JP7360930B2 - 空気調和機のフレーム - Google Patents

Description

本発明は空気調和機のフレームに関し、断熱パネルを固定する技術に係るものである。

従来、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、空気調和機のフレーム構造に関するものである。このフレームは、中空状の主部材と、主部材を連結するコーナー連結部材を有し、主部材とコーナー連結部材とが接続部で平面状に連続し、コーナー連結部材は、相互に直角をなす３つのコーナー外側面を有する連結本体部と、連結本体部から相互に直角をなす３軸のそれぞれの軸方向に延びて主部材に挿入される連結挿入部を備える。
特開２０１８－１４６１４７

特許文献１に記載するフレームにおいて、フレーム外側面は平坦状に形成しており、フレームの外側面に断熱パネルを装着する際に、断熱パネルをフレームに対して位置決めする部材が存在せず、フレームに対する断熱パネルの相対的な位置を保持しつつボルト、ピン等によって固定する作業は負担が大きかった。

また、断熱パネルは、外板と内板の間に断熱材を充填したものであり、断熱パネルのパネル端面に配置した樹脂モールが外板の側縁と内板の側縁の間に介在して、両者の間を断熱している。

しかし、フレームに伝わる冷熱が外板に及ぶことを確実に防止することができずに、外板の表面に結露が発生する場合がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、断熱パネルの取り付けを容易に行うことができ、かつフレームおよび断熱パネルにおける断熱性を高めて、フレームおよび断熱パネルの表面に結露が発生すること防止できる空気調和機のフレームを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機のフレームは、空気調和機のケーシングを構成し、断熱パネルを取り付けるフレームであって、フレームを形成するフレーム材は、中空状をなしてケーシングの外側に位置する機外側フレーム部と、中空状をなしてケーシングの内側に位置する機内側フレーム部を有し、断熱体をなす機外側フレーム部と構造体をなす機内側フレーム部の双方を平行に配置してフレーム材の軸心方向に沿って形成した相当接する接合面で接合した複合材をなし、フレーム材の軸心方向に沿った側面に断熱パネルの端部に係合する直角入隅のフレーム段部を有し、機外側フレーム部は、フレーム段部の直角入隅の一方の面をなし、断熱パネルのパネル端面の外側端面に対向し、機内側フレーム部は、フレーム段部の直角入隅の他方の面をなし、断熱パネルの端部に形成した直角入隅のパネル段部に係合するパネル保持部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、パネル保持部が、パネル段部の直角入隅の他方の面に対向する一側面と、パネル段部の直角入隅の一方の面をなすパネル端面の内側端面に対向する他側面を有することを特徴とする。

本発明に係る空気調和機のフレームにおいて、接合面は、機外側フレーム部と機内側フレーム部の双方の相対向する角部に形成することを特徴とする。

本発明に係る空気調和機のフレームにおいて、機外側フレーム部は、接合面の両側に羽状に張り出す接合突部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、機内側フレーム部は、接合面に機外側フレーム部の接合突部を挿入する接合溝部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、接合溝部の接合面側に羽状のカシメ部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、加締めたカシメ部が機外側フレーム部の接合突部を接合溝部内に固定することを特徴とする。

本発明に係る空気調和機のフレームにおいて、機外側フレーム部が樹脂からなり、機内側フレーム部がアルミニウムからなることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、フレーム材が直角入隅のフレーム段部を有し、断熱パネルの端部をフレーム段部に係合させるだけで、フレーム材に対する断熱パネルの位置決めを行うことができ、従来の断熱パネルの位置決め作業が不要となり、フレーム材に対する断熱パネルの取り付け作業に係る負荷を軽減できる。

また、フレーム材は、機外側フレーム部が断熱体を形成し、機内側フレーム部が構造体を形成する複合材であるので、機内側フレーム部に伝わる冷熱が機外側フレーム部に熱伝導することを抑制でき、機外側フレーム部の外側面に結露が発生することを防止できる。

さらに、フレーム段部において断熱パネルのパネル端面が断熱体に対向するので、フレーム材を通して断熱パネルの外板に冷熱が熱伝導することを防止できる。

機外側フレーム部と機内側フレーム部が接合面で相当接し、機外側フレーム部の羽状に張り出す接合突部を、機内側フレーム部の接合溝部に挿入し、羽状のカシメ部を加締めることで、カシメ部で機外側フレーム部の接合突部を接合溝部内に固定するので、断熱体の機外側フレーム部と構造体の機内側フレーム部からなる複合体を容易に作製できる。

本発明の実施の形態における空気調和機のフレームを示し、ケーシングの角におけるフレームと断熱パネルの固定構造を示す断面図 同空気調和機のフレームを示し、ケーシングの中間におけるフレームと断熱パネルの固定構造を示す断面図 同空気調和機の断熱パネルのパネル端面を示す断面図 同空気調和機のケーシングの角に配置するフレームを示す分解断面図 同空気調和機のケーシングの中間に配置するフレームを示す分解断面図 同空気調和機の主部フレーム材およびコーナー連結部材を示す斜視図 同空気調和機の中間部フレーム材、ジョイント部材および異形ジョイント部材を示す斜視図 同空気調和機のコーナー連結部材を示す斜視図 同空気調和機のジョイント部材および異形ジョイント部材を示す斜視図 同空気調和機の中間部フレーム材を１方向に配置した断面図 本発明の実施の形態における空気調和機を示す正面図 同空気調和機を示す平面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（全体構造）
図１１、図１２に示すように、空気調和機のケーシング１は、側壁をなす断熱パネルからなる複数の外壁パネル２と、天井部をなす複数の天板パネル３と、ケーシング１の内部の空間を複数の室に仕切る隔壁をなす鋼板４をフレーム６に固定したものである。ケーシング１の各室の正面開口部にはそれぞれ扉パネル７を配置し、扉パネル７をフレーム６に開閉可能に取り付けている。

ケーシング１の内部は、外気ＯＡ、還気ＲＡが流入する外気室８と、温度、湿度を調整した空気調和後の給気ＳＡが流入する給気室９と、給気ＳＡを空気調和対象系に送気するファン室１０に分かれている。

ケーシング１は、外気室８に対応する天板パネル３に還気口１１を有し、ファン室１０に対応する天板パネル３に給気口１２を有し、還気口１１および給気口１２が空気調和対象系に連通している。ケーシング１の内部には還気口１１から給気口１２に至る給気通風路１３が形成されている。

外気室８と給気室９とを隔てる鋼板４の下方には、外気室８の側にプレフィルター１４および中性能フィルター１５からなるフィルターユニット１６を装着している。さらに、給気室９の側に冷温水コイルからなる熱交換器１９および加湿器（気化式）２０を装着している。外気室８はフィルターユニット１６および熱交換器１９、加湿器２０を通して給気室９に連通している。ファン室１０には、プラグファンからなる給気ファン装置２１を設置している。
（空気調和機の運転）
外気室８へ流入する還気ＲＡは外気ＯＡを伴ってフィルターユニット１６および熱交換器１９を通して給気室９へ流入する。この際に、フィルターユニット１６がプレフィルター１４および中性能フィルター１５によって還気ＲＡおよび外気ＯＡに含まれた塵埃等を除去し、熱交換器１９が還気ＲＡおよび外気ＯＡを所定の湿度および温度の空気に調整し、加湿器２０で加湿する。

給気室９へ流入する空気は、給気ファン装置２１によって給気口１２から給気ＳＡとして空気調和対象系へ送り出される。
（フレーム構造）
図１、図２、図１１、図１２に示すように、ケーシング１は、給気室９に対応する架台１００の上にドレンパン１０１を配置し、外気室８およびファン室１０に対応する架台１０２の上に外壁パネル２を配置している。

フレーム６は、ケーシング１の構造材をなす中空状の主部フレーム材６１０をケーシング１の四隅に柱状に立てた状態に配置するとともに、平行な一対の主部フレーム材６１０の間に補助材をなす中間部フレーム材６２０を配置し、主部フレーム材６１０と主部フレーム材６１０を連結し、主部フレーム材６１０に中間部フレーム材６２０を固定し、あるいは中間部フレーム材６２０と中間部フレーム材６２０を連結している。

主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０は、中空状をなしてケーシング１の外側に位置する機外側フレーム部５１と、中空状をなしてケーシング１の内側に位置する機内側フレーム部５２を有し、双方を平行に配置してフレーム材の軸心方向に沿って接合した複合材をなす。

主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０は、機外側フレーム部５１が断熱体を形成し、機内側フレーム部５２が構造体を形成する。機外側フレーム部５１が樹脂からなり、機内側フレーム部５２がアルミニウムからなる。
（フレーム段部）
主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０は、フレーム材の軸心方向に沿った側面に外壁パネル２の端部に係合する直角入隅のフレーム段部５３を有している。

フレーム段部５３は、機外側フレーム部５１の一側面５１０が、フレーム段部５３の直角入隅の一方の面をなし、外壁パネル２のパネル端面５４に対向する。そして、機内側フレーム部５２の一側面５２１が、フレーム段部５３の直角入隅の他方の面をなし、外壁パネル２のパネル内面に対向する。

また、機内側フレーム部５２は、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０の端部に形成した直角入隅のパネル段部５７に係合するパネル保持部５６をフレーム材の軸心方向に沿って有する。
そして、パネル保持部５６が、フレーム段部５３の直角入隅の他方の面をなして、パネル段部５７の直角入隅の他方の面に対向する一側面５６１と、パネル段部５７の直角入隅の一方の面をなすパネル端面の内側端面５４２に対向する他側面５６２を有し、機内側フレーム部５２の一側面５２１がパネル保持部５６の一側面５６１を兼ねている。

パネル保持部５６の一側面５６１が、パネル段部５７の直角入隅の一方の面をなすパネル端面５４の内側端面５４２に対向し、パネル保持部５６の他側面５６２が、フレーム段部５３の直角入隅の他方の面をなし、パネル段部５７の直角入隅の他方の面に対向する。

図１に示すように、主部フレーム材６１０は、機外側フレーム部５１の断面形状が概ね四角形状をなし、機内側フレーム部５２の断面形状が概ねＬ字状をなす。そして、機外側フレーム部５１の一つの角部と機内側フレーム部５２の角部が対向し、相当接する接合面５１１、５２０において接合している。

図２に示すように、中間部フレーム材６２０は、機外側フレーム部５１の断面形状が概ね長方形状をなし、機内側フレーム部５２の断面形状が概ね幅広の長方形状をなす。そして、機外側フレーム部５１の一つの側面と機内側フレーム部５２の一つの側面が対向し、相当接する接合面５１１、５２０において接合している。
（接合構造）
機外側フレーム部５１は、接合面５１１の両側に羽状に張り出す接合突部５１２をフレーム材の軸心方向に沿って有する。機内側フレーム部５２は、接合面５２０に機外側フレーム部５１の接合突部５１２を挿入する接合溝部５２２をフレーム材の軸心方向に沿って有し、接合溝部５２２の接合面側に羽状のカシメ部５２３をフレーム材の軸心方向に沿って有する。この加締めたカシメ部５２３が機外側フレーム部５１の接合突部５１２を接合溝部５２２に固定する。

図６、図８に示すように、主部フレーム材６１０どうしを連結するコーナー連結部材６３０は、樹脂材からなり、中実状の連結本体部６３１と、主部フレーム材６１０の機外側フレーム部５１に挿入される中空状の連結挿入部６３２を有する。

連結挿入部６３２は、連結本体部６３１から相互に直角をなす３軸のそれぞれの軸方向に延びており、連結本体部６３１と連結挿入部６３２との境に主部フレーム材６１０の機外側フレーム部５１の厚みに相当する段差６３５を有する。連結挿入部６３２には補強板６３６が挿入されている。

図７、図９、図１０に示すように、中間部フレーム材６２０を横木状の主部フレーム材６１０に接合するジョイント部材６４０は、樹脂材からなり、中間部フレーム材６２０の機外側フレーム部５１に挿入される中空状のジョイント挿入部６４１と、主部フレーム材６１０のフレーム段部５３に接合するジョイント頭部６４２と、中間部フレーム材６２０の機内側フレーム部５２に挿入される実軸状のジョイント挿入部６４３を有している。ジョイント頭部６４１は、ドリルネジからなる接合用ネジ６６１で主部フレーム材６１０に固定する。
（固定構造詳細）
図１、図２は、外壁パネル２の固定構造を示している。以下においては、外壁パネル２を例示して説明するが、天板パネル３においても同様である。また、外壁パネル２、天板パネル３、扉パネル７は、基本的に同じ断熱パネルの構造を有している。また、フラット架台底板１０３は、外装が金属板の内板と外板だけからなり、内板と外板の間に発砲ウレタンを充填してなる。

外壁パネル２は、ドリルネジからなるパネル固定ネジ７０１でフレーム６の主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０に固定している。

外壁パネル２は、外側面に配置する金属薄板の外板９０１および内側面に配置する金属薄板の内板９０２と、パネル外周端面を形成する樹脂モールからなる枠体９０３ａ、９０３ｂを有し、外板９０１および内板９０２の周縁部を折り曲げて側縁を枠体９０３に挿入し、枠体９０３に囲まれた外板９０１と内板９０２の間に断熱材９０４をなす発砲ウレタンを充填している。

外壁パネル２は、パネルの端部に直角入隅のパネル段部５７を有し、パネル段部５７が主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０のフレーム段部５３に係合している。

パネル端面５４は、フレーム段部５３の直角入隅の一方の面に対向する外側端面５４１と、パネル段部５７の直角入隅の一方の面をなす内側端面５４２を有し、外側端面５４１と内側端面５４２がパネル段部５７の直角入隅の他方の面を介して離隔している。

パネル段部５７において、外板９０１の側縁と内板９０２の側縁との間に介在する継板９０５を配置しており、パネル端面５４の外側端面５４１に枠体９０３ａを配置し、内側端面５４２に枠体９０３ｂを配置している。

外側端面５４１に配置した枠体９０３ａが外板９０１の側縁と継板９０５の側縁の間に介在し、内側端面５４２に配置した枠体９０３ｂが内板９０２の側縁と継板９０５の側縁の間に介在する。

以上のように本実施の形態によれば、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０が直角入隅のフレーム段部５３を有し、外壁パネル２の端部をフレーム段部５３に係合させるだけで、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０に対する外壁パネル２の位置決めを行うことができ、従来の外壁パネル２の位置決め作業が不要となり、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０に対する外壁パネル２の取り付け作業に係る負荷を軽減できる。

また、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０は、機外側フレーム部５１が断熱体を形成し、機内側フレーム部５２が構造体を形成する複合材であるので、機内側フレーム部５２に伝わる冷熱が機外側フレーム部５１に熱伝導することを抑制でき、機外側フレーム部５１の外側面に結露が発生することを防止できる。さらに、フレーム段部５２において外壁パネル２のパネル端面５４（５４１、５４２）が断熱体に対向するので、主部フレーム材６１０および中間部フレーム材６２０を通して外壁パネル２の外板９０１に冷熱が熱伝導することを防止できる。

機外側フレーム部５１と機内側フレーム部５２が接合面５１１、５２１で相当接し、機外側フレーム部５１の羽状に張り出す接合突部５１２を、機内側フレーム部５２の接合溝部５２２に挿入し、羽状のカシメ部５２３を加締めることで、カシメ部５２３で機外側フレーム部５１の接合突部５１２を接合溝部５２２に固定するので、断熱体の機外側フレーム部５１と構造体の機内側フレーム部５２からなる複合体を容易に作製できる。

接合突部５１２を接合溝部５２２に挿入した状態で、カシメ部５２３は接合溝部５２２の開口が広がる方向に傾斜しており、ローラの転圧によりカシメ部５２３を加締める。

１ ケーシング
２ 外壁パネル
３ 天板パネル
４ 鋼板
６ フレーム
７ 扉パネル
８ 外気室
９ 給気室
１０ ファン室
５１ 機外側フレーム部
５２ 機内側フレーム部
５３ フレーム段部
５４ パネル端面
５６ パネル保持部
５７ パネル段部
１０３ フラット架台底板
５１１、５２０ 接合面
５１２ 接合突部
５１０ 一側面
５２１ 一側面
５２２ 接合溝部
５２３ カシメ部
５４１ 外側端面
５４２ 内側端面
５４１ 内側端面
５６１ 一側面
５６２ 他側面
６１０ 主部フレーム材
６２０ 中間部フレーム材
９０５ 継板
９０３ａ 枠体
９０３ｂ 枠体

Claims (4)

1. 空気調和機のケーシングを構成し、断熱パネルを取り付けるフレームであって、
   フレームを形成するフレーム材は、中空状をなしてケーシングの外側に位置する機外側フレーム部と、中空状をなしてケーシングの内側に位置する機内側フレーム部を有し、
   断熱体をなす機外側フレーム部と構造体をなす機内側フレーム部の双方を平行に配置してフレーム材の軸心方向に沿って形成した相当接する接合面で接合した複合材をなし、
   フレーム材の軸心方向に沿った側面に断熱パネルの端部に係合する直角入隅のフレーム段部を有し、
   機外側フレーム部は、フレーム段部の直角入隅の一方の面をなし、断熱パネルのパネル端面の外側端面に対向し、
   機内側フレーム部は、フレーム段部の直角入隅の他方の面をなし、断熱パネルの端部に形成した直角入隅のパネル段部に係合するパネル保持部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、
   パネル保持部が、パネル段部の直角入隅の他方の面に対向する一側面と、パネル段部の直角入隅の一方の面をなすパネル端面の内側端面に対向する他側面を有することを特徴とする空気調和機のフレーム。
2. 接合面は、機外側フレーム部と機内側フレーム部の双方の相対向する角部に形成することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機のフレーム。
3. 機外側フレーム部は、接合面の両側に羽状に張り出す接合突部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、
   機内側フレーム部は、接合面に機外側フレーム部の接合突部を挿入する接合溝部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、接合溝部の接合面側に羽状のカシメ部をフレーム材の軸心方向に沿って有し、加締めたカシメ部が機外側フレーム部の接合突部を接合溝部内に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機のフレーム。
4. 機外側フレーム部が樹脂からなり、機内側フレーム部がアルミニウムからなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の空気調和機のフレーム。

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