JP6289294B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内機、特に室内機が備える熱交換器の固定に関する。

空気調和機の室内機内には、熱交換固定板によって熱交換器が固定されているが、組立性が良好で作業性を向上できる熱交換器固定板を提供するために、従来から様々な熱交換器固定板が提案されている。
例えば、放熱フィンと伝熱管を有する熱交換器の側面部と、樹脂製の熱交換器固定板の板状基部の裏面側とが、対向するような形態で配置する。そして、熱交換器固定板の板状基部に形成された挿入穴に、熱交換器の伝熱管のヘアピン部を挿入する。さらに、熱交換器固定板の板状基部の表面側にあって、挿入穴の外周部に立設された壁部が、挿入されたヘアピン部を案内すると共に保持する。このとき、挿入穴に挿入されたヘアピン部によって、壁部に形成された係合爪が押されて、弾性支持部が弾性変形する。その後、挿入が完了すると、弾性支持部が元の形状に戻って係合爪がヘアピン部に係合して、熱交換器の伝熱管のヘアピン部が、熱交換器固定板の板状基部から抜けない熱交換器固定板が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−６４６２３号公報（請求項１）

ここで、熱交換器固定板の板状基部の挿入穴に伝熱管のヘアピン部を挿入し易くするためには、熱交換器固定板の係合爪（弾性支持部）の弾性変形を大きくし、係合爪の剛性を小さくする必要がある。このようにすることで、係合爪が弾性変形し易くなり、伝熱管のヘアピン部を挿入する際の抵抗が小さくなり、伝熱管のヘアピン部が、熱交換器固定板の板状基部の挿入穴に挿入され易くなる。
しかし、熱交換器固定板の係合爪の弾性変形を大きくし、係合爪の剛性を小さくした場合、製品輸送時の振動や、運搬時の予期せぬ落下等の衝撃で係合爪等が変形して、係合爪が熱交換器の伝熱管のヘアピン部から外れてしまうという問題点があった。仮に、係合爪が熱交換器の伝熱管のヘアピン部から外れると、熱交換器と熱交換器固定板との間に室内空気や調和後空気の出入り口ができてしまい、空気調和機の性能悪化や異音の発生が想定され得る。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、熱交換器固定板の板状基部の挿入穴に伝熱管のヘアピン部を挿入し易くし、かつ係合爪がヘアピン部から外れにくい空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室内機は、複数の放熱フィン、複数の放熱フィンを貫通する伝熱管及び伝熱管の端部同士を接続するヘアピン部を有する熱交換器と、熱交換器を収納する室内機の本体と、ヘアピン部を挿入する挿入孔、挿入孔へ挿入されたヘアピン部を係合する係合爪及び係合爪を設けた弾性支持片を備え、ヘアピン部を挿入孔に挿入し、係合爪を用いてヘアピン部を係合することで熱交換器を本体に固定する熱交換器固定板と、弾性支持片を保持する係合爪外れ防止壁を備え、熱交換器固定板に取り付けられることで、係合爪外れ防止壁が、ヘアピン部と弾性支持片とを０ｍｍより大きく、係合爪がヘアピン部へ引っ掛かることが可能な係り代より小さい距離に保持するカバーとを備えたものである。

本発明によれば、熱交換器固定板に取り付けられたカバーの係合爪外れ防止壁により、ヘアピン部と弾性支持片とを基準範囲内の距離に保持することで、係合爪がヘアピン部から外れることを防止することができる。

本発明の実施の形態における空気調和機の室内機の熱交換器固定板を省略し、前面意匠パネルを取り外した状態の部分斜視図である。 本発明の実施の形態における熱交換器固定板を熱交換器側から見た斜視図である。 図２の熱交換器固定板の挿入孔の拡大図である。 本発明の実施の形態における熱交換器固定板と熱交換器の伝熱管のヘアピン部との係合爪の断面図である。 本発明の実施の形態における空気調和機の室内機に熱交換器を取り付け、前面意匠パネルを取り外した状態の部分斜視図である。 本発明の実施の形態における熱交換器側から見たカバーの斜視図である。 図６のカバーの熱交換器の反対側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態におけるカバーが取り付けられた状態の熱交換器固定板と熱交換器の伝熱管のヘアピン部との係合爪の断面図である。 本発明の実施の形態における熱交換器固定板にカバー部材を取り付けた状態の部分斜視図である。

実施の形態
図１〜図９は、本発明の実施の形態における図である。本実施の形態の説明においては、最初に、ヘアピン部を固定板で固定する形態について説明し、次に、本実施の形態の特徴であるカバーを用いて固定板を保持する形態について説明する。
なお、本実施の形態における冷凍サイクルは、圧縮機及び凝縮器を備えた空気調和機の室外機から、圧縮機で圧縮された高圧の冷媒が、冷媒配管及び膨張弁を介して室内機内の蒸発器（熱交換器）へ送られ、蒸発器内を流れる冷媒と室内空気との間で熱交換を行うことで構成されている。

図１は、本発明の実施の形態における空気調和機の室内機の熱交換器固定板を省略し、前面意匠パネルを取り外した状態の部分斜視図である。
図１に示されるように、空気調和機の室内機１は、本体５と前面パネル（図示せず）とからなる筐体内に、熱交換器４、送風機６及びドレンパン７等を収納している。
熱交換器４は、熱交換器４の両端を本体５に係合することで、又はネジにより締結されることで本体５に固定される。熱交換器４は、伝熱管８及び放熱フィン９を備え、熱交換器４の両側面部には、伝熱管８の端部同士を接続するヘアピン部８ａが設けられている。熱交換器４の伝熱管８及びヘアピン部８ａの内部を冷凍サイクルの冷媒が流れ、室内の空気との間で熱交換が行われる。

送風機６は、制御装置（図示せず）により制御され回転駆動することで、室内空気が、上記の冷媒と熱交換することで生じた調和空気を室内へ送出する。ドレンパン７は、室内の空気に含まれる水分が熱交換器４で冷却され結露することで発生するドレン水を受けるため、熱交換器４の下方に設けられている。

図２は、本発明の実施の形態における熱交換器固定板２を熱交換器側から見た斜視図である。図２に示されるように、熱交換器固定板２は、板状の基板により構成され、板状の基板には挿入孔２ａ、係合爪２ｂ、後述するカバー３との係合部２ｃ及び弾性支持片２ｄが設けられている。板状の基板に設けられた挿入孔２ａは、熱交換器４のヘアピン部８ａを挿入する孔である。挿入孔２ａは、熱交換器４のそれぞれのヘアピン部８ａが、対応する挿入孔２ａに挿入されるような位置に形成されている。

図３は、図２の熱交換器固定板２の挿入孔２ａの拡大図である。図３に示されるように、長穴形状の挿入孔２ａの外縁部には、弾性支持片２ｄが設けられ、弾性支持片２ｄの先端には係合爪２ｂが形成されている。係合爪２ｂは、挿入孔２ａに挿入された熱交換器４のヘアピン部８ａを後述する方法により、熱交換器固定板２に係合して固定する。

図４は、本発明の実施の形態における熱交換器固定板２と熱交換器４の伝熱管８のヘアピン部８ａとの係合爪２ｂの断面図である。図４に示されるように、熱交換器４のヘアピン部８ａが熱交換器固定板２の挿入孔２ａに挿入される。その際、ヘアピン部８ａが弾性支持片２ｄを押し出すことで弾性支持片２ｄが弾性変形し、ヘアピン部８ａが挿入孔２ａに挿入される。挿入後は、弾性支持片２ｄが元の形状に戻って、係合爪２ｂによって係合されることで、ヘアピン部８ａが挿入孔２ａから抜けなくなり、熱交換器４は熱交換器固定板２に固定される。

ここで、熱交換器固定板２の係合爪２ｂ及び弾性支持片２ｄは、ヘアピン部８ａの挿入性を良くするためには剛性を低くし、弾性変形を容易にする必要がある。しかし剛性が低いと、製品輸送時の振動や、運搬時の予期せぬ落下等の衝撃加重が加わった際に係合爪２ｂ及び弾性支持片２ｄに負荷がかかり変形し、熱交換器４の伝熱管８のヘアピン部８ａが熱交換器固定板２から外れてしまう恐れがある。熱交換器４が熱交換器固定板２から外れると、熱交換器４と熱交換器固定板２との間で隙間が発生し、熱交換されていない室内空気の流入による空調機の性能低下や、運転時の異音の原因となる。

図５は、本発明の実施の形態における空気調和機の室内機１に熱交換器４を取り付け、前面意匠パネルを取り外した状態の部分斜視図である。図５に示されるように、熱交換器４のヘアピン部８ａ側の端部は、樹脂製の熱交換器固定板２に固定されている。そして、熱交換器４のヘアピン部８ａの端部が挿入された熱交換器固定板２をネジにより本体５へ固定する。こうすることで、熱交換器４は、本体５に固定される。

なお、熱交換器４の両端部の内、一方の端部は、熱交換器固定板２を用いた上記の方法により固定されるが、他方の端部は以下に述べる方法により固定される。熱交換器４の他方の端部には、放熱フィン９よりも厚い端板が設けられる。そこで、この端板に例えば金属製の固定部品をネジ等により固定する。そして、固定部品を本体５へ係合させることにより、熱交換器４のヘアピン部８ａの反対側の端部が本体５に支持される。このように、熱交換器４の両端部を本体５に係合、又はネジで締結することにより、熱交換器４を本体５に固定する。

図６は、本発明の実施の形態における熱交換器側から見たカバーの斜視図である。図６に示されるように、熱交換器固定板爪外れ防止カバーであるカバー３は、板状の基板により構成され、板状の基板には熱交換器固定板２に取り付けるための係合爪１０及びカバー３の爪外れ防止壁１１（リブ形状）が立設されている。カバー３は、熱交換器固定板２へ取り付ける部品であり、輸送時の衝撃や荷重等を受けた際に、熱交換器固定板２の係合爪２ｂが、後述する方法によりヘアピン部８ａから外れることを防ぐための部品である。

カバー３の熱交換器固定板２に取り付けるための係合爪１０は、カバー３を熱交換器固定板２に取り付けた際に、それぞれのカバー３との係合部２ｃに挿嵌される位置に設けられている。同様に、カバー３の爪外れ防止壁１１は、カバー３を熱交換器固定板２に取り付けた際に、それぞれの挿入孔２ａに設けられた弾性支持片２ｄに近接する位置に設けられている。

なお、カバー３の材料は、樹脂製であり、例えば、ＰＰ樹脂が使用される。但し、ＰＰ樹脂以外の樹脂も使用可能である。
また、カバー３は上記樹脂を用いた、肉厚が１．５ｍｍ〜２ｍｍの樹脂成形品である。但し、カバー３の材料に応じて、上記の肉厚以外の厚さとすることも可能である。

図７は、図６のカバー３の熱交換器４の反対側から見た斜視図である。図７に示されるように、カバー３は、係合爪１０及び爪外れ防止壁１１を熱交換器４側に向けて取り付けられる。この際、カバー３の係合爪１０が熱交換器固定板２の係合部２ｃに嵌合することにより取り付けられ、固定される。

図８は、本発明の実施の形態におけるカバー３が取り付けられた状態の熱交換器固定板２と熱交換器４の伝熱管８のヘアピン部８ａとの係合爪２ｂの断面図である。図８に示されるように、カバー３の係合爪外れ防止壁１１は、熱交換器固定板２に形成された開口部に挿入され、弾性支持片２ｄの係合爪２ｂが形成されている面とは反対側の弾性支持片２ｄの面に、特定の距離を空けて対向するように配置される。これにより、係合爪２ｂがヘアピン部８ａから外れるような力が係合爪２ｂ及び弾性支持片２ｄに加わったとしても、係合爪２ｂ及び弾性支持片２ｄが係合爪外れ防止壁１１に保持されることにより、熱交換器固定板２の係合爪２ｂ及び弾性支持片２ｄの変形が抑制される。このようにすることで、係合爪外れ防止壁１１は、熱交換器固定板２と熱交換器４との固定を強固にすることができる。

図９は、本発明の実施の形態における熱交換器固定板２にカバー３部材を取り付けた状態の部分斜視図である。図９に示されるように、カバー３は、熱交換器固定板２を覆うように取り付けられる。

以上のように、熱交換器固定板２に取り付けられたカバー３の係合爪外れ防止壁１１により、ヘアピン部８ａと弾性支持片２ｄとを特定の距離に保持することで、係合爪２ｂがヘアピン部８ａから外れることを防止することができる。これにより、熱交換器固定板２の係合爪２ｂの剛性を低くすることが可能となり、ヘアピン部８ａの挿入性を良好にすることができる。また、製品輸送時の振動や、運搬時の予期せぬ落下等の衝撃で係合爪等が変形しても、係合爪２ｂがヘアピン部８ａから外れることを防止することができ、熱交換器４の組立性が優れた空気調和機の室内機１を提供することが可能となる。

なお、上記の特定の距離は、０ｍｍより大きいが、係合爪２ｂがヘアピン部８ａへ引っ掛かることが可能な係り代よりも小さい範囲である。このように、係合爪２ｂと爪外れ防止壁１１とが特定の距離を空けることにより、カバー３の取り付け時にカバー３の成形や取り付けのばらつきによる取り付け性を損ねることを防ぐことが可能となる。

なお、特定の距離は、本発明における「基準範囲内の距離」に相当する。

１ 空気調和機の室内機、２ 熱交換器固定板、２ａ 挿入孔、２ｂ 係合爪、２ｃ 係合部、２ｄ 弾性支持片、３ カバー、４ 熱交換器、５ 本体、６ 送風機、７ ドレンパン、８ 伝熱管、８ａ ヘアピン部、９ 放熱フィン、１０ 係合爪、１１ 係合爪外れ防止壁。

Claims (1)

1. 複数の放熱フィン、前記複数の放熱フィンを貫通する伝熱管及び前記伝熱管の端部同士を接続するヘアピン部を有する熱交換器と、
   前記熱交換器を収納する室内機の本体と、
   前記ヘアピン部を挿入する挿入孔、前記挿入孔へ挿入された前記ヘアピン部を係合する係合爪及び前記係合爪を設けた弾性支持片を備え、前記ヘアピン部を前記挿入孔に挿入し、前記係合爪を用いて前記ヘアピン部を係合することで前記熱交換器を本体に固定する熱交換器固定板と、
   前記弾性支持片を保持する係合爪外れ防止壁を備え、前記熱交換器固定板に取り付けられることで、前記係合爪外れ防止壁が、前記ヘアピン部と前記弾性支持片とを０ｍｍより大きく、前記係合爪が前記ヘアピン部へ引っ掛かることが可能な係り代より小さい距離に保持するカバーと、を備えた
   ことを特徴とする空気調和機の室内機。

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