JP2737549B2 - 空気調和装置の熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の熱交換
器に係り、特に、有効長が長く設計されたものにおける
構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開平４−４６６３２
号公報に示されているようなクロスフィンコイル式の熱
交換器が知られている。この種の熱交換器を備えた空気
調和装置にあっては、空気流通路を流通する空気の全て
が熱交換器を流通することで、効率良く空調空気の生成
が行われるように、熱交換器を空気流通路の断面の全体
を覆うように配設する必要がある。

【０００３】ところが、大型の空気調和装置にあって
は、前記空気流通面積が大きいために、熱交換器も大型
化することになり、それに伴って該熱交換器の有効長が
長くなる。そして、このような有効長の長い熱交換器に
あっては、図８に仮想線で示すように、自重による撓み
が発生してしまう虞れがある。そこで、この撓みの発生
を防止する構成として、図７及び図８に示すように、熱
交換器（ａ）の長手方向の複数箇所に管板（ｂ），
（ｂ）を配設し、この管板（ｂ），（ｂ）に冷媒管
（ｄ），（ｄ）を貫通させると共に該管板（ｂ），
（ｂ）の上下端を熱交換器（ａ）の枠板（ｃ），（ｃ）
に夫々締結するようにして、熱交換器全体としての剛性
の向上を図ることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな管板（ｂ）を備えた熱交換器（ａ）の製作工程とし
ては、管板（ｂ）に冷媒管（ｄ），（ｄ），…の配設位
置に対応した複数の孔を開設しておき、この管板（ｂ）
の各孔に冷媒管（ｄ），（ｄ），…を挿入するようにし
てその位置決めを行った後、この管板（ｂ）の上下端を
枠板（ｃ）にボルト止めし、この状態で、フィン（ｅ）
の装着等の作業を行うようにしている。

【０００５】ところが、このような作業は煩雑であっ
て、管板（ｂ）の位置決めが正確に行われていないよう
な場合には、フィン（ｅ）を正確な位置に取付けること
ができなくなる等の不具合が生じてしまう。また、この
管板（ｂ）の作製のための製造コストは大きいものであ
り、結果として熱交換器（ａ）全体としての製造コスト
の増大に繋がることになる。

【０００６】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、有効長の長い熱
交換器に対し、その撓みを防止するための構造を簡単な
製造工程でもって得ることができるようにすることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、熱交換器本来の機能部品を組付けた
後、熱交換器の下側から撓みを防止するための部材を後
付けするようにした。具体的に、請求項１記載の発明
は、空気調和装置のケーシング（２）内において鉛直面
に対して所定の傾斜角度をもって配設され、所定間隔を
存して並設された複数枚のフィン（７），（７），…
と、該フィン（７），（７），…の並設方向に伸びてこ
のフィン（７）を貫通するように配設された複数本の冷
媒管（８），（８），…と、前記フィン（７）の長手方
向の一方の端縁部において該フィン（７），（７），…
の並設方向に伸びる前板（６ａ）と、前記フィン（７）
の長手方向の他方の端縁部において該フィン（７），
（７），…の並設方向に伸びる後板（６ｂ）とを備えて
成る空気調和装置の熱交換器を前提としている。そし
て、前記前板（６ａ）の下部と後板（６ｂ）の下部との
間に補強手段（１１）を架設し、該補強手段（１１）の
一部を、前記フィン（７）の長手方向の略中央部におい
て、該フィン（７）の下側から互いに隣合うフィン
（７），（７）同士の間の間隔を通って前記冷媒管
（８）に当接させるような構成としている。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の空気調和装置の熱交換器において、補強手段（１１）
を、フィン間座（９）と補強板（１０）とによって成
す。そして、前記フィン間座（９）に係止部（９ａ）を
形成し、該係止部（９ａ）を互いに隣合う冷媒管
（８），（８）同士の間にその下側から嵌入させること
によってフィン間座（９）を冷媒管（８），（８）に保
持させると共に、前記補強板（１０）を、前記フィン間
座（９）の下端部に当接させ、且つその一端部を前板
（６ａ）に、他端部を後板（６ｂ）に夫々締結させるよ
うな構成としている。

【０００９】

【作用】上記の構成により本発明では以下に述べるよう
な作用が得られる。請求項１記載の発明では、前板（６
ａ）の下部と後板（６ｂ）の下部との間に架設された補
強手段（１１）の一部が、フィン（７）の下側から互い
に隣合うフィン（７），（７）同士の間の間隔を通って
冷媒管（８）に当接しているので、結果的に、フィン
（７）の長手方向の略中央部において冷媒管（８），
（８），…が前板（６ａ）及び後板（６ｂ）に支持され
ることになる。また、この熱交換器の製作工程として
は、フィン（７），（７），…、冷媒管（８），
（８），…、前板（６ａ）、後板（６ｂ）等を組付けた
後、補強手段（１１）を取付けることができるので、熱
交換器の撓みを防止するための構造を簡単な製造工程で
もって得ることができる。

【００１０】請求項２記載の発明では、熱交換器の製作
工程として、フィン（７），（７），…、冷媒管
（８），（８），…、前板（６ａ）、後板（６ｂ）等を
組付けた後、フィン間座（９）を係止部（９ａ）によっ
て冷媒管（８），（８），…に係止させ、その下端部に
補強板（１０）を当接させて、該補強板（１０）の一端
を前板（６ａ）に、他端を後板（６ｂ）に夫々締結す
る。このように、補強手段（１１）を２部材で成すよう
にしたために、該補強手段（１１）の製造が簡略化され
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基いて説明
する。図１には、本例に係る床置き型の空気調和装置
（１）の縦断側面図を示している。本空気調和装置
（１）は、比較的大型のものであって、ケーシング
（２）の前面に吸込口（２ａ）が、上面に吹出口（２
ｂ）が夫々開口されている。また、前記ケーシング
（２）の内部空間（２ｃ）における前記吸込口（２ａ）
に対向した位置には熱交換器（３）が配設されている一
方、前記吹出口（２ｂ）には送風用ファン（４）が取付
けられている。これにより、前記吸込口（２ａ）からケ
ーシング内部空間（２ｃ）に吸込まれた室内空気は、熱
交換器（３）を流通する際に、該熱交換器（３）の冷媒
管内を流れている冷媒との間で熱交換が行われて空調空
気となった後、前記送風用ファン（４）によって吹出口
（２ｂ）から室内に吹出されるようになっている。ま
た、前記ケーシング（２）の下側の空間は、圧縮機
（５）などの冷凍機器が配設されるように前記空気が流
通する空間から区画されている。

【００１２】次に、本例の特徴とする部材としての熱交
換器（３）について説明する。図２及び図３に示すよう
に、熱交換器（３）は、鉛直面に対して所定の傾斜角度
をもって配設されており、枠体（６）の内部に多数枚の
フィン（７），（７），…が備えられ、このフィン
（７），（７），…に多数の冷媒管（８），（８）…が
貫通されて、該冷媒管（８），（８），…が前記フィン
（７），（７），…の並設方向に伸びるようにして構成
されている。また、この熱交換器（３）は、図３及び図
４に示すように、空気の流通方向に沿って併設された第
１熱交換器（３ａ）と第２熱交換器（３ｂ）とが２段構
造に組付けられて構成されている。

【００１３】以下、各部材について説明する。枠体
（６）は、図２及び図３において上方に配設されフィン
（７）に長手方向の上端縁部において該フィン（７）の
並設方向に伸びる前板（６ａ）、図２及び図３において
下方に配設されフィン（７）に長手方向の下端縁部にお
いて該フィン（７）の並設方向に伸びる後板（６ｂ）、
左右両側に配設された側板（６ｃ），（６ｃ）が一体的
に組付けられて正面視が略矩形の枠状に形成されてい
る。フィン（７），（７），…は、前記前板（６ａ）か
ら後板（６ｂ）に亘り空気の流通方向に沿うように配設
されており、熱交換器（３）の長手方向（図２の左右方
向）に小間隙を存して多数枚が並設されている。そし
て、冷媒管（８）は、その上流側がキャピラリチューブ
（８ａ），（８ａ），…を介して分流器（８ｂ）に接続
されており、この分流器（８ｂ）によって分流された冷
媒が流通する際に、空気との間で熱交換を行わせるよう
になっている。また、この熱交換を行った冷媒は、冷媒
管（８）の下流側において合流されて出口管（８ｃ）よ
り圧縮機（５）等の冷凍機器側に戻されるようになって
いる。

【００１４】そして、本例の特徴とする構成としては、
各熱交換器（３ａ），（３ｂ）において、その自重によ
る撓みを防止するための構成にある。以下、この構成に
ついて説明する。この撓み防止構造は、フィン間座
（９）と補強板（１０）とによって成されている。

【００１５】フィン間座（９）は、樹脂性の板材で成っ
ており、図５に示すように、その長手方向の両端部に係
止部（９ａ），（９ａ）が形成されている。この係止部
（９ａ），（９ａ）は、本フィン間座（９）の本体部分
の両端部から略直角に折曲されて成っていると共に、略
「く」字状に形成されたスリット（９ｂ），（９ｂ）が
形成されていて、このフィン間座（９）が熱交換器
（３）に組付けられた状態にあっては、このスリット
（９ｂ）の一端が熱交換器（３）の中央側に向って開放
されるようになっている（図６参照）。また、この係止
部（９ａ）における上下両端面には、冷媒管（８）の外
周面形状に沿って形成された円弧状の凹部（９ｃ），
（９ｃ）が形成されている。また、この両係止部（９
ａ），（９ａ）の間隔（図５における寸法ｔ）は、図６
に示すように、各係止部（９ａ），（９ａ）が良好に冷
媒管（８），（８）の間に嵌入されて、この状態が保持
されるように、冷媒管（８），（８）の配設間隔に対応
して設定されている。

【００１６】従って、このようにして、フィン間座
（９）の各係止部（９ａ），（９ａ）が冷媒管（８），
（８）の間に挿入されて保持されたような状態にあって
は。このフィン間座（９）が複数本の冷媒管（８），
（８），…の背面側に跨るように配設され、このフィン
間座（９）の前端縁が冷媒管（８），（８），…の背面
に当接されるようになっている。そして、本例では、図
４に示すように、第１熱交換器（３ａ）及び第２熱交換
器（３ｂ）夫々において、このようにして配設されたフ
ィン間座（９）が近接した位置において３枚併設されて
いる。

【００１７】補強板（１０）は、図４及び図６に示すよ
うに、断面が略コ字状に形成された板材であって、その
幅寸法は、前記併設された３枚のフィン間座（９），
（９），…の全体に跨るような寸法に設定されている。
そして、図６に示すように、この補強板（１０）の上端
部には、前記前板（６ａ）の下面に沿うように折曲され
た上側フランジ（１０ａ）が形成されていて、この上側
フランジ（１０ａ）が前記前板（６ａ）にネジ止めされ
ている。一方、この補強板（１０）の下端部には、前記
後板（６ｂ）の上面に沿うように折曲された下側フラン
ジ（１０ｂ）が形成されていて、この下側フランジ（１
０ｂ）が前記後板（６ｂ）にネジ止めされている。

【００１８】従って、このようにして、補強板（１０）
が、熱交換器（３）の枠体（６）に組付けられているこ
とにより、この補強板（１０）の前面が前記各フィン間
座（９），（９），…の後端縁に当接されるようになっ
ている。つまり、このような構成により、前記フィン間
座（９），（９），…に当接している冷媒管（８），
（８），…は、このフィン間座（９），（９），…を介
して補強板（１０）に支持され、ひいては上下の前板
（６ａ）及び後板（６ｂ）によって支持されていること
になり、熱交換器（３）全体としての撓みが防止される
ようになっている。このようにして、前記フィン間座
（９）及び補強板（１０）によって本発明でいう補強手
段（１１）が構成されている。

【００１９】次に、本例における熱交換器（３）の製造
工程について説明する。本例の熱交換器（３）の製造工
程にあっては、先ず第１及び第２の熱交換器（３ａ），
（３ｂ）を各々個別に作製しておいて、これらを一体的
に組付けるようにして行う。

【００２０】先ず、各熱交換器（３）の作製工程とし
て、前記フィン間座（９）及び補強板（１０）を除いた
熱交換器（３）本来の機能部品、つまり、フィン
（７），（７），…、冷媒管（８），（８），…及び枠
体（６）を従来通りの手順によって組付ける。このよう
にして、熱交換器（３）本来の機能部品を組付けた状態
において、その下側から３枚のフィン間座（９），
（９），…を図６に示すように冷媒管（８），（８）の
間に挿入して保持させる。つまり、フィン間座（９）の
係止部（９ａ）の弾性変形を利用して、この係止部（９
ａ）を冷媒管（８），（８）の間に嵌入させることによ
り、この係止部（９ａ）が冷媒管（８），（８）に係止
されて保持されることになる。

【００２１】その後、この各フィン間座（９），
（９），…の配設位置に対応した位置に補強板（１０）
を配設し、該補強板（１０）の前面をフィン間座
（９），（９），…の後端縁に当接させた状態として、
該補強板（１０）の上側フランジ（１０ａ）を前板（６
ａ）に、下側フランジ（１０ｂ）を後板（６ｂ）に夫々
ネジ止めする。このようにして、各熱交換器（３ａ），
（３ｂ）を各々個別に作製しておいて、これらの側板
（６ｃ），（６ｃ）同士をネジ止めして一体的に組付け
て熱交換器（３）の製造工程が終了する。

【００２２】従って、このように構成された熱交換器
（３）においては、その長手方向の中間部がフィン間座
（９），（９），…及び補強板（１０）を介して枠体
（６）に支持されていることになるので、図８に仮想線
で示すような撓みの発生が防止されることになる。

【００２３】このように、本例の構成によれば、従来の
ような管板を使用することなく、熱交換器（３）の撓み
を防止できる構成が実現され、また、この撓みを防止す
るための手段、つまりフィン間座（９）及び補強板（１
０）は、熱交換器（３）に対して後付けできるようにな
っているので、前記管板を組付ける際の繁雑な作業が不
要になり、熱交換器（３）の撓みを防止するための構造
を簡単な製造工程でもって得ることができ、前記管板を
使用するようなものに比べて熱交換器（３）の製造コス
トの低減が図れる。

【００２４】尚、本例では、フィン間座（９）と補強板
（１０）とによって補強手段（１１）を構成するように
してたが、請求項１記載の発明にあっては、これに限る
必要はなく、これらが一体的に形成されていてもよい。
また、補強手段（１１）を熱交換器（３）の長手方向の
複数箇所に配設することにより撓み防止機能をより高め
るような構成としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記
載の発明によれば、前板（６ａ）の下部と後板（６ｂ）
の下部との間に補強手段（１１）を架設し、該補強手段
（１１）の一部を、前記フィン（７）の長手方向の略中
央部において、該フィン（７）の下側から互いに隣合う
フィン（７），（７）同士の間の間隔を通って冷媒管
（８）に当接させるような構成として、フィン（７）の
長手方向の略中央部において冷媒管（８），（８），…
を前板（６ａ）及び後板（６ｂ）によって支持するよう
にしたために、従来のような管板を利用するようにした
ものに比べて、熱交換器の撓みを防止するための構造を
簡単な製造工程でもって得ることができると共に熱交換
器（３）の製造コストの低減を図ることができる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、補強手段
（１１）を、フィン間座（９）と補強板（１０）とによ
って成し、前記フィン間座（９）に係止部（９ａ）を形
成し、該係止部（９ａ）を互いに隣合う冷媒管（８），
（８）同士の間にその下側から嵌入させることによって
フィン間座（９）を冷媒管（８），（８）に保持させる
と共に、前記補強板（１０）を、前記フィン間座（９）
の下端部に当接させ、且つその一端部を前板（６ａ）
に、他端部を後板（６ｂ）に夫々締結させるような構成
としたために、フィン間座（９）と補強板（１０）との
形状を簡略にして補強手段（１１）が得られることに伴
い、その実用性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和装置の縦断面図である。

【図２】熱交換器の一部を省略した正面図である。

【図３】熱交換器の側面図である。

【図４】図３におけるIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】フィン間座を示す図である。

【図６】フィン間座及び補強板の配設状態を示す図であ
る。

【図７】従来例における熱交換器の正面図である。

【図８】従来例における熱交換器の平面図である。

【符号の説明】

１ 空気調和装置 ２ ケーシング ３ 熱交換器 ６ａ 前板 ６ｂ 後板 ７ フィン ８ 冷媒管 ９ フィン間座 ９ａ 係止部 １０ 補強板 １１ 補強手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和装置のケーシング（２）内にお
   いて鉛直面に対して所定の傾斜角度をもって配設され、
   所定間隔を存して並設された複数枚のフィン（７），
   （７），…と、該フィン（７），（７），…の並設方向
   に伸びてこのフィン（７）を貫通するように配設された
   複数本の冷媒管（８），（８），…と、前記フィン
   （７）の長手方向の一方の端縁部において該フィン
   （７），（７），…の並設方向に伸びる前板（６ａ）
   と、前記フィン（７）の長手方向の他方の端縁部におい
   て該フィン（７），（７），…の並設方向に伸びる後板
   （６ｂ）とを備えて成る空気調和装置の熱交換器におい
   て、 前記前板（６ａ）の下部と後板（６ｂ）の下部との間に
   は補強手段（１１）が架設されており、該補強手段（１
   １）の一部は、前記フィン（７）の長手方向の略中央部
   において、該フィン（７）の下側から互いに隣合うフィ
   ン（７），（７）同士の間の間隔を通って前記冷媒管
   （８）に当接するように構成されていることを特徴とす
   る空気調和装置の熱交換器。
2. 【請求項２】 補強手段（１１）は、フィン間座（９）
   と補強板（１０）とによって成っており、前記フィン間
   座（９）には係止部（９ａ）が形成されており、該フィ
   ン間座（９）は、前記係止部（９ａ）が互いに隣合う冷
   媒管（８），（８）同士の間にその下側から嵌入される
   ことによって冷媒管（８），（８）に保持されるように
   なっていると共に、前記補強板（１０）は、前記フィン
   間座（９）の下端部に当接され、且つその一端部が前板
   （６ａ）に、他端部が後板（６ｂ）に夫々締結されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の熱交
   換器。