WO2019138679A1 - 熱交換ユニット及びその製造方法 - Google Patents

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WO
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pair
heat exchangers
heat exchanger
top plate
longitudinal direction
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Inventor
正広 寺岡
Original Assignee
三菱重工サーマルシステムズ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/14Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
    • F24F1/16Arrangement or mounting thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • F24F1/50Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow with outlet air in upward direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30Arrangement or mounting of heat-exchangers

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange unit and a method of manufacturing the same.
  • a heat exchange unit which includes a machine room in which a compressor, a receiver, an accumulator and the like are disposed, and a heat exchanger room in which an air heat exchanger, a fan and the like are disposed (Patent Document 1).
  • the heat exchange unit disclosed in Patent Document 1 reduces the height of the unit and increases the heat exchange area of the heat exchanger by arranging a pair of heat exchangers in a substantially V shape. .
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is a heat exchange that makes it possible to arrange a pair of heat exchangers in a substantially V-shape and install a fan without requiring much labor. It aims at providing a unit and its manufacturing method.
  • the heat exchange unit includes a pair of panel-like heat exchangers, a pair of blowers for blowing outside air to the pair of heat exchangers, and a heat exchanger that accommodates the pair of heat exchangers.
  • connection which connects at a longitudinal end in a state where the chamber, the top plate covering the upper side of the heat exchanger chamber and having the pair of fans attached thereto, and the longitudinal direction of the pair of heat exchangers coincide with each other
  • the connection portion is substantially V-shaped when viewed from the longitudinal direction as the arrangement interval of the upper ends of the pair of heat exchangers is wider than the arrangement interval of the lower ends of the pair of heat exchangers Thus, the pair of heat exchangers are connected.
  • the pair of panel-like heat exchangers are connected by the connecting portion to be substantially V-shaped when viewed from the longitudinal direction, the posture is stable in a single body It is possible to maintain the heat exchangers in a stable posture and to easily assemble the pair of heat exchangers. With the pair of heat exchangers maintained in a stable posture, the pair of fans attached to the top plate can be installed in the heat exchange unit. Since a pair of air blowers is attached to a single top plate, installation operation of a blower becomes easy compared with a case where an air blower is attached individually to each of a plurality of top plates. Since the pair of blowers is positioned with respect to the top plate, the installation interval of the pair of blowers can be set accurately.
  • the connecting portion is attached to the longitudinal end of the pair of heat exchangers and formed in a substantially V shape when viewed from the longitudinal direction.
  • a second bracket connected to the upper end of the first bracket and disposed in the horizontal direction.
  • the connecting portion may connect the pair of heat exchangers at both ends in the longitudinal direction. Since the pair of heat exchangers are connected at both ends in the longitudinal direction by the connecting portion, the postures of the pair of heat exchangers can be further stabilized.
  • the top plate may be attached to the connection portion.
  • the pair of heat exchangers and the pair of blowers are integrated with the top plate, and the assemblability of the heat exchange unit is further improved.
  • the top plate may be made of sheet metal. By making the top plate made of sheet metal, it is possible to ensure sufficient strength of the top plate and securely support the pair of blowers on the top plate.
  • each of the pair of blowers includes a fan and a fan motor for driving the fan
  • the top plate includes a pair of bellmouths covering the rotation axis of the fan. May be formed.
  • a method of manufacturing a heat exchange unit includes a pair of panel-like heat exchangers, a pair of blowers for blowing outside air to the pair of heat exchangers, and the pair of heat exchangers.
  • a method of manufacturing a heat exchange unit comprising: a heat exchanger chamber; a top plate covering an upper portion of the heat exchanger chamber; and a connecting portion connecting the pair of heat exchangers, wherein The attachment step of attaching a blower, the coupling step of coupling at one end in the longitudinal direction in a state in which the longitudinal direction of the pair of heat exchangers is matched by the coupling portion, and the top plate to which the pair of blowers are attached Installing the heat exchanger above the heat exchanger chamber, and in the connecting step, the arrangement interval of the upper ends of the pair of heat exchangers is wider than the arrangement interval of the lower ends of the pair of heat exchangers To be approximately V-shaped when viewed from the longitudinal direction Serial connecting the pair of heat exchangers.
  • the panel-like pair of heat exchangers are connected by the connecting portion so as to be substantially V-shaped when viewed from the longitudinal direction.
  • the heat exchanger whose posture is not stable can be maintained in a stable posture, and assembly of the pair of heat exchangers can be easily performed.
  • the pair of blowers attached to the top plate can be installed in the heat exchange unit. Since a pair of air blowers is attached to a single top plate, installation operation of a blower becomes easy compared with a case where an air blower is attached individually to each of a plurality of top plates. The installation intervals of the pair of blowers can be set accurately.
  • a heat exchange unit capable of arranging a pair of heat exchangers in a substantially V-shape and installing a blower without requiring much labor, and a method of manufacturing the same.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the external appearance of a chiller unit. It is a typical top view which shows the heat exchanger indoor part of FIG. It is a typical perspective view which shows the air heat exchanger of FIG. It is the side view which saw the chiller unit shown in FIG. 1 from the one end side of the longitudinal direction. It is an II arrow line view shown in FIG.
  • the chiller unit (heat exchange unit) 1 is an air-cooled heat pump chiller unit, and includes a machine room 2, a heat exchanger room 3 disposed above the machine room 2, and heat.
  • the drain pan 6 is provided below the air heat exchanger 8 and collects condensed water generated by the air heat exchanger 8.
  • an outer shell is formed by a substantially rectangular parallelepiped casing 7 extending in one direction (longitudinal direction in FIG. 1).
  • a compressor, a four-way valve, a water heat exchanger, an expansion valve, a refrigerant pipe, a water pipe, and a water pump (all not shown) are accommodated.
  • the compressor, the four-way valve, the water heat exchanger and the expansion valve are connected by a refrigerant pipe, and constitute a refrigeration cycle together with an air heat exchanger 8 provided in a heat exchanger chamber 3 described later.
  • the four-way valve can switch the flow of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe, and by switching the flow of the refrigerant, the chiller unit 1 can perform both the cooling operation and the heating operation.
  • the compressor includes, for example, a motor driven by an inverter. In the compressor, the amount of refrigerant discharged to the refrigerant pipe is adjusted by controlling the number of rotations of the motor.
  • the water heat exchanger exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the water flowing through the water pipe.
  • the water pipe is constituted by a first pipe for supplying water to the water heat exchanger from the outside of the chiller unit 1 and a second pipe for discharging the water of the water heat exchanger to the outside of the chiller unit 1.
  • the water discharged from the second pipe is provided as hot water or cold water to an apparatus (not shown) or the like of various providers.
  • the water heat-exchanged by the devices or the like of the various suppliers is supplied from the devices or the like of the various containers to the water heat exchanger through the first pipe.
  • the first pipe and the second pipe constitute a part of the circulation flow path that connects the chiller unit 1 and the device or the like of the provision destination.
  • the expansion valve is provided between the water heat exchanger and the air heat exchanger 8 provided in the heat exchanger chamber 3.
  • the water pump circulates the water in the water pipe and supplies the water to the water heat exchanger.
  • the heat exchanger chamber 3 has an outer shell formed by a heat exchanger chamber housing 9 extending in one direction. As shown in the plan view of FIG. 2, a plurality of (four in the present embodiment) air heat exchangers 8 are disposed inside the heat exchanger chamber housing 9.
  • the heat exchanger chamber housing 9 has a substantially rectangular bottom plate 12 constituting the lower surface, and a plate-like side wall 13 constituting the side surface in the short direction, and the side surface in the longitudinal direction is in the open state. .
  • the air heat exchanger 8 is formed in a panel shape, and is curved in a substantially L shape in plan view so that a curved portion 8 b extending in the vertical direction is formed on the panel surface doing.
  • the air heat exchanger 8 has a first flat portion 8a corresponding to the longitudinal portion of the L-shape, a curved portion 8b corresponding to the corner portion of the L-shape, and a second flat portion 8c corresponding to the short portion of the L-shape.
  • a header 8d for supplying a refrigerant to each refrigerant pipe of the air heat exchanger 8 is disposed at a position on the center side of the heat exchanger chamber 3 at the end of the first flat portion 8a.
  • the chiller unit 1 of the present embodiment is disposed at the other end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction with a pair of air heat exchangers 8 disposed at one end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction.
  • a pair of air heat exchangers 8 disposed at one end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction.
  • the four air heat exchangers 8 are arranged side by side so that the second flat surface portion 8 c of the short side portion is along the side surface of the heat exchanger chamber 3 in the short direction.
  • the four air heat exchangers 8 are arranged such that curved portions 8 b which are corners of the L-shape correspond to the four corners of the heat exchanger chamber 3 respectively.
  • the four air heat exchangers 8 are arranged such that the first flat portions 8 a which are L-shaped longitudinal portions are along the longitudinal side surfaces of the heat exchanger chamber 3.
  • the air heat exchanger 8 is a fin-and-tube type heat exchanger, and has a plurality of circular tubular tubes in which the refrigerant flows and a plurality of fins provided on the outer peripheral surface of the tube.
  • the surface in which the tubes are arranged in multiple rows in the vertical direction is the panel surface of the air heat exchanger 8.
  • the fins are plate-shaped and arranged in a plurality of rows so that the plate surface is a vertical surface.
  • a plurality of holes are formed in the plate surface of the fin.
  • the diameter of the hole is slightly larger than the outer diameter of the tube, and the tube is inserted into the hole so as to be fitted.
  • the fins are provided on the outer peripheral surface of the tube.
  • the air heat exchanger 8 configured as described above cools or circulates the refrigerant flowing in the tube by exchanging heat with the outside air introduced from the longitudinal side surface of the heat exchanger chamber housing 9 in the open state. Do the heating.
  • the four fans 5 are provided on the top plate 4 of the heat exchanger chamber case 9 and arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the heat exchanger chamber case 9 There is.
  • the four blowers 5 blow the outside air to the air heat exchanger 8 and introduce the outside air into the heat exchanger chamber 3 and exchange the heat in the air heat exchanger 8 with the heat exchanger chamber. Discharge to the outside of 3.
  • a pair of air blowers 5 is provided for a pair of air heat exchangers 8 disposed on one end side in the longitudinal direction shown in FIG. 2 and a pair of air heat exchange disposed on the other end side in the longitudinal direction shown in FIG.
  • a pair of blowers 5 is provided for the vessel 8.
  • connection part 20 which connects a pair of air heat exchanger 8 arrange
  • the connecting portion 20 for connecting the pair of air heat exchangers 8 disposed on the other end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction is the same as the connecting portion 20 on the one end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction. I omit the explanation in.
  • the connecting portion 20 includes a first connecting member 21 connecting one end side of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction, and the other end side of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction. And a second connecting member 22 to be connected.
  • FIG. 4 is a side view of the chiller unit 1 shown in FIG. 1 as viewed from one end side in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a view on arrow II shown in FIG. FIG. 4 shows the state in which the side wall 13 is removed. 4 and 5 show a state in which the top 4 and the blower 5 are removed.
  • the first connecting member 21 is substantially V-shaped when viewed from one end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction of the pair of air heat exchangers 8 arranged in a state where the longitudinal directions coincide with each other. It is a member connected so that it may become a shape.
  • the arrangement distance D2 of the upper ends of the pair of air heat exchangers 8 is wider than the arrangement distance D1 of the lower ends of the pair of air heat exchangers 8.
  • the arrangement intervals D1 and D2 are from the outer peripheral surface of the first flat portion 8a of one air heat exchanger 8 in the short side direction of the chiller unit 1 to the outer peripheral surface of the first flat portion 8a of the other air heat exchanger 8. It is a horizontal distance.
  • the first connecting member 21 is attached to one end (end) of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction and is formed into a substantially V-shaped first bracket 21a when viewed from the longitudinal direction; And a second bracket 21b connected to the upper end of the first bracket 21a and disposed in the horizontal direction.
  • first bracket 21a one end side in the short side direction of the chiller unit 1 is connected to the second flat portion 8c of the air heat exchanger 8, and the other end side in the short side direction is the second flat portion 8c of the air heat exchanger 8. It is connected.
  • the first bracket 21a and the pair of air heat exchangers 8 are provided with screws or the like to side plates (not shown) provided at the end of the air heat exchanger 8 at a plurality of locations from the lower end to the upper end in the vertical direction. It is connected by a fastener.
  • the first bracket 21a is connected to the air heat exchanger 8, but the second bracket 21b may be connected to a side plate provided at the end of the air heat exchanger 8.
  • the second bracket 21b is connected to the first bracket 21a by being formed integrally with the first bracket 21a.
  • the second bracket 21b may be formed as a separate member without being integrally formed with the first bracket 21a, and may be connected by a fastener such as a fastening bolt and a fastening nut or welding.
  • Through holes through which fastening bolts (not shown) for attaching the top plate 4 pass through the second bracket 21b are formed at a plurality of locations in the horizontal direction.
  • through holes are formed at a plurality of positions at positions facing the through holes of the second bracket 21b.
  • the top plate 4 is installed above the second bracket 21 b after the pair of air heat exchangers 8 are connected by the connecting portion 20.
  • the top plate 4 is attached to the second bracket 21 b by inserting a fastening bolt into the through hole of the top plate 4 and the through hole of the second bracket 21 b and fastening with a fastening nut.
  • the second connecting member 22 is substantially V when the pair of air heat exchangers 8 arranged in the longitudinal direction are viewed from the other end side of the chiller unit 1 in the longitudinal direction. It is a member connected so that it may become letter shape. As shown in FIG. 5, the arrangement distance D2 of the upper ends of the pair of air heat exchangers 8 is wider than the arrangement distance D1 of the lower ends of the pair of air heat exchangers 8.
  • the second connecting member 22 is attached to the other end (end) of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction and is formed into a substantially V-shaped first bracket 22a when viewed from the longitudinal direction And a second bracket 22b connected to the upper end of the first bracket 22a and disposed in the horizontal direction.
  • the other end of the first bracket 22a in the short side direction of the chiller unit 1 is connected to the first flat portion 8a of the air heat exchanger 8, and one end side in the short side direction is the first flat portion 8a of the air heat exchanger 8. It is connected.
  • the first bracket 22a and the pair of air heat exchangers 8 are provided with screws or the like to side plates (not shown) provided at the end of the air heat exchanger 8 at a plurality of locations from the lower end to the upper end in the vertical direction. It is connected by a fastener.
  • the first bracket 22a is connected to the air heat exchanger 8, but the second bracket 22b may be connected to a side plate provided at the end of the air heat exchanger 8.
  • the first brackets 22a are formed to be substantially L-shaped when viewed from above at both ends in the short side direction of the chiller unit 1 so as to avoid the header 8d. ing. By setting it as such a shape, a pair of air heat exchanger 8 can be connected, avoiding interference with the header 8d.
  • the first bracket 22 a of the second connection member 22 does not open the portion sandwiched by the substantially V-shape, and has a wall shape that blocks communication between the front and back spaces. It has become. Since the first bracket 22 a has a wall shape, the internal space of the heat exchanger chamber 3 is partitioned at the central portion in the longitudinal direction of the chiller unit 1. Thus, the air blown by the pair of fans 5 arranged at one end side in the longitudinal direction of the chiller unit 1 is blown to the pair of air heat exchangers 8 arranged at the other end side in the longitudinal direction of the chiller unit 1 Being suppressed.
  • the second bracket 22b is connected to the first bracket 22a by being formed integrally with the first bracket 22a.
  • the second bracket 22b may be formed as a separate member without being integrally formed with the first bracket 22a, and may be connected by a fastener such as a fastening bolt and a fastening nut or welding.
  • Through holes through which fastening bolts (not shown) for attaching the top plate 4 pass through the second bracket 22b are formed at a plurality of locations in the horizontal direction.
  • through holes are formed at a plurality of locations at positions facing the through holes of the second bracket 22b.
  • the top plate 4 is installed above the second bracket 22 b after the pair of air heat exchangers 8 are connected by the connecting portion 20.
  • the top plate 4 is attached to the second bracket 22 b by inserting a fastening bolt into the through hole of the top plate 4 and the through hole of the second bracket 22 b and fastening with a fastening nut.
  • a pair of blowers 5 is attached to a top plate 4 that covers the upper side of the heat exchanger chamber 3.
  • the fan 5 includes a fan motor 5b for driving the fan 5a and the fan 5a to rotate around the rotation axis X, and a motor attachment portion 5c for attaching the fan motor 5b to the top plate 4.
  • the top plate 4 is made of a sheet metal, and a bell mouth 4a covering the rotation axis X of the fan 5a is formed.
  • the worker attaches the pair of blowers 5 to one top plate 4. Specifically, the worker attaches the fan motor 5b to the motor attachment portion 5c, and attaches the fan 5a to the fan motor 5b.
  • the worker connects the two longitudinal ends of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction by using the connecting portion 20. Specifically, the worker connects one end side of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction with the first connecting member 21 and the other end side of the pair of air heat exchangers 8 as the second connecting member Connect at 22.
  • the pair of air heat exchangers 8 are connected by the connecting portion 20 so as to be substantially V-shaped when viewed from the end in the longitudinal direction of the chiller unit 1.
  • the worker installs the top plate 4 to which the pair of blowers 5 is attached above the pair of heat exchanger chambers 3. Specifically, the operator installs the top plate 4 to the upper side of the second bracket 22b, inserts a fastening bolt into the through hole of the top plate 4 and the through hole of the second bracket 22b, and fastens with the fastening nut. The top plate 4 is installed above the heat exchanger room 3.
  • the panel-like pair of air heat exchangers 8 are connected by the connecting portion 20 so as to be substantially V-shaped when viewed from the longitudinal direction, so the posture is stable in a single body
  • the air heat exchangers 8 can be maintained in a stable posture, and the assembly of the pair of air heat exchangers 8 can be easily performed.
  • the pair of blowers 5 attached to the top plate 4 can be installed in the chiller unit 1.
  • the installation work of the blowers 5 is easier than when the blowers 5 are individually attached to each of the plurality of top plates 4. Since the pair of blowers 5 is positioned with respect to the top plate 4, the installation interval of the pair of blowers 5 can be set accurately.
  • the connecting portion 20 is attached to the end of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction and is formed to be substantially V-shaped when viewed from the longitudinal direction.
  • a bracket 21a, 22a and a second bracket 21b, 22b connected to the upper end of the first bracket 21a, 22a and arranged in the horizontal direction are provided.
  • the ends of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction are attached to the first brackets 21a and 22a formed in a substantially V-shape, whereby the pair of air heat exchangers 8 with respect to the connecting portion 20 Securely fixed. Since the second brackets 21b and 22b arranged in the horizontal direction are connected to the upper ends of the first brackets 21a and 22a, the arrangement distance between the upper ends of the pair of air heat exchangers 8 is reliably fixed, and the pair of air heat exchangers The attitude of the exchanger 8 can be further stabilized.
  • the chiller unit 1 of the present embodiment since the top plate 4 is attached to the connection portion 20, the pair of air heat exchangers 8 and the pair of blowers 5 are integrated with the top plate 4. Assemblability is further improved.
  • the top 4 may be made of sheet metal. By making the top plate 4 of a sheet metal, it is possible to ensure sufficient strength of the top plate 4 and reliably support the pair of blowers 5 on the top plate 4.
  • each of the pair of blowers 5 includes a fan 5a and a fan motor 5b for driving the fan 5a.
  • a pair of bellmouths 4a covering the rotation axis X of the fan 5a is formed on the top plate 4 of one sheet.
  • the pair of air heat exchangers 8 includes the first connecting member 21 connecting one end side of the pair of air heat exchangers 8 in the longitudinal direction, and the pair of air heat exchangers 8.
  • both of the 2nd connection member 22 which connects the other end side of a longitudinal direction shall be provided, another aspect may be sufficient.
  • the connection part 20 may connect a pair of air heat exchangers 8 by any one of the 1st connection member 21 or the 2nd connection member 22. As shown in FIG.
  • Chiller unit (heat exchange unit) Reference Signs List 2 machine room 3 heat exchanger room 4 top plate 5 fan 5a fan 5b fan motor 5c motor mounting portion 6 drain pan 7 housing 8 air heat exchanger 8a first flat portion 8b curved portion 8c second flat portion 8d header 9 heat exchange Chamber case 12 bottom plate 13 side wall 20 connecting portion 21 first connecting member 21a first bracket 21b second bracket 22 second connecting member 22a first bracket 22b second bracket X rotation axis

Abstract

多大な労力を要することなく一対の熱交換器を略V字状に配置して送風機を設置することを可能とする。パネル状の一対の空気熱交換器(8)と、一対の空気熱交換器(8)に外気を送風する一対の送風機(5)と、一対の空気熱交換器(8)を収容する熱交換器室(3)と、熱交換器室(3)の上方を覆うとともに一対の送風機(5)が取り付けられた天板(4)と、一対の空気熱交換器(8)の長手方向を一致させた状態で長手方向の端部を連結する連結部(20)と、を備え、連結部(20)は、一対の空気熱交換器(8)の下端の配置間隔(D1)よりも一対の空気熱交換器(8)の上端の配置間隔(D2)が広く長手方向からみた場合に略V字状となるように一対の空気熱交換器(8)を連結するチラーユニット(1)を提供する。

Description

熱交換ユニット及びその製造方法
 本発明は、熱交換ユニット及びその製造方法に関するものである。
 従来、圧縮機,レシーバ,アキュームレータ等が配設される機械室と、空気熱交換器およびファン等が配設される熱交換器室とから構成される熱交換ユニットが知られている(特許文献1参照)。
 特許文献1に開示される熱交換ユニットは、一対の熱交換器を略V字状に配設することにより、ユニット高さを低減するとともに熱交換器の熱交換面積を増大させたものである。
特開2013-234802号公報
 しかしながら、特許文献1のように一対の熱交換器を略V字状に配設する場合、各熱交換器を鉛直方向から傾斜させて設置する必要があるため、組立時に熱交換器の姿勢が安定せずに組立に多大な労力を要する。熱交換器の姿勢が安定しないため、熱交換器に外気を送風する送風機を設置することにも多大な労力を要する。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、多大な労力を要することなく一対の熱交換器を略V字状に配置して送風機を設置することを可能とした熱交換ユニット及びその製造方法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、本発明は以下の手段を採用する。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットは、パネル状の一対の熱交換器と、前記一対の熱交換器に外気を送風する一対の送風機と、前記一対の熱交換器を収容する熱交換器室と、該熱交換器室の上方を覆うとともに前記一対の送風機が取り付けられた天板と、前記一対の熱交換器の長手方向を一致させた状態で該長手方向の端部で連結する連結部と、を備え、前記連結部は、前記一対の熱交換器の下端の配置間隔よりも前記一対の熱交換器の上端の配置間隔が広く前記長手方向からみた場合に略V字状となるように前記一対の熱交換器を連結する。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットによれば、パネル状の一対の熱交換器が長手方向からみた場合に略V字状となるように連結部により連結されるため、単体では姿勢が安定しない熱交換器を安定した姿勢に維持し、一対の熱交換器の組立を容易に行うことができる。一対の熱交換器を安定した姿勢に維持した状態で、天板に取り付けられた一対の送風機を熱交換ユニットに設置することができる。
 単一の天板に一対の送風機が取り付けられているため、複数の天板のそれぞれに送風機が個別に取り付けられている場合に比べ、送風機の設置作業が容易となる。天板に対して一対の送風機が位置決めされるため、一対の送風機の設置間隔を正確に設定することができる。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットにおいて、前記連結部は、前記一対の熱交換器の前記長手方向の端部に取り付けられるとともに前記長手方向からみた場合に略V字状となるように形成された第1ブラケットと、前記第1ブラケットの上端に連結されて水平方向に配置される第2ブラケットと、を備えていてもよい。
 略V字状となるように形成された第1ブラケットに一対の熱交換器の長手方向の端部を取り付けることで、一対の熱交換器が連結部に対して確実に固定される。第1ブラケットの上端に水平方向に配置される第2ブラケットが連結されているため、一対の熱交換器の上端の配置間隔を確実に固定し、一対の熱交換器の姿勢を更に安定させることができる。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットにおいて、前記連結部は、前記一対の熱交換器を前記長手方向の両端で連結してもよい。
 一対の熱交換器が、連結部により長手方向の両端において連結されるため、一対の熱交換器の姿勢を更に安定させることができる。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットにおいて、前記天板は、前記連結部に取り付けられていてもよい。
 天板を連結部に取り付けることで、一対の熱交換器と一対の送風機とが天板とともに一体化され、熱交換ユニットの組立性が更に向上する。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットにおいて、前記天板は、板金製であってもよい。
 天板を板金製とすることにより、天板の強度を十分に確保して一対の送風機を確実に天板に支持することができる。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットにおいて、前記一対の送風機のそれぞれは、ファンと該ファンを駆動するファンモータとを備え、前記天板には、前記ファンの回転軸線を覆う一対のベルマウスが形成されていてもよい。
 ファンの回転軸線をベルマウスで覆うことにより送風機の送風特性が向上する。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットの製造方法は、パネル状の一対の熱交換器と、前記一対の熱交換器に外気を送風する一対の送風機と、前記一対の熱交換器を収容する熱交換器室と、該熱交換器室の上方を覆う天板と、前記一対の熱交換器連結する連結部と、を備える熱交換ユニットの製造方法であって、前記天板に前記一対の送風機を取り付ける取付工程と、前記連結部により、前記一対の熱交換器の長手方向を一致させた状態で該長手方向の一端で連結する連結工程と、前記一対の送風機が取り付けられた前記天板を前記熱交換器室の上方に設置する設置工程と、を備え、前記連結工程は、前記一対の熱交換器の下端の配置間隔よりも前記一対の熱交換器の上端の配置間隔が広く前記長手方向からみた場合に略V字状となるように前記一対の熱交換器を連結する。
 本発明の一態様に係る熱交換ユニットの製造方法によれば、パネル状の一対の熱交換器が長手方向からみた場合に略V字状となるように連結部により連結されるため、単体では姿勢が安定しない熱交換器を安定した姿勢に維持し、一対の熱交換器の組立を容易に行うことができる。一対の熱交換器を安定した姿勢に維持した状態で、天板に取り付けられた一対の送風機を熱交換ユニットの設置することができる。
 単一の天板に一対の送風機が取り付けられているため、複数の天板のそれぞれに送風機が個別に取り付けられている場合に比べ、送風機の設置作業が容易となる。一対の送風機の設置間隔を正確に設定することができる。
 本発明によれば、多大な労力を要することなく一対の熱交換器を略V字状に配置して送風機を設置することを可能とした熱交換ユニット及びその製造方法を提供することができる。
チラーユニットの外観を示す斜視図である。 図1の熱交換器室内部を示す模式的な平面図である。 図1の空気熱交換器を示す模式的な斜視図である。 図1に示すチラーユニットを長手方向の一端側からみた側面図である。 図1に示すI-I矢視図である。
 以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
 図1に示すように、本実施形態のチラーユニット(熱交換ユニット)1は、空冷ヒートポンプチラーユニットであり、機械室2と、機械室2の上方に配置された熱交換器室3と、熱交換器室3の上方を覆う一対の天板4と、天板4のそれぞれに設けられた一対の送風機5と、機械室2と熱交換器室3との間に設けられるドレンパン6と、を有する。ドレンパン6は、空気熱交換器8の下方に設けられ、空気熱交換器8で発生した凝縮水を回収する。
 機械室2は、一方向(図1の長手方向)に延在する略直方体形状の筐体7によって外殻が構成される。筐体7内には、圧縮機、四方弁、水熱交換器、膨張弁、冷媒配管、水配管及び水ポンプ(すべて図示略)が収容されている。圧縮機、四方弁、水熱交換器及び膨張弁は、冷媒配管によって接続され、後述する熱交換器室3に設けられる空気熱交換器8とともに、冷凍サイクルを構成している。
 四方弁は、冷媒配管内を流通する冷媒の流れを切替え可能であって、冷媒の流れを切替えることで、チラーユニット1は冷房運転及び暖房運転の両方の運転が可能となっている。
 圧縮機は、例えば、インバータによって駆動されるモータを備える。圧縮機では、モータの回転数を制御することで、冷媒配管に吐出する冷媒の量を調整する。
 水熱交換器は、冷媒配管を流れる冷媒と、水配管を流れる水とを熱交換する。
 水配管は、チラーユニット1の外部から水熱交換器に水を供給する第1配管と、水熱交換器の水をチラーユニット1の外部に排出する第2配管とによって構成される。第2配管から排出された水は、温水又は冷水として各種提供先の装置(図示略)等に提供される。各種提供先の装置等で熱交換を行った水は、各種提供先の装置等から第1配管を介して水熱交換器に供給される。このように、第1配管及び第2配管は、チラーユニット1と提供先の装置等とを接続する循環流路の一部を構成している。
 膨張弁は、水熱交換器と、熱交換器室3に設けられた空気熱交換器8との間に設けられている。
 水ポンプは、水配管内の水を循環させ、水熱交換器に水を供給する。
 熱交換器室3は、一方向に延在する熱交換器室筐体9によって外殻が形成される。図2の平面図に示すように、熱交換器室筐体9の内側には、複数(本実施形態では4つ)の空気熱交換器8が配置されている。熱交換器室筐体9は、下面を構成する略長方形状の底板12と、短手方向の側面を構成する板状の側壁13とを有し、長手方向の側面は開放状態とされている。
 図3の斜視図に示すように、空気熱交換器8は、パネル状に形成されており、上下方向に延びる湾曲部8bがパネル面において形成されるように、平面視略L字状に湾曲している。空気熱交換器8は、L字の長手部分にあたる第1平面部8aと、L字の角部分にあたる湾曲部8bと、L字の短手部分にあたる第2平面部8cとを有している。第1平面部8aの端部の熱交換器室3の中心側の位置には、空気熱交換器8の各冷媒配管に冷媒を供給するためのヘッダ8dが配置されている。
 図2に示すように、本実施形態のチラーユニット1は、チラーユニット1の長手方向の一端側に配置される一対の空気熱交換器8と、チラーユニット1の長手方向の他端側に配置される一対の空気熱交換器8とを有する。4つの空気熱交換器8は、短手部分の第2平面部8cが熱交換器室3の短手方向の側面に沿うように並んで配置される。4つの空気熱交換器8は、L字の角部である湾曲部8bが、熱交換器室3の四隅にそれぞれ対応するように配置される。また、4つの空気熱交換器8は、L字の長手部分である第1平面部8aが、熱交換器室3の長手方向の側面に沿うように各々配置される。
 空気熱交換器8は、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、内部に冷媒が流通する円管状の複数のチューブと、チューブの外周面に設けられる複数のフィンとを有する。本実施形態では、チューブが上下方向に複数列配置される面が、空気熱交換器8のパネル面となっている。
 フィンは、板状であって、板面が鉛直面となるように複数列並んで配置されている。フィンの板面には、複数の穴が形成されている。この穴の直径は、チューブの外形よりも僅かに大きく形成されており、この穴にチューブが嵌め込まれるように挿通している。このようにして、チューブの外周面に対してフィンが設けられている。このように構成された空気熱交換器8は、開放状態とされた熱交換器室筐体9の長手方向側面から導入された外気と熱交換することで、チューブ内を流通する冷媒の冷却または加熱を行う。
 図1に示すように、4つの送風機5は、熱交換器室筐体9の天板4に設けられ、熱交換器室筐体9の長手方向に沿って、等間隔に並んで配置されている。4つの送風機5は、空気熱交換器8に外気を送風するものであり、熱交換器室3内に外気を導入するとともに、空気熱交換器8において熱交換を行った外気を熱交換器室3の外部に排出する。図2に示す長手方向の一端側に配置される一対の空気熱交換器8に対して一対の送風機5が設けられ、図2に示す長手方向の他端側に配置される一対の空気熱交換器8に対して一対の送風機5が設けられる。
 次に、チラーユニット1の長手方向の一端側に配置される一対の空気熱交換器8を連結する連結部20について説明する。チラーユニット1の長手方向の他端側に配置される一対の空気熱交換器8を連結する連結部20については、チラーユニット1の長手方向の一端側の連結部20と同様であるので、以下での説明を省略する。
 図2に示すように、連結部20は、一対の空気熱交換器8の長手方向の一端側を連結する第1連結部材21と、一対の空気熱交換器8の長手方向の他端側を連結する第2連結部材22とを備える。
 ここで、図4及び図5を参照して、連結部20の詳細について説明する。図4は、図1に示すチラーユニット1を長手方向の一端側からみた側面図である。図5は、図1に示すI-I矢視図である。図4は、側壁13を取り外した状態を示す。図4及び図5は、天板4及び送風機5を取り外した状態を示す。
 図4に示すように、第1連結部材21は、長手方向を一致させた状態で配置される一対の空気熱交換器8を、チラーユニット1の長手方向の一端側からみた場合に略V字状となるように連結する部材である。図4に示すように、一対の空気熱交換器8の下端の配置間隔D1よりも一対の空気熱交換器8の上端の配置間隔D2が広くなっている。配置間隔D1,D2は、チラーユニット1の短辺方向における一方の空気熱交換器8の第1平面部8aの外周面から他方の空気熱交換器8の第1平面部8aの外周面までの水平方向の距離である。
 第1連結部材21は、一対の空気熱交換器8の長手方向の一端(端部)に取り付けられるとともに長手方向からみた場合に略V字状となるように形成された第1ブラケット21aと、第1ブラケット21aの上端に連結されて水平方向に配置される第2ブラケット21bと、を備える。
 第1ブラケット21aは、チラーユニット1の短辺方向の一端側が空気熱交換器8の第2平面部8cに連結され、短辺方向の他端側が空気熱交換器8の第2平面部8cに連結される。第1ブラケット21aと一対の空気熱交換器8は、鉛直方向の下端から上端に至るまでの複数箇所で空気熱交換器8の端部に設けられた側板(図示略)に対してネジ等の締結具により連結される。ここでは、第1ブラケット21aを空気熱交換器8に連結するものとしたが、第2ブラケット21bを空気熱交換器8の端部に設けられた側板に連結するようにしてもよい。
 第2ブラケット21bは、第1ブラケット21aと一体に形成することにより第1ブラケット21aに連結されている。第2ブラケット21bを第1ブラケット21aとは一体に形成せずに別部材とし、締結ボルト及び締結ナット等の締結具や溶接によって連結するようにしてもよい。
 第2ブラケット21bには、天板4を取り付けるための締結ボルト(図示略)が貫通する貫通穴が水平方向の複数箇所に形成されている。天板4には、第2ブラケット21bの貫通穴と対向する位置に貫通穴が複数箇所に形成されている。天板4は、連結部20により一対の空気熱交換器8を連結した後に、第2ブラケット21bの上方へ設置される。天板4の貫通穴と第2ブラケット21bの貫通穴に締結ボルトを挿入して締結ナットと締結することにより、天板4が第2ブラケット21bに取り付けられる。
 図5に示すように、第2連結部材22は、長手方向を一致させた状態で配置される一対の空気熱交換器8を、チラーユニット1の長手方向の他端側からみた場合に略V字状となるように連結する部材である。図5に示すように、一対の空気熱交換器8の下端の配置間隔D1よりも一対の空気熱交換器8の上端の配置間隔D2が広くなっている。
 第2連結部材22は、一対の空気熱交換器8の長手方向の他端(端部)に取り付けられるとともに長手方向からみた場合に略V字状となるように形成された第1ブラケット22aと、第1ブラケット22aの上端に連結されて水平方向に配置される第2ブラケット22bと、を備える。
 第1ブラケット22aは、チラーユニット1の短辺方向の他端側が空気熱交換器8の第1平面部8aに連結され、短辺方向の一端側が空気熱交換器8の第1平面部8aに連結される。第1ブラケット22aと一対の空気熱交換器8は、鉛直方向の下端から上端に至るまでの複数箇所で空気熱交換器8の端部に設けられた側板(図示略)に対してネジ等の締結具により連結される。ここでは、第1ブラケット22aを空気熱交換器8に連結するものとしたが、第2ブラケット22bを空気熱交換器8の端部に設けられた側板に連結するようにしてもよい。
 図2及び図5に示すように、第1ブラケット22aは、ヘッダ8dを避けるように、チラーユニット1の短辺方向の両端部において、上方からみた場合に略L字型となるように形成されている。このような形状とすることにより、ヘッダ8dとの干渉を避けつつ、一対の空気熱交換器8を連結することができる。
 第2連結部材22の第1ブラケット22aは、第1連結部材21の第1ブラケット21aとは異なり、略V字に挟まれる部分が開放されておらず、前後の空間の連通を遮断する壁面形状となっている。第1ブラケット22aが壁面形状となっているため、熱交換器室3の内部空間がチラーユニット1の長手方向の中央部で仕切られる。これにより、チラーユニット1の長手方向の一端側に配置される一対の送風機5による送風される空気が、チラーユニット1の長手方向の他端側に配置される一対の空気熱交換器8に送風されることが抑制される。
 第2ブラケット22bは、第1ブラケット22aと一体に形成することにより第1ブラケット22aに連結されている。第2ブラケット22bを第1ブラケット22aとは一体に形成せずに別部材とし、締結ボルト及び締結ナット等の締結具や溶接によって連結するようにしてもよい。
 第2ブラケット22bには、天板4を取り付けるための締結ボルト(図示略)が貫通する貫通穴が水平方向の複数箇所に形成されている。天板4には、第2ブラケット22bの貫通穴と対向する位置に貫通穴が複数箇所に形成されている。天板4は、連結部20により一対の空気熱交換器8を連結した後に、第2ブラケット22bの上方へ設置される。天板4の貫通穴と第2ブラケット22bの貫通穴に締結ボルトを挿入して締結ナットと締結することにより、天板4が第2ブラケット22bに取り付けられる。
 図1に示すように、熱交換器室3の上方を覆う天板4には、一対の送風機5が取り付けられている。
 図4及び図5に示すように、送風機5は、ファン5aとファン5aを駆動して回転軸線X回りに回転させるファンモータ5bと、ファンモータ5bを天板4に取り付けるモータ取付部5cとを備える。天板4は、板金製であり、ファン5aの回転軸線Xを覆うベルマウス4aが形成されている。
 次に、本実施形態のチラーユニット1の組立方法(製造方法)について説明する。
 第1工程で、作業者は、一枚の天板4に対して一対の送風機5を取り付ける。具体的に、作業者は、モータ取付部5cにファンモータ5bを取り付け、ファンモータ5bにファン5aを取り付ける。
 第2工程で、作業者は、連結部20により、一対の空気熱交換器8の長手方向を一致させた状態で長手方向の両端を連結する。具体的に、作業者は、一対の空気熱交換器8の長手方向の一端側を第1連結部材21で連結し、一対の空気熱交換器8の長手方向の他端側を第2連結部材22で連結する。第2工程では、前述したように、チラーユニット1の長手方向の端部からみた場合に略V字状となるように一対の空気熱交換器8を連結部20により連結する。
 第3工程で、作業者は、一対の送風機5が取り付けられた天板4を一対の熱交換器室3の上方に設置する。具体的に、作業者は、天板4を第2ブラケット22bの上方へ設置し、天板4の貫通穴と第2ブラケット22bの貫通穴に締結ボルトを挿入して締結ナットと締結することにより、天板4を熱交換器室3の上方に設置する。
 以上説明した本実施形態のチラーユニット1が奏する作用及び効果について説明する。
 本実施形態のチラーユニット1によれば、パネル状の一対の空気熱交換器8が長手方向からみた場合に略V字状となるように連結部20により連結されるため、単体では姿勢が安定しない空気熱交換器8を安定した姿勢に維持し、一対の空気熱交換器8の組立を容易に行うことができる。一対の空気熱交換器8を安定した姿勢に維持した状態で、天板4に取り付けられた一対の送風機5をチラーユニット1に設置することができる。
 単一の天板4に一対の送風機5が取り付けられているため、複数の天板4のそれぞれに送風機5が個別に取り付けられている場合に比べ、送風機5の設置作業が容易となる。天板4に対して一対の送風機5が位置決めされるため、一対の送風機5の設置間隔を正確に設定することができる。
 本実施形態のチラーユニット1において、連結部20は、一対の空気熱交換器8の長手方向の端部に取り付けられるとともに長手方向からみた場合に略V字状となるように形成された第1ブラケット21a,22aと、第1ブラケット21a,22aの上端に連結されて水平方向に配置される第2ブラケット21b,22bと、を備える。
 略V字状となるように形成された第1ブラケット21a,22aに一対の空気熱交換器8の長手方向の端部を取り付けることで、一対の空気熱交換器8が連結部20に対して確実に固定される。第1ブラケット21a,22aの上端に水平方向に配置される第2ブラケット21b,22bが連結されているため、一対の空気熱交換器8の上端の配置間隔を確実に固定し、一対の空気熱交換器8の姿勢を更に安定させることができる。
 本実施形態のチラーユニット1において、天板4は、連結部20に取り付けられているため、一対の空気熱交換器8と一対の送風機5とが天板4とともに一体化され、チラーユニット1の組立性が更に向上する。
 本実施形態のチラーユニット1において、天板4は、板金製であってもよい。
 天板4を板金製とすることにより、天板4の強度を十分に確保して一対の送風機5を確実に天板4に支持することができる。
 本実施形態のチラーユニット1において、一対の送風機5のそれぞれは、ファン5aとファン5aを駆動するファンモータ5bとを備える。一枚の天板4には、ファン5aの回転軸線Xを覆う一対のベルマウス4aが形成されている。
 ファン5aの回転軸線Xをベルマウス4aで覆うことにより送風機5の送風特性が向上する。
〔他の実施形態〕
 以上の説明において、連結部20は、一対の空気熱交換器8は、一対の空気熱交換器8の長手方向の一端側を連結する第1連結部材21と、一対の空気熱交換器8の長手方向の他端側を連結する第2連結部材22の双方を備えるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、連結部20は、第1連結部材21または第2連結部材22のいずれか一方により、一対の空気熱交換器8を連結してもよい。
1   チラーユニット(熱交換ユニット)
2   機械室
3   熱交換器室
4   天板
5   送風機
5a  ファン
5b  ファンモータ
5c  モータ取付部
6   ドレンパン
7   筐体
8   空気熱交換器
8a  第1平面部
8b  湾曲部
8c  第2平面部
8d  ヘッダ
9   熱交換器室筐体
12  底板
13  側壁
20  連結部
21  第1連結部材
21a 第1ブラケット
21b 第2ブラケット
22  第2連結部材
22a 第1ブラケット
22b 第2ブラケット
X   回転軸線

Claims (7)

  1.  パネル状の一対の熱交換器と、
     前記一対の熱交換器に外気を送風する一対の送風機と、
     前記一対の熱交換器を収容する熱交換器室と、
     該熱交換器室の上方を覆うとともに前記一対の送風機が取り付けられた天板と、
     前記一対の熱交換器の長手方向を一致させた状態で該長手方向の端部を連結する連結部と、を備え、
     前記連結部は、前記一対の熱交換器の下端の配置間隔よりも前記一対の熱交換器の上端の配置間隔が広く前記長手方向からみた場合に略V字状となるように前記一対の熱交換器を連結する熱交換ユニット。
  2.  前記連結部は、
     前記一対の熱交換器の前記長手方向の端部に取り付けられるとともに前記長手方向からみた場合に略V字状となるように形成された第1ブラケットと、
     前記第1ブラケットの上端に連結されて水平方向に配置される第2ブラケットと、を備える請求項1に記載の熱交換ユニット。
  3.  前記連結部は、前記一対の熱交換器を前記長手方向の一端で連結する第1連結部材と、前記一対の熱交換器を前記長手方向の他端で連結する第2連結部材とを備える請求項1または請求項2に記載の熱交換ユニット。
  4.  前記天板は、前記連結部に取り付けられる請求項1に記載の熱交換ユニット。
  5.  前記天板は、板金製である請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱交換ユニット。
  6.  前記一対の送風機のそれぞれは、ファンと該ファンを駆動するファンモータとを備え、
     前記天板には、前記ファンの回転軸線を覆う一対のベルマウスが形成されている請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱交換ユニット。
  7.  パネル状の一対の熱交換器と、前記一対の熱交換器に外気を送風する一対の送風機と、前記一対の熱交換器を収容する熱交換器室と、該熱交換器室の上方を覆う天板と、前記一対の熱交換器連結する連結部と、を備える熱交換ユニットの製造方法であって、
     前記天板に前記一対の送風機を取り付ける取付工程と、
     前記連結部により、前記一対の熱交換器の長手方向を一致させた状態で該長手方向の一端で連結する連結工程と、
     前記一対の送風機が取り付けられた前記天板を前記熱交換器室の上方に設置する設置工程と、を備え、
     前記連結工程は、前記一対の熱交換器の下端の配置間隔よりも前記一対の熱交換器の上端の配置間隔が広く前記長手方向からみた場合に略V字状となるように前記一対の熱交換器を連結する熱交換ユニットの製造方法。
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