JP5963261B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明はパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner equipped with a parallel flow heat exchanger.
複数のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の複数の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したパラレルフロー型熱交換器は、カーエアコンや建物用空気調和機の室外機などに広く利用されている。 Parallel flow type heat exchange in which a plurality of flat tubes are arranged between a plurality of header pipes so that a plurality of refrigerant passages in the flat tubes communicate with the inside of the header pipe, and fins such as corrugated fins are arranged between the flat tubes. The equipment is widely used in car air conditioners and outdoor air conditioners for buildings.
特許文献1には、2本の垂直方向ヘッダパイプと、両ヘッダパイプを連結する複数の水平方向偏平チューブを備えるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器が記載されている。この熱交換器の偏平チューブの間にはコルゲートフィンが配置されている。
パラレルフロー型熱交換器はアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されることが多い。アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるパラレルフロー型熱交換器を空気調和機に搭載する場合、特に室外機に搭載する場合、筐体の材料が鋼板である場合には、鉄に対して電気的に卑であるアルミニウムまたはアルミニウム合金をどのようにして電食から保護するかが大きな問題となる。 Parallel flow heat exchangers are often made of aluminum or an aluminum alloy. When a parallel flow heat exchanger made of aluminum or an aluminum alloy is mounted on an air conditioner, especially when mounted on an outdoor unit, when the housing is made of steel, it is electrically inferior to iron. How to protect a certain aluminum or aluminum alloy from electrolytic corrosion is a big problem.
上記問題の解決策が特許文献2に開示されている。特許文献2に記載された空気調和機の室外ユニットでは、底板と熱交換器の間にアルミニウムよりも電気的に卑な金属で構成されたスペーサが配置されている。
A solution to the above problem is disclosed in
特許文献3に記載された冷媒配管ユニットでは、重ね合わせられた上面及び下面部材によって冷媒が流れる通路部材が形成される。上面及び下面部材は樹脂部材によって覆われており、これにより、上面及び下面部材の金属が異種金属に接触して電食が発生することが避けられる。
In the refrigerant piping unit described in
特許文献2記載の空気調和機の室外ユニットの場合、底板とスペーサが強固に固定されねばならないことは勿論であるが、スペーサと熱交換器も強固に固定されねばならない。さもないと輸送時や設置時の振動や衝撃に耐えきれず、熱交換器が筐体の中で動くからである。この時、スペーサと熱交換器とを固定する締結要素、例えばネジに熱交換器が接触したりすると、締結要素と熱交換器の間に電食が生じ、固定が不安定化することがあり得る。電食によって熱交換器に穴が明き、冷媒が漏れることにもつながりかねない。
In the case of the outdoor unit of an air conditioner described in
上記の問題は、合成樹脂製の大型の固定用部材を用い、熱交換器とネジの接触を完全に断つこととすれば解決できる。そのようにした構成例を図18及び図19に示す。 The above problem can be solved by using a large fixing member made of synthetic resin and completely disconnecting the contact between the heat exchanger and the screw. An example of such a configuration is shown in FIGS.
図18及び図19には、空気調和機の室外機の構成要素のいくつかが示されている。図18において、101は室外機の底板であり、102は室外機の左側面パネルである。図19において、103は室外機の右側面パネルである。室外機の左側面と右側面は、室外機に正対する使用者の左手側を左側面、使用者の右手側を右側面と定義する。底板101、左側面パネル102、及び右側面パネル103はいずれも鋼板をプレス成型して得た部材である。
18 and 19 show some of the components of the outdoor unit of an air conditioner. In FIG. 18, 101 is a bottom plate of the outdoor unit, and 102 is a left side panel of the outdoor unit. In FIG. 19,
110は室外機に搭載されるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器であり、平面形状L字形に曲げられている。熱交換器110は、その左右両端に、左側面パネル102の内面に対面する一方のヘッダパイプ111と、右側面パネル103の内面に対面するもう一方のヘッダパイプ112を有する。
ヘッダパイプ111の上部には合成樹脂製の固定用部材113が取り付けられる。ヘッダパイプ111の下部にも図示しない合成樹脂製の固定用部材が取り付けられる。ヘッダパイプ112の上部には合成樹脂製の固定用部材114が取り付けられる。ヘッダパイプ112の下部には合成樹脂製の固定用部材115が取り付けられる。これらの固定用部材は、ヘッダパイプに被せられる部品として、あるいはヘッダパイプを挟む二つ割りの部品として成型される。二つ割りの部品として成型された場合、ヘッダパイプを挟んでおいてネジを締め付けることにより取り付けられるが、ネジを用いる場合でも、そのネジが熱交換器110に接触することのないように設計されている。
A
上記のように合成樹脂製固定部材を固定した熱交換器110を底板101の上に載置する。その上で左側面パネル102と右側面パネル103を底板101に組み合わせ、ネジで固定する。この時、左側面パネル102と右側面パネル103の内面に接触状態あるいは接近状態となるように、固定用部材113とその下方の図示しない固定用部材、及び固定用部材114、115は設計されている。これらの固定用部材に対し、左側面パネル102の外面から、あるいは右側面パネル103の外面から、ネジをねじ込むことにより、熱交換器110は固定される。図19には、ネジの例として、固定用部材114にねじ込まれるネジ116が1個だけ描かれている。なお熱交換器110は底板101に対しても固定されるが、その際ネジが用いられることがあっても、そのネジを熱交換器110に接触させない配慮が施される。
The
パラレルフロー型熱交換器はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、かなりの重量があるので、図18及び図19に示す熱交換器固定手法を採用すると、どうしても固定用部材のサイズが大きくなる。合成樹脂成型品である固定用部材のサイズが大きくなれば金型費用がかさむ上、材料を多く使用することから、部品コストが高くつく。また固定用部材と熱交換器の固定が甘いと、運転時に熱交換器が大きく振動したり、ガタつきによって異音が発生したりする。 Since the parallel flow type heat exchanger is made of aluminum or an aluminum alloy and has a considerable weight, if the heat exchanger fixing method shown in FIGS. 18 and 19 is adopted, the size of the fixing member inevitably increases. If the size of the fixing member, which is a synthetic resin molded product, is increased, the cost of the mold is increased, and more material is used, resulting in higher part costs. In addition, if the fixing member and the heat exchanger are not properly fixed, the heat exchanger may vibrate greatly during operation or abnormal noise may be generated due to rattling.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、パラレルフロー型熱交換器を空気調和機の筐体に固定するに際し、筐体の構成部品あるいは筐体に熱交換器を固定するネジと熱交換器の間に合成樹脂製部材を介在させて熱交換器の電食を防ぐ点はこれまでの手法と変わらないが、その合成樹脂製部材の構成に工夫を加えることにより、小さな部材で熱交換器をしっかりと固定できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and when fixing a parallel flow heat exchanger to a housing of an air conditioner, a screw and a heat for fixing the heat exchanger to the structural components of the housing or the housing. The point of preventing electric corrosion of the heat exchanger by interposing a synthetic resin member between the exchangers is the same as the conventional method, but by adding ingenuity to the structure of the synthetic resin member, The purpose is to be able to fix the exchanger firmly.
本発明に係る空気調和機は、間隔を置いて平行に配置された2本のヘッダパイプと、前記2本のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブと、前記複数の偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィンを備えたパラレルフロー型熱交換器を搭載する空気調和機において、前記熱交換器は前記空気調和機の筐体の一部をなす金属部材に対し、合成樹脂製の取付部材を介して固定されるものであり、前記合成樹脂製の取付部材は、前記熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部の一方の面にあてがわれ、前記平面部の他方の面より一部を突き出す第1部材と、前記第1部材の突き出し部に嵌合する第2部材とからなり、前記金属部材を貫通するネジが前記第1部材を前記金属部材側に引き寄せることにより、前記熱交換器が前記金属部材に固定され、前記第2部材は前記第1部材の突き出し部に弾力的に嵌合し、前記第1部材の突き出し部の側面には当該突き出し部の軸線方向に直交する方向に延びる溝が形成され、前記溝に前記第2部材が係合することにより、前記第2部材は前記突き出し部の軸線方向への相対移動を阻止されることを特徴としている。 An air conditioner according to the present invention includes two header pipes arranged in parallel at a distance from each other and a plurality of refrigerant pipes arranged between the two header pipes, and an internal refrigerant passage provided inside the header pipe. An air conditioner equipped with a parallel flow type heat exchanger having a flat tube communicated with a plurality of fins attached to the flat surfaces of the plurality of flat tubes, wherein the heat exchanger is a housing of the air conditioner. It is fixed to a metal member forming a part of the body via a synthetic resin mounting member, and the synthetic resin mounting member is a plane of the heat exchanger or a fixing member fixed thereto. A first member that is applied to one surface of the portion and protrudes a part from the other surface of the flat portion, and a second member that fits into the protruding portion of the first member, and penetrates the metal member The screw to be used is the first By pulling the material to the metal member side, the heat exchanger is fixed to the metal member, the second member is elastically fitted to the protrusion of the first member, and the protrusion of the first member A groove extending in a direction perpendicular to the axial direction of the protruding portion is formed on the side surface of the protruding portion, and the second member engages with the groove, whereby the second member moves relative to the protruding portion in the axial direction. It is characterized by being blocked.
上記構成によると、熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部と、この熱交換器を搭載する筐体の金属部材との間に合成樹脂製の取付部材が介在するから、熱交換器が金属部材に接触して電食が生じるのを防ぐことができる。合成樹脂製の取付部材は熱交換器またはそれに固定された固定用部材と、それらを筐体の金属部材に固定するネジとの間にも介在するから、ネジが熱交換器に接触することによる電食も防がれる。取付部材の
第1部材と第2部材はいずれも小型の部品として成型することができるから材料コストが安く、構造も単純構造で良いので金型費用がかからず、トータルとしての部品コストを低減できる。また、ネジが第1部材を金属部材側に引き寄せることで、熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部に対する第1部材及び第2部材の固定と、金属部材に対する熱交換器の固定が同時に遂行されるから、部材同士がガタつきなく堅固に固定され、熱交換器の振動や異音の発生を防ぐことができる。
According to the above configuration, the synthetic resin mounting member is interposed between the flat portion of the heat exchanger or the fixing member fixed to the heat exchanger and the metal member of the casing on which the heat exchanger is mounted. It is possible to prevent electrical corrosion from occurring due to the container contacting the metal member. Since the synthetic resin mounting member is also interposed between the heat exchanger or the fixing member fixed to the heat exchanger and the screw for fixing them to the metal member of the housing, the screw comes into contact with the heat exchanger. Electric corrosion is also prevented. The first member and the second member of the mounting member can be molded as small parts, so the material cost is low and the structure is simple, so there is no mold cost and the total part cost is reduced. it can. Further, the screw pulls the first member toward the metal member, so that the first member and the second member are fixed to the heat exchanger or the flat portion of the fixing member fixed thereto, and the heat exchanger is fixed to the metal member. Are performed at the same time, the members are firmly fixed without rattling, and the occurrence of vibrations and abnormal noises in the heat exchanger can be prevented.
さらに上記構成によると、第1部材と第2部材を容易に組み合わせることができる上、第1部材の突き出し部の軸線方向に第2部材がずれないので、ネジによる締め付けに先だって、熱交換器またはそれに固定された固定用部材に第1部材と第2部材を仮固定しておくことができ、組み立て作業を容易且つ迅速に行うことができる。 Furthermore, according to the above configuration, the first member and the second member can be easily combined, and the second member does not shift in the axial direction of the protruding portion of the first member. The first member and the second member can be temporarily fixed to the fixing member fixed to the fixing member, and the assembling work can be performed easily and quickly.
上記構成の空気調和機において、前記金属部材を貫通するネジが前記第1部材を前記金属部材側に引き寄せることにより前記第2部材の端面が前記金属部材に接触しても、前記第2部材の端面と前記第1部材の端面の間の段差により前記第1部材の端面は前記金属部材に接触しないことが好ましい。 In the air conditioner having the above configuration, even if an end surface of the second member comes into contact with the metal member by a screw passing through the metal member pulling the first member toward the metal member, the second member It is preferable that the end surface of the first member does not contact the metal member due to a step between the end surface and the end surface of the first member.
この構成によると、ネジを締め付けたとき、熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部と金属部材の間に第2部材がしっかりと挟み込まれ、第1部材も金属部材の方に引っ張られて熱交換器またはそれに固定された固定用部材に押し付けられるので、取付部材と他の部材の間のガタつきをなくすことができる。 According to this configuration, when the screw is tightened, the second member is firmly sandwiched between the heat exchanger or the flat portion of the fixing member fixed thereto and the metal member, and the first member is also pulled toward the metal member. Since it is pressed against the heat exchanger or the fixing member fixed thereto, it is possible to eliminate rattling between the mounting member and other members.
上記構成の空気調和機において、前記第1部材には、前記熱交換器またはそれに固定された固定用部材に係合して自身の回転を止める回り止め部が形成されていることが好ましい。 In the air conditioner having the above-described configuration, it is preferable that the first member is formed with a rotation preventing portion that engages with the heat exchanger or a fixing member fixed thereto to stop its rotation.
この構成によると、第1部材を所定角度に保つことが容易になる。 According to this configuration, it is easy to keep the first member at a predetermined angle.
本発明によると、パラレルフロー型熱交換器は合成樹脂製の取付部材を介して空気調和機の筐体に固定されるから、パラレルフロー型熱交換器が電食で侵食されて冷媒の漏洩が生じることを懸念する必要がない。合成樹脂製の取付部材は熱交換器またはそれに固定された固定用部材と、それらを筐体の金属部材に固定するネジとの接触による電食も防ぐ。そして取付部材の第1部材と第2部材はいずれも小型の部品として成型することができるから材料コストが安く、構造も単純構造で良いので金型費用がかからず、トータルとしての部品コストを低減できる。また、ネジが第1部材を金属部材側に引き寄せることで、熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部に対する第1部材及び第2部材の固定と、金属部材に対する熱交換器の固定が同時に遂行されるから、部材同士がガタつきなく堅固に固定され、熱交換器の振動や異音の発生を防ぐことができる。さらに、第1部材と第2部材を容易に組み合わせることができる上、第1部材の突き出し部の軸線方向に第2部材がずれないので、ネジによる締め付けに先だって、熱交換器またはそれに固定された固定用部材に第1部材と第2部材を仮固定しておくことができ、組み立て作業を容易且つ迅速に行うことができる。 According to the present invention, since the parallel flow type heat exchanger is fixed to the casing of the air conditioner via the synthetic resin mounting member, the parallel flow type heat exchanger is eroded by electric corrosion and refrigerant leakage occurs. There is no need to worry about what happens. The synthetic resin mounting member also prevents electrolytic corrosion due to contact between the heat exchanger or a fixing member fixed to the heat exchanger and a screw for fixing them to the metal member of the casing. Since the first member and the second member of the mounting member can be molded as small parts, the material cost is low, and the structure can be a simple structure, so there is no mold cost and the total part cost. Can be reduced. Further, the screw pulls the first member toward the metal member, so that the first member and the second member are fixed to the heat exchanger or the flat portion of the fixing member fixed thereto, and the heat exchanger is fixed to the metal member. Are performed at the same time, the members are firmly fixed without rattling, and the occurrence of vibrations and abnormal noises in the heat exchanger can be prevented. Furthermore, since the first member and the second member can be easily combined and the second member does not shift in the axial direction of the protruding portion of the first member, the heat exchanger or the second member is fixed to the heat exchanger before tightening with the screw. The first member and the second member can be temporarily fixed to the fixing member, and the assembling work can be performed easily and quickly.
図1から図6に基づき本発明の実施形態に係る空気調和機1についての説明を行う。空気調和機1では、室外機用熱交換器としてサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器が用いられる。
The
サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の基本構造を図5に示す。図5では紙面上側が熱交換器の上側、紙面下側が熱交換器の下側となる。パラレルフロー型熱交換器50は、2本の垂直方向ヘッダパイプ51、52と、その間に配置される複数の水平方向偏平チューブ53を備える。ヘッダパイプ51、52は水平方向に間隔を置いて平行に配置され、偏平チューブ53は垂直方向に所定ピッチで配置されている。実際に機器に搭載する段階では、熱交換器50は設計の要請に従って様々な角度に据え付けられるから、本明細書における「垂直方向」「水平方向」は厳格に解釈されるべきものではない。単なる方向の目安として理解されるべきである。
The basic structure of a side flow parallel flow heat exchanger is shown in FIG. In FIG. 5, the upper side of the paper is the upper side of the heat exchanger, and the lower side of the paper is the lower side of the heat exchanger. The parallel
偏平チューブ53は金属を押出成型した細長い成型品であり、図6に示す通り、内部には冷媒を流通させる冷媒通路54が形成されている。偏平チューブ53は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路54の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路54は断面形状及び断面面積の等しいものが図6の左右方向に複数個並び、そのため偏平チューブ53の垂直断面はハーモニカ状を呈している。各冷媒通路54はヘッダパイプ51、52の内部に連通する。
The
偏平チューブ53の偏平面にはコルゲートフィン55が取り付けられる。上下に並ぶコルゲートフィン55のうち、最上段のものと最下段のものの外側にはサイドプレート56が配置される。なお、コルゲートフィンに代えてそれ以外の種類のフィン、例えばプレートフィンなどを用いてもよい。
Corrugated fins 55 are attached to the flat surface of the
ヘッダパイプ51、52、偏平チューブ53、コルゲートフィン55、及びサイドプレート56はいずれもアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、偏平チューブ53はヘッダパイプ51、52に対し、コルゲートフィン55は偏平チューブ53に対し、サイドプレート56はコルゲートフィン55に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。
The
ヘッダパイプ51の内部は、1個の仕切部P1により2個の区画S1、S2に仕切られている。仕切部P1は複数の偏平チューブ53を複数の偏平チューブグループに区分する。区画S1には合計24本の偏平チューブ53のうち12本からなる偏平チューブグループが接続され、区画S2にも12本の偏平チューブ53からなる偏平チューブグループが接続される。
The inside of the
ヘッダパイプ52の内部は、2個の仕切部P2、P3により3個の区画S3、S4、S5に仕切られている。仕切部P2、P3は複数の偏平チューブ53を複数の偏平チューブグループに区分する。区画S3には合計24本の偏平チューブ53のうち4本からなる偏平チューブグループが接続され、区画S4には15本の偏平チューブ53からなる偏平チューブグループが接続され、区画S5には5本の偏平チューブ53からなる偏平チューブグループが接続される。
The inside of the
上記した偏平チューブ53の総数、各ヘッダパイプ内部の仕切部の数とそれによって仕切られる区画の数、及び仕切部によって区分される偏平チューブグループ毎の偏平チューブ53の数は、いずれも単なる例示であり、発明を限定するものではない。
The total number of the
区画S3には冷媒出入パイプ57が接続される。区画S5には冷媒出入パイプ58が接続される。
A refrigerant inlet /
熱交換器50の機能は次の通りである。熱交換器50が凝縮器として用いられるとき、冷媒は冷媒出入パイプ57を通じて区画S3に供給される。区画S3に入った冷媒は区画S3と区画S1を連結する4本の偏平チューブ53を通って区画S1に向かう。この4本の偏平チューブ53で編成される偏平チューブグループが冷媒パスAを構成する。冷媒パスAはブロック矢印で象徴されている。それ以外の冷媒パスもブロック矢印で象徴させる。
The function of the
区画S1に入った冷媒はそこで折り返し、区画S1と区画S4を連結する8本の偏平チューブ53を通って区画S4に向かう。この8本の偏平チューブ53で編成される偏平チューブグループが冷媒パスBを構成する。
The refrigerant that has entered the section S1 is turned back there, and travels to the section S4 through the eight
区画S4に入った冷媒はそこで折り返し、区画S4と区画S2を連結する7本の偏平チューブ53を通って区画S2に向かう。この7本の偏平チューブ53で編成される偏平チューブグループが冷媒パスCを構成する。
The refrigerant that has entered the section S4 is turned back there, and travels to the section S2 through the seven
区画S2に入った冷媒はそこで折り返し、区画S2と区画S5を連結する5本の偏平チューブ53を通って区画S3に向かう。この5本の偏平チューブ53で編成される偏平チューブグループが冷媒パスDを構成する。区画S5に入った冷媒は冷媒出入パイプ58より流出する。
The refrigerant that has entered the compartment S2 turns back there, and travels to the compartment S3 through the five
熱交換器50が蒸発器として用いられるときは、冷媒は冷媒出入パイプ58を通じて区画S5に供給される。それ以後の冷媒の流れは、熱交換器50が凝縮器として用いられるときの冷媒パスを逆に辿る。すなわち冷媒パスD→冷媒パスC→冷媒パスB→冷媒パスAのルートで冷媒は区画S1に入り、冷媒出入パイプ57より流出する。
When the
上記熱交換器50をヒートポンプサイクルの構成要素として用いたセパレート型空気調和機1の概略構成を図1に示す。空気調和機1は室外機10と室内機30により構成される。
A schematic configuration of a
室外機10は、鋼板製部品と合成樹脂製部品により構成される筐体11の内部に、圧縮機12、切替弁13、室外側熱交換器14、膨張弁15、室外側送風機16などを収納している。切替弁13は四方弁である。室外側熱交換器14として熱交換器50が用いられる。膨張弁15には開度制御の可能なものが用いられる。室外側送風機16はプロペラファンとモータの組み合わせからなる。
The
室外機10は2本の冷媒配管17、18で室内機30に接続される。冷媒配管17は冷房運転時には液体冷媒が流れ、冷媒配管18に比較して細い管が用いられている。そのため冷媒配管17は「液管」「細管」などと称されることがある。冷媒配管18には冷房運転時、気体冷媒が流れ、冷媒配管17に比較して太い管が用いられている。そのため冷媒配管18は「ガス管」「太管」などと称されることがある。冷媒には例えばHFC系のR410AやR32等が用いられる。
The
室外機10の内部の冷媒配管で、冷媒配管17に接続される冷媒配管には二方弁19が設けられ、冷媒配管18に接続される冷媒配管には三方弁20が設けられる。二方弁19と三方弁20は、室外機10から冷媒配管17、18が取り外されるときに閉じられ、室外機10から外部に冷媒が漏れることを防ぐ。室外機10から、あるいは室内機30を含めた冷凍サイクル全体から、冷媒を回収する必要があるときは、三方弁20を通じて回収が行われる。
In the refrigerant pipe inside the
室外機10の構造をより実体的に示すのが図3である。室外機10の筐体11は鋼板製であり、平面形状を示す図3では略矩形に描かれている。筐体11は長辺側を正面11F及び背面11Bとし、短辺側を左側面11L及び右側面11Rとしている。正面11Fには排気口11Eが形成され、背面11Bには背面吸気口11BSが形成され、左側面11Lには側面吸気口11LSが形成される。排気口11Eは複数の水平なスリット状開口の集合からなり、背面吸気口11BSと側面吸気口11LSは格子状の開口からなる。正面11F、背面11B、左側面11L、右側面11Rの4面の板金部材に、図3には示されていない天板と底板が加わって、六面体形状の筐体11が形成される。
FIG. 3 shows the structure of the
筐体11の六面の各々を1個ずつの部品が構成するという限定はない。1個の部品で構成される面もあれば、複数の部品で構成される面もあり得る。
There is no limitation that one part constitutes each of the six surfaces of the
筐体11の内部には、背面吸気口11BS及び側面吸気口11LSのすぐ内側に平面形状L字形の室外側熱交換器14が配置される。室外側熱交換器14と室外空気との間で強制的に熱交換を行わせるため、室外側熱交換器14と排気口11Eの間に室外側送風機16が配置される。室外側送風機16はプロペラファン16aとモータ16bの組み合わせからなる。送風効率向上のため、筐体11の正面11Fの内面にはプロペラファン16aを囲むベルマウス11BMが取り付けられる。筐体11の右側面11Rの内側の空間は、背面吸気口11BSから排気口11Eへと流れる空気流から隔壁11Pで隔離されており、この空間に圧縮機12が収容されている。
Inside the
室内機30は、合成樹脂製部品により構成される筐体31の内部に、室内側熱交換器32、室内側送風機33などを収納している。室内側熱交換器32は、3個の熱交換器32A、32B、32Cを、室内側送風機33を覆う屋根のように組み合わせたものである。熱交換器32A、32B、32Cのいずれかまたは全部を熱交換器50で構成することも可能である。室内側送風機33はクロスフローファンとモータの組み合わせからなる。
The
空気調和機1の運転制御を行う上で、各所の温度を知ることが不可欠である。この目的のため、室外機10と室内機30に温度検出器が配置される。室外機10においては、室外側熱交換器14に温度検出器21が配置され、圧縮機12の吐出部となる吐出管12aに温度検出器22が配置され、圧縮機12の吸入部となる吸入管12bに温度検出器23が配置され、膨張弁15と二方弁19の間の冷媒配管に温度検出器24が配置され、筐体11の内部の所定箇所に外気温測定用の温度検出器25が配置される。室内機30においては、室内側熱交換器32に温度検出器34が配置される。温度検出器21、22、23、24、25、34はいずれもサーミスタにより構成される。
In order to control the operation of the
空気調和機1の全体制御を司るのは図4に示す制御部40である。制御部40は室内温度が使用者によって設定された目標値に達するように制御を行う。
The
制御部40は圧縮機12、切替弁13、膨張弁15、室外側送風機16、及び室内側送風機33に対し動作指令を発する。また制御部40は温度検出器21〜25、及び温度検出器34からそれぞれの検出温度の出力信号を受け取る。制御部40は温度検出器21〜25及び温度検出器34からの出力信号を参照しつつ、圧縮機12、室外側送風機16、及び室内側送風機33に対し運転指令を発し、切替弁13と膨張弁15に対しては状態切り替えの指令を発する。
The
図1は空気調和機1が冷房運転あるいは除霜運転を行っている状態を示す。この時圧縮機12は冷房時循環、すなわち圧縮機12から吐出された冷媒が先に室外側熱交換器14に入る循環様式で冷媒を循環させる。
FIG. 1 shows a state in which the
圧縮機12から吐出された高温高圧の冷媒は室外側熱交換器14に入り、そこで室外空気との熱交換が行われる。冷媒は室外空気に対し放熱を行い、凝縮する。凝縮して液状となった冷媒は室外側熱交換器14から膨張弁15に入り、そこで減圧される。減圧後の冷媒は室内側熱交換器32に送られ、膨張して低温低圧となり、室内側熱交換器32の表面温度を下げる。表面温度の下がった室内側熱交換器32は室内空気から吸熱し、これにより室内空気は冷やされる。吸熱後、低温の気体状の冷媒は圧縮機12に戻る。室外側送風機16によって生成された気流が室外側熱交換器14からの放熱を促進し、室内側送風機33によって生成された気流が室内側熱交換器32の吸熱を促進する。
The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
図2は空気調和機1が暖房運転を行っている状態を示す。この時は切替弁13が切り替えられて冷房運転時と冷媒の流れが逆になる。圧縮機12は暖房時循環、すなわち圧縮機12から吐出された冷媒が先に室内側熱交換器32に入る循環様式で冷媒を循環させる。
FIG. 2 shows a state where the
圧縮機12から吐出された高温高圧の冷媒は室内側熱交換器32に入り、そこで室内空気との熱交換が行われる。冷媒は室内空気に対し放熱を行い、室内空気は暖められる。放熱し、凝縮して液状となった冷媒は室内側熱交換器32から膨張弁15に入り、そこで減圧される。減圧後の冷媒は室外側熱交換器14に送られ、膨張して低温低圧となり、室外側熱交換器14の表面温度を下げる。表面温度の下がった室外側熱交換器14は室外空気から吸熱する。吸熱後、低温の気体状の冷媒は圧縮機12に戻る。室内側送風機33によって生成された気流が室内側熱交換器32からの放熱を促進し、室外側送風機16によって生成された気流が室外側熱交換器14による吸熱を促進する。
The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
続いて、室外側熱交換器14を構成するパラレルフロー型熱交換器50を室外機10の筐体11に固定する仕組みを、図7から図17までの図に基づき説明する。図7から図13までに示すのが第1実施形態であり、図14、15に示すのが第2実施形態であり、図16、17に示すのが第3実施形態である。
Next, a mechanism for fixing the parallel flow
<第1実施形態>
図7には、筐体11の底板となる鋼板製の金属部材60と、図3では筐体11の右側面11Rとして示されている鋼板製の金属部材61と、同じく図3では隔壁11Pとして示されている鋼板製の金属部材62が描かれている。金属部材61は平面形状L字形であり、図3における筐体11の右側面11Rのみならず、背面11Bも一部カバーしている。
<First Embodiment>
7, a steel
熱交換器50は、図18、19の熱交換器110と同様、平面形状L字形に曲げられており、また熱交換器110と同様、金属部材60に図示しない固定手段で固定される。その固定手段にネジが含まれる場合、そのネジが熱交換器50に接触しないように配慮されることは言うまでもない。
The
熱交換器50のヘッダパイプ52が金属部材61に固定される仕組みは次の通りである。まず、ヘッダパイプ52の上端と下端に固定用部材70、71が固定される。固定用部材70、71はヘッダパイプ52と同じ種類の金属からなる樋状の部材で、ヘッダパイプ52の側面に樋の長手方向を垂直にする形であてがわれ、その状態でヘッダパイプ52に対しロウ付けまたは溶着で固定される。ヘッダパイプ52だけでなく、偏平チューブ53に対してもロウ付けまたは溶着で固定しておけば、固定用部材70、71の固定は一層強固なものとなる。
The mechanism for fixing the
固定用部材70、71を、合成樹脂製取付部材80を介して金属部材61に固定する。前述の通り、樋状の固定用部材70、71は樋の長手方向を垂直にする形でヘッダパイプ52に固定されており、樋の一方の側壁をなす平面部70a、71aが、平面形状L字形の金属部材61の中で、筐体11の背面側に回り込んだ部分の内面に向き合う。この平面部70a、71aに取付部材80が組み合わせられ、その取付部材80が金属部材61にネジで固定される仕組みを、平面部70aを例にとり、図9から図13までの図を参照しつつ説明する。
The fixing
取付部材80は第1部材81と第2部材82により構成される。図10に示す通り、第1部材81は、正面形状円形のベース部81aと、ベース部81aと同心をなす円筒形の突き出し部81bを備える。突き出し部81bの中心には同心状に有底孔81cが形成されている。またベース部81aには、突き出し部81bと平行する形で、突き出し部81bより直径が小さく、突き出し量も小さい、円筒形の回り止め部81dが形成されている。固定用部材70の平面部70aには、突き出し部81bを貫通させる円形の貫通孔70bと、回り止め部81dを係合させる円形の貫通孔70cが形成されている。
The
第1部材81は平面部70aの内面、すなわち固定用部材70の内側に位置する面にあてがわれ、突き出し部81bが貫通孔70bを通じて平面部70aの外面に突き出す形とされる(図11参照)。この時回り止め部81dが貫通孔70cに係合することにより、第1部材81は固定用部材70に対し所定角度を保つ。
The
突き出し部81bの中で、平面部70aの外面に突き出した箇所に、馬蹄形の第2部材82が嵌合する(図12参照)。馬蹄形の開いた箇所を突き出し部81bの側面にあてがい、力を入れて押し付ければ、第2部材82は一旦開いて突き出し部81bを通した後に閉じ、自身の弾性により突き出し部81bに弾力的に嵌合し、そのまま突き出し部81bを抱え込み続ける。このため、指で保持していなくても第1部材81と第2部材82を仮結合しておける。
A horseshoe-shaped
図10に示す通り、突き出し部81bの両側面には、突き出し部81bの軸線方向に対し直交する方向に延びる溝81eが形成されている。他方第2部材82の内面には溝81eに係合する直線部82aが形成されている。直線部82aが第2部材82の外面に届こうとする箇所には直線部82aと同じ幅の抜け止め突起82bが形成されている。抜け止め突起82bは三角プリズム形状であり、頂点の両側の斜面部を上方と下方に向ける形で配置されている。
As shown in FIG. 10,
前述のように第2部材82を突き出し部81bの側面にあてがって押し付けるとき、抜け止め突起82bを溝81eに入れることで、直線部82aを誤り無く溝81eに係合させることができる。直線部82aが溝81eに係合すれば、第2部材82は突き出し部81bの軸線方向への相対移動を阻止される。これにより、後述のネジによる締め付けに先だって、第1部材81と第2部材82を固定用部材70に仮固定しておくことができ、室外機10の組み立て作業を容易且つ迅速に行うことができる。
As described above, when the
直線部82aが完全に溝81eに係合すると、抜け止め突起82bは溝81eの外に出て突き出し部81bを抱きかかえる形になる。これにより、第2部材82は容易には突き出し部81bから抜けなくなる。
When the
直線部82aが溝81eに係合した状態では、図13に示す通り、突き出し部81bの端面は第2部材82の内側に入り込んだ位置にあり、突き出し部81bの端面と第2部材82の端面の間には段差Gが生じている。従って、第2部材82の端面が金属部材61に接触しても、第1部材81の端面、正確には突き出し部81bの端面は、金属部材61に接触しない。
In a state where the
上記のようにして固定用部材70に取り付けられた取付部材80に対し、金属部材61に形成された貫通孔61aを通してネジ63がねじ込まれる。ネジ63はセルフタッピングネジであり、第1部材81の有底孔81cの内部にネジ溝を形成しながら進んで行く。回り止め部81dが貫通孔70cに係合することで第1部材81の回転が止められているため、ネジ63によるタッピングが可能になっている。
As described above, the
ネジ63の頭部が金属部材61の外面に接した後は、ネジ63を締め付け方向に回すことで第1部材81が金属部材61の方に引き寄せられる。第2部材82は金属部材61と固定用部材70に挟まれて締め付けられ、第2部材82、金属部材61、及び固定用部材70の三者はガタつきなく堅固に固定される。
After the head of the
金属部材61と固定用部材70は第2部材82の厚み以上に接近することはない。しかしながら、突き出し部81bの端面と第2部材82の端面の間には段差Gがあるので、ネジ63を締め付け方向に回せば、第1部材81に対し、なおも金属部材61の方向に引き寄せる力(図13に矢印で示す方向の力)をかけることが可能である。従って、ネジ63を締め上げることにより、第1部材81、第2部材82、金属部材61、及び固定用部材70の四者をガタつきなく堅固に固定することができる。
The
固定用部材71の箇所においても、取付部材80を用いることにより、第1部材81、第2部材82、金属部材61、及び固定用部材71の四者をガタつきなく堅固に固定することができる。
Also in the place of the fixing
ヘッダパイプ51の固定にも取付部材80を用いることができる。熱交換器50を金属部材60に固定する際にも取付部材80を用いることができる。このように固定部材80を用いることで、部材同士がガタつきなく堅固に固定され、熱交換器50の振動や異音の発生を防ぐことができる。
The
上記の説明では、熱交換器50に固定された固定用部材の平面部に取付部材80を取り付けるものとしたが、熱交換器50自体に平面部を一体形成し、そこに取付部材80を取り付けることとしてもよい。
In the above description, the mounting
<第2実施形態>
図14及び図15に示す第2実施形態は、第1実施形態と次の点が異なる。第1に、第1部材81の突き出し部81bには有底孔でなく貫通孔81fが形成されている。またネジ63としてはセルフタッピングネジでなくボルトが用いられる。ネジ63がねじ込まれるのは第1部材81の裏側(突き出し部81bが存在するのと反対の側)に配置されたナット64である。
Second Embodiment
The second embodiment shown in FIGS. 14 and 15 differs from the first embodiment in the following points. First, the protruding
金属部材61を貫通するネジ63を突き出し部81bの貫通孔81fに通し、ナット64にねじ込んで締め付けることにより、第1部材81、第2部材82、金属部材61、及び固定用部材70の四者をガタつきなく堅固に固定することができる。この構成によれば、第1部材81のネジ溝形状が変形してネジ63の締め付けがきかなくなるといった事態を懸念することなく、ネジ63を強固に締め付けることができる。
The
<第3実施形態>
図16及び図17に示す第3実施形態では、固定用部材70が樋状でなく断面L字形のアングル材形状となっている。第1部材81の突き出し部81bには第2実施形態と同様に貫通孔81fが形成されている。ネジ63としては第1実施形態と同様にセルフタッピングネジが用いられる。ネジ63がねじ込まれるのは第1部材81の裏側(突き出し部81bが存在するのと反対の側)に配置された板金からなる金属部材65の貫通孔65aである。
<Third Embodiment>
In the third embodiment shown in FIGS. 16 and 17, the fixing
金属部材61を貫通するネジ63を突き出し部81bの貫通孔81fに通し、金属部材65の貫通孔65aにねじ込むと、ネジ63のセルフタッピングにより貫通孔65aの内面にネジ溝が形成される。ネジ63を締め付ければ第1部材81、第2部材82、金属部材61、固定用部材70、及び金属部材65の五者をガタつきなく堅固に固定することができる。この構成によれば、第1部材81のネジ溝形状が変形してネジ63の締め付けがきかなくなるといった事態を懸念することなく、ネジ63を強固に締め付けることができる。
When the
突き出し部81bの貫通孔81fは、ネジ63によりタッピングされる直径(図17はそのように描かれている)としておいてもよく、ネジ63によりタッピングされない、大きめの直径としておいてもよい。
The through
上記した第1実施形態から第3実施形態までの固定構造は、ヘッダパイプ51に対しても適用可能である。また熱交換器50と金属部材60の固定にも適用可能である。
The fixing structure from the first embodiment to the third embodiment described above can also be applied to the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明はパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機に広く利用可能である。 The present invention is widely applicable to an air conditioner equipped with a parallel flow heat exchanger.
1 空気調和機
10 室外機
11 筐体
30 室内機
31 筐体
50 熱交換器
51、52 ヘッダパイプ
53 偏平チューブ
55 コルゲートフィン
60、61、62、65 金属部材
63 ネジ
64 ナット
70、71 固定用部材
80 取付部材
81 第1部材
81b 突き出し部
81d 回り止め部
81e 溝
82 第2部材
82a 直線部
82b 抜け止め突起
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記熱交換器は前記空気調和機の筐体の一部をなす金属部材に対し、合成樹脂製の取付部材を介して固定されるものであり、
前記合成樹脂製の取付部材は、
前記熱交換器またはそれに固定された固定用部材の平面部の一方の面にあてがわれ、前記平面部の他方の面より一部を突き出す第1部材と、
前記第1部材の突き出し部に嵌合する第2部材とからなり、
前記金属部材を貫通するネジが前記第1部材を前記金属部材側に引き寄せることにより、前記熱交換器が前記金属部材に固定され、
前記第2部材は前記第1部材の突き出し部に弾力的に嵌合し、
前記第1部材の突き出し部の側面には当該突き出し部の軸線方向に直交する方向に延びる溝が形成され、
前記溝に前記第2部材が係合することにより、前記第2部材は前記突き出し部の軸線方向への相対移動を阻止されることを特徴とする空気調和機。 Two header pipes arranged parallel to each other at intervals, a plurality of flat tubes arranged between the two header pipes and having a refrigerant passage provided therein communicating with the inside of the header pipe; In an air conditioner equipped with a parallel flow type heat exchanger having a plurality of fins attached to a flat surface of a plurality of flat tubes,
The heat exchanger is fixed to a metal member forming a part of the casing of the air conditioner via a synthetic resin mounting member,
The synthetic resin mounting member is:
A first member that is applied to one surface of the flat portion of the heat exchanger or the fixing member fixed thereto, and projects a part from the other surface of the flat portion;
A second member that fits into the protruding portion of the first member;
The screw passing through the metal member pulls the first member toward the metal member, whereby the heat exchanger is fixed to the metal member,
The second member is elastically fitted to the protruding portion of the first member;
A groove extending in a direction perpendicular to the axial direction of the protruding portion is formed on a side surface of the protruding portion of the first member,
When the second member is engaged with the groove, the second member is prevented from relative movement in the axial direction of the protruding portion.
前記第2部材の端面が前記金属部材に接触しても、前記第2部材の端面と前記第1部材の端面の間の段差により前記第1部材の端面は前記金属部材に接触しないことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 Even if the end surface of the second member comes into contact with the metal member by the screw passing through the metal member pulling the first member toward the metal member, the end surface of the second member and the end surface of the first member 2. The air conditioner according to claim 1, wherein an end surface of the first member does not contact the metal member due to a step between the first and second members.
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