JP7069413B2 - 熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機の熱交換器を筐体に固定するために用いられる熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニットに関する。

従来、空気調和機の室内ユニットに備えられた熱交換器は、熱交換器の左右の側面部の少なくとも一方に配置された熱交換器固定板に固定され、熱交換器固定板が室内ユニットの筐体に固定されることで、室内ユニット内に保持されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の熱交換器固定板は、樹脂製であって、熱交換器の側面部から突出する伝熱管のヘアピン部を挿入する挿入穴を有し、挿入穴に伝熱管のヘアピン部が挿入されて熱交換器に固定される。熱交換器に固定された熱交換器固定板は、熱交換器固定板に設けた固定部の丸穴にねじが通され、筐体を構成する筐体パネルに締結されることで、熱交換器が筐体に固定される。

特開２００７－６４６２３号公報

室内ユニットの筐体パネルは、部品交換およびメンテナンスなどの際に熱交換器固定板から着脱されるが、その度にねじの締結および取り外しが行われる。このため、熱交換器固定板の筐体パネルとの固定部には、繰り返しのねじの締結に耐えられる強度が要求される。しかしながら、特許文献１では、熱交換器固定板が樹脂製であることが記載されているに過ぎず、強度については何ら検討されていない。

熱交換器固定板の強度を向上するには、熱交換器固定板を強度の高い材料で構成することが考えられる。しかし、材料によっては、冷房運転または暖房運転における温度変化によって熱交換器固定板が伸縮し、挿入穴と挿入穴に挿入されたヘアピン部とが摩擦を原因とした異音を発生させる問題が生じる。

この発明はこのような点を鑑みなされたもので、熱交換器固定板の筐体パネルとの固定部の強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能な熱交換器固定板および空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。

この発明に係る熱交換器固定板は、放熱フィンと伝熱管とを有する熱交換器の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板であって、熱交換器の側面部に対向し、熱交換器の伝熱管のヘアピン部が挿入される挿入穴を有する熱交換器支持部と、熱交換器支持部に別体で装着されると共に、筐体パネルにねじで締結されて熱交換器を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部とを有し、筐体パネル固定部は、熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成されており、熱交換器支持部は、筐体パネル固定部よりも摩擦係数の小さい材料で構成されているものである。

この発明によれば、筐体パネルにねじで締結されることで熱交換器を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部を、熱交換器支持部とは別体に構成し、筐体パネル固定部を、熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成した。これにより、熱交換器固定板において筐体パネルとの固定部分の強度を向上できる。また、熱交換器支持部が筐体パネル固定部よりも摩擦係数が小さい材料で構成されているので、筐体パネル固定部と同じ材料で構成する場合に比べて異音を抑制できる。

実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットの全体の斜視図である。 実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット全体の分解斜視図である。 実施の形態に係る熱交換器の背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。 実施の形態に係る室内ユニットの右側面パネルおよび左側面パネルの背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。 実施の形態に係る熱交換器固定板と左側面パネルとの固定構造を説明するための斜視図である。 実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の側面図である。 実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の斜視図である。 実施の形態に係る熱交換器固定板を表面側から見た図である。 図７の状態から筐体パネル固定部を取り外した状態を示す拡大斜視図である。

実施の形態．
図１は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニットの全体の斜視図である。図２は、実施の形態に係る空気調和機の室内ユニット全体の分解斜視図である。なお、以下の説明で用いる「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」は、図１に示す設置状態を基準としたものとする。
室内ユニット１の筐体１０は、壁面に取り付けられる背面ケース２と、上面パネル３と、右側面パネル４と、左側面パネル５と、前面意匠パネル６とを有している。以下ではこれらのパネルを区別しないときは、筐体パネルと総称することがある。

筐体１０内には、送風機１１と、電気品箱１２と、熱交換器１３と、熱交換器１３で生成された結露水を受けるドレンパン１４とが配置されている。

上面パネル３には、送風機１１の回転で生じる空気流の室内ユニット１への入口となる吸込口３ａが形成され、ドレンパン１４には、その空気流の出口となる吹出口（図示せず）が形成されている。

熱交換器１３は、吸込口３ａから吸い込まれた室内空気と冷媒との熱交換を行い、室内空気を冷気または暖気とするものである。熱交換器１３は、フィンアンドチューブ型であり、放熱フィン１３ａと、例えば銅管などで構成された伝熱管１３ｂ（後述の図３参照）とを有する。また、熱交換器１３において、隣接する伝熱管１３ｂの端部は、ヘアピン状に曲げられたヘアピン部１３ｃ（後述の図３参照）となっている。

以上のように構成された室内ユニット１において、送風機１１が回転すると、吸込口３ａから室内空気が吸込まれ、吸込まれた室内空気が熱交換器１３を通過して冷気または暖気とされる。そして、その冷気または暖気とされた空気は、吹出口から室内へ吹き出され、室内を冷房または暖房する。

図３は、実施の形態に係る熱交換器の背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。
熱交換器１３の左側面部には熱交換器固定板２０が固定されている。熱交換器１３を背面ケース２に固定する際には、熱交換器１３を熱交換器固定板２０と共に背面ケース２に対して矢印の方向に差し込む。そして、熱交換器固定板２０に設けられた貫通穴（図示せず）にねじ１６を通し、背面ケース２に設けられたねじ穴２ａに締結することにより、熱交換器１３が背面ケース２に固定される。

図４は、実施の形態に係る室内ユニットの右側面パネルおよび左側面パネルの背面ケースへの固定構造を説明するための斜視図である。
右側面パネル４および左側面パネル５は、ともに樹脂成形された板状部材で構成されている。右側面パネル４は、熱交換器１３の右側面部と対向するベース部４ａと、ベース部４ａの上縁、下縁および前縁のそれぞれから左方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ４ｂ、下フランジ４ｃおよび前フランジ４ｄを有する。左側面パネル５は、熱交換器１３の左側面部と対向するベース部５ａと、ベース部５ａの上縁、下縁および前縁のそれぞれから右方向に延びるフランジ部を有する。このフランジ部は、上フランジ５ｂ、下フランジ５ｃおよび前フランジ５ｄを有する。

右側面パネル４は、右側面パネル４に設けられた爪（図示せず）が背面ケース２に形成された係止部（図示せず）に係止され、さらにねじ締結されることで、背面ケース２に固定されている。右側面パネル４は、左側が開放されており剛性が低いため、爪固定だけでは、左右方向のモーメントに対しての背面ケース２の支持力が弱い。よって、何らかの衝撃で爪固定が解除されて外れてしまわないように、右側面パネル４の下フランジ４ｃの奥側を、背面ケース２の前面下部にねじ７で締結して支持力を高めている。

左側面パネル５についても同様であり、左側面パネル５は、左側面パネル５に設けられた爪（図示せず）が背面ケース２に形成された係止部（図示せず）に係止され、さらにねじ締結されることで、背面ケース２に固定されている。左側面パネル５は、右側が開放されており剛性が低いため、爪固定だけでは、左右方向のモーメントに対しての背面ケース２の支持力が弱い。よって、何らかの衝撃で爪固定が解除されて外れてしまわないように、左側面パネル５の下フランジ５ｃの奥側を、背面ケース２の前面下部にねじ８で締結して支持力を高めている。また、左側面パネル５の前フランジ５ｄには、熱交換器固定板２０との固定に用いられる貫通穴５ｆが設けられている。

次に、この実施の形態の特徴部分である熱交換器固定板２０について説明する。

図５は、実施の形態に係る熱交換器固定板と左側面パネルとの固定構造を説明するための斜視図である。図５においてドットで示した部分は熱交換器固定板である。図６は、実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の側面図である。図６においてドットで示した部分は熱交換器１３のヘアピン部１３ｃである。図７は、実施の形態に係る熱交換器固定板が熱交換器の左側面部に固定された状態の斜視図である。図８は、実施の形態に係る熱交換器固定板を表面側から見た図である。なお、熱交換器固定板２０において表面側とは、熱交換器１３の左側面部と対向する側の反対側である。図９は、図７の状態から筐体パネル固定部を取り外した状態を示す拡大斜視図である。

熱交換器固定板２０は、熱交換器１３のヘアピン部１３ｃが挿入されて熱交換器１３を支持する熱交換器支持部３０と、筐体パネルである左側面パネル５との固定に用いられる筐体パネル固定部４０とを有する。図７～図９において、ドットで示された部分が筐体パネル固定部４０であり、それ以外の部分が熱交換器支持部３０である。

そして、この実施の形態は、筐体パネル固定部４０が熱交換器支持部３０とは別体に構成されて熱交換器支持部３０よりも機械的強度の強い材料で構成されると共に、熱交換器支持部３０が筐体パネル固定部４０よりも摩擦係数の小さい材料で構成された点を特徴とする。

以下、熱交換器支持部３０および筐体パネル固定部４０のそれぞれの構造について説明する。

熱交換器支持部３０は、図８に示すように熱交換器１３の伝熱管１３ｂのヘアピン部１３ｃが挿入される挿入穴３１を有する。熱交換器支持部３０は、挿入穴３１に伝熱管１３ｂのヘアピン部１３ｃが挿入された状態で熱交換器１３に固定される。また、熱交換器支持部３０は、図９に示すように筐体パネル固定部４０の後述の下側係止爪４３が係止される下側係止部３２と、筐体パネル固定部４０の後述の左右一対の上側係止爪４４が係止される左右一対の上側係止部３３とを有する。下側係止部３２および一対の上側係止部３３の構造は特に限定されるものではなく、筐体パネル固定部４０の下側係止爪４３および一対の上側係止爪４４を着脱可能に係止可能な構成であればよい。

筐体パネル固定部４０は、図９に示すように本体部４１と、本体部４１から前方に突出した環状の取付部４２と、本体部４１から下方に向けて突出する下側係止爪４３と、本体部４１から後方に向けて突出する左右一対の上側係止爪４４とを有する。なお、図９では、左右一対の上側係止爪４４のうち右側の上側係止爪４４は、斜視図の角度の都合上、不図示となっている。取付部４２の内周面には、ねじ９を締結するためのねじ穴４２ａが形成されている。

筐体パネル固定部４０を熱交換器支持部３０に装着するには、まず、図９の矢印（１）に示すように、下側係止爪４３を熱交換器支持部３０の下側係止部３２に係止させる。次に、図９の矢印（２）に示すように、左右一対の上側係止爪４４を、熱交換器支持部３０の左右一対の上側係止部３３に係止する。これにより、筐体パネル固定部４０は熱交換器支持部３０に装着される。

以上のように構成された熱交換器支持部３０は、図５に示すように、ねじ９が、左側面パネル５の前フランジ５ｄに設けられた貫通穴５ｆに通され、筐体パネル固定部４０の取付部４２のねじ穴４２ａ（図９参照）に締結されることで、左側面パネル５に固定される。左側面パネル５は、部品交換およびメンテナンスなどのため、熱交換器固定板２０から繰り返し着脱され、その度にねじ９による締結が繰り返される。このため、筐体パネル固定部４０は、左側面パネル５との繰り返しのねじ締結に耐えられるように、強度を確保できるＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂で構成されている。

なお、仮に、熱交換器固定板２０の全体をＡＢＳ樹脂で構成した場合、冷房運転または暖房運転による温度変化時に、ヘアピン部１３ｃとヘアピン部１３ｃが挿入される挿入穴３１の周壁とが、熱膨張係数の違いにより接触する。この場合、摩擦によるこすれた音が生じるなど、異音が発生する。異音に対する対策としては、熱交換器固定板２０に潤滑剤を塗布する対策があるが、熱交換器固定板２０は、複雑な形状であることから、塗布時の作業性に問題があるため、異音対策として好ましくない。

このため、この実施の形態では、熱交換器支持部３０については、ＡＢＳ樹脂に比べて機械的強度は低いものの、摩擦係数が低くて異音低減効果を期待できるＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂で構成されている。これにより、熱交換器支持部３０を筐体パネル固定部４０と同様にＡＢＳ樹脂で構成した場合に比べて、異音を低減できる。

以上説明したように、この実施の形態は、放熱フィン１３ａと伝熱管１３ｂとを有する熱交換器１３の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板２０に関する。熱交換器固定板２０に固定される筐体パネルとして、この実施の形態では、左側面パネル５の例を示したが、右側面パネル４でもよい。そして、この実施の形態の熱交換器固定板２０は、熱交換器１３の側面部に対向し、熱交換器１３の伝熱管１３ｂのヘアピン部１３ｃが挿入される挿入穴３１を有する熱交換器支持部３０と、熱交換器支持部３０に別体で装着されると共に、筐体パネルにねじで締結されて熱交換器１３を筐体パネルに固定する筐体パネル固定部４０とを有する。筐体パネル固定部４０は、熱交換器支持部３０よりも機械的強度の強い材料で構成され、熱交換器支持部３０は、筐体パネル固定部４０よりも摩擦係数の小さい材料で構成されている。

これにより、熱交換器固定板２０は筐体パネルとの固定強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能である。また、熱交換器支持部３０が筐体パネル固定部４０よりも摩擦係数が小さい材料で構成されているので、筐体パネル固定部と同じ材料で構成する場合に比べて異音を抑制できる。また、異音対策として潤滑剤を用いる必要がないため、潤滑剤を用いる場合に要求される作業性の問題を回避できる。

この実施の形態において、筐体パネル固定部４０は、ＡＢＳ樹脂で構成されている。

このように、筐体パネル固定部４０をＡＢＳ樹脂で構成できる。

この実施の形態において、熱交換器支持部３０は、ＰＰ樹脂で構成されている。

このように、熱交換器支持部３０は、ＰＰ樹脂で構成できる。

この実施の形態において、空気調和機の室内ユニット１は、上記の熱交換器固定板２０を備えている。

これにより、熱交換器固定板２０の筐体パネルとの固定部の強度を向上しつつ、異音を抑制することが可能である。

１ 室内ユニット、２ 背面ケース、２ａ ねじ穴、３ 上面パネル、３ａ 吸込口、４ 右側面パネル、４ａ ベース部、４ｂ 上フランジ、４ｃ 下フランジ、４ｄ 前フランジ、５ 左側面パネル、５ａ ベース部、５ｂ 上フランジ、５ｃ 下フランジ、５ｄ 前フランジ、５ｆ 貫通穴、６ 前面意匠パネル、７ ねじ、８ ねじ、９ ねじ、１０ 筐体、１１ 送風機、１２ 電気品箱、１３ 熱交換器、１３ａ 放熱フィン、１３ｂ 伝熱管、１３ｃ ヘアピン部、１４ ドレンパン、１６ ねじ、２０ 熱交換器固定板、３０ 熱交換器支持部、３１ 挿入穴、３２ 下側係止部、３３ 上側係止部、４０ 筐体パネル固定部、４１ 本体部、４２ 取付部、４２ａ ねじ穴、４３ 下側係止爪、４４ 上側係止爪。

Claims (4)

1. 放熱フィンと伝熱管とを有する熱交換器の側面部を、空気調和機の筐体パネルに固定する熱交換器固定板であって、
   前記熱交換器の前記側面部に対向し、前記熱交換器の前記伝熱管のヘアピン部が挿入される挿入穴を有する熱交換器支持部と、
   前記熱交換器支持部に別体で装着されると共に、前記筐体パネルにねじで締結されて前記熱交換器を前記筐体パネルに固定する筐体パネル固定部とを有し、
   前記筐体パネル固定部は、前記熱交換器支持部よりも機械的強度の強い材料で構成されており、
   前記熱交換器支持部は、前記筐体パネル固定部よりも摩擦係数の小さい材料で構成されている熱交換器固定板。
2. 前記筐体パネル固定部は、ＡＢＳ樹脂で構成されている請求項１記載の熱交換器固定板。
3. 前記熱交換器支持部は、ＰＰ樹脂で構成されている請求項１または請求項２記載の熱交換器固定板。
4. 請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器固定板を備えた空気調和機の室内ユニット。

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