(57)【要約】【課題】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。【解決手段】本実施形態にかかる空気調和装置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、少なくとも一部に銅配管を含む冷媒配管と、Ｚｎ−Ａｌ（１１％）−Ｍｇ（３％）−Ｓｉ（０．２％）メッキ鋼板製の底フレーム５２と、を備える。【選択図】図４
2013139920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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）と、
前記熱交換器を載置する底フレーム（５２）と、
前記熱交換器につながる冷媒配管（８１〜８５）と、
を備え、
前記底フレームは、少なくともZn-Al-Mg-Siメッキ鋼板を含み、
前記冷媒配管は、少なくとも一部に銅配管（８３２，８４２）を含む、
冷凍装置の室外ユニット。
【請求項２】
前記室外ユニットは、ケーシング（５０）をさらに備え、前記ケーシング内部で仕切板（５８）により空気室（Ｓ１）と機械室（Ｓ２）に仕切られており、前記銅配管は、すべて前記機械室側に配置される、
請求項１記載の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置の室外ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
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２０１０−１１２６６７）のように、底フレームの腐食を防止する目的で、熱交換器のフィン及び伝熱管にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用するとともに、底フレームをＺｎ−Ａｌメッキ鋼板又はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ鋼板で構成した事例が報告されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、冷媒回路部品類を全てアルミニウム製又はアルミニウム合金製とすることは困難であり、冷媒回路部品の一部に銅配管を使用する必要があった。そして、銅配管にて発生する銅イオンにより、Ｚｎ−Ａｌメッキ鋼板又はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ鋼板の腐食が進んでしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、熱交換器につながる冷媒配管と、を備える。底フレームは、少なくともＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板を含む。冷媒配管は、少なくとも一部に銅配管を含む。
【０００６】
ここでは、熱交換器をアルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器とし、底フレームに、少なくともＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板を含ませることにより、結露水に含まれる銅イオンの影響で、底フレームに腐食が発生することを抑制できる。
【０００７】
底フレームは、全体がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板で形成されていても良く、一部がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板で形成されていても良い。
【０００８】
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、室外ユニットは、ケーシング内部で仕切板により空気室と機械室に仕切られており、銅配管は、すべて機械室側に配置される。
【０００９】
ここでは、機械室側では雨水の影響がないため、銅配管からの銅イオンの溶出を最低限に抑制でき、底フレームに腐食が発生することをさらに抑制できる。
【００１０】
さらに、底フレームの一部がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板で形成されている場合、機械室の底面部分がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板で形成されていることが好ましい。本発明の構成では、銅配管は全て機械室側に配置されているため、銅イオンは機械室内でのみ発生することになる。機械室の底面部分がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板で形成されていることにより、銅イオンを含んだ結露水が底板上に落下しても、底フレームの腐食を抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、結露水に含まれる銅イオンの影響で、底フレームに腐食が発生することを抑制できる。
【００１２】
本発明の第２観点に係る冷凍装置の室外ユニットでは、銅配管からの銅イオンの溶出を最低限に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットが採用された空気調和装置の概略の冷媒回路図である。
【図２】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。
【図３】本発明の一実施形態に係る冷凍装置の室外ユニットの平面図（天板を取り除いた状態で、室外熱交換器、室外ファン周りのみを図示）である。
【図４】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。
【図５】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６】室外熱交換器の概略斜視図である。
【図７】室外熱交換器の扁平管およびフィンを鉛直方向に切断したときの部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（１）空気調和装置の概要
（１−１）全体構成
空気調和装置１は、いわゆるセパレートタイプの空気調和装置であり、図１に示すように、室外ユニット２０と、室内ユニット４０と、室外ユニット２０と室内ユニット４０とを接続する液冷媒連絡配管７１およびガス冷媒連絡配管７２とを有する。
【００１７】
（１−２）室内ユニット
室内ユニット４０は、空気調和の対象である室内に設置される。室内ユニット４０は、主に、室内熱交換器４１と、室内ファン４２とを有する。
【００１８】
室内熱交換器４１は、伝熱管と多数の伝熱フィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。室内熱交換器４１の液側は液冷媒連絡配管７１に接続され、室内熱交換器４１のガス側はガス冷媒連絡配管７２に接続される。
【００１９】
室内ファン４２は、図示しないモータにより回転され、室内空気を取り込んで室内熱交換器４１に送風し、室内熱交換器４１と室内空気との熱交換を促進する。
【００２０】
（１−３）室外ユニット
室外ユニット２０は、室外に設置される。室外ユニット２０は、主に、アキュムレータ２１、圧縮機２３、四路切換弁２４、室外熱交換器２５、膨張弁２６、液側閉鎖弁２７、ガス側閉鎖弁２８、および室外ファン３５を、後述のケーシング５０内に有する。アキュムレータ２１、圧縮機２３、四路切換弁２４、室外熱交換器２５、膨張弁２６、液側閉鎖弁２７、および、ガス側閉鎖弁２８は、冷媒配管８１〜８５により接続される。冷媒配管による接続については後述する。
【００２１】
（２）室外ユニットの詳細説明
図２に室外ユニット２０の概観斜視図を示す。５０はケーシングであり、６０はケーシング５０の前面に取り付けられたファングリルである。なお、以下の説明で、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「正面」、「背面」等の方向を示す表現を用いているが、特に断りのない場合、ファングリル６０の配置される前板５１を正面として、正面側から見た場合の方向を示す。
【００２２】
（２−１）ケーシング
５７，１５１，５５，５６は、それぞれ、ケーシング５０の一部を構成する、天板、左ケーシング部材、右前板、右後板である。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。天板５７の周縁部は、下向きに折り曲げられた折曲部５７ａを有する。
【００２３】
図３に示すように、左ケーシング部材１５１は、前板５１と左側板５４とで一体に形成される。ケーシング５０は、左ケーシング部材１５１、右前板５５、右後板５６、天板５７、および後述の底フレーム５２（図４）から構成される。左ケーシング部材１５１、右前板５５、右後板５６、および天板５７には、溶融亜鉛めっき鋼板が使用されている。
【００２４】
室外ファン３５の吹出し側に配置されるケーシング５０の前板５１には、室外ファン３５から送風される空気の吹出口５１ａが形成される。吹出口５１ａは円形の開口である。吹出口５１ａの開口の周縁部からは、ケーシング５０の内側に向かって突出するベルマウス６５が設けられる。吹出口５１ａのケーシング５０外側には、吹出口５１ａ全体を覆うようにファングリル６０が取り付けられる。
【００２５】
（２−１−１）底フレーム
図４に示すように、底フレーム５２は、ケーシング５０の下面を構成する。底フレーム５２は、図５に示すように、略直方形状の板状部材である。底フレーム５２には、後述の熱交換器２５が載置される。底フレーム５２の周縁部には、上向きに延びる図示しない折曲部が設けられている。折曲部には、左ケーシング部材１５１、右前板５５、右後板５６、および仕切板５８がネジ等により固定される。
【００２６】
底フレーム５２には、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉメッキ鋼板が使用されている。底フレーム５２には、具体的にはＺｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ−０．２％Ｓｉメッキ鋼板が使用されている。このため、後述の冷媒配管の一部を銅配管で構成して、銅イオンを含んだ水に底フレームが曝されても、底フレームの腐食が抑制される。
【００２７】
（２−１−２）左ケーシング部材
左ケーシング部材１５１は、平面視において略Ｌ字形状に形成される板状部材であり、前板５１と左側板５４とが一体に成形されている。左ケーシング部材１５１は、底フレーム５２から天板５７まで略鉛直上方に延びる。左ケーシング部材１５１と、底フレーム５２および天板５７とは、それぞれネジ等により固定される。
【００２８】
前板５１は、ケーシング５０の左側正面を構成する板状部材である。前板５１には、室外ファン３５から送風される空気の吹出口５１ａが形成される。吹出口５１ａは円形の開口である。吹出口５１ａの開口の周縁部からは、ケーシング５０の内側に向かって突出するベルマウス６５が設けられる。吹出口５１ａのケーシング５０外側には、ファングリル６０が取り付けられる。
【００２９】
左側板５４は、ケーシング５０の左側面を構成する部材であり、室外熱交換器２５の前後方向に延びる部分と対面する。左側板５４には、室外ファン３５によってケーシング５０内に吸入される空気の吸入口５４ａが形成される。
【００３０】
（２−１−３）右前板
右前板５５は、ケーシング５０の右前面及び右側面の前部を構成する板状部材である。右前板５５は、底フレーム５２から天板５７まで略鉛直上方に延び、底フレーム５２とネジ等により固定される。また、右前板５５の左端部は、左ケーシング部材１５１の前板５１の右端部と、ネジ等により固定される。
【００３１】
（２−１−４）右後板
右後板５６は、ケーシング５０の右背面及び右側面の後部を構成する板状部材である。右後板５６は、底フレーム５２から天板５７まで略鉛直上方に延び、底フレーム５２および天板５７と、それぞれネジ等により固定される。左ケーシング部材１５１の左側板５４の後端部と、右後板５６の背面側端部との左右方向間には、室外ファン３５によってケーシング５０内に吸入される空気の吸入口５３ａが形成される。
【００３２】
（２−１−５）天板
天板５７は、ケーシング５０の上面を構成する略直方形状の板状部材である。天板５７の周縁部は、下向きに折り曲げられた折曲部５７ａを有する。折曲部には、左ケーシング部材１５１および右後板５６がネジ等により固定される。
【００３３】
（２−２）仕切板
仕切板５８は、ケーシング５０の底フレーム５２から天板５７まで略鉛直上方に延びる板状部材である。仕切板５８は、その下部が底フレーム５２とネジ等により固定される。仕切板５８は、図３に示すように、平面視において弧状の形状を有する。仕切板５８は、ケーシング５０の内部を空気室Ｓ１と、機械室Ｓ２とに分割する。仕切板５８には、溶融亜鉛めっき鋼板が使用されている。
【００３４】
空気室Ｓ１は、左ケーシング部材１５１および仕切板５９に側面を囲まれて形成された空間であり、主に室外ファン３５および室外熱交換器２５が配置される。空気室Ｓ１では空気流のため、外部に開放された構造となっており、雨水等の影響を受けやすい。さらに、熱交換器２５が配置されるため、結露等が生じやすい。
【００３５】
機械室Ｓ２は、右前板５５、右後板５６および仕切板５９で側面を囲まれて形成された空間であり、圧縮機２３、四路切換弁２４や、電装品ユニット等が配置される。機械室は雨水に曝されることは無い。
【００３６】
（２−３）冷媒配管による接続
圧縮機２３の吸入口と四路切換弁２４とは、吸入管８１によって接続される。吸入管８１には、圧縮機２３の吸入口と四路切換弁２４との間に、アキュムレータ２１が設けられる。圧縮機２３の吐出口と四路切換弁２４とは、吐出管８２によって接続される。四路切換弁２４と室外熱交換器２５のガス側とは、第１ガス冷媒管８３によって接続される。室外熱交換器２５と液側閉鎖弁２７とは、液冷媒管８４によって接続される。液冷媒管８４には、室外熱交換器２５と液側閉鎖弁２７との間に、膨張弁２６が設けられる。液側閉鎖弁２７は、液冷媒連絡配管７１に接続される。四路切換弁２４とガス側閉鎖弁２８とは、第２ガス冷媒管８５によって接続される。ガス側閉鎖弁２８は、ガス冷媒連絡配管７２に接続される。
【００３７】
図６に示すように、第１ガス冷媒管８３は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の管８３１で熱交換器２５に直接接続し、銅製の管８３２に接続する。同様に、液冷媒管８４は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の管８４１で熱交換器２５に直接接続し、銅製の管８４２に接続する。
【００３８】
（２−４）圧縮機
圧縮機２３はガス冷媒を吸入し、ガス冷媒を圧縮する。圧縮機２３は容積式圧縮機である。
【００３９】
（２−５）四路切換弁
四路切換弁２４は、空気調和装置１の冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れ方向を切り換える。冷房運転時には吐出管８２と第１ガス冷媒管８３とを接続するとともに吸入管８１と第２ガス冷媒管８５とを接続する。一方、暖房運転時には吐出管８２と第２ガス冷媒管８５とを接続するとともに吸入管８１と第１ガス冷媒管８３とを接続する。
【００４０】
（２−６）アキュムレータ
アキュムレータ２１は、冷媒を気相と液相とに分離する気液分離機能を有する。アキュムレータ２１に流入する冷媒は、液相と気相とに分離され、上部空間に集まる気相の冷媒は圧縮機２３に供給される。
【００４１】
（２−７）室外熱交換器
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。
【００４２】
室外ファン３５によりケーシング５０外から取り込まれた室外空気は、室外熱交換器２５を通過したのち、ケーシング５０に形成された吹出口５１ａからケーシング外へ排出される。
【００４３】
室外熱交換器２５は、扁平管９３、フィン９４およびヘッダ集合管９１，９２を有する。図６は、室外熱交換器２５の概略斜視図である。なお、図６では、フィン９４は省略して図示している。また、扁平管９３の参照符号は一部を省略している。
【００４４】
室外熱交換器２５は、図３のように、ケーシング５０の背面に沿って、仕切板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、後述する左側板５４に沿って前方に延びる。
【００４５】
図７は、扁平管９３およびフィン９４を鉛直方向に切断したときの部分拡大図である。扁平管９３は、伝熱面となる上下の平面部と、冷媒が流れる複数の内部流路９３ａとを有している。扁平管９３は、平面部を上下に向けた状態で、間隔をあけて複数段配列される。フィン９４は、図７に示す形状のフィンであり、扁平管９３に接している。両ヘッダ集合管９１，９２の間に配列された複数段の扁平管９３に対してフィン９４を差し込めるように、フィン９４には、水平に細長く延びる複数の切り欠き９４ａが形成されている。これらのフィン９４の切り欠き９４ａの形状は、図７に示すように、扁平管９３の断面の外形にほぼ一致している。
【００４６】
ヘッダ集合管９１，９２は、上下方向に複数段配列された扁平管９３の両端に連結される。ヘッダ集合管９１，９２は、扁平管９３を支持する機能と、冷媒を扁平管９３の内部流路９３ａに導く機能と、内部流路９３ａから出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。
【００４７】
（２−８）膨張弁
膨張弁２６は、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行うために設けられ、冷房運転時および暖房運転時のいずれにおいても、冷媒を膨張させる機能を有する。
【００４８】
（２−９）閉鎖弁
液冷媒側閉鎖弁２７およびガス側閉鎖弁２８は、それぞれ、液冷媒連絡配管７１およびガス冷媒連絡配管７２に接続される。通常運転時においては、両閉鎖弁２７，２８は開いた状態にある。
【００４９】
（２−１０）室外ファン
室外ファン３５は、モータ３５ａにより回転され、室外空気をケーシング５０の外部から取り込む。取り込まれた室外空気は、室外熱交換器２５を通過したのち、ケーシング５０に形成された吹出口５１ａからケーシング５０の外へ排出される。すなわち、室外ファン３５が回転することで、概ね図３中の矢印のように空気が移動する。
【００５０】
（２−１１）ファングリル
ファングリル６０は、室外ファン３５に人間の手指や異物が接触することを防止する略直方形状のカバー部材である。ファングリル６０は、左ケーシング部材１５１の前板５１の吹出口５１ａ全体をカバーするように、ケーシング５０の外側に取り付けられる。
【００５１】
（３）特徴
（３−１）
本実施形態にかかる空気調和装置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、Ｚｎ−Ａｌ（１１％）−Ｍｇ（３％）−Ｓｉ（０．２％）メッキ鋼板製の底フレーム５２と、熱交換器２５につながる冷媒配管８１〜８５と、を備える。そして、冷媒配管８１〜８５は、少なくとも一部に銅配管８３２，８４２を含んでいる。
【００５２】
ここでは、底フレーム５２をＺｎ−Ａｌ（１１％）−Ｍｇ（３％）−Ｓｉ（０．２％）メッキ鋼板で形成するため、従来のＺｎ−Ａｌメッキ鋼板又はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ鋼板で構成した底フレームよりも、結露水に含まれる銅イオンの影響による、底フレームの腐食を抑制できる。
【００５３】
（３−２）
本実施形態にかかる空気調和装置１の室外ユニット２０では、銅配管８３２，８４２を仕切板５８により仕切られた機械室Ｓ２に配置する。このため、銅配管８３２，８４２からの銅イオンの溶出を最低限に抑制でき、底フレームに腐食が発生することをさらに抑制できる。これにより、空気調和装置１の室外ユニット２０の耐食性をより向上させることができる。
【００５４】
（４）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。
【００５５】
（４−１）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。
【００５６】
（４−２）変形例Ｂ
上記の実施形態に示された空気調和装置１の室外ユニット２０では、底フレーム５２をＺｎ−Ａｌ（１１％）−Ｍｇ（３％）−Ｓｉ（０．２％）メッキ鋼板で形成したが、底フレーム５２の機械室Ｓ２側の部分のみをＺｎ−Ａｌ（１１％）−Ｍｇ（３％）−Ｓｉ（０．２％）メッキ鋼板で形成し、空気室Ｓ１側の部分はＺｎ−Ａｌメッキ鋼板又はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ鋼板で構成してもよい。本発明の構成では、銅配管は全て機械室側に配置されているため、銅イオンは機械室内でのみ発生することになる。このような構成を採用することにより、銅イオンを含んだ結露水が底板上に落下しても、底フレームの腐食を抑制できる。
【００５７】
（４−３）変形例Ｃ
さらに、空気調和装置１の室外ユニット２０では、機械室側に配置される冷媒配管８１，８２，８５を銅配管としてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１      空気調和装置（冷凍装置）
２０    室外ユニット
２１    アキュムレータ
２３    圧縮機
２４    四路切換弁
２５    室外熱交換器（熱交換器）
２６    膨張弁
２７    液側閉鎖弁
２８    ガス側閉鎖弁
３５    室外ファン
４０    室内ユニット
４１    室内熱交換器
４２    室内ファン
５０    ケーシング
５１    前板
５１ａ  空気の吹出口
５２    底フレーム
５３ａ  空気の吸入口
５４    左側板（隣接側板）
５４ａ  空気の吸入口
５５    右前板
５６    右後板
５７    天板
５７ａ  折曲部
５８    仕切板
６０    ファングリル
７１    液冷媒連絡配管
７２    ガス冷媒連絡配管
８１    吸入管
８２    吐出管
８３    第１ガス冷媒管
８３１  アルミニウム製又はアルミニウム合金製の管
８３２  銅製の管
８４    液冷媒管
８４１  アルミニウム製又はアルミニウム合金製の管
８４２  銅製の管
８５    第２ガス冷媒管
１５１  左ケーシング部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２０１０−１１２６６７
【図１】
2013139920.tif 000003
【図２】
2013139920.tif 000004
【図３】
2013139920.tif 000005
【図４】
2013139920.tif 000006
【図５】
2013139920.tif 000007
【図６】
2013139920.tif 000008
【図７】
2013139920.tif 000009