JP5772590B2 - 冷凍装置の室外ユニット - Google Patents

Description

本発明は、冷凍装置の室外ユニットに関する。

冷凍装置の室外ユニットにおいては、例えば特許文献１（特開２０１１−１４５０２９）のように、底フレームの腐食を防止する目的で、底フレームに、熱交換器の形状に合わせてプレス成形されたＬ字形の排水溝の中央付近に排水口を設けて凝集水をそこから排出した事例が報告されている。

しかしながら、底フレームに形成した排水口が塞がってしまった場合、ドレイン水が排出されず、熱交換器が水に浸かってしまい、腐食、冷媒漏れが発生する危険性があった。

本発明の課題は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器を用いる冷凍装置の室外ユニットにおいて、金属腐食の影響を受けにくい冷凍装置の室外ユニットを提供することにある。

本発明の第１観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器と、熱交換器を載置する底フレームと、を備える。熱交換器は、複数の扁平管と、各扁平管が接続されたヘッダ集合管と、扁平管に接合された複数のフィンとを有する。熱交換器は、扁平管の内部を流れる流体を、扁平管の外部を流れる空気と熱交換する。底フレームは、底面と、底面の周縁から上方に延びる鉛直面を有している。底面には、第１排水構造が設けられている。鉛直面には、第２排水構造が設けられている。扁平管の最下端は、第２排水構造より高い位置に設けられている。そして、第２排水構造が、ヘッダ集合管の下端面（６ａ）より下に設けられている。

ここでは、底面の鉛直面に設けた第２排水構造により、底フレームに形成した排水口が塞がったときにも扁平管が浸水しないように排水可能である。このため、底フレームに形成した排水口が塞がってしまった場合、ドレイン水が排出されず、熱交換器の扁平管が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。

本発明の第２観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、第１観点に係る冷凍装置の室外ユニットにおいて、ヘッダ集合管の下端面を下から覆うキャップを備えている。そして、第２排水構造が、キャップのキャップ上端より下に設けられている。

ここでは、底フレームに形成した排水口が塞がったときにも、ヘッダ集合管のキャップで覆われた部分より上が浸水しないように排水可能である。そのため、ヘッダ集合管の腐食、冷媒漏れを防止できる。

本発明の第３観点に係る冷凍装置の室外ユニットは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器であって、複数の扁平管と、各扁平管が接続されたヘッダ集合管と、扁平管に接合された複数のフィンとを有し、扁平管の内部を流れる流体が扁平管の外部を流れる空気と熱交換する熱交換器と、熱交換器を載置する底フレームと、ヘッダ集合管の下端面を下から覆うキャップと、を備え、底フレームが、底面と、底面の周縁から上方に延びる鉛直面を有しており、底面に第１排水構造が設けられ、鉛直面に第２排水構造が設けられ、扁平管の最下端が、第２排水構造より高い位置に設けられ、第２排水構造が、キャップのキャップ上端より下に設けられ、キャップがキャップ底面とキャップ側面から構成され、キャップ側面に第３排水構造を有している。そして、第２排水構造が、ヘッダ集合管下端面より下に設けられている。

ここでは、キャップ側面に排水構造があるため、ヘッダ集合管をつたってきた結露水が排水される。さらに、ヘッダ集合管下端面よりも下に第２排水構造があるため、ドレンパンに水が溜まっても、ヘッダ集合管下端が浸水することはない。そのため、ヘッダ集合管が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。

上記各排水構造としては、開口、切り欠き、溝等が挙げられる。

キャップの素材としては、ヘッダ集合管に密着でき、耐水性を有する観点から、ゴム（ラバー）が好ましく、天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アフラス、水素化ニトリルゴム、ウレタンゴム等が使用できる。

本発明の第１観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、底フレームに形成した排水口が塞がってしまった場合、ドレイン水が排出されず、熱交換器の扁平管が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。

本発明の第２観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、ヘッダ集合管の腐食、冷媒漏れを防止できる。

本発明の第３観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、ヘッダ集合管が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。

本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットの概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットの、天板、左側板、右前板及び右後板を取り除いた状態の概略斜視図である。 室外熱交換器の概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットの底フレームの平面図である。 図４の底フレームの平面図におけるＶ−Ｖ断面図である。 図４の底フレームの背面図である。 第２排水開口の高さを示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態の冷凍装置の室外ユニットは、空気調和装置の室外ユニットとして利用される。

（１）室外ユニットの概略構成
本発明の一実施形態に係る空気調和装置の室外ユニットを、図１に示す。図１は、空気調和装置の室外ユニット２０を示す斜視図である。室外ユニット２０は、空気調和を行う空調対象空間（室内）の外部に設置されており、略直方体箱状のケーシング５０の内部が、鉛直に延びる仕切り板（図示せず）によって送風機室と機械室とに分割されている。この室外ユニット２０は、空調対象空間に配置される室内ユニット（図示せず）に冷媒連絡配管（図示せず）を介して接続されている。

室外ユニット２０は、主に、略箱状のケーシング５０と、室外ファン（図示せず）と、熱交換器、圧縮機、弁、配管などを含み冷媒回路を構成する冷媒回路構成部品（図示せず）と、運転制御を行う電装品ユニット（図示せず）とを備えている。

ケーシング５０には、前面５１の中央部および左部に位置する吹出口が形成されており、室外ファンにより送り出された空気が、吹出口から前方に吹き出される。

ケーシング５０は、天板５７、右後板５６、右前板５５に加えて、左側板５４、底フレーム８を有している。６０は、ケーシング５０の外側に取り付けられたファングリルである。

図２は、本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットの、天板、左側板、右前板及び右後板を取り除いた状態の概略斜視図である。底フレーム８上に、熱交換器２５が載置され、その前に室外ファン３５が配置されている。そして、仕切り板の向かって左側が送風機室、右側が機械室である。

図３は、室外熱交換器２５の概略斜視図である。図３に示すように、室外熱交換器２５は、扁平管２、フィン４およびヘッダ集合管６１，６２を有する。なお、図３では、フィン４は省略して図示している。また、扁平管２の参照符号は一部を省略している。

室外熱交換器２５は、室外空気との熱交換によって内部を流れる冷媒を凝縮又は蒸発させる。室外熱交換器２５は、全てがアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。室外熱交換器２５は、ケーシング５０（図１参照）と直接接触することがないよう、ケーシング５０と適切なスペースを空けて、又は、樹脂部材等をケーシング５０と室外熱交換器２５との間に設置して、ケーシング５０内に配置される。

室外熱交換器２５は、図２のように、ケーシング５０の背面に沿って、仕切り板５８の端部付近から左方に延び、ケーシング５０の左後方角部付近でその方向を変え、左側板５４（図１参照）に沿って前方に延びる。

ヘッダ集合管６１，６２は、上下方向に複数段配列された扁平管２の両端に連結される。ヘッダ集合管６１，６２は、扁平管２を支持する機能と、冷媒を扁平管２の内部流路（不図示）に導く機能と、内部流路から出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。

（２）底フレームの構成
底フレーム８は、図４に示すように、主として、平面視で略長方形の形状を持ち、不図示の熱交換器が載置される部分に、第１排水開口１０とその他の複数の開口１１が設けられている。底フレーム８内に溜まった水は、基本的には、これらの開口１０，１１から排水される。第１排水開口１０は、垂直方向で最も低い位置に配置されており、凝集水がここから排出される。

底フレーム８は、底面８１と鉛直面８２を有している。鉛直面８２には、後で詳述する第２排水開口１２が設けられている。

図５に示すように、底フレーム８は、水平面に沿う底面８１と、その底面８１の四辺の縁部それぞれから鉛直上方に立ち上がる鉛直面８２とから構成されている。鉛直面８２は、プレス成形によって、底面８１と一体に形成されるものである。このプレス成形により、底面８１には、強度アップのための浅い凹凸や溝が形成されている。

また、底面８１には、凹部８３が設けられている。この凹部８３に、上記ヘッダ集合管６２が挿入される。なお図示しないが、同様に上記ヘッダ集合管６１も底フレーム８に設けられた適宜の位置の凹部に挿入される。ヘッダ集合管６１，６２には、後述のキャップが下から被せられている。この場合に、この凹部８３には、このキャップ部分が挿入される。このようにすることで、ヘッダ集合管６１，６２の水平方向の高さを高くすることができ、ヘッダ集合管の浸水を効果的に抑制できる。こうして、熱交換器２５の底フレーム８への載置位置が定められる。

図６は、底フレーム８の背面図であり、底面８１と鉛直面８２を示す。鉛直面８２には、第２排水開口１２が設けられている。１３は、他部材の取り付け用の穴である。

（３）底フレームへの熱交換器の設置
図７に底フレーム８に室外熱交換器２５が載置された状態を概念的に示す。なお、図７では、凹部８３は省略している。底フレーム８の底面８１に、扁平管２、フィン４ならびにヘッダ集合管６を有する熱交換器２５が載置されている。そして、第２排水開口１２が、底フレーム８の底面８１から鉛直上方に立ち上がる鉛直面８２に設けられている。底フレーム８の底面８１に形成された第１排水開口１０が、落ち葉等何らかの理由で塞がってしまった場合、ドレイン水が第２排水開口１２から排出される。このため、熱交換器が水に浸かってしまい、腐食、冷媒漏れが発生することが回避される。

ヘッダ集合管６には、その下端面６ａを下から覆うゴム製のキャップ１４が設けられている。キャップは、底面１５と底面１５から鉛直上方に立ち上がる側面１６とから構成される。側面１６には開口１７が設けられている。

（４）第２排水開口の位置について
本実施形態では、第２排水開口１２を、扁平管２の最下端２ａより低い位置に設ける。このようにすることで、扁平管２を浸水及び腐食から守ることができる。また、本実施形態では、第２排水開口１２を、フィン４の最下端４ａより低い位置に設ける。このようにすることで、フィン４を浸水及び腐食から守ることができる。さらに、本実施形態では、第２排水開口１２を、ヘッダ集合管６に下から被せられたキャップの上端１４ａより低い位置に設ける。このようにすることで、ヘッダ集合管６を浸水及び腐食から守ることができる。

さらに、本実施形態では、第２排水開口１２を、ヘッダ集合管下端面６ａより下に設ける。キャップ１４には側面１６に開口１７があるため、ヘッダ集合管６をつたってきた結露水が排水される。さらに、ヘッダ集合管下端面６ａよりも下に第２排水開口１２があるため、底フレーム８の底面８１に設けられた第１排水開口１０及び開口１１が落ち葉などにより塞がって、底フレーム８に水が溜まっても、ヘッダ集合管下端が浸水することはない。

（５）室外ユニットの特徴
（５−１）
本実施形態に係る空気調和装置１の室外ユニット２０は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器２５と、熱交換器２５を載置する底フレーム８と、を備える。熱交換器２５は、扁平管２、フィン４およびヘッダ集合管６を有する。底フレーム８は、底面８１と、底面８１の周縁から上方に延びる鉛直面８２を有している。底面８１には、第１排水開口１０が設けられている。鉛直面８２には、扁平管２の最下端2ａよりも低い位置に、第２排水開口１２が設けられている。

ここでは、底面８１の鉛直面８２に設けた第２排水開口１２により、底フレーム８に形成した第１排水開口１０及び開口１１が塞がったときにも扁平管２が浸水しないように排水可能である。このため、ドレイン水が排出されずに扁平管２が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。これにより、空気調和装置１の室外ユニット２０の耐食性を向上させることができる。

（５−２）
本実施形態に係る空気調和装置１の室外ユニット２０では、フィン４の最下端が、第２排水開口１２より高い位置に設けられている。

ここでは、底フレーム８の底面８１に形成した第１排水開口１０及び開口１１が塞がったときにも、フィン４が浸水しないように排水可能である。そのため、フィン４が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。これにより、空気調和装置１の室外ユニット２０の耐食性を向上させることができる。

（５−３）
本実施形態に係る空気調和装置１の室外ユニット２０では、さらに、ヘッダ集合管６の下端面６ａを下から覆うキャップ１４を備えている。そして、第２排水開口１２が、キャップ１４の上端１４ａより下に設けられている。

ここでは、底フレーム８の底面８１に形成した第１排水開口１０及び開口１１が塞がったときにも、ヘッダ集合管６のキャップ１４で覆われた部分より上が浸水しないように排水可能である。そのため、ヘッダ集合管６の腐食、冷媒漏れを防止できる。これにより、空気調和装置１の室外ユニット２０の耐食性を向上させることができる。

（５−４）
本実施形態に係る空気調和装置１の室外ユニット２０では、キャップ１４が底面１５と側面１６から構成され、側面１６に開口１７を有している。そして、第２排水開口１２が、ヘッダ集合管下端面６ａより下に設けられている。

ここでは、キャップ側面１６に開口１７があるため、ヘッダ集合管６をつたってきた結露水が排水される。さらに、ヘッダ集合管下端面６ａよりも下に第２排水開口１２があるため、底フレーム８に水が溜まっても、ヘッダ集合管下端が浸水することはない。そのため、ヘッダ集合管６が水に浸かってしまうことによる、腐食、冷媒漏れを防止できる。これにより、空気調和装置１の室外ユニット２０の耐食性を向上させることができる。

（６）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。

（６−１）変形例Ａ
上記の実施形態に示された室外ユニット２０は、空気調和装置１に使用されるものであるが、それに限定されるものではなく、その他の冷凍装置に使用されるものであってもよい。

２ 扁平管
２ａ 扁平管の最下端
４ フィン
４ａ フィンの最下端
６，６１，６２ ヘッダ集合管
６ａ ヘッダ集合管の下端面
８ 底フレーム
８１ 底面
８２ 鉛直面
８３ 凹部
１０ 第１排水開口
１１ 開口
１２ 第２排水開口
１３ 取り付け穴
１４ キャップ
１４ａ キャップの上端
１５ キャップの底面
１６ キャップの側面
１７ キャップの開口
２０ 室外ユニット
２５ 室外熱交換器（熱交換器）
３５ 室外ファン
５０ ケーシング
５１ 前板
５４ 左側板
５５ 右前板
５６ 右後板
５７ 天板
５８ 仕切り板
６０ ファングリル

特開２０１１−１４５０２９

Claims (3)

1. アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器（２５）であって、複数の扁平管（２）と、前記各扁平管が接続されたヘッダ集合管（６，６１，６２）と、前記扁平管に接合された複数のフィン（４）とを有し、前記扁平管の内部を流れる流体が前記扁平管の外部を流れる空気と熱交換する熱交換器（２５）と、
   前記熱交換器を載置する底フレーム（８）と、
   を備え、
   前記底フレームは、
   底面（８１）と、前記底面の周縁から上方に延びる鉛直面（８２）を有しており、
   前記底面に第１排水構造（１０）が設けられ、前記鉛直面に第２排水構造（１２）が設けられ、
   前記第２排水構造が、前記ヘッダ集合管の下端面（６ａ）より下に設けられている、
   冷凍装置の室外ユニット
2. さらに、前記ヘッダ集合管の前記下端面（６ａ）を下から覆うキャップ（１４）を備え、前記第２排水構造が、前記キャップのキャップ上端（１４ａ）より下に設けられている、
   請求項１に記載の室外ユニット。
3. アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器（２５）であって、複数の扁平管（２）と、前記各扁平管が接続されたヘッダ集合管（６，６１，６２）と、前記扁平管に接合された複数のフィン（４）とを有し、前記扁平管の内部を流れる流体が前記扁平管の外部を流れる空気と熱交換する熱交換器（２５）と、
   前記熱交換器を載置する底フレーム（８）と、
   前記ヘッダ集合管の下端面（６ａ）を下から覆うキャップ（１４）と、
   を備え、
   前記底フレームが、底面（８１）と、前記底面の周縁から上方に延びる鉛直面（８２）を有しており、
   前記底面に第１排水構造（１０）が設けられ、前記鉛直面に第２排水構造（１２）が設けられ、
   前記扁平管の最下端（２ａ）が、前記第２排水構造より高い位置に設けられ、
   前記第２排水構造が、前記キャップのキャップ上端（１４ａ）より下に設けられ、
   前記キャップは、キャップ底面（１５）とキャップ側面（１６）から構成され、前記キャップ側面に第３排水構造（１７）を有しており、前記第２排水構造は、前記ヘッダ集合管の前記下端面（６ａ）より下に設けられている、
   室外ユニット。

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