(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-18
(45)【発行日】2024-04-26
(54)【発明の名称】コイル及びこれを用いたユニットクーラ
(51)【国際特許分類】
F28F 9/013 20060101AFI20240419BHJP
F28F 9/00 20060101ALI20240419BHJP
F28F 9/26 20060101ALI20240419BHJP
【FI】
F28F9/013 B
F28F9/00 321
F28F9/26
(21)【出願番号】P 2022064345
(22)【出願日】2022-04-08
【審査請求日】2022-10-11
(73)【特許権者】
【識別番号】507408947
【氏名又は名称】株式会社マキシス工業
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】進藤 保徳
【審査官】大谷 光司
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-085441(JP,A)
【文献】特開2000-002212(JP,A)
【文献】実開昭57-127179(JP,U)
【文献】特開2017-219256(JP,A)
【文献】国際公開第2013/084397(WO,A1)
【文献】特開2002-130743(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F28F9/00,9/013,9/26
F16B5/00-5/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中間板を備えたコイルであって、
前記中間板は、複数のフィンを取り付けたパイプを支持する複数の中間板片を、面方向に沿って溶接により接合して形成されており、
少なくとも一つの前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して板厚方向に当接する爪部を有
し、
前記爪部は、前記中間板片の前記板厚方向に直交する第1の方向に沿って突出し、
前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して、前記板厚方向の一方側にシフトしている前記爪部と、前記板厚方向の他方側にシフトしている前記爪部と、を有することを特徴とするコイル。
【請求項2】
中間板を備えたコイルであって、
前記中間板は、複数のフィンを取り付けたパイプを支持する複数の中間板片を、面方向に沿って溶接により接合して形成されており、
少なくとも一つの前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して板厚方向に当接する爪部を有し、
前記爪部は、前記中間板片の前記板厚方向に直交する第1の方向に沿って突出
し、
前記中間板片は、前記爪部が連結された矩形本体部の面方向に対して一方の側に傾斜した前記爪部と、前記矩形本体部を挟んで他方の側に傾斜した前記爪部と、を有することを特徴とするコイル。
【請求項3】
前記爪部
とは別の爪部が、前記中間板片の前記板厚方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って突出する、ことを特徴とする請求項
1に記載のコイル。
【請求項4】
前記爪部は、前記中間板片に対して、前記中間板片の板厚分だけ前記板厚方向にシフトしている、ことを特徴とする請求項
1に記載のコイル。
【請求項5】
前記中間板片の端縁同士を突き合せたときに、前記爪部は前記中間板片に対して面接触し、前記爪部が面接触した前記中間板片の前記端縁に交差する外縁が、前記中間板片に面接触した前記爪部の側部に
一致する、ことを特徴とする請求項
1に記載のコイル。
【請求項6】
前記中間板片が支持するパイプに取り付けられたフィンのピッチが
、コイルユニットごとに異なる、ことを特徴とする請求項
1に記載のコイル。
【請求項7】
請求項1~
6のいずれか1項に記載のコイルと、前記コイルを収容した筐体とを有する、ことを特徴とするユニットクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コイル及びこれを用いたユニットクーラに関する。
【背景技術】
【0002】
ユニットクーラは、例えば特許文献1に示すように、筐体外部から取り入れた外気を筐体内部に配置されたコイル(熱交換器)を介して冷却し、冷却された空気を大型の冷蔵庫や冷凍庫内に供給することで庫内温度を下げる機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的なコイルは、内部を冷媒が流れるパイプと、パイプの周囲に取り付けられたフィンとを有する。パイプの両端は管板によって支持されるが、コイルの冷却性能を高めるためには、長いパイプ長と多数のフィンが必要となり、その自重によってパイプの中央に撓みが生じうる。
【0005】
そこで、管板間に中間板を配置して、パイプの自重を支持することが行われる。中間板は、コイルの組立工程において、組立中のパイプとフィンとを吊り上げて搬送する際にも使用可能である。
【0006】
ところで、コイルのタイプとして、一体式のコイルと、分割式のコイルとがある。一体式のコイルは、管板、中間板及びパイプに取り付けられるフィンが、それぞれ大判の単板からなるものである。これに対し分割式のコイルは、小サイズの中間板片及びフィン片と、パイプとを組み合わせてなるユニットを複数個予め形成し、中間板片同士を溶接等にて接続したのちパイプの両端を管板で支持することにより、1つのコイルとして形成される。分割式のコイルは、フィンのピッチをユニットごとに任意に変更できるため、それによりコイルの性能を調整することができる。
【0007】
このような分割式のコイルにおいて、ユニット同士の接続時、隣接する中間板片同士を溶接する工程が必要となる。このとき、中間板片の両面から、短いピッチでフィンを取り付けたパイプが延在しているため、フィンが溶接トーチの進入を阻み、隣接する中間板片の奥側にまで溶接することが困難であり、よって中間板片の溶接は、その外縁近傍にとどまることが多い。すると、中間板片がパイプの自重を受けて撓んだとき、中間板片の溶接されていない箇所がずれたり、変形するなどの不具合が生じる恐れがある。仮に中間板片が変形して傾くと、本来は面接触でパイプを支持すべき部位が線接触でパイプを支持することとなり、パイプに局所的過負荷が生じる恐れがある。また中間板片がずれたり、変形するなどにより、外観品質も低下するため改善の余地がある。
【0008】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、部材の変形を抑制することにより、外観品質を向上できるコイル及びこれを用いたユニットクーラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明によるコイルは、
中間板を備えたコイルであって、
前記中間板は、複数のフィンを取り付けたパイプを支持する複数の中間板片を、面方向に沿って溶接により接合して形成されており、
少なくとも一つの前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して板厚方向に当接する爪部を有し、
前記爪部は、前記中間板片の前記板厚方向に直交する第1の方向に沿って突出し、
前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して、前記板厚方向の一方側にシフトしている前記爪部と、前記板厚方向の他方側にシフトしている前記爪部と、を有することを特徴とする。
本発明によるコイルは、
中間板を備えたコイルであって、
前記中間板は、複数のフィンを取り付けたパイプを支持する複数の中間板片を、面方向に沿って溶接により接合して形成されており、
少なくとも一つの前記中間板片は、隣接する前記中間板片に対して板厚方向に当接する爪部を有し、
前記爪部は、前記中間板片の前記板厚方向に直交する第1の方向に沿って突出し、
前記中間板片は、前記爪部が連結された矩形本体部の面方向に対して一方の側に傾斜した前記爪部と、前記矩形本体部を挟んで他方の側に傾斜した前記爪部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、部材の変形を抑制することにより、外観品質を向上できるコイル及びこれを用いたユニットクーラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】
図1は、本実施形態にかかるユニットクーラの概略を示す縦断面図である。
【
図2】
図2は、ユニットクーラにおいて用いられるコイルの斜視図である。
【
図3】
図3は、1つのコイルユニットを示す斜視図である。
【
図4】
図4は、第1の中間板片と第2の中間板片を示す斜視図である。
【
図5】
図5は、第1の中間板片と第2の中間板片とを接合した状態を示す斜視図である。
【
図6】
図6は、第3の中間板片と第4の中間板片とを接合した状態を示す斜視図である。
【
図7】
図7は、第1の中間板片及び第2の中間板片と、第3の中間板片及び第4の中間板片とを接合した状態を示す斜視図である。
【
図8】
図8は、第9の中間板片と第10の中間板片とを接合した状態を示す斜視図である。
【
図9】
図9は、第7の中間板片及び第8の中間板片と、第9の中間板片及び第10の中間板片とを接合した状態を示す斜視図である。
【
図10】
図10は、第1の中間板片~第10の中間板片を接合することによって形成される中間板の斜視図である。
【
図11】
図11は、比較例にかかる従来の中間板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
(ユニットクーラの構造)
以下、図面を参照して、本願発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態にかかるユニットクーラ10の概略を示す縦断面図である。なお、互いに直交するXYZ直交座標系において、X軸方向はユニットクーラ10の幅方向(
図1で左右方向)、Y軸方向はユニットクーラ10の長手方向(
図1で紙面垂直方向)、Z軸方向はユニットクーラ10の高さ方向とする。
【0013】
図1に示すように、本実施形態のユニットクーラ10は、内部に閉空間を形成する筐体12と、当該筐体12の内部に配置されるコイル(熱交換器)20と、上記筐体12に取り付けられる吸入フード14と、上記筐体12に取り付けられるファン装置30と、を備えている。ただし、吸入フード14は配設しなくてもよい。
【0014】
筐体12は例えば直方体の形状を有しており、底面12cと、底面12cに対してZ軸方向に離間して対向する天井面12dと、吸入フード14が取り付けられる背面12aと、背面12aに対してX軸方向に離間しファン装置30が取り付けられる正面12bと、底面12c、天井面12d、背面12a及び正面12bの端部にそれぞれ連結されY軸方向に離間した一対の側面12e(
図1では一方のみ図示)とからなる。
【0015】
筐体12は、本実施形態においては、例えば脚部16を介して大型の冷蔵庫や冷凍庫等(図示せず)の底面Bに設置されるが、適宜の手段を用いて当該冷蔵庫や冷凍庫の天井により垂下されるようにしてもよい。
【0016】
詳細を後述するコイル20は、例えば冷却器であって、吸入フード14から吸入された空気(外気)に直接接触して空気との間で熱交換を行う機能を有する。また、コイル20には、除霜運転時に当該コイル20を温めるためのデフロスト機構(図示せず)が備えられていてもよい。
【0017】
コイル20は、筐体12の底面に対して台座26を介して載置されている。筐体12の底面には、除霜運転により霜が融解した水を外部に排出するドレン機構(図示せず)が設けられている。このような構成により、除霜運転時に霜が融解した水は外部に排出される。
【0018】
ファン装置30は、筐体12の正面12bに取り付けられた排気ダクト32と、当該排気ダクト32にステイ36を介して取り付けられた送風モータ34とを有する。
【0019】
外部から給電されることにより送風モータ34がファン34aを回転駆動すると、吸入フード14の下面側開口部14aから、外気が筐体12内に矢印A1方向に吸い込まれる。さらに、コイル20をX軸方向に通過することで冷却された空気が、排気ダクト32を通って矢印A2方向に排出され、冷気が上記冷蔵庫や冷凍庫等の室内に供給される。
【0020】
(コイルの構造)
図2は、ユニットクーラ10において用いられるコイル20の斜視図である。コイル20は分割式のコイルであり、複数の(ここでは10個の)コイルユニットを組み合わせて形成される。具体的に、コイル20は、コイルユニットC1~C10と、管板21,22とを有する。
【0021】
管板21は、XZ平面に沿って延在する平板部21aと、平板部21aを囲う枠部21bとを有する。また、管板22は、XZ平面に沿って延在する平板部22aと、平板部22aを囲う枠部22bとを有し、平板部22aには、パイプ23のストレート端部が通過可能な孔(不図示)が形成されている。
【0022】
図3は、1つのコイルユニット(ここではC3)を示す斜視図である。コイルユニットC3は、Y軸方向にストレートに延在するパイプ23と、XZ平面に沿って延在しパイプ23の外周に取り付けられる金属製の多数のフィン24と、パイプ23のY軸方向中間位置に設置されXZ平面に沿って延在する中間板片25Cとを有する。
【0023】
複数本(ここでは10本)の断面円形状であるパイプ23は、一端がU字状に折り返されており、多端は継ぎ手(不図示)を介して、別のパイプもしくは分配器等に接続される。ただし、直管のパイプ23を20本並列に配置して、隣接する端部をU字状の継ぎ手を溶接により接続することもできる。パイプ23の長さは、例えば1.5m以上である。
【0024】
各フィン24は、パイプ23を挿通する円形開口24aを有している。パイプ23とフィン24とを接合する場合、例えばパイプ23を全てのフィン24の円形開口24aに挿通したのち、パイプ23の内部に高圧流体を導入して長手方向にわたって拡管して、パイプ23の外周を円形開口24aの内周に密着させることにより、多数のフィン24を一度に取り付けることができる。ただし、パイプ23とフィン24との接合は、その手法に限られない。
【0025】
本実施形態では、中間板片25A~25Jを組み合わせて、1枚の中間板25とする。ここで、中間板片25A~25Jは6種類(合計10個)に分類されるが、それに限られることはない。中間板25の板厚方向がY軸方向であり、また面方向がX軸方向及びZ軸方向(第1の方向及び第2の方向)である。
図4は、第1の中間板片25Aと、第2の中間板片25Bを示す斜視図である。
【0026】
(第1の中間板片と第2の中間板片の構成)
第1の中間板片25Aは、板厚t0である金属板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことによって形成できる。第1の中間板片25Aは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Aaと、矩形本体部25AaのX軸方向正側縁にZ軸方向にわたって連設された耳部25Abと、矩形本体部25AaのX軸方向負側縁において上端近傍及び下端近傍に連設された第1爪部25Ac及び第2爪部25Adと、矩形本体部25AaのZ軸方向下縁において相互に離間して連設された第3爪部25Ae及び第4爪部25Afとを有する。第3爪部25Ae及び第4爪部25Afは、
図4に示すように離間していてもよいし、また離間していなくてもよい。第1爪部25AcのZ軸方向上側部は、矩形本体部25AaのZ軸方向上端部に一致すると好ましく、また第3爪部25AeのX軸方向側部は、矩形本体部25AaのX軸方向側部に一致すると好ましく、及び第4爪部25AfのX軸方向側部は、耳部25AbのX軸方向側部に一致すると好ましい。図中、矩形本体部25Aaと耳部25Abとは一点鎖線で区分けされているが、両者は同一平面上にある(以下同じ)。
【0027】
矩形本体部25Aaは、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Agを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Agにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しており、パイプ23を拡管したときの保持性を高めるようにしている。一方、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Agは単純な打ち抜き開口である。その理由は、Z軸方向両側で後述する溶接が行われるため、溶接から近い開口25Agに仮にバーリング加工を設けると、熱歪などの影響を受けてパイプ23を傷つける恐れがあることから、それを回避するためである。
【0028】
矩形状の第1爪部25Acは、矩形本体部25Aaに対してY軸方向正側(
図4で奥側)に、シフト量t1で平行にシフトし、一方、矩形状の第2爪部25Adは、矩形本体部25Aaに対してY軸方向負側(
図4で手前側)に、シフト量t2で平行にシフトしている。ここで、t1=t2=t0であると好ましい。
【0029】
矩形状の第3爪部25Aeも、矩形本体部25Aaに対してY軸方向正側(
図4で奥側)に、シフト量t3で平行にシフトし、一方、矩形状の第4爪部25Afも、矩形本体部25Aaに対してY軸方向負側(
図4で手前側)に、シフト量t4で平行にシフトしている。ここで、t3=t4=t0であると好ましい。
【0030】
耳部25Abは、3つの長孔25AhをZ軸方向に離間して有する。コイル20を筐体12に組付ける際に、長孔25Ahに締結用ボルト(不図示)などを取り付けることができる。第1の中間板片25Aは、成形後にパイプ23及びフィン24を組付けられて、コイルユニットC1として組み上げられる。
【0031】
第2の中間板片25Bも、板厚t0である金属板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことすることによって形成できる。第2の中間板片25Bは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Baと、矩形本体部25BaのX軸方向正側縁にZ軸方向にわたって連設された耳部25Bbと、矩形本体部25BaのX軸方向負側縁において上端近傍及び下端近傍に連設された第1爪部25Bc及び第2爪部25Bdとを有する。第1爪部25Bcは、矩形本体部25BaのZ軸方向上端から、第3爪部25AeのZ軸方向の長さ以上、下方にシフトしていると、溶接時の干渉を回避できるので好ましい。
【0032】
矩形本体部25Baも、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Bgを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Bgにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しているが、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Bgは単純な打ち抜き開口である。
【0033】
第1爪部25Bcも、矩形本体部25Baに対してY軸方向正側(
図4で奥側)に平行にシフトし、一方、第2爪部25Bdも、矩形本体部25Baに対してY軸方向負側(
図4で手前側)に平行にシフトしている。第1爪部25Bc及び第2爪部25Bdのシフト量や形状は、第1爪部25Ac及び第2爪部25Adのものと同様である。
【0034】
耳部25Bbは、3つの長孔25BhをZ軸方向に離間して有する。コイル20を筐体12に組付ける際に、長孔25Bhに締結用ボルト(不図示)などを取り付けることができる。第2の中間板片25Bは、成形後にパイプ23及びフィン24を組付けられて、コイルユニットC2として組み上げられる。
【0035】
(第1の中間板片と第2の中間板片の接合)
図5は、第1の中間板片25Aと第2の中間板片25Bとを接合した状態を示す斜視図であるが、理解しやすいようにパイプとフィンは省略している。組付け時には、コイルユニットC1,C2として組み上げられた状態で、矩形本体部25Aaの下端と矩形本体部25Baの上端とが対向するように整列させて、Z軸方向に沿って相対的に両者を接近させる。すると、矩形本体部25Baの上端が、第3爪部25Ae及び第4爪部25Afの間に進入し、矩形本体部25Aaの下端に突き当たる。
【0036】
かかる状態では、第3爪部25Aeの表面(Y軸方向手前側面)が矩形本体部25Baの裏面(Y軸方向奥側面)に当接し、かつ第4爪部25Afの裏面(Y軸方向奥側面)が矩形本体部25Baの表面(Y軸方向手前側面)に当接する。
【0037】
ここで、矩形本体部25Baに当接した第3爪部25AeのX軸方向右側部を、第2の中間板片25Bの矩形本体部25BaのX軸方向右側部に一致させ(矢印C部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。このとき、矩形本体部25Baに当接した第4爪部25AfのX軸方向左側部が、第2の中間板片25Bの耳部25BbのX軸方向左側部に一致するため(矢印D部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。
【0038】
本実施形態によれば、第3爪部25Aeの表面が矩形本体部25Baの裏面に当接し、かつ第4爪部25Afの裏面が矩形本体部25Baの表面に当接することで、Y軸方向における第1の中間板片25Aと第2の中間板片25Bとの位置ずれが抑制されるため、溶接時に治具などを用いて両中間板片を仮固定する必要もなく、容易に溶接を行うことができる。加えて、第3爪部25Aeと矩形本体部25Baとが面接触した状態で、第3爪部25AeのX軸方向右側部全体にわたって溶接を行い、また第4爪部25Afと矩形本体部25Ba及び耳部25Bbとが面接触した状態で、第4爪部25AfのX軸方向左側部全体にわたって溶接を行うため、溶接強度を高く確保できる。なお、第3爪部25Ae及び第4爪部25Afのうち一方を省略してもよい。
【0039】
(第3の中間板片と第4の中間板片の構成)
図6は、第3の中間板片25Cと第4の中間板片25Dとを接合した状態を示す斜視図である。
第3の中間板片25Cも、板厚t0であるSUS板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことによって形成できる。第3の中間板片25Cは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Caと、矩形本体部25CaのX軸方向負側縁において上端近傍及び下端近傍に連設された第1爪部25Cc及び第2爪部25Cdと、矩形本体部25CaのZ軸方向下縁において相互に離間して連設された第3爪部25Ce及び第4爪部25Cfとを有する。
【0040】
矩形本体部25Caも、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Cgを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Cgにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しているが、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Cgは単純な打ち抜き開口である。
【0041】
第1爪部25Ccも、矩形本体部25Caに対してY軸方向正側(
図6で奥側)に平行にシフトし、第2爪部25Cdも、矩形本体部25Caに対してY軸方向負側(
図6で手前側)に平行にシフトしている。
【0042】
矩形状の第3爪部25Ceも、矩形本体部25Caに対してY軸方向正側(
図6で奥側)に平行にシフトし、一方、矩形状の第4爪部25Cfも、矩形本体部25Caに対してY軸方向負側(
図6で手前側)に平行にシフトしている。第1爪部25Cc、第2爪部25Cd、第3爪部25Ce及び第4爪部25Cfのシフト量や形状は、第1爪部25Ac、第2爪部25Ad、第3爪部25Ae及び第4爪部25Afのものと同様である。第3の中間板片25Cは、成形後にパイプ23及びフィン24を組付けられて、コイルユニットC3として組み上げられる(
図3参照)。
【0043】
第4の中間板片25Dも、板厚t0であるSUS板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことによって形成できる。第4の中間板片25Dは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Daと、矩形本体部25DaのX軸方向負側縁において上端近傍及び下端近傍に連設された第1爪部25Dc及び第2爪部25Ddとを有する。
【0044】
矩形本体部25Daも、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Dgを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Dgにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しているが、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Dgは単純な打ち抜き開口である。
【0045】
第1爪部25Dcも、矩形本体部25Daに対してY軸方向正側(
図6で奥側)に平行にシフトし、第2爪部25Ddも、矩形本体部25Daに対してY軸方向負側(
図6で手前側)に平行にシフトしている。第1爪部25Dc及び第2爪部25Ddのシフト量や形状は、第1爪部25Ac及び第2爪部25Adのものと同様である。第4の中間板片25Dは、成形後にパイプ23及びフィン24を組付けられて、コイルユニットC4として組み上げられる。
【0046】
第3の中間板片25Cと第4の中間板片25Dは、耳部を有しないという点で、第1の中間板片25Aと第2の中間板片25Bと異なる。
【0047】
(第3の中間板片と第4の中間板片の接合)
組付け時には、コイルユニットC3,C4として組み上げられた状態で、矩形本体部25Caの下端と矩形本体部25Daの上端とが対向するように整列させて、Z軸方向に沿って相対的に両者を接近させる。すると、矩形本体部25Daの上端が、第3爪部25Ce及び第4爪部25Cfの間に進入し、矩形本体部25Caの下端に突き当たる。
【0048】
ここで、矩形本体部25Daに当接した第3爪部25CeのX軸方向右側部を、第4の中間板片25Dの矩形本体部25DaのX軸方向右側部に一致させ(矢印E部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。このとき、矩形本体部25Daに当接した第4爪部25CfのX軸方向左側部が、第2の中間板片25Bの矩形本体部25DbのX軸方向左側部に一致するため(矢印F部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。
【0049】
本実施形態においても、第3爪部25Ceの表面が矩形本体部25Daの裏面に当接し、かつ第4爪部25Cfの裏面が矩形本体部25Daの表面に当接することで、Y軸方向における第3の中間板片25Cと第4の中間板片25Dとの位置ずれが抑制されるため、溶接時に治具などを用いて両中間板片を仮固定する必要もなく、容易に溶接を行うことができる。加えて、第3爪部25Ceと矩形本体部25Daとが面接触した状態で、第3爪部25CeのX軸方向右側部全体にわたって溶接を行い、また第4爪部25Cfと矩形本体部25Daとが面接触した状態で、第4爪部25CfのX軸方向左側部全体にわたって溶接を行うため、溶接強度を高く確保できる。なお、第3爪部25Ce及び第4爪部25Cfのうち少なくとも一方を省略してもよい。
【0050】
(第1の中間板片及び第2の中間板片と、第3の中間板片及び第4の中間板片との接合)
図7は、第1の中間板片25A及び第2の中間板片25Bと、第3の中間板片25C及び第4の中間板片25Dとを接合した状態を示す斜視図であるが、理解しやすいようにパイプとフィンは省略している。
【0051】
組付け時には、コイルユニットC1,C2,C3,C4として組み上げられた状態で、矩形本体部25Aaの右端(X軸方向負側端)及び矩形本体部25Baの右端(X軸方向負側端に対し、矩形本体部25Caの左端(X軸方向正側端)及び矩形本体部25Daの左端(X軸方向正側端)とが対向するように整列させて、X軸方向に沿って相対的に両者を接近させる。すると、矩形本体部25Caの左端が、第1爪部25Ac及び第2爪部25Adの間に進入し、矩形本体部25Aaの右端に突き当たり、また矩形本体部25Daの左端が、第1爪部25Bc及び第2爪部25Bdの間に進入し、矩形本体部25Baの右端に突き当たる。
【0052】
このとき、矩形本体部25Caに当接した第1爪部25AcのZ軸方向上側部(矢印G部)は、矩形本体部25Caの上端(外縁)に沿って延在するため、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該上側部にわたって両者の溶接を行う。なお第2爪部25Ad、第1爪部25Bc、第2爪部25Bdは、コイルユニットの奥側にあるので、溶接しない。必要に応じて、矩形本体部25Ba、矩形本体部25DaのZ軸方向下端側を延長して、筐体12に設置する際にボルト締結などを行ってもよい。
【0053】
本実施形態においても、第1爪部25Ac,25Bcの表面が矩形本体部25Ca,25Daの裏面に当接し、かつ第2爪部25Ad,25Bdの裏面が矩形本体部25Ca,25Daの表面に当接することで、Y軸方向における第1の中間板片25A及び第4の中間板片25Bに対する、第3の中間板片25C及び第4の中間板片25Dの位置ずれが抑制されるため、溶接時に治具などを用いて両中間板片を仮固定する必要もなく、容易に溶接を行うことができる。加えて、第1爪部25Acと矩形本体部25Caとが面接触した状態で、第1爪部25Acの上側部全体にわたって溶接を行うため、溶接強度を高く確保でき、また第2爪部25Bdと矩形本体部25Daとが面接触することで位置ずれが抑制される。
【0054】
(第5の中間板片~第8の中間板片について)
第5の中間板片25E及び第6の中間板片25F(コイルユニットC5,C6)、および第7の中間板片25G及び第8の中間板片25H(コイルユニットC7,C8)の構成及び接合については、第3の中間板片25C及び第4の中間板片25D(コイルユニットC3,C4)の構成及び接合と同様であるため、重複説明を省略する。
【0055】
後述する
図10を参照し、上述と同様に、第3の中間板片25Cの右端に第5の中間板片25Eの左端が当接して接合され、第5の中間板片25Eの右端に第7の中間板片25Gの左端が当接して接合され、また、第4の中間板片25Dの右端に第6の中間板片25Fの左端が当接して接合され、第6の中間板片25Fの右端に第8の中間板片25Hの左端が当接して接合される。
【0056】
(第9の中間板片と第10の中間板片の構成)
図8は、第9の中間板片25Iと第10の中間板片25Jとを接合した状態を示す斜視図である。
第9の中間板片25Iも、板厚t0である金属板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことによって形成できる。第9の中間板片25Iは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Iaと、矩形本体部25IaのX軸方向負側縁にZ軸方向にわたって連設された耳部25Ibと、矩形本体部25IaのZ軸方向下縁において相互に離間して連設された第3爪部25Ie及び第4爪部25Ifとを有する。
【0057】
矩形本体部25Iaは、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Igを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Igにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しており、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Igは単純な打ち抜き開口である。
【0058】
矩形状の第3爪部25Ieは、矩形本体部25Iaに対してY軸方向正側(
図8で奥側)に平行にシフトし、一方、矩形状の第4爪部25Ifは、矩形本体部25Iaに対してY軸方向負側(
図8で手前側)に平行にシフトしている。
【0059】
耳部25Ibは、3つの長孔25IhをZ軸方向に離間して有する。コイル20を筐体12に組付ける際に、長孔25Ihに締結用ボルト(不図示)などを取り付けることができる。第9の中間板片25Iは、成形後にパイプ23及びフィン24を組付けられて、コイルユニットC9として組み上げられる。
【0060】
第10の中間板片25Jも、板厚t0である金属板をプレス成形またはレーザー加工などを行うことによって形成できる。第10の中間板片25Jは、Z軸方向に細長く延在する矩形本体部25Jaと、矩形本体部25JaのX軸方向負側縁に連設された耳部25Jbとを有する。耳部25Ibは、3つの長孔25JhをZ軸方向に離間して有する。コイル20を筐体12に組付ける際に、長孔25Jhに締結用ボルト(不図示)などを取り付けることができる。
【0061】
矩形本体部25Jaも、例えば10行×2列に並んだ円形の開口25Jgを有する。上から2番目から8番目の行の開口25Jgにはバーリング加工を施して開口の周囲を円筒状に伸ばして形成しているが、上から1番目の行及び9,10番目の行の開口25Jgは単純な打ち抜き開口である。
【0062】
第9の中間板片25Iと第10の中間板片25Jは、第1の中間板片25Aと第2の中間板片25Bに対し、耳部25Ib,25Jbを反対側に有し、また第1の爪部及び第2の爪部を有しないという点で異なる。
【0063】
(第9の中間板片と第10の中間板片の接合)
組付け時には、コイルユニットC9,C10として組み上げられた状態で、矩形本体部25Iaの下端と矩形本体部25Jaの上端とが対向するように整列させて、Z軸方向に沿って相対的に両者を接近させる。すると、矩形本体部25Jaの上端が、第3爪部25Ie及び第4爪部25Ifの間に進入し、矩形本体部25Iaの下端に突き当たる。
【0064】
ここで、矩形本体部25Jaに当接した第3爪部25IeのX軸方向右側部を、第10の中間板片25Jの耳部25JbのX軸方向右側部に一致させ(矢印I部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。このとき、矩形本体部25Jaに当接した第4爪部25IfのX軸方向左側部が、第2の中間板片25Jの矩形本体部25JaのX軸方向左側部に一致するため(矢印J部)、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該側部にわたって両者の溶接を行う。
【0065】
本実施形態においても、第3爪部25Ieの表面が矩形本体部25Jaの裏面に当接し、かつ第4爪部25Ifの裏面が矩形本体部25Jaの表面に当接することで、Y軸方向における第9の中間板片25Iと第10の中間板片25Jとの位置ずれが抑制されるため、溶接時に治具などを用いて両中間板片を仮固定する必要もなく、容易に溶接を行うことができる。加えて、加えて、第3爪部25Ieと矩形本体部25Jaとが面接触した状態で、第3爪部25IeのX軸方向右側部全体にわたって溶接を行い、また第4爪部25Ifと矩形本体部25Jaとが面接触した状態で、第4爪部25IfのX軸方向左側部全体にわたって溶接を行うため、溶接強度を高く確保できる。なお、第3爪部25Ie及び第4爪部25Ifのうち一方を省略してもよい。
【0066】
(第7の中間板片及び第8の中間板片と、第9の中間板片及び第10の中間板片との接合)
図9は、第7の中間板片25G及び第8の中間板片25Hと、第9の中間板片25I及び第10の中間板片25Jとを接合した状態を示す斜視図であるが、理解しやすいようにパイプとフィンは省略しているとともに、第7の中間板片25G及び第8の中間板片25Hに既に接合された第5の中間板片及び第6の中間板片等についても省略する。
【0067】
組付け時には、コイルユニットC7,C8,C9,C10として組み上げられた状態で、矩形本体部25Gaの右端(X軸方向負側端)及び矩形本体部25Haの右端(X軸方向負側端に対し、矩形本体部25Iaの左端(X軸方向正側端)及び矩形本体部25Jaの左端(X軸方向正側端)とが対向するように整列させて、X軸方向に沿って相対的に両者を接近させる。すると、矩形本体部25Ia及び矩形本体部25Jaの左端が、第1爪部25Gc,25Hc及び第2爪部25Gd,25Hdの間に進入し、矩形本体部25Ga及び矩形本体部25Haの右端に突き当たる。
【0068】
このとき、矩形本体部25Iaに当接した第1爪部25GcのZ軸方向上側部(矢印L部)は、矩形本体部25Iaの上端に沿って延在するため、ここに溶接トーチ(不図示)の先端を当てて、該上側部にわたって両者の溶接を行う。なお第2爪部25Gd、第1爪部25Hc、第2爪部25Hdは、コイルユニットの奥側にあるので、溶接しない。必要に応じて、矩形本体部25Ha、矩形本体部25JaのZ軸方向下端側を延長して、筐体12に設置する際にボルト締結などを行ってもよい。
【0069】
本実施形態においても、第1爪部25Gc,25Hcの表面が矩形本体部25Ia,25Jaの裏面に当接し、かつ第2爪部25Gd,25Hdの裏面が矩形本体部25Ia,25Jaの表面に当接することで、Y軸方向における第7の中間板片25G及び第8の中間板片25Hに対する、第9の中間板片25I及び第10の中間板片25Jの位置ずれが抑制されるため、溶接時に治具などを用いて両中間板片を仮固定する必要もなく、容易に溶接を行うことができる。加えて、第1爪部25Gcと矩形本体部25Jaとが面接触した状態で、第1爪部25Gcの上側部全体にわたって溶接を行うため、溶接強度を高く確保でき。また第2爪部25Hdと矩形本体部25Jaとが面接触することで位置ずれが抑制される。
【0070】
図10は、第1の中間板片25A~第10の中間板片25Jを接合することによって形成される中間板25の斜視図であり、接合された状態ではパイプ23とフィン24も組付けられている(
図3参照)。フィン24のピッチは、コイルユニットごとに任意に変更可能である。
【0071】
このようにして、パイプ23とフィン24と中間板25が組付けられたのち、パイプ23のストレート端部を管板21,22の孔を通過させるようにして、管板21,22を組み付け、さらに必要な配管等を取り付けることで、コイル20が完成する。なお、パイプ23は、片側をU字形状にしたものを使用してもよい。完成したコイル20は、管板21,22及び中間板25を介して筐体12の台座26に取り付けられ、ユニットクーラ10を構成する。
【0072】
(比較例)
図11は、比較例にかかる従来の中間板25’を示す斜視図であるが、同様にパイプとフィンは省略している。中間板25’も、中間板片25A’~25J’を接合することにより形成されているが、中間板片25A’~25J’は爪部を有しておらず、隣接する中間板片の接合は、縁部の溶接によって行っている。
【0073】
具体的に、第3の中間板片25C’と第5の中間板片25E’との溶接を、矢印Nで示すハッチング部にて行い、第5の中間板片25E’と第7の中間板片25G’との溶接を、矢印Oで示すハッチング部にて行い、第5の中間板片25E’と第6の中間板片25F’との溶接を、矢印P,Qで示すハッチング部にて行ったものとする。このとき、不図示のフィンが邪魔するため、縁部の溶接は、いずれも中間板25’の外周近傍にとどまる。
【0074】
すなわち、第5の中間板片25E’は、四隅近傍のみが隣接する中間板片に溶接されて固定されるため、パイプ23の自重を受けたり溶接熱が付与されたとき、例えば
図11に示すように第5の中間板片25E’の中央がY軸方向に突出するように変形したり撓む恐れがあり、それにより本来は面接触でパイプを支持すべき部位が線接触となり、パイプに局所的過負荷が生じる恐れがある。また第5の中間板片25E’に撓みが生じたことは、フィン24を通して外部から容易に視認されるため、外観品質が低下することとなる。同様な不具合は、それ以外の中間板片においても生じうる。
【0075】
これに対し本実施形態によれば、
図10に示すように、各中間板片に爪部を形成して、隣接する中間板片にY軸方向に対向するように係合させているため、たとえパイプ23の自重を受けたり溶接熱が付与された場合でも、爪部が押さえることで中間板片の変形や撓みを有効に抑制することができる。
【0076】
(変形例)
図12は、変形例にかかる中間板片25Kの斜視図である。本変形例の中間板片25Kにおいて、矩形本体部25Kaの縁部に連結された第1爪部25Kcは、矩形本体部25Kaの面方向(XZ面)に対して、Y軸方向正方向(第1の方向)に向かって傾斜しつつ延在している。また、矩形本体部25Kaの縁部に連結された第2爪部25Kdは、矩形本体部25Kaの面方向(XZ面)に対して、Y軸方向負方向(第2の方向)に向かって傾斜しつつ延在している。矩形本体部25KaはZ軸方向下方側に延長されている。それ以外は、上述した実施形態と同様であるため重複説明を省略する。
【0077】
このような中間板片25Kの縁部に対して、X軸方向に中間板片を接近させるとき、第1爪部25Kc及び第2爪部25Kdが案内となって、中間板片のX軸方向縁部同士の正確な突き合わせを容易に行える。なお、第3爪部、第4爪部を有する中間板片の場合、同様に、矩形本体部に対してY軸方向の異なる側へ傾斜させてよい。
【0078】
なお、上述した実施形態では、爪部は中間板片に連設したものとしたが、別個に作製した爪部を溶接などにより矩形本体部に接合してもよい。また、中間板片は上述の実施の形態の形状に限られず、例えばZ軸方向下方に配置する中間板片については、矩形本体部の下端側をZ軸方向下方に延長して、その下端を台座26に当接させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0079】
10 ユニットクーラ
12 筐体
14 吸入フード
20 コイル(熱交換器)
21,22 管板
23 パイプ
24 フィン
25 中間板
25A~25K 中間板片
30 ファン装置
32 排気ダクト
34 送風モータ
34a ファン
36 ステイ