JP5037400B2 - 熱交換器の製造方法と、空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、側面視で略逆Ｖ字状に形成される熱交換器の製造方法と、この熱交換器を備えた空気調和機の室内機に関する。

冷凍サイクルには、フィンに熱交換パイプ（伝熱管）を熱交換空気の流通方向に沿って複数列設けた構造の熱交換器が多用される。この種の熱交換器を、特に暖房運転時に凝縮器として使用すると、冷媒入り口部ではガス冷媒が導かれ、空気もしくは水と熱交換するのにともなって冷媒は凝縮する。

すなわち、ガス冷媒に液冷媒が混合する二相域に変る。さらに熱交換が進むと、液冷媒の割合が大になっていき、冷媒出口部手前で液冷媒だけの単相域に相変化する。ガス冷媒と液冷媒の二相域では等温変化をなすが、液冷媒だけの単相域では過冷却により冷媒温度が低下し温度勾配がある。そして、二相域と単相域とで、大きな温度勾配が生じる。

上記二相域と単相域との大きな温度勾配により、フィンを介して熱交換パイプ同士で熱伝導が生じ、空気側への熱伝達の阻害要因となる。そこで、たとえば［特許文献１］および［特許文献２］では、冷媒温度に差のある熱交換空気の流通方向に隣接する熱交換パイプ間に、熱を遮断するためのスリットを設けている。

特に［特許文献１］では、凝縮器における冷媒出口方向のパスの数が最も少ない配管部付近を、空気の主流方向に対して風上側に配置する。これら配管に隣接する風下側の配管との間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットをフィンの長手方向に設け、熱伝導的に分離したことを特徴としている。

このようにフィンの一端縁から熱伝導を遮断するためのスリットを切込むと、フィンは３辺が独立した形になる。すなわち、風上側の辺部と、フィンの長手方向の辺部と、スリットが設けられた辺部とのそれぞれが、熱的に開放される。そのため、遮熱効果が大きくなり、冷媒出口部における冷媒の過冷却度が増す、と考えられる。
特開平１０−２６３８号公報 特開２００４−８５１３９号公報

しかしながら、スリットをフィンの一端縁から切込んだ状態にすると、切込まれたフィン端部の剛性が大きく低下してしまう。フィンは、極く薄肉の１枚の大きな板体に対して連続的にプレス加工を行うことで成形されるが、端縁から切込みを設けると、この切込み周辺がまくれ上がるなど、変形し易い。

しかも、フィンは互いに狭小の間隙を存して並べられ、これらフィンに熱交換パイプを貫通し、かつ固定することで熱交換器を得る。このとき既に、一部が変形したフィンがあれば、互いに接触して狭小の間隙を保持できない。完成した熱交換器でありながら、フィン相互間に熱交換空気が流通できず、熱交換効率の低下を招く。

スリットの長さを可能な限り短縮することで、フィンの部分的な変形を防止することができるが、伝熱の遮断効果が低減してしまう。そこで、［特許文献２］のように、風上側と風下側の熱交換パイプ相互の熱伝達を遮断するためのスリットを、フィンの端縁から間隙を存した位置に設けている。

フィンの端縁と、ここに設けられるスリットの端縁との間は切断されない非切断部となる。しかも、過冷却領域の全長に亘って複数のスリットを断続的に設けていて、これらスリット相互間にも非切断部が存在する。合計すると、無視できない程度の非切断部が存在し、熱遮断効果に影響を及ぼす。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、フィンに熱交換パイプを貫通してなり、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから側面視で略逆Ｖ字状をなす熱交換器であり、風上側列と下流側列の熱交換パイプ取付け用孔との間に熱遮断用スリットを設けるにあたって、フィンの剛性を損なうことなく、暖房運転時に温度勾配をもつ過冷却領域と、温度勾配のない二相域との間での熱干渉を防止し、性能向上を図れるとともに小型化を得る熱交換器の製造方法を提供しようとするものである。
さらに、上述の製造方法で得られた熱交換器を備え、熱交換性能の向上を得られる空気調和機の室内機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明は、所定間隔を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに貫通し熱交換空気の流通方向に沿って複数列設けられる熱交換パイプとからなり、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから側面視で略逆Ｖ字状をなすよう構成される熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であり、
長手方向に連続して前側熱交換器部を形成するフィンと後側熱交換器部を形成するフィンとを一体に成形するとともに、前側熱交換器部のフィンと後側熱交換器部のフィンのそれぞれにおいて最も風上側列となる熱交換パイプ取付け用孔と風下側列の熱交換パイプ取付け用孔との間に互いの一端部同士がフィンの幅方向に重なるもしくは互いに連通するようにフィンの長手方向に沿って熱遮断用スリットを設ける工程と、前側熱交換器部と後側熱交換器部のそれぞれに設けられる熱遮断用スリットの一端部同士に形成される重なり部分もしくは連通部分に跨りフィンの幅方向にカットする工程と、カット部を上端として前側熱交換器と後側熱交換器部とを側面視で略逆Ｖ字状になるように配置する工程とを具備する。

上記目的を満足するため本発明における空気調和機の室内機は、吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体と、この室内機本体内に配置されるとともに側面視で略逆Ｖ字状をなし、室内機本体の前面側に位置する前側熱交換器部および後面側に位置する後側熱交換器部とから構成される熱交換器と、熱交換器の前側熱交換器部と後側熱交換器部間に配置される送風機とを具備し、上記熱交換器は上記記載の熱交換器の製造方法をもって製造される。

本発明によれば、風上側列と下流側列の熱交換パイプ取付け用孔との間に熱遮断用スリットを設けるにあたって、フィンの剛性を損なうことはなく、熱干渉を防止して性能向上を図れ、熱交換器の小型化を得るという効果を奏する。
さらに、上述の製造方法で得られた熱交換器を備え、熱交換性能の向上を得られる空気調和機の室内機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、空気調和機の室内機を概略的に断面にした縦断面図である（なお、説明しても符号を付していない部品は図示していない。図示し説明しても符号を付していない部品もある）。

室内機本体１は、前側筐体を構成する前面パネル２と、後側筐体を構成する後本体３とからなり、上下方向に対して幅方向に横長状に形成される。室内機本体１の前面側一部に前面吸込み口４が開口され、前面吸込み口４に対向する前面パネル２には開閉駆動機構に支持される開閉パネル２Ａが嵌め込まれている。

図１に示す運転停止時は、開閉パネル２Ａは前面パネル２と同一面となり前面吸込み口４を閉成するが、運転時には手前側に突出変位して周囲に室内と連通する隙間を生じ、前面吸込み口４を室内に開放する。室内機本体１の上部には上面吸込み口５が開口されていて、この上面吸込み口５には複数の空間部に仕切る枠状の桟が嵌め込まれる。

上記室内機本体１の前面下部に吹出し口６が開口されていて、この吹出し口６には２枚の吹出しルーバー７ａ，７ｂが略並行して設けられる。各吹出しルーバー７ａ，７ｂは、それぞれの回動姿勢によって上記吹出し口６を開閉し、かつ運転条件に応じて熱交換空気の吹出し方向を設定できるようになっている。

室内機本体１内には、後述する熱交換器８が配置される。この熱交換器８は、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとで、側面視で略逆Ｖ字状に形成される。前側熱交換器部８Ａは、前面吸込み口４全体および上面吸込み口５一部と対向し湾曲状に形成される。後側熱交換器部８Ｂは、直状で斜めに傾斜し上面吸込み口５一部と対向する。

熱交換器８の前後側熱交換器部８Ａ，８Ｂ相互間に、送風機１０が配置される。送風機１０は、室内機本体１の一側端のスペースに配置されたファンモータと、このファンモータの回転軸に連結される横流ファンとから構成される。横流ファンの軸方向長さは熱交換器８の幅方向長さと同一に設定され、互いに正しく対向するように配置される。

前側熱交換器部８Ａの下端部は前ドレンパン１２ａ上に載り、後側熱交換器部８Ｂの下端部は後ドレンパン１２ｂ上に載る。前、後ドレンパン１２ａ，１２ｂは、それぞれ上記後本体３に一体に成形され、熱交換器部８Ａ，８Ｂから滴下するドレン水を受けて図示しない排水ホースを介し屋外へ排水できるようになっている。

前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの一部側壁外面は送風機１０に近接して設けられ、これらで送風機１０の横流ファンに対するノーズを構成している。上記ノーズとなる前後ドレンパン１２ａ，１２ｂの側壁部分と吹出し口６の各辺部との間は、隔壁部材１４によって連結される。

前記室内送風機１０を駆動することにより、隔壁部材１４で囲まれる空間が、ノーズと吹出し口９とを連通する吹出し通風路１５Ａとなる。これに対して、前記前面吸込み口４および上面吸込み口５から熱交換器８に至る間に、吸込み通風路１５Ｂが形成されることになる。

前面吸込み口４と熱交換器８の前側熱交換器部８Ａ一部との間に前面エアフィルタ１６が取付けられ、上面吸込み口５と前側熱交換器部８Ａ一部および後側熱交換器部８Ｂとの間に上面エアフィルタ１７が取付けられる。前面エアフィルタ１６と上面エアフィルタ１７は熱交換器８と前面パネル２との間に設けられる上部枠体に移動自在に支持される。

上部枠体には、エアフィルタ清掃ユニットＷも取付けられている。このエアフィルタ清掃ユニットＷは、前面パネル２の前面上端と上面前端との間のデッドスペースに配置され、かつ前面エアフィルタ１６の上端部と、上面エアフィルタ１７の前端部との間に介在している。

制御部からの制御信号にしたがって、前面エアフィルタ１６を上面エアフィルタ１７の上面側に往動させ、しかる後、復動させる。移動途中で、前面エアフィルタ１６はエアフィルタ清掃ユニットＷを通過する。エアフィルタ清掃ユニットＷは、前面エアフィルタ１６が捕捉し付着したまま残っている塵埃を自動で除去する。

引き続いて、上面エアフィルタ１７を前面エアフィルタ１６の前面側に往復移動させ、移動途中でエアフィルタ清掃ユニットＷは付着している塵埃を自動で除去する。除去した塵埃は自動で屋外へ排出する。このように、エアフィルタ清掃ユニットＷは、前面エアフィルタ１６と上面エアフィルタ１７を自動清掃し、メンテナンス手間の軽減を図る。

熱交換器８の前側熱交換器部８Ａと前面エアフィルタ１６との間に、電気集塵機と、その電源部からなる空気清浄ユニットＹが取付けられる。上記電気集塵機は、前面エアフィルタ１６と上面エアフィルタ１７に捕捉されずに通過してくる微細な塵埃に電荷を与えて、捕捉し集塵する機能を備えている。

近時の電気集塵機は、イオンを発生する機能も備えている。たとえば冷房運転時には、熱交換器８に導かれてきた空気を冷気に変えるとともに除湿乾燥をなす。このことで、室内機本体１内の湿度が上昇し、長期の使用に亘ると熱交換器８にカビ類が発生し易い雰囲気になる。そこでイオンを発生してカビ類を殺菌し、異臭の発生を抑える。

つぎに、このようにして構成される空気調和機の室内機における作用について説明する。
使用者がリモコン（遠隔操作盤）の運転ボタンを押圧操作すると、送風機１０が駆動され、空気清浄ユニットＹが作用する。さらに、室内機と冷媒管を介して連通する室外機において圧縮機が駆動され、冷凍サイクル運転が開始される。

室内空気は前面吸込み口４および上面吸込み口５から室内機本体１内に吸込まれ、吸込み通風路１５Ｂに沿って導かれて、前面エアフィルタ１６および上面エアフィルタ１７を通過する。このとき、室内空気中に含まれる塵埃が前面エアフィルタ１６および上面エアフィルタ１７に捕捉される。

さらに、空気清浄ユニットＹは、より微細な塵埃を電気的に集塵し、かつ脱臭する。清浄化した室内空気は熱交換器８を流通し、ここに導かれる冷媒と熱交換作用が行われる。そのあと、熱交換空気は吹出し通風路１５Ａに沿って導かれ、吹出し口６から吹出しルーバー７ａ，７ｂに案内されて室内へ吹出され、効率のよい空調運転を継続する。

つぎに、上記熱交換器８について詳述する。
この熱交換器８は側面視で略逆Ｖ字状に形成される。熱交換器８は、上下方向の略中間部が円弧状で上下部が直状をなす第１の熱交換器部８Ａと、全体が直状に形成される第２の熱交換器部８Ｂとが、互いの端部を境に連結される。

これら第１の熱交換器部８Ａと第２の熱交換器部８Ｂとの連結部は、カット形成されていて、実際の連結部分はわずかでしかない。この連結部から第２の熱交換器部８Ｂを所定角度に折り曲げることによって、側面視で略逆Ｖ字状に形成される。なお、連結部を完全に切断して側面視で略逆Ｖ字状（略ハの字状を含む）に配置してもよい。

このような熱交換器８を室内機本体１内に組み込んだ状態で、第１の熱交換器部８Ａが前面側に位置するところから、この部分を「前側熱交換器部」８Ａと呼び、これよりも後部に位置する第２の熱交換器部を「後側熱交換器部」８Ｂと呼ぶ。
熱交換器８は、互いに狭小の間隙を存して並べられる多数枚のフィンＦと、これらフィンＦを貫通し、かつ拡管手段によって嵌着される熱交換パイプＰからなる、いわゆるフィンドチューブタイプである。

熱交換パイプＰは、直状部分が長いＵ字状に折り返し形成されて、フィンＦに設けられる熱交換パイプ取付け用孔を貫通する。Ｕ字管の折り返し部は並べられたフィンＦの一側端から突出する。
これらＵ字管の他端開口部は、並べられたフィンＦの他側端から突出する。隣接するＵ字管の開ロ端相互は、Ｕベンドや三方ベンドあるいはジャンパパイプ等で接続される。したがって、熱交換器８を構成する熱交換パイプＰは、並べられたフィンＦを一側端から他側端に亘って蛇行しながら貫通した状態となる。

前側熱交換器８Ａは、この幅方向に亘って熱交換パイプＰが２列に並設される２列部構成と、３列に並設される３列部構成とが存在している。具体的には、上下方向の略中間位置にある円弧状部から上部側が３列部構成であり、円弧状部を含む下部側が２列部構成となっている。後側熱交換器は、全体に３部列構成である。

たとえば、２列部構成の熱交換パイプＰには、直径７ｍｍのものが選択される。３列部構成で、最も風上側列と、最も風下側列の熱交換パイプＰには、直径５ｍｍのものが選択される。中間列の熱交換パイプＰには、直径５ｍｍまたは直径６．３５ｍｍものが選択される。

後述するように、暖房運転時は前側熱交換器部８Ａにおける２部列構成の風下側列熱交換パイプＰが冷媒の入り口部となる。そして、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの３部列構成の熱交換パイプＰを介して、それぞれの最上端の熱交換パイプＰが冷媒出口部となる。

このとき熱交換器８は凝縮器として作用するが、冷媒入り口側の熱交換パイプＰ直径を他の部位の熱交換パイプＰ直径よりも太いものを選択した。熱交換パイプＰ内の熱伝達率は若干低下する反面、冷媒流通抵抗が大幅に低下し、その結果、熱交換能力としては大幅に増大する。

また、冷房運転時は暖房運転時とは逆方向に冷媒が流れて、蒸発器として作用する。上記したように、この冷房運転では冷媒入り口側の熱交換パイプＰ直径を他の部位の熱交換パイプＰ直径よりも細くている。このことにより、熱交換パイプＰ内の熱伝達率が向上して、熱交換能力が大幅に増大する。

上記前側熱交換器部８Ａにおける熱交換パイプＰ列のうち、前面吸込み口４に対向する側の列が熱交換空気の導入側となるので、前側熱交換器部８Ａの最も風上側列となる。室内送風機１０と対向する側の列が熱交換空気の導出側になるので、前側熱交換器部８Ａの最も風下側列となる。

同様に、上記後側熱交換器８Ｂにおける熱交換パイプＰ列も、上面吸込み口５に対向する側の列が熱交換空気の導入側となるので、後側熱交換器部８Ｂの最も風上側列となる。室内送風機１０と対向する側の列が空気導出側になるので、後側熱交換器部８Ｂの最も風下側列となる。

前側熱交換器部８Ａにおける最も風上側列で、図の最上部にハッチングで示す熱交換パイプＰ領域および、後側熱交換器部８Ｂにおける最も風上側列で、図の最上部にハッチングで示す熱交換パイプＰ領域は、それぞれ過冷却領域Ｒであって、これについては後述する。

図２は、熱交換器８のパス構成図であり、暖房運転時における冷媒の流れを示している。
前側熱交換器部８Ａの最も風下側列で、中間部よりやや下部側に、２方向に分流する冷媒入り口部Ａ１が設けられる。この冷媒入り口部Ａ１から前側熱交換器部８Ａの風下側列の上部側と下部側とに分流する。それぞれが風下側列から風上側列に移り、下部側と上部側に流れ、略中間部で前側熱交換器部８Ａから出て合流する。

合流部Ａ２から再熱除湿用の除湿弁Ｊに接続され、さらに上記除湿弁Ｊから出て分流部Ａ３で２方向に分流される。分流の一方は前側熱交換器部８Ａの３列部構成の最も風下側列に導かれ、分流の他方は後側熱交換器部８Ｂの３列部構成の最も風下側列に導かれる。前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂでは、分流部Ａ４で上下２方向に分流される。

そして、それぞれが中間列に入り、中間列における合流部Ａ５で合流する。中間列の合流部Ａ５から最も風上側列における最下端にジャンピングする。それから最上端へ向って上昇し、最上端から出て、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとが折曲げ形成される部位の近傍部位で合流する冷媒出口部Ａ６となる。

暖房運転時は、室外機に備えられる圧縮機で圧縮され高温高圧化した冷媒ガスが室内機本体１内に備えられる熱交換器８に導かれる。冷媒ガスは冷媒入り口部Ａ１で分流され、前側熱交換器部８Ａの２列部構成された熱交換パイプＰからなる冷媒流路を導かれる。この間に、送風機１０の駆動により熱交換器８を流通する室内空気と熱交換する。

冷媒ガスが前側熱交換器部８Ａの冷媒流路から出て合流部Ａ２で合流し、さらに除湿弁Ｊを介して分流部Ａ３で分流される。このとき冷媒は、室内空気との熱交換作用により、ガス冷媒と液冷媒との二相域となっているが、ガス冷媒の占める割合は大である。
分流部Ａ３から出た冷媒は、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの最も風下側列における分流部Ａ４で分流され、中間列へ移動する。冷媒は、ガス冷媒よりも液冷媒の占める割合が大となっているが、依然として二相域であることは変りがない。

前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂのそれぞれにおいて、中間列の合流部Ａ５に到達したとき、ほとんどのガス冷媒が熱交換されて液冷媒に変っている。そして、中間列の合流部Ａ５から最も風上側列の最下端部にジャンピングし、さらに最上端部に向って上昇流通するときは全て液冷媒に変っているばかりか、過冷却状態となる。

前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとが、側面視で略逆Ｖ字状に形成された状態で温度勾配をもつ過冷却領域Ｒは、図にハッチングで示すように、前側熱交換器部８Ａの最も風上側列における最上端部から４段目までの熱交換パイプＰと、後側熱交換器部８Ｂの最も風上側列における最上端部から４段目までの熱交換パイプＰに存在する。

前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂにおける過冷却領域Ｒ以外の大部分の流域は、ガス冷媒と液冷媒とが混合する二相領域であって、冷媒は等温変化する。そして、冷媒出口部Ａ６は、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの、最も風上側列の最上端部から出た近傍部位に位置している。

加えて、過冷却領域Ｒをなす、前側熱交換器部８Ａの風上側列における最上端部から４段目までの熱交換パイプＰおよび、後側熱交換器部８Ｂの風上側列における最上端部から４段目までの熱交換パイプＰを囲むように、熱遮断用スリットＫが設けられている。

特に、過冷却領域Ｒを囲む熱遮断用スリットＫは、それぞれの風下側列の熱交換パイプＰとの間と段間にかけて、鍵状（Ｌ字状）に切込み形成されている。熱遮断用スリットＫの上端部は、それぞれがフィンＦの端縁に連通していて、これによって過冷却領域ＲのフィンＦ部分は、３辺が独立した形となる。

なお説明すると、過冷却領域ＲのフィンＦ部分は、風上側の辺部と、折り曲げ部側の辺部および、熱遮断用スリットＫが設けられる辺部とが開放される。わずかに、熱遮断用スリットＫの鍵状に形成される部分の先端と、フィンＦ端縁との間のみが連結されて熱伝導を許すが、他の３辺が独立して熱の遮断をなす。

したがって、熱遮断用スリットＫが、温度勾配がある過冷却領域（低温度）Ｒと、温度勾配のない等温変化の二相領域のフィンＦ部との間での熱干渉を防止する。過冷却領域Ｒを形成するフィンＦ部分に対する遮熱がほとんど完全になされ、過冷却度が増して、熱交換性能の大幅な向上化を得られる。

なお、過冷却領域Ｒの熱交換パイプＰ間でも熱干渉が生じる。そこで、これら熱交換パイプＰ相互間（たとえば、最上端から２段目の熱交換パイプＰと３段目の熱交換パイプＰとの間）にも補助スリットＫｄを設けることで、温度勾配による熱干渉を防止する。
また、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂにおける過冷却領域Ｒのうちで、最も低温となるのは、冷媒出口部Ａ６において合流する直前の、最も風上側列で最上端の熱交換パイプＰである。

冷媒出口部Ａ６近傍部位における風上側列の最上端の熱交換パイプＰ周辺に設けられる熱遮断用スリットＫは、フィンＦの上端縁まで切り込まれている。この切込みにより、中間列と最も風下側列の熱交換パイプＰが貫通するフィンＦ部分とは完全に離間して、熱遮断効果が大きい。

さらに、熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂのそれぞれにおいて、（最も）風上側列の熱交換パイプＰと風下側列の熱交換パイプＰとの間や、同じ列の熱交換パイプＰで段間には、フィンＦの剛性を損なわない程度に補助的に熱遮断用のスリットｃが設けられている。

つぎに、熱交換器８の製造方法について説明する。
図３は、プレス加工により成形されるフィンＦに熱交換パイプＰを貫通して取付けた状態を示している。

製造方法として、はじめに、極く薄肉の板体を図中矢印の方向に移動し、図に示すフィンＦをプレス加工により成形する工程が行われる。いわゆる、列方向送りの加工である。
すなわち、前側熱交換器部８ＡのフィンＦと後側熱交換器部８ＢのフィンＦとなる部分に対し、熱交換空気の流通方向に対して複数列の熱交換パイプ取付け用孔ａを設ける工程が行われる。

上述したように、前側熱交換器部８Ａにおいて、図の上下方向の略中間部から下部側（は、フィンＦの幅方向に沿って熱交換パイプＰは２列部構成であり、上部側が３列部構成である。また、後側熱交換器部８Ｂにおいては、フィンＦの幅方向に３列部構成となっている。

この熱交換パイプ取付け用孔ａを設ける工程と同時、もしくは次の工程として、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの熱交換パイプ取付け用孔ａ相互間（段部間）に、切起しｂを設ける工程が行われる。
上記切起しｂは、２列部構成の熱交換パイプ取付け用孔ａ相互間には、フィンＦの幅方向に沿って３列の切起しｂが設けられる。また、３列部構成の熱交換パイプ取付け用孔ａ相互間には、２列の切起しｂが設けられる。

この切起しｂを設ける工程と同時に、もしくは次の工程として、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８ＢのフィンＦにおいて、風上側列と風下側列との熱交換パイプ取付け用孔ａ相互間に、長手方向に断続的に補助スリットｃを設け、前側熱交換器部８Ａの熱交換パイプ取付け用孔ａの段間にも補助スリットｃを設ける工程がある。

同時に、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８ＢのフィンＦにおける、最も風上側列となる熱交換パイプ取付け用孔ａと、この風下側列の熱交換パイプ取付け用孔ａとの間に、熱遮断用スリットＫを設ける工程がある。この熱遮断用スリットＫは、ハッチングで示す上述した過冷却領域Ｒを囲んで設けられている。

同時に、過冷却領域Ｒにおける最上端から２段目の熱交換パイプＰと３段目の熱交換パイプＰとの段間に、補助スリットＫｄを設ける工程がある。これら熱遮断用スリットＫと補助スリットＫｄは過冷却領域Ｒに係るので、上記した補助スリットｃとは別符号にして示している。

前側熱交換器部８ＡのフィンＦに設けられる熱遮断用スリットＫの上端部と、後側熱交換器部８ＢのフィンＦに設けられる熱遮断用スリットＫの下端部同士は、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの連結部Ｍにおいて、フィンＦの幅方向に互いに重なる（ラップする）ように設けられる。

また、前側熱交換器部８ＡのフィンＦに設けられる熱遮断用スリットＫの下端部と、後側熱交換器部８ＢのフィンＦに設けられる熱遮断用スリットＫの上端部同士は、フィンＦの風上側端縁へ向って鍵状に形成される。この鍵状の先端とフィンＦの風上側端縁との間にはわずかな非切断部ｄが残される。

最後に、フィンＦ全体を、図３に示す形状に打ち抜く（切り離す）。この工程により、下部側に前側熱交換器部８ＡをなすフィンＦが、上部側に後側熱交換器部８ＢをなすフィンＦが、互いに長手方向に連続して一体に成形される。

この状態で、前側熱交換器部８ＡのフィンＦは、図の上下方向の略中間部が略円弧状をなし、円弧状部の上部側と下部側が直状に形成される。後側熱交換器部８Ｂは、全体に亘って直状をなす。前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの境をなす連結部Ｍは、大きく切込まれていて、幅方向寸法が狭く、括れて形成される。

なお、上記した各工程の順序は、特に限定されるものではない。
つぎに、上記前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８ＢのそれぞれフィンＦに設けられる熱交換パイプ取付け用孔ａに、適合した直径の熱交換パイプＰを挿通する。この状態で、熱交換パイプＰはＵ字状に折り曲げられたＵ字管である。このＵ字管を所定の状態に挿入したあと熱交換パイプＰを拡管加工し、フィンＦに嵌着固定する工程が行われる。

つぎに、熱遮断用スリットＫの一端部同士に形成される重なり部分もしくは連通部分に跨り、フィンＦの幅方向にカット加工を行ってカット部Ｋｂを形成する工程が行われる。カット部ＫｂはフィンＦの風上側端縁から切込まれ、この先端はフィンの風下側端縁とわずかな間隙を存する。

つぎに、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂを、上記工程で得られたカット部Ｋｂから折曲し、カット部Ｋｂを上端部として、前側熱交換器８Ａと後側熱交換器部８Ｂとを側面視で略逆Ｖ字状に折り曲げる工程が行われる。

なお、上記フィンＦの幅方向のカット加工をフィンを幅方向の全長に亘って行い、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂを完全に分離するようにしてもよい。分離された前側熱交換器８Ａと後側熱交換器部８Ｂとは、カット部を上端部として、側面視で略逆Ｖ字状に配置される。この場合、互いの上端部を離間させると、略ハの字状に形成されるが、この形態も含まれる。
最後に、フィンＦに嵌着固定された熱交換パイプＰで、隣り合うＵ字管の開口端相互にＵベンド等を流路構成に合せてロー付けすることで、熱交換器８が完成する。

このようにして、熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとを製造するのと同時に、過冷却領域Ｒを囲む熱遮断用スリットＫを設けているので、製造上の手間がかからず、工数に影響しないですむ。
熱遮断用スリットＫは、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの一端側である連結部Ｍ側が、互いにフィンＦの幅方向に重なる (ラップする)ように設けられて、熱遮断用スリットＫの他端側は、風上側に折曲して鍵状に形成される。

鍵状の先端とフィンＦの風上側端縁間にはわずかな非切断部ｄが残されていて、この状態で、熱遮断用スリットＫの両端側に非切断部が存在する。したがって、プレス加工された状態でのフィンＦ単体での剛性低下は少くてすみ、フィンＦの変形が小さく、製造性に大きな悪影響はない。

また、鍵状の熱遮断用スリットＫ部分は、熱交換パイプＰ相互の段間(フィンＦの長手方向)を仕切り、かつわずかな非切断部ｄを残すのみであるため、フィンＦの長手方向に隣接する熱交換パイプＰ同士の熱伝達も防止できる。
先に説明した実施の形態では、前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂとの連結部Ｍにおいて、熱遮断用スリットＫの一端部同士を重なる（ラップ）するように設けたが、これに限定されるものではない。

図４は、プレス加工され、熱交換パイプＰが挿入固定されたフィンＦの一部を拡大した正面図である。
すなわち、若干フィンＦの剛性は低下するが、前側熱交換器８Ａと後側熱交換器のスリットの一端部同士が連通するように形成し、この連通部Ｋｃに対してカット部Ｋｂを設けるようにしてもよい。

熱交換パイプ取付け用孔ａに熱交換パイプＰを挿入し、拡管加工を行ってフィンＦに固着した後、熱遮断用スリットＫにおける鍵状部分の先端と、フィンＦの風上側端縁との間に残された非切断部ｄを、完全にカットするようにしてもよい。このようにすれば、過冷却領域Ｒ部分は二相域フィンＦ部分とは完全に独立し、熱交換性能がより向上する。

図５は、熱交換器８の両側部に設けられる端板２０の正面図である。
上記端板２０は、熱交換器８を構成する前側熱交換器部８Ａと後側熱交換器部８Ｂの両側部に位置して、フィンＦを貫通する熱交換パイプＰを支持する支持用孔２１が設けられる。ただし、上述した過冷却領域Ｒに位置する熱交換パイプＰに対しては、風上側端縁から切込まれ、一端部が開放される長孔部２２となっている。

フィンＦにおいては、過冷却領域Ｒの熱交換パイプＰを囲むように熱遮断用スリットＫが設けられている。熱遮断用スリットＫは、鍵状部分先端とフィンＦの風上側端縁との間にはごくわずかな非切断部ｄが残されているに過ぎないため、過冷却領域Ｒを形成する熱交換パイプＰに対して図５の二点鎖線矢印に示す方向に力を付勢すると、上記非切断部ｄが比較的容易に変形する。

その結果、熱遮断用スリットＫの幅寸法が拡大するし、過冷却領域Ｒのみ隣接するフィンＦ部分から離間し独立する。隣接するフィンＦ部分からの直接的な伝熱を遮断するばかりでなく、輻射熱の伝導も防止でき、熱交換性能がより向上する。

図６は、図５で説明した加工をなしたあとの熱交換器８の一部正面図である。ここでは、前側熱交換器部８Ａ上端と後側熱交換器部８Ｂの下端において熱遮断用スリットＫが互いに連通するよう設けられる場合を示している。上記加工は、前側熱交換器８Ａと後側熱交換器部８Ｂとを側面視で略逆Ｖ字状に配置した後に行なうことも可能である。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

本発明における一実施の形態に係る、空気調和機の室内機の概略縦断面図。 同実施の形態に係る、暖房運転時における熱交換器のパス構成図。 同実施の形態に係る、プレス加工されたフィンの正面図。 同実施の形態に変形例に係る、プレス加工されたフィンの一部正面図。 同実施の形態に係る、熱交換器端板の正面図。 同実施の形態に係る、得られる熱交換器の一部正面図。

符号の説明

Ｆ…フィン、Ｐ…熱交換パイプ、８Ａ…前側熱交換器部、８Ｂ…後側熱交換器部、８…熱交換器、ａ…熱交換パイプ取付け用孔、Ｋ…熱遮断用スリット、Ｋｂ…カット部、ｄ…非切断部、２０…端板、２２…長孔部、４…前面吸込み口、５…上面吸込み口、６…吹出し口、１…室内機本体、１０…送風機、Ｒ…過冷却領域、Ａ６…冷媒出口部。

Claims (6)

1. 所定間隔を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに貫通し熱交換空気の流通方向に沿って複数列設けられる熱交換パイプとからなり、前側熱交換器部と後側熱交換器部とから側面視で略逆Ｖ字状をなすよう構成される熱交換器を製造する熱交換器の製造方法において、
   長手方向に連続して、上記前側熱交換器部を形成するフィンと上記後側熱交換器部を形成するフィンとを一体に成形するとともに、前側熱交換器部のフィンと後側熱交換器部のフィンのそれぞれにおいて、最も風上側列となる熱交換パイプ取付け用孔と風下側列の熱交換パイプ取付け用孔との間に、互いの一端部同士がフィンの幅方向に重なる、もしくは互いに連通するように、フィンの長手方向に沿って熱遮断用スリットを設ける工程と、
   上記前側熱交換器部と後側熱交換器部のそれぞれに設けられる上記熱遮断用スリットの一端部同士に形成される重なり部分もしくは連通部分に跨り、フィンの幅方向にカットする工程と、
   上記カット部を上端として上記前側熱交換器と後側熱交換器部とを側面視で略逆Ｖ字状になるように配置する工程と
   を具備することを特徴とする熱交換器の製造方法。
2. 上記前側熱交換器部と後側熱交換器部のそれぞれに設けられる上記熱遮断用スリットは、互いの他端部が、フィンの風上側端縁へ向って折曲して設けられ、その先端はフィンの風上側端縁と間隙を存し非切断部が残される
   ことを特徴とする請求項１記載の熱交換器の製造方法。
3. 上記前側熱交換器部および後側熱交換器部の側部に、上記熱交換パイプを貫通支持する端板が設けられ、
   これら端板は、上記熱遮断用スリットより風上側列の熱交換パイプを、さらに風上側へ変位可能にする長孔部を備えた
   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熱交換器の製造方法。
4. 吸込み口および吹出し口を備えた室内機本体と、
   この室内機本体内に配置されるとともに側面視で略逆Ｖ字状をなし、上記室内機本体の前面側に位置する前側熱交換器部および後面側に位置する後側熱交換器部とから構成される熱交換器と、
   上記熱交換器の前側熱交換器部と後側熱交換器部間に配置される送風機とを具備し、
   上記熱交換器は、上記請求項１ないし請求項３記載のいずれかの熱交換器の製造方法をもって製造されることを特徴とする空気調和機の室内機。
5. 上記熱交換器を構成する前側熱交換器部と後側熱交換器部において、暖房運転時に、上記熱遮断用スリットよりも風上側列の熱交換パイプが過冷却領域となるように冷媒流路が構成されることを特徴とする請求項４記載の空気調和機の室内機。
6. 上記熱遮断用スリットよりも風上側列で過冷却領域を構成する熱交換パイプは、最上端に位置する熱交換パイプが冷媒出口部となるように構成されることを特徴とする請求項５記載の空気調和機の室内機。

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