JP4640303B2 - 熱交換器固定板及びこれを備えた空気調和機 - Google Patents

熱交換器固定板及びこれを備えた空気調和機 Download PDF

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Description

本発明は熱交換器固定板及びこれを備えた空気調和機に係り、詳細には、空気調和機の室内熱交換器等を支持するのに使用される熱交換器固定板について、熱交換器の側面部から突出している伝熱管のヘアピン部を支持させるときの組立性を向上できるようにしたものに関する。
従来から、空気調和機の室内ユニットにおいて、室内熱交換器の側面部をケーシングに固定するとともに、吸込空気が室内熱交換器を通らずにファン室側に流れ込むのを防止するための熱交換器固定板が知られている。
この熱交換器固定板は、室内熱交換器の側面部から突出する伝熱管のヘアピン部を支持するための支持手段が形成されており、組立時にこの支持手段に伝熱管のヘアピン部を支持させて、室内熱交換器の位置決めを行なうようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
具体的には、図7乃至図9に示すように、フィンと伝熱管を有する熱交換器200の一方の側面部をケーシングに固定するための合成樹脂製の熱交換器固定板50は、熱交換器200の側面部に裏面側が対向する板状基部400と、この板状基部400に形成され、熱交換器200の伝熱管のヘアピン部が1つまたは2つずつ挿入される挿入穴410〜520と、板状基部400の表面側かつ挿入穴410〜470、510、520の外周部に立設された壁部610〜670、710、720と、板状基部400の表面側かつ挿入穴480〜500の外周部の一部に立設された壁部680〜700とを備えている。
この熱交換器固定板50に対して一方の側面部が固定される熱交換器200は、熱交換部110、120、130で構成され、くの字形状に屈曲した第1前面熱交換器と、この第1前面熱交換器の前面側に配置され、熱交換部210、220、230で構成され、くの字形状に屈曲した第2前面熱交換器と、熱交換部110の上端に一端が接続され、他端が図示を省略するファン近傍に位置するように配置された背面熱交換器140とを有している。
第1前面熱交換器、第2前面熱交換器及び背面熱交換器140の側面部には、伝熱管のヘアピン部がフィンから突出している。第1前面熱交換器では、熱交換部110からは伝熱管のヘアピン部110a〜110fが突出し、熱交換部120からは伝熱管のヘアピン部120a、120bが突出し、熱交換部130からは伝熱管のヘアピン部130a〜130dが突出している。第2前面熱交換器では、熱交換部210からは伝熱管のヘアピン部210a〜210cが突出し、熱交換部220からは伝熱管のヘアピン部220aが突出し、熱交換部230からは伝熱管のヘアピン部230a、230bが突出している。背面熱交換器140では、伝熱管のヘアピン部140a〜140fが突出している。
熱交換器固定板50を使用して組立てる際は、熱交換器固定板50の板状基部400に形成された挿入穴410〜520に熱交換器200の伝熱管のヘアピン部を挿入し、挿入穴410〜520の外周部の全部または一部に立設された壁部610〜720に沿ってヘアピン部を案内するとともに支持するようになっている。
個別に伝熱管のヘアピン部と挿入穴の関係を説明すると、熱交換部110では、伝熱管のヘアピン部110a、110dの2つを挿入穴41に挿入し、伝熱管のヘアピン部110b、110eの2つを挿入穴420に挿入し、伝熱管のヘアピン部110c、110fの2つを挿入穴430に挿入するようになっている。熱交換部120では、伝熱管のヘアピン部120a、120bの2つを挿入穴440に挿入するようになっている。熱交換部130では、伝熱管のヘアピン部130a、130cの2つを挿入穴450に挿入し、伝熱管のヘアピン部130bの1つを挿入穴510に挿入するようになっている。
背面熱交換器140では、伝熱管のヘアピン部140a、140dの2つを挿入穴460に挿入し、伝熱管のヘアピン部140b、140eの2つを挿入穴470に挿入し、伝熱管のヘアピン部140fの1つを挿入穴520に挿入するようになっている。熱交換部210では、伝熱管のヘアピン部210aの1つを挿入穴480に挿入し、伝熱管のヘアピン部210bの1つを挿入穴490に挿入し、伝熱管のヘアピン部210cの1つを挿入穴500に挿入するようになっている。
しかしながら、特許文献1の熱交換器固定板50は、伝熱管のヘアピン部の1つまたは伝熱管のヘアピン部の2つをそれぞれの挿入穴410〜520に挿入し壁部610〜720に支持させる構造となっているため、組立の際に、各ヘアピン部を1つ1つの壁部610〜720に位置合わせするのが難しく、全部の壁部の位置合わせができたとしても作業性が悪いという問題点があった。
そこで、本出願人はこの問題点を解決するため、図10に示すように、熱交換器60の上端及び下端のヘアピン部のみを支持部に挿入支持し、それ以外のヘアピン部を支持部内に収容するに留めて支持しないような構造にすることで、支持部の構造を簡単にして組立時の位置合わせを容易にしたものを実施している。
具体的には、フィンと伝熱管を有する熱交換器60の一方の側面部をケーシングに固定するための合成樹脂製の熱交換器固定板70は、熱交換器60の側面部に対向する板状基部71と、この板状基部71に形成され、熱交換器60の伝熱管のヘアピン部が挿入される支持部72〜74とを備えている。
この熱交換器固定板70に対して一方の側面部が支持される熱交換器60は、3つの熱交換ユニット61〜63と、1つの補助熱交換ユニット64で構成され、熱交換ユニット61が第1前面熱交換部、熱交換ユニット62が第2前面熱交換部、熱交換ユニット63が背面熱交換部として配置され、補助熱交換ユニット64は熱交換ユニット61の前面側に配置されている。
熱交換器60の熱交換ユニット61〜63と補助熱交換ユニット64の側面部にはそれぞれ、伝熱管のヘアピン部がフィンから突出している。熱交換ユニット61では、上端の伝熱管のヘアピン部61a、61bと下端の伝熱管のヘアピン部61c〜61eのみが支持部72に挿入されたときに、支持部72の側壁に当接支持されるようになっている。熱交換ユニット62では、上端の伝熱管のヘアピン部62a、62bと下端の伝熱管のヘアピン部62c〜62eのみが支持部73に挿入されたときに、支持部73の側壁に当接支持されるようになっている。更に、熱交換ユニット63では、上端の伝熱管のヘアピン部63a〜63cと下端の伝熱管のヘアピン部63d、63eのみが支持部74に挿入されたときに、支持部74の側壁に当接支持されるようになっている。
そして、これらの上端及び下端の伝熱管のヘアピン部以外の中央部のヘアピン部については、支持部72〜74の内部にそれぞれ収容されるようになっている。
しかしながら、組立てられた熱交換器60を運搬時に落下させてしまった場合、支持部72〜74の構造を簡単にすると、落下により端部のヘアピン部61a〜61e、62a〜62e、63a〜63eに衝撃を受けやすくなり、これらのヘアピン部が変形してしまうという問題点があった。これは特に直径が細い、すなわち、従来用いられていたΦ7mmよりも細いΦ5mmのヘアピン部に対して変形が大きいという問題点があった。
特開2003−042478号公報(第6頁−第8頁、図2、図4及び図10)
本発明は上記問題点に鑑み、熱交換器の側面部から突出している伝熱管のヘアピン部を支持させるときの組立性を向上できるようにした熱交換器固定板及びこれを備えた空気調和機を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、伝熱管とフィンを有する熱交換器の側面部をケーシングに固定するための熱交換器固定板であって、前記熱交換器は、複数の前記伝熱管を配置した風上の列と風下側の列を有していると共に、同じ列に配置された前記伝熱管を接続するヘアピン部を有しており、前記フィンから突出している前記伝熱管のヘアピン部の上側または下側を支持する支持部を備え、前記支持部は風上側および風下側の列に設けられていることを特徴とする構成となっている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の本発明において、前記支持部は、前記ヘアピン部の上側または下側を支持するようにU字状に立設されたことを特徴とする構成となっている。
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の本発明において、前記ヘアピン部が3列以上の場合、中央部のヘアピン部を支持するようにしたことを特徴とする構成となっている。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の熱交換器固定板を備えたことを特徴とする空気調和機となっている。
請求項1記載の本発明によれば、前記熱交換器固定板において、前記フィンから突出している前記伝熱管のヘアピン部の上側または下側を支持する支持部を備えるようにした。このため、組立の際に、支持部によりヘアピン部の上側または下側のみを支持させる構造にしているので、1つまたは2つずつのヘアピン部をそれぞれ支持する壁部に対して位置合わせすることがなく、ヘアピン部を支持させるときの組立性を向上することができる。
請求項2記載の本発明によれば、前記支持部は、前記ヘアピン部の上側または下側を支持するU字状に立設するようにした。このため、各ヘアピン部をU字状の支持部により支持させる構造にしているので、組立てられた熱交換器を運搬時に落下させてしまった場合に、各ヘアピン部の支持により落下時の衝撃が分散されるため、端部のヘアピン部に衝撃を受けたとしても、ヘアピン部が変形してしまうことを防止できる。
請求項3記載の本発明によれば、前記ヘアピン部が3列以上の場合、中央部のヘアピン部を支持するようにした。このため、請求項1または請求項2記載の本発明と同様な効果を得ることができる。
請求項4記載の本発明によれば、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の本発明と同様な効果が得られる空気調和機を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。図1は本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を示す外観斜視図、図2は本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を右斜め前方からみた内観斜視図、図3は図2の空気調和機の一部拡大斜視図、図4は本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を左斜め前方からみた内観斜視図、図5は本発明による熱交換器固定板とこの熱交換器固定板により支持される熱交換器を示す図で(A)は熱交換器固定板の斜視図、(B)は熱交換器の斜視図、図6は図5に示す熱交換器固定板の支持部と熱交換器の伝熱管のヘアピン部の支持関係を示す斜視図である。
本発明による熱交換器固定板は、伝熱管とフィンを有する熱交換器の側面部をケーシングに固定するための熱交換器固定板であって、フィンから突出している伝熱管のヘアピン部の上側または下側を支持する支持部を備えたことを特徴としている。以下の実施例1において、この熱交換器固定板を備えた空気調和機を挙げて説明する。
以下、本発明の熱交換器固定板を備えた空気調和機の構成を図1乃至図4を用いて説明し、図5及び図6を用いて本発明の熱交換器固定板を具体的に説明する。最初に、空気調和機の構成は、図1乃至図4に示すように、この空気調和機の室内ユニットにおける本体キャビネット1は、図示を省略した壁面に据え付けられる背板に取付けられ、ケーシング2と、上面パネル3と、前面パネル4と、右側面パネル5と、左側面パネル6を備えている。本体キャビネット1の各部材は合成樹脂の成型品からなっている。本体キャビネット1の内部には図示を省略した送風ファンとしてのクロスフローファン、熱交換器7、電装品箱10などが格納されている。
ケーシング2は、熱交換器7の両側から壁面側に張り出すように形成された左右一対の固定板8、9に固定され、かつ、背板に取付けられており、この左右一対の固定板8、9の間にクロスフローファン及び熱交換器7が支持されている。図2及び図4に示すように、熱交換器7は、ほぼΛ(ラムダ)型に組み合わせられた複数の熱交換ユニットからなり、クロスフローファンの上方を覆うように配置されている。
ケーシング2の上端側には、上面パネル3が取付けられている。上面パネル3は、その後端に突設されている図示を省略した係止爪を介してケーシング2に着脱自在に取り付けられ、先端側が熱交換器7を覆うように前面パネル4の先端までアーチ状に架け渡されている。更に、上面パネル3には、全面にわたって空気吸入口が設けられ桟状に成型されている。
ケーシング2の下端側には、前面パネル4が取付けられている。前面パネル4は、上端側が上面パネル3の下端側に係止され、後端側が図示を省略した係止爪を介してケーシング2に着脱可能に固定されている。
ケーシング2に固定される右側の固定板8には、この空気調和機の制御部や電源ユニットなどが収納された電装品箱10が組み込まれており、この電装品箱10を覆い隠すように右側面パネル5が取り付けられる。同様に、ケーシング2に固定される左側の固定板9には、左側面パネル6が取り付けられる。
ケーシング2の下面には、クロスフローファンからの空気を吹き出す空気吹出口が設けられ、空気吹出口には、吹出方向を制御する図示を省略した左右風向板や上下風向板11などが設けられている。なお、上面パネル3の空気吸入口と熱交換器7の間には、図示を省略した熱交換器7に向かう空気中の塵埃を除去するフィルタが設けられている。
次に、図5及び図6を用いて、これまで説明してきた空気調和機の室内ユニットに備えているベース2に固定される左側の固定板9について説明する。以下、この左側の固定板9は、伝熱管とフィンを有する熱交換器7の側面部を支持し、かつ、ケーシング2に固定するものであり、熱交換器固定板と称して説明する。
熱交換器固定板9は、図5(A)及び図6に示すように、合成樹脂の成型品からなっており、熱交換器7の側面部に対向する板状基部9aと、この板状基部9aに一体的に形成され、ケーシング2に固定する固定部9bと、この板状基部71に形成され、熱交換器7の伝熱管のヘアピン部が挿入され支持するための略五角形の第1前側ホルダ9c、第2前側ホルダ9d及び後側ホルダ9e、四角形の第3前側ホルダ9fとを備えている。
この熱交換器固定板9に対して支持される熱交換器7は、図5(B)及び図6に示すように、3つの熱交換ユニット7a、7b、7cと、1つの補助熱交換ユニット7dで構成され、熱交換ユニット7aが第1前面熱交換部、熱交換ユニット7bが第2前面熱交換部、熱交換ユニット7cが背面熱交換部として配置され、補助熱交換ユニット7dは熱交換ユニット7aの前面側に配置されている。
熱交換器固定板9の第1前側ホルダ9c、第2前側ホルダ9d及び後側ホルダ9eはそれぞれ、凹部を形成するように板状基部9aから垂直に立設された周囲の側壁と、この側壁に連なるように形成され、または、この側壁の内側に板状基部9aから垂直に立設されたU字状の複数の支持部を備えている。
このように構成された第1前側ホルダ9c、第2前側ホルダ9d及び後側ホルダ9eはそれぞれ、熱交換ユニット7a、熱交換ユニット7b及び熱交換ユニット7cのそれぞれの側面部から突出している伝熱管のヘアピン部に対応するようになっている。なお、第3前側ホルダ9fは凹部を形成するように板状基部9aから垂直に立設された周囲の側壁を備え、補助熱交換ユニット7dの側面部から突出している伝熱管のヘアピン部に対応するようになっている。
次に、熱交換器7の熱交換ユニット7a〜7cと補助熱交換ユニット7dの側面部にそれぞれ突出している複数の伝熱管のヘアピン部と、熱交換器固定板9の第1前側ホルダ9c、第2前側ホルダ9d及び後側ホルダ9eの複数の支持部の関係について説明する。
熱交換ユニット7aの側面部には4列3段からなる複数の伝熱管のヘアピン部7aa〜7alがフィンから突出し、熱交換ユニット7b側面部には2列3段からなる複数の伝熱管のヘアピン部7ba〜7bfがフィンから突出し、熱交換ユニット7c側面部には4列3段からなる複数の伝熱管のヘアピン部7ca〜7clがフィンから突出している。補助熱交換ユニット7d側面部には1列2段からなる2つの伝熱管のヘアピン部7da、7dbがフィンから突出している。
一方、第1前側ホルダ9cには複数の支持部9ca〜9clを有し、第2前側ホルダ9dには複数の支持部9da〜9dfを有し、後側ホルダ9eには複数の支持部9eb〜9ekを有している。
そして、熱交換ユニット7aの伝熱管のヘアピン部7aa〜7alが第1前側ホルダ9cに挿入されたときに、第1前側ホルダ9cの支持部9ca〜9clの壁に当接し支持されるようになっている。すななち、ヘアピン部7aaが支持部9ca、ヘアピン部7abが支持部9cb、ヘアピン部7acが支持部9cc、ヘアピン部7adが支持部9cd、ヘアピン部7afが支持部9cf、ヘアピン部7agが支持部9cg、ヘアピン部7ahが支持部9ch、ヘアピン部7aiが支持部9ci、ヘアピン部7ajが支持部9cj、ヘアピン部7akが支持部9ck、ヘアピン部7alが支持部9clにより支持されるようになっている。
また、熱交換ユニット7bの伝熱管のヘアピン部7ba〜7bfが第2前側ホルダ9dに挿入されたときに、第2前側ホルダ9dの支持部9da〜9dfの壁に当接し支持されるようになっている。すななち、ヘアピン部7baが支持部9da、ヘアピン部7bbが支持部9db、ヘアピン部7bcが支持部9dc、ヘアピン部7bdが支持部9dd、ヘアピン部7beが支持部9de、ヘアピン部7bfが支持部9dfにより支持されるようになっている。
更に、熱交換ユニット7cの伝熱管のヘアピン部7ca〜7clが後側ホルダ9eに挿入されたときに、後側ホルダ9eの支持部9eb〜9ekの壁に当接し支持されるようになっている。すななち、ヘアピン部7cbが支持部9eb、ヘアピン部7ccが支持部9ec、ヘアピン部7cdが支持部9ed、ヘアピン部7ceが支持部9ee、ヘアピン部7cgが支持部9eg、ヘアピン部7chが支持部9eh、ヘアピン部7ckが支持部9ekにより支持されるようになっている。なお、補助熱交換ユニット7dの2つの伝熱管のヘアピン部7da、7dbが第3前側ホルダ9fに挿入されたときに、第3前側ホルダ9fの側壁に当接支持されるようになっている。
複数の伝熱管のヘアピン部は、図6に示すように、例えば、円内のヘアピン部7aa〜7ac、7cb、7ccは、各ヘアピン部の上側をU字状に立設された支持部9aa〜9ac、9eb、9ecにより支持し、各ヘアピン部の上側以外は開放するようにしている。また、円内のヘアピン部7aj〜7al、7bd〜7bf、7ckは、各ヘアピン部の下側をU字状に立設された支持部9cj〜9cl、9dd〜9df、9ekにより支持し、各ヘアピン部の下側以外は開放するようにしている。
このように本発明によれば、伝熱管とフィンを有する熱交換器7の側面部をケーシング2に固定するための熱交換器固定板9に、フィンから突出している伝熱管のヘアピン部7aa〜7clの上側または下側を支持する支持部9ca〜9ekを備えるようにした。
このため、組立の際に、支持部によりヘアピン部の上側または下側のみを支持させる構造にしているので、従来のような1つまたは2つずつのヘアピン部の全周や両側をそれぞれ支持する壁部に対して位置合わせすることがなくなり、位置合わせが容易となってヘアピン部を支持させるときの組立性を向上することができる。また、従来のような1つまたは2つずつのヘアピン部に対応する挿入穴を形成し、ヘアピン部の全周や両側をそれぞれ支持する壁部を形成する構造に比べ、簡単な構造にすることができ、材料費を安価に抑えることができる。
更に、熱交換ユニット7a及び熱交換ユニット7cの複数の伝熱管のヘアピン部は、それぞれ4列からなっているため、2列目、3列目の複数の伝熱管のヘアピン部7ad、7af〜77ai、7cd、7ce、7cg、7chも各支持部により支持している。このように本発明によれば、熱交換ユニット7a〜7c毎に伝熱管のヘアピン部が3列以上の場合、中央部のヘアピン部7ad、7af〜77ai、7cd、7ce、7cg、7chを各支持部により支持するようにした。更に、各支持部9ca〜9ekは伝熱管のヘアピン部7aa〜7clの上側または下側を支持するようにU字状に立設するようにした。
このため、各ヘアピン部をU字状の支持部により支持させる構造にしているので、組立てられた熱交換器を運搬時に落下させてしまった場合に、各ヘアピン部の支持により落下時の衝撃が分散されるため、端部のヘアピン部に衝撃を受けたとしても、ヘアピン部が変形してしまうことを防止できる。これは例えば、従来から用いられている直径が太いΦ7mmの伝熱管のヘアピン部に対しても、直径が細いΦ5mmの伝熱管のヘアピン部に対しても変形を防止でき有効である。
本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を示す外観斜視図である。 本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を右斜め前方からみた内観斜視図である。 図2の空気調和機の一部拡大斜視図である。 本発明による熱交換器固定板を備えた空気調和機を左斜め前方からみた内観斜視図である。 本発明による熱交換器固定板と熱交換器を示す図で(A)は熱交換器固定板の斜視図、(B)は熱交換器の斜視図である。 図5に示す熱交換器固定板の支持部と熱交換器の伝熱管のヘアピン部の関係を示す斜視図である。 従来の空気調和機の熱交換器の斜視図である。 従来の空気調和機の熱交換器をケーシングに固定する熱交換器固定板の平面図である。 従来の熱交換器固定板により熱交換器が取り付けられた状態を示す図である。 従来の他の実施例の熱交換器固定板と熱交換器の関係を示す斜視図である。
符号の説明
1 本体キャビネット
2 ケーシング
3 上面パネル
4 前面パネル
5 右側面パネル
6 左側面パネル
7 熱交換器
7a 熱交換ユニット
7aa〜7al ヘアピン部
7b 熱交換ユニット
7ba〜7bf ヘアピン部
7c 熱交換ユニット
7ca〜7cl ヘアピン部
7d 補助熱交換ユニット
7da、7db ヘアピン部
7ac〜7db ヘアピン部
8 固定板
9 熱交換器固定板(固定板)
9a 板状基部
9b 固定部
9c 第1前側ホルダ
9ca〜9cl 支持部
9d 第2前側ホルダ
9da〜9df 支持部
9e 後側ホルダ
9eb〜9ek 支持部
9f 第3前側ホルダ
10 電装品箱
11 上下風向板

Claims (4)

  1. 伝熱管とフィンを有する熱交換器の側面部をケーシングに固定するための熱交換器固定板であって、
    前記熱交換器は、複数の前記伝熱管を配置した風上の列と風下側の列を有していると共に、同じ列に配置された前記伝熱管を接続するヘアピン部を有しており、
    前記フィンから突出している前記伝熱管のヘアピン部の上側または下側を支持する支持部を備え、前記支持部は風上側および風下側の列に設けられていることを特徴とする熱交換器固定板。
  2. 前記支持部は、前記ヘアピン部の上側または下側を支持するようにU字状に立設されたことを特徴とする請求項1記載の熱交換器固定板。
  3. 前記ヘアピン部が3列以上の場合、中央部のヘアピン部を支持するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の熱交換器固定板。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の熱交換器固定板を備えたことを特徴とする空気調和機。
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JPH01281343A (ja) * 1988-01-26 1989-11-13 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の熱交換器固定装置

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JPH01281343A (ja) * 1988-01-26 1989-11-13 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の熱交換器固定装置

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