JP3257743B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば室内ユニット
を構成する空気調和機に係り、特に、熱交換器構造の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に用いられる空気調和機は、被空
調室に配置される室内ユニットと、屋外に配置される室
外ユニットからなり、これらユニット相互を冷媒管およ
び電気配線で接続してなる。

【０００３】ユーザ側からは、これらユニットに対する
小形化と、据付スペース低減の要望が大であり、各メー
カにおいては、このような条件を満足しつつ、熱交換能
力の増大を図らなければならない。

【０００４】特に、実開平５−１８７６５５号公報に
は、ユニット本体の前面側と上面側に吸込み口を備え、
これら吸込み口に対してそれぞれ対向するよう、くの字
状に折り曲げられた熱交換器が開示されている。

【０００５】なお説明すれば、熱交換器を構成する放熱
フィンの風下側から切欠部が設けられていて、この切欠
部先端のフィン部位は接続辺部として残される。そし
て、放熱フィンに熱交換パイプを貫通し、かつ拡管加工
をなして固定した後、切欠部先端部位に残された接続辺
部を支点として折り曲げられる。この折り曲げにより、
切欠部の対向する辺部が突き合わせられる。

【０００６】したがって、ユニット本体の高さ寸法を抑
制する一方、特に熱交換器の折り曲げ部を形成する突き
合わせ部分である辺部の熱交換量を改善することを目的
としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような放熱フィン
において、上記切欠部の辺部相互間に亘ってつなぎ部
（ブリッジ状部）が架設される。すなわち、切欠部先端
に残された極くわずかの面積の接続辺部のみでは、放熱
フィンを重ね合わせる作業などでフィン強度を保持する
ことができない。

【０００８】そこで、上記つなぎ部を切欠部の辺部の一
部に設けて、これらを連結し、フィン強度を得るように
なっている。しかるに、上記つなぎ部は放熱フィンの段
方向である長手方向に沿って設けられており、放熱フィ
ンを折り曲げた状態で、各フィンのつなぎ部は不規則な
方向および状態に変形する。

【０００９】したがって、この変形部分によって、熱交
換器の正確な折り曲げができなくなるとともに、この変
形部分が熱交換空気に対する通風抵抗となって、熱交換
効率の低下をきたす。

【００１０】さらに、このつなぎ部の不規則な変形によ
り、切欠部の辺部相互間および、熱交換器と通風路を形
成する本体の熱交換器取付部との間に、それぞれ大きな
隙間が形成されてしまい、熱交換作用の際に上記隙間を
介して熱交換空気が自由に導通する。

【００１１】隙間を通過する熱交換空気は放熱フィンと
は熱交換しない、いわゆる生空気となって正規に熱交換
した後の空気と混合し、ここでも熱交換効率の低下をき
たす要因となる。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、熱交換器を折り曲げた
状態で、放熱フィンの切欠部およびつなぎ部の形状を最
適にして、生空気の通過を阻止するとともに通風抵抗の
低下を図り、よって熱交換効率の向上を得られる空気調
和機を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明の空気調和機は、多数枚の放熱フィンが互い
に狭小の間隙を存して並設され、これら放熱フィンに熱
交換パイプが貫通されるとともに、放熱フィンを複数段
に折り曲げた複数の折り曲げ部を有する熱交換器を備え
た空気調和機において、上記熱交換器の折り曲げ部は、
上記放熱フィンの一端側から他端側に亘って、互いに所
定間隔を存して設けられる複数の切欠部、およびこの切
欠部先端と放熱フィン他端縁との間に残されるフィン部
位であり、折り曲げ時の支点となる接続部とからなり、
上記それぞれの切欠部は、切欠部を形成する対向する辺
部相互間に亘って、折り曲げ加工にともなって所定方向
へ変形するつなぎ部が架設され、 上記つなぎ部は、熱交
換器の折り曲げ加工にともない同一の面方向に突出し、
この突出方向に隣接する放熱フィンのつなぎ部と重なり
合うように折り畳まれるための複数の折り目を備え、 少
なくとも、これら切欠部相互間に、切欠部に跨ることな
く放熱フィンに設けられる立上りスリット部を備えた。

【００１４】さらに、上記つなぎ部は、熱交換器の折り
曲げ角度と同一の角度に傾斜して設けられる。

【００１５】さらに、上記切欠部を形成する辺部は、放
熱フィンの一端縁では互いに離間し、他端縁側に亘って
漸次接近し、かつ切欠部の先端においては互いに離間す
る方向に拡大形成される。

【００１６】

【作用】放熱フィンに設けられる切欠部と、この切欠部
先端と放熱フィン他端縁との間に残されるフィン部位
で、折り曲げ時の支点となる接続部とから熱交換器の折
り曲げ部を形成するとともに、対向する辺部相互間に亘
ってつなぎ部を架設し、折り曲げ加工にともなって全て
の放熱フィンにおいてつなぎ部を正確な方向および角度
に変形させる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に示すように、空気調和機の室内ユニッ
トが構成される。空気調和機本体であるユニット本体１
の前面側には前部吸込み口２ａが開口され、ここにグリ
ル３ａが嵌め込まれる。一方、ユニット本体１の上面側
にも上部吸込み口２ｂが開口され、ここにもグリル３ｂ
が嵌め込まれる。

【００１８】ユニット本体１の前面から下部に亘って吹
出し口４が設けられる。この吹出し口４の上部である前
部，上部吸込み口２ａ，２ｂに対向して、図示しないエ
アーフイルタと、後述する成形された熱交換器５が配置
される。

【００１９】つぎに、上記熱交換器５について詳述す
る。図２および図３に示すように、熱交換器５は、図に
おいて左右所定幅で、上下方向に長い直状に形成され、
紙面の方向に狭小の間隙を存して並設される多数枚の放
熱フィン１２と、これら放熱フィン１２に設けられる取
付け用孔２２に貫通され、かつ嵌着される熱交換パイプ
１３とからなる。

【００２０】上記放熱フィン１２は、予めプレス打ち抜
き加工によって成形されていて、図において上部Ａの所
定位置には、その一側縁１２ａから水平で、中途部から
Ｖ字状の切り込み部２０が設けられ、他側縁１２ｂの僅
か手前側まで延出される。

【００２１】すなわち、この切り込み部２０の先端と放
熱フィン１２の内側縁１２ｂとの間の部分は、第１の接
続部１５として残される。上記切り込み部２０からフィ
ン下端縁に亘り、所定間隔を存して複数の切欠部２１…
が設けられる。この切欠部２１は、上辺部２１ａと下辺
部２１ｂとからなり、それぞれの辺部は少なくとも複数
の直線を異なる方向にジグザグ状に屈曲しており、全体
として屈曲変形した三角状に形成される。

【００２２】この切欠部２１の先端２１ｃは、一側縁１
２ａの僅か手前側まで延出されている。そして、この先
端２１ｃにおいては、互いに離間する方向に拡大形成さ
れる。具体的には、先端２１ｃにおいて上下辺部２１
ａ，２１ｂが外側に膨出形成され、丸みをおびた状態に
なっている。

【００２３】この切欠部２１の先端２１ｃと放熱フィン
１２の一側縁１２ａとの間のフィン部位は、第２の接続
部１６として残される。上記切欠部２１の上下辺部２１
ａ，２１ｂの中途部には、つなぎ部１７が一体に設けら
れ、上下辺部間に架設される。これらつなぎ部１７は、
上辺部２１ａと下辺部２１ｂとのほぼ中間部相互を連結
する幅の狭い辺部であって、放熱フィン１２の長手方向
に対して所定角度θ°だけ傾いた状態で設けられる。

【００２４】図４にも示すように、つなぎ部１７のほぼ
中間部は、予め所定の面方向に突出するよう断面三角状
に形成されていて、その頂部と基端部に折れ目１８が形
成される。

【００２５】再び図２と図３に示すように、上記切り込
み部２０を介して上下両側の取付け用孔２２相互間およ
び、上記切欠部２１を介して上下両側の取付け用孔２２
相互間を除く、各取付け用孔２２相互間に立上りスリッ
ト部２４が設けられる。

【００２６】すなわち、立上がりスリット部２４の端末
は、切り込み部２０および切欠部２１に跨がって形成さ
れないことになる。これら立上りスリット部２４は、放
熱フィン１２の上下方向（段方向）に亘って、かつこの
両面に一体に切り起し形成される立上り片からなり、フ
ィンの両面に沿って導かれる熱交換空気に効率よく接す
ることができる。

【００２７】また、立上がりスリット部２４の端末が切
り込み部２０や切欠部２１に連通しないから、この端末
が変形することもない。このようにして成形される放熱
フィン１２の一対の取付け用孔２２相互に、Ｕ字状に曲
成された熱交換パイプ１３が貫通され、拡管手段によっ
て放熱フィン１２に対する嵌着状態を得られる。

【００２８】そして、一部の隣接する熱交換パイプ１３
の開口端相互をＵベンドによって接続し、平板直状の熱
交換器を成形してから、切り込み部２０および切欠部２
１に対する折り曲げ加工をなす。いずれも放熱フィン１
２の一側縁１２ａから他側縁１２ｂ方向へ付勢力を加え
ることにより、各部が内側に折曲される。

【００２９】再び図１に示すように、上記切り込み部２
０に沿う折り曲げ加工により、この切り込み部から上部
側の部分と下部位側の部分とで折り曲げ形成される、逆
Ｖ字状に２分割化された熱交換器となる。

【００３０】ここで、切り込み部２０の上部側の熱交換
器部分はユニット本体１の後面側に折り曲げ形成されて
いるところから、後面側熱交換器５Ｂと呼び、切り込み
部２０の下部側の熱交換器部分はユニット本体１の前面
側に折り曲げ形成されているところから、前面側熱交換
器５Ａと呼ぶ。

【００３１】これら後面側熱交換器５Ｂと前面側熱交換
器５Ａとは、第１の接続部１５で連結されることにな
る。上記前面側熱交換器５Ａは、さらに複数の上記切欠
部２１…に沿って折り曲げ加工される。すなわち、切欠
部２１を構成する上辺部２１ａと下辺部２１ｂとが接近
するように折り曲げられることにより、熱交換５Ａは所
定間隔を存して複数の折り曲げ部Ｍ…を有する。

【００３２】しかも、切欠部２１の構成から、前面側熱
交換器５Ａの折り曲げ部Ｍは、全て同一の折り曲げ角度
θ°で折り曲げられる。この状態で、各切欠部２１に設
けられているつなぎ部１７は、図３（Ｂ）および図４
（Ｂ）に示すように、全て折り目１８に沿って同一方向
に突出して折り畳まれる。

【００３３】そして、プレス加工によって予め放熱フィ
ン１２に形成されるつなぎ部１７の傾斜角度θ°と、前
面側熱交換器５Ａを構成する折り曲げ角度θ°とが一致
するから、折り曲げた状態でのつなぎ部１７は、規則正
しく同一の面方向に突出して折り畳まれる。

【００３４】折り曲げられた状態で、切欠部２１を形成
する上辺部２１ａと下辺部２１ｂとは完全に突き合わさ
るのではなく、ある程度の隙間が形成される。そのた
め、折り曲げ部Ｍを構成する第２の接続部１６の逃げと
なり、破断を阻止できる。

【００３５】また、切欠部先端２１ｃを丸みをおびた形
状にしたから、折り曲げた状態で先端２１ｃ周縁が突き
合わさずにすみ、接続部１６の破断や放熱フィン１２の
不規則な変形が阻止される。

【００３６】さらに、一側縁１２ａの切欠部先端２１ｃ
に対向する部分にも略三角状の一側縁切欠部３０を形成
したので、切欠部先端２１ｃが膨出形成されていても、
第２の接続部１６での折り曲げの支点が確実に設定され
ることになる。

【００３７】切欠部２１を形成する上下辺部２１ａ，２
１ｂをジグザグ状にしたから、切欠面積を最小限にする
ことができ、放熱フィン１２の表面積の低下を抑制す
る。すなわち、切欠部を直線で形成した場合には、折り
曲げ角度分の角度を有した切欠部にしなければならず、
切欠部が大きくなってしまうが、これを阻止することが
できる。

【００３８】このようにして、上記熱交換器５は全体的
に逆Ｖ字状をなし、前面側熱交換器５Ａは他側縁１２ｂ
を内側にして多段に折り曲げられて湾曲形成される一
方、後面側熱交換器５Ｂは少しの湾曲部もない直状で、
かつ矩形状に形成される。

【００３９】再び図１に示すように、ユニット本体１内
の所定位置に熱交換器５が配設される。なお説明すれ
ば、上記熱交換器５の両側端には図示しない端板が設け
られ、この端板によってユニット本体１内の所定位置に
熱交換器５が配設されることになる。

【００４０】上記前面側熱交換器５Ａの下端には前部ド
レンパン６ａが配設され、後面側熱交換器５ｂの下端に
は後部ドレンパン６ｂが配設される。互いのドレンパン
６ａ，６ｂは図示しない連通路を介して連通され、後部
ドレンパン６ｂで補集されたドレン水はこの連通路を通
って前部ドレンパン６ａへ流れようになっている。

【００４１】前面側熱交換器５Ａの背面側部位には室内
送風機を構成する送風ファンである横流ファン７が配置
される。この横流ファン７は、多数枚の羽根板（ブレー
ド）８…が所定間隔を存して設けられ、全体的に断面円
形状をなす。

【００４２】この横流ファン７は、前面側熱交換器５Ａ
によって周面一部が囲撓される。すなわち、前面側熱交
換器５Ａの背面側側縁と横流ファン７周面との距離が、
漸次近接し、かつ漸次離間しており、その変化の差が、
従来のもの（たとえば実開平５−１８７６５５号公報の
技術）と比較して極めて小さい。

【００４３】この横流ファン７の上部には前面側熱交換
器５Ａと後面側熱交換器５Ｂとの上記逆Ｖ字状に折り曲
げ形成される部分が対向しており、横流ファン７はあた
かも傘状のごとく覆われる。

【００４４】後部ドレンパン６ｂの下部から横流ファン
７側部を介して上記吹出し口４に亘ってファンケーシン
グ１０が設けられる。このように吹出し口４の吹出し通
路の下部を形成するケーシング１０の後端部はバックノ
ーズとなる。

【００４５】一方、前部ドレンパン６ａの外底面は、横
流ファン７のフロントノーズを兼用するとともに、ユニ
ット本体１の前面側下部に開口する吹出し口４の吹出し
通路の上部を兼用する。

【００４６】しかして、たとえば冷房運転を行う。図示
しない室外ユニットの圧縮機を駆動して、冷凍サイクル
運転をなすとともに、室内ユニットにおける横流ファン
７を駆動する。上記圧縮機から吐出される高温高圧の冷
媒は、凝縮され、かつ低圧化してから、蒸発器としての
熱交換器５に導かれる。

【００４７】被空調室内空気である熱交換空気は、前部
吸込み口２ａと上部吸込み口２ｂから導入され、フィル
タを介して熱交換器５へ導かれる。すなわち、前面側熱
交換器５Ａと後面側熱交換器５Ｂの一側縁１２ａから、
放熱フィン１２相互の隙間を導通し、放熱フィン１２と
熱交換パイプ１３に接した後、他側縁１２ｂから導出さ
れる。

【００４８】冷媒は熱交換器５に導かれて、熱交換パイ
プ１３を導通する間に蒸発熱を吸収し、放熱フィン１２
に伝熱する。これら放熱フィン１２間を熱交換空気が導
通して熱交換をなす。

【００４９】熱交換空気は吸熱され、温度低下して前，
後面側熱交換器５Ａ，５Ｂから導出され、さらに横流フ
ァン７を介して吹出し口４から被空調室へ吹出されて冷
房作用をなす。

【００５０】このような冷房作用にともなって、熱交換
器５にドレン水が生成される。このドレン水は放熱フィ
ン１２に沿って流下するが、切欠部２１の上下辺部２１
ａ，２１ｂにある程度の隙間が形成されるため、切欠部
２１の上辺部２１ａと下辺部２１ｂの間でドレン水が貯
溜することがなく、上辺部２１ａから下辺部２１ｂへド
レン水が滴下するので、ドレン水は折り曲げ部Ｍにおい
て円滑に流れて、通風抵抗になることがない。

【００５１】しかも、立上がりスリット部２４が切欠部
２１の上下両辺部に沿って設けられておらず、上下両辺
部はフラット面を形成しているから、ドレン水の流通は
極めて円滑である。上記熱交換器５は、前面側熱交換器
５Ａと後面側熱交換器５Ｂとで逆Ｖ字状をなすから、熱
交換器５は勿論、ユニット本体１の高さ寸法が小さくて
すみ、据付スペースの低減に寄与する。

【００５２】また、前面側熱交換器５Ａを同一角度θ°
で折り曲げ形成したから、最も通風量の多い前面側熱交
換器５Ａの全体の空気の乱れが均一化されるとともに、
小さくなり、通風抵抗が減少して送風量の増大が得られ
るとともに、送風騒音の低減が得られる。

【００５３】そして、つなぎ部１７が全て同一の面方向
に規則正しく折り畳まれているから、切欠部２１を形成
する上下辺部２１ａ，２１ｂ相互間に設定されるととも
に、熱交換器５と通風路を形成する本体の熱交換器取付
部との間に隙間が形成されないので、いわゆる生空気の
通過を阻止した状態で熱交換効率の向上を得られる。

【００５４】上記前面側熱交換器５Ａを多段に折り曲げ
て横流ファン７の周面一部を囲撓したから、熱交換器５
と横流ファン７との間隔である、最大距離と最小距離と
の差が極く小さくなり、熱交換空気の吸込み圧力および
吸込み風量を一定として、送風音の低減と、熱交換効率
の向上に寄与する。

【００５５】なお、上記実施例においては、切欠部２１
の先端２１ｃを丸みをおびた形状にしたが、これに限定
されるものではなく、要は、熱交換器５を折り曲げた状
態で切欠部上下辺部２１ａ，２１ｂの先端が突き合わさ
らないよう、互いに離間する方向に湾曲形成すればよ
い。

【００５６】上記熱交換器５は、前面側熱交換器５Ａと
後面側熱交換器５Ｂとを逆Ｖ字状に連設したが、ここで
言う前面側熱交換器のごとき多段に折り曲げられた熱交
換器のみであってもよい。また、本発明は上記実施例構
造に限定されるものではなく、本発明の要旨を越えない
範囲内で種々の変形実施が可能なことは勿論である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
交換器の折り曲げ部を、放熱フィンの一端側から他端側
に亘って設けられる切欠部、およびこの切欠部先端と放
熱フィン他端縁との間に残されるフィン部位であり、折
り曲げ時の支点となる接続部とから構成し、切欠部を形
成する対向する辺部相互間に亘って、折り曲げ加工にと
もなって変形するつなぎ部を架設したから、熱交換器を
折り曲げた状態で、放熱フィンの切欠部およびつなぎ部
の形状を最適にして、生空気の通過を阻止するとともに
通風抵抗の低下を図り、よって熱交換効率の向上を得ら
れるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、空気調和機室内ユニ
ットの縦断面図。

【図２】同実施例の、放熱フィンの正面図。

【図３】（Ａ）は、同実施例の、放熱フィンの一部を拡
大して示す図。（Ｂ）は、折り曲げた状態での放熱フィ
ンの一部を拡大して示す図。

【図４】（Ａ）は、同実施例の、つなぎ部の縦断面図。
（Ｂ）は、放熱フィンを重ねた状態でのつなぎ部の折り
畳み状態を示す図。

【符号の説明】

１２…放熱フィン、１３…熱交換パイプ、５…熱交換
器、Ｍ…折り曲げ部、２１…切欠部、１６…（第２の）
接続部、１７…つなぎ部、１８…折り目、２１ａ…上辺
部、２１ｂ…下辺部、２１ｃ…切欠部先端。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−187655（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164348（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−226579（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−167450（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−84321（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−93209（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数枚の放熱フィンが互いに狭小の間隙を
   存して並設され、これら放熱フィンに熱交換パイプが貫
   通されるとともに、放熱フィンを複数段に折り曲げた複
   数の折り曲げ部を有する熱交換器を備えた空気調和機に
   おいて、 上記熱交換器の折り曲げ部は、上記放熱フィンの一端側
   から他端側に亘って、互いに所定間隔を存して設けられ
   る複数の切欠部、およびこの切欠部先端と放熱フィン他
   端縁との間に残されるフィン部位であり、折り曲げ時の
   支点となる接続部とからなり、 上記それぞれの切欠部は、切欠部を形成する対向する辺
   部相互間に亘って、折り曲げ加工にともなって所定方向
   へ変形するつなぎ部が架設され、 上記つなぎ部は、熱交換器の折り曲げ加工にともない同
   一の面方向に突出し、この突出方向に隣接する放熱フィ
   ンのつなぎ部と重なり合うように折り畳まれるための複
   数の折り目を備え、 少なくとも、これら切欠部相互間に、切欠部に跨ること
   なく放熱フィンに設けられる立上りスリット部を備えた
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】上記つなぎ部は、熱交換器の折り曲げ角度
   と同一の角度に傾斜して設けられることを特徴とする請
   求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】上記切欠部を形成する辺部は、放熱フィン
   の一端縁では互いに離間し、他端縁側に亘って漸次接近
   し、かつ切欠部の先端においては互いに離間する方向に
   拡大形成されることを特徴とする請求項１および請求項
   ２のいずれかに記載の空気調和機。