JP3546032B2

JP3546032B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3546032B2
Application number: JP2001235116A
Authority: JP
Inventors: 行雄木口
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP2002081679A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り曲げタイプの熱交換器を備えた、たとえば室内ユニットを構成する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に用いられる空気調和機は、被空調室に配置される室内ユニットと、屋外に配置される室外ユニットからなり、これらユニット相互を冷媒管および電気配線で接続してなる。
【０００３】
ユーザ側からは、これらユニットに対する小形化と、据付スペース低減の要望が大であり、各メーカにおいては、このような条件を満足しつつ、熱交換能力の増大を図らなければならない。
【０００４】
その解決策の一つとして、特に室内ユニットでは、熱交換器を多段に折り曲げ形成する構造が提案され、熱交換面積を確保しつつ、熱交換器自体の高さ寸法を抑制し、ユニット本体の高さ寸法の低減化を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記熱交換器は、幅方向と比較して長手方向が極端に長いほぼ短冊状をなす放熱フィンを狭小の間隙を存して並設し、この両側端部に端板を備えている。
【０００６】
これら端板および放熱フィンに熱交換パイプが貫通され、放熱フィンの長手方向に沿う途中で折り曲げられる。なお、放熱フィンの長手方向が上下方向に沿わせて配されることは、言うまでもない。
【０００７】
このような空気調和機において冷房運転を行うと、上記室内ユニットの熱交換器にはドレン水が生成され、この水滴が大きくなると流下する。そして、ドレン水は熱交換器の下部に配置されるドレンパンに流下集溜し、ここから外部へ排出される。
【０００８】
上記熱交換器が、従来のように単なる平板状のものであれば、熱交換器を構成する放熱フィンがその長手方向をほぼ垂直方向にして配置されるところから、ここで生成されるドレン水は比較的円滑に流下する。
【０００９】
しかるに、上述のような折り曲げタイプの熱交換器においては、折り曲げ形状を考慮しないと生成されたドレン水が折り曲げ部分に滞留して円滑な流下をなさない。ドレン水が熱交換器の途中で滞留すると、これに反して熱交換空気の流通が阻害され、熱交換効率の低下をきたす。
【００１０】
上記端板はユニット本体に設けられる熱交ベース板に支持され、このベース板を介して熱交換器がユニット本体に配置される。そして、端板も放熱フィンに合わせて折り曲げられるが、この折り曲げ部分においてはドレン水が端板と熱交ベース板との隙間に浸入して、円滑な排水が損なわれる虞れがある。
【００１１】
また、たとえば出願人において、逆Ｖ字状に折り曲げて、前側熱交換器と後側熱交換器とから構成した熱交換器を提供している。
このような熱交換器を構成するのにあたって、予め、放熱フィンに、その一側縁から他側縁近傍に亘って切欠き部を設けておき、この切欠き部を折り曲げることにより逆Ｖ字状にした前側熱交換器と後側熱交換器が得られる。したがって、上記切欠き部は、ほぼＶ字状に拡開した切欠き空間部に変る。
【００１２】
このような切欠き空間部をそのまま残しておくと、この空間部から熱交換器を通過しない、いわゆる生空気が通風路内に侵入し、通風路内で結露してしまうことになるとともに、この空間部において渦流が生じ、送風騒音の増大になる。
【００１３】
このため、従来からこの空間部にシール部材を挿入し、この部分に空気が侵入しないようにしているが、シール部材が熱交換器と接しているため、吸込み空気との温度差によって、シール部材自体が結露してしまう。
【００１４】
そして、この結露した結露水がシール部材から送風ファンに直接落下して熱交換空気とともに被空調室内へ吹出される虞れがある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、逆Ｖ字状に形成される熱交換器を備えることを前提にして、前側熱交換器と後側熱交換器との折り曲げ部分に形成される切欠き空間部における熱交換空気の円滑な流通と、ドレン水、特にシール部材である介挿部材からのドレン水の円滑な排水処理をなす空気調和機を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため、本発明の空気調和機は、空気調和機本体と、この空気調和機本体内に配置され、その上部を鋭角状に折り曲げて側面視で逆Ｖ字状となし、前側熱交換器および後側熱交換器とから構成される熱交換器を備えた空気調和機において、
上記熱交換器を構成する前側熱交換器と後側熱交換器との折り曲げ部分の切欠き空間部に挿入されるシール部およびこのシール部と一体に形成され前側熱交換器と後側熱交換器のそれぞれ上端に亘って架け渡されて、これら熱交換器に生成されるドレン水を受けるドレン受け部とからなる介挿部材を具備し、この介挿部材のドレン受け部は、前側熱交換器の接続側もしくは後側熱交換器の接続側のいずれかに向かって傾斜したことを特徴とする。
さらに、上記介挿部材は、上記前側熱交換器から後側熱交換器に亘って下方に傾斜することを特徴とする。
【００２０】
このような課題を解決する手段を採用することにより、介挿部材のシール部が前，後側熱交換器の折り曲げ部分の切欠き空間部に挿入されるので、熱交換空気の切欠き空間部への侵入を阻止して送風騒音の低減を得る。そして、ドレン受け部は前側熱交換器と後側熱交換器に生成されるドレン水を受けて、この円滑な処理をなす。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、空気調和機の室内ユニットが構成される。
空気調和機本体であるユニット本体１は、前面パネル２と後板３とから構成される。上記前面パネル２の前面側と、上面側に吸込口２ａ，２ｂが開口され、それぞれにグリル４ａ，４ｂが嵌め込まれる。
【００２２】
ユニット本体１内には、各吸込口２ａ，２ｂに亘って対向するよう緩やかな円弧状に曲成されるエアーフイルタ５と、後述するようにして逆Ｖ字状に形成される熱交換器６とが配置される。
【００２３】
この熱交換器６の後面側下部は後板３に一体成形された後部ドレンパン７ａに、かつ前面側下部は前部ドレンパン７ｂに挿入される。これら後，前部ドレンパン７ａ，７ｂは図示しない連通路を介して連通する。前部ドレンパン７ｂの下方には、ユニット本体１の前面側下部に開口する吹出口８が形成される。
【００２４】
逆Ｖ字状に形成される上記熱交換器６の内部位置、すなわちこの熱交換器に覆われるようにして室内送風機を構成する送風ファンである横流ファン９が配置される。
【００２５】
上記後板３の上端部は、前面パネル２の上部吸込口２ｂ背面側端部に連結され、後部ドレンパン７ａから横流ファン９側部を介し、最下端部は上記吹出口８に亘るよう延設される。そして、後部ドレンパン７ａの外底面は、横流ファン９に対するノーズを兼用する。
【００２６】
つぎに、上記熱交換器６について詳述する。
熱交換器６は、図２にも示すように、互いに狭小の間隙を存して並設される多数枚の放熱フィン１０…と、これら放熱フィン１０の両側端に位置する断面Ｌ字状に折曲形成される端板１１と、これら端板１１および上記放熱フィン１０を貫通し、かつ拡管手段により嵌着される熱交換パイプ１２とからなる。
【００２７】
上記放熱フィン１０は、予めプレス打ち抜き加工によって直状に成形され、さらにこのフィン上部に、一側縁から他側縁の僅か手前側まで切欠き部１３が設けられ、これより下方部位に所定間隔を存して他側縁から一側縁のわずか手前側まで複数の切り込み部１４…が所定間隔を存して設けられる。
【００２８】
放熱フィン１０と端板１１に熱交換パイプ１２を貫通嵌着した状態から、最上部にある切欠き部１３を時計回り方向に折り曲げ付勢し、かつこれより下部の各切り込み部１４…を内側に所定角度づつ多段に折り曲げて、図に示すような形状、すなわち逆Ｖ字状の熱交換器６を得る。
【００２９】
上記熱交換器６は、最上部のある切欠き部１３を境にして折り曲げられ、ユニット本体１の後面側に位置する後側熱交換器６Ａと、前面側に位置する多段に折り曲げられた前側熱交換器６Ｂとから構成される。
【００３０】
そして、特に多段に折り曲げられた前側熱交換器６Ｂは、この折り曲げ方向である上下方向に沿って、かつ上記切り込み部１４を境にして複数（ここでは５組）の熱交換器小部１６ａないし１６ｅの連設体からなる。また、これら熱交換器小部１６ａないし１６ｅに対応して端板小部１１ａないし１１ｅを備えている。
【００３１】
前側熱交換器６Ｂについてなお説明すると、上部側の熱交換器小部は、この熱交換器小部の下部側に隣接する熱交換器小部よりも、前方へずれながら折り曲げられる。
【００３２】
たとえば、最上部の熱交換器小部１６ａの下端部は、二段目の熱交換器小部１６ｂの上端部よりも前方に突出している。そして、二段目の熱交換器小部１６ｂの下端部は、三段目の熱交換器小部１６ｃ上端部よりも前方に突出している。
【００３３】
以下同様に、上下部位に隣接する熱交換器小部の下端部と上端部の関係が設定される。
したがって、各熱交換器小部１６ａないし１６ｅに対応して設けられる各端板小部１１ａないし１１ｅにおいても、その上下部に隣接する端板小部の構成が熱交換器小部の構成と同様になる。
【００３４】
すなわち、最上段の端板小部１１ａの下端部は、この下部側である二段目の端板小部１１ｂの上端部より前方へ突出する。二段目の端板１１ｂの下端部は、三段目の端板小部１１ｃ上端部よりも前方に突出している。以下同様である。
【００３５】
このような熱交換器６は、ユニット本体１を構成する上記後板３に相対向して配置される一対の熱交ベース板１７，１７に支持される。なお説明すれば、後側熱交換器６Ａを構成する端板小部１１ｆが熱交ベース板１７の支持部１７ｆに支持され、前側熱交換器６Ｂを構成する各端板小部１１ａないし１１ｅが熱交ベース板１７の支持部１７ａないし１７ｅに支持される。
【００３６】
したがって、上記支持部１７ａないし１７ｆは、先に説明した端板１１ａないし１１ｆと全く同一面状に形成される。すなわち、鋭角状に形成される最頂部を境に、この後面側は上記後側熱交換器６Ａを支持するため平坦な傾斜面の支持部１７ｆである。
【００３７】
最頂部から前面側は前側熱交換器６Ｂを支持するようになっていて、最頂部から下部の支持部１７ａないし１７ｅに亘って、傾斜角度の異なる複数の傾斜面となる。
【００３８】
したがって、最上部の支持部１７ａの下端部が二段目の支持部１７ｂの上端部よりも前方に突出する、いわゆるオーバーハング状態となっている。以下同様に、上下方向に隣接する支持部の位置関係が設定される。
【００３９】
このような熱交ベース板１７は、熱交換器６の左右両側の端板１１を支持することは先に説明した通りだが、これはまた上記送風ファン９を軸支するための軸受けベース板も兼用する。したがって、この軸受けを取付けるための孔部１８が設けられている。
【００４０】
図１および図３に示すように、上記後側熱交換器６Ａと前側熱交換器６Ｂとの折り曲げ部である切欠き空間部１３に沿って介挿部材２０が設けられる。
図４にも示すように、この介挿部材２０は、断面ほぼＴ字状に形成される硬質合成樹脂材２０ａと、この硬質合成樹脂材２０ａの垂直片端部に一体に設けられる断面矩形の袋状をなす軟質合成樹脂材２０ｂとからなる。
【００４１】
上記軟質合成樹脂材２０ｂと、この軟質合成樹脂材２０ｂを一体に設けた硬質合成樹脂材２０ａの垂直片端部は上記切欠き空間部１３に強制的に挿入されるシール部２１を構成する。
【００４２】
硬質合成樹脂材２０ａの水平片部は前側熱交換器６Ｂと後側熱交換器６Ａのそれぞれ上端に亘って架け渡され、これらに生成するドレン水を受けるためのドレン受け部２２を構成する。
【００４３】
そして、硬質合成樹脂材２０ａの垂直片部と直交する水平線を基準にして、垂直片部上端から前側のドレン受け部２２の角度α°と、垂直片部上端から後側のドレン受け部２２の角度β°は、いずれも前側から後側に向かって下方に傾斜していることとなる。
【００４４】
再び、図１および図３に示すように、少なくとも上記介挿部材２０の両側端部は、後側熱交換器６Ａと前側熱交換器６Ｂのそれぞれ最上端の熱交換パイプ１２，１２に亘って掛け渡される針金状のクリップ２３によって切欠き空間部１３に強制的に押圧支持される。
【００４５】
実際には、クリップ２３は介挿部材２０のドレン受け部２２に当接して、シール部２１を切欠き空間部１３に介挿して空間を埋める。この状態で、ドレン受け部２２は前側熱交換器６Ｂとの接続部が上部、後側熱交換器６Ａとの接続部が下部になって傾斜する。
【００４６】
そして、熱交換器６の熱交ベース板１７への取付けは、熱交換器６の右側の端板小部１１ｂおよび１１ｄに設けられた固定用孔２４ａを、熱交ベース板１７に一体に突設された固定突部２４ａに嵌挿するとともに、左側の端板を熱交ベース板１７に形成された係止爪２５に係止固定する。なお、左側上部は支持部１７ｂに設けられるねじ孔２４ｃにねじ止め固定される。
【００４７】
しかして、たとえば冷房運転を行う。図示しない室外ユニットの圧縮機を駆動して冷凍サイクル運転をなし、室内ユニットの横流ファン９を駆動する。上記圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒は、熱交換器６に導かれる。
【００４８】
熱交換空気は、吸込口２ａ，２ｂから導入され、エアーフイルタ５を介して熱交換器６に導かれ、放熱フィン１０相互の隙間を導通し、放熱フィン１０と熱交換パイプ１２に接してから導出される。
【００４９】
冷媒は熱交換器６に導かれて、熱交換パイプ１２を導通する間に蒸発する。これら熱交換パイプ１２と放熱フィン１０間を導通する熱交換空気は蒸発潜熱を奪われて温度低下し、熱交換器６から導出された状態で冷気に変わる。そして、横流ファン９を介して吹出口８から被空調室へ吹出され、冷房作用をなす。
【００５０】
このような冷房作用にともなって熱交換空気が露点以下に冷却され、この空気に含まれる水分が凝縮してドレン水に変り、熱交換器６に付着する。ドレン水の水滴が肥大すると、ついには流下してドレンパン７ａ，７ｂに集溜される。
【００５１】
特に前側熱交換器６Ｂの両側部において、パイプもしくは各端板小部１１ａないし１１ｅで生じたドレン水は、各端板小部１１ａないし１１ｅに沿って流下する。ここで、熱交換器小部１６ａないし１６ｅの側面と端板小部１１ａないし１１ｅは、上部側の下端部が下部側の上端部よりも前方に突出しているから、上部側から下部側へドレン水は滞ることなく円滑に流れる。
【００５２】
また、端板小部１１ａないし１１ｅを支持する熱交ベース板１７の支持部７ａないし１７ｅも、熱交換器小部と端板小部と全く同一の傾斜面構成をなすから、ドレン水が端板小部１１ａないし１１ｅと支持部１７ａないし１７ｅとの隙間に浸入することがなく、確実なドレン水処理を得られる。
【００５３】
そして、仮に、端板小部１１ａないし１１ｅと支持部１７ａないし１７ｅとの間にドレン水が発生しても、これらの上部側から下部側にドレン水が円滑に流下して、熱交ベース板１７の最下部まで直接滴下することはない。
【００５４】
一方、上記前側熱交換器６Ｂと後側熱交換器６Ａとの切欠き空間部１３に介挿される介挿部材２０は、この切欠き空間部に熱交換空気が導かれることを阻止し、後側熱交換器６Ａ側に円滑に導くようにして、騒音の発生をなくす。
【００５５】
そして介挿部材２０にドレン水が発生しても、特にドレン受け部２２は前側熱交換器６Ｂから後側熱交換器６Ａに向かって下方に傾斜するので、ドレン水を受けて後側熱交換器６Ａ側へ円滑な流れとして導くことは勿論、さらなる熱交換空気の円滑な流れを助成する、いわゆる整流作用をなす。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前側熱交換器と後側熱交換器との間の切欠き空間部に介挿部材を設け、この介挿部材のドレン受け部を前側熱交換器もしくは後側熱交換器のいずれかに向かって傾斜したから、介挿部材上部に発生したドレン水を熱交換器の側部から本体内に滴下させることなくドレン受けに導くことができ、排水処理効率の向上を図れるという効果を奏する。
【００６０】
さらに、介挿部材のドレン受け部を前側熱交換器から後側熱交換器に亘って下方に傾斜させたから、ドレン受け部がドレン水の円滑な排水処理とともに熱交換空気の後側熱交換器への整流機能を兼用する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す、空気調和機の室内ユニットの縦断面図。
【図２】同実施例の、熱交換器と熱交ベース板の分解した斜視図。
【図３】同実施例の、熱交換器と熱交ベース板の組立て構成を説明する、一部を省略した側面図。
【図４】同実施例の、介挿部材の縦断面図。
【符号の説明】
１…空気調和機本体（ユニット本体）、
１１…端板、
１０…放熱フィン、
１２…熱交換パイプ、
６…熱交換器、
１６ａ〜１６ｅ…熱交換器小部、
１１ａ〜１１ｅ…端板小部、
１７…熱交ベース板、
１７ａ〜１７ｅ…支持部、
６Ｂ…前側熱交換器、
６Ａ…後側熱交換器、
１３…切欠き空間部、
２１…シール部、
２２…ドレン受け部、
２０…介挿部材。

Claims

空気調和機本体と、
この空気調和機本体内に配置され、その上部を鋭角状に折り曲げて側面視で逆Ｖ字状となし、前側熱交換器および後側熱交換器とから構成される熱交換器を備えた空気調和機において、
上記熱交換器を構成する前側熱交換器と後側熱交換器との折り曲げ部分の切欠き空間部に挿入されるシール部およびこのシール部と一体に形成され前側熱交換器と後側熱交換器のそれぞれ上端に亘って架け渡されて、これら熱交換器に生成されるドレン水を受けるドレン受け部とからなる介挿部材を具備し、
この介挿部材のドレン受け部は、前側熱交換器の接続側もしくは後側熱交換器の接続側のいずれかに向かって傾斜したことを特徴とする空気調和機。
上記介挿部材のドレン受け部は、上記前側熱交換器から後側熱交換器に亘って下方に傾斜することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。