用送風機６、および排気用送風機７を備えている。

筐体１は、熱交換器５、給気用送風機６、および排気用送風機７を四方から囲む枠状の側壁４と、側壁４を挟むように配置され側壁４に固定された天板２および底板３とで構成される六面体のケースである。
側壁４は、金属製の板材である側板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより構成されており、側板４ａと側板４ｃとが対向しており、側板４ｂと側板４ｄとが対向している。また、側板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが配置されていない２つの面は開口している。
側板４ｄには、室外に通じるダクトが接続され室外の空気を吸引する室外吸引口８および室外に通じるダクトが接続され室外に空気を排出する室外排出口１１が形成されており、側板４ｂには、室内に通じるダクトが接続され室内の空気を吸引する室内吸引口１０および室内に通じるダクトが接続され室内へ空気を排出する室内排出口９が形成されている。室外吸引口８と室内排出口９、室内吸引口１０と室外排出口１１はそれぞれ、対向する位置に形成されている。
また、側板４ａには、筐体１の内部で作業するための作業口１２が形成されており、作業口１２は、側板４ａと分離可能な封止板１３によって封止されている（図１では、封止板１３が作業口１２を封止している状態を、図２では、封止板１３が作業口１２から外されている状態を示している）。この作業口１２は、筐体１自体を組付けたりや筐体１内部に給気用送風機６、排気用送風機７などを組み付ける際に作業者が手などを挿入する際に用いられる。また、熱交換装置１００を天井裏に設置後に、熱交換装置１００を点検する際に用いられる。

筐体１を構成する天板２および底板３は、金属製の四角形の板材であり、四辺がそれぞれ、側壁４の側板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに固定されている。ここで、底板３の斜視図である図３を用いて、底板３の詳細な構成について説明する。
底板３は、筐体１の１つの面である底面を構成する平面状の平面部３２を備えている。平面部３２には、平面部３２の端部から端部まで直線状に延びる略平行な２つのリブ３１ａ、３１ｂが形成されており、平面部３２は、２つのリブ３１ａ、３１ｂによって３つの領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃに分割されている。リブ３１ａ、３１ｂは、その延びる方向と交差する断面が凸形状であり、筐体１の内部に向かって突出している。このように底板３にリブ３１ａ、３１ｂが形成されていることにより、底板３は、リブ３１ａ、３１ｂと交差する方向への曲げ剛性を確保している。
また、平面部３２の端部（外周）には、平面部３２が構成する面（筐体１の底面）と交差する方向に延びるフランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが設けられている。フランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、天板２の位置する方向に向かって延びている。フランジ３３ａとフランジ３３ｃは、リブ３１ａ、３１ｂと交差する平面部３２の端部にそれぞれ設けられており、リブ３１ａ、３１ｂによって３つに分割されている。すなわち、フランジ３３ａとフランジ３３ｃは、リブ３１ａ、３１ｂによって分割された３つの領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃにおけるリブ３１ａ、３１ｂを挟んで隣接する端部（外周）それぞれに設けられている。フランジ３３ｂとフランジ３３ｄは、リブ３１ａ、３１ｂと略平行な平面部３２の端部に設けられている。このように底板３にフランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが設けられていることにより、底板３は、フランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと交差する方向への曲げ剛性を確保している。
図４は、平面部３２の端部のうちリブ３１ａが形成されている部分を拡大したものであり、図４に示されているように、フランジ３３ａの間は、接続部材３４によって接続されている。接続部材３４は、リブ３１ａの延びる方向と交差するように、リブ３１ａの端部付近に配置されている。また、接続部材３４は、フランジ３３ａと一体の部材であり、フランジ３３ａが延びる方向から見たとき、断面が凸形状であり、筐体１の内部に向かって突出している。この断面形状は、リブ３１ａと同一である。
また、リブ３１ａと接続部材３４の間には切り欠き３５が形成されており、リブ３１ａと接続部材３４とは分離されている。切り欠き３５は、リブ３１ａを横切るようにリブ３１ａ上に設けられた開口である。切り欠き３５は、リブ３１ａと平面部３２の領域３２ａとの境界から、リブ３１ａと平面部３２の領域３２ｃとの境界まで延びている。
なお、図４では、平面部３２の一方の端部のうちリブ３１ａが形成された部分について説明したが、平面部３２の反対側の端部におけるフランジ３３ｃ、接続部材３４の構成についても同様である。また、平面部３２の一方の端部および反対側の端部におけるリブ３１ｂが形成された部分の構成についても同様である。
このように底板３に接続部材３４が設けられていることにより、底板３は、リブ３１ａ、３１ｂが形成された部分におけるリブ３１ａ、３１ｂが延びる方向への曲げ剛性を確保している。
以上、底板３の構成について説明したが、天板２も同様に構成されている（図１における天板２のリブ２１ａ、２１ｂは、底板３のリブ３１ａ、３１ｂと対応する）。

上記のような天板２および底板３は、フランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが側壁４の外側に位置するように、側壁４上に配置されている。フランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄには、複数のネジ穴が形成されており（不図示）、側壁４にも対応する複数のネジ穴が形成されている（不図示）。これらのネジ穴にネジが挿通され、天板２および底板３と側壁４とは固定されており、六面体のケースである筐体１が構成されている。
なお、天板２は、熱交換装置１００を天井裏等へ設置した場合における上方に位置する板材であり、底板３は、熱交換装置１００を天井裏等へ設置した場合における下方に位置する板材であり、側壁４は、熱交換装置１００を天井裏等へ設置した場合における天板２と底板３の間に位置する枠状の部材である。

熱交換装置１００は、上記のような天板２、底板３、側壁４で構成される筐体１を備えており、さらに、図１および図５に示されるように、筐体１の内部の中央付近に配置された直方体形状の熱交換器５を備えている。なお、図５は、熱交換装置１００を上方（天板２側）から見た図である。
図６は、側板４ａ側から熱交換装置１００の作業口１２の部分を拡大して見た図であり、図６に示されるように、熱交換器５は、対向する２つの面である給気流入面５３ａと給気流出面５３ｂを備えている。また、給気流入面５３ａと給気流出面５３ｂのほかにも対向する２つの面である排気流入面５４ａと排気流出面５４ｂを備えている。
熱交換器５は、給気流入面５３ａおよび排気流入面５４ａが接する辺が底板３と対向し、給気流出面５３ｂおよび排気流出面５４ｂと接する辺が天板２と対向するように、筐体１の内部に配置されており、それぞれの辺は、天板２に設けられたレール固定部２２に固定された天板レール２３、および底板３上に設置された底板レール３６によって支持されている。また、これらの辺と平行に延びる残り２つの辺は、側壁４の内側に設けられた突起や構造物などに設けられたレール固定部４１ａ、４１ｂに固定された側壁レール４２ａ、４２ｂによって支持されている。これらのレールは作業口１２から見て前後方向に延びており、熱交換器５はこれらのレールをスライドして作業口１２から挿入したり取り出すことが可能であり、熱交換器５を取り出して、熱交換器５の点検を行ったり、筐体１の内部の点検を行うことができる。
また、筐体１の内部は仕切り板によって仕切られ風路が形成されており、熱交換器５の給気流入面５３ａは、上流側給気風路５１ａによって室外吸引口８と接続されている（図５および図６参照）。ほかにも、熱交換器５の給気流出面５３ｂは、下流側給気風路５１ｂによって室内排出口９と接続されている。熱交換器５の排気流入面５４ａは、上流側排気風路５２ａによって室内吸引口１０と接続されている。熱交換器５の排気流出面５４ｂは下流側排気風路５２ｂによって室外排出口１１と接続されている。
上流側給気風路５１ａと下流側給気風路５１ｂとは、熱交換器５の内部に形成された内部給気風路５１ｃによって接続されている。また、上流側排気風路５２ａと下流側排気風路５２ｂとは、熱交換器５の内部に形成された内部排気風路５２ｃによって接続されている。熱交換器５は、四角形の平板紙と波板紙とを交互に積層して構成されており、波板紙によって形成される平板紙の間の空間が風路となっており、平板紙と波板紙の積層方向において内部給気風路５１ｃと内部排気風路５２ｃが交互に並び、互いに空気が流れる方向が直交するように配置されている。これらの風路の間では、空気の流入出はないが、熱および湿度の全熱交換が行われる。すなわち、熱交換器５は、室内の空気と室外の空気の一方の熱および湿度を他方に移動させ、他方の空気を加熱または冷却する。
なお、上流側給気風路５１ａ、下流側給気風路５１ｂおよび内部給気風路５１ｃをまとめて給気風路と呼び、上流側排気風路５２ａ、下流側排気風路５２ｂおよび内部排気風路５２ｃをまとめて排気風路と呼ぶ。給気風路と排気風路とは、互いに独立しており、空気の流入出はない。

熱交換器５の内部に室外の空気または室内の空気に含まれる塵埃が流入し目詰まりすることを防止するために、熱交換器５の給気流入面５３ａおよび排気流入面５４ａには、フィルター８１、８２が設置されている（図６）。フィルター８１、８２は、熱交換器５に設けられたフック５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄによって熱交換器５に着脱可能に固定されている。熱交換器５は作業口１２近傍に設置されているため、作業口１２から内部へ作業者が手を伸ばすことによって、フィルター８１、８２の点検、交換が可能である。また、熱交換器５を作業口１２から取り出すことによって、フィルター８１、８２を点検、交換することもできる。

熱交換器５およびフィルター８１、８２と底板３の間には、ドレンパン１４が設置されている。ドレンパン１４は、熱交換器５をスライド可能に支持する底板レール３６に固定されており、底板３上に設置されている。
ドレンパン１４は、天板２側から見て、熱交換器５を覆う程度の大きさの凹状の板状体である。ドレンパン１４はこのように構成されているため、熱交換器５およびフィルター８１、８２で生じる水滴（ドレン水９１）が底板３側へ落下、流下した際に保持することができ、筐体１からドレン水９１が漏出することを防止することができる。例えば、霧などの水滴を含む高湿度の空気が外部から熱交換装置１００へ流入する場合、水分は給気流入面５３ａに設置されたフィルター８１で凝集および凝縮してドレン水９１となる。ドレン水９１は、重力の影響を受けてフィルター８１からドレンパン１４へ落下する。あるいは、ドレン水９１は、フィルター８１および底板レール３６を伝ってドレンパン１４に流下する。給気流入面５３ａ、内部給気風路５１ｃで生じたドレン水９１についても同様にドレンパン１４まで落下、流下する。これらのドレン水９１は、ドレンパン１４上で保持され、蒸発またはふき取りによって除去され、筐体１から漏出することが防止される。また、このようなドレン水９１は、室内が冷房または暖房されている条件下でも、室内の空気と室外の空気の温度差による結露水として生じる。この場合、ドレン水９１は、フィルター８１、給気流入面５３ａ、内部給気風路５１ｃに限らず、フィルター８２、排気流入面５４ａ、内部排気風路５２ｃでも生じうるが、いずれの場所で生じたとしても上記と同様に落下、流下し、ドレンパン１４に保持される。
また、ドレンパン１４は作業口１２近傍に設置されており、作業口１２から内部へ作業者が手を伸ばすことによって、ドレンパン１４にたまったドレン水９１のふき取り、ドレンパン１４の点検、交換が可能である。

筐体１内部の下流側給気風路５１ｂには、図５に示されるように、給気用送風機６が設置されている。給気用送風機６は、内部に給気用モータ６ａを備えており、モータが駆動することにより、下流側給気風路５１ｂの空気を吸引する。そして、給気用送風機６は室内排出口９と連結されており、室内排出口９から空気ＳＡ（Ｓｕｐｐｌｙ Ａｉｒ）を室内へ排出する。また、下流側給気風路５１ｂで空気を吸引することによって生じる負圧で、内部給気風路５１ｃの空気、上流側給気風路５１ａの空気を吸引し、室外の空気ＯＡ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ａｉｒ）を筐体１の内部に流入させる。すなわち、給気用送風機６を駆動することで給気風路内には給気流が形成され、空気ＯＡは給気風路を通って室内へ給気される。
また、筐体１内部の下流側排気風路５２ｂには、図５に示されるように、排気用送風機７が設置されている。排気用送風機７は、内部に排気用モータ７ａを備えており、モータが駆動することにより、下流側排気風路５２ｂの空気を吸引する。そして、そして、排気用送風機７は室外排出口１１と連結されており、室外排出口１１から空気ＥＡ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ａｉｒ）を室外へ排出する。また、下流側排気風路５２ｂで空気を吸引することによって生じる負圧で、内部排気風路５２ｃの空気、上流側排気風路５２ａの空気を吸引し、室内の空気ＲＡ（Ｒｅｔｕｒｎ Ａｉｒ）を筐体１の内部に流入させる。すなわち、排気用送風機７を駆動することで排気風路内には排気流が形成され、空気ＲＡは排気風路を通って室外へ排気される。
以上のように、熱交換装置１００は、給気用送風機６および排気用送風機７が作動することによって、室内と室外の空気を流入させ、熱交換器５によって加熱または冷却を行って、排出する。
また、給気用送風機６および排気用送風機７は、熱交換器５の給気流出面５３ｂ、排気流出面５４ｂ近傍に設けられており、作業口１２から熱交換器５を取り出すことによって、点検、交換などが可能である。
なお、給気用送風機６および排気用送風機７を総称して、単に送風機という。

以上のように構成された筐体１および筐体１を備えた熱交換装置１００は、次のようにして製造される。
（準備ステップ）
まず、筐体１の天板２、底板３を構成するための金属製の四角形状の板材、側壁４を構成するための金属製の板材、熱交換器５、給気用送風機６、および排気用送風機７など熱交換装置１００を構成する部材を準備する。

（切り欠き形成ステップ）
底板３を構成するための板材をダイプレート上に固定、位置決めし、板材の端部から離れた位置をパンチで打ち抜き、４つの切り欠き３５を形成する。切り欠き３５が形成された板材（底板３）を図７に示す。なお、図７において切り欠き３５は２つであるが、残りの２つは図７の板材の端部とは反対側の端部付近に位置している。

（リブ形成ステップ）
次に、板材をプレス機に固定、位置決めし、２つの切り欠き３５が形成された領域を含め、四角形状の板材の一方の端部から、その端部と対向する他方の端部までの領域を押圧して塑性変形させ、板材の一部を突出させて、２つの切り欠き３５を通り板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブ３１ａを形成する。同様に、別の２つの切り欠き３５上にリブ３１ｂを形成する。切り欠き３５上にリブ３１ａ、３１ｂが形成された板材（底板３）を図８に示す。
リブ３１ａ、３１ｂは上記のように板材の端部から端部まで形成されるため、リブ３１ａ、３１ｂの周辺には、リブ３１ａ、３１ｂと交差する方向にしか板材がない。そのため、リブ３１ａ、３１ｂを形成する際に周辺の板材はリブ３１ａ、３１ｂと交差する方向にしか引っ張られないため、板材に加工歪みが発生しにくい。

（屈曲ステップ）
さらに、板材の端部を切り欠き３５に沿って曲げ加工により屈曲させ、板材が構成する面（筐体１の一面）と交差する方向に延びるフランジ３３ａを板材の外周に形成する。この際、フランジ３３ａと一体の接続部材３４も同時に移動し、接続部材３４は、切り欠き３５を挟んでリブ３１ａ、３１ｂとは反対側に配置される。フランジ３３ａが形成された板材（底板３）を図９に示す。
ここで、リブ３１ａ、３１ｂが板材の端部にまで形成されているにもかかわらず、板材の端部付近を屈曲させて、リブ３１ａ、３１ｂが形成された部分を含む端部付近に接続部材３４でつながったフランジ３３ａを形成できるのは、リブ３１ａ、３１ｂと接続部材３４が切り欠き３５によって分離されており、板材の端部付近を屈曲させた際に、リブ３１ａ、３１ｂと接続部材３４が干渉しないからである。なお、リブ３１ａ、３１ｂが延びる方向における切り欠き３５の幅は、屈曲ステップの際にリブ３１ａ、３１ｂと接続部材３４が干渉しない程度の幅であることが必要である。
また、フランジ３３ｃについても同様に形成する。フランジ３３ｂ、３３ｄについては、リブ３１ａ、３１ｂと略平行な板材の端部付近を屈曲させることにより形成する。なお、フランジ３３ｂ、３３ｄとフランジ３３ａ、３３ｃを板材に形成すると、板材の角の部分が干渉してしまうため、干渉を防ぐため、角の部分は予め切断しておく。

（ネジ穴形成ステップ）
ドリルを用いて、フランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに複数のネジ穴を貫通させる。ネジ穴が形成された板材を底板３とする。
天板２についても底板３と同様に、切り欠き形成ステップからネジ穴形成ステップを行い、作成する。

（側壁形成ステップ）
次に、枠状の側壁４を準備する。準備していた４枚の板材である側板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれの端部をネジなどで接続して枠状の側壁４とする。側板４ａには作業口１２、側板４ｂには室内吸引口１０と室内排出口９、側板４ｄには室外吸引口８と室外排出口１１を予め、打ち抜き加工などで形成しておく。また、準備した側壁４には、底板３、天板２をネジ止めするためのネジ穴を形成しておく。

（底板固定ステップ）
側壁４は枠状の部材であり対向する２つの面が開口している。これらの開口のうち１つの開口側から底板３を接触させて当該開口を閉鎖する。そして、底板３と側壁４とをネジ止めし、天板２が組付けられていない状態の筐体１を作成する。

（組付けステップ）
次に、天板２が組付けられていない状態の筐体１（底板３と側壁４）の内部に、給気用送風機６、排気用送風機７、ドレンパン１４、底板レール３６、レール固定部４１ａ、４１ｂ、側壁レール４２ａ、４２ｂ、その他風路を形成するための隔壁を配置して固定する。
また、天板２には、レール固定部２２および天板レール２３を固定する。

（天板固定ステップ）
給気用送風機６などが組付けられた筐体１（底板３と側壁４）に対して、側壁４の開口を閉鎖するように天板２を接触させて、天板２と側壁４とをネジ止めする。

（熱交換器収納ステップ）
天板２が固定された筐体１の作業口１２から、フィルター８１、８２が固定された熱交換器５を挿入し、天板レール２３、底板レール３６、側壁レール４２ａ、４２ｂ上をスライドさせて、熱交換器５を筐体１内部に挿入する。
このようにして製造された熱交換装置１００は、建築現場などで、底板３が下方に位置するように、天井裏などに設置される。

本開示の実施の形態１に係る筐体１、熱交換装置１００およびそれらの製造方法は、以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
曲げ剛性を向上させるために、筐体を構成する板材に板材の端部から端部まで延びるリブを形成すると、板材の端部のうちリブが形成された部分を折り曲げることができず、リブが形成された部分にフランジを形成することができなかった。そのため、リブが延びる方向に沿って板材を屈曲するような変形に対する剛性が十分ではなかった。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、分割されたフランジ３３ａの間、およびフランジ３３ｃの間を接続部材３４で接続している。そのため、リブが延びる方向における板材の曲げ剛性を向上させることができる。

また、板材の外周全体にフランジを形成するために、板材の外周より内側にリブを設けようとすると、張り出し成形で板材の内側を変形させなければならない。この場合、リブの周辺の全方向の板材がリブの方向に引っ張られ、板材には、さまざまな方向に力が加わり、加工歪みが発生し、板面にシワや亀裂が発生する可能性がある。シワや亀裂が発生すると、筐体の気密性が低下してしまう。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、板材の端部から端部まで延びるリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを形成しているので、加工歪みが発生する可能性を低減できる。また、フランジ３３ａ、３３ｃと一体の接続部材３４を、切り欠き３５によってリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂから分離している。そのため、板材の端部までリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを形成していたとしても、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４とが干渉しないため、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂが形成された部分にフランジ３３ａ、３３ｃと一体の接続部材３４を配置することができる。よって、加工歪みが発生しにくいように板材の端部までリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを形成した場合であっても、天板２、底板３の曲げ剛性を向上させることができ、曲げ剛性の向上と気密性低下の抑制を両立することができる。

本開示の筐体１および熱交換装置１００は、作業口１２を備えており、作業口１２から、熱交換器５、フィルター８１、８２、ドレンパン１４、給気用送風機６、排気用送風機７などの点検、交換を行うことが可能である。点検、交換の際には、作業者が筐体１の内部に入り込み、手などを底板３について底板３に荷重を加えることが考えられる。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、底板３がフランジ３３ａ、３３ｃを接続する接続部材３４を備えており、高い曲げ剛性を備えている。よって、点検、交換時などに底板３に加わる荷重によって底板３が変形することを抑制することができる。

熱交換装置１００は、天井裏などに設置されるため、作業者は、天井に設置された天井裏確認用の扉などから熱交換装置１００の点検を行う。そのため、熱交換装置１００の作業口１２は天井裏確認用扉側に配置されている必要があるが、スペースや障害物の問題などで、そのように熱交換装置１００を設置できない場合がある。この場合、熱交換装置１００を天地逆転状態で設置して、作業口１２を天井裏確認用扉側に向けるようにする場合がある。また、複数の熱交換装置１００を同じ天井裏に設置する場合に、点検を容易にするためそれぞれの作業口１２を近い位置に設置したい場合がある。この場合、一部の熱交換装置１００を天地逆転状態で設置して、それぞれの作業口１２を近い位置に配置する。このような天地逆転状態では、天板２が下方に、底板３が上方に設置される。したがって、点検、交換の際に天板２に荷重が加わることが考えられる。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、天板２も底板３と同様の構成とし、曲げ剛性を向上させているので、天地逆転状態での設置が行われた場合においても、天板２が変形することを抑制することができる。
なお、熱交換装置１００が天地逆転状態で設置される場合、ドレンパンは、底板３上から天板２上へ付け替えられ、その他の構成についても必要に応じて変更される。

筐体１および熱交換装置１００は、天板２、底板３に形成されたリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４がプレス加工されている。そのため、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４は、断面形状が凸形状である。凸形状が筐体１の外部に向かって突出していると、熱交換装置１００の搬送時または設置時などに、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４にほかの物が接触しやすく、変形、破損の可能性がある。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４が筐体１の内部に向かって突出している。そのため、これらが変形、破損する可能性を低減することができる。

筐体１および熱交換装置１００は、天板２、底板３に形成されたリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４とが切り欠き３５によって分離されている。この切り欠き３５が、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと平面部３２の境界にまで至っていないと、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと接続部材３４とが干渉してしまう。また、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂと平面部３２の境界を超えて切り欠き３５が形成されていると、天板２、底板３の曲げ剛性を十分に向上できない可能性がある。
本開示の筐体１および熱交換装置１００は、切り欠き３５がリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂの両側の平面部３２の境界それぞれまで延びているので、干渉を避けつつ、曲げ剛性の向上を図ることができる。

本開示の実施の形態１の筐体１および熱交換装置１００の製造方法は、上記のような効果を奏する筐体１および熱交換装置１００を製造することができる

ここで、本開示の実施の形態１に係る筐体１、熱交換装置１００、およびそれらの製造方法の変形例の説明および補足説明を行う。
実施の形態１では、天板２、底板３にそれぞれ、２つのリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを形成したが、リブは１つであってもよいし、３つ以上のｎ個（ｎは自然数）であってもよい。またリブが１個の場合、平面部３２は２つの領域に分割され、リブがｎ個の場合、平面部３２はｎ＋１個の領域に分割される。

実施の形態１では、天板２を底板３と同様の構成としたが、天板２には、公知の板材を用いてもよい。例えば、リブ、接続部材、切り欠きを備えておらず、フランジだけが形成された板材であってもよい。このようにすることで、製造コストの低減を図ることができる。
また、側壁４を構成する側板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを、実施の形態１の底板３と同様の構成としてもよい。このようにすることで、筐体１の剛性をより高めることができる。

実施の形態１では、底板３のフランジ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが天板２側へ延びていたが、天板２とは反対側（筐体１の外側）に延びていてもよい。この場合、接続部材３４は、リブ３１ａ、３１ｂの突出方向とは反対側（筐体１の外側）に位置することとなる。また、底板３のリブ３１ａ、３１ｂは筐体１の内部に向かって突出していたが、外部に向かって突出するようにしてもよい。
これらの変形例は天板２でも適用可能である。

実施の形態１では、切り欠き形成ステップを実施した後、リブ形成ステップを実施していたが、この順序は反対でもよい。この場合、まず、リブ形成ステップで、板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成した後、切り欠き形成ステップで、板材の端部から離れた位置におけるリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂの一部に、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを切断する切り欠き３５を形成する。その後のステップについては同様である。

実施の形態１では、リブ形成ステップで、プレス加工によりリブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂを形成していたが、リブ２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂは板材の端部から端部まで延びているため、曲げ加工によっても形成できる。

実施の形態１では、側板４ｂに室内排出口９および室内吸引口１０が、側板４ｄに室外吸引口８および室外排出口１１が設けられており、室内排出口９と室外吸引口８、室内吸引口１０と室外排出口１１とが対向するように配置されていたが、これらの吸引口、排出口の配置は変更してもよい。

実施の形態１では、筐体１を、熱交換装置１００用の筐体として説明したが、曲げ剛性を向上させる必要があるものに用いることができる。例えば、製品を梱包するための箱、冷蔵庫などの家電設備の筐体、エレベータのかご、建物、工場設備や発電設備の筐体、給湯器のタンク、駅の設備であるホームドアの筐体などに用いることができる。

実施の形態２．
次に、本開示の実施の形態２について説明する。実施の形態１で説明した構成、動作および効果と同様の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分について、以下に説明する。また、実施の形態２の筐体２０１、熱交換装置２００、およびそれらの製造方法は、実施の形態１の変形例と組み合わせて実施することができる。
実施の形態１の熱交換装置１００は、室内の空気と室外の空気の間で熱交換を行い室内の空気の換気を行うものであったが、実施の形態２の熱交換装置２００は、室内の空気を加熱または冷却して循環させるビルドインタイプの空調装置である。

熱交換装置２００は、筐体２０１を備えており、筐体２０１は、天板２０２、底板２０３、側壁２０４により構成される六面体のケースである。
天板２０２は、実施の形態１の天板２と同様に構成されており、リブ２２１は実施の形態１のリブ２１ａまたは２１ｂと対応する。
底板２０３は、金属製の四角形の板材で構成されており、平面部の外周にフランジが設けられた公知の板材である。
また、側壁２０４は、２つの面が開口した枠状の部材であり、２つの開口がそれぞれ、天板２０２、底板２０３によって閉鎖され、側壁２０４と天板２０２および底板２０３とは固定されている。側壁２０４は、天板２０２側から見たとき、四角形の枠状の部材であり、対向する２つの面には給気用ダクト２２０ａが接続される吸引口、排気用ダクト２２０ｂが接続される排気口が形成されている。

筐体２０１の内部は、隔壁２０７によって２つの部屋に区画されている。この隔壁２０７は、天板２０２のリブ２２１に沿って形成されている。２つの部屋のうち一方の部屋であるファン室２１０は、給気用ダクト２２０ａが接続された部屋であり、その内部に給気用送風機２０５が設置されている。給気用送風機２０５は、ファン室２１０内の空気を吸引して負圧を発生させ、給気用ダクト２２０ａ、室内の空気Ａｉｎを吸引する。一方、給気用送風機２０５は、吹き出し口２０６が隔壁２０７に開けられた開口に挿入されており、もう一方の部屋である熱交換室２１１に位置する。そして、空気Ａｉｎを吸引して、熱交換室２１１へ排出する。
熱交換室２１１には、熱交換器２０８が配置されている。熱交換器２０８の内部には冷媒が流れており、給気用送風機２０５が排出する空気を冷却または加熱する。また、熱交換室２１１には、ドレンパン２１２が配置されており、熱交換器２０８の下方および周辺を覆っている。ドレンパン２１２は、実施の形態１同様、熱交換器２０８で生じたドレン水を保持するものである。熱交換室２１１内で熱交換された空気は、排気用ダクト２２０ｂから排出され、空気Ａｏｕｔとなる。このようにして、室内の空気は、熱交換装置２００内を流れて熱交換され、循環する。

本開示の実施の形態２に係る筐体２０１および熱交換装置２００は、以上のように構成されており、実施の形態１と同様の効果を奏する。なお、実施の形態２の筐体２０１および熱交換装置２００は、作業口を備えておらず、底板２０３に公知の板材を用いているので、点検時に底板２０３が変形することを抑制できるものではないが、実施の形態１同様、底板２０３に天板２０２と同様の板材を用いて、側壁２０４に作業口を設けてもよい。

本開示の実施の形態１の筐体２０１および熱交換装置２００の製造方法は、上記のような効果を奏する筐体２０１および熱交換装置２００を製造することができる

本開示の筐体および熱交換装置は、建物の空調設備として用いることができる。また、本開示の筐体および熱交換装置の製造方法は、建物の空調設備を製造する際に用いることができる。

１ 筐体、２ 天板、３ 底板、４ 側壁、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 側板、５ 熱交換器、６ 給気用送風機、６ａ 給気用モータ、７ 排気用送風機、７ａ 排気用モータ、８ 室外吸引口、９ 室内排出口、１０ 室内吸引口、１１ 室外排出口、１２ 作業口、１３ 封止板、１４ ドレンパン、２１ａ、２１ｂ リブ、２２ レール固定部、２３ 天板レール、３１ａ、３１ｂ リブ、３２ 平面部、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ フランジ、３４ 接続部材、３５ 切り欠き、３６ 底板レール、４１ａ、４１ｂ レール固定部、４２ａ、４２ｂ 側壁レール、５１ａ 上流側給気風路、５１ｂ 下流側給気風路、５１ｃ 内部給気風路、５２ａ 上流側排気風路、５２ｂ 下流側排気風路、５２ｃ 内部排気風路、５３ａ、給気流入面、５３ｂ 給気流出面、５４ａ 排気流入面、５４ｂ 排気流出面、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ フック、８１、８２ フィルター、９１、ドレン水、１００ 熱交換装置、２００ 熱交換装置、２０１ 筐体、２０２ 天板、２０３ 底板、２０４ 側壁、２０５ 給気用送風機、２０６ 吹き出し口、２０７ 隔壁、２０８ 熱交換器、２１０ ファン室、２１１熱交換室、２１２ ドレンパン、２２０ａ 給気用ダクト、２２０ｂ 排気用ダクト

Claims (12)

1. 板材によって構成された筐体であって、
   前記板材は、
   前記筐体の１つの面を構成する平面部と、
   前記平面部を２つに分割するリブと、
   ２つに分割された前記平面部における前記リブを挟んで隣接する端部それぞれに設けられ、前記平面部が構成する面と交差する方向に延びる２つのフランジと、
   前記２つのフランジを接続する接続部材と、を含む
   ことを特徴とする筐体。
2. 前記接続部材は、前記２つのフランジと一体の部材であり、前記リブとの間に形成された切り欠きによって前記リブと分離されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の筐体。
3. 前記筐体は、互いに対向するように間隔を空けて配置された天板および底板と、前記天板と前記底板とを接続する枠状の側壁とにより構成されており、
   前記側壁には、前記筐体の内部で作業するための作業口が形成されており、
   前記板材は、前記底板を構成している
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筐体。
4. 前記板材は、前記天板を構成している
   ことを特徴とする請求項３に記載の筐体。
5. 前記リブおよび前記接続部材は、断面が凸形状であり、前記筐体の内部に向かって突出している
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の筐体。
6. 前記切り欠きは、前記リブに形成されており、前記リブの両側の前記平面部との境界それぞれまで延びている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の筐体。
7. 前記接続部材は、前記リブの延びる方向と交差するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の筐体。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の筐体と、
   前記筐体の内部に配置され、前記筐体の内部に空気を流入させる送風機と、
   前記筐体の内部に配置され、前記筐体の内部に流入した空気を加熱または冷却する熱交換器と、
   を備えた熱交換装置。
9. 板材の端部から離れた位置に切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、
   前記切り欠き上を通り、前記板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、
   前記切り欠きに沿って前記板材を屈曲させ、前記板材の外周にフランジを形成するとともに、前記切り欠きを挟んで前記リブとは反対側に前記フランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、
   を備えた筐体の製造方法。
10. 板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、
    前記板材の端部から離れた位置における前記リブの一部に、前記リブを切断する切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、
    前記切り欠きに沿って前記板材を屈曲させ、前記板材の外周にフランジを形成するとともに、前記切り欠きを挟んで前記リブとは反対側に前記フランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、
    を備えた筐体の製造方法。
11. 板材の端部から離れた位置に切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、
    前記切り欠き上を通り、前記板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、
    前記切り欠きに沿って前記板材を屈曲させ、前記板材の外周にフランジを形成するとともに、前記切り欠きを挟んで前記リブとは反対側に前記フランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、
    対向する２つの面が開口した枠状の側壁に対して、前記開口の１つを閉鎖するように、屈曲させた前記板材を接触させ、底板として固定する底板固定ステップと、
    前記底板と前記側壁の内部に、送風機を組付ける組付けステップと、
    前記送風機が組付けられた前記底板と前記側壁に対して、前記側壁の前記開口を閉鎖するように、天板を固定する天板固定ステップと、
    を備えた熱交換装置の製造方法。
12. 板材の一方の端部から他方の端部まで延びるリブを形成するリブ形成ステップと、
    前記板材の端部から離れた位置における前記リブの一部に、前記リブを切断する切り欠きを形成する切り欠き形成ステップと、
    前記切り欠きに沿って前記板材を屈曲させ、前記板材の外周にフランジを形成するとともに、前記切り欠きを挟んで前記リブとは反対側に前記フランジと一体の接続部材を配置する屈曲ステップと、
    対向する２つの面が開口した枠状の側壁に対して、前記開口の１つを閉鎖するように、屈曲させた前記板材を接触させ、底板として固定する底板固定ステップと、
    前記底板と前記側壁の内部に、送風機を組付ける組付けステップと、
    前記送風機が組付けられた前記底板と前記側壁に対して、前記側壁の前記開口を閉鎖するように、天板を固定する天板固定ステップと、
    を備えた熱交換装置の製造方法。

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