JP7001944B1 - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
開口を有するフィンと、
第1方向に延び、前記第1方向と直交する第2方向に複数の流路が形成され、前記開口に挿入された多穴管と、を備え、
前記フィンは、
前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ直交する第3方向における前記開口の位置で、前記第1方向に向けて折り曲げられた屈曲部と、
前記開口の縁部から立ち上がるように当該縁部に沿って形成されたカラーと、を有し、
前記カラーは、前記開口の前記第2方向の縁部において互いに隙間をあけて配置された、第1カラー部と、第2カラー部と、を有する。
この場合、フィンの開口に多穴管を挿入するときに、第1カラー部及び第2カラー部の少なくとも一方の隙間側の端部により多穴管の側面をガイドすることができる。
前記第3方向に間隔をあけて形成された複数の前記開口と、
前記第3方向における複数の前記開口の位置でそれぞれ折り曲げられ、かつ交互に反対方向に折り曲げられた複数の前記屈曲部と、を有し、
複数の前記屈曲部は、前記第1方向の一方側に向けて折り曲げられた所定数の第1屈曲部と、前記第1方向の他方側に向けて折り曲げられた所定数の第2屈曲部と、を有し、
所定数の前記第1屈曲部及び所定数の前記第2屈曲部のうち、少なくとも一方に対応する前記開口の縁部に沿って、前記カラーが形成されているのが好ましい。
この場合、フィンの複数の開口のうち、縁部にカラーが形成されている開口に挿入した多穴管を、ロウ付け等によって当該カラーに固定することで、多穴管をフィンに容易に取り付けることができる。
この場合、カラーは、同じ方向に向けて折り曲げられた所定数の屈曲部(第1屈曲部又は第2屈曲部)に対応する開口の縁部において、全て同じ方向に立ち上がるので、フィンを容易に製造することができる。
この場合、フィンの複数の開口のうち、多穴管が挿入される開口の縁部には、全てカラーが形成されているので、多穴管を開口に挿入するときに、カラーにより多穴管をガイドすることができる。その結果、熱交換器の組み立てをさらに容易に行うことができる。
所定数の前記第1屈曲部に対応する前記開口の縁部から前記第1方向の前記他方側に立ち上がる第1カラーと、
所定数の前記第2屈曲部に対応する前記開口の縁部から前記第1方向の前記一方側に立ち上がる第2カラーと、を有するのが好ましい。
この場合、フィンの全ての屈曲部に対応する開口に挿入される多穴管を、第1カラー又は第2カラーによりガイドすることができる。
この場合、カラーによりフィンと多穴管とが接触するので、熱伝導性を向上させることができる。
このように構成された空気調和装置では、熱交換器の組み立てを容易に行うことができる。
図1は、実施形態に係る熱交換器としての室外熱交換器が採用された空気調和装置の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行うことが可能な装置である。
空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、複数(ここでは2つ)室内ユニット3と、液冷媒連絡管4およびガス冷媒連絡管5と、を備えている。空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と室内ユニット3とが、液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5を介して接続されることによって構成されている。
空気調和装置1では、冷房運転と暖房運転とが行われる。
冷房運転では、室内熱交換器3bを蒸発器として作用させ、室外熱交換器11を凝縮器として作用させる。具体的には、四路切換弁10を図1の実線で示される状態に切り換えることで、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12、室内膨張弁3a、及び室内熱交換器3bの順に冷媒を循環させる。
図2は、室外熱交換器11の概略構成図である。室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器である。室外熱交換器11は、主として、熱交換部30と、第1ヘッダ31と、第2ヘッダ32と、を有している。
熱交換部30は、図2の上下方向に間隔をあけて配置された複数の多穴管40と、図2の左右方向に間隔をあけて配置された複数のフィン50と、を有している。
図3は、図2に示す熱交換部30の一部を示す拡大斜視図である。以下の説明においては、図3に示す第1方向Xを前後方向、第2方向Yを左右方向、第3方向Zを上下方向とする。第1方向X、第2方向Y、及び第3方向Zは、互いに直交している。
フィン50は、複数の屈曲部52を有している。複数の屈曲部52は、上下方向Zにおける複数の開口51の位置で、前後方向Xに向けてそれぞれ折り曲げられている。「屈曲部」とは、フィン50の折り曲げによって曲率を有する領域A1(図11参照)を指す。なお、屈曲部の曲率は、任意の値に設定される。
図3に示すように、フィン50は、上下方向Zに隣り合う第1屈曲部52Aと第2屈曲部52Bとの間に形成された複数の平坦部53を有している。「平坦部」とは、フィン50を折り曲げても曲率を有しない領域A2(図11参照)を指す。複数の平坦部53は、所定数の第1平坦部53Aと、所定数の第2平坦部53Bと、を有している。第1平坦部53Aは、第1屈曲部52Aから第2屈曲部52Bへ向かって後斜め下方向に延びている。第2平坦部53Bは、第2屈曲部52Bから第1屈曲部52Aへ向かって前斜め下方向に延びている。以下、第1平坦部53A及び第2平坦部53Bの共通事項を説明する場合は、平坦部53と総称する。
図4に示すように、フィン50は、各屈曲部52において左右方向Yに切り欠かれた切り欠き56を有している。「切り欠き」とは、屈曲部52の一部を切除して形成された凹部分をいう。切り欠き56は、本実施形態のように上下方向Zに幅広に形成されていてもよいし、スリットのように上下方向Zに幅狭に形成されていてもよい。
図7は、フィン50の一部における左右方向Yの中央部の断面図である。フィン50は、各開口51の縁部から前後方向Xに立ち上がるように当該縁部に沿って形成された複数のカラー57を有している(図4も参照)。なお、図7では、第2タブ55の図示を省略している(図8及び図9についても同様)。複数のカラー57は、例えば、フィン50にバーリング加工を施すことによって形成されている。
直線部571aは、開口51の上側の縁部に沿って左右方向Yに延びている。直線部571aの下面は、開口51に挿入されている多穴管40の上側の主面41と対向している。
直線部572aは、開口51の下側の縁部に沿って左右方向Yに延びている。直線部572aの下面は、開口51に挿入されている多穴管40の下側の主面41と対向している。
前側に立ち上がる第2カラー57Bが縁部に形成された開口51には、複数のフィン50のうち最も後側に配置されたフィン50から、その前側に配置されるフィン50へ向かって多穴管40が挿入される。
本実施形態では、多穴管40の下側の主面41は、多穴管40の自重により、カラー57の下側の直線部571aに当接しやすい。このような場合、カラー57の下側の直線部571aにより多穴管40の下側の主面41をガイドする機能が有効となる。
図10は、フィン50の一部を後側から見た拡大斜視図である。フィン50は、屈曲部52の近傍において前後方向Xの後側に突出して設けられた複数の突起58を有している。突起58は、屈曲部52の折れ曲がり角度θ(図11参照)を所定角度に規制する機能を有している。突起58は、例えばプレス成型によってフィン50の一部を突出させている。
第1面71は、第2突起58Bの下面を構成している。第1面71は、第2平坦部53Bの後面532の下側において、後面532に対して垂直に形成されている。第2面72は、第2突起58Bの上面を構成している。第2面72は、第2平坦部53Bの後面532の上側において、後面532に対して垂直に形成されている。第3面73は、第2突起58Bの突出端面を構成している。第3面73は、第2平坦部53Bの後面532に対して平行に形成されている。
本実施形態によれば、フィン50の開口51における上下方向Zの幅W1は、屈曲部52の形成前よりも屈曲部52の形成後のほうが小さくなるので、屈曲部52の形成前における開口51の幅W1を予め大きくしておくことができる。これにより、フィン50に屈曲部52を形成する前にフィン50の開口51に多穴管40を挿入することで、多穴管40の挿入抵抗を小さくすることができる。その結果、多穴管40をフィン50の開口51に容易に挿入することができるので、室外熱交換器11の組み立てを容易に行うことができる。また、多穴管40をフィン50の開口51に挿入した状態でフィン50を開口51の位置で折り曲げて屈曲部52を形成することで、フィン50の開口51の大きさを小さくすることができる。その結果、多穴管40とフィン50の開口51の縁部とのクリアランスが小さくなるので、熱伝導性を向上させることができる。
11 室外熱交換器(熱交換器)
40 多穴管
42 側面
43 流路
50 フィン
51 開口
52 屈曲部
52A 第1屈曲部
52B 第2屈曲部
57 カラー
57A 第1カラー
57B 第2カラー
571 第1カラー部
571b 円弧部(端部)
572 第2カラー部
572b 円弧部(端部)
Claims (8)
- 開口(51)を有するフィン(50)と、
第1方向に延び、前記第1方向と直交する第2方向に複数の流路(43)が形成され、前記開口(51)に挿入された多穴管(40)と、を備え、
前記フィン(50)は、
前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ直交する第3方向における前記開口(51)の位置で、前記第1方向に向けて折り曲げられた屈曲部(52)と、
前記開口(51)の縁部から、前記屈曲部(52)の折れ曲がり方向(前記第1方向の一方側又は他方側)とは逆方向に立ち上がるように当該縁部に沿って形成されたカラー(57)と、を有し、
前記カラー(57)は、前記開口(51)の前記第2方向の縁部において互いに隙間をあけて配置された、第1カラー部(571)と、第2カラー部(572)と、を有する、熱交換器。 - 前記第1カラー部(571)及び前記第2カラー部(572)のうち少なくとも一方における前記隙間側の端部は、前記多穴管(40)の前記第2方向の側面(42)と対向している、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記フィン(50)は、
前記第3方向に間隔をあけて形成された複数の前記開口(51)と、
前記第3方向における複数の前記開口(51)の位置でそれぞれ折り曲げられ、かつ交互に反対方向に折り曲げられた複数の前記屈曲部(52)と、を有し、
複数の前記屈曲部(52)は、前記第1方向の一方側に向けて折り曲げられた所定数の第1屈曲部(52A)と、前記第1方向の他方側に向けて折り曲げられた所定数の第2屈曲部(52B)と、を有し、
所定数の前記第1屈曲部(52A)及び所定数の前記第2屈曲部(52B)のうち、少なくとも一方に対応する前記開口(51)の縁部に沿って、前記カラー(57)が形成されている、請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。 - 前記カラー(57)は、所定数の前記第1屈曲部(52A)のみに対応する前記開口(51)の縁部から前記第1方向の前記他方側に、又は所定数の前記第2屈曲部(52B)のみに対応する前記開口(51)の縁部から前記第1方向の前記一方側に、立ち上がっている、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記多穴管(40)は、前記カラー(57)が縁部に形成された前記開口(51)にのみ挿入されている、請求項4に記載の熱交換器。
- 開口(51)を有するフィン(50)と、
第1方向に延び、前記第1方向と直交する第2方向に複数の流路(43)が形成され、前記開口(51)に挿入された多穴管(40)と、を備え、
前記フィン(50)は、
前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ直交する第3方向に間隔をあけて形成された複数の前記開口(51)と、
前記第3方向における複数の前記開口(51)の位置でそれぞれ前記第1方向に向けて折り曲げられ、かつ交互に反対方向に折り曲げられた複数の屈曲部(52)と、
前記開口(51)の縁部から立ち上がるように当該縁部に沿って形成されたカラー(57)と、を有し、
複数の前記屈曲部(52)は、前記第1方向の一方側に向けて折り曲げられた所定数の第1屈曲部(52A)と、前記第1方向の他方側に向けて折り曲げられた所定数の第2屈曲部(52B)と、を有し、
前記カラー(57)は、
所定数の前記第1屈曲部(52A)に対応する前記開口(51)の縁部から前記第1方向の前記他方側に立ち上がる第1カラー(57A)と、
所定数の前記第2屈曲部(52B)に対応する前記開口(51)の縁部から前記第1方向の前記一方側に立ち上がる第2カラー(57B)と、を有し、
前記第1カラー(57A)及び前記第2カラー(57B)それぞれは、前記対応する前記開口(51)の前記第2方向の縁部において互いに隙間をあけて配置された、第1カラー部(571)と、第2カラー部(572)と、を有する、熱交換器。 - 前記カラー(57)は、当該カラー(57)が縁部に形成された前記開口(51)に挿入されている前記多穴管(40)に接触している、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の熱交換器を備える空気調和装置。
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