(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットベースと、
前記ユニットベース上に固定された筐体と、
第１平板領域と、前記第１平板領域の端部に形成された曲面領域と、前記曲面領域から延びる第２平板領域とを有する熱交換器と、
前記ユニットベースと前記熱交換器の前記第１平板領域との間に設けられた、前記ユニットベースもしくは前記熱交換器から力が加わった際に変形する第１支持部材と、
前記ユニットベースと前記熱交換器の前記第２平板領域との間に設けられた、前記ユニットベースもしくは前記熱交換器から力が加わった際に変形する第２支持部材と
を備え、
前記熱交換器が、複数のフィンと、前記複数のフィンに連通され前記フィンの幅方向および長手方向に配列された複数のパイプとを備えたものであり、
前記複数のパイプが、前記長手方向に直線状に配列されているとともに前記幅方向において千鳥状に配置されたものであって、
前記熱交換器の底部には、前記パイプとの距離が長い部位と短い部位とが形成されており、
前記第１支持部材は、前記熱交換器の底部の前記パイプとの距離が短い部位を支持し、前記熱交換器の底部の前記パイプとの距離が長い部位との間に凹部を有する室外ユニット。
【請求項２】
前記第２支持部材が、前記第２平板領域内の前記曲面領域との接続部分に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の室外ユニット。
【請求項３】
前記第２支持部材が、前記熱交換器の重心位置に対し力のモーメントが等しくなる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の室外ユニット。
【請求項４】
前記第１支持部材が金属製の板バネからなるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の室外ユニット。
【請求項５】
前記第２支持部材が弾性ゴムからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の室外ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の室外ユニットが連結ベースを介して複数連結されていることを特徴とする室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調機器およびチリングユニット等に用いられる筐体内に熱交換器が配置された室外ユニットおよびこれを用いた室外機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍空調機器およびチリングユニットの室外機はユニットの能力毎に複数の型名が存在し、それぞれ型名毎にサイズの異なる筐体で構成されることがある（例えば非特許文献１参照）。また、近年では製品開発の効率化や部品共通化によるコストダウンの観点から、一つの筐体を利用し、単体または複数台を連結させて１台とすることでユニット能力毎に構成しているものもある（例えば非特許文献２参照）。更に、そのユニット構成として室外機の熱交換器がコの字型で、ユニットベースの上に設置される機器が近年の主流となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】三菱電機コンデンシングユニットカタログ（２００８年１月版、ｐ６０−６６）
【非特許文献２】三菱電機コンデンシングユニットカタログ（２０１２年１月版、ｐ１１０−１１６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、熱交換器は筐体内の配管および筐体の柱に固定されており、ユニットベースに接触するか僅かに隙間をあけて設置されている。しかし、室外ユニットを設置する際に、誤って落下させてしまう場合がある。すると、落下衝撃によりユニットベースと熱交換器とが接触して熱交換器が破損に至るおそれがある。特に、コの字型熱交換器やＬ字型熱交換器のような一部に曲面領域を有するような室外ユニットにおいては、曲面領域は衝撃に対する強度が最も弱い部分になる。このため、落下衝撃によりユニットベースと曲面領域とが接触してしまうと熱交換器が破損に至るおそれがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、落下衝撃による熱交換器の破損を防止することができる室外ユニットおよびこれを用いた室外機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る室外ユニットは、ユニットベースと、ユニットベース上に固定された筐体と、第１平板領域と、第１平板領域の端部に形成された曲面領域と、曲面領域から延びる第２平板領域とを有する熱交換器と、ユニットベースと熱交換器の第１平板領域との間に設けられた、ユニットベースもしくは熱交換器から力が加わった際に変形する第１支持部材と、ユニットベースと熱交換器の第２平板領域との間に設けられた、ユニットベースもしくは熱交換器から力が加わった際に変形する第２支持部材とを備え、熱交換器が、複数のフィンと、複数のフィンに連通されフィンの幅方向および長手方向に配列された複数のパイプとを備えたものであり、複数のパイプが、長手方向に直線状に配列されているとともに幅方向において千鳥状に配置されたものであって、熱交換器の底部には、パイプとの距離が長い部位と短い部位とが形成されており、第１支持部材は、熱交換器の底部のパイプとの距離が短い部位を支持し、熱交換器の底部のパイプとの距離が長い部位との間に凹部を有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る室外ユニットによれば、運搬等の途中に室外機が落下した場合にその衝撃を支持部材が変形し吸収するため、熱交換器、特に曲面領域がユニットベースに衝突することによる熱交換器の破損を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の室外機の好ましい実施形態を示す上面模式図である。
【図１Ｂ】本発明の室外機の好ましい実施形態を示す前面模式図である。
【図２】図１の室外ユニットにおける熱交換器の一例を示す模式図である。
【図３】図２の熱交換器における曲面領域周辺を示す模式図である。
【図４】図２の熱交換器の構造の一例を示す断面図である。
【図５】図２の熱交換器の底部周辺を示す模式図である。
【図６Ａ】図１の第１支持部材および第２支持部材の配置の一例を示す模式図である。
【図６Ｂ】図１の第１支持部材および第２支持部材の配置の一例を示す模式図である。
【図６Ｃ】図１の第１支持部材および第２支持部材の配置の一例を示す模式図である。
【図７Ａ】図１の第１支持部材の構造の一例を示す模式図である。
【図７Ｂ】図１の第１支持部材の構造の一例を示す模式図である。
【図７Ｃ】図１の第１支持部材の構造の一例を示す模式図である。
【図８】図１の第２支持部材の構造の別の一例を示す模式図である。
【図９】図１の室外機の落下の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態１．
図１Ａは本発明の室外ユニットを用いた室外機の好ましい実施形態を示す上面模式図、図１Ｂはフロントパネル側から見た室外機の好ましい実施形態を示す前面模式図である。図１Ａおよび図１Ｂの室外機１００は、たとえば冷凍空調機器およびチリングユニット等の室外機として用いられるものであって、２台の室外ユニット１００Ａ、１００Ｂのユニットベース２がそれぞれ連結ベース３上に固定されている。また、２台の室外ユニット１００Ａ、１００Ｂは、配管を介して１つの冷媒回路に接続された構造を有している。
【００１０】
図２は室外ユニット１００Ａ、１００Ｂの熱交換器４の一例を示す模式図であり、図２を参照して熱交換器４について説明する。熱交換器４は、筐体１内の配管および筐体１に設けられた柱に固定支持されており、筐体内にコの字型（Ｕ字状）に曲げ加工を施した形状を有している。このようないわゆるコの字型（Ｕ字型）の熱交換器４は、まず複数枚のアルミフィンのフィンピッチが均等の平板状の熱交換器を作製し、作製した熱交換器に曲げ加工を施すことにより図２に示すコの字型の熱交換器４が形成される。したがって、熱交換器４は、第１平板領域４ａと、第１平板領域４ａの両端にそれぞれ設けられた曲面領域４ｂ、４ｂと、各曲面領域４ｂから延びた第２平板領域４ｃ、４ｃとを有することになる。そして、たとえば第１平板領域４ａが筐体１の背面側に位置し、第２平板領域４ｃ、４ｃが側面側に位置するように筐体１内に収容されている。
【００１１】
図３は熱交換器４における曲面領域４ｂの周辺部位を示す模式図である。図３の第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃにおいて複数のフィン７は等間隔に配列された状態になっている。一方、曲面領域４ｂにおいてフィン７は曲げた内側のフィンピッチは平板領域４ａ、４ｃよりも狭く、外側のフィンピッチは平板領域４ａ、４ｃよりも広く形成されている。このため、曲面領域４ｂのフィン７は外力に対する強度が第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃに比べて弱くなっており、外力により変形しやすくなっている。
【００１２】
図４は熱交換器４の構造の一例を示す断面図である。図４の熱交換器４は、複数のフィン（伝熱フィン）７とパイプ（伝熱管）８とを有する。フィン７は、たとえばアルミニウム等の平板からなり、各フィン７には複数の貫通孔が形成されている。なお、図４においては各フィン７の長手方向（矢印Ｚ方向）に対し所定の間隔で貫通孔が形成されるとともに、幅方向に貫通孔の列が複数（たとえば３列）形成されている。複数の貫通孔にはそれぞれパイプ８が挿入されている。
【００１３】
パイプ８はたとえば銅もしくはアルミニウム等からなっており、冷媒等の冷却対象物が流れるものである。そして、パイプ８内を流れる冷却対象物の熱量がパイプ８からフィン７に伝導し、フィン７と外気との間で熱交換が行われることになる。熱交換器４は、幅方向に対し複数のパイプ８が配置されている。幅方向に隣接するパイプ８同士は、所定の距離だけずれて配列された状態になっており、隣接するパイプ８同士がいわゆる千鳥状（入れ子状）に配列されている。したがって、図５に示すように、熱交換器４の底部からの距離ｈ１の位置に配置されたパイプ８と、距離ｈ１よりも距離の長い距離ｈ２の位置に配置されたパイプ８とが存在することになり、２列目のパイプ８は１列目、３列目のパイプ８に比べて熱交換器４の底部より離れた位置にある。
【００１４】
図６Ａは第１支持部材５および第２支持部材６の配置の一例を示す模式図である。ユニットベース２と熱交換器４との間には第１支持部材５および第２支持部材６が設けられている。第１支持部材５および第２支持部材６は、室外機１００の落下時に熱交換器４の変形や破損等を防止するように熱交換器４を支持しているものであって、ユニットベース２上に固定されている。第１支持部材５は第１平板領域４ａ側に配置されており、第２支持部材６は第２平板領域４ｃ、４ｃにそれぞれ配置されている。言い換えれば、第１支持部材５および第２支持部材６は、曲面領域４ｂ以外の領域に配置されている。
【００１５】
これは、曲面領域４ｂはフィンピッチが広くなっている部分があるために強度が弱く、落下衝撃時に外力が加わった際、ユニットベース２に接触するだけでなく第１支持部材５および第２支持部材６との接触による変形等が生じるのを防止するためである。一方、第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃ、４ｃは、フィン７が等ピッチに配列されている領域であるため、曲面領域４ｂに比べて外力による変形等が起こりにくい。このため、第１平板領域４ａの下に第１支持部材５が配置され、第２平板領域４ｃ、４ｃの下に第２支持部材６が配置されている。特に、第２支持部材６が第２平板領域４ｃ内であって曲面領域４ｂとの接続部分付近に配置されることにより、確実に曲面領域４ｂへのユニットベース２の接触を防止することができる。
【００１６】
なお、第１支持部材５および第２支持部材６の設置位置は図６Ａの場合に限定されない。たとえば図６Ｂに示すように、第２支持部材６が、熱交換器４の重心位置ＣＰに対し力のモーメントが等しくなる位置に配置されていてもよい。これにより、落下時に最も力が加わる位置に各支持部材５、６を配置することができるため、熱交換器４の変形や破損を最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、第１支持部材５および第２支持部材６は、第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃとユニットベース２との間に設けられていればその数は問わない。たとえば図６Ａおよび図６Ｂに示すように１つずつ設けられたものであってもよい。このとき、第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃ、４ｃの全領域にわたって第１支持部材５および第２支持部材６が配置されるようにしてもよい。あるいは図６Ｃに示すように、第１平板領域４ａ内に複数の第１支持部材５を設ける、もしくは第２平板領域４ｃ内に複数の第２支持部材６を設けてもよい。
【００１８】
なお、第１支持部材５および第２支持部材６は、通常時において熱交換器４の底部に接触して支持している場合について例示しているが、通常時は熱交換器４に対し非接触であり、落下衝撃等の衝撃が加わった際に熱交換器４に接触して衝撃を緩衝するものであってもよい。この場合、第１支持部材５はユニットベース２と熱交換器４とが衝突する際の第１緩衝部材として機能し、第２支持部材６はユニットベース２と熱交換器４とが衝突する際の第２緩衝部材して機能する。
【００１９】
図７Ａは第１支持部材５の構造の一例を示す模式図である。第１支持部材５は、樹脂、ゴム、金属板（鉄）を所定の形状に成形した板バネ等からなるものであって、たとえば約１ｃｍ程度の高さを有している。なお、図７Ａには第１支持部材５が板バネからなる場合について例示している。第１支持部材５は内側端部でユニットベース２に固定されており、外側端部においてはユニットベース２に固定されておらず自由端となっている。そして、第１支持部材５の熱交換器４と接触する部位は略平板状に形成されている。すると、熱交換器４から第１支持部材５に力が加わったとき、図７Ｂに示すように第１支持部材５が変形して衝撃を吸収する。このように、ユニットベース２と熱交換器４との間に第１支持部材５が介在することにより、熱交換器４が直接ユニットベース２に衝突することにより変形や破損等が生じるのを防止することができる。
【００２０】
特に、上述のとおり、熱交換器の２列目は１列目と３列目に比べると強度が低下するため、第１支持部材５によって固定する部分は熱交換器４の１列目と３列目とし、２列目はできるだけ第１支持部材５と接触させない方が望ましい。すなわち、熱交換器４の底部より伝わる衝撃によって熱交換器４の１列目と３列目の銅パイプによってある程度の強度を有するが、２列目は１列目、３列目に比べると強度が低下するためにフィン７がつぶれやすい状況となる。室外ユニット１００Ａ、１００Ｂを複数台連結させて１台の室外機１００を構成する機種において、ユニット構造面の耐久性が劣る可能性があり、輸送時の落下を想定した耐久性においては、複数台の室外ユニット１００Ａ、１００Ｂを連結させた方が単体ユニットに比べて重量が重いため、室外ユニット１００Ａ、１００Ｂが破損する可能性が高まるという問題がある。
【００２１】
そこで、第１支持部材５が端部に曲げ加工を施した所定の高さを有し上部に平板状の領域を設けた板バネ構造にすることによって熱交換器４の幅方向の外側（１列目側と３列目側部分）に対する強度を維持させる。この構造とすることによって落下による衝撃が加わった際に、熱交換器４の２列目の第１支持部材５との間にたわみが発生することによって、熱交換器４の２列目が第１支持部材５と接触することによるフィン７の破損を防止することができる。
【００２２】
なお、２列目のパイプ８に第１支持部材５が確実に接触しないように、図７Ｃに示すように、第１支持部材５の熱交換器４の底部からの距離が長い配列になっているパイプ８の列に当たる部位に凹部５ａが形成されていてもよい。
【００２３】
図８は第２支持部材６の構造の一例を示す模式図である。第２支持部材６は、ユニットベース２に固定されており熱交換器４の底部を支持している。第２支持部材６は、ゴム、樹脂等からなるものであって、たとえば約１ｃｍ程度の高さを有している。ここで、室外ユニット１００Ａ、１００Ｂを連結した室外機１００は、幅の長さ（矢印Ｘ方向）は奥行きの長さ（矢印Ｙ方向）よりも長いため、落下したときの衝撃は第１平板領域４ａよりも第２平板領域４ｃの方が大きい。したがって、第２支持部材６に金属製の板バネ等を用いるよりもゴムや樹脂等を用いることが好ましい。特に、第１支持部材５および第２支持部材６がともにゴムからなっている場合、上記熱交換器４のフィンがアルミニウムからなっているときに電位絶縁性が向上するため、熱交換器４の耐食性を向上させることができる。
【００２４】
次に落下衝撃時の動作について説明する。室外機１００が輸送時の落下事故を仮定した場合、図９に示すように室外機１００の片側３ａが地面に接地し、もう片方３ｂを持ち上げた状態で誤って落下させてしまうことが想定される。この場合、落下による衝撃はユニットベース２を通じて熱交換器４へと伝わる。熱交換器４は、上述の通り、複数のアルミフィン７と銅パイプ８で構成されており、特にアルミニウムからなるフィン７は薄いために落下衝撃により破損(潰れ)しやすい部材である。さらに、複数台の室外ユニット１００Ａ、１００Ｂを連結した場合においては、複数台分の荷重による衝撃が熱交換器４のフィン７に加わるため、潰れなどの破損が発生する可能性が高くなる。
【００２５】
落下衝撃によって熱交換器４が変形した場合、フィン７のみが潰れたときには外観不良や伝熱面積の減少による能力不足の不具合が発生することになる。しかし、フィン７のみだけでなく、パイプ８まで破損が生じた場合には冷媒漏洩の事故に繋がる可能性もある。このため、落下衝撃による熱交換器の破損を防止することが必要となる。
【００２６】
このとき、一番強度が弱い熱交換器４の曲面領域４ｂには落下衝撃によってユニットベース２と接触させないために、熱交換器の曲面領域４ｂ以外の平板領域４ａ、４ｃにユニットベース２と熱交換器４との間に第１支持部材５および第２支持部材６が設置される。これにより熱交換器４のユニットベース２と曲面領域４ｂとの間に隙間ができる。このため、落下によって熱交換器４が沈むような衝撃が加わっても、曲面領域４ｂのフィン７がユニットベース２との接触で破損することを防止することができる。
【００２７】
なお、図９において、ユニットベース２の一方の側面側３ａが地面に設置した状態で他方の側面側３ｂが落下する場合を仮定したため第２支持部材６を中心に説明しているが、ユニットベース２の前面側が地面に設置した状態で背面側が落下する場合には上述した第２支持部材６と同様に第１支持部材５が作用することになる。
【００２８】
本発明の実施形態は上記実施形態に限定されない。たとえば、図１において２台の室外ユニット１００Ａ、１００Ｂを連結している場合について例示しているが、１つの室外ユニットにより構成された室外機にも適用することができ、あるいは３台以上の室外ユニットを連結した室外機にも適用することができる。
【００２９】
また、熱交換器４が図２のような２つの曲面領域４ｂを有する場合について例示しているが、第１平板領域４ａの一端側のみに曲面領域４ｂおよび第２平板領域４ｃが設けられた、いわゆるＬ字型の熱交換器４であってもよい。この場合でも、ユニットベース２と第１平板領域４ａおよび第２平板領域４ｃとの間にそれぞれ各支持部材５、６が配置されることになる。
【００３０】
さらに、図３の熱交換器４において、１枚のフィン７に３列の貫通孔が形成される場合について例示しているが、１列もしくは複数列のパイプ８が挿入されたフィン７を幅方向に積層したものであってもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  筐体、２  ユニットベース、３  連結ベース、３ａ  一方の側面側、３ｂ  他方の側面側、４  熱交換器、４ａ  第１平板領域、４ｂ  曲面領域、４ｃ  第２平板領域、５  第１支持部材、５ａ  凹部、６  第２支持部材、７  フィン、８  パイプ、１００  室外機、１００Ａ、１００Ｂ  室外ユニット、ＣＰ  重心位置。
【図１Ａ】
0005963554.tif 000002
【図１Ｂ】
0005963554.tif 000003
【図２】
0005963554.tif 000004
【図３】
0005963554.tif 000005
【図４】
0005963554.tif 000006
【図５】
0005963554.tif 000007
【図６Ａ】
0005963554.tif 000008
【図６Ｂ】
0005963554.tif 000009
【図６Ｃ】
0005963554.tif 000010
【図７Ａ】
0005963554.tif 000011
【図７Ｂ】
0005963554.tif 000012
【図７Ｃ】
0005963554.tif 000013
【図９】
0005963554.tif 000014
【図８】
0005963554.tif 000015