JP4495369B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内機と室外機とから構成される空気調和機に係り、特に、室内機に収容される熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】
室内機と室外機とから構成される空気調和機が多用されている。室内機においては、本体に吸込み口および吹出し口を備え、本体内部には熱交換器および送風機などが収容される。
【0003】
上記熱交換器として、種々の構造のものが開発され実際に提供されてきたが、近時、略逆V字状に形成される熱交換器が多用される傾向にある。これは、側面視が湾曲成された前側熱交換器部と、直状で斜めに傾斜する後側熱交換器部との組合せからなる。
【0004】
この種の熱交換器であれば、単なる平板状の熱交換器と比較して熱交換面積が飛躍的に増大し、かつ多段に折り曲げて成形した熱交換器よりも成型加工が簡単ですむ。
【0005】
そして、前側熱交換器部と後側熱交換器部との間に送風機を配置し、前後側熱交換器部で送風機を傘状に覆うことにより、本体内のスペースを有効に使え、本体をより小形化できる。
【0006】
また、空気調和機として多機能を得るため、電気集塵機を備えたものが提供されている。上記電気集塵機は、本体の吸込み口に配置されるフィルタで捕捉できない塵埃を完全に付着除去し、熱交換空気の清浄化を図っている。
【0007】
この電気集塵機は、フィルタを介して吸込み口と対向する位置に配置される。すなわち、熱交換器を構成する前側熱交換器部と吸込み口との間であり、実際には前側熱交換器部前面に取付けられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記熱交換器は、空気調和機の冷暖房能力で決まる大きさに設計されるのに対して、室内空気を清浄化するための電気集塵機は約半分程度の容量ですむ。
【0009】
上述したように前側熱交換器部は側面視で湾曲成していて、この上下方向のほぼ中央部に電気集塵機が取付けられる。換言すれば、前側熱交換器部の前面側で、電気集塵機の上部と下部は、電気集塵機の厚さ分だけデッドスペースとなっている。
【0010】
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、略逆V字状の熱交換器を構成する前側熱交換器部のデッドスペースを有効活用して、部品配置構成の効率化を得るとともに、熱交換器における熱交換面積の増大化を得る空気調和機を提供しようとするものである。
【0011】
【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、熱交換器を収容する空気調和機本体を具備した空気調和機において、上記熱交換器は、側面視で湾曲成された前側熱交換器部および直状の後側熱交換器部とからなり、これら前側熱交換器部と後側熱交換器部の上端部が互いに折曲され略逆V字状に形成される主熱交換器と、この主熱交換器の上記後側熱交換器部上面に沿って配置される第1の補助熱交換器部と、上記前側熱交換器部の前面上部に沿って配置され、前側熱交換器部と配管を介して連通する第2の補助熱交換器部と、
上記第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部を空気調和機本体に取付け固定する抑え固定金具とを具備し、
上記抑え固定金具は、両端部に空気調和機本体に取付けられる取付け部が設けられ、これら取付け部相互間に第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部を抑える抑え部が設けられ、上記抑え部は、第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部の側端部よりも内側に位置するよう、取付け部と互いにクランク状に位置をずらして成形される。
【0017】
このような課題を解決する手段を採用することにより、略逆V字状の熱交換器を構成する前側熱交換器部の前面上部のデッドスペースを有効活用して、部品配置構成の効率化を得るとともに、熱交換器における熱交換面積の増大化を得る。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1は、空気調和機を構成する室内機の断面を模式的に示している。
【0019】
図中1は、ユニット本体(空気調和機本体)であり、このユニット本体1の上面に上部吸込み口2が設けられ、前面には前部吸込み口3が設けられている。前部吸込み口3は、開閉駆動機構5に支持される可動パネル6によって開閉自在となっている。
【0020】
前部吸込み口3の下部に沿って吹出し口7が設けられていて、この吹出し口7は、それぞれ別個に回動制御される2枚の吹出しルーバー8A,8Bによって開閉自在である。
【0021】
ユニット本体1内には、後述する熱交換器9が配置される。この熱交換器9の前面には、電気集塵機10が取付けられている。上記電気集塵機10は、荷電側電極と集塵側電極とから構成されていて、荷電側電極は空気中の塵埃に電荷を与え、そのあと集塵側電極において電荷を与えられた塵埃を引きつけ、塵埃を除去するようになっている。
【0022】
上記熱交換器9に覆われるようにして送風機11が配置される。この送風機11は、熱交換器9の幅方向寸法と略同一の軸方向寸法を備え、熱交換器9と対向して配置される横流ファンと、この横流ファンを回転駆動するファンモータとから構成される。
【0023】
上記熱交換器9の前面側下端部は前ドレンパン12A上に載り、後面側下端部は後ドレンパン12B上に載っている。熱交換器で生成されるドレン水がこれらドレンパンに流下し、後ドレンパンに集められたうえ、図示しない排水ホースを介して外部に排水できるようになっている。
【0024】
また、前後ドレンパン12A,12Bの一部側壁外面は送風機11に近接した位置に設けられていて、これらで送風機11のファンに対するノーズを構成している。
【0025】
ノーズを構成する前後ドレンパン12A,12Bの側壁部分と、吹出し口7の各辺部との間は、隔壁部材13によって連結される。この隔壁部材13で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口7とを連通する吹出し通風路14となる。
【0026】
一方、前部吸込み口3と上部吸込み口2とに対向し、これら吸込み口3,2と熱交換器9前面との間にフィルタ15が取付けられる。このフィルタ15は、ユニット本体1の裏側に縦方向に突設されたレール状のフィルタガイド枠15aに沿ってガイドされ、かつ必要に応じて本体1に対して着脱自在である。
【0027】
つぎに、上記熱交換器9について詳述する。
この熱交換器9は、側面視で略逆V字状に形成される主熱交換器20と、この主熱交換器20に沿った状態で配置されるサブ熱交換器30との組み合わせ体からなる。
【0028】
上記主熱交換器20は、はじめ、円弧状に湾曲成された部位と、直状部とが、互いに一体化された熱交換器として成形される。これら湾曲成部と直状部との連結部には切り込みが設けられていて、実際の連結部分はごく僅かでしかない。この連結部を境にして湾曲成部もしくは直状部を所定角度に折り曲げることによって略逆V字状に形成される。
【0029】
このような主熱交換器20がユニット本体1内に組み込まれた状態で、湾曲成部が前面側に位置するところから、この部分を前側熱交換器部21と呼び、これよりも後部に位置する直状部を後側熱交換器部22と呼ぶ。上記前側熱交換器部21は前部吸込み口3に対向し、上記後側熱交換器部22は上部吸込み口2と斜め後方に傾斜した状態で対向する。
【0030】
一方、上記サブ熱交換器30は、後側熱交換器部22の上面に狭小の間隙を存して配置される第1の補助熱交換器部31と、前側熱交換器部の上端前面に狭小の間隙を存して配置される第2の補助熱交換器部32とから構成される。
【0031】
上記第1の補助熱交換器部31は、後側熱交換器部22上面の幅方向と長さ方向と同一の、幅方向寸法と長さ方向寸法に形成される。上記第2の補助熱交換器部32は、前側熱交換器部21の幅方向と同一の幅方向寸法に形成される。この上下方向寸法は、前側熱交換器部21前面に取付けられる電気集塵機10上端と、前側熱交換器部21上端との間に配置可能な範囲で形成される。
【0032】
換言すれば、第2の補助熱交換器部32は、前側熱交換器部21の前面側で電気集塵機10上部のスペースを利用して配置されるものであり、スペースの有効活用化を図っている。
【0033】
主熱交換器20およびサブ熱交換器30ともに、互いに狭小の間隙を存して並設される多数枚のフィンFと、これらフィンを貫通し、かつ拡管手段によって嵌着される熱交換パイプPを備えた、いわゆるフィンドチューブタイプである。
【0034】
図2は、熱交換器9における配管系統を模式的に示している。
上記主熱交換器20は、前側熱交換器21と後側熱交換器22の長手方向に亘って前後に熱交換パイプPが2列、互いの列が一定の距離だけ離間して整列されるとともに、互いの列では、いわゆる千鳥状に位置をずらして設けられる。
【0035】
熱交換パイプPは、直状部分が並設フィンの幅方向と同じ長さのU字状パイプであり、U字状部(破線で示す)はフィンFの一側端から突出する。他端開口部はフィンFの他側端から突出しており、これら熱交換パイプP開口端はUベンド(隣接するパイプ相互をつなぐ実線部分)25や、三方ベンド26あるいはジャンピングパイプ27で接続される。
【0036】
上記第1の補助熱交換器部31における熱交換パイプPは、フィンFの長手方向に沿って1列に並べられる。そして、U字状の熱交換パイプPが挿着され、U字状部はフィンの一側端から突出し、フィンの他側端から突出する他端開口部はUベンド25で接続される。
【0037】
上記第2の補助熱交換器部32における熱交換パイプPは、フィンの長手方向に沿って1本挿着される。この熱交換パイプPのU字状部はフィンの一側端から突出し、開口端はフィンの他側端から突出する。
【0038】
熱交換パイプPの開口端の一方は、Uベンド25を介して前側熱交換器部31の熱交換パイプP開口端に接続される。開口端の他方は、ジャンピングパイプ27を介して第1の補助熱交換器部31の熱交換パイプ開口端に接続される。
【0039】
なお、上記第2の補助熱交換器部32と前側熱交換器部21とを接続するUベンド25のほか、全てのUベンド25は規格化された汎用品により構成されている。換言すれば、全て規格化された汎用品のUベンド25を使用できるように寸法設定されている。
【0040】
このような熱交換器9を構成する主熱交換器20とサブ熱交換器30とに亘って、1系統の冷媒流路が形成されている。図2の矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示してる。
【0041】
すなわち、外部から冷媒は第1の補助熱交換器部31の最上端の熱交換パイプPに導入され、この第1の補助熱交換器部31を出てからジャンピングパイプ27を介して第2の補助熱交換器部32に導かれる。
【0042】
この第2の補助熱交換器部32から前側熱交換器21に移り、ほぼ中央部にある三方ベンド26で上下2方向に分流される。上部側に導かれた冷媒は一旦最上端まで上昇し、さらに下部側へ流れ他の三方ベンド26に導かれる。一方、下部側に導かれた冷媒は、一旦最下部まで下降してから上部へ流れ、さらにジャンピングパイプ27を介して三方ベンド26に導かれる。
【0043】
この三方ベンド26で冷媒が合流し、二方弁28を介して後側熱交換器22の三方ベンド26に導かれて分流する。2方向に分かれた冷媒は、最終的に合流して室外機への渡り配管に導かれる流路構成となる。
【0044】
暖房運転時の冷媒の流れは、先に説明したのと全く逆の流れとなる。冷房運転および暖房運転とも、前側熱交換器部21と後側熱交換器部22との間の二方弁は全開状態となっている。
【0045】
また、この空気調和機は除湿運転も可能である。このとき、冷媒の流れは冷房運転時と同一であり、ここでは図示しない減圧膨張機構での絞り作用をなさずに、二方弁にて適宜な絞り作用をなす。
【0046】
このようにして構成される空気調和機の室内機であって、再び図1に示すように、停止時は可動パネル6が前部吸込み口3を閉成していて、この吸込み口からユニット本体1内部に塵埃の侵入はない。吹出し口7も2枚の吹出しルーバー8A,8Bによって閉成されている。
【0047】
リモコンの運転スイッチをオンに切換えると、開閉駆動機構5が作動して可動パネル6を手前側に移動させるので、前部吸込み口3が開放される。室内空気は、上部吸込み口2と前部吸込み口3からユニット本体1内に導かれ、エアーフィルタ15を通過して室内空気に含まれる塵埃が捕捉される。
【0048】
上記電気集塵機10が作用して、エアーフィルタ15で捕捉されなかった塵埃を完全に捕捉する。したがって、清浄化した空気が熱交換器9に導かれ、主熱交換器20とサブ熱交換器30を通過して熱交換作用が行われる。
【0049】
熱交換した空気は、吹出し通風路14に沿って導かれ、吹出し口7から吹出しルーバー8A,8Bに案内されて室内へ吹出され、効率のよい空気調和運転がなされる。
【0050】
空調運転を終了させるためリモコンの運転スイッチをオフにすると、圧縮機と送風機11および電気集塵機10の運転が停止し、かつ開閉駆動機構5は可動パネル6を後退移動させて前部吸込み口3が閉成する。
【0051】
特に熱交換器9は、前側熱交換器部21および後側熱交換器部22とで構成される主熱交換器20の他に、第1の補助熱交換器部31および第2の補助熱交換器部32とで構成されるサブ熱交換器30を備えたので、熱交換器9全体の熱交換容量が増加し、その分、熱交換能力の増大が得られる。
【0052】
第1の補助熱交換器部31は、熱交換器9が略逆V字状に形成されることによってユニット本体1内後部上端に生じるデッドスペースに備えられるので、ユニット本体1の容量をそのまま維持して据付けスペースに影響を及ぼさない。
【0053】
さらに、第2の補助熱交換器部32は、前側熱交換器部21の前面で、電気集塵機10上方部位に生じるデッドスペースを利用して備えられるので、スペースの活用化と、さらなる熱交換容量の増大を図れる。
【0054】
冷房運転を行った場合、当然、第2の補助熱交換器部32にもドレン水が生成して流下する。ここでは、前側熱交換器部21の上端部が手前側でかつ斜め上方に向いて傾斜し、この部分と平行に第2の補助熱交換器部32が配置されるので、第2の補助熱交換器部32で生成されるドレン水は、全て前側熱交換器部21に流下する。
したがって、第2の補助熱交換器部32で生成されるドレン水が前ドレンパンから外部に落ちることがなく、快適空調が保持される。
【0055】
なお、前側熱交換器部21の前面側で、電気集塵機10の下部側にもスペース的な余裕があり、ここに上記第2の補助熱交換器部32を取付けることも可能である。
【0056】
しかしながら、前側熱交換器部21の下部は手前側でかつ斜め下方に向いて傾斜している。第2の補助熱交換器部32を取付けると、ドレン水の一部が前ドレンパン12Aから外部に落下する虞れがあり、第2の補助熱交換器部32を前側熱交換器部21の前面側下部に取付けるのは不適である。
【0057】
サイクル的に、主熱交換器20と第1の補助熱交換器部31との間に、第2の補助熱交換器部32を配置することとなり、そのため渡り配管の長さを短縮できる。
【0058】
また、第2の補助熱交換器部32と前側熱交換器部21とを、Uベンド25を用いて接続した。このUベンド25は、他の熱交換器部において熱交換パイプP対向端相互を接続する他のUベンド25と全く同一規格の汎用品を用いる。したがって、配管部品の共通化と、配管接続作業の向上を得られる。
【0059】
図3は、他の実施の形態の熱交換器9Aの一部の斜視図であり、図4は、その熱交換器9Aの側面図である。
ここでの熱交換器9Aは、前側熱交換器部21と後側熱交換器部22とからなる上記主熱交換器20は全く変更がないが、サブ熱交換器30Aのみ変更されている。
【0060】
すなわち、上記サブ熱交換器30Aにおいて、第1の補助熱交換器部31と第2の補助熱交換器部32が連結部33を介して一体成形されることを特徴としている。
【0061】
成形された状態での第1の補助熱交換器部31と第2の補助熱交換器部32では、互いの連結部33から屈曲形成されているうえに、この連結部33に切り込み34が設けられている。
【0062】
上記切り込み34に沿って各補助熱交換器部31,32を折曲し、これを主熱交換器20上端部に被せる。前側熱交換器部21上に第2の補助熱交換器部32が載り、後側熱交換器部22上に第1の補助熱交換器部31が載る。そして、適宜な手段を用いてサブ熱交換器30Aを取付け固定する。
【0063】
このような構成であれば、サブ熱交換器30Aの成形と取付けが容易となり、作業に影響を及ぼさないですむ。また、前側熱交換器部21上端と後側熱交換器部22上端とで形成される主熱交換器20の折り曲げ部29を、サブ熱交換器30Aの連結部33で覆うので、生空気が折り曲げ部29を通過することがなく、さらなる熱交換効率の向上を得られる。
【0064】
図5は、室内機の一部を省略して示す斜視図である。
熱交換器9の前面側に電気集塵機10の一部が見える。この電気集塵機10の側部には、先に図2で説明した二方弁28を収容し、かつカバーする二方弁カバー18が配置される。
【0065】
熱交換器9を構成する多数枚のフィンの最側端にある端板aは、上記二方弁カバー18の側部から僅かに外方に突出した位置にあり、この端板aからさらに外方に突出するUベンド25や、二方弁28に接続する配管19aあるいは室外機に延出される渡り配管19bなどがある。
【0066】
上記熱交換器9の側部は、後述する抑え固定金具40によって抑え固定されている。図6(A)と図6(B)は、抑え固定金具40の斜視図と正面図であり、実際に使用するには上下逆にして、図5の状態に対応させる。
【0067】
上記抑え固定金具40は、主熱交換器20を構成する前後側熱交換器部21,22の上端を間にして、サブ熱交換器30を構成する第1補助熱交換器部31の一部上面および第2の補助熱交換器部32上面を抑える抑え部41と、この抑え部41の両端に形成される取付け部42,43とからなる金属板体である。
【0068】
一方の取付け部42は、上記二方弁カバー18に一体に設けられる取付け片部に固定ねじを介して取付け固定される。他方の取付け部43は、ユニット本体1の背面側壁面(後板)1Aに固定ねじを介して取付け固定される。
【0069】
上記抑え固定金具40の特徴として、抑え部41は各取付け部42,43に対して位置をずらしてクランク状に成形されることである。
抑え固定金具40における抑え部41は、熱交換器9側部にある端板aの内側(フィン側)にずれた部位の熱交換器9を抑え固定している。換言すれば、特に図6(B)に示すように、両取付け部42,43相互間に端板aが位置し、抑え部41は端板aと重なることなく平行に設けられている。
【0070】
このようにして、抑え固定金具40で第1の補助熱交換器部31とともに第2の補助熱交換器部32を同時に抑え固定することとなり、たとえば衝撃が加わった際の熱交換器9の取付け強度の増大が得られる。
【0071】
また、抑え部41と取付け部42,43とをクランク状に形成して、抑え部41を熱交換器9の内側にずらしたことにより、特に可動パネル6との隙間を確保できる。
【0072】
すなわち、ユニット本体1内の前部吸込み口3と上部吸込み口2とに亘って着脱自在に取付けられるフィルタ15は、その左右両側端が、ユニット本体1の筐体裏面側の前面部から上面部に亘ってレール上に突出して設けられる左右一対の上記フィルタガイド枠15aにガイドされて挿入される。
【0073】
上記フィルタ15の左右端部は、熱交換器9全てをカバーするため、端板a付近に形成されており、したがってフィルタガイド枠15aは上記端板aの外側付近に位置する。
【0074】
このため、上記フィルタガイド枠15aが配置される端板a外側付近に上記抑え固定金具40の抑え部41がきて重ならないように、この抑え部41の位置を端板a付近より内側であるフィンF側にずらすことにより、端板a外側のスペースを確保し、双方の位置が前後に重なることでの可動パネル6の必要以上の出っ張りを生じることなく、左右にずれた収納配置が可能となる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、略逆V字状の熱交換器を構成する前側熱交換器部のデッドスペースを有効活用して、部品配置構成の効率化を得るとともに、熱交換器における熱交換面積の増大化を得るなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す、空気調和機を構成する室内機の概略断面図。
【図2】同実施の形態を示す、熱交換器の冷媒流通経路を説明する図。
【図3】他の実施の形態を示す、熱交換器の一部を省略した斜視図。
【図4】同実施の形態の、熱交換器の側面図。
【図5】さらに他の実施の形態を示す、室内機の一部を省略する斜視図。
【図6】同実施の形態を示す、抑え固定金具の斜視図と正面図。
【符号の説明】
9…熱交換器、
1…ユニット本体(空気調和機本体)、
21…前側熱交換器部、
22…後側熱交換器部、
20…主熱交換器、
32…第2の補助熱交換器部、
31…第1の補助熱交換器部、
30…サブ熱交換器部、
40…抑え固定金具、
42,43…取付け部、
41…抑え部、
25…Uベンド。
Claims (1)
- 熱交換器を収容する空気調和機本体を具備した空気調和機において、
上記熱交換器は、側面視で湾曲成された前側熱交換器部および直状の後側熱交換器部とからなり、
これら前側熱交換器部と後側熱交換器部の上端部が互いに折曲され略逆V字状に形成される主熱交換器と、
この主熱交換器の上記後側熱交換器部上面に沿って配置される第1の補助熱交換器部と、
上記前側熱交換器部の前面上部に沿って配置され、前側熱交換器部と配管を介して連通する第2の補助熱交換器部と、
上記第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部を空気調和機本体に取付け固定する抑え固定金具とを具備し、
上記抑え固定金具は、
両端部に空気調和機本体に取付けられる取付け部が設けられ、これら取付け部相互間に第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部を抑える抑え部が設けられ、
上記抑え部は、第1の補助熱交換器部と第2の補助熱交換器部の側端部よりも内側に位置するよう、上記取付け部と互いにクランク状に位置をずらして成形される
ことを特徴とする空気調和機。
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