JP2014059098A

JP2014059098A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2014059098A
Application number: JP2012204118A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Mishiro; 一寿三代; Takayuki Yagyu; 隆之柳生
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-04-03

Abstract

【課題】パラレルフロー型熱交換器を空気調和機の筐体に対し、電食の懸念なく強固に固定できるようにする。
【解決手段】空気調和機１は室外機１０と室内機３０を備える。室外機３０には２本の垂直方向ヘッダパイプ５１、５２と、ヘッダパイプ５１、５２を連結する複数の水平方向偏平チューブ５３と、偏平チューブ５３の偏平面に取り付けられるコルゲートフィン５５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５０が搭載される。熱交換器５０はヘッダパイプ５１、５２の少なくとも一方に固定される固定用部材６１、６２、６３、６４を介して室外機１０の筐体１１に固定される。固定用部材は、熱交換器５０に電食を発生させない材料により、ヘッダパイプを挟みつける二つ割りの部品として形成され、偏平チューブ５３の間を通り抜ける締結要素によりヘッダパイプに固定される。
【選択図】図９

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。

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の熱交換器は、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。

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。

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。

特開２０１０−２４９３８８号公報特許第４４７９２０７号公報

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。

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対し、電食の懸念なく強固に固定できるようにすることを目的とする。

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、前記パラレルフロー型熱交換器は前記２本のヘッダパイプの少なくとも一方に固定される固定用部材を介して当該空気調和機の筐体に固定されるものであり、前記固定用部材は、前記パラレルフロー型熱交換器に電食を発生させない材料により、前記ヘッダパイプを挟みつける二つ割りの部品として形成され、前記偏平チューブの間を通り抜ける締結要素により前記ヘッダパイプに固定されることを特徴としている。

上記構成によると、パラレルフロー型熱交換器は電食を発生させない材料で形成された固定用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。パラレルフロー型熱交換器と固定用部材の固定関係が電食で緩むことを懸念する必要もない。固定用部材はヘッダパイプを挟みつける二つ割りの部品として形成され、偏平チューブの間を通り抜ける締結要素によりヘッダパイプに固定されるから、ヘッダパイプに対する固定用部材の固定は強固なものとなる。

上記構成の空気調和機において、前記締結要素が前記偏平チューブ間を通り抜けるための空間が前記フィンの一部に形成されていることが好ましい。

この構成によると、断面積の大きな締結要素を用いることが可能になり、ヘッダパイプに対する固定用部材の固定を一層強固なものとすることができる。

上記構成の空気調和機において、前記フィンはコルゲートフィンであり、当該コルゲートフィンを前記偏平チューブの長さ方向に圧縮することで前記空間が形成されることが好ましい。

この構成によると、圧縮や引き延ばしが容易というコルゲートフィンの特質を生かして、締結要素が偏平チューブ間を通り抜けるための空間を容易に形成することができる。

上記構成の空気調和機において、前記締結要素は、前記二つ割り部品の一方の部品を貫通して前記パラレルフロー型熱交換器に接触することなく他方の部品にねじ込まれるネジであることが好ましい。

この構成によると、ヘッダパイプに対する固定用部材の固定を強固なものとすることができる。またパラレルフロー型熱交換器にネジが電食を生じさせる懸念もない。

上記構成の空気調和機において、前記締結要素は、前記二つ割り部品の一方の部品に形成されて前記パラレルフロー型熱交換器に接触することなく他方の部品に係合するフックであることが好ましい。

この構成によると、道具なしでも固定用部材をヘッダパイプに簡単に固定することができる。またパラレルフロー型熱交換器にフックが電食を生じさせる懸念もない。

上記構成の空気調和機において、前記固定用部材の材料として合成樹脂が選択されていることが好ましい。

この構成によると、射出成型などの手法を用いることにより、固定用部材を容易に形成することができる。

本発明によると、パラレルフロー型熱交換器は電食を発生させない材料で形成された固定用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く、パラレルフロー型熱交換器と固定用部材の固定関係が電食で緩むことを懸念する必要もない。固定用部材はヘッダパイプを挟みつける二つ割りの部品として形成され、偏平チューブの間を通り抜ける締結要素によりヘッダパイプに固定されるから、ヘッダパイプに対する固定用部材の固定は強固なものとなる。万一固定用部材がヘッダパイプの軸線方向にずれようとしたとしても、締結要素が偏平チューブに引っ掛かることでそのような動きは阻止されるから、固定用部材がパラレルフロー型熱交換器から脱落するおそれは少ない。

本発明の実施形態に係る空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。本発明の実施形態に係る空気調和機の概略構成図で、暖房運転時の状態を示すものである。本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略構成を示す水平断面図である。本発明の実施形態に係る空気調和機の制御ブロック図である。パラレルフロー型熱交換器の概略構成図である。図５のVI−VI線に沿った断面図である。ヘッダパイプに固定用部材を固定したパラレルフロー型熱交換器の斜視図である。ヘッダパイプに固定用部材を固定したパラレルフロー型熱交換器の正面図である。パラレルフロー型熱交換器のヘッダパイプに固定用部材を固定する状況を示す斜視図である。ヘッダパイプに固定用部材を固定したパラレルフロー型熱交換器の上面図で、一部を断面としたものである。図１０の断面箇所の拡大図である。パラレルフロー型熱交換器における固定用部材固定箇所の正面図である。固定用部材を介してパラレルフロー型熱交換器を空気調和機の筐体に固定した状態を示す斜視図である。パラレルフロー型熱交換器の他のヘッダパイプに他の形式の固定用部材を固定する状況を示す斜視図である。図１４に示した他の形式の固定用部材の取付箇所の拡大正面図である。図１４に示した他の形式の固定用部材とそれを取り付けたヘッダパイプの水平断面図である。固定用部材を介してパラレルフロー型熱交換器を空気調和機の筐体に固定した状態を示す斜視図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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１７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７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。

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９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、区画Ｓ５には３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。

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。

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。

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９本の偏平チューブ５３を通って区画Ｓ１に向かう。この９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。

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。

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４本の偏平チューブ５３を通って区画Ｓ２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Ｃを構成する。

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３本の偏平チューブ５３を通って区画Ｓ３に向かう。この３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。

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。

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。

室外機１０は、板金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。

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は液体の冷媒を流すことを目的としており、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は気体の冷媒を流すことを目的としており、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。

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は板金製であり、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。

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る。

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が設けられる。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。

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。

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、筐体３１の内部の所定箇所に室温測定用の温度検出器３５が配置される。る。温度検出器２１、２２、２３、２４、２５、３４、３５はいずれもサーミスタにより構成される。

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。

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、３５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。

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。

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。

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。

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。室外側送風機３３によって生成された気流が室内側熱交換器３３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。

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。

熱交換器５０のヘッダパイプ５１には上端に固定用部材６１が固定され、下端に固定用部材６２が固定される。ヘッダパイプ５２には上端に固定用部材６３が固定され、下端に固定用部材６４が固定される。熱交換器５０は固定用部材６１、６２、６３、６４を介して筐体１１に固定される。

固定用部材６１、６２、６３、６４は熱交換器５０に電食を発生させない材料により形成される。ここでは合成樹脂が用いられている。固定用部材６１、６２は、それぞれがヘッダパイプ５１に被せられる単一部品として合成樹脂の射出成型で形成されている。固定用部材６３、６４は、それぞれがヘッダパイプ５２を挟みつける二つ割りの部品として合成樹脂の射出成型で形成されている。

固定用部材６２はヘッダパイプ５１の下端を包み込み、固定用部材６４はヘッダパイプ５２の下端を包み込んで、熱交換器５０と筐体１１の底板１１ＢＴの上面との間に介在する。このため、底板１１ＢＴが鋼板製であったとしても、熱交換器５０と底板１１ＢＴの間に電食が発生するおそれはない。

固定用部材６３、６４がヘッダパイプ５２に固定される仕組みを、固定用部材６３を例に挙げて説明する。固定用部材６１、６２がヘッダパイプ５１に固定される仕組みは後で説明する。

固定用部材６３が二つ割りの部品として合成樹脂の射出成型により構成されることは前に述べた。部品６３Ｆと部品６３Ｂがその二つ割り部品となる。部品６３Ｆは筐体１１の正面の側からヘッダパイプ５２にあてがわれ、部品６３Ｂは筐体１１の背面の側からヘッダパイプ５２にあてがわれる。

図９に示す通り、筐体１１の右側面１１Ｒに面する部品６３Ｆの側面には上下に間隔を置いて２個のフック６５が形成されており、筐体１１の右側面１１Ｒに面する部品６３Ｂの側面にはフック６５が係合するフック受け６６が上下に間隔を置いて２個形成されている。フック６５をフック受け６６に係合させることで、部品６３Ｆ、６３Ｂは一方の側面において互いに連結することになる。

部品６３Ｆ、６３Ｂの他方の側面における連結は締結要素によってなされる。締結要素として、ここでは２個のネジ６７、６８が用いられている。ネジ６７、６８はいずれも部品６３Ｆを貫通して部品６３Ｂにねじ込まれる。

ネジ６７は長さが短く、サイドプレート５６よりも上の箇所で部品６３Ｂにねじ込まれる。ネジ６７のネジ部は部品６３Ｆ、６３Ｂによって取り巻かれ、サイドプレート５６に接触することはない。このためネジ６７がサイドプレート５６に電食をもたらすことはない。

ネジ６８はネジ６７よりも長く、サイドプレート５６よりも下の箇所で、２本の偏平チューブ５３の間を通り抜けるようにして部品６３Ｂにねじ込まれる。ネジ６８が偏平チューブ５３間を通り抜ける箇所のコルゲートフィン５５は他のコルゲートフィン５５よりも長さが短く、コルゲートフィン５５はヘッダパイプ５２との間に空間５９を有する形になっている。この空間５９をネジ６８は、偏平チューブ５３にもコルゲートフィン５５にも接触することなく通り抜ける。このためネジ６８が偏平チューブ５３とコルゲートフィン５５に電食をもたらすことはない。

ネジ６７、６８を締め付ければ、固定用部材６３をヘッダパイプ５２に強固に固定することができる。ネジ６８はコルゲートフィン５５の一部に形成された空間５９を通るものであるため、ネジ６８に断面積の大きなネジを用いることができ、ヘッダパイプ５２に対する固定用部材６３の固定を一層強固なものとすることができる。またネジ６８は２本の偏平チューブ５３の間を通るものであるから、万一固定用部材６３がヘッダパイプ５２の軸線方向にずれようとしたとしても、ネジ６８が偏平チューブ５３に引っ掛かることでそのような動きは阻止される。従って、固定用部材６３が熱交換器５０から脱落するおそれは少ない。

ヘッダパイプ５２に固定された固定用部材６３、６４は、図１３に示す通り、筐体１１の背面構成部材となる鋼板製パネル６９にネジ７０で固定される。これにより室外機１０の筐体１１全体の剛性も高くなる。

コルゲートフィン５５の一部に形成される空間５９は、コルゲートフィン５５の一部を切除することで形成される。このようにフィンの一部を切除することで空間を形成するというやり方は、コルゲートフィンでなくプレートフィンが用いられる場合にも適用可能である。またコルゲートフィン５５の場合、それを偏平チューブ５３の長さ方向に圧縮することによっても空間５９を形成することができる。

ネジ６７、６８に代えて、部品６３Ｆに形成されたフックと部品６３Ｂに形成されたフック受けの組み合わせ、あるいは部品６３Ｂに形成されたフックと部品６３Ｆに形成されたフック受けの組み合わせを用いることもできる。部品６３Ｆに形成されるにせよ部品６３Ｂに形成されるにせよ、フックは熱交換器５０に接触することなく他方の部品に係合するものとする。このようにフックとフック受けの組み合わせを用いることとすれば、道具なしでも固定用部材６３をヘッダパイプ５２に簡単に固定することができる。

あるいは、部品６３Ｆと部品６３Ｂの固定をすべてネジで行うことも可能である。この場合にはフック６５とフック受け６６の組み合わせに代えてネジが用いられることになる。

合成樹脂でなく、アルミニウムよりも電気的に卑の金属で固定用部材６３を形成することとしてもよい。固定用部材６１、６２、６４についても同じことが言える。

続いて、固定用部材６１、６２がヘッダパイプ５１に固定される仕組みを、図１４から図１７までの図に基づき説明する。

図１６に示す通り、ヘッダパイプ５１の側面には、ヘッダパイプ５１の軸線方向に沿って延びるレール状の突起５１ａが９０°間隔で計３本ずつ形成されている。偏平チューブ５３が挿入される側面には突起５１ａは存在しない。突起５１ａは、押出成型によりヘッダパイプ５１に一体成型したものであってもよく、別体の部品をヘッダパイプ５１にロウ付けや溶着、あるいはその他の手段で固定したものであってもよい。

固定用部材６１は、ヘッダパイプ５１の上端部分と上部のサイドプレート５６、及び上から何段分かの偏平チューブ５３とコルゲートフィン５５を抱える形で上方より熱交換器５０に被せられる。図１６に示す通り、固定用部材６１の内面には突起５１ａを受け入れる凹部６１ａが形成されている。このため、固定用部材６１のヘッダパイプ５１に対するねじれは阻止される。

固定用部材６２は、ヘッダパイプ５１の下端部分と下部のサイドプレート５６、及び下から何段分かの偏平チューブ５３とコルゲートフィン５５を抱える形で下方より熱交換器５０に被せられる。固定用部材６１の凹部６１ａと同様の凹部が固定用部材６２の内面にも形成されている。このため、固定用部材６２のヘッダパイプ５１に対するねじれは阻止される。

上記のように熱交換器５０に被せられた固定用部材６１、６２は、図１７に示す通り、筐体１１の左側面構成部材となる鋼板製パネル７１にネジ７２で固定される。前述の通り、固定用部材６１、６２はヘッダパイプ５１に対するねじれを阻止されているので、鋼板製パネル７１にネジ７２で固定された固定用部材６１、６２に対しヘッダパイプ５１がねじれようとすることも阻止されることになる。このため、熱交換器５０の筐体１１に対する固定は、輸送中の衝撃や振動に一層耐えやすい、一層強固なものとなる。室外機１０全体の剛性も一層向上する。

ヘッダパイプ５１に形成した突起５１ａと同様の突起を、ヘッダパイプ５２にも形成することとしてもよい。また突起と凹部の位置を逆転して、ヘッダパイプの側に凹部、固定用部材の側に突起という形にしてもよい。なお突起の形状はレール状に限定されない。点状の突起であってもよいし、点状の突起が複数個、間隔を置いて連なる構成であってもよい。

熱交換器５０はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器に限定されるものではない。ダウンフロー方式のパラレルフロー型熱交換器であってもよい。

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。

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。

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
５９空間
６１、６２、６３、６４固定用部材
６７、６８ネジ

Claims

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、
前記パラレルフロー型熱交換器は前記２本のヘッダパイプの少なくとも一方に固定される固定用部材を介して当該空気調和機の筐体に固定されるものであり、
前記固定用部材は、前記パラレルフロー型熱交換器に電食を発生させない材料により、前記ヘッダパイプを挟みつける二つ割りの部品として形成され、前記偏平チューブの間を通り抜ける締結要素により前記ヘッダパイプに固定されることを特徴とする空気調和機。
前記締結要素が前記偏平チューブ間を通り抜けるための空間が前記フィンの一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記フィンはコルゲートフィンであり、当該コルゲートフィンを前記偏平チューブの長さ方向に圧縮することで前記空間が形成されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
前記締結要素は、前記二つ割り部品の一方の部品を貫通して前記パラレルフロー型熱交換器に接触することなく他方の部品にねじ込まれるネジであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
前記締結要素は、前記二つ割り部品の一方の部品に形成されて前記パラレルフロー型熱交換器に接触することなく他方の部品に係合するフックであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
前記固定用部材の材料として合成樹脂が選択されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機。