JP6323203B2

JP6323203B2 - ダクト型空気調和機

Info

Publication number: JP6323203B2
Application number: JP2014127947A
Authority: JP
Inventors: 英大岡本
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: JP2016008730A

Description

本発明はダクト型空気調和機に関し、さらに詳しく言えば熱交換器の取付構造に関するものである。

従来のダクト型空気調和機１として、例えば図１に示すように室内天井面１４と建屋天井面１１との間に設置された本体１０内に送風ファン４０および熱交換器５０を収納するものがある。この熱交換器５０は、上段に傾斜して配置される矩形状の上側熱交換器５１と下段に傾斜して配置される矩形状の下側熱交換器５２とを組み合わせて構成されている。上側熱交換器５１及び下側熱交換器５２は、上側熱交換器５１の下端と下側熱交換器５２の上端が当接した連結部５５で連結され、これにより熱交換器５０は、図１で視認される側面視において、「くさび型」に形成されている。熱交換器５０を「くさび型」に形成したことにより、例えば熱交換器を垂直に置いた時よりも熱交換器の高さを低くすることができ、平板状の熱交換器を斜めに置いた時よりも熱交換器の奥行を狭くすることができる。これにより本体１０の高さＨと奥行Ｄを抑えることができ本体１０が小型になる。さらに熱交換器に均等に風を当てることができるため熱交換器の効率が良好になる。（特許文献１参照）

特開２０１２−０１３２９５号公報

ダクト型空気調和機の熱交換器はアルミファンが並列に配置されていることで形成されているため、輸送時に落下した場合にアルミフィンが塑性変形して連結部に隙間ができる可能性がある。
また、送風ファンが横に複数個連結することで送風ファンの数に合わせ熱交換器も長尺となる。熱交換器は左右端を側板で支えられているが、熱交換器が長尺となると中央付近が下方に下がり歪みが生じ、そのため上側熱交換器と下側熱交換器の連結部に隙間ができる可能性がある。そして隙間に熱交換されない空気が通過することで熱交換効率の低下と結露を発生する虞がある。

そのため熱交換器の連結部に鋼板製のＬ字アングルの遮風板を被着させることで、熱交換されない風の通過を防止するとともに、熱交換器の変形を抑えていた。

しかしながら、遮風板に使われる鋼板材は材料費が高く、コストアップの一因となる。

そこで、本発明は、「くさび型」の熱交換器を搭載したダクト型空気調和機において、熱交換器の変形を防ぐことができる構造を提案するものである。

上述した課題を解決するために本発明は、吸込口と、同吸込口に対向する面に吹出口を備えた本体の内部に、前記吸込口側に送風ファンを配置し、前記吹出口側に熱交換器を配置し、同熱交換器は矩形状で上側に配置される上側熱交換器と下側に配置される下側熱交換器とからなり、前記上側熱交換器と前記下側熱交換器は傾斜し、前記吹出口側のそれぞれの角隅の頂部を合わせ、前記上側熱交換器の吸込口側の角部を前記本体の上面に位置させ、前記下側熱交換器の吸込口側の角部を前記本体の底面に位置させるダクト型空気調和機において、前記熱交換器には、遮風板押さえにより前記上側熱交換器と前記下側熱交換器の前記頂部を含む連結部に樹脂製の遮風板が取り付けられ、前記熱交換器は、上端が本体に固定され下端が前記上側熱交換器の中央部を支持する支持板と前記吹出口を区画する仕切部材から前記熱交換器の前記連結部に向けて突出した突起部により支えられることを特徴とする。

また、前記仕切部材の前記突起部は前記遮風板押さえを受ける切欠部を備えた構成も含まれる。

さらに、前記突起部は前記遮風板の形状に合わせた形に形成され前記遮風板と密着させることで、前記突起部と前記支持板とにより前記熱交換器を挟み込んで固定する構成も含まれる。

上記のように構成した本発明のダクト型空気調和機における熱交換器は、上端が本体に固定され下端が上側熱交換器の中央部を支持する支持板と、吹出口を区画する仕切部材から熱交換器の連結部に向けて突出した突起部により支えられることで熱交換器の変形を防止することができるものである。

本発明によるダクト型空気調和機の設置状態を示す図である。本発明によるダクト型空気調和機の外観図である。本発明によるダクト型空気調和機の断面図である。図３の熱交換器周辺の分解図である。図４のＸ部を対面側から見た拡大図である。本発明によるダクト型空気調和機の実施例２の断面図である。（ａ）は図６の熱交換器周辺の分解図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ部を対面側から見た拡大図である。本発明によるダクト型空気調和機の実施例３の外観図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜第１の実施の形態＞

本発明に係るダクト型空気調和機１（以下空気調和機１とする）は、図１（従来例と共通の部品は同一の符号とする）に示すように建屋天井面１１から垂下された吊下ボルト１２に空気調和機１の本体１０に取り付けた取付金具１３を固定して吊下設置される。また吊下げるのではなく室内天井面１４に据置してもよい。空気調和機１の本体１０は、鋼板による箱型に形成される。

尚、図１における空気調和機１の箱型の本体１０の右側の面を背面とし、背面に対向する面で左側の面を前面とし、建屋天井面１１側にある面を上面とし、室内天井面１４側にある面を底面とする。また図１で視認される面を右側面とし、右側面に対向する面を左側面として以下説明する。また、内部部品についても同様に説明する。

図１と図２に示す空気調和機１の本体１０は、設置時と逆に上面の天板２７を底にして組み立てられる。よって上面の天板２７と、天板２７に固定される右側面の右側面板２２と、右側面板２２の並びにある電装品箱蓋２３と、同様に天板２７に固定される左側面の左側面板２４と、背面で吸込口１５を備え吸込口１５の周囲にフランジ１５ａを設けた背面板２６と、前面で吹出口を備え吹出口の周囲にフランジ１８ａを設けた前面板２５と、底面を覆う底板２１とからなる。

図１に示す吸込口１５のフランジ１５ａには、吸込ダクト１６の一端が接続され、吸込ダクト１６の他端は室内天井面１４に設けた吸込グリル１７に接続される。また、吹出口１８のフランジ１８ａには、吹出ダクト１９の一端が接続され、吹出ダクト１９の他端は室内天井面１４に設けた吹出グリル２０に接続される。後述する送風ファン４０により吸込グリル１７から吸い込まれた空調室内Ｋの空気は、吸込ダクト１６を介して空気調和機１に流入し、後述する熱交換器５０を通過することにより冷媒と熱交換され、熱交換された空気は吹出ダクト１９を介して吹出グリル２０から冷風もしくは温風となって再び空調室内Ｋに送出されるようになっている。

本体１０の内部は図３に示すように前面板２５と平行に立設し天板２７と底板２１に固定される仕切板２８によって吸込口１５側の送風機室４と吹出口１８側の熱交換器室５とに区画されている。

送風機室４には、電装品箱蓋２３の内側に空気調和機１を制御する電装品を備えた図示しない電装品箱と送風ファン４０とが配置される。送風ファン４０はシロッコファンが用いられ、複数の羽根を備えたファン本体４１とファン本体４１を囲み送風路４２を形成するファンカバー４３とファン本体４１の回転軸４１ａを軸支して駆動する図示しないファンモータとからなる。仕切板２８にはファンカバー４３に合わせて開口が設けられ、この開口にファンカバー４３の熱交換器室側出口４３ａを嵌合することでファン本体４１から吹き出された空気が熱交換器室５に送風される。送風ファン４０は一台もしくは複数台を仕切板２８と平行に横並びに配置して、それぞれの送風ファン４０の回転軸４１ａはファンモータに連結され駆動される。尚、いくつかの送風ファン４０の回転軸４１ａを互いに連結したのち、それをファンモータと連結してもよい。

熱交換器室５には、熱交換器５０と、底板２１側に配設され熱交換器５０から発生したドレン水を受けるドレンパン３０と、ドレン水を外部へ排水する図示しないドレンポンプと、天板２７の熱交換器室５側に固定される断熱材３１とが配置されている。

図３と図４に示すように、熱交換器５０は、上側に配置される上側熱交換器５１と下側に配置される下側熱交換器５２の２つの熱交換器を組み合わせて形成される。上側熱交換器５１と下側熱交換器５２は共に、矩形のアルミフィン５３が送風ファン４０の幅に合わせて並列に配置し、このアルミフィン５３に直交するように配設された複数の伝熱管５４とからなるフィンチューブ型の熱交換器である。上側熱交換器５１と下側熱交換器５２は矩形のアルミフィン５３が並列に配置されることで矩形状となる。

尚、熱交換器５０において、アルミフィン５３の短辺が連なってできた面を端面とし、上側熱交換器５１の吹出口１８側の端面を第１端面５１ａ、上流側（送風ファン側）を第２端面５１ｂとし、第１端面５１ａの下角隅を頂部５１ｃとし、第２端面５１ｂの上角隅を第１角部５１ｄとし、第２端面５１ｂの下角隅を第２角部５１ｅとする。また下側熱交換器５２の吹出口１８側の端面を第３端面５２ａ、上流側（送風ファン側）を第４端面５２ｂとし、第３端面５２ａの上角隅を頂部５２ｃとし、第４端面５２ｂの下角隅を第３角部５２ｄとして説明する。

上側熱交換器５１は、第１端面５１ａから第２端面５１ｂに向かって第１端面５１ａが低く、第２端面５１ｂが高くなるように傾斜し、第１角部５１ｄが本体１０の天板２７に固定された断熱材３１に接する位置に配置される。第１角部５１ｄと断熱材３１との間には熱交換されない空気が通過しないように遮風部材３３を噛ませている。下側熱交換器５２は、第３端面５２から第４端面５２ｂに向かって第３端面５２ａが高く、第４端面５２ｂが低くなるように傾斜し、第３角部５２ｄが本体１０の底板２１側に配設されたドレンパン３０に接する位置に配置される。第３角部５２ｄとドレンパン３０との間には熱交換されない空気が通過しないように遮風部材３３を噛ませている。そして、互いの頂部５１ｃ、５２ｃを合わせて側面視で「くさび型」に組み合わせる。熱交換器５０を「くさび型」にすることで、送風ファン４０から吹き出された空気が熱交換器５０全体にムラなく均等に行き渡るとともに、本体１０の高さＨと奥行Ｄを抑えることができ本体１０を小型にすることが可能となり、本体１０の鋼板材料を削減することができる。

上側熱交換器５１の第１端面５１ａと頂部５１ｃと下側熱交換器５２の第３端面５２ａと頂部５２ｃとからなる部分が連結部５５になる。

従来例で示したように当接されている上側熱交換器５１の頂部５１ｃと下側熱交換器５２の頂部５２ｃの間に隙間ができる可能性がある。隙間ができると連結部５５に熱交換されない空気が通過して熱交換効率の低下と結露を発生する虞がある。そこで、連結部５５には連結部５５を覆うように第１端面５１ａと第２端面５２ａに形を合わせたＬ字状の遮風板５６が取り付けられる。この遮風板５６は上側熱交換器５１の頂部５１ｃと下側熱交換器５２の頂部５２ｃの間にできる隙間を覆うために設けるので鋼板のように強度を有さない樹脂製で良い。遮風板５６は遮風板押さえ５７により上側熱交換器５１と下側熱交換器５２のそれぞれの伝熱管５４に係止される。

図５に示す遮風板押さえ５７は垂直部５７ａと垂直部５７ａの上下それぞれから弓状に曲がった係止部５７ｂ、５７ｃと係止部５７ｂ、５７ｃのそれぞれの先端から反り返る引掛部５７ｄ、５７ｅを備えた線材でなる。垂直部５７ａを遮風板５６に当接させ係止部５７ｂ、５７ｃで遮風板５６を押さえたのち、線材の弾性によりアルミフィン５３の間に引掛部５７ｄ、５７ｅを差し込み伝熱管５４に引っ掛けることで、遮風板５６を熱交換器５０の連結部５５に固定する。遮風板５６は少なくとも２か所以上遮風板押さえ５７で固定する必要がある。

次に「くさび型」の熱交換器５０の本体１０への固定方法について説明する。図２と図３に示すように熱交換器５０の左端は、左側面板２４の内側で天板２７に取り付けられ、熱交換器５０の形状に合わせて形成された樹脂製でなる固定部材３２により固定され、熱交換器５０の右端は、図示しないがドレンポンプと熱交換器５０の間で天板２７に取り付けられ、熱交換器５０の形状に合わせて形成された樹脂製でなる固定部材により固定される。

熱交換器５０は従来例に示したように変形する虞もあるため、左右端の固定部材３２だけでなく熱交換器５０の中央部も固定する必要がある。そこで、熱交換器５０の中央上部を天板２７に固定する支持板６１と、熱交換器５０の連結部５５中央部を吹出口１８に固定する仕切部材６２とで前後から挟み込んで熱交換器５０を固定させる。

図３と図４に示す支持板６１は鋼板を折曲げて形成される。支持板６１は上端面６１ａを天板２７の中央に溶接して固定し、天板２７から吊下げられた下端面６１ｂが上側熱交換器５１の第２角部５１ｅの中央部を差し込むことで熱交換器５０の中央部を支持する。これにより、上側熱交換器５１と断熱材３１との間に隙間ができないように固定させる。

図２から図５に示す仕切部材６２は、板金を折り曲げて上下方向に延伸させた柱状であり、上端片６２ａと下端片６２ｂを前面板２５の吹出口１８のフランジ１８ａにネジで固定する。

仕切部材６２は中央に熱交換器５０の連結部５５に向けて突出した突起部６３を備える。この突起部６３は仕切部材６２をプレス加工で押し出すことで形成され、上方に開口部６３ａを備える。この開口部６３ａには連結部５５方向の先端に切欠部６３ｂを備える。この切欠部６３ｂに先に示した遮風板押さえ５７の係止部５７ｃの下端を嵌め込む。これにより、遮風板押さえ５７が取り付けられている熱交換器５０が開口部６３ａに支えられる。従って熱交換器５０が支持部材６２に固定される。

熱交換器５０の背面側の上端（上側熱交換器５１の第２角部５１ｅ）が支持板６１で固定され、熱交換器５０の前面側の中央（連結部５５の中央）が仕切部材６２に固定されることで、熱交換器５０が長尺となっても歪みが生ぜず、輸送時に落下しても熱交換器の変形を防ぐことができる。

尚、実施例１では仕切部材６２と遮風板押さえ５７の組み合わせは１つだけで説明したが、これに限らず２つ以上設けてもよい。
＜第２の実施の形態＞

図６と図７に示す空気調和機１は、仕切部材６２１から熱交換器５０の連結部５５に向けて突出した突起部６４を備える。突起部６４は板金を折り曲げて遮風板５６のＬ字状の形状に合わせた形に形成され、上下端を仕切部材６２１に溶接される。突起部６４は弾性を備えた樹脂製の遮風板５６と密着される。これにより、突起部６４と支持板６１とで熱交換器５０を前後方向から挟み込むように支えることが可能となり、熱交換器５０の変形を防ぐことができる。

また、少なくとも突起部６４は熱交換器５０の頂部５１ｃ、５２ｃに接する遮風板５６の頂部当接面５６ａ、または下側熱交換器５２の端面５２ａに接する遮風板５６の当接面５６ｂいずれかの形状と合わせてあれば、突起部６４は遮風板５６と密着される。
＜第３の実施の形態＞

仕切部材６２は柱状と説明してきたが、これに限らず、図８に示すように前面板２５に吹出口１８が複数設けられている場合は前面板２５の壁面が仕切部材６２を兼ねてもよい。この場合は、突起部６３、６４は溶接で前面板２５に取り付けてもよいし、プレス加工で押し出すことで形成しても良い。

１：ダクト型空気調和機
１０：本体
１５：吸込口
１８：吹出口、１８ａ：フランジ
２５：前面板
３０：ドレンパン
３１：断熱材
３２：固定部材、
４０：送風ファン
５０：熱交換器
５１：上側熱交換器
５１ａ：第１端面、５１ｂ：第２端面、５１ｃ：頂部、５１ｄ：第１角部、５１ｅ：第２角部
５２：下側熱交換器
５２ａ：第３端面、５１ｂ：第４端面、５１ｃ：頂部、５１ｄ：第３角部
５３：アルミフィン
５４：伝熱管
５５：連結部
５６：遮風板
５７：遮風板押さえ、５７ａ：垂直部、５７ｂ・５７ｃ：係止部、５７ｄ・５７ｅ：引掛部
６１：支持板、６１ａ：上端面、６２ｂ：下端面
６２・６２１：仕切部材
６３：突起部、６３ａ：開口部、６３ｂ：切欠部
６４：突起部

Claims

吸込口と、同吸込口に対向する面に吹出口を備えた本体の内部に、前記吸込口側に送風ファンを配置し、前記吹出口側に熱交換器を配置し、同熱交換器は矩形状で上側に配置される上側熱交換器と下側に配置される下側熱交換器とからなり、前記上側熱交換器と前記下側熱交換器は傾斜し、前記吹出口側のそれぞれの角隅の頂部を合わせ、前記上側熱交換器の前記吸込口側の角部を前記本体の上面に位置させ、前記下側熱交換器の前記吸込口側の角部を前記本体の底面に位置させるダクト型空気調和機において、
前記熱交換器には、遮風板押さえにより前記上側熱交換器と前記下側熱交換器の前記頂部を含む連結部に樹脂製の遮風板が取り付けられ、
前記熱交換器は、上端が前記本体に固定され下端が前記上側熱交換器の中央部を支持する支持板と前記吹出口を区画する仕切部材から前記熱交換器の前記連結部に向けて突出した突起部により支えられることを特徴とするダクト型空気調和機。
前記仕切部材の前記突起部は前記遮風板押さえを受ける切欠部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のダクト型空気調和機。
前記突起部は前記遮風板の形状に合わせた形に形成され前記遮風板と密着させることで、前記突起部と前記支持板とにより前記熱交換器を挟み込んで固定することを特徴とする請求項１に記載のダクト型空気調和機。