(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口が設けられたユニット本体と、このユニット本体に収納され、伝熱管に所定の間隔を有して重合された多数の板状伝熱フィンを複数段に重ねその一部が湾曲した熱交換器と、この熱交換器に送風する電動ファンと、前記吹出口の周囲に設けられたベルマウスとを有する空気調和機の室外ユニットにおいて、
前記熱交換器は、少なくともその一部に各熱交換器部用として分割された分割フィンを含み、内側段熱交換器部と外側段熱交換器部間に段差部が設けられるように前記内側段熱交換器部から前記外側段熱交換器部に向かって短く形成され、
かつ、前記内側段熱交換器部の端部には、伝熱フィンと対面する一辺とこの一辺の内側縁から反伝熱フィン側に延びる他辺とからなる断面が略Ｌ字形状の端板が前記ベルマウスに近接するように取付けられ、
上記端板の他辺側に、上記一辺側の面と伝熱管のＵ字部間の空間に対応して孔を有することを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機の室外ユニットにおいて、上記端板は、他辺側にベルマウスとの接触を防ぐための切欠部を有することを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の空気調和機の室外ユニットにおいて、上記端板は、その板厚が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外ユニットに係わり、特に内側段熱交換器部の端部に断面が略Ｌ字形状の端板が取付けられた空気調和機の室外ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示すように、従来の空気調和機の室外ユニット２１は、伝熱管２２に所定の間隔を有して重合された多数の板状伝熱フィン２３を複数段に重ねその一部が湾曲した熱交換器２４の外側段熱交換器部２４ｃを背短な端板２５を介してユニット本体２６の底板２７にネジ止めする構造になっていた。
【０００３】
このため、従来の空気調和機の室外ユニット２１は、熱交換器２４を湾曲するための曲げのバラツキによる最内側熱交換器部２４ｂとベルマウス２８の干渉を防ぐため、最内側熱交換器部２４ｃとベルマウス２８との隙間をかなり大きく取らざるを得なかった。この隙間ｇを大きくする手段として、ファン２９の直径を小さくするか、熱交換器の幅を広くする等の方法が取られていた。しかしながら、前者は性能を低下させ、後者は空気調和機の室外ユニット２１が大型になり高価になるなどの問題があり、いずれも適切な手段がなかった。また、外側段熱交換器部２４ｃに背短な端板２５を取付ける場合には、吹出風の一部が最内側熱交換器部２４ｂの端部に露出する伝熱管２２のＵ字部２２ｂを通って逆流するショートサーキットが発生し、段差部分２４ａの熱交換性能を最大限に生かせなかった。
【０００４】
また、従来の空気調和機の室外ユニットは、図１１に示すように、外側段熱交換器部２４ｃが曲げ成形時のスプリングバックにより外方に拡大するため、内側段熱交換器部２４ｂとの間の間隙ｇ１が形成され、熱交換効率が低下する問題があった。また、スプリングバックを防止するためには、別個に係止用ストッパを設けることが必要となり、コストアップになる問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、小型で高性能、かつ、安価な空気調和機の室外ユニットが要望されていた。
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、小型で高性能かつ、安価な空気調和機の室外ユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、吸込口と吹出口が設けられたユニット本体と、このユニット本体に収納され、伝熱管に所定の間隔を有して重合された多数の板状伝熱フィンを複数段に重ねその一部が湾曲した熱交換器と、この熱交換器に送風する電動ファンと、前記吹出口の周囲に設けられたベルマウスとを有する空気調和機の室外ユニットにおいて、前記熱交換器は、少なくともその一部に各熱交換器部用として分割された分割フィンを含み、内側段熱交換器部と外側段熱交換器部間に段差部が設けられるように前記内側段熱交換器部から前記外側段熱交換器部に向かって短く形成され、かつ、前記内側段熱交換器部の端部には、伝熱フィンと対面する一辺とこの一辺の内側縁から反伝熱フィン側に延びる他辺とからなる断面が略Ｌ字形状の端板が前記ベルマウスに近接するように取付けられ、上記端板の他辺側に、上記一辺側の面と伝熱管のＵ字部間の空間に対応して孔を有することを特徴とする空気調和機の室外ユニットが提供される。これにより、小型で高性能、かつ、安価な空気調和機の室外ユニットが実現され、特に、伝熱管のＵ字部と開口端部を保持固定して拡管作業を行なうことができ、拡管時の伝熱管の長さの縮みを少なくすることができる。
【０００８】
好適な一例では、上記端板は、他辺側にベルマウスとの接触を防ぐための切欠部を有する。
【０００９】
これにより、ベルマウスの円弧部分と端板の隙間をキープしながら、ファンの直径を大きくできて、同一騒音レベルでの風量の増大が図れ、熱交換性能の向上も図れる。
【００１１】
また、他の好適な一例では、上記端板は、その板厚が０．５ｍｍ以上である。これにより、搬送時などに空気調和機の室外ユニットを落下させた場合があっても、端板が変形することはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第１実施形態の断面図であり、図２は図１の一部を拡大した斜視図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、空気調和機の室外ユニット１は、吸込口２ａと吹出口２ｂが設けられたユニット本体２と、このユニット本体２に収納され、冷媒が流れる伝熱管３に所定の間隔を有して重合された多数の板状伝熱フィン４を複数段に重ねその一部が湾曲した熱交換器５と、この熱交換器５に送風する電動ファン６と、吹出口２ｂの周囲に設けられたベルマウス７とを有している。
【００１６】
図２に示すように、上記熱交換器５は、段差部５ａが内側段熱交換器部５ｂと外側段熱交換器部５ｃ間に設けられるように、内側段熱交換器部５ｂから外側段熱交換器部５ｃに向かって短く形成され、かつ、内側段熱交換器部５ｂの端部５ｂ１には端板８が取付けられている。また、伝熱管３に重合された多数の板状伝熱フィン４は、少なくともその一部、例えば、全部が伝熱管の各列毎に分割され重合された分割型フィンで構成されており、従って、内側段熱交換器部５ｂと外側段熱交換器部５ｃは全長に亘って分割された状態になっている。
【００１７】
なお、上記熱交換器は、必ずしも内側段熱交換器部と外側段熱交換器部が全長に亘って分割されている必要はなく、その一部が分割型フィンからなり、残部が内側段熱交換器部と外側段熱交換器部の伝熱管に一体に重合された一体型フィンからなる組合せ型熱交換器であってもよい。
【００１８】
図３に示すように、この端板８は、その板厚ｔが０．５ｍｍ以上であり、断面が略Ｌ字形状でアングル状をなし、伝熱フィン４と対面するＬ字の一辺側には内側段熱交換器部５ｂの伝熱管３が挿入される複数の挿入孔８ａ１が穿設されており、この一辺側と直交する他辺側には上記一辺側の面と伝熱管３のＵ字部３ａの空間に対応して楕円形状の複数の長孔８ａ２が穿設されており、さらに、他辺側の下端部には、取付ネジ孔８ｂが穿設された取付突部８ｃが設けられている。端板８の板厚を０．５ｍｍ以上にすることにより、搬送時などに空気調和機の室外ユニット１を落下させた場合があっても、端板が変形することはない。板厚が０．５ｍｍより小さいと、落下させた場合には、端板が変形する。
【００１９】
また、端板８は、図４に示すように、取付ネジ孔８ｂを貫通するネジ９により、ユニット本体２の底板２ｃの立上部２ｃ１に螺着されている。これにより、内側段熱交換器部５ｂの曲げにバラツキがあっても、端板８は内側段熱交換器部５ｂを確実に所定の位置に固定することができる。また、内側段熱交換器部５ｂ及び外側熱交換器部５ｃは曲げ加工に先立って、伝熱管３の拡管により、伝熱管３と伝熱フィン４とが密着固定される。この拡管固定は伝熱管（Ｕ字管）３のＵ字部３ｂ底部（ヘアピン部）と管開口端部を保持固定し、この管開口部から拡管用のマンドレルを挿入して拡管を行う機械管拡方法が好ましい。この機械管拡方法は、拡管後の伝熱管３の長さの縮みを小さくすることができ、高品質で低コスト化が可能となる。
【００２０】
従来、伝熱管３のＵ字部３ｂ側に端板を設けると、拡管時にＵ字部３ｂを保持固定することが困難なため、上記伝熱管３の長さの縮みが小さい拡管方法は採用困難であったが、上記のように、端板８の他辺側に長孔８ａ２を設けることにより、可能となる。長孔８ａ２は楕円形状に限らず、いかなる形状であってもよい。
【００２１】
図２および図５に示すように、内側段熱交換器部５ｂと吹出口２ｂの周囲に設けられたベルマウス７間には端板８が介在するので、端板８に近接して配置された内側段熱交換器部５ｂが、ベルマウス７と干渉し合うことがないようになっている。さらに、端板８とベルマウス７は近接して設けられ実質的なシール状態を形成するので、吹出口２ｂから内側段熱交換器部５ｂのＵ字部３ｂおよび外側段熱交換器部５ｃのＵ字部３ｃ近傍へ逆流するショートサーキットは防止され、内側段熱交換器部５ｂと外側段熱交換器部５ｃ間に形成される段差部５ａ近傍の熱交換性能を最大限に発揮させることができる。
【００２２】
なお、符号１０は冷媒を圧縮する圧縮機であり、本実施形態では、ユニット本体２に収納されて、室外機ユニットを形成するものであるが、本発明に係わる空気調和機の室外ユニットは、圧縮機がユニット本体に収納されていても、ユニット本体外に設置されるものであってもよい。
【００２３】
次に本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの熱交換について説明する。
【００２４】
図１および図２に示すように、電動ファン６の働きで吸込口２ａから吸込まれた空気は、熱交換器５で熱交換し吹出口２ｂからユニット本体２外に吹出される。この熱交換過程において、電動ファン６の働きで、吸込口２ａおよび段差部５ａは負圧になるが、空気流はベルマウス７に近接して端板８が設けられ実質的なシール状態を形成するので、従来のように吹出口から熱交換器のＵ字部近傍に逆流するショートサーキットの発生がなく、吹出口から熱交換器のＵ字部近傍への逆流は防止される。従って、段差部５ａ近傍の熱交換性能を最大限に発揮させることができる。
【００２５】
なお、本発明の効果は、熱交換器は２列に限定されることなく、３列あるいは４列等の複数列でも期待できる。
【００２６】
また、本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第２実施形態について説明する。
【００２７】
本第２実施形態は、上記第１実施形態に用いられる端板にベルマウス端部収納用切欠部を形成した端板を用いるものである。
【００２８】
例えば、図６に示すように、端板８Ａは、伝熱フィン４と対面するＬ字の一辺側には内側段熱交換器部５ｂの伝熱管３が挿入される複数の挿入孔８Ａａ１が穿設されており、この一辺側と直交する他辺側には、複数の長孔８Ａａ２が設けられているとともに、中央部には台形状のベルマウス端部収納用切欠部８Ａｄが形成され、さらに、下端部には取付ネジ孔８Ａｂが穿設された取付突部８Ａｃが設けられている。
【００２９】
従って、図６ないし図８に示すように、切欠部８Ａｄにより、略円形であるベルマウス７Ａの円弧部分と端板８Ａの隙間１１Ａをキープしながら、ファン６Ａの直径を大きくできる。これにより、同一騒音レベルでの風量が増大し熱交換性能を向上させることができる。切欠部は台形に限らず、ベルマウスの円弧部分との干渉を回避できる形状であれば如何なる形状であってもよい。
【００３０】
他の構成は図１に示す空気調和機の室外ユニットと異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
【００３１】
また、本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第３実施形態について説明する。
【００３２】
本第３実施形態は、上記第１実施形態の外側段熱交換器部が底板の平坦な立上部と平行に配設されているのに対して、外側段熱交換器部を係止突起が設けられた立上部に押付けるようにしたものである。
【００３３】
例えば、図９に示すように、ユニット本体２Ｂの底板２Ｂａの立上部２Ｂａ１に係止突起２Ｂａ２が設けられており、この係止突起２Ｂａ２に熱交換器５Ｂの外側段熱交換器部５Ｂｃが当接している。従って、外側段熱交換器部５Ｂｃが曲げ成形時のスプリングバックにより外方に拡大しようとしても、その動きは抑制されて、内側段熱交換器部５Ｂｂとの間の間隙が形成されるのを防止でき、熱交換効率を向上させることができる。また、別個に係止用ストッパを設ける必要がないので、コストダウンが図れる。
【００３４】
【実施例】
本発明に係わる空気調和機の室外ユニットを用い、これに使用される端板の板厚を０．３〜０．８ｍｍまで０．１ｍｍ毎に変化させて、落下試験を行い、端板の変形有無を調査した。
【００３５】
結果：表１に示す。
【００３６】
【表１】
0003966750.tif 000002
【００３７】
落下時の端板の変形をなくすには、０．５ｍｍ以上の板厚が必要であることがわかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係わる空気調和機の室外ユニットによれば、コンパクトで高性能、かつ、安価な空気調和機の室外ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第１実施形態の断面図。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す斜視図。
【図３】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第１実施形態に用いられる端板の斜視図。
【図４】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第１実施形態に用いられる端板の取付け状態を示す斜視図。
【図５】図１のＡ部を拡大して示す断面図。
【図６】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第２実施形態に用いられる端板の斜視図。
【図７】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第２実施形態の端板の部分を拡大して示す斜視図。
【図８】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第２実施形態の端板の部分を示す概念図。
【図９】本発明に係わる空気調和機の室外ユニットの第３実施形態の端板近傍を拡大して示す断面図。
【図１０】従来の空気調和機の室外ユニットの概念図。
【図１１】従来の空気調和機の室外ユニットの概念図。
【符号の説明】
１  空気調和機の室外ユニット
２  ユニット本体
２ａ  吸込口
２ｂ  吹出口
２ｃ  底板
２ｃ１  立上部
３  伝熱管
３ａ  Ｕ字部
３ｂ  Ｕ字部
４  板状伝熱フィン
５  熱交換器
５ａ  段差部
５ｂ  内側段熱交換器部
５ｃ  外側段熱交換器部
５ｃ１  端部
６  熱交換電動ファン
７  ベルマウス
８  端板
８ａ  挿入孔
８ｂ  取付ネジ孔
８ｃ  取付突部
９  ネジ
１０  圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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