JP5891784B2 - 室外機 - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる熱交換器を備える室外機に関するものである。
従来、空気調和機における室外機として、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるヘッダー集合管を有する熱交換器を備えるものが知られている。例えば特許文献1には、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる一対のヘッダー集合管及びこのヘッダー集合管間に接続された複数の伝熱管を有する熱交換器と、この熱交換器を収容する筐体とを備え、筐体は、その外部から前記熱交換器側へ空気を取り込む吸気口を有し、前記熱交換器は、前記吸気口から取り込まれる空気と熱交換可能な位置に配置された室外機が開示されている。ここで、一対のヘッダー集合管は、その一方は、当該ヘッダー集合管に流入した冷媒を、当該ヘッダー集合管に接続された複数の伝熱管内に分配させて他方のヘッダー集合管側へ送るものであり、他方のヘッダー集合管は、その分配された冷媒を集合させるものである。
特開2011−145029号公報
上記文献1に記載されるようなアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるヘッダー集合管を有する熱交換器を備える室外機は、その使用環境によっては、ヘッダー集合管に塩害による腐食が発生する場合があり、この場合にはその対策が求められる。しかしながら、上記文献1には、ヘッダー集合管に対して塩害対策を施すことについて何ら記載されていない。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる熱交換器を備える室外機において、熱交換器におけるヘッダー集合管への塩害による腐食の発生を抑制することを目的とする。
前記課題を解決するための手段として、本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる一対のヘッダー集合管及びこのヘッダー集合管間に接続された複数の伝熱管を有する熱交換器を備える室外機であって、前記熱交換器と、前記熱交換器を収容するとともに、その外部から前記熱交換器側へ空気を取り込む吸気口を有する筐体と、前記吸気口と前記ヘッダー集合管との間に設けられて前記吸気口から取り込まれた気流が前記ヘッダー集合管に到達するのを遮る形状を有する遮蔽部材とを有する室外機を提供する。
この発明の室外機は、筐体における吸気口とヘッダー集合管との間に、吸気口から取り込まれた気流がヘッダー集合管に到達するのを遮る形状の遮蔽部材を有しているので、筐体の外部から吸気口を通してヘッダー集合管へ向かう気流が遮蔽部材により遮られ、ヘッダー集合管への塩害による腐食の発生を抑制することができる。
この場合において、前記ヘッダー集合管は、一方向に長い形状を有しており、前記遮蔽部材は、前記ヘッダー集合管の長手方向の全域にわたって前記ヘッダー集合管の外周面を部分的に取り囲む形状の囲繞部を含み、前記囲繞部は、前記気流を遮るように前記ヘッダー集合管に近接配置されることが好ましい。
このようにすれば、遮蔽部材は、吸気口から取り込まれた気流がヘッダー集合管に到達するのを一層遮ることができる。具体的に、遮蔽部材の囲繞部は、ヘッダー集合管の長手方向の全域にわたって、ヘッダー集合管に近接した位置で当該ヘッダー集合管に向かう気流を遮るようにその周囲を部分的に取り囲むので、筐体の外部から内部へ取り込まれた空気がヘッダー集合管に到達することが抑制される。その結果、ヘッダー集合管に塩害による腐食が発生することが一層抑制される。
さらにこの場合において、前記囲繞部は、前記ヘッダー集合管の長手方向と平行な平面のうち所定の第1平面を含む第1平面部と、この第1平面部とつながっているとともに、前記ヘッダー集合管の長手方向と平行な平面のうち前記第1平面と所定角度をなす第2平面を含む第2平面部とを有することが好ましい。
このようにすれば、囲繞部は、第1平面部と第2平面部との異なる二面でヘッダー集合管を取り囲むので、吸気口からヘッダー集合管の外周面における吸気口側を向いた部分に向かう気流を効率的に遮ることができる。
また、本発明において、前記ヘッダー集合管の外周面における前記囲繞部により取り囲まれる部分以外の一部を取り囲む形状の保護部を有する保護部材をさらに有することが好ましい。
このようにすれば、ヘッダー集合管の外周面をより多く保護することができる。
また、本発明において、前記複数の伝熱管は、それぞれ扁平な形状を有しており、前記遮蔽部材は、各伝熱管間のそれぞれの隙間に挿入可能な形状の櫛歯部を有し、この櫛歯部が前記隙間に挿入されていることが好ましい。
このようにすれば、ヘッダー集合管における伝熱管が接続されている側に向かう気流は、櫛歯部により遮られるので、ヘッダー集合管に塩害による腐食が発生することが一層抑制される。
また、本発明において、前記遮蔽部材は、前記筐体に設けられた固定部に取り付け可能な取付部を有することが好ましい。
このようにすれば、取付部を固定部に取り付けるだけで、遮蔽部材を筐体に取り付けることができる。
以上のように、本発明によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる熱交換器を備える室外機において、熱交換器におけるヘッダー集合管への塩害による腐食の発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態の室外機の筐体を省略した状態の斜視図である。 図1に示す熱交換器の概要を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の室外機の概要を説明する平面図である。 図1に示す室外機における熱交換器の要部を拡大した斜視図である。 図1に示す室外機における熱交換器の要部を拡大した斜視図である。 図1に示す室外機における熱交換器の要部を拡大した側面図である。 第一実施形態の室外機の変形例の概要を説明する平面図である。 図7の変形例とは異なる変形例の概要を説明する平面図である。
本発明の好ましい実施形態について、図1ないし図6を参照しながら説明する。図3は、後述する熱交換器10、天板を省略した筐体20及び送風機60の配置のみを示している。図5では、後述する複数のフィン13を省略しており、図2を除いたその他の図における各フィン13は、その詳細を省略し全体の外形のみを示している。なお、図5では、説明のために、後述する遮蔽部材30を一部破断した状態を示している。
本実施形態における室外機は、熱交換器10と、この熱交換器10を収容する筐体(ケーシング)20と、遮蔽部材30とを備える。この室外機は、さらに、保護部材40、熱交換器10が載置される底板50、送風機60、仕切板70、そして、図示しない圧縮機や制御盤等を備える。なお、仕切板70は、送風機60が配置される送風室と、圧縮機や制御盤等が配置される機械室とを仕切るものである。
熱交換器10は、図2に示すように、一対のヘッダー集合管11a,11bと、このヘッダー集合管11a,11b間に接続された複数の伝熱管12と、各伝熱管12に接するように設けられた複数のフィン13とを有する。これら一対のヘッダー集合管11a,11b、複数の伝熱管12及び複数のフィン13は、すべてアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。なお、複数の伝熱管12及び複数のフィン13は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものに限定されない。
一対のヘッダー集合管11a,11bは、熱交換器10の一端側に配置される第1ヘッダー集合管11aと、熱交換器10の他端に配置される第2ヘッダー集合管11bとからなり、各ヘッダー集合管11a,11bは、一方向(図1における上下方向)に長い形状を有する。これら一対のヘッダー集合管11a,11bは、その長手方向が垂直となるようにそれぞれ底板50上に載置される。第1ヘッダー集合管11aは、当該第1ヘッダー集合管11aに流入した冷媒を、当該第1ヘッダー集合管11aに接続された複数の伝熱管12内に分配させて第2ヘッダー集合管11b側へ送る。第2ヘッダー集合管11bは、その分配された冷媒を集合させる。なお、本実施形態では、一対のヘッダー集合管11a,11bは、いずれも円筒状である。
各伝熱管12は、所定間隔をもって上下方向に並ぶように配置されて各ヘッダー集合管11a,11bに接続されており、その内部を冷媒が流通する。図2や図5に示すように、各伝熱管12は、厚み、すなわち、その並び方向の寸法がその幅方向の寸法よりも小さい扁平形状を有する。本実施形態では、各伝熱管12は、上面視略L字形状であり、その長辺部分が背面側(図3における上側)に、その短辺部分が側面側(図3における左側)に位置するように底板50に載置される。これら各伝熱管12には、その長手方向に沿って並ぶように複数のフィン13が設けられる。そして、図2、図3、図5及び図6に示すように、各伝熱管12は、第1ヘッダー集合管11aと当該第1ヘッダー集合管11aに最も近接した位置に設けられたフィン13との間、及び、第2ヘッダー集合管11bと当該第2ヘッダー集合管11bに最も近接した位置に設けられたフィン13との間に、その表面が露出した露出部12aを有する。各露出部12aの表面積は、各伝熱管12における互いに隣接するフィン13間の露出部分のそれぞれの表面積に比べて大きい。
各フィン13は、それぞれ薄板状であり、各伝熱管12に対して当該フィン13がその側方から差し込めるように、各伝熱管12を受け入れ可能な形状の複数の切り欠きを有する。具体的に、これらフィン13の切り欠きの形状は、伝熱管12の断面の外形にほぼ一致している。
筐体20は、底面が開口した箱形であり、その下端縁が底板50の周縁部に接続される。これにより、熱交換器10や送風機60等がすべて収容される。この筐体20は、その外部から熱交換器10側に向けて空気を取り込む吸気口を有する。吸気口は、背面側吸気口21aと側面側吸気口21bとからなる。背面側吸気口21aは、各伝熱管12における長辺部分及びこの部分に設けられたフィン13に外気を供給可能な形状を有する。側面側吸気口21bは、各伝熱管12における短辺部分及びこの部分に設けられたフィン13に外気を供給可能な形状を有する。例えば、各吸気口21a,21bとしては、複数のスリットからなるものや、格子状の開口が挙げられる。
遮蔽部材30は、各吸気口21a,21bから取り込まれた気流が、各ヘッダー集合管11a,11b及び各露出部12aに到達するのを遮る形状を有する。この遮蔽部材30は、背面側吸気口21aと第1ヘッダー集合管11aとの間、及び、側面側吸気口21bと第2ヘッダー集合管11bとの間にそれぞれ設けられる。各遮蔽部材30は、各ヘッダー集合管11a,11bに近接配置されることがより好ましい。
具体的に、遮蔽部材30は、各ヘッダー集合管11a,11bの長手方向の全域にわたって、当該ヘッダー集合管11a,11bを部分的に取り囲む形状の囲繞部31を有する。図1、図4及び図5に示すように、この囲繞部31は、第1平面部32と第2平面部33とを含む。第1平面部32は、各ヘッダー集合管11a,11bの長手方向と平行な平面のうち、最もヘッダー集合管11a,11b寄りに設けられたフィン13とヘッダー集合管11a,11bとの間を通る第1平面を含む。第2平面部33は、第1平面部32とつながっているとともに、各ヘッダー集合管11a,11bの長手方向と平行な平面のうち、ヘッダー集合管11a,11bと筐体20との間を通る第2平面を含む。本実施形態では、第1平面部32と第2平面部33とは直交するようにつながっているが、両者のなす角は90度に限られない。また、この遮蔽部材30は、第1平面が、ヘッダー集合管11a,11bから伝熱管12の延びる方向と直交する平面に平行となり、第2平面が、ヘッダー集合管11a,11bから伝熱管12の延びる方向の平面と平行となるように配置されているが、第1平面部32がヘッダー集合管11a,11bとフィン13との間に位置し、第2平面部33がヘッダー集合管11a,11bと筐体20との間に位置するのであれば、当該遮蔽部材30は、ヘッダー集合管11a,11bの軸回りに多少回転されて配置されてもよい。なお、本実施形態では、囲繞部31が第1平面部32と第2平面部33とを有する例について示したが、この囲繞部31としては、ヘッダー集合管11a,11bを部分的に取り囲む形状であればよいため、その形状は上記平面部を有するものに限らず、例えば湾曲形状のものであってもよい。
図5に示すように、第1平面部32は、上面被覆部34と、図示しない下面被覆部と、連結部35と、櫛歯部とを有する。上面被覆部34は、複数の伝熱管12のうち最も上部に位置する第1伝熱管における露出部12aの上面の少なくとも一部を被覆可能な形状を有する。そして、この上面被覆部34は、第1伝熱管における露出部12aの上面に近接配置される。下面被覆部は、複数の伝熱管12のうち最も下部に位置する第2伝熱管における露出部12aの下面の少なくとも一部を被覆可能な形状を有する。そして、この下面被覆部は、第2伝熱管における露出部12aの下面に近接配置される。連結部35は、上面被覆部34と下面被覆部とを連結しており、各伝熱管12の露出部12aにおける吸気口側を向いた部分に近接配置される。櫛歯部は、複数の櫛歯36からなり、連結部35から延びるように当該連結部35と一体的に設けられている。各櫛歯36は、上面被覆部34と下面被覆部との間であって、各伝熱管12間のそれぞれの隙間に挿入可能な位置に設けられている。各櫛歯36は、当該櫛歯36を上下方向から挟む一対の伝熱管12の露出部12aのうち、当該櫛歯36に面する部分の少なくとも一部をそれぞれ被覆可能な形状を有する。そして、この櫛歯部は、各伝熱管12の隙間に挿入される。また、各櫛歯36は、一方向に長く、かつ、連結部35に連結されている側よりも先端の方が細くなった先細形状を有する。
ここで、第2ヘッダー集合管11b側に配置された遮蔽部材30の上面被覆部34、下面被覆部及び櫛歯部は、それぞれその長手方向の寸法が、各伝熱管12の幅寸法と略同一又はそれより大きく設定されている。それにより、当該上面被覆部34は、第1伝熱管における露出部12aの上面をすべて被覆可能であり、当該下面被覆部は、第2伝熱管における露出部12aの下面をすべて被覆可能であり、当該櫛歯部は、伝熱管12の露出部12aのうち、各櫛歯36に面する部分をすべて被覆可能となっている。
第2平面部33は、各ヘッダー集合管11a,11bにおける筐体20に面する側を被覆するように配置される。この第2平面部33は、筐体20、底板50、あるいは、仕切板70に設けられた図示しない固定部に取り付け可能な取付部37を有する。なお、この取付部37は、第1平面部32に設けられてもよい。
保護部材40は、第1ヘッダー集合管11aにおける空気流れの下流側の部位を保護するものである。なお、この保護部材40は、省略されてもよく、また、第2ヘッダー集合管11b側に設けられてもよい。この保護部材40は、遮蔽部材30と対を成す形状を有しており、例えば、第1ヘッダー集合管11aを部分的に取り囲む形状の保護部41を有する。保護部41は、囲繞部31と対を成す部分であり、ヘッダー集合管11aの外周面における囲繞部31により取り囲まれる部分以外の一部を取り囲む形状を有する。そして、上面被覆部34と保護部41における上面被覆部34と対をなす部分とにより、第1伝熱管における露出部12aの上面をすべて被覆し、下面被覆部と保護部41における下面被覆部と対をなす部分とにより、第2伝熱管における露出部12aの下面をすべて被覆し、櫛歯部と保護部41における櫛歯部と対をなす部分とにより、伝熱管12の露出部12aのうち、各櫛歯36に面する部分をすべて被覆可能となっている。なお、遮蔽部材30と保護部材40とは、分割可能な構造ではなく、一体とされたものでもよい。
以上のように、本実施形態の室外機は、筐体20における吸気口と各ヘッダー集合管11a,11bとの間に遮蔽部材30を有するので、送風機60が作動して筐体20の各吸気口から外気が取り込まれたとしても、各吸気口を通して各ヘッダー集合管11a,11bへ向かう気流は当該遮蔽部材30により遮られる。よって、各ヘッダー集合管11a,11bに、塩害による腐食が発生することを抑制することができる。
また、本実施形態では、遮蔽部材30の囲繞部31は、各ヘッダー集合管11a,11bの長手方向の全域にわたって、各ヘッダー集合管11a,11bに近接した位置で当該ヘッダー集合管11a,11bに向かう気流を遮るようにその周囲を部分的に取り囲むので、筐体20の外部から内部へ取り込まれた空気がヘッダー集合管11a,11bに到達することが一層抑制される。
さらに、本実施形態では、遮蔽部材30は、各伝熱管12間のそれぞれの隙間に挿入可能な形状の櫛歯部を有し、この櫛歯部が前記隙間に挿入されている。よって、各ヘッダー集合管11a,11bにおける伝熱管12が接続されている側に向かう気流は、櫛歯部により遮られるので、各ヘッダー集合管11a,11bに塩害による腐食が発生することがさらに抑制される。
また、本実施形態の室外機は、筐体20における各吸気口21a,21bと伝熱管12における露出部12aとの間に、各吸気口21a,21bから取り込まれた気流が露出部12aに到達するのを遮る形状の遮蔽部材30を備えているので、送風機60が作動して筐体20の各吸気口21a,21bから外気が取り込まれたとしても、各吸気口21a,21bを通して露出部12aへ向かう気流は当該遮蔽部材30により遮られる。よって、筐体20の外部から内部へ取り込まれた空気が各伝熱管12の露出部12aに到達することが抑制される。その結果、伝熱管12への塩害による腐食の発生を抑制することができ、さらに、筐体20の外部から取り込まれた空気が露出部12aをバイパスして流れることが抑制されるので、熱交換器10における熱交換効率の低下を抑制することができる。
また、本実施形態では、遮蔽部材30は、その上面被覆部34が第1伝熱管における露出部12aの上面に近接配置され、その下面被覆部が第2伝熱管における露出部12aの下面に近接配置され、その連結部35が各伝熱管12の露出部12aにおける吸気口側を向いた部分に近接配置されるので、全ての伝熱管12の露出部12aに向かう気流を効果的に遮ることができ、これにより筐体20の外部から内部へ取り込まれた空気が各伝熱管12の露出部12aに到達することが一層抑制される。
さらに、本実施形態では、遮蔽部材30は、上面被覆部34と下面被覆部との間に複数の櫛歯36を有し、各櫛歯36が各伝熱管12間のそれぞれの隙間に挿入されている。各櫛歯36は、当該櫛歯36を上下方向から挟む一対の伝熱管12の露出部12aのうち、当該櫛歯36に面する部分の少なくとも一部を覆うので、伝熱管12への塩害による腐食の発生がさらに抑制される。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明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および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、各遮蔽部材30が、その囲繞部31が各ヘッダー集合管11a,11bに近接配置された例について示したが、当該遮蔽部材30としては、各吸気口21a,21bから取り込まれた気流が、各ヘッダー集合管11a,11bに到達するのを遮ることが可能であればよく、各吸気口におけるヘッダー集合管側の端部と当該ヘッダー集合管とを結ぶ直線と直交する平面を有する形状であって、各吸気口におけるヘッダー集合管側の端部と当該ヘッダー集合管または露出部12aとの間に配置されるものであってもよい。
また、上記実施形態では、遮蔽部材30が、第1平面部32と第2平面部33とを含む囲繞部31を有する例について示したが、この囲繞部31における第2平面部33、あるいは、第1平面部32のいずれか一方は、省略することができる。具体的には、図7に示すように、第1ヘッダー集合管11aが、背面側吸気口21aにおける第1ヘッダー集合管11a側の端部よりも、側面側吸気口21bが設けられていない側(図7における右側)の側面寄りに位置する場合、直線状の第1平面部32のみを有する遮蔽部材30′とすることができる。この遮蔽部材30′を、その第1平面部32が背面側吸気口21aにおける第1ヘッダー集合管11a側の端部と第1ヘッダー集合管11aとの間に位置するように配置すれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。この場合、遮蔽部材30′における筐体20側の端部は、筐体20との間に隙間がほとんどできない程度に近接して配置される。このことは、第2ヘッダー集合管11b側の遮蔽部材30′についても同様である。あるいは、図8に示すように、直線状の第2平面部33のみを有する遮蔽部材30′′とすることができる。この第2平面部33を、露出部12a及びヘッダー集合管11a,11bにおける筐体20に面する側を被覆するように配置すれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。この場合、遮蔽部材30′′における筐体20側の端部は、筐体20との間に隙間がほとんどできない程度に近接して配置される。
また、上記実施形態では、遮蔽部材30は、その上端を各ヘッダー集合管11a,11bの上端と略同じ位置とした例について示したが、この上端が筐体20の天板の内側に至るまで延長され、当該天板の内側と固定されてもよい。
10 熱交換器
11a 第1ヘッダー集合管
11b 第2ヘッダー集合管
12 伝熱管
13 フィン
20 筐体
21a 背面側吸気口
21b 側面側吸気口
30、30′、30′′ 遮蔽部材
31 囲繞部
32 第1平面部
33 第2平面部
34 上面被覆部
35 連結部
36 櫛歯
37 取付部
40 保護部材
41 保護部
50 底板
60 送風機
70 仕切板

Claims (5)

  1. アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる一対のヘッダー集合管(11a,11b)及びこのヘッダー集合管(11a,11b)間に接続された複数の伝熱管(12)を有する熱交換器(10)を備える室外機であって、
    前記熱交換器(10)と、
    前記熱交換器(10)を収容するとともに、その外部から前記熱交換器(10)側へ空気を取り込む吸気口(21a,21b)を有する筐体(20)と、
    前記吸気口(21a,21b)と前記ヘッダー集合管(11a,11b)との間に設けられて前記吸気口(21a,21b)から取り込まれた気流が前記ヘッダー集合管(11a,11b)に到達するのを遮る形状を有する遮蔽部材(30)とを有し、
    前記ヘッダー集合管(11a,11b)は、一方向に長い形状を有しており、
    前記遮蔽部材(30)は、前記ヘッダー集合管(11a,11b)の長手方向の全域にわたって前記ヘッダー集合管(11a,11b)の外周面を部分的に取り囲む形状の囲繞部(31)を含み、
    前記囲繞部(31)は、前記気流を遮るように前記ヘッダー集合管(11a,11b)に近接配置されており、
    前記ヘッダー集合管(11a,11b)の外周面のうち前記囲繞部(31)により取り囲まれる部分以外の一部を取り囲む形状の保護部(41)を有する保護部材(40)をさらに有し、
    前記保護部(41)は、前記ヘッダー集合管(11a,11b)の外周面のうち前記気流の下流側の部位を被覆する位置に配置されている室外機。
  2. 請求項1に記載の室外機において、
    前記保護部(41)は、前記吸気口(21a,21b)と前記ヘッダー集合管(11a,11b)とを結ぶ方向について、前記ヘッダー集合管(11a,11b)を基準として前記囲繞部(31)と反対側に配置されている室外機。
  3. 請求項1又は2に記載の室外機において、
    前記囲繞部(31)は、前記ヘッダー集合管(11a,11b)の長手方向と平行な平面のうち所定の第1平面を含む第1平面部(32)と、この第1平面部(32)とつながっているとともに、前記ヘッダー集合管(11a,11b)の長手方向と平行な平面のうち前記第1平面と所定角度をなす第2平面を含む第2平面部(33)とを有する室外機。
  4. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の室外機において、
    前記複数の伝熱管(12)は、それぞれ扁平な形状を有しており、
    前記遮蔽部材(30)は、各伝熱管(12)間のそれぞれの隙間に挿入可能な形状の櫛歯部を有し、この櫛歯部が前記隙間に挿入されている室外機。
  5. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の室外機において、
    前記遮蔽部材(30)は、前記筐体(20)に設けられた固定部に取り付け可能な取付部(37)を有する室外機。
JP2011287391A 2011-12-28 2011-12-28 室外機 Active JP5891784B2 (ja)

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