JPWO2020152823A1 - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Abstract

空気調和機の室内ユニットは、互いに間隔を空けて平行に並べられた複数のフィンと、フィンに直交し貫通している複数の伝熱管と、を有する熱交換器と、熱交換器を内部に収容する筐体と、を備え、熱交換器は、筐体の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器と、筐体の背面側に配置されて前面熱交換器の一端と接続された背面熱交換器と、で構成されており、前面熱交換器の側面には、熱交換器を筐体の内部に固定する板金製固定板が取り付けられており、板金製固定板は、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部と、折り曲げ部の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部と、を備えたものである。

Description

本発明は、壁掛け型の空気調和機の室内ユニットに関するものである。

従来、筐体内に熱交換器とクロスフローファンとを有しており、熱交換器がクロスフローファンの上方を覆うように配置されている壁掛け型の空気調和機の室内ユニットがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、熱交換器は、筐体の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器と、筐体の背面側に配置されて前面熱交換器の一端と接続された背面熱交換器と、で構成されている。そして、熱交換器は、その右側面に取り付けられた板金製の側板によって筐体内に固定されている。また、前面熱交換器は、右側面に側板が取り付けられた状態で折り曲げられ、側板に設けられている係合孔と係合突起とが係合することで、折り曲げ角度が保持されている。

特開平９−２１０４５０号公報

特許文献１は、側板に設けられている係合孔と係合突起とが係合することで、前面熱交換器の折り曲げ角度が保持されている。しかしながら、前面熱交換器が折り曲げられる際に一緒に折り曲げられる側板の折り曲げ部は、他の部分と比べて幅が狭いため、側板の板厚方向の剛性が低く、側板が成型されてから前面熱交換器を成形するまでに変形する恐れがある。そして、その場合は前面熱交換器の折り曲げ角度を正しい角度に保持できない。また、前面熱交換器の折り曲げ角度は空気調和機の性能に影響するため、前面熱交換器の折り曲げ角度を正しい角度に保持できないと、空気調和機の性能にばらつきが発生してしまうという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、空気調和機の性能にばらつきが発生するのを抑制することができる空気調和機の室内ユニット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ユニットは、互いに間隔を空けて平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに直交し貫通している複数の伝熱管と、を有する熱交換器と、前記熱交換器を内部に収容する筐体と、を備え、前記熱交換器は、前記筐体の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器と、前記筐体の背面側に配置されて前記前面熱交換器の一端と接続された背面熱交換器と、で構成されており、前記前面熱交換器の側面には、前記熱交換器を前記筐体の内部に固定する板金製固定板が取り付けられており、前記板金製固定板は、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部と、前記折り曲げ部の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部と、を備えたものである。

本発明に係る空気調和機の室内ユニットによれば、板金製固定板は、他の部分よりも幅が狭くなっている折り曲げ部の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部を備えている。そのため、板金製固定板の板厚方向の剛性を高めることができ、板金製固定板の変形を抑制することができるので、前面熱交換器の折り曲げ角度を正しい角度に保持できなくなるのを抑制できる。その結果、空気調和機の性能にばらつきが発生するのを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットの縦断面を側面視した模式図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器に板金製固定板が取り付けられていない状態を側面視した模式図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器に板金製固定板が取り付けられた状態を側面視した詳細図である。 従来の第一の板金製固定板を示す斜視図である。 図７の破線部の拡大図である。 従来の第一の板金製固定板が取り付けられた前面熱交換器の折り曲げ前の状態を側面視した模式図である。 従来の第一の板金製固定板が取り付けられた前面熱交換器の折り曲げ後の状態を側面視した模式図である。 本発明の実施の形態に係る第一の板金製固定板を示す斜視図である。 図１１の破線部の拡大図である。 本発明の実施の形態に係る前面熱交換器を示す斜視図である。 図１３に示す前面熱交換器の右側面の要部を拡大した第一の図である。 図１３に示す前面熱交換器の右側面の要部を拡大した第二の図である。 図１３に示す前面熱交換器の右側面の要部を拡大した第三の図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の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。

また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。また、以下に説明する実施の形態では、空気調和機の室内ユニット１００を正面視した状態において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」などを使用する。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００の縦断面を側面視した模式図である。図３は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００を示す分解斜視図である。

本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００は、室内の壁面などに据え付けられる壁掛け型である。室内ユニット１００は、前面筐体１ａと、前面筐体１ａの背面側に取り付けられた背面筐体１ｂと、からなる筐体１で外郭が構成されている。また、前面筐体１ａの前面側には、前面意匠パネル２が設けられている。この前面意匠パネル２は、設置業者およびユーザーなどが据付作業、清掃、および点検がしやすいように、上下方向に回動可能かつ取り外し可能に設けられている。

前面筐体１ａの上部には、筐体１の内部に空気を吸い込む吸込口３が設けられており、また、前面筐体１ａの下部には、筐体１の内部から空気を吹き出す吹出口４が設けられている。また、吹出口４には、そこから吹き出される空気の上下方向の向きを調整する上下風向調整板５が設けられている。

背面筐体１ｂには、空気の流れを発生させるクロスフローファン６と、クロスフローファン６を上方から覆うように配置され、クロスフローファン６から送風された空気と熱交換を行う熱交換器１０と、クロスフローファン６の駆動回路などが実装された電気品箱７と、が固定され、筐体１の内部に収容されている。

熱交換器１０はフィンチューブ型であり、互いに間隔を空けて平行に並べられた、つまり積層された複数のフィン１１と、これらフィン１１に直交し貫通している複数の伝熱管１２とを有している。また、熱交換器１０は、筐体１の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器１０ａと、筐体１の背面側に配置されて前面熱交換器１０ａの一端と接続された背面熱交換器１０ｂと、で構成されている。

ここで、本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００の動作について簡単に説明する。

空気調和機の運転が開始されるとクロスフローファン６が回転駆動し、それによって発生した空気の流れにより吸込口３から室内空気が筐体１の内部に吸い込まれる。その吸い込まれた室内空気は、熱交換器１０を通過する際に熱交換器１０にて熱交換し、冷気または暖気となって、吹出口４から室内へ吹き出される。このとき、吹出口４に設けられた上下風向調整板５が回動することで、吹出口４から吹き出される冷気または暖気の上下方向の向きが調整される。

図４は、本発明の実施の形態に係る熱交換器１０を示す斜視図である。図５は、本発明の実施の形態に係る熱交換器１０に板金製固定板２０が取り付けられていない状態を側面視した模式図である。図６は、本発明の実施の形態に係る熱交換器１０に板金製固定板２０が取り付けられた状態を側面視した詳細図である。

図４〜図６に示すように、熱交換器１０の左側面には、熱交換器１０を筐体１の内部、詳しくは背面筐体１ｂに固定するための樹脂製固定板１４が取り付けられている。また、熱交換器１０の右側面には、熱交換器１０を筐体１の内部、詳しくは背面筐体１ｂに固定するための板金製固定板２０が取り付けられている。この板金製固定板２０は、前面熱交換器１０ａに取り付けられる第一の板金製固定板２０ａと、背面熱交換器１０ｂに取り付けられる第二の板金製固定板２０ｂで構成されている。

図６に示すように、板金製固定板２０は熱交換器１０の右側面にネジ３０で固定されることにより、取り付けられている。詳しくは、第一の板金製固定板２０ａは前面熱交換器１０ａの右側面にネジ３０で固定されており、第二の板金製固定板２０ｂは背面熱交換器１０ｂの右側面にネジ３０で固定されている。

熱交換器１０の左側面は、伝熱管１２のＵ字部が配置されており、Ｕ字管を接続するロウ付けが不要である。そのため、熱交換器１０の左側面に取り付けられる樹脂製固定板１４は、樹脂で構成されている。一方、熱交換器１０の右側面は、伝熱管１２の端部にＵ字管を接続してロウ付けが必要である。そのため、熱交換器１０の右側面に取り付けられる板金製固定板２０は、板金で構成されている。

図７は、従来の第一の板金製固定板４０ａを示す斜視図である。図８は、図７の破線部の拡大図である。図９は、従来の第一の板金製固定板４０ａが取り付けられた前面熱交換器１０ａの折り曲げ前の状態を側面視した模式図である。図１０は、従来の第一の板金製固定板４０ａが取り付けられた前面熱交換器１０ａの折り曲げ後の状態を側面視した模式図である。

従来の第一の板金製固定板４０ａは、図７および図８に示すように、ほぼ長方形状の平板である。この第一の板金製固定板４０ａは、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部４１と、嵌合穴部４２と、嵌合穴部４２に嵌め合わされる嵌合突起部４３とを有している。なお、折り曲げ部４１は、第一の板金製固定板４０ａの長手側の両側面の一部が切り欠かれることにより形成されている。

そして、図９に示すように、第一の板金製固定板４０ａが前面熱交換器１０ａの右側面に取り付けられた状態で、図１０に示すように、折り曲げ部４１を中心に第一の板金製固定板４０ａが前面熱交換器１０ａと同時に、板面に沿った方向に折り曲げられる。そして、嵌合穴部４２に嵌合突起部４３が嵌め合わされることで、前面熱交換器１０ａの折り曲げ角度が固定され、折り曲げ状態が保持されるようになっている。

上記の通り、第一の板金製固定板４０ａの折り曲げ位置となる折り曲げ部４１が、他の部分よりも幅が狭くなっているが、これは、前面熱交換器１０ａを折り曲げる際に、前面熱交換器１０ａを折り曲げやすくするためである。このように折り曲げ部４１を設けることで、前面熱交換器１０ａを折り曲げやすくすることができるが、折り曲げ部４１は他の部分よりも幅が狭くなっているため、第一の板金製固定板４０ａの板厚方向の剛性が他の部分よりも低く、折り曲げ部４１は板厚方向に変形しやすくなっている。

そのため、従来では、第一の板金製固定板４０ａを成型した後、前面熱交換器１０ａの右側面に取り付けて折り曲げて前面熱交換器１０ａを成形するまでに、第一の板金製固定板４０ａが折り曲げ部４１で板厚方向に変形してしまう恐れがある。そして、第一の板金製固定板４０ａが折り曲げ部４１で板厚方向に変形した状態で前面熱交換器１０ａを折り曲げようとしても、前面熱交換器１０ａの折り曲げが困難であったり、前面熱交換器１０ａを折り曲げられたとしても折り曲げ角度がばらついてしまったりする。そうすると、熱交換器１０での熱交換効率が低下するため、空気調和機の性能が低下してしまう。

図１１は、本発明の実施の形態に係る第一の板金製固定板２０ａを示す斜視図である。図１２は、図１１の破線部の拡大図である。

そこで、本実施の形態に係る第一の板金製固定板２０ａでは、図１１および図１２に示す構成となっている。第一の板金製固定板２０ａは、ほぼ長方形状の平板である。この第一の板金製固定板２０ａは、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部２１と、嵌合穴部２２と、嵌合穴部２２に嵌め合わされる嵌合突起部２３とを有している。なお、折り曲げ部２１は、第一の板金製固定板２０ａの長手側の両側面の一部が切り欠かれることにより形成されている。

さらに、第一の板金製固定板２０ａは、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部に設けられた壁部２４と、折り曲げ部２１の折り曲げ時の外周側の端部に設けられた切り欠き２５とを有している。なお、嵌合穴部２２と嵌合突起部２３とが設けられている位置は、反対でもよい。ここで、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部および外周側の端部とは、第一の板金製固定板４０ａが前面熱交換器１０ａの右側面に取り付けられた状態で折り曲げられた時の折り曲げ部２１の内周側の端部および外周側の端部のことである。

壁部２４は、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部が外側に曲げられて形成されており、その厚さは板厚であり、その外側への突出量（以下、高さと称する）は伝熱管１２が挿入される孔の周縁に設けられた周縁部２６と同じかそれ以下である。なお、壁部２４の折り曲げ角度は、例えば９０度であるが、それに限定されない。ここで、外側とは、第一の板金製固定板２０ａを前面熱交換器１０ａの右側面に取り付けた際の外側のことであり、以下も同様とする。

壁部２４を外側に折り曲げているのは、壁部２４が内側に折り曲げられているとフィン１１にぶつかってしまうためである。また、壁部２４の高さを周縁部２６と同じかそれ以下とするのは、壁部２４の高さを周縁部２６より高くすると製造時に伝熱管１２を拡管する拡管用装置とぶつかってしまうためである。

このように、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部に壁部２４を設けることで、折り曲げ部２１の板厚方向の剛性を高めることができ、折り曲げ部２１の板厚方向の変形を抑制することができる。

また、切り欠き２５は、折り曲げ部２１の折り曲げ時の外周側の端部をＶ字形状に切り欠いて形成されている。なお、Ｖ字形状の切り欠き２５は、その先端がとがった形状でもよいし、Ｒ形状でもよい。

図１３は、本発明の実施の形態に係る前面熱交換器１０ａを示す斜視図である。図１４は、図１３に示す前面熱交換器１０ａの右側面の要部を拡大した第一の図である。図１５は、図１３に示す前面熱交換器１０ａの右側面の要部を拡大した第二の図である。図１６は、図１３に示す前面熱交換器１０ａの右側面の要部を拡大した第三の図である。

図１３〜図１４に示すように、前面熱交換器１０ａは上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有しており、嵌合穴部２２に嵌合突起部２３が嵌め合わされることで、前面熱交換器１０ａの折り曲げ角度が固定され、折り曲げ状態が保持されている。なお、前面熱交換器１０ａは、右側面に第一の板金製固定板２０ａが取り付けられた状態で折り曲げられるため、第一の板金製固定板２０ａも同時に折り曲げられる。

このとき、切り欠き２５が形成されていることで、前面熱交換器１０ａの折り曲げ時に第一の板金製固定板２０ａにかかる応力をこの切り欠き２５に集中させることができる。ここで、壁部２４を設けて折り曲げ部２１の板厚方向の剛性を高めると、板面に沿った方向の剛性も高くなり、前面熱交換器１０ａが折り曲げにくくなる。

そこで、切り欠き２５を形成することで、壁部２４を設けて折り曲げ部２１の板厚方向の剛性を高めたとしても、前面熱交換器１０ａが折り曲げにくくなるのを抑制することができる。さらに、切り欠き２５を形成することで、前面熱交換器１０ａを折り曲げる際にばらつきやすい折り曲げ位置の中心が決まりやすくなるため、前面熱交換器１０ａの折り曲げ角度の精度を上げることができる。

なお、切り欠き２５は深い方が第一の板金製固定板２０ａを折り曲げやすくなるが、その分強度としては弱くなるため、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部に壁部２４を設ける前と同じ程度の折り曲げやすさとなるように切り欠き２５の深さを決定するとよい。

以上、本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００は、互いに間隔を空けて平行に並べられた複数のフィン１１と、フィン１１に直交し貫通している複数の伝熱管１２と、を有する熱交換器１０と、熱交換器１０を内部に収容する筐体１と、を備え、熱交換器１０は、筐体１の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器１０ａと、筐体１の背面側に配置されて前面熱交換器１０ａの一端と接続された背面熱交換器１０ｂと、で構成されており、前面熱交換器１０ａの側面には、熱交換器１０を筐体１の内部に固定する第一の板金製固定板２０ａが取り付けられており、第一の板金製固定板２０ａは、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部と、折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部２４と、を備えたものである。

本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００によれば、第一の板金製固定板２０ａは、他の部分よりも幅が狭くなっている折り曲げ部２１の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部２４を備えている。そのため、第一の板金製固定板２０ａの板厚方向の剛性を高めることができ、第一の板金製固定板２０ａの変形を抑制することができるので、前面熱交換器１０ａの折り曲げ角度を正しい角度に保持できなくなるのを抑制できる。その結果、空気調和機の性能にばらつきが発生するのを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００において、第一の板金製固定板２０ａは、折り曲げ部２１の折り曲げ時の外周側の端部に設けられたＶ字形状の切り欠き２５を備えたものである。

本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００によれば、第一の板金製固定板２０ａが切り欠き２５を備えている。そのため、壁部２４を設けて折り曲げ部２１の板厚方向の剛性を高めたとしても、前面熱交換器１０ａが折り曲げにくくなるのを抑制することができる。さらに、第一の板金製固定板２０ａが切り欠き２５を備えることで、前面熱交換器１０ａを折り曲げる際にばらつきやすい折り曲げ位置の中心が決まりやすくなるため、前面熱交換器１０ａの折り曲げ角度の精度を上げることができる。

また、本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００において、第一の板金製固定板２０ａは、伝熱管１２が挿入される孔の周縁に設けられた周縁部２６を備え、壁部２４の高さは、周縁部２６と同じまたはそれ以下である。

本実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット１００によれば、壁部２４の高さは、周縁部２６と同じまたはそれ以下となっているため、製造時に伝熱管１２を拡管する拡管用装置とぶつかってしまうのを抑制することができる。

１ 筐体、１ａ 前面筐体、１ｂ 背面筐体、２ 前面意匠パネル、３ 吸込口、４ 吹出口、５ 上下風向調整板、６ クロスフローファン、７ 電気品箱、１０ 熱交換器、１０ａ 前面熱交換器、１０ｂ 背面熱交換器、１１ フィン、１２ 伝熱管、１４ 樹脂製固定板、２０ 板金製固定板、２０ａ 第一の板金製固定板、２０ｂ 第二の板金製固定板、２１ 折り曲げ部、２２ 嵌合穴部、２３ 嵌合突起部、２４ 壁部、２５ 切り欠き、２６ 周縁部、３０ ネジ、４０ａ 第一の板金製固定板、４１ 折り曲げ部、４２ 嵌合穴部、４３ 嵌合突起部、１００ 室内ユニット。

本発明に係る空気調和機の室内ユニットは、互いに間隔を空けて平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに直交し貫通している複数の伝熱管と、を有する熱交換器と、前記熱交換器を内部に収容する筐体と、を備え、前記熱交換器は、前記筐体の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器と、前記筐体の背面側に配置された背面熱交換器と、で構成されており、前記前面熱交換器の側面には、前記熱交換器を前記筐体の内部に固定する板金製固定板が取り付けられており、前記板金製固定板は、他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部と、前記折り曲げ部の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部と、嵌合穴部および該嵌合穴部に嵌め合わされる嵌合突起部と、を備え、前記折り曲げ部は、前記板金製固定板の、前記前面熱交換器の側面の長手方向に沿う長手側の両側面の一部が切り欠かれることにより形成されており、前記前面熱交換器は、前記嵌合穴部に前記嵌合突起部が嵌め合わされることで折り曲げ状態が保持されているものである。

Claims (3)

1. 互いに間隔を空けて平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに直交し貫通している複数の伝熱管と、を有する熱交換器と、
   前記熱交換器を内部に収容する筐体と、を備え、
   前記熱交換器は、
   前記筐体の前面側に配置されて上側が下側に対して背面側へと屈曲した折り曲げ形状を有する前面熱交換器と、前記筐体の背面側に配置されて前記前面熱交換器の一端と接続された背面熱交換器と、で構成されており、
   前記前面熱交換器の側面には、前記熱交換器を前記筐体の内部に固定する板金製固定板が取り付けられており、
   前記板金製固定板は、
   他の部分よりも幅が狭くなっており、板面に沿った方向に曲げる際の折り曲げ位置となる折り曲げ部と、
   前記折り曲げ部の折り曲げ時の内周側の端部に折り曲げられて形成された壁部と、を備えた
   空気調和機の室内ユニット。
2. 前記板金製固定板は、
   前記折り曲げ部の折り曲げ時の外周側の端部に設けられたＶ字形状の切り欠きを備えた
   請求項１に記載の空気調和機の室内ユニット。
3. 前記板金製固定板は、
   前記伝熱管が挿入される孔の周縁に設けられた周縁部を備え、
   前記壁部の高さは、前記周縁部と同じまたはそれ以下である
   請求項１または２に記載の空気調和機の室内ユニット。

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