JP2003279073A

JP2003279073A - 空気調和機の室外ユニット

Info

Publication number: JP2003279073A
Application number: JP2002078022A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nagaoka; 良明長岡; Shigeki Sugiyama; 茂樹杉山
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Carrier Japan Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP3966750B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で高性能かつ、安価な空気調和機の室外ユ
ニットを提供する。【解決手段】吸込口と吹出口が設けられたユニット本体
と、このユニット本体に収納され、伝熱管に所定の間隔
を有して重合された多数の板状伝熱フィンを複数段に重
ねその一部が湾曲した熱交換器と、この熱交換器に送風
する電動ファンと、前記吹出口の周囲に設けられたベル
マウスとを有する空気調和機の室外ユニットにおいて、
前記熱交換器は、少なくともその一部に各熱交換器部用
として分割された分割フィンを含み、内側段熱交換器部
と外側段熱交換器部間に段差部が設けられるように内側
段熱交換器部から外側段熱交換器部に向かって短く形成
され、かつ、内側段熱交換器部の端部には断面が略Ｌ字
形状の端板が前記ベルマウスに近接するように取付けら
れたことを特徴とする空気調和機の室外ユニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機の室外ユ
ニットに係わり、特に内側段熱交換器部の端部に断面が
略Ｌ字形状の端板が取付けられた空気調和機の室外ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、従来の空気調和機
の室外ユニット２１は、伝熱管２２に所定の間隔を有し
て重合された多数の板状伝熱フィン２３を複数段に重ね
その一部が湾曲した熱交換器２４の外側段熱交換器部２
４ｃを背短な端板２５を介してユニット本体２６の底板
２７にネジ止めする構造になっていた。

【０００３】このため、従来の空気調和機の室外ユニッ
ト２１は、熱交換器２４を湾曲するための曲げのバラツ
キによる最内側熱交換器部２４ｂとベルマウス２８の干
渉を防ぐため、最内側熱交換器部２４ｃとベルマウス２
８との隙間をかなり大きく取らざるを得なかった。この
隙間ｇを大きくする手段として、ファン２９の直径を小
さくするか、熱交換器の幅を広くする等の方法が取られ
ていた。しかしながら、前者は性能を低下させ、後者は
空気調和機の室外ユニット２１が大型になり高価になる
などの問題があり、いずれも適切な手段がなかった。ま
た、外側段熱交換器部２４ｃに背短な端板２５を取付け
る場合には、吹出風の一部が最内側熱交換器部２４ｂの
端部に露出する伝熱管２２のＵ字部２２ｂを通って逆流
するショートサーキットが発生し、段差部分２４ａの熱
交換性能を最大限に生かせなかった。

【０００４】また、従来の空気調和機の室外ユニット
は、図１１に示すように、外側段熱交換器部２４ｃが曲
げ成形時のスプリングバックにより外方に拡大するた
め、内側段熱交換器部２４ｂとの間の間隙ｇ_１が形成さ
れ、熱交換効率が低下する問題があった。また、スプリ
ングバックを防止するためには、別個に係止用ストッパ
を設けることが必要となり、コストアップになる問題が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、小型で高性
能、かつ、安価な空気調和機の室外ユニットが要望され
ていた。

【０００６】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、小型で高性能かつ、安価な空気調和機の室外ユ
ニットを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の１つの態様によれば、吸込口と吹出口が設
けられたユニット本体と、このユニット本体に収納さ
れ、伝熱管に所定の間隔を有して重合された多数の板状
伝熱フィンを複数段に重ねその一部が湾曲した熱交換器
と、この熱交換器に送風する電動ファンと、前記吹出口
の周囲に設けられたベルマウスとを有する空気調和機の
室外ユニットにおいて、前記熱交換器は、少なくともそ
の一部に各熱交換器部用として分割された分割フィンを
含み、内側段熱交換器部と外側段熱交換器部間に段差部
が設けられるように前記内側段熱交換器部から前記外側
段熱交換器部に向かって短く形成され、かつ、前記内側
段熱交換器部の端部には断面が略Ｌ字形状の端板が前記
ベルマウスに近接するように取付けられたことを特徴と
する空気調和機の室外ユニットが提供される。これによ
り、小型で高性能、かつ、安価な空気調和機の室外ユニ
ットが実現される。

【０００８】好適な一例では、上記端板は、ベルマウス
との接触を防ぐための切欠部を有する。

【０００９】これにより、ベルマウスの円弧部分と端板
の隙間をキープしながら、ファンの直径を大きくでき
て、同一騒音レベルでの風量の増大が図れ、熱交換性能
の向上も図れる。

【００１０】また、他の好適な一例では、上記端板は、
伝熱フィンと対面する一辺とは直交する他辺側に、上記
一辺側の面と伝熱管のＵ字部間の空間に対応して孔を有
する。これにより、伝熱管のＵ字部と開口端部を保持固
定して拡管作業を行なうことができ、拡管時の伝熱管の
長さの縮みを少なくすることができる。

【００１１】また、他の好適な一例では、上記端板は、
その板厚が０．５ｍｍ以上である。これにより、搬送時
などに空気調和機の室外ユニットを落下させた場合があ
っても、端板が変形することはない。

【００１２】また、他の好適な一例では、最外側段熱交
換器部をユニット本体の底板に設けられた係合突起に押
付ける。これにより、外側段熱交換器部のスプリングバ
ックが抑制されて、内側段熱交換器部との間隙の形成が
防止され、熱交換効率を向上させることができ、また、
別個に係止用ストッパを設ける必要がない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる空気調和機
の室外ユニットの第１実施形態について添付図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は本発明に係わる空気調和機の室外ユ
ニットの第１実施形態の断面図であり、図２は図１の一
部を拡大した斜視図である。

【００１５】図１および図２に示すように、空気調和機
の室外ユニット１は、吸込口２ａと吹出口２ｂが設けら
れたユニット本体２と、このユニット本体２に収納さ
れ、冷媒が流れる伝熱管３に所定の間隔を有して重合さ
れた多数の板状伝熱フィン４を複数段に重ねその一部が
湾曲した熱交換器５と、この熱交換器５に送風する電動
ファン６と、吹出口２ｂの周囲に設けられたベルマウス
７とを有している。

【００１６】図２に示すように、上記熱交換器５は、段
差部５ａが内側段熱交換器部５ｂと外側段熱交換器部５
ｃ間に設けられるように、内側段熱交換器部５ｂから外
側段熱交換器部５ｃに向かって短く形成され、かつ、内
側段熱交換器部５ｂの端部５ｂ_１には端板８が取付けら
れている。また、伝熱管３に重合された多数の板状伝熱
フィン４は、少なくともその一部、例えば、全部が伝熱
管の各列毎に分割され重合された分割型フィンで構成さ
れており、従って、内側段熱交換器部５ｂと外側段熱交
換器部５ｃは全長に亘って分割された状態になってい
る。

【００１７】なお、上記熱交換器は、必ずしも内側段熱
交換器部と外側段熱交換器部が全長に亘って分割されて
いる必要はなく、その一部が分割型フィンからなり、残
部が内側段熱交換器部と外側段熱交換器部の伝熱管に一
体に重合された一体型フィンからなる組合せ型熱交換器
であってもよい。

【００１８】図３に示すように、この端板８は、その板
厚ｔが０．５ｍｍ以上であり、断面が略Ｌ字形状でアン
グル状をなし、伝熱フィン４と対面するＬ字の一辺側に
は内側段熱交換器部５ｂの伝熱管３が挿入される複数の
挿入孔８ａ_１が穿設されており、この一辺側と直交する
他辺側には上記一辺側の面と伝熱管３のＵ字部３ａの空
間に対応して楕円形状の複数の長孔８ａ２が穿設されて
おり、さらに、他辺側の下端部には、取付ネジ孔８ｂが
穿設された取付突部８ｃが設けられている。端板８の板
厚を０．５ｍｍ以上にすることにより、搬送時などに空
気調和機の室外ユニット１を落下させた場合があって
も、端板が変形することはない。板厚が０．５ｍｍより
小さいと、落下させた場合には、端板が変形する。

【００１９】また、端板８は、図４に示すように、取付
ネジ孔８ｂを貫通するネジ９により、ユニット本体２の
底板２ｃの立上部２ｃ_１に螺着されている。これによ
り、内側段熱交換器部５ｂの曲げにバラツキがあって
も、端板８は内側段熱交換器部５ｂを確実に所定の位置
に固定することができる。また、内側段熱交換器部５ｂ
及び外側熱交換器部５ｃは曲げ加工に先立って、伝熱管
３の拡管により、伝熱管３と伝熱フィン４とが密着固定
される。この拡管固定は伝熱管（Ｕ字管）３のＵ字部３
ｂ底部（ヘアピン部）と管開口端部を保持固定し、この
管開口部から拡管用のマンドレルを挿入して拡管を行う
機械管拡方法が好ましい。この機械管拡方法は、拡管後
の伝熱管３の長さの縮みを小さくすることができ、高品
質で低コスト化が可能となる。

【００２０】従来、伝熱管３のＵ字部３ｂ側に端板を設
けると、拡管時にＵ字部３ｂを保持固定することが困難
なため、上記伝熱管３の長さの縮みが小さい拡管方法は
採用困難であったが、上記のように、端板８の他辺側に
長孔８ａ_２を設けることにより、可能となる。長孔８ａ
_２は楕円形状に限らず、いかなる形状であってもよい。

【００２１】図２および図５に示すように、内側段熱交
換器部５ｂと吹出口２ｂの周囲に設けられたベルマウス
７間には端板８が介在するので、端板８に近接して配置
された内側段熱交換器部５ｂが、ベルマウス７と干渉し
合うことがないようになっている。さらに、端板８とベ
ルマウス７は近接して設けられ実質的なシール状態を形
成するので、吹出口２ｂから内側段熱交換器部５ｂのＵ
字部３ｂおよび外側段熱交換器部５ｃのＵ字部３ｃ近傍
へ逆流するショートサーキットは防止され、内側段熱交
換器部５ｂと外側段熱交換器部５ｃ間に形成される段差
部５ａ近傍の熱交換性能を最大限に発揮させることがで
きる。

【００２２】なお、符号１０は冷媒を圧縮する圧縮機で
あり、本実施形態では、ユニット本体２に収納されて、
室外機ユニットを形成するものであるが、本発明に係わ
る空気調和機の室外ユニットは、圧縮機がユニット本体
に収納されていても、ユニット本体外に設置されるもの
であってもよい。

【００２３】次に本発明に係わる空気調和機の室外ユニ
ットの熱交換について説明する。

【００２４】図１および図２に示すように、電動ファン
６の働きで吸込口２ａから吸込まれた空気は、熱交換器
５で熱交換し吹出口２ｂからユニット本体２外に吹出さ
れる。この熱交換過程において、電動ファン６の働き
で、吸込口２ａおよび段差部５ａは負圧になるが、空気
流はベルマウス７に近接して端板８が設けられ実質的な
シール状態を形成するので、従来のように吹出口から熱
交換器のＵ字部近傍に逆流するショートサーキットの発
生がなく、吹出口から熱交換器のＵ字部近傍への逆流は
防止される。従って、段差部５ａ近傍の熱交換性能を最
大限に発揮させることができる。

【００２５】なお、本発明の効果は、熱交換器は２列に
限定されることなく、３列あるいは４列等の複数列でも
期待できる。

【００２６】また、本発明に係わる空気調和機の室外ユ
ニットの第２実施形態について説明する。

【００２７】本第２実施形態は、上記第１実施形態に用
いられる端板にベルマウス端部収納用切欠部を形成した
端板を用いるものである。

【００２８】例えば、図６に示すように、端板８Ａは、
伝熱フィン４と対面するＬ字の一辺側には内側段熱交換
器部５ｂの伝熱管３が挿入される複数の挿入孔８Ａａ_１
が穿設されており、この一辺側と直交する他辺側には、
複数の長孔８Ａａ_２が設けられているとともに、中央部
には台形状のベルマウス端部収納用切欠部８Ａｄが形成
され、さらに、下端部には取付ネジ孔８Ａｂが穿設され
た取付突部８Ａｃが設けられている。

【００２９】従って、図６ないし図８に示すように、切
欠部８Ａｄにより、略円形であるベルマウス７Ａの円弧
部分と端板８Ａの隙間１１Ａをキープしながら、ファン
６Ａの直径を大きくできる。これにより、同一騒音レベ
ルでの風量が増大し熱交換性能を向上させることができ
る。切欠部は台形に限らず、ベルマウスの円弧部分との
干渉を回避できる形状であれば如何なる形状であっても
よい。

【００３０】他の構成は図１に示す空気調和機の室外ユ
ニットと異ならないので、同一符号を付して説明は省略
する。

【００３１】また、本発明に係わる空気調和機の室外ユ
ニットの第３実施形態について説明する。

【００３２】本第３実施形態は、上記第１実施形態の外
側段熱交換器部が底板の平坦な立上部と平行に配設され
ているのに対して、外側段熱交換器部を係止突起が設け
られた立上部に押付けるようにしたものである。

【００３３】例えば、図９に示すように、ユニット本体
２Ｂの底板２Ｂａの立上部２Ｂａ１に係止突起２Ｂａ_２
が設けられており、この係止突起２Ｂａ_２に熱交換器５
Ｂの外側段熱交換器部５Ｂｃが当接している。従って、
外側段熱交換器部５Ｂｃが曲げ成形時のスプリングバッ
クにより外方に拡大しようとしても、その動きは抑制さ
れて、内側段熱交換器部５Ｂｂとの間の間隙が形成され
るのを防止でき、熱交換効率を向上させることができ
る。また、別個に係止用ストッパを設ける必要がないの
で、コストダウンが図れる。

【００３４】

【実施例】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットを
用い、これに使用される端板の板厚を０．３〜０．８ｍ
ｍまで０．１ｍｍ毎に変化させて、落下試験を行い、端
板の変形有無を調査した。

【００３５】結果：表１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】落下時の端板の変形をなくすには、０．５
ｍｍ以上の板厚が必要であることがわかった。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係わる空気調和機の室外ユニッ
トによれば、コンパクトで高性能、かつ、安価な空気調
和機の室外ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
１実施形態の断面図。

【図２】図１のＡ部を拡大して示す斜視図。

【図３】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
１実施形態に用いられる端板の斜視図。

【図４】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
１実施形態に用いられる端板の取付け状態を示す斜視
図。

【図５】図１のＡ部を拡大して示す断面図。

【図６】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
２実施形態に用いられる端板の斜視図。

【図７】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
２実施形態の端板の部分を拡大して示す斜視図。

【図８】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
２実施形態の端板の部分を示す概念図。

【図９】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第
３実施形態の端板近傍を拡大して示す断面図。

【図１０】従来の空気調和機の室外ユニットの概念図。

【図１１】従来の空気調和機の室外ユニットの概念図。

【符号の説明】

１空気調和機の室外ユニット２ユニット本体２ａ吸込口２ｂ吹出口２ｃ底板２ｃ１立上部３伝熱管３ａＵ字部３ｂＵ字部４板状伝熱フィン５熱交換器５ａ段差部５ｂ内側段熱交換器部５ｃ外側段熱交換器部５ｃ１端部６熱交換電動ファン７ベルマウス８端板８ａ挿入孔８ｂ取付ネジ孔８ｃ取付突部９ネジ１０圧縮機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸込口と吹出口が設けられたユニット本
体と、このユニット本体に収納され、伝熱管に所定の間
隔を有して重合された多数の板状伝熱フィンを複数段に
重ねその一部が湾曲した熱交換器と、この熱交換器に送
風する電動ファンと、前記吹出口の周囲に設けられたベ
ルマウスとを有する空気調和機の室外ユニットにおい
て、前記熱交換器は、少なくともその一部に各熱交換器
部用として分割された分割フィンを含み、内側段熱交換
器部と外側段熱交換器部間に段差部が設けられるように
前記内側段熱交換器部から前記外側段熱交換器部に向か
って短く形成され、かつ、前記内側段熱交換器部の端部
には断面が略Ｌ字形状の端板が前記ベルマウスに近接す
るように取付けられたことを特徴とする空気調和機の室
外ユニット。
【請求項２】請求項１に記載の空気調和機の室外ユニ
ットにおいて、上記端板は、ベルマウスとの接触を防ぐ
ための切欠部を有することを特徴とする空気調和機の室
外ユニット。
【請求項３】請求項１または２に記載の空気調和機の
室外ユニットにおいて、上記端板は、伝熱フィンと対面
する一辺側とは直交する他辺側に、前記一辺側の面と伝
熱管のＵ字部間の空間に対応して孔を有することを特徴
とする空気調和機の室外ユニット。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の空気調和機の室外ユニットにおいて、上記端板は、そ
の板厚が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする空気調
和機の室外ユニット。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項に記載
の空気調和機の室外ユニットにおいて、最外側段熱交換
器部をユニット本体の底板に設けられた係合突起に押付
けることを特徴とする空気調和機の室外ユニット。