JP2008190852A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器のベンディング過程で周縁部を補強する支持部材が歪みによって破損しないようにし、室外熱交換器のベンディング過程で支持部材の歪みによる熱交換器の損傷を防止する空気調和機を提供する。
【解決手段】熱交換のためのフィンを含む熱交換器と、前記フィンを保護するために前記熱交換器の周縁部に設置される支持部材とを備える空気調和機において、前記支持部材が、前記熱交換器のベンディング過程でひずむ部位の破損を防止する歪み緩衝部を備える構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に係り、より詳細には、内部に設置される熱交換器のベンディング作業時に、熱交換器の周縁部に設置される支持部材の折り曲げ領域の歪みを防止できるようにした空気調和機に関する。

空気調和機は、冷凍サイクルを用いて室内空気を冷房または暖房する装置で、室内熱交換器及び室外熱交換器を備える。

従来の室外機は、キャビネットと、該キャビネット内に設置される熱交換器と、該熱交換器での熱交換のための送風ファンとを備えて構成される。

このような熱交換器は、冷媒が循環する冷媒管と、この冷媒管を通過する冷媒の熱交換のためのフィンとを備えるが、このようなフィンと冷媒管は外力に弱いので、これを補強するために熱交換器の上端に支持部材が設置される。

図１は、従来の空気調和機内に設置される熱交換器を示す斜視図である。

同図において、熱交換器は、キャビネット内の制限された空間内で最大限の電熱面積を確保するために、一側をベンディングして折り曲げられた構造とした。ここで、支持部材はベンディング前の熱交換器に設置され、熱交換器と一緒にベンディングされる。

しかしながら、このようなベンディング過程において支持部材に歪みが生じることがある。すなわち、支持部材の幅方向中心を基準に、外側には引張、内側には圧縮が起き、引張される部位ではクラックが発生して破損に至り、圧縮される部位ではシワが発生して熱交換器の損傷に至ることがある。

したがって、従来の熱交換器は、ベンディング過程でフィンの形状が歪み、熱交換性能が低下し、また、支持部材の損傷を防止するために熱交換器の厚さと折り曲げ角度が制限されるという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、室外熱交換器のベンディング過程で周縁部を補強する支持部材が歪みによって破損するのを防止できる空気調和機を提供することにある。

本発明の他の目的は、室外熱交換器のベンディング過程で支持部材の歪みによって熱交換器が損傷するのを防止できる空気調和機を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明に係る空気調和機は、熱交換のためのフィンを含む熱交換器と、前記フィンを保護するために前記熱交換器の周縁部に設置される支持部材とを備える空気調和機であって、前記支持部材は、前記熱交換器のベンディング過程でひずむ部位の破損を防止する歪み緩衝部を備えることを特徴とする。

前記歪み緩衝部は、前記支持部材において前記ベンディング過程時に圧縮される部位と引張される部位のうち、少なくともいずれか一部位に形成されることを特徴とする。

前記歪み緩衝部は、前記支持部材の幅方向中心に向いて凹入形成された少なくとも一つの溝を含むことを特徴とする。

前記溝は、くさび形状に形成されることを特徴とする。

前記溝は、半円状に形成されることを特徴とする。

前記溝は、前記支持部材の長さ方向に沿って所定長さで長く形成されることを特徴とする。

前記溝は、複数個が互いに所定間隔をおいて形成されることを特徴とする。

前記熱交換器は一側からベンディングされ、前記支持部材は、前記熱交換器の上端及び下端の少なくともいずれか一方に設置されることを特徴とする。

また、上記の目的を達成する本発明に係る熱交換器は、熱交換のためのフィンと、前記フィンの保護のために周縁部に設置される支持部材とを備える熱交換器であって、前記支持部材は、前記熱交換器のベンディング過程時にひずむ部位の破損を防止する歪み緩衝部を備えることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機は、熱交換器の周縁部にフィンと冷媒管を保護するための支持部材が設置され、該支持部材には、熱交換器のベンディング過程で生じうる歪みを緩衝する歪み緩衝部が備えられる。

したがって、支持部材において折り曲げ方向の外側にクラックが生じる現象と、折り曲げ方向の内側にシワが発生する現象が防止され、これにより、支持部材の破損及び支持部材の歪みによる熱交換器の損傷が抑止されると同時に、熱交換器の厚さ及び折り曲げ角度を従来よりも増加させ、熱交換器の性能を向上させることが可能になる。

以下、本発明の好適な実施の形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施の形態による空気調和機における室外機の概略的な内部構造を示す分解斜視図であり、図３は、図２に示す熱交換器の斜視図である。

図２及び３を参照すると、本発明の一実施の形態による空気調和機は、室内機（図示せず）と室外機１００を備える。この室外機１００は、外観を形成するキャビネット１０１，１０２と、これらキャビネット１０１，１０２の内部空間を区画するパーティション１０３とを備える。

キャビネット１０１，１０２は、その位置によってそれぞれ上面及び前面に配置される前面キャビネット１０１と、側面、背面及び底面に配置される背面キャビネット１０２とに区分され、キャビネット１０１，１０２の内部空間は、パーティション１０３によって熱交換室１１０と電装室１２０とに区画される。

電装室１２０には、冷媒を圧縮する圧縮器１２１と、圧縮器１２１をはじめとする各種機器に電源を供給する電装部品が備えられるコントロールボックス１２２とが備えられる。

熱交換室１１０には、冷媒と外気間の熱交換のための熱交換器１１１が設けられ、熱交換器１１１の前方には、外気を熱交換室１１０内に強制送風させる送風ファン１１２と、これを駆動するためのファンモーター１１３が備えられる。

熱交換器１１１は、熱交換される冷媒がその内部を流動する冷媒管１１１ａと、冷媒の活発な熱交換を誘導するために冷媒管１１１ａに設置されるフィン１１１ｂとを備え、また、熱交換室１１０の制限された空間内で大きい電熱面積を確保できるように一側から折り曲げられている。

また、熱交換器１１１は、一側に、それぞれの冷媒管に冷媒を分配し、冷媒の入口及び出口が形成されたヘッダ１１１ｃをさらに備え、熱交換器１１１の周縁部である上端及び下端に支持部材１４０が取り付けられる。

支持部材１４０は、外力が直接フィン１１１ａと冷媒管１１１ｂに伝達されないようにし、フィン１１１ａと冷媒管１１１ｂを保護するための補強構造で、本実施例のように熱交換器１１１が多チャンネル平板管形である場合には、冷媒管１１１ｂ及びフィン１１１ａの形状とその配列が外力に弱い構造なので、上記の支持部材１４０は特に有用となる。

熱交換器１１１はまず平板形に製作され、支持部材１４０もこのような平板状態の熱交換器１１１の上端及び下端にろう付けによって結合されるが、実施例によっては上端または下端のいずれか一方に結合されても良い。

このような平板形の熱交換器１１１はベンディング過程によって折り曲げられた構造とされ、ベンディング過程で支持部材１４０も一緒に折り曲げられる。

ここで、支持部材１４０の折り曲げ領域１４１には、折り曲げによる歪みによって支持部材１４０が破損するのを防止する歪み緩衝部１４２が設けられる。

折り曲げ領域１４１で幅方向中心を基準に、折り曲げ方向の外側には引張歪みが生じ、内側には圧縮歪みが発生するが、歪み緩衝部１４２は、引張される部位と圧縮される部位の両側ともに設けられても良く、いずれかの部位にのみ設けられても良い。

この折り曲げ領域１４１で引張歪みが発生する折り曲げ方向の外側領域は、ベンディング過程で引張許容変形量を超過してひずむと、外側端部からクラックが発生する恐れがあり、折り曲げ方向の内側領域は、圧縮によって上下方向へのシワが発生し、支持部材と隣接する冷媒管１１１ｂ及び／またはフィン１１１ａに損傷を招く恐れがある。

歪み緩衝部１４２は、ベンディング過程で発生する支持部材１４０の歪みによって折り曲げ領域が破損したり、支持部材１４０と隣接するフィン１１１ａ、冷媒管１１１ｂが損傷したりしないように変形量を緩衝できる構造のもので、支持部材１４０の折り曲げ領域１４１に幅方向中心に向いて凹入形成される溝とすることができる。

折り曲げ領域１４１で折り曲げ方向の外側は、幅方向中心を基準にして外側へ行くほど変形量が増加するが、歪み緩衝部１４２は引張される部位では端部の長さを増加させ、変形量の大きい折り曲げ方向の外側部位を減少させることで破損を防止できる。

また、圧縮される部位に形成される歪み緩衝部１４２は、変形量の大きい折り曲げ方向の内側部位を減少させ、また、圧縮による歪みが歪み緩衝部１４２に沿って起きるようにし、シワの発生を防止できる。

図４は、歪み緩衝部１４２として半円状溝が折り曲げ領域に形成された実施例を示すもので、ベンディング過程前に両端部に形成された溝は、ベンディング過程の後には、引張歪みのおきる折り曲げ方向の外側ではその曲率半径が増加し、逆に、圧縮歪みのおきる折り曲げ方向の内側ではその曲率半径が減少する。

このように支持部材１４０に歪み緩衝部１４２を形成すると、ベンディング過程における支持部材１４０の破損及び歪みを防止できる他、熱交換器１１１のベンディング角度をより増加させることが可能になる。

歪み緩衝部１４２は、圧縮または引張変形される各領域別に３個乃至５個が間隔をおいて配置されると良い。

図５は、ベンディング前の支持部材１４０に形成される歪み緩衝部の他の様々な実施例で、様々な溝の形状が示されている。

図５の（ａ）に示す実施例では、歪み緩衝部１４２ａが、圧縮歪みの起こる支持部材１４０の折り曲げ方向の内側端部にのみ形成され、その形状は半円状溝とした。

図５の（ｂ）に示す実施例では、歪み緩衝部１４２ｂが、支持部材１４０の長さ方向に沿って長く形成された溝で形成され、ここで、溝は折り曲げ領域に沿って形成される。
これは、ベンディングによる歪みが支持部材１４０の幅方向中心を基準に外側及び内側へ行くほど増加するという事実に着目したもので、支持部材１４０において変形の大きい幅方向中心の外側及び内側の一部を除去することによって歪みによる破損などの問題を解決することができる。

図５の（ｃ）に示す実施例では、歪み緩衝部１４２ｃはくさび形状の溝で形成され、支持部材１４０の折り曲げ領域の幅方向中心を基準に両側に形成されている。

このくさび形状の溝は全体的に上記（ａ）の半円状溝と機能及び効果において似ており、ベンディング過程後、溝は折り曲げ方向の外側ではそのピッチが増加し、逆に、折り曲げ方向の内側ではそのピッチが減少する。

図５の（ｄ）に示す実施例では、歪み緩衝部１４２ｄとしてのくさび形状の溝が支持部材１４０の折り曲げ方向の内側にのみ形成される以外は、上記の（ｃ）に示す実施例と同様である。

従来の空気調和機に備えられる熱交換器を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による空気調和機における室外機の概略的な内部構造を示す分解斜視図である。 図２に示す熱交換器の斜視図である。 熱交換器のベンディング前後における支持部材の状態を示す平面図である。 本発明の他の実施例による歪み緩衝部が形成された支持部材を示す平面図であり、折り曲げ領域の一側に半円状溝が形成された実施例である。 本発明の他の実施例による歪み緩衝部が形成された支持部材を示す平面図であり、折り曲げ領域の両側に長さ方向に長溝が形成された実施例である。 本発明の他の実施例による歪み緩衝部が形成された支持部材を示す平面図であり、折り曲げ領域の両側にくさび形状の溝が形成された実施例である。 本発明の他の実施例による歪み緩衝部が形成された支持部材を示す平面図であり、折り曲げ領域の一側にくさび形状の溝が形成された実施例である。

符号の説明

１００ 室外機
１０３ パーティション
１１０ 熱交換室
１１１ 熱交換器
１１２ 送風ファン
１１３ ファンモーター
１２０ 電装室
１２１ 圧縮器
１４０ 支持部材
１４１ 折り曲げ領域
１４２ 歪み緩衝部

Claims (14)

1. 熱交換のためのフィンを含む熱交換器と、前記フィンを保護するために前記熱交換器の周縁部に設置される支持部材とを備える空気調和機であって、
   前記支持部材は、前記熱交換器のベンディング過程でひずむ部位の破損を防止する歪み緩衝部を備えることを特徴とする、空気調和機。
2. 前記歪み緩衝部は、前記支持部材において前記ベンディング過程時に圧縮される部位と引張される部位のうち、少なくともいずれか一部位に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記歪み緩衝部は、前記支持部材の幅方向中心に向いて凹入形成された少なくとも一つの溝を含むことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記溝は、くさび形状に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記溝は、半円状に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の空気調和機。
6. 前記溝は、前記支持部材の長さ方向に沿って所定長さで長く形成されることを特徴とする、請求項３に記載の空気調和機。
7. 前記溝は、複数個が互いに所定間隔をおいて形成されることを特徴とする、請求項３に記載の空気調和機。
8. 前記熱交換器は一側からベンディングされ、前記支持部材は、前記熱交換器の上端及び下端の少なくともいずれか一方に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
9. 熱交換のためのフィンと、前記フィンの保護のために周縁部に設置される支持部材とを備える熱交換器であって、
   前記支持部材は、前記熱交換器のベンディング過程時にひずむ部位の破損を防止する歪み緩衝部を備えることを特徴とする、熱交換器。
10. 前記歪み緩衝部は、前記支持部材において前記ベンディング過程時に圧縮される部位と引張される部位の少なくともいずれか一部位に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の熱交換器。
11. 前記歪み緩衝部は、前記支持部材の幅方向中心に向いて凹入形成された少なくとも一つの溝を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の熱交換器。
12. 前記溝は、くさび形状に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の熱交換器。
13. 前記溝は、半円状に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の熱交換器。
14. 前記溝は、前記支持部材の長さ方向に沿って長く形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の熱交換器。

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