特開 2024-33890 冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033890

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/56 20110101AFI20240306BHJP

   F24F 1/36 20110101ALI20240306BHJP

   F24F 1/16 20110101ALI20240306BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20240306BHJP

   F28F 17/00 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F24F1/56

F24F1/36

F24F1/16

F28F1/32 Y

F28F17/00 501A

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137797

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】316011466

【氏名又は名称】日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000660

【氏名又は名称】Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｐａｒｔｎｅｒｓ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小栗 誠

(72)【発明者】

【氏名】粟野 真和

(72)【発明者】

【氏名】島田 幸恵

(72)【発明者】

【氏名】陳 懐瑞

【テーマコード（参考）】

3L054

【Ｆターム（参考）】

3L054BA01

3L054BA05

3L054BB01

3L054BB02

3L054BB03

(57)【要約】

【課題】異種金属接触腐食によるフィンやアルミパイプの腐食を防ぎつつ、排水性が低下するのを防ぐことを目的とする。
【解決手段】冷凍サイクル装置であって、室外機の底部に排水孔を有し、外周に立上部を有する、導電性の底板と、立上部から排水孔に至る排水経路を覆う絶縁性のカバー部材と、底板の上方に配置される複数のフィンとを備え、立上部は、傾斜面を有し、フィンの下方端点が傾斜面上でカバー部材に接する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室外機の底部に排水孔を有し、外周に立上部を有する、導電性の底板と、
前記立上部から前記排水孔に至る排水経路を覆う絶縁性のカバー部材と、
前記底板の上方に配置される複数のフィンと
を備え、
前記立上部は、傾斜面を有し、
前記フィンの下方端点が前記傾斜面上で前記カバー部材に接する、冷凍サイクル装置。

【請求項2】

前記フィンは、アルミニウムを含み、
前記底板は、アルミニウムに比べてイオン化傾向の小さい金属を含む、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項3】

前記カバー部材は、前記立上部の上端部を覆う、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項4】

前記カバー部材は、前記立上部の前記上端部から外側に延びる、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項5】

前記カバー部材は、前記排水孔に対応しない位置に配置される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項6】

前記カバー部材は、熱交換器の伝熱管露出部に対応する位置に配置される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項7】

前記カバー部材と前記底板の成形構造の間に、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が形成される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項8】

前記カバー部材は、熱交換器のフィンの前記下方端点と前記底板で挟まれることで固定される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項9】

前記カバー部材には、ファンの架台に対応した開口部が設けられ、
前記開口部に前記架台が貫通した状態で固定される、請求項８に記載の冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アルミニウムが用いられた熱交換器が知られているが、室外機の鉄製の底板との間で異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）を起こし、熱交換器のフィンが溶け出すという問題があった。さらに、塩害環境下においては、経年劣化により腐食が進行すると、フィンに加えて、アルミパイプの腐食も懸念される。これに対し、特許文献１には、樹脂成形部品を用いて熱交換器を持ち上げることで、フィンとＣベース上面の距離を確保し、異種金属接触腐食を防ぐ技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４０１６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来技術のように、フィンとベースの間を空けて配置した場合には、例えば、暖房時の除霜運転により生じた水がフィンの下端に溜まり、排水性が悪いという問題があった。

【0005】

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、異種金属接触腐食によるフィンやアルミパイプの腐食を防ぎつつ、排水性が低下するのを防ぐことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、冷凍サイクル装置であって、室外機の底部に排水孔を有し、外周に立上部を有する、導電性の底板と、前記立上部から前記排水孔に至る排水経路を覆う絶縁性のカバー部材と、前記底板の上方に配置される複数のフィンとを備え、前記立上部は、傾斜面を有し、前記フィンの下方端点が前記傾斜面上で前記カバー部材に接する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、異種金属接触腐食によるフィンやアルミパイプの腐食を防ぎつつ、排水性が低下するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】空気調和機の外観構成図である。

【図2】冷媒回路を示す図である。

【図3】室外熱交換器、カバー部材及び底板を示す図である。

【図4】室外熱交換器、カバー部材及び底板を上から見た図である。

【図5】Ａ－Ａ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、実施形態に係る空気調和機１を示す外観構成図である。空気調和機１は、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）で冷媒を循環させることによって、空調を行う装置であり、冷凍サイクル装置の一例である。図１に示すように、空気調和機１は、室内（被空調空間）に設置される室内機１０と、屋外（室外）に設置される室外機２０と、ユーザによって操作されるリモコン３０と、を備えている。

【0010】

室内機１０は、リモコン通信部１１を備えている。リモコン通信部１１は、赤外線通信等によって、リモコン３０との間で所定の信号を送受信する。図１では省略しているが、室内機１０と室外機２０とは、冷媒配管を介して接続されるとともに、通信線を介して接続されている。

【0011】

図２は、実施形態に係る空気調和機１の冷媒回路Ｑを示す図である。図２に示す実線矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。また、図２に示す破線矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示している。

【0012】

室内機１０は、リモコン通信部１１のほかに、室内熱交換器１２と、室内ファン１４と、を備えている。室内熱交換器１２において、その伝熱管を通流する冷媒と、室内ファン１４から送り込まれる室内空気と、の間で熱交換が行われる。室内熱交換器１２は、後述の四方弁２５の切り替えにより凝縮器または蒸発器として動作する。室内ファン１４は、室内熱交換器１２の付近に設置されている。室内ファン１４は、室内ファンモータ１４ａの駆動によって、室内熱交換器１２に室内空気を送り込む。

【0013】

室外機２０は、圧縮機２１と、室外熱交換器２２と、室外ファン２３と、室外膨張弁２４（膨張弁）と、四方弁２５と、を備えている。圧縮機２１は、圧縮機モータ２１ａの駆動によって、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する。室外熱交換器２２において、その伝熱管を通流する冷媒と、室外ファン２３から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる。室外熱交換器２２は、四方弁２５の切り替えにより凝縮器または蒸発器として動作する。

【0014】

室外ファン２３は、図１に示すように、室外熱交換器２２の付近に設置されている。室外ファン２３は、室外ファンモータ２３ａの駆動によって、室外熱交換器２２に外気を送り込む。室外膨張弁２４は、「凝縮器」（室外熱交換器２２及び室内熱交換器１２の一方）で凝縮した冷媒を減圧する機能を有している。なお、室外膨張弁２４において減圧された冷媒は、「蒸発器」（室外熱交換器２２及び室内熱交換器１２の他方）に導かれる。

【0015】

四方弁２５は、空気調和機１の運転モードに応じて、冷媒の流路を切り替える弁である。四方弁２５の切り替えにより、冷房運転時には、破線矢印で示すように、圧縮機２１、室外熱交換器２２（凝縮器）、室外膨張弁２４、及び室内熱交換器１２（蒸発器）の順に冷媒が循環する冷凍サイクルとなる。また、四方弁２５の切り替えにより、暖房運転時には、実線矢印で示すように、圧縮機２１、室内熱交換器１２（凝縮器）、室外膨張弁２４、及び室外熱交換器２２（蒸発器）の順に冷媒が循環する冷凍サイクルとなる。すなわち、圧縮機２１、「凝縮器」、室外膨張弁２４、及び「蒸発器」を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路Ｑにおいて、前記した「凝縮器」及び「蒸発器」の一方は室外熱交換器２２であり、他方は室内熱交換器１２である。

【0016】

図３の左側は、室外熱交換器２２、カバー部材２７及び底板２６の分解斜視図である。図３の右側は、室外熱交換器２２、カバー部材２７及び底板２６が組み立てられた状態を示す構成図である。図３において、室外機２０の横方向をＸ軸、奥行方向をＹ軸、高さ方向をＺ方向とする。図４は、組み立てられた状態の、室外熱交換器２２、カバー部材２７及び底板２６を上から見た図である。

【0017】

室外熱交換器２２は、アルミニウムで形成された伝熱管２２１と、アルミニウムで形成されたフィン２２２とを有している。底板２６は、室外機２０の底に設けられた、鉄製の板状部材である。底板２６は、底部２６１と、底部２６１の端において高さ方向に立ち上がる立上部（フランジ）２６２とを有している。立上部２６２は、室外熱交換器２２に対応して室外熱交換器２２の側面から裏面に渡り、Ｌ字状に形成されている。底部２６１には、複数の排水孔２６３ａ～２６３ｃが設けられている。排水孔２６３ａ～２６３ｃは、例えば、暖房運転時の除霜運転により生じた水を室外機２０の外に排出する。底板２６のうち、室外熱交換器２２に対応する位置には、排水孔２６３ａ～２６３ｃに水が流れるように、わずかに傾斜する排水経路が形成されている。カバー部材２７は、例えば樹脂など、絶縁性の部材で形成されている。カバー部材２７は、排水経路を覆うように形成されている。室外熱交換器２２は、カバー部材２７を介して、底板２６に接続する。

【0018】

カバー部材２７には、排水孔２６３ａ～２６３ｃそれぞれに対応する位置に、開口部２７１ａ～２７１ｃが設けられている。このように、カバー部材２７は、排水孔２６３ａ～２６３ｃに対応しない位置に配置されるように成形されている。また、伝熱管２２１のうち端に設けられた伝熱管露出部２２１ａは、フィン２２２から露出している。この部分の下側にもカバー部材２７が配置される。カバー部材２７にはまた、室外ファン２３の架台２８に対応した開口部２７２が設けられている。開口部２７２には、架台２８が貫通した状態で固定される。

【0019】

図５は、図４に示すＡ－Ａ線断面図である。図５に示すように、底板２６の外周に立上部２６２が形成されている。立上部２６２は、底部２６１からフィン２２２の外側まで延びている。さらに、立上部２６２は、高さ方向に延びる辺から底部２６１に向かう傾斜面２６４を有しており、カバー部材２７は、この傾斜面２６４に沿った傾斜面２７３を有している。そして、フィン２２２は、その下方端部２２３が傾斜面２６４上でカバー部材２７の傾斜面２７３に接するように配置されている。

【0020】

このように、フィン２２２は、その一端でカバー部材２７と接触するので、フィン２２２に付着した水が表面張力によりフィン２２２の下方に留まることなく、底板２６まで排水される。

【0021】

また、図５に示すように、カバー部材２７の端部２７４は、底板２６の立上部２６２の上端部２６５を覆い、その外側まで延びている。これにより、立上部２６２においてサビが発生、成長してカバー部材２７の内側、すなわちフィン２２２側に流れ込むのを防ぐことができる。

【0022】

また、カバー部材２７は、底板２６と、フィン２２２の下方端部２２３がカバー部材２７と、その傾斜面２７３において１点で接触する。したがって、複数のフィン２２２が配列されたＬ字状の各位置において、カバー部材２７は、底板２６の高さ方向において所定の位置に固定される。また、カバー部材２７の端部２７４が立上部２６２に被さり、室外ファン２３の架台２８が開口部２７２を貫通することで、ＸＹ方向の位置決めが行われる。このように、カバー部材２７は、３次元に固定されるので、ネジ締結や接着剤の塗布を不要とすることができる。また、架台２８に対応した領域までカバー部材２７が設けられている。このように、カバー部材２７は、比較的大きいサイズに形成されている。これにより、カバー部材２７の剛性を確保することができる。

【0023】

カバー部材２７は、底板２６に対して、０．５～２ｍｍの隙間（遊び、ガタ）が生じるように成形されているものとする。これにより、底板２６にカバー部材２７を取り付ける際の作業性を向上させることができる。

【0024】

室外熱交換器２２にアルミニウムが用いられ、底板２６に鉄が用いられているため、これらが接触した場合には、異種金属接触腐食が問題となる。これに対し、本実施形態の空気調和機１においては、室外熱交換器２２と底板２６の間に絶縁性のカバー部材２７が設けられている。これにより、アルミニウムと鉄が接触するのを防ぐことができる。したがって、アルミニウムで形成されたフィン２２２や、伝熱管２２１の腐食を防ぐことができる。さらに、フィン２２２は、カバー部材２７と接触しているので、排水性が低下するのを防ぐことができる。

【0025】

なお、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、例えばある実施形態の変形例を他の実施形態に適用するなど、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0026】

冷凍サイクル装置は、空気調和機に限定されるものではなく、冷凍機や空冷式チラーであってもよい。

【0027】

また、底板は、鉄製であるものとしたが、底板は、導電性の物質で形成されていればよい。また、底板は、アルミニウムに比べてイオン化傾向の小さい金属であるものとする。このように、アルミニウムに比べてイオン化傾向の小さい金属とアルミニウムが接触する場合に、異種金属接触腐食が生じ得る。

【符号の説明】

【0028】

１ 空気調和機
１０ 室内機
１２ 室内熱交換器
１４ 室内ファン
２０ 室外機
２１ 圧縮機
２２ 室外熱交換器
２３ 室外ファン
２４ 室外膨張弁
２５ 四方弁
２６ 底板
２７ カバー部材
２８ 架台
２２１ 伝熱管
２２１ａ 伝熱管露出部
２２２ フィン
２２３ 下方端部
２６１ 底部
２６２ 立上部
２６３ａ～２６３ｃ 排水孔
２６４ 傾斜面
２６５ 上端部
２７１ａ～２７１ｃ、２７２ 開口部
２７３ 傾斜面
２７４ 端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】