JP2005090761A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた熱交換器での電食を防止して信頼性の高い空気調和機を提供する。
【解決手段】フィンおよびチューブ１１がアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されるとともに冷媒配管１２として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器２が具備された室外ユニット１であって、熱交換器２におけるチューブ１１のリード部１１ａと冷媒配管１２への接続部分である接続管部１１ｂとの接合部Ｊを水平に配置するとともに、この接合部Ｊを絶縁性材料よりなる被覆部材１２で覆うようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ルームエアコン、パッケージエアコンなどの空気調和機に関するもので、特に熱交換器におけるチューブのリード部と冷媒配管への接続管部との異種金属接合部における水の介在による電食を防止し得るものに関する。

一般に、空気調和機の室外ユニットに設けられて冷凍サイクルを行うための熱交換器としては、クロスフィンチューブ式の熱交換器が用いられている。
図４は、従来におけるクロスフィンチューブ式の熱交換器を搭載した室外ユニットを示すもので、この室外ユニット５１のケーシング５２内の一側部にクロスフィンチューブ式の熱交換器５３が配置されている。

また、熱交換器５３の熱交換性能の向上を図る場合には、図５に示すように、熱交換器５３に流入する冷媒が複数のサーキットに分流されるとともに、この熱交換器５３のケーシング５２内への収納性を考慮して、チューブ５４のリード部５４ａと、当該室外ユニット１内で冷媒を循環させるための冷媒配管５５との接合部Ｊは、鉛直方向に配置されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１―３２４２４３号公報（第１―５頁、第２−３図）

ところで、通常、熱交換器におけるフィンとしてはアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに、チューブとしては銅または銅合金が用いられていることが多いが、フィンおよびチューブともにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられたものがある。

このような熱交換器を用いた室外ユニットにおいては、チューブ側と銅または銅合金が用いられる冷媒配管とを接続する際に、予め、チューブの先端であるリード部には、冷媒配管と同じ材質（銅または銅合金）の接続管部が接続されている。

このような熱交換器を蒸発器として使用する場合、熱交換器に接続される冷媒配管には周辺の空気温度よりも低温の冷媒が流れるため、その外表面には凝縮水が付着し、熱交換器から上方に配設された冷媒配管から凝縮水が熱交換器側に流れる。

ところで、銅または銅合金が用いられた接続管部と、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されたチューブのリード部との接合部は異種金属接触になるとともに、この接合部に凝縮水が介在すると、銅または銅合金に対して電気的に卑なアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された熱交換器側では、局部電池形成による孔食すなわち電食が発生し、特にチューブの電食により冷媒漏れ等の故障が発生する虞があった。

そこで、本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成された熱交換器での電食を防止し得る信頼性の高い空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る空気調和機は、少なくともチューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器が具備された空気調和機であって、
上記熱交換器におけるチューブのリード部と上記冷媒配管への接続部分である接続管部との接合部を水平に配置するとともに、この接合部を絶縁性材料よりなる被覆部材で覆うようにしたものである。

また、請求項２に係る空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機における被覆部材として、絶縁性材料を用いる代わりに、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりも電気的に卑な金属を用いたものである。

また、請求項３に係る空気調和機は、少なくともチューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器が具備された空気調和機であって、
上記熱交換器におけるチューブのリード部と上記冷媒配管への接続部分である接続管部との接合部を鉛直方向で配置するとともに、上記リード部を接続管部よりも上方に位置させたものである。

また、請求項４に係る空気調和機は、請求項３に記載の空気調和機における接合部を、絶縁性材料で構成された被覆部材で覆うようにしたものである。
さらに、請求項５に係る空気調和機は、請求項４に記載の空気調和機における被覆部材として、絶縁性材料を用いる代わりに、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりも電気的に卑な金属を用いたものである。

上記各空気調和機の構成によれば、少なくともチューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられたフィンチューブ式の熱交換器において、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部と銅または銅合金よりな冷媒配管への接続管部との接合部を水平に配置するとともに当該接合部に被覆部材を設けたので、この接合部に水が介在することはなく、したがって異種金属接触に起因する電食（局部電池形成による孔食）の発生を防止することができる。

また、接合部を鉛直に配置するとともにリード部を接続管部より上方に配置する場合、およびその接合部に被覆部材を設けた場合についても、異種金属接触に起因する電食の発生を防止することができる。

すなわち、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた熱交換器での電食を防止して、信頼性の高い空気調和機を提供することが可能となる。

以下、本発明の空気調和機の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外ユニットの斜視図である。

図１に示すように、空気調和機における室外ユニット１の内部には、クロスフィンチューブ型の熱交換器２が配置されており、例えばこの熱交換器２は、室外ユニット１の底壁板３上で且つ一側方部に立設して設けられるとともに、その一端側は仕切り板４により囲まれている。

上記クロスフィンチューブ型の熱交換器２は、多数のフィンに冷媒が流れるチューブが直交する方向で挿通されたもので、これらを構成する材料、すなわちフィン材およびチューブ材としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられている。

そして、上記熱交換器２におけるチューブ１１側の先端であるリード部（リードパイプともいう）１１ａには、室外ユニット１側の熱交換器との間で冷媒を循環させるための銅または銅合金が用いられた冷媒配管１２に接合するための、銅または銅合金により形成された継手用の接続管部１１ｂが接合されている。

図２に示すように、この接続管部１１ｂと、チューブ１１のリード部１１ａとの接合部Ｊは水平方向となるように配置され、また、リード部１１ａと接続管部１１ｂとは互いに溶接により接合されるとともにこの接合部分の外周面を所定範囲に亘って絶縁性材料で構成された筒状の被覆部材１３で覆うようにされている。

この接合部Ｊの構成によると、熱交換器１を蒸発器として使用した場合、熱交換器に接続される冷媒配管１２には周辺の空気温度よりも低温の冷媒が流れるため、冷媒配管１２すなわち接続管部１１ｂの外表面には周辺空気の冷却により凝縮水が付着することになる。

しかし、この接続管部１１ｂは水平方向に配置されるとともに接合部分は被覆部材１３で覆われているため、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部１１ａと銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂとの間の接続部分には凝縮水が介在する（伝うこと）がなく、したがって異種金属接触に起因する局部電池形成による孔食、すなわち電食の発生を防止することができる。

その結果、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられた熱交換器での電食が防止され、信頼性の高い空気調和機の室外ユニットを提供することが可能となる。
なお、被覆部材１３を絶縁材料にて構成することにより、当該被覆部材１３とチューブ１１のリード部１１ａおよび接続管部１１ｂとの間での電食を防止することができる。

また、上記実施の形態１においては、被覆部材１３を絶縁性材料で構成したが、アルミニウムよりも電気的に卑な金属で構成してもよく、この場合には、被覆部材１３側に電食が発生するが、リード部１１ａおよび接続管部１１ｂ側には電食が発生しない。
［実施の形態２］
図３は、実施の形態２に係る空気調和機の室外ユニットの斜視図である。実施の形態１と同一の構成部材については同一の符号を用い、その説明を省略する。

図３において、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部１１ａと銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂとを溶接等によって接合し、この接合部Ｊを鉛直方向に配置するとともに、リード部１１ａ側を接続管部１１ｂよりも上方に配置したものである。

この構成によれば、特に、熱交換器を蒸発器として使用する場合はアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部１１ａおよび銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂには周辺の空気温度よりも低温の冷媒が流れることになるため、実施の形態１にて説明したように、接続管部１１ｂ側に凝縮水が付着して流下した場合でも、すなわち凝縮水が介在する場合でも、凝縮水は常にリード部１１ａから接続管部１１ｂに向かって流下することとなる。

したがって、常にリード部１１ａ側でイオン化したアルミニウムイオンが銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂ表面に流入することはあっても、接続管部１１ｂ上でイオン化した銅イオンがアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部１１ａ表面に流入することはない。

すなわち、リード部１１ａ上でイオン化したアルミニウムイオンが銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂ表面に流入した場合、アルミニウムは、銅または銅合金に対して電気的に卑であるため、銅または銅合金よりなる接続管部１１ｂ上で局部電池形成による孔食、すなわち電食が進むことはなく（逆に、接続管部１１ｂ上でイオン化した銅イオンがアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるリード部１１ａ表面に流入した場合には、リード部１１ａ側での電食が進む）、熱交換器のチューブの電食による冷媒漏れ等の故障が発生を防止することができる。

その結果、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた熱交換器における電食を防止し、信頼性の高い、室外ユニット、すなわち空気調和機を提供することが可能となる。
なお、本実施の形態２においては、リード部１１ａと接続管部１１ｂとの接合部Ｊに被覆部材を設けなかったが、絶縁性材料またはアルミニウムよりも電気的に卑な金属で構成した被覆部材１３で覆うようにしても、電食の発生を防止することができる。

ところで、上記各実施の形態においては、空気調和機における室外ユニットにおける熱交換器の接続部分について説明したが、勿論、チューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器を具備する機器、例えば室内ユニットがそのような構成にされている場合には、当該構成を適用することができる。

アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられたチューブのリード部と、銅または銅合金が用いられた冷媒配管への接続管部との接合部分の構成については、例えばルームエアコンの室外ユニットにも利用することができ、勿論、空気調和機における他の同種の接合部分に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外ユニットの一部省略斜視図である。 同室外ユニットにおける接合部の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室外ユニットの一部省略斜視図である。 従来例に係る空気調和機の室外ユニットの概略構成を示す断面図である。 従来例に係る空気調和機の室外ユニットの側面図である。

符号の説明

１ 室外ユニット
２ 熱交換器
１１ チューブ
１１ａ リード部
１１ｂ 接続管部
１２ 冷媒配管
１３ 被覆部材

Claims (5)

1. 少なくともチューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器が具備された空気調和機であって、
   上記熱交換器におけるチューブのリード部と上記冷媒配管への接続部分である接続管部との接合部を水平に配置するとともに、この接合部を絶縁性材料よりなる被覆部材で覆うようにしたことを特徴とする空気調和機。
2. 被覆部材として、絶縁性材料を用いる代わりに、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりも電気的に卑な金属を用いたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 少なくともチューブにアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられるとともに冷媒配管として銅または銅合金が用いられるフィンチューブ式の熱交換器が具備された空気調和機であって、
   上記熱交換器におけるチューブのリード部と上記冷媒配管への接続部分である接続管部との接合部を鉛直方向で配置するとともに、上記リード部を接続管部よりも上方に位置させたことを特徴とする空気調和機。
4. 接合部を、絶縁性材料で構成された被覆部材で覆うようにしたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 被覆部材として、絶縁性材料を用いる代わりに、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりも電気的に卑な金属を用いたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
   

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