(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器本体の熱交換部内で風向を実質的に逆転させることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
多管式熱交換器からなる請求項１の熱交換器。
【請求項３】
管が実質的に垂直方向に延設されている、請求項２の熱交換器。
【請求項４】
管が実質的に水平方向に延設されている、請求項２の熱交換器。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器を、通風ダクト内の風路反転部に設けたことを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器および空調装置に関し、とくに設置スペース等の有効利用をはかることができるようにした、スペース効率の高い熱交換器および空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置等においては、通風ダクト内に冷却用や加熱用の熱交換器が設けられるが、その熱交換器はたとえば図１０に示すような構造を有している。図１０は、いわゆるフィンアンドチューブ型熱交換器と呼ばれるもので、この種熱交換器１０１においては、コア前面側から略直角に流入する空気流１０２は、隣接するフィン１０３間の各々のチューブ１０４を横切り、ほぼ直進して流れる。入口管１０５から導入された熱媒や冷媒は、分配管１０６、各チューブ１０４を介して熱交換器１０１内を循環され、合流管１０７、出口管１０８を通して排出され、その間に熱交換器１０１内を通過する空気流との間で熱交換が行われる。
【０００３】
このようなフィンアンドチューブ型熱交換器１０１においては、伝熱性能を向上させるため、通常、フィン１０３上に多数のルーバ（図示略）が設けてあり、これらルーバは空気との熱交換を効率的に行えるよう、空気流を切る方向に整列されて設けられている。したがって、コアから流出する空気流１０９の方向は、通常、流入空気流１０２と同じ方向になる。ただし、ルーバが設けられていないフィンアンドチューブ型熱交換器にあっては、空気流出方向を上下方向１１０、１１１にすることも可能であるが、そうすると伝熱効率が大幅に低下してしまう。
【０００４】
空調装置の設置スペース等の制約から、図１０に示したようなフィンアンドチューブ型熱交換器１０１を、たとえば通風ダクト内の風路反転部に設ける必要が生じた場合、図１１に示すような配置構造となる。図１１は、通風ダクト１１２の風路反転部の概略平面図であり、丁度風向が逆転する部位に熱交換器１０１が設置されている。１１３は、切換ダンパを示している。
【０００５】
しかし、図１１に示したような構造では、フィンアンドチューブ型熱交換器１０１の空気流入側および流出側に、熱交換器１０１内へ空気流を直進させて流入させるためのスペース１１４、および熱交換器１０１内から直進してきた空気流を流出させるためのスペース１１５が必要となるため、必然的に通風ダクト１１２全体が大型になる。熱交換器１０１を風路反転部に設ける主な目的は、通風ダクト１１２を小型化して空調装置全体を小型化したり、空調装置の設置スペースを縮小したりすることにあるから、上述のように通風ダクト１１２全体が大型化してしまうと、装置全体の小型化や設置スペースの縮小の目的が達せられない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、とくに通風ダクトの占有スペース効率を向上でき、設置スペースが小さい場合にあってもそのスペースを極めて効率良く有効利用可能な、熱交換器および空調装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、熱交換器本体の熱交換部内で風向を実質的に逆転させることを特徴とするものからなる。そして、この熱交換器は、好ましくは多管式熱交換器からなる。
【０００８】
また、本発明に係る空調装置は、このような熱交換器を通風ダクト内の風路反転部に設けたものからなる。
【０００９】
このような熱交換器および空調装置においては、熱交換器本体の熱交換部内で風向が逆転されるので、熱交換器の入口側および出口側に、風向逆転のためのスペースを格別に設けておく必要がなくなる。また、風向逆転部が熱交換器本体の熱交換部内にあるから、熱交換器への入口ダクト部および熱交換器からの出口ダクト部は、単に内部を流れる空気流の方向が反対であるのみであって、これらダクト部は隣接配置可能となる。その結果通風ダクトが大幅に小型化され、空調装置全体としても大幅に小型化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置を示している。図において、１は、風路反転部２を有する通風ダクトを示している。この風路反転部２に、本発明に係る熱交換器３が設けられている。
【００１１】
通風ダクト１は、熱交換器３への空気の流入側通路４と、熱交換器３からの空気の流出側通路５とを有しており、これら通路４、５は仕切り壁６を介して隣接し、かつ、並行している。両通路４、５は、風路反転部２を通して連通している。本実施態様では、流入側通路４に、切換ダンパ７が設けられている。
【００１２】
熱交換器３は、横断面形状が矩形の多管式熱交換器からなっており、上下タンク８、９間に、多数の円管１０が配設されている。各円管１０は、上下タンク８、９を連通し、図示を省略した入口管から流入された熱媒あるいは冷媒が、熱交換器３内を所定の経路で循環した後、図示を省略した出口管から流出されるようになっている。本実施態様では、図２に示すように、各円管１０は上下方向（実質的に垂直方向）に延設されている。
【００１３】
このような多管式熱交換器３においては、熱交換器本体の熱交換部内において、空気の流れ方向は実質的に制約を受けないから、流入側通路４から熱交換器３内に流入した外部空気の風向は、熱交換器本体の熱交換部内において逆転され、風向の逆転した空気が流出側通路５へと流出される。
【００１４】
したがって、図１１に示したような、熱交換器流入側および流出側における風向逆転のためのスペースは不要となり、通風ダクト１全体が大幅に小型化される。通風ダクト１の小型化により、空調装置全体としても大幅に小型化される。つまり、スペース効率の極めて良い、熱交換器および空調装置を実現できる。
【００１５】
図３および図４は、本発明の第２、第３実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置を示している。これら実施態様においては、図１に示した態様に比べ、通風ダクト１１、１２の風路反転部１３、１４に設ける多管式熱交換器１５、１６の横断面形状が、半円形（図３）や台形（図４）とされている。
【００１６】
このように、とくに多管式熱交換器とする場合には、実質的に自由な横断面形状を採用することができ、風路反転部の形状や通風ダクト設置許容スペース等に応じて、自由に設計可能である。したがって、多管式熱交換器とすることにより、一層スペース効率を高めることができる。
【００１７】
図５は、本発明の第４実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略平面図を示している。本実施態様においては、多管式熱交換器２１の円管２２の延設方向を実質的に水平方向とし、その両側に一対のタンク２３、２４を配設した構造としている。
【００１８】
また、図６は、本発明の第５実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略側面図を示している。本実施態様においては、通風ダクト３１、熱交換器への空気流入通路３２、流出通路３３が上下方向に延びており、通風ダクト３１の底部に風路反転部３４が位置している。この風路反転部３４内に多管式熱交換器３５が設けられており、その円管３６は実質的に水平方向に延設されている。円管３６の両側に一対のタンク３７、３８を配設した構造となっている。
【００１９】
図７は、図６に示した態様の変形例に係る概略側面図を示しており、図６に示した態様に比べ、多管式熱交換器３５の円管６が、実質的に水平方向で、かつ、風路反転部３４における熱交換器内空気流を横切る方向に延びている。このような構造においても、基本的に図６に示した態様と同等の作用、効果が得られる。
【００２０】
さらに、図８は、本発明の第６実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略側面図を示している。本実施態様においては、通風ダクト４１、熱交換器への空気流入通路４２、流出通路４３が水平方向に延びており、通風ダクト４１の一端部に風路反転部４４が位置している。そして、空気流入通路４２が上側に、流出通路４３が下側に位置するように、仕切壁６によって仕切られている。この風路反転部４４に多管式熱交換器４５が設けられており、その円管４６は上下方向（実質的に垂直方向）に延びており、円管４６の両側に一対のタンク４７、４８を配設した構造となっている。管延設方向に沿って風が流れるため、通風抵抗が低下し、かつ、管に沿って凝縮水が流下するため、排水性も向上する。
【００２１】
図９は、図８に示した態様の変形例に係る概略側面図を示しており、図８に示した態様に比べ、多管式熱交換器４５の円管４６が水平方向に延びている。このような構造においても、風路反転部４４における望ましい伝熱性能を維持しつつ、ダクトスペース効率の向上をはかることができる。
【００２２】
上記各実施態様に示したように、多管式熱交換器とすることにより、望ましい伝熱性能を維持しつつ、所望の風向逆転を達成できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器および空調装置によれば、熱交換器本体の熱交換部内で風向を逆転でき、熱交換器の前後に風向逆転用の特別なスペースを設ける必要がないので、ダクトスペース効率を大幅に向上して小型化することが可能となり、空調装置全体の小型化を効率よく達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略平面図である。
【図２】図１の装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略平面図である。
【図４】本発明の第３実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略平面図である。
【図５】本発明の第４実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略平面図である。
【図６】本発明の第５実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略側面図である。
【図７】図６に示した態様の変形例に係る空調装置の概略側面図である。
【図８】本発明の第６実施態様に係る熱交換器を用いた空調装置の概略側面図である。
【図９】図８に示した態様の変形例に係る空調装置の概略側面図である。
【図１０】従来の熱交換器の斜視図である。
【図１１】図１０の熱交換器を用いた空調装置の概略平面図である。
【符号の説明】
１、１１、１２、３１、４１  通風ダクト
２、１３、１４、３４、４４  風路反転部
３、１５、１６、２１、３５、４５  熱交換器
４、３２、４２  流入側通路
５、３３、４３  流出側通路
６  仕切り壁
７  切換ダンパ
８、９、２３、２４、３７、３８、４７、４８  タンク
１０、２２、３６、４６  円管
【図１】
0003607005.tif 000002
【図２】
0003607005.tif 000003
【図３】
0003607005.tif 000004
【図４】
0003607005.tif 000005
【図５】
0003607005.tif 000006
【図６】
0003607005.tif 000007
【図７】
0003607005.tif 000008
【図８】
0003607005.tif 000009
【図９】
0003607005.tif 000010
【図１０】
0003607005.tif 000011
【図１１】
0003607005.tif 000012