JP2011069530A - 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空間調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
室内機の熱交換器において、補助熱交換器の歪みや外れを低減させるとともに、熱交換器の一次側の空気が熱交換されずに二次側に流れ込むことを防止できるスペーサを提供する。
【解決手段】
多数のプレートフィンを積層させ、これらプレートフィンに熱交換パイプが貫通して挿入されると共に、これらプレートフィンに切り欠きを設けて、その切り欠きの基部を支点に折り曲げて上側熱交換器と下側熱交換器とを構成し、この切り欠きにはスペーサが配置されるプレートフィン型熱交換器において、上側ならびに下側熱交換器の外側には、それぞれ上側補助熱交換器と下側補助熱交換器とが個別に配置され、これら熱交換器と補助熱交換器同士を前記スペーサで前記上側および／又は下側熱交換器に位置決めする。
【選択図】図６

Description

本発明は、熱交換器及びこの熱交換器を備えた空間調和装置に関する。

空気調和機の室内機の熱交換器は、コンパクトに収納するために、熱交換パイプが貫通された多数枚のプレートフィンに夫々切り欠きを設け、この切り欠きを広げて前記プレートフィンを折り曲げた構成である。このように構成された熱交換器は、送風機が回転することで上面吸込口及び前面吸込口から室内空気を吸い込み、熱交換した空気を吹出口から室内へ吹き出す。

上記のようなプレートフィン型熱交換器は、略くの字型に折り曲げられているため、その折曲げ部には略Ｖ字状の空間が形成される。このような空間が熱交換器の一部に形成されていると、この空間を通過した室内の空気は、熱交換されずにこの空間から熱交換器の二次側に流れ込み、熱交換器を通過して冷却された空気により冷却されるため、室内機内部の送風機や送風経路などに結露が生じることが考えられる。このため、この略Ｖ字状の空間に空気の流れを妨げるスペーサを収納することが考えられた。（ 例えば、特許文献１ ） 。

従来、このスペーサはくの字状に折り曲げられた２つの熱交換器に引っ掛けて支持する構造としてこの略Ｖ字状の空間に収納されているのだが、これら熱交換器の一次側にさらに補助熱交換器が組付けられている場合は、前述のくの字状に折り曲げられた２つの熱交換器ではなくこの補助熱交換器同士に引っ掛けて支持する構造となっている。
特開２００２―１４７８３７号公報

上記のように補助熱交換器のみにスペーサが収納されている場合、補助熱交換器を支持する力がスペーサのみにかかり、例えば、この補助熱交換器の横幅寸法が長いとスペーサだけでは補助熱交換器の歪みや外れが生じやすくなることが考えられる。

本発明では、この点を解決するために、補助熱交換器の歪みや外れを低減させるとともに、熱交換器の一次側の空気が熱交換されずに二次側に流れ込むことを防止できるスペーサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明のプレートフィン型熱交換器は、多数のプレートフィンを積層させ、これらプレートフィンに熱交換パイプが貫通して挿入されると共に、これらプレートフィンに切り欠きを設けて、その切り欠きの基部を支点に折り曲げて上側熱交換器と下側例えば熱交換器とを構成し、この切り欠きにはスペーサが配置されるプレートフィン型熱交換器において、上側ならびに下側熱交換器の外側には、それぞれ上側補助熱交換器と下側補助熱交換器とが個別に配置されると共に、これら補助熱交換器同士は前記スペーサで前記上側および／又は下側熱交換器に位置決めされていることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、前記スペーサにおいて、その前側下部が下側補助熱交換器の上部に、その前側上部が上側補助熱交換器の下部に、その後側が前記切り欠きに挿入されていることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、前記上側熱交換器に対してほぼ対称となるように、後側熱交換器が配置されこれら熱交換器が全体として略ラムダ形状に形成されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、前記スペーサにおいて、プレートフィンと対向する面には凸部が設けられていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、前記熱交換器が空気の吸込口と吹出口が設けられた筐体に内蔵されたことを特徴とする。

また、請求項６の発明は、前記ラムダ形状の熱交換器で囲まれるようにクロスフローフィンが収納されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、前記切り欠きと、上側ならびに下側補助熱交換器によって形成される空間にスペーサを配置し、このスペーサが上側および／又は下側熱交換器に位置決めされることにより、補助熱交換器の横幅寸法が長くなってもこの補助熱交換器の歪みや外れを低減させるとともに、熱交換器の一次側の空気が熱交換されずに二次側に流れ込むことを防止する効果がある。

また、請求項２の発明によれば、スペーサが切り欠き部まで挿入することで、熱交換器の支持を安定させて、補助熱交換器の歪みや外れを低減させる効果がある。

また、請求項３の発明によれば、前記上側熱交換器に対してほぼ対称となるように、後側熱交換器が配置されこれら熱交換器の全体として略ラムダ形状とすることで、熱交換器を小型化できる。

また、請求項４の発明によれば、前記スペーサにおいて、プレートフィンと対向する面には凸部を設けることでスペーサと各熱交換器のプレートフィンとの接触を確実にし、スペーサとしての効果や補助熱交換器の歪みや外れを更に低減できる。

また、請求項５および請求項６の発明によれば、空気の吸込口と吹出口が設けられた筐体に前記ラムダ形状のプレートフィン型熱交換器で囲まれるようにクロスフローファンを収納することで、空気調和装置の室内機として利用できる。

本発明の実施形態に係る壁掛け型の空気調和装置の断面図である。 図１に示した壁掛け型の空気調和装置の分解斜視図である。 図１に示した壁掛け型の空気調和装置の外観斜視図である。 図１に示したスペーサの拡大斜視図である。 図１に示した壁掛け型の空気調和装置の断面斜視図である。 図1の要部拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明を適用した実施の形態に係る壁掛け型空気調和装置１の断面図であり、図２は壁掛け型空気調和装置１の分解斜視図である。

壁掛け型空気調和装置１は、断面略Ｃ字状に形成されたフィンアンドチューブ型の熱交換器２をフレーム３に配設し、この熱交換器２の内側に送風機（クロスフローファン）４を配置して構成され、熱交換器２にはグリル１０を被せられる。この熱交換器２は、上側熱交換器２０３と下側熱交換器２０４から構成される前面熱交換器２０１と背面熱交換器２０２と、これらの外側に個々に配置される補助熱交換器２１３、２１４、２１２とから構成されている。そして、これらの熱交換器２は多数のプレートフィン２５０を積層させ、これらプレートフィンに熱交換パイプ２５１が貫通して挿入されて形成されている。特に、前面熱交換器２０１には、そのプレートフィンに切り欠き２３０を設けて、この切り欠きの基部を支点２３１に折り曲げて上側熱交換器２０３と下側熱交換器２０４とを構成している。さらに上側ならびに下側熱交換器２０３，２０４と背面熱交換器２０２の外側には、それぞれ上側補助熱交換器２１３と下側補助熱交換器２１４、背面補助熱交換器２１２が個別に配置され、切り欠き２３０にはスペーサ２１が配置される。フレーム３は樹脂成形により断面略Ｌ字状に形成された部材であり、熱交換器２から流下するドレン水を受けるドレンパン３１、及び、送風機４を収容するスクロール部３２を備え、フレーム３の背面には、据付板５０の係止爪５１を受ける凹部が形成されている。このフレーム３及びグリル１０によって壁掛け型空気調和装置１の筐体が構成される。

フレーム３と据付板５０、及び、フレーム３とグリル１０とは互いにビスにより連結され、ビス止め作業を行うためのサービスホール１５がグリル１０の下面に開口している。サービスホール１５は、通常使用時においてはビスキャップ１４により塞がれている。

送風機４はいわゆるクロスフローファンで構成され、フレーム３に設けられた舌部４８とスクロール部３２との間に収められ、送風機４の両端が、ベアリング４３を有する軸受け部４４と、軸受け部４５とを介してフレーム３により支持される。

送風機４の一端にはファンモーター４６が連結され、ファンモーター４６が、軸受け４７を介してフレーム３に取り付けられている。より詳細に説明すると、送風機４の一端には、ファンモーター４６の出力軸が挿入される穴４１が設けられ、この穴４１に挿入されたファンモーター４６の出力軸は、送風機４の側面から螺入されるセットスクリュー４２によって、送風機４に固定される。また、ファンモーター４６の側方には電装ボックス５５が配置される。

フレーム３の背面側の下部には、冷媒配管やドレン管を収容するための長手形状の空間である配管収容部３３が形成され、配管収容部３３内の上記配管を押さえ込む配管押え５２、５３が取り付けられる。

グリル１０には上面吸込口１１及び前面吸込口１２が開口し、前面吸込口１２を覆うように前面パネル１６が取り付けられ、室内の空気は実線矢印Ａのようにこのグリル１０から壁掛け型空気調和装置１内へ流入する。

送風機４は、上面吸込口１１及び前面吸込口１２から熱交換器２を介して室内空気を吸い込み、熱交換器２において熱交換された空気を、スクロール部３２と舌部４８との間の空間を通じて、壁掛け型空気調和装置１の下面に開口する吹出口１３から実線矢印Ｂのように被調和室内に吹き出す。

吹出口１３には風向変更用の横羽根としての２枚のフラップ６０、６０が設けられる。フラップ６０はフラップ軸６１を有し、このフラップ軸６１を中心として上下に回動する。２枚のフラップ６０、６０は、フラップ駆動モーター６３によって連動して駆動され、吹出口１３を開閉するとともに、吹出口１３からの風向を上下方向において設定する。

また、スクロール部３２の出口側には、風向変更用の複数の縦羽根８５が並べて配置されている。縦羽根８５は、複数枚（本実施形態では５枚）が一組となって、スクロール部３２の裏側でリンク部材８７により連結される。縦羽根８５は、縦羽根駆動モーター（図示せず）に連結され、この縦羽根駆動モーターの動作または操作レバー８６の操作に応じて、左右に向きを変える。

そして、縦羽根８５とフラップ６０との間に、ファンガード７０が設けられている。ファンガード７０は、吹出口１３の長手方向に沿って、互いに平行に掛け渡された２本のワイヤー７１、７１と、これらワイヤー７１、７１の端を束ねる支持体７２、７３とを備えて構成される。ファンガード７０は、ワイヤー７１、７１によって、吹出口１３の奥へ手を差し入れることができないようにする。

図３は壁掛け型空気調和装置１を下方から見た斜視図である。なお、この図３においては理解の便宜のためにフラップ６０の図示を省略する。

ファンガード７０の支持体７２は、長手形状の吹出口１３の一端側に取り付けられ、吹出口１３の他端側には支持体７３が取り付けられる。

また、吹出口１３には、長手方向に三等分するように、フラップ６０を支持する２つの支柱６５が設けられる。支柱６５は、吹出口１３の上縁部１３ａと下縁部１３ｂとの間に掛け渡され、２枚のフラップ６０のフラップ軸６１、６１が差し込まれる２つの支持穴６６を有する。吹出口１３の両端には、それぞれ、フラップ６０を取り付けるためのフラップ支持部６８が設けられ、これら２つのフラップ支持部６８の各々は、２枚のフラップ６０のフラップ軸６１が差し込まれる支持穴６９が形成される。つまり、フラップ６０は、２つの支柱６５及び２つのフラップ支持部６８により、回動可能に支持される。そして、ファンガード７０は、ワイヤー７１が、フラップ６０が取り付けられる支持穴６６、６９よりも奥で、かつ、縦羽根８５よりも前に位置するように取り付けられる。 図４は、本発明に係るスペーサの拡大斜視図、図５はこのスペーサを切り欠き部に挿入した後の室内機の分解斜視図、図６はこのスペーサが挿入された熱交換器の要部断面図である。

これらの図（特に図４と６）において、このスペーサ２１は、前面熱交換器２０１の切り欠き２３０および、上側ならびに下側補助熱交換器２１３、２１４によって形成される空間２３２に収納されている。すなわち、スペーサ２１の前側上部２２と中側上部２３が上側補助熱交換器２１３の下部に、前側下部２７が下側補助熱交換器２１４の上部に、中側下部２６と後側下部２５が下側熱交換器２０４の上部に、後側上部２４が上側熱交換器２０３の下部に位置させながら熱交換器２の側方から挿入させ、図５に示すように構成させる。特にこのスペーサ２１の長さ寸法Ｌ_１（図４参照）は、熱交換器２の横幅寸法Ｌ_２（図５参照）と略一致している。

また、このスペーサ２１において、プレートフィンと対向する面には凸部２３３〜２３７が設けられている。従って、スペーサ２１を熱交換器２の切り欠き２３０並びに空間２３２に挿入するとこれら凸部２３３〜２３７がプレートフィンと当接することとなる。

従って、スペーサ２１の前側上部２２と中側上部２３によって上側補助熱交換器２１３が、前側下部２７と中側下部２６によって下側補助熱交換器２１４がそれぞれ位置決めされる。

また、スペーサ２１の中側上部２３と上側補助熱交換器２１３の下部が、中側下部２６と下側熱交換器２０４の上部がそれぞれ接することで、熱交換器２の一次側から切り欠き部への空気の流入を遮断し、熱交換器２の一次側の空気が熱交換されずに二次側に流れ込むことを防止できる。

また、後側上部２４が上側熱交換器２０３の下部に、後側下部２５が下側熱交換器２０４の上部に当接されることでスペーサ２１は図６で示すように、その右側部分（後側上部２４、中側下部２６）が上側ならびに下側熱交換器２０３、２０４の切り欠き２３０に嵌合されつつ、その左側部分（前側上部２２と中側上部２３）で空間２３２や切り欠き２３０を閉じている。従って、このスペーサ２１によって、上側ならびに下側熱交換器２０３、２０４と、その外側に位置する補助熱交換器２１３、２１４とが一体的に組み合わせられると共に、空間２３２や切り欠き２３０への空気の侵入を防止している（図６実線矢印参照）。これによって熱交換器２の二次側に熱交換されない空気の流れ込みを防止し、室内機内部の送風機や送風経路などに結露が生じにくくなる。
般的に補助熱交換器は一列である場合が多く、この補助熱交換器２１３、２１４のみにスペーサを設置すると補助熱交換器２１３、２１４が横長の場合は、これら熱交換器の歪みや外れの原因となっていた。しかし、上記形態によれば、スペーサ２１によって補助熱交換器２１３、２１４と上側及び下側熱交換器２０３、２０４が一体的に構成されるため、熱交換器２の結合が安定し、補助熱交換器２１３、２１４の歪みや外れのおそれを少なくすることができる。

２ 熱交換器
３ フレーム（筐体）
１０ グリル（筐体）
１１ 吸込口
１３ 吹出口
２１ スペーサ
２２ 前側上部
２７ 前側下部
２０２ 後側熱交換器
２０３ 上側熱交換器
２０４ 下側熱交換器
２１３ 上側補助熱交換器
２１４ 下側補助熱交換器
２３０ 切り欠き
２３３〜２３７ 凸部
２５０ プレートフィン
２５１ 熱交換パイプ

Claims (6)

1. 多数のプレートフィンを積層させ、これらプレートフィンに熱交換パイプが貫通して挿入されると共に、これらプレートフィンに切り欠きを設けて、その切り欠きの基部を支点に折り曲げて上側熱交換器と下側熱交換器とを構成し、この切り欠きにはスペーサが配置されるプレートフィン型熱交換器において、上側ならびに下側熱交換器の外側には、それぞれ上側補助熱交換器と下側補助熱交換器とが個別に配置されると共に、これら補助熱交換器同士は前記スペーサで前記上側および／又は下側熱交換器に位置決めされていることを特徴とするプレートフィン型熱交換器。
2. 前記スペーサにおいて、その前側下部が下側補助熱交換器の上部に、その前側上部が上側補助熱交換器の下部に、その後側が前記切り欠きに挿入されていることを特徴とする請求項１記載のプレートフィン型熱交換器。
3. 前記上側熱交換器に対してほぼ対称となるように、後側熱交換器が配置され、これら熱交換器の全体として略ラムダ形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプレートフィン型熱交換器。
4. 前記スペーサにおいて、プレートフィンと対向する面には凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプレートフィン型熱交換器。
5. 請求項１乃至請求項４記載の熱交換器は、空気の吸込口と吹出口が設けられた筐体に内蔵されたことを特徴とする空気調和装置。
6. 前記ラムダ形状の熱交換器で囲まれるようにクロスフローファンが収納されたことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。