JP2013217586A

JP2013217586A - フィン付き熱交換器

Info

Publication number: JP2013217586A
Application number: JP2012088962A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tachimori; 誠朔晦; Akihiko Shimizu; 昭彦清水; Kensho Yamamoto; 憲昭山本; Tomiyuki Noma; 富之野間
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、貫流ファンへの湿った空気の流入を防止し、効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止できるフィン付き熱交換器を提供すること。
【解決手段】前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に、接続部４を設け、風路を塞ぐように前記接続部４を折り曲げることによって熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、貫流ファンへの湿った空気の流入を防いでいる。これにより、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化し効率を向上するとともに、貫流ファン７への結露を防止することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和機の室内ユニットに搭載されるフィン付き熱交換器に関するものである。

一般に空気調和機の室内ユニットは、図６に示すように、筐体１０１に、前面および上面など一箇所以上の吸込み口１０２と、下面など一箇所以上の吹出し口１０３とが設けられ、この筐体内に貫流ファン１０４とフィン付き熱交換器１０５とが収納されている。

フィン付き熱交換器１０５は前面側熱交換器１０６と背面側熱交換器１０７とを、貫流ファン１０４の上部で接するよう組み合わせ略逆Ｖ字状の形状をなすように構成してある。

図７は、従来技術のフィン付き熱交換器のフィンをプレス加工した直後の１枚のフィンの平面図である。図８は、図７のフィンを連続プレス加工してできる２枚のフィンをプレスの送り方向に連続して並べたイメージ図である。

図７におけるフィンは、前面側熱交換器１０６となるフィン１０８の上端と背面側熱交換器１０７となるフィン１０８の上端が繋がった１枚のフィンとして連続プレス加工される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３６９９１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、前面側熱交換器１０６の上部端面の中心より貫流ファン１０４に近い内側位置は、他の部分に比べフィンの幅が小さいため貫流ファン１０４によって吸い込まれる空気がフィンと接する面積が少なく熱交換能力が低い。

また、通風抵抗が小さく貫流ファン１０４によって吸い込まれる空気の風速が高くなる。そのため、この前面側熱交換器１０６の上部端面の中心より貫流ファン１０４に近い内側位置の熱交能力の低い部分への空気の流入量が大きく、熱交換各部分の性能のバランスが悪化し効率が低下するとともに、貫流ファン１０４へ湿った空気が流入し結露が発生するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、かつ、貫流ファンへの湿った空気の流入を防止し、効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止できるフィン付き熱交換器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のフィン付き熱交換器は、前面側熱交換器と背面側熱交換器を有し、それらが貫流ファンの上部で接するよう構成されたフィン付き熱交換器であって、前記前面側熱交換器の上部端面の中心より貫流ファンに近い内側位置に通風抵抗増大手段を設けたものである。

これによって、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化して効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止することができる。

本発明のフィン付き熱交換器は、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化し効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器のフィン平面図（ｂ）図１のＡ−Ａ断面図同フィンが正常に積層されたイメージ図フィンが腰折れを伴って積層された場合のイメージ図本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器のフィン折り曲げ前の縦断面図同フィン付き熱交換器完成時の縦断面図従来のフィン付き熱交換器を使用した空気調和機の室内ユニットの縦断面図従来のフィン付き熱交換器のフィン平面図図７のフィンを２枚、プレスの送り方向に連続して並べたイメージ図

第１の発明は、前面側熱交換器と背面側熱交換器を有し、それらが貫流ファンの上部で接するよう構成されたフィン付き熱交換器であって、前記前面側熱交換器の上部端面の中心より貫流ファンに近い内側位置に通風抵抗増大手段を設けた構成としてあり、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化し効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止することができる。

第２の発明は、第１の発明において、通風抵抗増大手段は、フィンの一部を折り曲げて構成してあり、他に部品を取り付ける必要がないので生産性の向上、低コスト化を可能とすることができる。

第３の発明は、第１、第２の発明において、前面側熱交換器と背面側熱交換器は当該前面側熱交換器のフィンと背面側熱交換器のフィンが接続部で接続された１枚のフィンで構成するとともに、通風抵抗増大手段は、前記フィンの接続部を折り曲げて構成したものであり、前記第２発明と同様、生産性の向上、低コスト化を可能とすることができる上に、前面側熱交換器のフィンと背面側熱交換器のフィンを１枚のフィンとしているから、フィン自体の生産性も向上する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるフィン付き熱交換器のフィンをプレス加工した直後の１枚のフィンの平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１におけるフィン１は、前面側熱交換器２となるフィン１の上端と背面側熱交換器３となるフィン１の上端が接続部４で繋がった１枚のフィン１として連続プレス加工される。また、接続部４には曲げ部５と補強部となるビード６が設けてある。

図２は、本発明の実施の形態１におけるフィンが正常に積層されたイメージ図である。また、図３は、フィンが腰折れを伴って積層された場合のイメージ図である。

図２において、フィン１は、プレス成型後、プレスの送り方向に順送りされて積層台上に落下することにより正常に積層され、規定数のフィン１が積層されている。一方、図３においては、順送りされて落下積層されていく段階でフィンが接続部４で腰折れしてそのまま積層された腰折れフィン１ａがあり、隙間が発生して規定数のフィン１が積層できていない。そのため手直し等が必要となっているものを示す。

図４は、本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器のフィン折り曲げ前の縦断面図、また、図５は、本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器完成時の縦断面図である。

図４においてフィン付き熱交換器は、規定数積層されたフィン１に伝熱管（図示せず）を貫通し、フィン１と伝熱管が密着するよう伝熱管を拡管したのち、接続部４で切断して分離した前面側熱交換器２と背面側熱交換器３とを貫流ファン７の上部で接するよう略逆Ｖ字状の形状に組み付けて構成されている。

よって、切断した接続部４は上部にそのまま飛び出した形状となっている。また、接続部４は前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に構成されている。

図５においてフィン付き熱交換器は、図４のように構成された後、前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に構成された接続部４は風路を塞ぐように折り曲げてられる。

以上のように構成されたフィン付き熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。

図１においてフィン１は、前面側熱交換器２となるフィン１の上端と背面側熱交換器３となるフィン１の上端が繋がった接続部４に、曲げ部５を有して接続部４の長さを短くすることで、接続部４に作用するモーメントを低減している。

また、前面側熱交換器２となるフィン１の上端と背面側熱交換器３となるフィン１の上端が繋がった接続部４に補強部となるビード６を設けたことで、接続部４に作用するモーメントに対する強度、すなわちモーメント抗力が高められている。

また、規定数積層されたフィン１を接続部４で切断して分離した前面側熱交換器２と背面側熱交換器３とを、貫流ファン７の上部で接するよう略逆Ｖ字状の形状をなす如く組み付けた後、前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に構成され上部に飛び出した接続部４を、風路を塞ぐように折り曲げて通風抵抗増大手段４ａを構成している。これにより、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、貫流ファン７への湿った空気の流入を防いでいる。

すなわち、通常、前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置は、他の部分に比べフィンの幅が小さいため通風抵抗が小さく、貫流ファン７によって吸い込まれる空気の風速が高くなっている。また、貫流ファン７によって吸い込まれる空気がフィンと接する面積が少ないため熱交換能力が低い。

しかしながら、本実施の形態のフィン付き熱交換器では上記前面側熱交換器２の上部端
面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に、接続部４を設け、風路を塞ぐように前記切断した接続部４折り曲げて通風抵抗増大手段４ａを構成していることにより、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、貫流ファン７への湿った空気の流入を防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態においては、前面側熱交換器２の上部端面の中心より貫流ファン７に近い内側位置に接続部４を配置し風路を塞ぐように折り曲げて通風抵抗増大手段４ａを構成したことで、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化し効率を向上するとともに、貫流ファン７への結露を防止することができる。

さらに、この実施の形態では、前記した如く前面側熱交換器２となるフィン１の上端と背面側熱交換器３となるフィン１の上端が繋がった接続部４に、曲げ部５、ビード６を設けたことにより、当該曲げ部５、ビード６が発揮するモーメント低減及びモーメント抗力向上効果によって、図３に示すような腰折れフィン１ａの発生を防止し、図２に示すようにプレス加工したフィン１を自動機で正常に積層することが可能となるので、手直し等の作業が省かれ生産性が向上する。

なお、上記実施の形態は本発明を実施する一形態として説明したものであり、本発明の目的を達成する範囲で種々展開できるものである。例えば、通風抵抗増大手段４ａを前面側及び背面側熱交換器フィンの接続部４を利用して構成したが、これは別部材を設けるなどして構成してもよいものである。

以上のように、本発明にかかるフィン付き熱交換器は、熱交能力の低い部分への空気の流入を防ぎ、熱交換各部分の性能のバランスを良化し効率を向上するとともに、貫流ファンへの結露を防止することが可能となるので、伝熱管を流れる冷媒と外部の流体との間で熱交換を行う機器に幅広く適用できる。

１フィン
１ａ腰折れフィン
２前面側熱交換器
３背面側熱交換器
４接続部
４ａ通風抵抗増大手段
５曲げ部
６ビード（補強部）
７貫流ファン

Claims

前面側熱交換器と背面側熱交換器を有し、それらが貫流ファンの上部で接するよう構成されたフィン付き熱交換器であって、前記前面側熱交換器の上部端面の中心より貫流ファンに近い内側位置に通風抵抗増大手段を設けたこと特徴とするフィン付き熱交換器。
通風抵抗増大手段は、フィンの一部を折り曲げて構成したことを特徴とする請求項１記載のフィン付き熱交換器。
前面側熱交換器と背面側熱交換器は当該前面側熱交換器のフィンと背面側熱交換器のフィンが接続部で接続された１枚のフィンで構成されるとともに、通風抵抗増大手段は、前記フィンの接続部を折り曲げて構成したこと特徴とする請求項１または２記載のフィン付き熱交換器。