JP3852464B2 - 空気調和機の室内側の熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室内側の熱交換器に関する。

従来、熱交換器としては、ミシン目が形成されたミシン目付フィンをそのミシン目で分割することによって熱交換器を形成するものがある。詳しくは、この熱交換器は、ミシン目が形成されたフィンの挿通穴に伝熱管を挿通して、ミシン目の箇所でフィンを分離して、２つの熱交換器を形成するようにしている。

上記従来の熱交換器は、ミシン目の箇所でフィンを分割できるので、製造が容易で、ミシン目の箇所で分離したり、ミシン目のまま分離しないで残したりして、異なる寸法の熱交換器を容易に製造できるという利点を有している。

しかしながら、上記従来の熱交換器は、フィンの寸法設定が変更し易いという利点を有する一方、上記ミシン目付フィンを分割して形成された上記フィンにおける上記ミシン目が形成されていた箇所に対応する外縁に、分割の際にバリが形成されるため、熱交換器の使用中に、上記フィンに生成した結露水（凝縮水）が、このバリを伝ってフィンから飛散するという問題がある。特に、上記従来の熱交換器を、空気調和機の室内側の熱交換器として使用した場合、送風により上記結露水が室内に飛散して重大な問題になる。

また、上記従来の熱交換器は、上記バリがある縁が、熱交換器の外側の縁に位置することになるので、熱交換器の美観が損なわれるという問題がある。
特開平６−３４７１８６号公報

そこで、本発明の課題は、フィンの寸法設定が変更し易く、かつ、フィンから結露水が飛散しにくくて、美観を損なうことのない空気調和機の室内側の熱交換器を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の空気調和機の室内側の熱交換器は、
板状の第１フィン（１０）と、この第１フィン（１０）の厚さ方向に延在するように上記第１フィン（１０）に挿通されている複数の第１伝熱管とを有する第１熱交換部（８）と、
板状の第２フィン（２０）と、この第２フィン（２０）の厚さ方向に延在するように上記第２フィン（２０）に挿通されている複数の第２伝熱管とを有する第２熱交換部（９）と
を備え、
上記第１フィン（１０）および上記第２フィン（２０）のうちの少なくとも一方の縁（１６,１７）には、所定間隔で複数のバリ（１４,１５）があり、
上記第１熱交換部（８）と上記第２熱交換部（９）とを、上記第１フィン（１０）および上記第２フィン（２０）の少なくとも一方の上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）が、上記第１フィン（１０）または上記第２フィン（２０）の他方の縁（２６,２７）に当接または向かいあうように配置して、上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）は、全て内側に位置していて、上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）が、外側に位置していないことを特徴としている。

本発明によれば、上記第１フィンおよび上記第２フィンの少なくとも一方の上記バリがある縁が、上記第１フィンまたは上記第２フィンの他方の縁に当接または向かいあうように配置して、上記バリがある縁は、内側に位置しているので、バリがある縁が、上記第１フィンの縁における上記第２フィンに当接または向かいあう縁以外の縁に存在することがなく、かつ、バリがある縁が、上記第２フィンの縁における上記第１フィンに当接または向かいあう縁以外の縁に存在することもない。

したがって、上記バリがある縁から結露水が飛散したとしても、上記バリがある縁に当接または向かいあう縁で、この飛散した結露水を受け止めることができる。したがって、結露水が、風と共に外部に飛散することを防止できるので、上記風に混入した上記結露水が室内に飛散することを抑制できる。

また、本発明によれば、上記第１フィンの縁における上記第２フィンに当接または向かいあう縁以外の縁に存在することがなく、かつ、バリがある縁が、上記第２フィンの縁における上記第１フィンに当接または向かいあう縁以外の縁に存在することもないので、上記バリがある縁が、熱交換器の外側に位置していることがない。したがって、本発明によれば、熱交換器の美観が損なわれることがない。
また、一実施形態の空気調和機の室内側の熱交換器は、上記バリ（１４,１５）が上記第１フィン（１０）に有る場合は、隣接する上記バリ（１４,１５）の間隔が、隣接する上記第１伝熱管の貫通穴（１８）間の距離に等しく、上記バリ（１４,１５）が上記第２フィン（２０）に有る場合は、隣接する上記バリ（１４,１５）の間隔が、隣接する上記第２伝熱管の貫通穴（２８）間の距離に等しくなっている。

本発明の熱交換器によれば、第１フィンおよび第２フィンの少なくとも一方のバリがある縁が、上記第１フィンまたは上記第２フィンの他方の縁に当接または向かいあうように配置して、上記バリがある縁は、内側に位置しているので、上記バリがある縁から結露水が飛散したとしても、上記バリがある縁に当接または向かいあう縁で、この飛散した結露水を受け止めることができて、結露水が、風と共に外部に飛散することを防止できる。したがって、上記風に混入した上記結露水が室内に飛散することを抑制できる。

また、本発明によれば、上記バリがある縁が、熱交換器の外側に位置していることがなくて、熱交換器の美観が損なわれることがない。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の熱交換器を用いた空気調和機の概略断面図である。図１において、１は送風ファン、２は熱交換器である。図１においては、簡単のため、送風ファン１や熱交換器２を収容しているケース等を省略している。

この空気調和機は、送風ファン１を回転させて、熱交換器２を介して吸い込んだ伝熱媒体としての風を、図示しない吹き出し口から吹き出すようになっている。

上記熱交換器２は、第１熱交換部の一例としての補助熱交換器８と、第２熱交換部の一例としての本体熱交換器９とを有する。

上記補助熱交換器８は、板状の第１フィン１０と、図示しない第１伝熱管とを有する。上記第１フィン１０は、図１に示すように、略細長い矩形状の表面を有している。上記第１フィン１０は、第１フィン１０の厚さ方向（図１における紙面に垂直な方向）に所定の間隔毎に複数配置されている。

上記第１フィン１０は、細長い矩形の表面を有する第１部分１１と、第１部分１１と略同一形状の第２部分１２とから成っている。上記第１部分１１には、１列８段の伝熱管挿通用の貫通穴１８が形成されており、同様に、第２部分１２には、１列８段の伝熱管挿通用の貫通穴１９が形成されている。また、上記第１部分１１の長手方向の一方の側の縁には、所定間隔毎にバリ１４が形成されており、第２部分１２の長手方向の一方の側の縁には、所定間隔毎にバリ１５が形成されている。

上記第１伝熱管は、第１部分１１の１列８段の伝熱管挿通用の貫通穴１８と、第２部分１２の１列８段の伝熱管挿通用の貫通穴１９に挿通されている。詳しくは、上記第１伝熱管は、上記厚さ方向に所定の間隔毎に配置されている複数の第１フィン１０を、第１フィンの厚さ方向に貫くように配置されている。

上記第１部分１１の長手方向の一端におけるバリ１４が形成されている側の角と、第２部分１２の長手方向の一端におけるバリ１５が形成されている側の角とは、略接している。上記第２部分１２は、第１部分の長手方向の上記一端に連なるように配置されている。また、上記第２部分１２は、第１部分１１に対して僅かに傾けられて配置されている。

上記本体熱交換器９は、板状の第２フィン２０と、図示しない第２伝熱管とを有する。上記第２フィン２０は、図１に示すように、略細長い矩形状の表面を有している。上記第２フィン２０は、第２フィン２０の厚さ方向（図１における紙面に垂直な方向）に所定の間隔毎に複数配置されている。

上記第２フィン２０は、細長い矩形の表面を有する第１部分２１と、第１部分２１と略同一形状の第２部分２２とから成っている。上記第１部分２１には、２列８段の伝熱管挿通用の貫通穴２８が形成されており、同様に、第２部分２２には、２列８段の伝熱管挿通用の貫通穴２９が形成されている。上記第２フィン２０の第１部分２１、第２フィン２０の第２部分２２、上記第１フィン１０の第１部分１１および第１フィン１０の第２部分１２は、長手方向の寸法が略同一になっている。

上記第２部分２２は、第１部分２１の長手方向の一端に連なるように配置されている。また、上記第２部分２２は、第１部分２１に対して僅かに傾けられて配置されている。上記第１部分２１の長手方向の一端における一方の角と、第２部分２２の長手方向の一端における一方の角とは、接している。

上記第２伝熱管は、第１部分２１の２列８段の伝熱管挿通用の貫通穴２８と、第２部分２２の２列８段の伝熱管挿通用の貫通穴２９に挿通されている。詳しくは、上記第２伝熱管は、上記厚さ方向に所定の間隔毎に配置されている複数の第２フィン２０を、第２フィン２０の厚さ方向に貫くように配置されている。

また、図１に示すように、細長いと共に一箇所で屈曲している本体熱交換器９の一方の側の縁２６,２７は、細長いと共に一箇所で屈曲している補助熱交換器８のバリ１４,１５が形成されている側の縁１６,１７に、当接するように配置されている。詳しくは、第２フィン２０の第１部分２１の一方の縁２６は、第１フィン１０の第１部分１１のバリ１４がある縁１６に当接されていると共に、第２フィン２０の第２部分２２の一方の縁２７は、第２フィン１０の第１部分１２のバリ１５がある縁１７に当接されている。

また、上記バリがある縁１６,１７は、内側に位置しており、熱交換器の外側の縁には、バリが存在しない状態になっている。すなわち、上記第１フィン１０の第１部分１１の外側の縁３０と第１フィン１０の第２部分１２の外側の縁３１には、バリが存在せず、また、第２フィン２０の第１部分２１の外側の縁４０と第２フィン２０の第２部分２２の外側の縁４１には、バリが存在しない状態になっている。

図２は、上記第１フィン１０を形成するのに用いられたミシン目付フィン５０一部を示す図である。

図２において、１８は、伝熱管の挿通穴を示し、５２は、ミシン目（スリット）を示している。また、ＤＰは、ミシン面が延びる方向に略平行な方向に互いに隣接している貫通穴１８の距離を示し、ＳＬ２は、ミシン目（スリット）の長さを示し、ＳＬ１は、ミシン目の繋がり代を示す。

上記ミシン目付フィン５０は、表面略矩形状の板部材から成っている。また、上記ミシン目５２は、ミシン目付フィン５０の幅方向の略中心に形成されている。上記ミシン目５２は、ミシン目付フィン５０の長手方向に略平行に延びている。図１に示す上記第１フィン１０は、ミシン目付フィン５０を、ミシン面が形成されている部分で分割することによって形成されている。図２に示すミシン目付フィン５０から、第１フィン１０の第１部分１１を２つ形成するか、または、第１フィン１０の第２部分１２を２つ形成するか、または、第１フィン１０の第１部分１１と第２部分１２を一つずつ形成するようになっている。

また、上記ＤＰと、ＳＬ２と、ＳＬ１との間には、次の（１）式に示す関係が存在している。また、ミシン目の繋がり代ＳＬ１の寸法は、以下の（２）式に示す範囲に制限されている。ミシン目の繋がり代ＳＬ１の寸法を、以下の（２）式に示す範囲に制限することによって、ミシン目付フィンの強度が所定の強度よりも弱くならないようにしていると共に、ミシン目付フィンを容易にミシン目で分割できるようにしている。
ＳＬ２＝ＤＰ−ＳＬ１・・・（１）
０.１５［ｍｍ］＜ＳＬ１＜０.５［ｍｍ］・・・（２）

図３は、図１に示す第１フィンの第１部分１１または第２部分１２の製造過程を示す図である。以下に、図３を用いて、図１に示す第１部分１１または第２部分１２の製造方法を説明することにする。尚、図３（Ａ）において、５０は、図２に示すミシン目付フィンである。また、ミシン目付フィン５０には、実際には、図２に示すように、伝熱管の挿通穴１８が千鳥配置されているが、図３では、簡単のため、上記挿通穴を格子配置している（実際には、千鳥配置）。

先ず、同一形状の複数の上記ミシン目付フィン５０を、ミシン目付フィン５０の厚さ方向に等間隔に配置して、ミシン目付フィン５０を積み重ねた状態にする。そして、この状態で、積み重ねられた複数のミシン目付フィン５０の同じ箇所に形成された複数の伝熱管の挿通穴１８のうちのいくらかに（２以上）、積み重ねられた複数のミシン目付フィン５０を貫くように、ピン等の棒状の部材（図示せず）を挿入する。このようにして、図１に示す複数のミシン目付フィン５０が積み重ねられた状態を保持する。

次に、図３（Ｂ）に矢印αで示す方向に力を加える。詳しくは、図３（Ａ）に示すミシン目付フィン５０における、ミシン目が形成されている線を境にした２つの部分が、互いに引き離される方向に力を加える。この力は、例えば、ミシン目付フィン５０のミシン目を境にした方側の部分を、固定すると共に、ミシン目を境にした他方の部分を、上記他方の部分を上記片側の部分から引き離すように、ミシン目付フィン５０の幅方向に力を加えることによって実現される。そして、ミシン目付フィン５０に、図３（Ｂ）に矢印αで示す方向に力を加えることによって、図３（Ｂ）に示すように、ミシン目付フィン５０を、そのミシン目が形成されている線で、２つに分割して、第１部分１１（または第２部分１２）を形成する。

このような方法で第１部分１１を形成すると、第１部分１１（または第２部分１２）の製造コストを削減することができる一方、図３（Ｃ）に示すように、第１部分１１におけるミシン目付フィン５０のミシン目の繋がり代に対応する部分に、バリ１４が形成されることになる。しかしながら、図１に示す実施形態の熱交換器のように、フィンのバリがある縁を、別のフィンの縁に当接または向かいあうように配置して、上記バリがある縁を、内側に位置させることにより、結露水の飛散や見栄えが悪くなる等の問題を解消できるのである。

上記実施形態の熱交換器によれば、第１フィン１０の一方の側に形成されたバリ１４,１５がある縁１６,１７を、第２フィン２０の他方の縁２６,２７に当接するように配置して、熱交換器に形成されたバリ１４,１５がある縁１６,１７を、内側に位置させているので、バリ１４,１５がある縁１６,１７が、第１フィン１０の縁１６,１７,３０,３１における第２フィン２０に当接または向かいあう縁１６,１７以外の縁３０,３１に存在することがなく、かつ、バリがある縁１４,１５が、第２フィン２０の縁２６,２７,４０,４１における第１フィン１０に当接または向かいあう縁２６,２７以外の縁４０,４１に存在することもない。

したがって、上記バリ１４,１５がある縁１６,１７から結露水が飛散したとしても、バリ１６,１７がある縁１６,１７に当接または向かいあう縁２６,２７で、この飛散した結露水を受け止めることができる。したがって、結露水が、風と共に外部に飛散することを防止できるので、風に混入した結露水が室内に飛散することを抑制できる。

また、上記実施形態の熱交換器によれば、第１フィン１０の縁１６,１７,３０,３１における第２フィン２０に当接または向かいあう縁１６,１７以外の縁３０,３１にバリ存在することがなく、かつ、第２フィン２０の縁２６,２７,４０,４１における第１フィン１０に当接または向かいあう縁２６,２７以外の縁４０,４１にバリ存在することもないので、バリがある縁１４,１５が、熱交換器の外側に位置していることがない。したがって、上記実施形態の熱交換器によれば、熱交換器の美観が損なわれることがない。

上記実施形態の熱交換器では、第１フィン１０の縁１６,１７,３０,３１における第２フィン２０に当接している縁１６,１７にバリが形成されていたが、この発明では、第１フィンと第２フィンとの間を所定間隔離間して、第１フィンの縁における第２フィンに向かいあっている縁に、バリが形成されていても良い。

また、上記実施形態の熱交換器では、第１フィン１０の縁１６,１７,３０,３１における第２フィン２０に当接している縁１６,１７のみに、バリが形成されているが、この発明では、第１フィンの縁における第２フィンに当接または向かい合っている縁に、バリが形成されていると同時に、第２フィンの縁における第１フィンに当接または向かい合っている縁に、バリが形成されていても良い。また、第２フィンの縁における第１フィンに当接している縁のみに、バリが形成されていても良い。

また、上記実施形態の熱交換器では、第１フィン１０に１列１６段の伝熱管の挿通穴が形成されていると共に、第２フィン２０に２列１６段の挿通穴が形成されているが、この発明では、第１フィンに形成される伝熱管の挿通穴は、必ずしも１列１６段に配置される必要はなく如何なる配置であっても良い。また、同様に、第２フィンに形成される伝熱管の挿通穴は、必ずしも２列１６段に配置される必要はなく如何なる配置であっても良い。

また、上記実施形態の熱交換器では、第２フィン２０に挿通穴２８が千鳥配置されたが、この発明のフィンには、挿通穴が千鳥配置されても、挿通穴が格子配置されても、挿通穴がそれ以外の方法で配置されても良い。

また、上記実施形態の熱交換器では、第１熱交換部である補助熱交換器８の第１フィン１０を、二つの部分である第１部分１１と第２部分１２とから構成し、かつ、第２熱交換部である本体熱交換器９の第２フィン２０を、二つの部分である第１部分２１と第２部分２２とから構成したが、この発明では、第１フィンおよび第２フィンのうちの少なくとも一方のフィンを、一つの部分または３つ以上の部分から構成しても良い。

また、上記実施形態の熱交換器では、二つの熱交換部（補助熱交換器８および本体熱交換器９）を、互いの縁が当接するように配置して、バリを内側に形成したが、この発明では、三つ以上の熱交換部を、隣接する熱交換部の縁同士が当接または向かい合うように配置して、かつ、バリを内側のみに形成しても良いことは勿論である。

本発明の一実施形態の熱交換器を用いた空気調和機の概略断面図である。 上記実施形態の熱交換器が備える第１フィンを形成するのに用いられたミシン目付フィン一部を示す図である。 上記実施形態の熱交換器が備える第１フィンの第１部分または第２部分の製造過程を示す図である。

符号の説明

２ 熱交換器
８ 補助熱交換器
９ 本体熱交換器
１０ 第１フィン
２０ 第２フィン
１４,１５ バリ
１６,１７ バリがある縁

Claims (2)

1. 板状の第１フィン（１０）と、この第１フィン（１０）の厚さ方向に延在するように上記第１フィン（１０）に挿通されている複数の第１伝熱管とを有する第１熱交換部（８）と、
   板状の第２フィン（２０）と、この第２フィン（２０）の厚さ方向に延在するように上記第２フィン（２０）に挿通されている複数の第２伝熱管とを有する第２熱交換部（９）と
   を備え、
   上記第１フィン（１０）および上記第２フィン（２０）のうちの少なくとも一方の縁（１６,１７）には、所定間隔で複数のバリ（１４,１５）があり、
   上記第１熱交換部（８）と上記第２熱交換部（９）とを、上記第１フィン（１０）および上記第２フィン（２０）の少なくとも一方の上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）が、上記第１フィン（１０）または上記第２フィン（２０）の他方の縁（２６,２７）に当接または向かいあうように配置して、上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）は、全て内側に位置していて、上記バリ（１４,１５）がある縁（１６,１７）が、外側に位置していないことを特徴とする空気調和機の室内側の熱交換器。
2. 請求項１に記載の空気調和機の室内側の熱交換器において、
   上記バリ（１４,１５）が上記第１フィン（１０）に有る場合は、隣接する上記バリ（１４,１５）の間隔が、隣接する上記第１伝熱管の貫通穴（１８）間の距離に等しく、上記バリ（１４,１５）が上記第２フィン（２０）に有る場合は、隣接する上記バリ（１４,１５）の間隔が、隣接する上記第２伝熱管の貫通穴（２８）間の距離に等しいことを特徴とする空気調和機の室内側の熱交換器。

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