JP5029544B2 - 熱交換器固定板及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機と、空気調和機の熱交換器をケーシングに固定するために使用される熱交換器固定板とに関する。

従来、特に室内機として構成される空気調和機は、筐体であるケーシングに上面吸込口や前面吸込口を備えている。そして、各吸込口から室内の空気が吸い込まれると共に、各吸込口に対向して設けられた熱交換器へと導かれる。この熱交換器を、本体熱交換器と、本体熱交換器に積層された補助熱交換器とで構成するような場合、本体熱交換器及び補助熱交換器の側部に設けられた各ヘアピン部は、熱交換器固定板において個別に設けられた各挿入穴に挿入されると共に、各ヘアピン部が各挿入穴に挿入された状態で、熱交換器がケーシングに固定される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４２４７８号公報

ところで、このような従来の空気調和機では、補助熱交換器を本体熱交換器に積層する状態と補助熱交換器を本体熱交換器に積層しない状態とで共通の仕様とした熱交換器固定板が知られている。このような仕様の熱交換器固定板を用いて、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器をケーシングに固定した場合、補助熱交換器のヘアピン部を挿入するための挿入穴が開放された状態となる。このように開放された挿入穴を通じて、フィルタを通過しない空気が本体熱交換器に流れ込んだ結果として、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れ、空気調和機の能力が低下するという問題があった。

本発明の目的は、従来の共通仕様とした熱交換器固定板を用いて、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器をケーシングに固定するような場合に、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制でき、空気調和機の能力低下を防止可能な熱交換器固定板及び、この熱交換器固定板を用いた空気調和機を提供することである。

第１の発明に係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少なくとも一方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、前記熱交換器の側面部に背面側が対向する板状基部と、前記板状基部に形成され、本体熱交換器の伝熱管のヘアピン部が２以上挿入される第１挿入部と、前記板状基部の一辺に沿って直線状に並ぶように形成され、補助熱交換器の伝熱管のヘアピン部が挿入される第２挿入部とを有しており、前記第１挿入部のヘアピン部の挿入方向端部は開放されていると共に、前記第２挿入部における前記ヘアピン部の挿入方向端部は実質的に閉塞されている。

この熱交換器固定板では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部を実質的に閉塞することで、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器を熱交換器として、その側面部をケーシングに固定するような場合であっても、従来のように第２挿入部が開放された状態となることはない。つまり、第２挿入部を閉塞した状態で維持できる。よって、フィルタを通過しない空気が第２挿入部を介して熱交換器に流れ込むことを防止できる。したがって、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制できると共に、空気調和機の能力低下を防止できる。
この熱交換器固定板では、第１挿入部のヘアピン部の挿入方向端部を開放することによって、第１挿入部に伝熱管のヘアピン部が適切に挿入されているか否かを目視にて確認できる。

なお、「実質的に閉塞」の「実質的」の表現には、完全に閉塞されている場合に限らず、空気調和機の能力低下に影響がない程度に熱交換器へと空気が入り込むような穴が開いている場合が含まれる。

第２の発明に係る熱交換器固定板は、第１の発明に係る熱交換器固定板において、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部の少なくとも一部に穴が設けられている。

この熱交換器固定板では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部の少なくとも一部に水没気密検査のための水抜き用穴を形成したとしても、バイパス防止やホコリ侵入防止を実現できる。

第３の発明に係る空気調和機では、第１または第２の発明の熱交換器固定板が用いられる。

この空気調和機では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部を実質的に閉塞することで、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器を熱交換器として、その側面部をケーシングに固定するような場合であっても、従来のように第２挿入部が開放された状態となることはない。つまり、第２挿入部を閉塞した状態で維持できる。よって、フィルタを通過しない空気が第２挿入部を介して熱交換器に流れ込むことを防止できる。したがって、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制できると共に、空気調和機の能力低下を防止できる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部を実質的に閉塞することで、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器を熱交換器として、その側面部をケーシングに固定するような場合であっても、従来のように第２挿入部が開放された状態となることはない。つまり、第２挿入部を閉塞した状態で維持できる。よって、フィルタを通過しない空気が第２挿入部を介して熱交換器に流れ込むことを防止できる。したがって、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制できると共に、空気調和機の能力低下を防止できる。

なお、「実質的に閉塞」の「実質的」の表現には、完全に閉塞されている場合に限らず、空気調和機の能力低下に影響がない程度に熱交換器へと空気が入り込むような穴が開いている場合が含まれる。

第１の発明では、第１挿入部のヘアピン部の挿入方向端部を開放することによって、第１挿入部に伝熱管のヘアピン部が適切に挿入されているか否かを目視にて確認できる。

第２の発明では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部の少なくとも一部に水没気密検査のための水抜き用穴を形成したとしても、バイパス防止やホコリ侵入防止を実現できる。

第３の発明では、第２挿入部におけるヘアピン部の挿入方向端部を実質的に閉塞することで、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器を熱交換器として、その側面部をケーシングに固定するような場合であっても、従来のように第２挿入部が開放された状態となることはない。つまり、第２挿入部を閉塞した状態で維持できる。よって、フィルタを通過しない空気が第２挿入部を介して熱交換器に流れ込むことを防止できる。したがって、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制できると共に、空気調和機の能力低下を防止できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る熱交換器固定板及び空気調和機の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る室内機（空気調和機）を前方斜め上から見た斜視図である。図２は、図１に示す室内機を前方から見た模式図である。図３は、図２に示す室内機のＡ−Ａ断面模式図である。図４は、図２に示す室内機の前面パネルを取り外した模式図である。図５は、熱交換器における冷媒の流れを示す図である。

図１に示すように、本実施形態の室内機１（空気調和機）は、全体として一方向に細長い形状を有しており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に取り付けられるものであり、室外に設置される室外機に接続される。この室内機１は、本体ユニット１０と、本体ユニット１０の前面に取り付けられる前面パネル２０と、を有して構成される。

図３に示すように、本体ユニット１０は、本体ケーシング１１（ケーシング）と、室内熱交換器１２（熱交換器）と、クロスフローファン１３と、電装品ユニット１４と、フィルタユニット１５と、清掃ユニット１６と、前面グリル１７とを有して構成される。

室内熱交換器１２、クロスフローファン１３、電装品ユニット１４、及びフィルタユニット１５は、本体ケーシング１１に取り付けられている。前面グリル１７は、これら室内熱交換器１２等の構成部材を覆うように本体ケーシング１１の前面に取り付けられている。清掃ユニット１６は、フィルタユニット１５に当接した状態で保持されるように、前面グリル１７の外側から、当該前面グリル１７の前面に嵌め込まれている。

室内熱交換器１２は、本体ケーシング１１に対して、前側熱交換器１２ａと後側熱交換器１２ｂとを逆Ｖ字状に配置して構成されたプレートフィン形の熱交換器である。尚、本実施形態の室内機１においては、前側熱交換器１２ａの前面に補助熱交換器１２ｃが取り付けられている。また、後側熱交換器１２ｂの後面に補助熱交換器１２ｄが取り付けられている。補助熱交換器１２ｃ及び補助熱交換器１２ｄは、冷媒と空気との熱交換を助長するためのものである。

前側熱交換器１２ａ、後側熱交換器１２ｂ及び補助熱交換器１２ｃ、１２ｄは、いずれも水平方向に延在した複数の冷媒管を有している。ここで、前側熱交換器１２ａは、２列１２段に配列された冷媒管を有しており、後側熱交換器１２ｂは、２列６段に配列された冷媒管を有している。また、補助熱交換器１２ｃは、１列８段に配列された冷媒管を有しており、補助熱交換器１２ｄは、１列４段に配列された冷媒管を有している。

前側熱交換器１２ａは、その上方から６段の冷媒管が設けられた上端部分が前方下向きに傾斜し、次の４段の冷媒管が設けられた中央部分が鉛直方向に延在し、次の２段の冷媒管が設けられた下端部分が後方下向きに傾斜している。そして、補助熱交換器１２ｃは、その上方から６段の冷媒管が設けられた部分が前側熱交換器１２ａの上端部分に積層され、次の２段の冷媒管が設けられた部分が前側熱交換器１２ａの中央部分に積層されている。

後述する天面吸込口１７ａ及び前面パネル２０から取り入れられた空気のほとんどは、補助熱交換器１２ｃ、前側熱交換器１２ａの順に通過する。つまり、補助熱交換器１２ｃは、天面吸込口１７ａ及び前面パネル２０から取り入れられた空気の流れに関して、本体熱交換器１２ａより風上側に配置されている。また、補助熱交換器１２ｃの面積は、本体熱交換器１２ａの面積よりも小さく、補助熱交換器１２ｃは本体熱交換器１２ａ上に部分的に配置されている。

図１に示すように、前面グリル１７には、天井部分に天面吸込口１７ａが形成されている。当該天面吸込口１７ａは、前面グリル１７の天井部分を格子状にして形成されている。また、図４に示すように、前面グリル１７の前側上部には、前側開口１７ｂ、１７ｃが形成されている。前側開口１７ｂ、１７ｃは、それぞれ一の開口として形成されている。また、前面グリル１７には、これらの前側開口１７ｂ、１７ｃの下方に室内機１の長手方向と平行に延びる開口部１７ｄが形成されている。この開口部１７ｄには、清掃ユニット１６が嵌め込まれている。また、前面グリル１７には、長手方向中央部において、開口部１７ｄの下方に、発光表示部４２を前方に露出させるための開口部１７ｅが形成されている。当該開口部１７ｅは、発光表示部４２の前面形状と略対応する形状で形成され、当該発光表示部４２が、前面グリル１７の内側から外側に向かって挿入されている。

図１に示すように、前面パネル２０を閉じた状態で、前面グリル１７の天面吸込口１７ａ、及び、前面パネル２０の上部に位置する前側吸込口２０ａから、外部の空気が当該前面グリル１７の内部へ吸い込まれる。

図３に示すように、室内熱交換器１２の逆Ｖ字状の内側には、クロスフローファン１３が設けられている。このクロスフローファン１３は軸流ファンと呼ばれているもので、その軸方向が空気調和機１の長手方向に沿うように配置されている。本体ケーシング１１には、クロスフローファン１３の背後において、湾曲した壁面を有して構成されるスクロール部１１ａが形成されている。当該スクロール部１１ａにより、クロスフローファン１３から前面グリル１７の前面側下部に開口する吹出口１７ｆへ空気を滑らかに導くことができる。

本体ケーシング１１は、吹出口１７ｆの上側に位置するように上側壁面１１ｂを有する。当該上側壁面１１ｂは、第２部分５１の下方に位置するドレンパン１１ｃと一体に成形されている。ドレンパン１１ｃと前面パネル２０との間の位置には、電装品ユニット１４が配置されている。また、第３部分５２の下方には、後側ドレンパン１１ｄが配置されている。本体ケーシング１１、前面グリル１７、及び前面パネル２０は、横長のものである。また、吹出口１７ｆは、前面グリル１７の長手方向（横方向）に沿って延びるように形成されている。

空気調和機１においては、上面の天面吸込口１７ａ及び前面パネル２０の上部の隙間からクロスフローファン１３によって吸い込まれた室内空気を室内熱交換器１２に通過させ冷媒との間で熱交換させることにより、当該空気の冷却又は加熱が行われる。熱交換後の当該空気は、下面の吹出口１７ｆから室内へと吹出される。

図５は熱交換器固定板１００を前方から見た正面図を、図６は熱交換器固定板１００を前方斜め上から見た斜視図を示す。板状基板５４上に形成された挿入穴６０〜６８（第１挿入部）の外周部には、壁部８０〜８８がそれぞれ立設される。板状基部５４の一辺に沿って直線状に並ぶように形成された収納部７０〜７５（第２挿入部）の先端は実質的に閉塞されており、室内機１の能力低下に影響がない程度に水没気密検査用の検査穴７０ａ〜７５ａ（例えばφ４ｍｍ）がそれぞれ形成される。なお、このような水没気密検査用の穴は、出来るだけ小さい穴であることが望ましく、本来無い方が望ましい。また、板状基部５４には、熱交換器固定板１００を熱交換器１２に取り付けるための各取付穴８９〜９１が設けられる。

図７は、熱交換器１２の左側端部と熱交換器固定板１００とを示す斜視図である。図に示すように、板状基部５４の上側から右斜め下方に向かう方向には、前側熱交換器１２ａの冷媒管のヘアピン部５０Ａ〜５０Ｌを挿入するために開放された略平行四辺形状の挿入穴６０〜６５と、補助熱交換器１２ｃの冷媒管のヘアピン部５２Ａ〜５２Ｄを挿入するために袋状に形成された収納部７０〜７３が順次設けられる。

また、図７において、板状基部５４の上側から左斜め下方に向かう方向には、後側熱交換器１２ｂの冷媒管のヘアピン部５１Ａ〜５１Ｆを挿入するために開放された略平行四辺形状の挿入穴６６〜６８と、補助熱交換器１２ｄの冷媒管のヘアピン部５３Ａ、５３Ｂを挿入するために袋状に形成された収納部７４、７５が順次設けられる。

図８は、図７で示した熱交換器１２の左側端部を熱交換器固定板１００に取り付けた状態を示す斜視図である。このような取り付けは、図７で示した各取付ビス９２〜９４を図５で示した取付穴８９〜９１の各々に貫通させることによって行われる。図８において、挿入穴６０にはヘアピン部５０Ａ、５０Ｇが挿入され、挿入穴６１にはヘアピン部５０Ｂ、５０Ｈが挿入され、挿入穴６２にはヘアピン部５０Ｃ、５０Ｉが挿入され、挿入穴６３にはヘアピン部５０Ｄ、５０Ｊが挿入され、挿入穴６４にはヘアピン部５０Ｅ、５０Ｋが挿入され、挿入穴６５にはヘアピン部５０Ｆ、５０Ｌが挿入される。さらに、上記挿入穴６６にはヘアピン部５１Ａ、５１Ｄが挿入され、挿入穴６７にはヘアピン部５１Ｂ、５１Ｅが挿入され、挿入穴６８にはヘアピン部５１Ｃ、５１Ｆが挿入される。

また、図８において、上記収納部７０にはヘアピン部５２Ａが収納され、収納部７１にはヘアピン部５２Ｂが挿入され、収納部７２にはヘアピン部５２Ｃが収納され、収納部７３にはヘアピン部５２Ｄが挿入される。さらに、収納部７４にはヘアピン部５３Ａが収納され、収納部７５にはヘアピン部５３Ｂが収納される。

以上、本実施形態では、収納部７０〜７５（第２挿入部）におけるヘアピン部５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ、５３Ｂの挿入方向端部を実質的に閉塞することで、補助熱交換器１２ｃ、１２ｄを積層しない状態にある前側熱交換器１２ａと後側熱交換器１２ｂを熱交換器として、その左側端部を熱交換器固定板１００を介して本体ケーシング１１に固定するような場合であっても、従来のように収納部７０〜７５が開放された状態となることはない。つまり、本発明では、収納部７０〜７５を閉塞した状態で維持でき、フィルタを通過しない空気が前側熱交換器１２ａや後側熱交換器１２ｂに向けて流れ込むことを防止できる。したがって、前側熱交換器１２ａや後側熱交換器１２ｂのフィンや冷媒管が汚れることを抑制できると共に、室内機１の能力が低下することを防止できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明を利用すれば、従来の共通仕様とした熱交換器固定板を用いて、補助熱交換器を積層しない状態にある本体熱交換器をケーシングに固定するような場合に、本体熱交換器のフィンや冷媒管が汚れることを抑制でき、空気調和機の能力低下を防止可能な熱交換器固定板及び、この熱交換器固定板を用いた空気調和機を得ることができる。

本発明の実施形態に係る空気調和機を前方斜め上から見た斜視図である。 図１に示す空気調和機を前方から見た模式図である。 図２に示す空気調和機のＡ−Ａ断面模式図である。 図２に示す空気調和機の前面パネルを取り外した模式図である。 熱交換器固定板を前方から見た正面図である。 熱交換器固定板を前方斜め上から見た斜視図である。 熱交換器の左側端部と熱交換器固定板とを示す斜視図である。 熱交換器の左側端部を熱交換器固定板に取り付けた状態を示す斜視図である。

１ 室内機（空気調和機）
１１ 本体ケーシング（ケーシング）
１２ 室内熱交換器（熱交換器）
５４ 板状基部
６０〜６８ 挿入穴（第１挿入部）
７０〜７５ 収納部（第２挿入部）
１００ 熱交換器固定板

Claims (3)

1. 伝熱管とフィンを有する熱交換器の少なくとも一方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、
   前記熱交換器の側面部に背面側が対向する板状基部と、
   前記板状基部に形成され、本体熱交換器の伝熱管のヘアピン部が２以上挿入される第１挿入部と、
   前記板状基部の一辺に沿って直線状に並ぶように形成され、補助熱交換器の伝熱管のヘアピン部が挿入される第２挿入部とを有しており、
   前記第１挿入部のヘアピン部の挿入方向端部は開放されていると共に、
   前記第２挿入部における前記ヘアピン部の挿入方向端部は実質的に閉塞されていることを特徴とする熱交換器固定板。
2. 前記第２挿入部における前記ヘアピン部の挿入方向端部の少なくとも一部に穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器固定板。
3. 請求項１または２に記載の熱交換器固定板を用いたことを特徴とする空気調和機。
   

Images