JP7069413B2 - 熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニット - Google Patents
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Description
この発明は、空気調和機の熱交換器を筐体に固定するために用いられる熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニットに関する。
従来、空気調和機の室内ユニットに備えられた熱交換器は、熱交換器の左右の側面部の少なくとも一方に配置された熱交換器固定板に固定され、熱交換器固定板が室内ユニットの筐体に固定されることで、室内ユニット内に保持されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の熱交換器固定板は、樹脂製であって、熱交換器の側面部から突出する伝熱管のヘアピン部を挿入する挿入穴を有し、挿入穴に伝熱管のヘアピン部が挿入されて熱交換器に固定される。熱交換器に固定された熱交換器固定板は、熱交換器固定板に設けた固定部の丸穴にねじが通され、筐体を構成する筐体パネルに締結されることで、熱交換器が筐体に固定される。
室内ユニットの筐体パネルは、部品交換およびメンテナンスなどの際に熱交換器固定板から着脱されるが、その度にねじの締結および取り外しが行われる。このため、熱交換器固定板の筐体パネルとの固定部には、繰り返しのねじの締結に耐えられる強度が要求される。しかしながら、特許文献1では、熱交換器固定板が樹脂製であることが記載されているに過ぎず、強度については何ら検討されていない。
熱交換器固定板の強度を向上するには、熱交換器固定板を強度の高い材料で構成することが考えられる。しかし、材料によっては、冷房運転または暖房運転における温度変化によって熱交換器固定板が伸縮し、挿入穴と挿入穴に挿入されたヘアピン部とが摩擦を原因とした異音を発生させる問題が生じる。
この発明はこのような点を鑑みなされたもので、熱交換器固定板の筐体パネルとの固定部の強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能な熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。
この発明に係る熱交換器固定板は、放熱フィンと伝熱管とを有する熱交換器の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板であって、熱交換器の側面部に対向し、熱交換器の伝熱管のヘアピン部が挿入される挿入穴を有する熱交換器支持部と、熱交換器支持部に別体で装着されると共に、筐体パネルにねじで締結されて熱交換器を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部とを有し、筐体パネル固定部は、熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成されており、熱交換器支持部は、筐体パネル固定部よりも摩擦係数の小さい材料で構成されているものである。
この発明によれば、筐体パネルにねじで締結されることで熱交換器を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部を、熱交換器支持部とは別体に構成し、筐体パネル固定部を、熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成した。これにより、熱交換器固定板において筐体パネルとの固定部分の強度を向上できる。また、熱交換器支持部が筐体パネル固定部よりも摩擦係数が小さい材料で構成されているので、筐体パネル固定部と同じ材料で構成する場合に比べて異音を抑制できる。
実施の形態.
図1は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットの全体の斜視図である。図2は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット全体の分解斜視図である。なお、以下の説明で用いる「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」は、図1に示す設置状態を基準としたものとする。
室内ユニット1の筐体10は、壁面に取り付けられる背面ケース2と、上面パネル3と、右側面パネル4と、左側面パネル5と、前面意匠パネル6とを有している。以下ではこれらのパネルを区別しないときは、筐体パネルと総称することがある。
図1は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットの全体の斜視図である。図2は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット全体の分解斜視図である。なお、以下の説明で用いる「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」は、図1に示す設置状態を基準としたものとする。
室内ユニット1の筐体10は、壁面に取り付けられる背面ケース2と、上面パネル3と、右側面パネル4と、左側面パネル5と、前面意匠パネル6とを有している。以下ではこれらのパネルを区別しないときは、筐体パネルと総称することがある。
筐体10内には、送風機11と、電気品箱12と、熱交換器13と、熱交換器13で生成された結露水を受けるドレンパン14とが配置されている。
上面パネル3には、送風機11の回転で生じる空気流の室内ユニット1への入口となる吸込口3aが形成され、ドレンパン14には、その空気流の出口となる吹出口(図示せず)が形成されている。
熱交換器13は、吸込口3aから吸い込まれた室内空気と冷媒との熱交換を行い、室内空気を冷気または暖気とするものである。熱交換器13は、フィンアンドチューブ型であり、放熱フィン13aと、例えば銅管などで構成された伝熱管13b(後述の図3参照)とを有する。また、熱交換器13において、隣接する伝熱管13bの端部は、ヘアピン状に曲げられたヘアピン部13c(後述の図3参照)となっている。
以上のように構成された室内ユニット1において、送風機11が回転すると、吸込口3aから室内空気が吸込まれ、吸込まれた室内空気が熱交換器13を通過して冷気または暖気とされる。そして、その冷気または暖気とされた空気は、吹出口から室内へ吹き出され、室内を冷房または暖房する。
図3は、実施の形態に係る熱交換器の背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。
熱交換器13の左側面部には熱交換器固定板20が固定されている。熱交換器13を背面ケース2に固定する際には、熱交換器13を熱交換器固定板20と共に背面ケース2に対して矢印の方向に差し込む。そして、熱交換器固定板20に設けられた貫通穴(図示せず)にねじ16を通し、背面ケース2に設けられたねじ穴2aに締結することにより、熱交換器13が背面ケース2に固定される。
熱交換器13の左側面部には熱交換器固定板20が固定されている。熱交換器13を背面ケース2に固定する際には、熱交換器13を熱交換器固定板20と共に背面ケース2に対して矢印の方向に差し込む。そして、熱交換器固定板20に設けられた貫通穴(図示せず)にねじ16を通し、背面ケース2に設けられたねじ穴2aに締結することにより、熱交換器13が背面ケース2に固定される。
図4は、実施の形態に係る室内ユニットの右側面パネルおよび左側面パネルの背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。
右側面パネル4および左側面パネル5は、ともに樹脂成形された板状部材で構成されている。右側面パネル4は、熱交換器13の右側面部と対向するベース部4aと、ベース部4aの上縁、下縁および前縁のそれぞれから左方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ4b、下フランジ4cおよび前フランジ4dを有する。左側面パネル5は、熱交換器13の左側面部と対向するベース部5aと、ベース部5aの上縁、下縁および前縁のそれぞれから右方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ5b、下フランジ5cおよび前フランジ5dを有する。
右側面パネル4および左側面パネル5は、ともに樹脂成形された板状部材で構成されている。右側面パネル4は、熱交換器13の右側面部と対向するベース部4aと、ベース部4aの上縁、下縁および前縁のそれぞれから左方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ4b、下フランジ4cおよび前フランジ4dを有する。左側面パネル5は、熱交換器13の左側面部と対向するベース部5aと、ベース部5aの上縁、下縁および前縁のそれぞれから右方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ5b、下フランジ5cおよび前フランジ5dを有する。
右側面パネル4は、右側面パネル4に設けられた爪(図示せず)が背面ケース2に形成された係止部(図示せず)に係止され、さらにねじ締結されることで、背面ケース2に固定されている。右側面パネル4は、左側が開放されており剛性が低いため、爪固定だけでは、左右方向のモーメントに対しての背面ケース2の支持力が弱い。よって、何らかの衝撃で爪固定が解除されて外れてしまわないように、右側面パネル4の下フランジ4cの奥側を、背面ケース2の前面下部にねじ7で締結して支持力を高めている。
左側面パネル5についても同様であり、左側面パネル5は、左側面パネル5に設けられた爪(図示せず)が背面ケース2に形成された係止部(図示せず)に係止され、さらにねじ締結されることで、背面ケース2に固定されている。左側面パネル5は、右側が開放されており剛性が低いため、爪固定だけでは、左右方向のモーメントに対しての背面ケース2の支持力が弱い。よって、何らかの衝撃で爪固定が解除されて外れてしまわないように、左側面パネル5の下フランジ5cの奥側を、背面ケース2の前面下部にねじ8で締結して支持力を高めている。また、左側面パネル5の前フランジ5dには、熱交換器固定板20との固定に用いられる貫通穴5fが設けられている。
次に、この実施の形態の特徴部分である熱交換器固定板20について説明する。
図5は、実施の形態に係る熱交換器固定板と左側面パネルとの固定構造を説明するための斜視図である。図5においてドットで示した部分は熱交換器固定板である。図6は、実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の側面図である。図6においてドットで示した部分は熱交換器13のヘアピン部13cである。図7は、実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の斜視図である。図8は、実施の形態に係る熱交換器固定板を表面側から見た図である。なお、熱交換器固定板20において表面側とは、熱交換器13の左側面部と対向する側の反対側である。図9は、図7の状態から筐体パネル固定部を取り外した状態を示す拡大斜視図である。
熱交換器固定板20は、熱交換器13のヘアピン部13cが挿入されて熱交換器13を支持する熱交換器支持部30と、筐体パネルである左側面パネル5との固定に用いられる筐体パネル固定部40とを有する。図7~図9において、ドットで示された部分が筐体パネル固定部40であり、それ以外の部分が熱交換器支持部30である。
そして、この実施の形態は、筐体パネル固定部40が熱交換器支持部30とは別体に構成されて熱交換器支持部30よりも機械的強度の強い材料で構成されると共に、熱交換器支持部30が筐体パネル固定部40よりも摩擦係数の小さい材料で構成された点を特徴とする。
以下、熱交換器支持部30および筐体パネル固定部40のそれぞれの構造について説明する。
熱交換器支持部30は、図8に示すように熱交換器13の伝熱管13bのヘアピン部13cが挿入される挿入穴31を有する。熱交換器支持部30は、挿入穴31に伝熱管13bのヘアピン部13cが挿入された状態で熱交換器13に固定される。また、熱交換器支持部30は、図9に示すように筐体パネル固定部40の後述の下側係止爪43が係止される下側係止部32と、筐体パネル固定部40の後述の左右一対の上側係止爪44が係止される左右一対の上側係止部33とを有する。下側係止部32および一対の上側係止部33の構造は特に限定されるものではなく、筐体パネル固定部40の下側係止爪43および一対の上側係止爪44を着脱可能に係止可能な構成であればよい。
筐体パネル固定部40は、図9に示すように本体部41と、本体部41から前方に突出した環状の取付部42と、本体部41から下方に向けて突出する下側係止爪43と、本体部41から後方に向けて突出する左右一対の上側係止爪44とを有する。なお、図9では、左右一対の上側係止爪44のうち右側の上側係止爪44は、斜視図の角度の都合上、不図示となっている。取付部42の内周面には、ねじ9を締結するためのねじ穴42aが形成されている。
筐体パネル固定部40を熱交換器支持部30に装着するには、まず、図9の矢印(1)に示すように、下側係止爪43を熱交換器支持部30の下側係止部32に係止させる。次に、図9の矢印(2)に示すように、左右一対の上側係止爪44を、熱交換器支持部30の左右一対の上側係止部33に係止する。これにより、筐体パネル固定部40は熱交換器支持部30に装着される。
以上のように構成された熱交換器支持部30は、図5に示すように、ねじ9が、左側面パネル5の前フランジ5dに設けられた貫通穴5fに通され、筐体パネル固定部40の取付部42のねじ穴42a(図9参照)に締結されることで、左側面パネル5に固定される。左側面パネル5は、部品交換およびメンテナンスなどのため、熱交換器固定板20から繰り返し着脱され、その度にねじ9による締結が繰り返される。このため、筐体パネル固定部40は、左側面パネル5との繰り返しのねじ締結に耐えられるように、強度を確保できるABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂で構成されている。
なお、仮に、熱交換器固定板20の全体をABS樹脂で構成した場合、冷房運転または暖房運転による温度変化時に、ヘアピン部13cとヘアピン部13cが挿入される挿入穴31の周壁とが、熱膨張係数の違いにより接触する。この場合、摩擦によるこすれた音が生じるなど、異音が発生する。異音に対する対策としては、熱交換器固定板20に潤滑剤を塗布する対策があるが、熱交換器固定板20は、複雑な形状であることから、塗布時の作業性に問題があるため、異音対策として好ましくない。
このため、この実施の形態では、熱交換器支持部30については、ABS樹脂に比べて機械的強度は低いものの、摩擦係数が低くて異音低減効果を期待できるPP(polypropylene)樹脂で構成されている。これにより、熱交換器支持部30を筐体パネル固定部40と同様にABS樹脂で構成した場合に比べて、異音を低減できる。
以上説明したように、この実施の形態は、放熱フィン13aと伝熱管13bとを有する熱交換器13の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板20に関する。熱交換器固定板20に固定される筐体パネルとして、この実施の形態では、左側面パネル5の例を示したが、右側面パネル4でもよい。そして、この実施の形態の熱交換器固定板20は、熱交換器13の側面部に対向し、熱交換器13の伝熱管13bのヘアピン部13cが挿入される挿入穴31を有する熱交換器支持部30と、熱交換器支持部30に別体で装着されると共に、筐体パネルにねじで締結されて熱交換器13を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部40とを有する。筐体パネル固定部40は、熱交換器支持部30よりも機械的強度の強い材料で構成され、熱交換器支持部30は、筐体パネル固定部40よりも摩擦係数の小さい材料で構成されている。
これにより、熱交換器固定板20は筐体パネルとの固定強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能である。また、熱交換器支持部30が筐体パネル固定部40よりも摩擦係数が小さい材料で構成されているので、筐体パネル固定部と同じ材料で構成する場合に比べて異音を抑制できる。また、異音対策として潤滑剤を用いる必要がないため、潤滑剤を用いる場合に要求される作業性の問題を回避できる。
この実施の形態において、筐体パネル固定部40は、ABS樹脂で構成されている。
このように、筐体パネル固定部40をABS樹脂で構成できる。
この実施の形態において、熱交換器支持部30は、PP樹脂で構成されている。
このように、熱交換器支持部30は、PP樹脂で構成できる。
この実施の形態において、空気調和機の室内ユニット1は、上記の熱交換器固定板20を備えている。
これにより、熱交換器固定板20の筐体パネルとの固定部の強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能である。
1 室内ユニット、2 背面ケース、2a ねじ穴、3 上面パネル、3a 吸込口、4 右側面パネル、4a ベース部、4b 上フランジ、4c 下フランジ、4d 前フランジ、5 左側面パネル、5a ベース部、5b 上フランジ、5c 下フランジ、5d 前フランジ、5f 貫通穴、6 前面意匠パネル、7 ねじ、8 ねじ、9 ねじ、10 筐体、11 送風機、12 電気品箱、13 熱交換器、13a 放熱フィン、13b 伝熱管、13c ヘアピン部、14 ドレンパン、16 ねじ、20 熱交換器固定板、30 熱交換器支持部、31 挿入穴、32 下側係止部、33 上側係止部、40 筐体パネル固定部、41 本体部、42 取付部、42a ねじ穴、43 下側係止爪、44 上側係止爪。
Claims (4)
- 放熱フィンと伝熱管とを有する熱交換器の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板であって、
前記熱交換器の前記側面部に対向し、前記熱交換器の前記伝熱管のヘアピン部が挿入される挿入穴を有する熱交換器支持部と、
前記熱交換器支持部に別体で装着されると共に、前記筐体パネルにねじで締結されて前記熱交換器を前記筐体パネルに固定する筐体パネル固定部とを有し、
前記筐体パネル固定部は、前記熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成されており、
前記熱交換器支持部は、前記筐体パネル固定部よりも摩擦係数の小さい材料で構成されている熱交換器固定板。 - 前記筐体パネル固定部は、ABS樹脂で構成されている請求項1記載の熱交換器固定板。
- 前記熱交換器支持部は、PP樹脂で構成されている請求項1または請求項2記載の熱交換器固定板。
- 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の熱交換器固定板を備えた空気調和機の室内ユニット。
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