JPWO2019198202A1 - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

隣合った熱交換ブロックによって形成される隙間が開くのを抑制し、隙間のシール性を向上させる空気調和機の室内機を提供する。本発明に係る空気調和機の室内機は、複数の熱交換ブロックから構成される熱交換器と、熱交換器の長手方向の端部に取り付けられる側板と、隣合った２つの熱交換ブロックの端部同士の隙間を塞ぐシール部材と、シール部材を隙間に保持するシール押さえ部材と、を備える。熱交換ブロックは、熱交換器の長手方向に延びる伝熱管と、伝熱管が延びる方向に複数配置されたフィンと、を備える。シール押さえ部材は、熱交換器の長手方向と直交する方向の端部に形成され、熱交換器へ向かって突出する移動規制片と、長手方向の端部に形成される固定片と、を備える。移動規制片は、フィンの間に挿入され、隣合った２つの熱交換ブロックの伝熱管は、一対の移動規制片の間に位置し、固定片は、側板に固定される。

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関し、特に複数の熱交換ブロックから構成される熱交換器の隙間を塞ぐ構造に関する。

従来の空気調和機の室内機は、熱交換器、ファン、風向制御板等の構成機器とそれらを内蔵する箱状の筐体で構成される。この室内機は、配管で接続された室外機との間で冷媒を循環させている。熱交換器は、熱交換器に通風した空気を熱交換器内を流通する冷媒との間で放熱又は吸熱させることにより、空気を冷却又は加熱する。そして、冷却又は加熱した空気を吹出口から吹出し、室内の空気の温度を調節する。

例えば、特許文献１に開示されている空気調和機の室内機によれば、熱交換器が複数の熱交換ブロックから構成されている。隣合った熱交換ブロックの端部同士の間には隙間が形成されるため、隙間を塞ぐようにシール部材が配置されている。熱交換ブロックの隙間が室内機の吸込口側に位置するため、吸い込まれた空気が隙間を通ると、隙間を通った空気は冷媒との熱交換がされないまま吹出口から吹き出される。また、隙間を通った空気中の水分が凝縮し、熱交換器の下流側にあるファンが結露するおそれがある。しかし、シール部材を配置することにより吸込口から入った空気は、熱交換ブロックを通過し吹き出されるため、空気調和機の室内機は、吸込口からの空気が熱交換器にて確実に熱交換され、ファンに結露が生じることもなくなる。また、シール部材は、熱交換器の伝熱管に引っ掛けられ、弾性力により伝熱管から外れないように嵌っている。

国際公開第２０１０／０８９９２０号 国際公開第２０１６／００２０１５号

特許文献１に開示されている空気調和機の室内機においては、シール押さえ部材の爪が弾性を有し、伝熱管に爪を引っ掛けて取り付ける構成である。そのため、シール押さえ部材を取り付ける際に爪を弾性的に変形させながら伝熱管に嵌め込むことになる。このとき、シール押さえ部材の爪から伝熱管に力を加えながらシール押さえ部材を嵌め込むため、爪が伝熱管を傷つけてしまうという課題があった。

また、爪は、熱交換器のフィンの間に挿入されるものであるため、肉厚を厚くすることができず、強度を上げることができない。そのため、爪は弾性力により伝熱管に嵌り込んでいるものの弾性力が小さく、熱交換器が変形し熱交換ブロック同士の隙間が開いた場合に、隙間の開きを抑えられないという課題があった。また、シール部材の一方の端部は側板と嵌合し、他方の端部は熱交換器の端部の伝熱管に嵌合しているが、中央部においては、隙間の開きを抑えることが出来ないという課題があった。

本発明は、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、隣合った熱交換ブロックによって形成される隙間が開くのを抑制し、隙間のシール性を向上させる空気調和機の室内機を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和機の室内機は、複数の熱交換ブロックから構成される熱交換器と、前記熱交換器の長手方向の端部に取り付けられる側板と、隣合った２つの前記熱交換ブロックの端部同士の隙間を塞ぐシール部材と、前記シール部材を前記隙間に保持するシール押さえ部材と、を備え、前記熱交換ブロックは、前記筐体の長手方向に延びる伝熱管と、前記伝熱管が延びる方向に複数配置されたフィンと、を備え、前記シール押さえ部材は、前記長手方向と直交する方向の端部に形成され、前記熱交換器へ向かって突出する移動規制片と、前記長手方向の端部に形成される固定片と、を備え、前記移動規制片は、前記フィンの間に挿入され、隣合った２つの前記熱交換ブロックの前記伝熱管は、一対の前記移動規制片の間に位置し、前記固定片は、前記側板に固定される。

本発明によれば、隣合った熱交換ブロックの端部によって形成される隙間が開くのを抑制し、熱交換ブロックの端部及びシール部材が相対移動するのを抑制する。そのため、熱交換ブロックの端部の隙間のシール性が向上し、熱交換器を通過しない空気が吹出口側へ流れるのを抑制できる。

実施の形態１に係る空気調和機の室内機の斜視図である。 実施の形態１に係る空気調和機の室内機の断面構造の説明図である。 図２に示される熱交換器の分解図である。 図３に示される第１の側板の熱交換器側を向いた面の正面図である。 図３に示されるシール部材及びシール押さえ部材の斜視図である。 図３に示されるシール押さえ部材と第１の側板との接続部の拡大断面図である。 図３に示されるシール押さえ部材と第２の側板との接続部の拡大断面図である。 実施の形態１に係る空気調和機の室内機のシール押さえ部材が取り付けられている部位の断面構造の説明図である。 実施の形態１に係る空気調和機の室内機のシール押さえ部材が取り付けられている部位の断面構造の説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。各図において、同一の符号を付した機器等については、同一の又はこれに相当する機器を表すものであって、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１.
＜室内機１００の構成＞
図１は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の断面構造の説明図である。図１に示されているように、室内機１００は、略直方体形状の筐体９０を備えている。筐体９０は、室内機１００の正面側に前面パネル４を備える。筐体９０の前面パネル４に対向する面には、背面ケース１を備える。室内機１００は、背面ケース１を室内の据付壁面に取り付けて固定されるものである。筐体９０の上面には吸込口８が配置されている。また、筐体９０の下面には吹出口９が設けられている。

図２は、空気調和機の室内機１００の長手方向に垂直な断面を示している。図２を用いて、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００の内部構造及び空気の流れについて説明する。筐体９０の上面には吸込口８が形成されており、下面には吹出口９が形成されている。筐体９０の内部は、吸込口８から吹出口９に至る風路５５が形成されている。風路５５には、熱交換器２が配置され、熱交換器２の吹出口９側に送風ファン３が配置されている。熱交換器２、送風ファン３、及び吹出口９は、背面ケース１に取り付けられている。熱交換器２の下方には結露水を受けるドレンパン７が設けられている。また、筐体９０の前面パネル４側には、電気品組立体５が配置されている。

空気調和機の室内機１００は、送風ファン３を駆動することにより、吸込口８から室内の空気を筐体９０内に吸い込む。風路５５に入った空気は、熱交換器２を通過し、熱交換器２の伝熱管７０、８０内を流れる冷媒と熱交換を行い、冷気又は暖気となる。熱交換器２を通過した冷気又は暖気は、送風ファン３を経て、吹出口９へと送られる。吹出口９には風向調整板６が設置されており、風向が制御され、室内に送風される。

図３は、図２に示される熱交換器２の分解図である。熱交換器２は、複数の熱交換ブロック２ａ、２ｂを有する。実施の形態１においては、熱交換ブロック２ａ、２ｂの２つから構成されている。熱交換ブロック２ａ、２ｂは、筐体９０の長手方向に延びる伝熱管７０、８０が端部で折り返され、その伝熱管７０、８０に平面が直交するように複数配置されたフィン７１、８１が複数取り付けられている。各フィン７１、８１は、平行に複数配置され、フィン７１、８１の隙間を空気が流れることにより、空気と冷媒との熱交換が行われる。

熱交換ブロック２ａ、２ｂは、吸込口８側にある端部同士を近接させて配置されている。熱交換ブロック２ａと熱交換ブロック２ｂとは、端部７２と端部８２とを突き合わせ、下方に向かって開いた逆Ｖ字形状に配置されている。熱交換ブロック２ａの下端には、ドレンパン７ａが、熱交換ブロック２ｂの下端にはドレンパン７ｂが設置されており、熱交換ブロック２ａ、２ｂで発生した結露を受けている。

図４は、図３に示される第１の側板１０の熱交換器２側を向いた面の正面図である。熱交換ブロック２ａ、２ｂの長手方向の一方の端部には、第１の側板１０が取り付けられる。第１の側板１０は、熱交換ブロック２ａ、２ｂの伝熱管７０、８０の端部に形成されているＵ字管７３、８３に対応した穴１１を備えている。Ｕ字管７３、８３は、穴１１に挿入され、穴１１の縁から穴１１の内側に向かって突出しているフック１２がＵ字管７３、８３に引っ掛かるようになっている。

図３に示される様に、熱交換ブロック２ａ、２ｂの第１の側板１０が取り付けられた端部と反対側の端部には、第２の側板２０が取り付けられる。熱交換ブロック２ａ、２ｂの第２の側板２０が取り付けられる側の端部は、金属製のベース板２１が取り付けられている。熱交換ブロック２ａ、２ｂの端部に第２の側板２０が取り付けられた後、第２の側板２０は、ベース板２１とビス２３により締結固定される。

第１の側板１０は、樹脂製又は金属製のどちらでも良い。第１の側板１０が金属製である場合は、第２の側板２０と同様にビスにより締結固定される。第２の側板２０は、金属製である。第２の側板２０が配置されている側は、後の工程で配管溶接が行われるため、溶接時にバーナーの熱で第２の側板２０が溶融するのを防ぐためである。

図５は、図３に示されるシール部材６０及びシール押さえ部材３０の斜視図である。シール押さえ部材３０は、熱交換器２の長手方向に沿って断面がＶ字形状に形成された押さえ部３１を備える。押さえ部３１のＶ字形状は、熱交換ブロック２ａ、２ｂの吸込口８側の端部の形状に沿った形状になっている。押さえ部３１のＶ字形状の凸側にシール部材６０が貼り付けられている。また、シール押さえ部材３０は、板金材料を折り曲げて形成されている。

図６は、図３に示されるシール押さえ部材３０と第１の側板１０との接続部の拡大断面図である。シール押さえ部材３０の長手方向の一方の端部には、第１の側板１０側に第１の固定片４０、他方の端部には第２の側板２０側に第２の固定片５０を備える。第１の側板１０は、図４に示される様に、上端部に設けられた固定片挿入穴１３を備える。固定片挿入穴１３は、第１の側板１０を貫通しており、内部にシール押さえ部材３０の第１の固定片４０が挿入される。第１の固定片４０は、先端が上方に向かって屈曲されており、固定片挿入穴１３から抜ける際に屈曲した部分が引っ掛かる。そのため、シール押さえ部材３０と第１の側板１０とは、係合して外れないようになっている。

上記のように、シール押さえ部材３０と第１の側板１０とは、係合しているが、組立時においては、第１の固定片４０を斜めに傾けながら、又は第１の固定片４０を弾性的に変形させながら固定片挿入穴１３に挿入することができる。また、固定片挿入穴１３は、第１の固定片４０が挿入出来る程度の大きさに開口されている。

図７は、図３に示されるシール押さえ部材３０と第２の側板２０との接続部の拡大断面図である。第２の側板２０は、上端部にビス締結穴２２を備えている。図５に示される様に、シール押さえ部材３０の第２の側板２０側の端部は、第２の固定片５０が形成されている。第２の固定片５０は、押さえ部３１の端部から下方に延びており、穴５１が設けられている。穴５１は、第２の側板２０のビス締結穴２２と対応している。シール押さえ部材３０は、熱交換器２の所定の位置に取り付けられた後に、穴５１をビス締結され、熱交換器２から外れないように固定される。

図８及び図９は、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１００のシール押さえ部材３０が取り付けられている部位の断面構造の説明図である。図９は、シール押さえ部材３０の長手方向に対し直交する方向の端部に設けられた移動規制片３５ａ、３５ｂを含む断面を示している。押さえ部３１は、長手方向に沿って複数の移動規制片３５ａ、３５ｂが設けられている。移動規制片３５ａ、３５ｂは、長手方向に直交する方向の両端部において、板金材料を折り曲げて構成され、下方に延び板面が長手方向に向けられている。このように構成されることにより、移動規制片３５ａ、３５ｂは、熱交換ブロック２ａ、２ｂのそれぞれのフィン７１、８１の隙間に差し込むことができる。

図９に示される様に、移動規制片３５ａは、熱交換ブロック２ａのフィン７１の間に挿入される。また、移動規制片３５ｂは、熱交換ブロック２ｂのフィン８１の間に挿入される。移動規制片３５ａは、熱交換ブロック２ａの上端部側に位置する伝熱管７０の前側に位置する。移動規制片３５ｂは、熱交換ブロック２ｂの上端部側に位置する伝熱管８０の背面側に位置する。つまり、熱交換ブロック２ａの伝熱管７０と熱交換ブロック２ｂの伝熱管８０は、一対の移動規制片３５ａと移動規制片３５ｂとの間に位置する。移動規制片３５ａと移動規制片３５ｂとの間隔の寸法Ａは、少なくとも伝熱管７０の外側から伝熱管８０の外側までの寸法Ｂよりも大きくなっている。また、移動規制片３５ａは伝熱管７０に近接している側の端縁が直線状に形成され、移動規制片３５ｂも伝熱管８０に近接している側の端縁が直線状に形成されている。そのため、移動規制片３５ａ、３５ｂは、熱交換ブロック２ａ、２ｂに挿入した際に、伝熱管７０、８０に荷重を掛けることがなく、伝熱管７０、８０を傷つけることがない。

また、移動規制片３５ａと移動規制片３５ｂとの間隔の寸法Ａと伝熱管７０の外側から伝熱管８０の外側までの寸法Ｂとの差は小さいため、熱交換ブロック２ａと熱交換ブロック２ｂとが相対的に離れる方向に移動しようとした際にその動きを押さえることができる。シール押さえ部材３０は、第１の側板１０及び第２の側板２０によって、図８及び図９の上方向に移動しないように固定されている。そのため、熱交換ブロック２ａ及び熱交換ブロック２ｂとが相対的に離れる方向に移動した際に、伝熱管７０、８０から移動規制片３５ａ、３５ｂに力が掛かったとしても、移動規制片３５ａ、３５ｂは、伝熱管７０、８０の移動を規制することができる。

また、以上のように、シール押さえ部材３０が第１の側板１０及び第２の側板２０に固定され、熱交換ブロック２ａ、２ｂが形成する隙間に押さえつけられている。そのため、シール押さえ部材３０の押さえ部３１の裏面に貼り付けられているシール部材６０は、熱交換ブロック２ａ、２ｂ側に押し付けられる。これにより、シール部材６０は、熱交換ブロック２ａ、２ｂの端部により形成される隙間に保持される。さらに、移動規制片３５ａ、３５ｂにより、シール押さえ部材３０及び熱交換ブロック２ａ、２ｂの相対的移動が押さえられるため、シール部材６０が熱交換ブロック２ａ、２ｂにより形成される隙間からずれない。

なお、実施の形態１において、熱交換器２は、熱交換ブロック２ａ、２ｂを逆Ｖ字に配置した構成で説明したが、熱交換ブロック２ａ、２ｂの配置はこの形態だけに限定されるものではない。例えば、熱交換器２は、熱交換ブロックをＮ字形、Ｗ字形、又はＭ字形に配置したものであっても良い。この場合であっても、吸込口８側に位置する隣合った熱交換ブロックの端部により形成される隙間を、上記のシール押さえ部材３０及びシール部材６０により塞ぐことにより、吸込口８から吸入された室内の空気が熱交換器２を経ずにバイパスするのを抑制することができる。また、上記の第１の側板１０及び第２の側板２０の形状も熱交換器２の形態に応じ適宜変更することができる。

１ 背面ケース、２ 熱交換器、２ａ 熱交換ブロック、２ｂ 熱交換ブロック、３ 送風ファン、４ 前面パネル、５ 電気品組立体、６ 風向調整板、７ ドレンパン、７ａ ドレンパン、７ｂ ドレンパン、８ 吸込口、９ 吹出口、１０ 第１の側板、１１ 穴、１２ フック、１３ 固定片挿入穴、２０ 第２の側板、２１ ベース板、２２ ビス締結穴、２３ ビス、３０ シール押さえ部材、３１ 押さえ部、３５ａ 移動規制片、３５ｂ 移動規制片、４０ 第１の固定片、５０ 第２の固定片、５１ 穴、５５ 風路、６０ シール部材、７０ 伝熱管、７１ フィン、７２ 端部、７３ Ｕ字管、８０ 伝熱管、８１ フィン、８２ 端部、８３ Ｕ字管、９０ 筐体、１００ 室内機、Ａ 寸法、Ｂ 寸法。

本発明に係る空気調和機の室内機は、複数の熱交換ブロックから構成される熱交換器と、前記熱交換器の長手方向の端部に取り付けられる側板と、隣合った２つの前記熱交換ブロックの端部同士の隙間を塞ぐシール部材と、板金材料を折り曲げて形成され、前記シール部材を前記隙間に保持するシール押さえ部材と、を備え、前記熱交換ブロックは、前記熱交換器の長手方向に延びる伝熱管と、前記伝熱管が延びる方向に複数配置されたフィンと、を備え、前記シール押さえ部材は、前記熱交換器の長手方向と直交する方向の端部に形成され、前記熱交換器へ向かって突出する移動規制片と、長手方向の端部に形成される固定片と、を備え、隣合った２つの前記熱交換ブロックの前記伝熱管は、一対の前記移動規制片の間に位置し、前記移動規制片は、前記板金材料を前記熱交換器側に折り曲げて形成され、板面を長手方向に向けて配置され、前記フィンの間に挿入され、一対の当該移動規制片の間に位置する前記伝熱管に近接している側の端縁が直線状に形成され、一対の当該移動規制片の間隔の寸法Ａは、一対の当該移動規制片の間に位置する２つの前記伝熱管の一方の伝熱管の外側から他方の伝熱管の外側までの寸法Ｂよりも大きく、前記固定片は、前記側板に固定される。

Claims (6)

1. 複数の熱交換ブロックから構成される熱交換器と、
   前記熱交換器の長手方向の端部に取り付けられる側板と、
   隣合った２つの前記熱交換ブロックの端部同士の隙間を塞ぐシール部材と、
   前記シール部材を前記隙間に保持するシール押さえ部材と、を備え、
   前記熱交換ブロックは、
   前記熱交換器の長手方向に延びる伝熱管と、
   前記伝熱管が延びる方向に複数配置されたフィンと、を備え、
   前記シール押さえ部材は、
   前記熱交換器の長手方向と直交する方向の端部に形成され、前記熱交換器へ向かって突出する移動規制片と、
   長手方向の端部に形成される固定片と、を備え、
   前記移動規制片は、
   前記フィンの間に挿入され、
   隣合った２つの前記熱交換ブロックの前記伝熱管は、
   一対の前記移動規制片の間に位置し、
   前記固定片は、
   前記側板に固定される、空気調和機の室内機。
2. 筐体と、
   前記筐体に設けられた吸込口及び吹出口と、を備え、
   前記シール部材及び前記シール押さえ部材は、
   前記熱交換ブロックの前記吸込口に近接している側の端部に取り付けられている、請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記シール押さえ部材の長手方向の少なくとも一方の端部に形成される前記固定片は、
   ビスにより締結固定される、請求項１又は２に記載の空気調和機の室内機。
4. 前記シール押さえ部材の長手方向の他方の端部に形成される前記固定片は、
   前記側板に設けられた穴に係合し固定される、請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
5. 前記シール押さえ部材は、
   板金材料を折り曲げて形成され、
   前記移動規制片は、
   前記板金材料を前記熱交換器側に折り曲げて形成され、板面を長手方向に向けて配置される、請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和機の室内機。
6. 前記移動規制片は、
   一対の当該移動規制片の間に位置する前記伝熱管に近接している側の端縁が直線状に形成されている、請求項５に記載の空気調和機の室内機。

Images