JP5881548B2 - フィンアンドチューブ型熱交換器、これを備えた空気調和機、及びフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、リボン式フィンプレスによって所定のフィン形状に加工される。次いで、冷媒配管貫通用のフィン孔の円周部を垂直に立ち上げたフィンカラーを上向きとした状態で、複数列のフィンがリボン式フィンプレスから排出される。
図1は本発明の実施形態1に係るフィンアンドチューブ型熱交換器の外観図である。
本発明の実施形態1に係るフィンアンドチューブ型熱交換器(以下、単に「熱交換器」という)1は、図1のようにフィン2と伝熱管3とを備えている。すなわち、熱交換器1は、一定間隔で複数平行に積層された平板状のフィン2からなるフィン群11と、円管曲げ部Bを有しフィン群11に一定の間隔で配置されているフィン孔14に順次挿入されて内部に流体が流動する伝熱管(円管)3と、を備えている。
本実施形態1の熱交換器1のフィン群11は、図2〜図4の工程を経て製作される。まず、図2及び図3に示すように、リボン式フィンプレス4に取り付けられた金型5によって、複数配列された長方形平板状のフィン2の内、1列おきにフィンにはフィン孔14とフィンカラー13が成型され、またこれと隣接する1列おきのフィンにはフィン孔14とフィンカラー13に加えて両側エッジにフィン侵入抑制手段となる積層方向の凹凸部15,16が成型される。両側エッジの凹凸部15,16は、積層フィン間の隙間に隣接積層フィンが侵入するのを阻止する機能を有する。そして、これら複数列のフィンは、フィン孔14とフィンカラー13、さらには1列おきのフィンに凹凸部15,16が成型されながらフィン積層位置へ向けてフィン送り方向(フィン長手方向と同一方向)に順次送られる。この時、フィン積層位置へ送られる複数列のフィンは、中が空洞となっている吸着箱7と、フィン送り方向にフィンカラー13を逃がすための溝を有しかつ吸着用の貫通孔が複数形成された吸着板8とを介して、チャンバー6によって真上へ吸い上げられ、吸着板8と接しつつ真上へ吸着されながら、フィン積層位置まで送られる。なお、これ以降、フィン孔14、フィンカラー13、及び両側エッジの凹凸部15,16が成型されたフィンについては、符号17を付して区別する。
本実施形態1の熱交換器1は、図7(及び図6)のようにフィン17の両側エッジにフィン侵入抑制手段となる積層方向の凹部15と凸部16を各2つ以上設けている。その凹凸部15,16の形状は、図9のような半円形、又は図10のような山形とすれば、成型が容易である。いずれにせよ、凹凸部15,16の高さH(mm)は、図7のようにフィンピッチPf(mm)に対し、H/Pfが1/2以上1以下、つまり凹凸部15,16のフィン平板面からの高さHとフィンピッチPfを、1>(H/Pf)>(1/2)の関係が成り立つ範囲に設定されている。ここで、凹凸部15,16のフィン平板面からの高さHとは、凸部16のフィン上面からの突出高さや、凹部15のフィン下面からの突出高さをいう。
図11は本発明の実施形態2に係るフィンアンドチューブ型熱交換器のプレス成形されたフィンの斜視図であり、前述の実施形態1と同一機能には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、前述の図1、図7を参照するものとする。
本実施形態2の熱交換器1は、隣接するフィンがフィンピッチPfの隙間に侵入するのを阻止するフィン侵入抑制手段すなわち積層方向の凹凸部15,16を、積層される平板状のフィン17Aのそれぞれの両側部のうちの一方のエッジに設けたものである。なお、凹凸部15,16の諸元は前述の実施形態1と同様である。
図12は本発明の実施形態3に係る空気調和機の冷媒回路図を示すもので、前述の実施形態1又は実施形態2で説明したフィンアンドチューブ型熱交換器を室外熱交換器又は室内熱交換器として用いたものである。
本実施形態3の空気調和機は、圧縮機61、四方弁62、室外熱交換器63、減圧器64、及び室内熱交換器65が、冷媒配管70によって閉ループ状に接続され、室内機50と室外機60との間にガスバルブ68と液バルブ69が配置されている。また、室外熱交換器63には室外送風機66が併設され、室内熱交換器65には室内送風機67が併設されている。
Claims (5)
- 一定間隔で積層された平板状のフィンと、
前記フィンに形成された複数のフィン孔と、
前記フィン孔の円周部に設けられたフィンカラーと、
前記積層された平板状のフィンの前記フィン孔に挿通されている伝熱管とを備え、
前記積層された平板状のフィンのそれぞれの両側部の少なくとも一方のエッジには、フィン侵入抑制手段を複数箇所に備え、
前記フィン侵入抑制手段は、前記フィンの積層方向に対し凹部、凸部、又は凹凸部状とされており、
前記凹部、凸部、又は凹凸部の前記フィンの平板面からの高さをH、フィンピッチをPfとしたとき、前記凹部、凸部、又は凹凸部の前記フィンの前記平板面からの高さHとフィンピッチPfを、
1>(H/Pf)>(1/2)
の関係が成り立つ範囲に設定したことを特徴とするフィンアンドチューブ型熱交換器。 - 前記凹部、凸部、又は凹凸部の形状は、前記フィンの側方から見て半円形または山形の形状であることを特徴とする請求項1記載のフィンアンドチューブ型熱交換器。
- 前記積層された平板状のフィンは、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のフィンアンドチューブ型熱交換器。
- 少なくとも圧縮機、室外熱交換器、減圧器、及び室内熱交換器を有し、これらが冷媒配管によってループ状に接続された空気調和機であって、
前記室外熱交換器又は前記室内熱交換器として請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィンアンドチューブ型熱交換器を用いたことを特徴とする空気調和機。 - 一定間隔で積層された平板状のフィンと、
前記フィンに形成された複数のフィン孔と、
前記フィン孔の円周部に設けられたフィンカラーと、
前記積層された平板状のフィンの前記フィン孔に挿通された伝熱管とを備えるフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法であって、
前記積層された平板状のフィンのそれぞれの両側部の少なくとも一方のエッジには、製造時に前記積層された平板状のフィン間の隙間に隣接積層フィンが侵入するのを阻止するフィン侵入抑制手段が複数箇所に形成されており、
前記フィン侵入抑制手段は、前記フィンの積層方向の凹部、凸部、又は凹凸部状に形成され、
前記凹部、凸部、又は凹凸部の前記フィンの平板面からの高さをH、フィンピッチをPfとしたとき、前記凹部、凸部、又は凹凸部の前記フィンの前記平板面からの高さHとフィンピッチPfを、
1>(H/Pf)>(1/2)
の関係が成り立つ範囲に設定することを特徴とするフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。
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