JP6488886B2

JP6488886B2 - ダクト型空気調和機

Info

Publication number: JP6488886B2
Application number: JP2015107006A
Authority: JP
Inventors: 康雅辻; 保志比嘉
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: JP2016223638A

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組立構造に関するものである。

空気調和機の１つとしてダクト型空気調和機がある（例えば、特許文献１参照）。図１に示すようにダクト型空気調和機は、屋外に設置される図示しない室外ユニットと室内機ユニット１Ａとからなり、室内天井面１４と建屋天井面１１との間に設置された室内機ユニット１Ａの筐体１０内に熱交換器５０および送風ファン４０を収納する。この熱交換器５０は、下側に傾斜して配置される矩形状の第１熱交換器５１と上側に傾斜して配置される矩形状の第２熱交換器５２とを組み合わせて構成されている。第１熱交換器５１及び第２熱交換器５２は、図示しない伝熱管が引き出される左右端に設けた樹脂製の固定部材に固定されることで、図１で視認される側面視において、「横向きＶ字型」に形成されている。熱交換器５０を「横向きＶ字型」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。これにより筐体１０の高さＨと奥行Ｄを抑えることができ筐体１０が小型化できる。

また熱交換器の横には、図示しないが配管と配管接続部およびポンプユニットを備えた配管室があり、この配管室は吹出側パネルで側面から前面まで覆われ、また吹出側パネルは固定部材に固定されている。

国際公開番号ＷＯ２０１２／１７６８０５号公報

従来のダクト型空気調和機は、熱交換器の左右端の固定部材が樹脂製であり、固定部材を筐体の天板と前板にネジで固定することで、熱交換器を筐体の内側に固定することができる。しかし固定部材を天板にネジで固定するには固定部材と熱交換との隙間からドライバーを差し込む必要があるため作業性が悪く、また内部にドライバーを差し込むための空間が必要となるために筐体が大きくなる虞がある。

また送風ファンから吹き出された風の一部が配管室に侵入することがあり、この風が吹出側パネルと固定部材との接合部の隙間から外へ流れようとする時に騒音が発生することがある。

またダクト型空気調和機は送風ファンを複数個連結することがあり、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固定部材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変形する可能性がある。そして変形により生じた隙間から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が発生する虞がある。

そこで、本発明は、横向きＶ字型の熱交換器を搭載したダクト型空気調和機において、熱交換器の取付作業性を向上させ、熱交換器の変形を防ぎ、筐体を小型化することができる構造を提供するものである。

上述した課題を解決するために本発明は、天板と底板と左側面板と右側面板で囲まれ前面に空気吹出口を有し、後面に空気吸込口を有する直方体形状の筐体を備え、前記筐体の内部が、仕切板により熱交換器ユニットを収納する前記空気吹出口側の熱交換器室と、送風ファンユニットを収納する前記空気吸込口側の送風機室とに区画されたダクト型空気調和機において、前記熱交換器ユニットは、第１熱交換器と第２熱交換器を有し側面視で横向きＶ字型に形成された熱交換器と、前記熱交換器の両側端のそれぞれに固定されるとともに前記熱交換器を前記仕切板に固定するための二つの側板と、二つの前記側板をそれぞれ前記左側面板または前記右側面板に固定するための熱交取付板を有し、前記側板は前記仕切板と近接する側に取付片を備え、前記仕切板は前記取付片を受けて固定するための支持部を備え、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の前記仕切板側の間には前記第１熱交換器と前記第２熱交換器を支えるアームを設け、同アームを前記支持部に固定することを特徴とする。

さらに、前記熱交取付板は前記側板を固定する熱交取付部と、同熱交取付部から直角に折れ曲がり前記筐体に固定される前面部を有し、二つのうち一つの前記熱交取付板の前記前面部は前記左側面板とネジで固定され、もう一つの前記熱交取付板の前記前面部は、一方の前記前面部よりも長尺に形成され前記筐体の前面の一部を覆い前記右側面板とネジで固定されることも含まれる。

上記のように構成した横向きＶ字型の熱交換器を搭載したダクト型空気調和機は、熱交換器の取付作業性を向上させるとともに、筐体を小型化することができる。また、熱交換器の変形を防ぐことが可能となるものである。

本発明によるダクト型空気調和機の構成を示す模式図である。本発明による室内機ユニットの断面図である。本発明による室内機ユニットの斜視図である。本発明による送風機ユニットを天板に取付けた図である。本発明による熱交換器室の断面図である。本発明による熱交換器ユニットの斜視図である。本発明による熱交換器ユニットの分解図である。本発明による熱交換器ユニットを天板に取付けた図である。

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。

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、屋外に設置される図示しない室外ユニットと図１（従来例と共通の部品は同一の符号とする）に示す屋内に設置される室内機ユニット１Ａとからなり、建屋天井面１１から垂下された吊下ボルト１２に室内機ユニット１Ａの筐体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。筐体１０は、鋼板材により直方体に形成される。

尚、図１における筐体１０の左側の面を前面としてここに空気吹出口１８を有し、前面に対向する面で右側の面を後面としてここに空気吸込口１５を有し、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。

尚、本発明は筐体１０への熱交換器ユニット５０の組み立てに関するものであり、組立時は筐体１０の天地を逆転させるため、図３から図８は図１と図２に対して天地と左右が反転して示されている。

図２は設置された状態の室内機ユニット１Ａの断面図であり、図３は組立時の室内機ユニット１Ａの斜視図である。室内機ユニット１Ａの筐体１０の外郭は、上面の天板２７を底にして組み立てられる。天板２７と、天板２７に固定される左側面の左側面板２２と右側面の右側面板２３と、左側面板２２と右側面板２３を繋ぐ支柱２１と、右側面板２３の並びにある電装品箱蓋（図示なし）と、右側面と後面の角に取付けられる電装品箱２９と、後述する仕切板２８と電装品箱２９と左側面板２２に取付けられ底面の後述する送風機室ＦＣを覆う送風機室底板２５と、仕切板２８と左側面板２２と右側面板２３と支柱２１に取付けられ底面の後述する熱交換器室ＨＣを覆う熱交換器室底板２６とからなる。

前面側は天板２７と支柱２１と左側面板２２と右側面板２３で囲まれた開口が空気吹出口１８となり、空気吹出口１８の周囲にフランジ１８ａが設けられる。後面側は天板２７と送風機室底板２５と左側面板２２と電装品箱２９で囲まれた開口が空気吸込口１５となる。

図１に示す空気吸込口１５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、空気吹出口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および吹出チャンバ装置１９１を介して吹出グリル２０から冷風もしくは温風とし再び空調室内Ｋに送出されるようになっている。

筐体１０の内部は天板２７に固定される仕切板２８によって空気吸込口１５側の送風機室ＦＣと空気吹出口１８側の熱交換器室ＨＣとに区画されている。

図４に示すように送風機室ＦＣには送風ファンユニット４が配置される。送風ファンユニット４は仕切板２８と、ファンモータ４４と、シロッコファンタイプの送風ファン４０を備える。送風ファン４０は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に設けた回転軸４１ａとからなる。送風ファン４０は一台もしくは複数台（図４では４台）が配置され、それぞれの回転軸４１ａをファンモータ４４または互いの回転軸４１ａと連結する。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ＨＣに吹き出される。

送風ファンユニット４は、仕切板２８にファンモータ４４を取り付け、ファンモータ４４と横並びに互いに連結した送風ファン４０を仕切板２８と平行に取り付け、端部の回転軸４１ａを仕切板２８に設けた取付板４６に取り付けることで構成される。仕切板２８は送風ファンユニット４を取り付けた後、天板２７に立設させネジ９で固定される。

図２に示すように熱交換器室ＨＣには、熱交換器ユニット５と、熱交換器室底板２６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、図示しないが配管と配管接続部およびポンプユニットを備えた配管室ＰＣ（図８参照）と、天板２７の熱交換器室ＨＣ側に固定される断熱材３１とが配置されている。

図６に示すように、熱交換器ユニット５は熱交換器５０と側板６と熱交取付板７とアーム５６とからなる。熱交換器５０は、第１熱交換器５１と第２熱交換器５２を組み合わせて形成される。図２を参照して第１熱交換器５１は設置した状態では下側に位置し、第２熱交換器５２は上側に位置するものである。第１熱交換器５１と第２熱交換器５２は共に、短冊状の一方の端が約４５度にカットされたテーパ部５３ａを備えたアルミフィン５３が送風ファン４０の幅に合わせて並列に配置され、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。

第１熱交換器５１の前面側の上に第２熱交換器５２のテーパ部５３ａを重ねることで、熱交換器５０は横向きＶ字型に組み合わされる。熱交換器５０を横向きＶ字型にすることで、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、筐体１０の高さＨと奥行Ｄを抑えることができ筐体１０を小型にすることが可能となり、筐体１０の鋼板材を削減することができる。

図５から図７に示すように熱交換器５０の左右の両側端には側板６を備える。側板６は第１熱交換器５１に備えた第１左側板６１と第１右側板６２と、第２熱交換器５２に備えた第２左側板６３と第２右側板６４とがある。第１左側板６１と第１右側板６２および第２左側板６３と第２右側板６４は互いに対称形に形成される。側板６には伝熱管５４が貫通され、貫通した伝熱管５４は側板６の端で互いにＵ字管５５で連結される。

熱交換器５０の左側における第１左側板６１と第２左側板６３、および熱交換器５０の右側における第１右側板６２と第２右側板６４は、互いに嵌合部６ａで嵌め合うことで第１熱交換器５１と第２熱交換器５２を組み合わせた熱交換器５０の横向きＶ字型が保持される。

また、第１右側板６２と第２右側板６４の間には吹き出された空気が配管室ＰＣへ流れないように仕切るとともに横向きＶ字型の補強を兼ねた側板支え６５が設けられる。

第１左側板６１と第１右側板６２にはそれぞれ仕切板２８側の端に熱交換器５０とは反対側に向かい水平に折曲した取付片６１１、６２１を備える。取付片６１１、６２１はそれぞれネジ孔６１１ａ、６２１ａを有する。

送風ファン４０が３台以上連結されて、熱交換器５０が長尺となった場合は、さらに第１熱交換器５１と第２熱交換器５２の間に第１熱交換器５１と第２熱交換器５２を支えるアーム５６を設ける。アーム５６は第１熱交換器５１と第２熱交換器５２の角度に合わせて両端部が折曲加工され一方の端部を第２熱交換器５２に係合し他方の端部は第１熱交換器５１を支持するように形成した板金材である。また、アーム５６は第１熱交換器５１側の端が仕切板２８に向かって延出してネジ孔５６１を備える。アーム５６を設けることで熱交換器５０の変形を防ぐことが可能となる。アーム５６は熱交換器５０の長手方向の中央に設けるとよい。

熱交換器５０は熱交取付板７で左側面板２２または右側面板２３に固定される。熱交取付板７は熱交換器５０の左側に取り付けられる熱交左取付板７１と熱交換器５０の右側に取り付けられる熱交右取付板７２の二つを備える。熱交左取付板７１と熱交右取付板７２はそれぞれ側板６に固定される熱交取付部７１１、７２１と、熱交取付部７１１、７２１から直角に折れ曲がり筐体１０に固定される前面部７１２、７２２からなる。

熱交取付部７１１、７２１は、熱交換器５０のＵ字管５５に緩衝しないように中央がくさび型に切り取られ、上辺と下辺がそれぞれ図５に示すように断熱材３１とドレンパン３０当接する形に形成される。

熱交取付部７１１の係止孔７１１ａに第１左側板６１の係止爪６１２を係止し、熱交取付部７１１の係止孔７１１ｂに第２左側板６３の係止爪６３２を係止してネジ９を螺着する。同様に熱交取付部７２１の係止孔７２１ａに第１右側板６２の係止爪６２２を係止し、熱交取付部７２１の係止孔７２１ｂに第２右側板６４の係止爪（図示なし）を係止してネジ９を螺着する。

熱交右取付板７２の前面部７２２は、熱交取付部７２１から直角に折れ曲がり熱交左取付板７１の前面部７１２よりも長尺に形成され左側面板２２まで延出する。前面部７２２は組立後に配管室ＰＣを閉塞するものとなる。

図４を参照して、天板２７に取り付けられた仕切板２８には、熱交換器室ＨＣ側に延出し取付片６１１、６２１とアーム５６の位置に位置を合わせた支持部３３が備えられている。支持部３３は、取付片６１１のネジ孔６１１ａと、取付片６２１のネジ孔６２１ａとアーム５６のネジ孔５６１に位置合わせしたネジ穴３３ａを有する。

熱交換器ユニット５の筐体１０への組み付けは、まず図４に示す送風ファンユニット４と断熱材３１を取り付けた天板２７に熱交換器ユニット５を載置する。この時は図８に示すように熱交取付板７の熱交取付部７１１、７２１が断熱材３１と合わさり、前面部７１２、７２２の下端が天板２７のフランジ２７ａと断熱材３１の隙間に合致させることで位置合わせができる。

この状態で、第１左側板６１と第１右側板６２の取付片６１１、６２１とアーム５６は支持部３３の上にそれぞれ重なる。取付片６１１、６２１とアーム５６は筐体１０の上部に位置することでネジ９を上方から差し込むことが容易となり作業性が向上する。そしてネジ９でネジ孔６１１ａ、６２１ａ、５６１を支持部３３のネジ孔３３ａと固定する。

また取付片６１１、６２１とアーム５６は筐体１０の上部に位置して作業者の手元にあることで熱交換器５０と仕切板２８の間にドライバーを差し込むための空間が必要ないため筐体１０を小型化することができる。

図８の状態の筐体１０に他の部品（配管や電装品箱やドレンポンプ等）を組み付けたのち、左側面板２２と右側面板２３を天板２７に固定する。図３に示すように左側面板２２と右側面板２３は空気吹出口１８側に折れ曲がった側面２２ａ、２３ａがあり、この上端に支柱２１を渡して固定する。また側面２２ａ、２３ａの下端は、熱交取付板７の前面部７１２、７２２の下端よりも筐体１０の内側に位置する。そして、天板２７と支柱２１と左側面板２２と右側面板２３で囲まれた空気吹出口１８の周囲にフランジ１８ａを重ねる。

次にフランジ１８ａ→熱交左取付板７１の前面部７１２→左側面板２２の側面２２ａの順に重ねられたネジ孔にネジ９を固定する。同様にフランジ１８ａ→熱交右取付板７２の前面部７２２→右側面板２２の側面２３ａの順に重ねられたネジ孔にネジ９を固定する。これにより熱交換器ユニット５が筐体１０に固定される。

次に熱交左取付板７１、熱交右取付板７２の上にドレンパン３０を被せて押しつける。これで熱交換器ユニット５の上下が断熱材３１とドレンパン３０で挟持される。最後に送風機室底板２５と熱交換器底板２６で覆いネジで固定することで筐体１０が組み立てられる。

筐体１０の前面側には、空気吹出口１８と熱交右取付板７２の前面部７２２が現れる。熱交右取付板７２の前面部７２２は配管室ＰＣを覆うことで、側板支え６５の隙間を抜けて配管室ＰＣに侵入した吹出空気があった場合でも、配管室ＰＣを閉塞していることで、吹出空気は外へ流れ出ず騒音の発生を防止することが可能となる。

上記のように構成した横向きＶ字型の熱交換器５０を搭載した室内機ユニット１Ａは、組立時には上に位置する第１熱交換器５１の第１左側板６１、第１右側板６２を仕切板２８に固定することで、熱交換器５０の取付作業性を向上させるとともに、熱交換器５０と仕切板２８の間にドライバーを差し込む空間が必要ないため筐体１０を小型化することができる。また、熱交換器５０をアームで支えることで熱交換器５０の変形を防ぐことが可能となるものである。

１：ダクト型空気調和機
１Ａ：室内機ユニット、１０：筐体、１５：空気吸込口
１８：空気吹出口、１８ａ：フランジ
２２：左側面板、２２：右側面板、２７：天板、２８：仕切板
３３：支持部
４：送風ファンユニット、４０：送風ファン
５：熱交換器ユニット、５０：熱交換器
５１：第１熱交換器、５２：第２熱交換器、５６：アーム
６：側板
６１：第１左側板、６１１：取付片
６２：第１右側板、６２１：取付片
６３：第２左側板
６４：第２右側板
６５：側板支え
７：熱交取付板
７１：熱交左取付板、７１１：熱交取付部、７１２：前面部
７２：熱交右取付板、７２１：熱交取付部、７２２：前面部
ＦＣ：送風機室、ＨＣ：熱交換器室、ＰＣ：配管室

Claims

天板と底板と左側面板と右側面板で囲まれ前面に空気吹出口を有し、後面に空気吸込口を有する直方体形状の筐体を備え、前記筐体の内部が、仕切板により熱交換器ユニットを収納する前記空気吹出口側の熱交換器室と、送風ファンユニットを収納する前記空気吸込口側の送風機室とに区画されたダクト型空気調和機において、
前記熱交換器ユニットは、第１熱交換器と第２熱交換器を有し側面視で横向きＶ字型に形成された熱交換器と、前記熱交換器の両側端のそれぞれに固定されるとともに前記熱交換器を前記仕切板に固定するための二つの側板と、二つの前記側板をそれぞれ前記左側面板または前記右側面板に固定するための熱交取付板を有し、前記側板は前記仕切板と近接する側に取付片を備え、前記仕切板は前記取付片を受けて固定するための支持部を備え、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の前記仕切板側の間には前記第１熱交換器と前記第２熱交換器を支えるアームを設け、同アームを前記支持部に固定することを特徴とするダクト型空気調和機。
前記熱交取付板は前記側板を固定する熱交取付部と、同熱交取付部から直角に折れ曲がり前記筐体に固定される前面部を有し、二つのうち一つの前記熱交取付板の前記前面部は前記左側面板とネジで固定され、もう一つの前記熱交取付板の前記前面部は、一方の前記前面部よりも長尺に形成され前記筐体の前面の一部を覆い前記右側面板とネジで固定され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。