(57)【要約】  本発明のフィン付き熱交換器は、熱交換器の風速分布を略均一化し、熱交換性能を向上させるために、冷媒が流動する伝熱管（５０）と、伝熱管が挿入される複数の第１フィンカラー（２３）が設けられた積層されたフィン（２１）とを備えており、複数の第１フィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで複数列に配設されており、伝熱管が挿入されない第２フィンカラー（２４）が複数列に配設された第１フィンカラーの間に設けられている。
2013094162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を冷媒が流動する伝熱管と、
気体が通過するように積層され、前記伝熱管が挿入される複数の第１フィンカラーを有する複数のフィンと、を備え、
前記フィンにおいて、前記複数の第１フィンカラーは気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで複数列に配設され、前記第１フィンカラーの列の中に、前記伝熱管が挿入されない第２フィンカラーが設けられたフィン付き熱交換器。
【請求項２】
前記第２フィンカラーの直径は、前記第１フィンカラーの直径と同一、または、前記第１フィンカラーの直径よりも小さく形成された請求項１に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項３】
前記第２フィンカラーは、前記第１フィンカラーで囲まれた領域に配設された請求項１または２に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項４】
前記複数の第１フィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された列において、前記第２フィンカラーが連続して設けられていない構成である請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項５】
前記複数の第１フィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された複数列において、前記第２フィンカラーが前記フィンにおける風上前縁側の列および風下後縁側の列に設けられていない構成である請求項１ないし４のいずれか一項に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項６】
気体の吸込み口および吹出し口を有するケーシングと、
前記ケーシングに収容され、前記吸込み口から流入する気体と前記伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記ケーシングに収容され、前記熱交換器に対して気体を送風するとともに、気体の流れ方向に対して、前記熱交換器よりも風下側に配設された還流送風機と、を備えた空気調和機であって、
前記熱交換器は、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のフィン付き熱交換器にて構成されるとともに、積層されたフィンには前記還流送風機を囲うように曲げた屈曲部が形成され、
前記第２フィンカラーが前記熱交換器の前記屈曲部に設けられた空気調和機。
【請求項７】
前記第２フィンカラーがさらに前記還流送風機よりも鉛直上方側の前記熱交換器に設けられた請求項６に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室内ユニットに搭載されるフィン付き熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和機の室内ユニットにおいては、図２に示すように、ケーシング１０１には、前面の吸込み口１０２ａおよび上面の吸込み口１０２ｂなど一箇所以上の吸込み口と、下面において複数に分かれた吹出し口１０３など一箇所以上の吹出し口とが設けられている。このケーシング１０１内には貫流送風機１０５とフィン付き熱交換器１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄとが収納されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このように構成された従来の空気調和機においてフィン付き熱交換器１０４は、ケーシング１０１内の前面側に配置されている。フィン付き熱交換器１０４は、上下方向の中央部近辺で折り曲げ加工された２つの前面側熱交換器１０４Ａ，１０４Ａと、ケーシング１０１内の背面側に配置された背面側熱交換器１０４Ｂと、上下２つに分かれる前面側熱交換器１０４Ａ，１０４Ａのそれぞれの前面に補助的に取り付けられた補助熱交換器１０４Ｃ，１０４Ｄとから構成されている。前面側熱交換器１０４Ａおよび背面側熱交換器１０４Ｂは、貫流送風機１０５を風上側から取り囲むような形態で配置されている。このように、従来の空気調和機は、ケーシング１０１内の限られた空間にできるだけ大きいフィン付き熱交換器１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄが収納されるよう構成されている。【０００４】
なお、前面側熱交換器１０４Ａの前面に取り付けられた補助熱交換器１０４Ｃ，１０４Ｄは、熱交換能力を向上させるために設けられているものであり、主たる熱交換器である前面側熱交換器１０４Ａと背面側熱交換器１０４Ｂとは別の工程で製造した後、主たる前面側熱交換器１０４Ａや背面側熱交換器１０４Ｂに追加接続されて取り付けられる。図２に示す熱交換器においては、主たる前面側熱交換器１０４Ａに追加接続されている場合を示している。【０００５】
また、上下２つに分かれる前面側熱交換器１０４Ａ，１０４Ａの折り曲げ部近辺においては、単に１つの前面側熱交換器１０４Ａを折り曲げて形成して、フィンが存在しない空間がある場合には、その空間において殆ど熱交換することのない気流が熱交換器を通過してしまうおそれがある。このように、前面側熱交換器１０４Ａを通過した気流において、熱交換が行われない気流の発生を抑制するために、図２に示す前面側熱交換器１０４Ａの折り曲げ部にはスペーサ１０６が配設されている。【０００６】
これに対して、前面側熱交換器１０４Ａの折り曲げ加工を不要にし、スペーサ１０６を設けなくても、気流が熱交換することなく熱交換器を通過するような状態を防止する構造としては、例えば特許文献１に、前面側熱交換器を円弧状に形成した構成が開示されている。【０００７】
この特許文献１には、図３に示すように、前面側熱交換器２０１のフィン２０１Ａの形状を貫流送風機２０３の周面の一部を囲むように円弧状に形成した空気調和機の室内ユニットが開示されている。【０００８】
図３に示す構成によれば、図２に示したスペーサ１０６が不要になるとともに、製造時のフィン２０１Ａの材料においてスペーサ１０６に対応する箇所で廃材が生じないため、フィン２０１Ａの材料における廃材を少なくできる利点がある。また、図３に示した構成においては、スペーサ１０６が設けられていないため、スペーサ１０６が設けられた箇所に対応する領域分だけフィン２０１Ａの面積が増加し、熱交換能力が向上することになる。【０００９】
さらに、特許文献１に記載された熱交換器においては、背面側熱交換器２０２に外径４．０〜７．０ｍｍの伝熱管を気体の主流方向に沿って３列に配置することにより、熱交換能力の向上を図っている。【００１０】
ただし、このような構成の熱交換器では、伝熱管を３列に配置した箇所の通風抵抗が増大し、熱交換器の風速分布が不均一となり、性能の低下を招く可能性がある。さらに、図３に示した従来の熱交換器の構成においては、貫流送風機近傍の風速分布が不均一となることにより、送風機の翼の枚数と使用回転数の積に比例する特異音の発生を助長し、大きな騒音が発生する恐れがある。【００１１】
この種の問題に対応するため、特許文献２に記載の熱交換器のように、貫流送風機に近接する箇所に配置されたフィンにおいて、風を遮るようにフィンの一部を切り起こして形成されたスリットを設ける構成が提案されている。また、熱交換器において風速分布の不均一を抑制するために、フィンにおける風量が多くなる領域のスリット数を風量が少なくなる領域より多く設ける構成が提案されている。【００１２】
さらに、特許文献３には、風速が大きくなる領域に切り起こし部分を形成し、その切り起こしの形状がフィンに流入する気体の主流に対して傾斜する面を有する構成が開示されている。特許文献３に開示された切り起こし部分は、フィンにおいて複数列配置して、風速分布の均一化を図っている。図４は特許文献３に開示された従来の熱交換器の構成を示す断面図であり、図５と図６に特許文献３に開示された切り起こし部分３２２を示す図である。図５と図６において、（ａ）は切り起こし部分３２２を示す斜視図であり、（ｂ）は積層された２枚のフィンを示す断面図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−１０１１１１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４１８４号公報
【特許文献３】特開２０１０−０１９５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の熱交換器の構成では、熱交換器の形状によっては、風速分布の調整を行いきれず、前記の特異音を消去しきれない場合が生じるという問題を有していた。さらに風を遮る切り起こしやフィンに流入する気体の主流に対し、傾斜を有するように切り起こし部分を設けた場合においては、該当箇所の空気熱伝達率が低下し、熱交換能力を低下させてしまうという問題を有していた。【００１５】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、風速分布が大きく不均一な場合においても、風速分布の略均一化を可能とし、良好な熱交換性能を有し、送風機の回転に起因する特異音の発生を抑えることが可能なフィン付き熱交換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係るフィン付き熱交換器は、
内部を冷媒が流動する伝熱管と、
気体が通過するように積層され、前記伝熱管が挿入される複数の第１フィンカラーを有する複数のフィンと、を備え、
前記フィンにおいて、前記複数の第１フィンカラーは気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで複数列に配設され、前記第１フィンカラーの列の中に、前記伝熱管が挿入されない第２フィンカラーが設けられている。【００１７】
上記のように構成された本発明に係るフィン付き熱交換器は、風速分布が大きく不均一な場合においても、風速分布の均一化を図ることが可能となり、良好な熱交換性能を有し、送風機の回転に起因する異音の発生を抑えることが可能となる。一般に、熱交換器は貫流送風機に近いため、積層されたフィンの間を通過する風速が大きく、また積層されたフィンにおいては伝熱管の配列が疎となるため、フィンの間を通る風速は大きくなる。しかし、本発明に係るフィン付き熱交換器においては、伝熱管が挿入されない第２フィンカラーを設けることにより、熱交換器のフィンを通過する空気の速度を低下させて、熱交換器の風速分布の均一化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱交換器の風速分布の均一化を実現して、良好な熱交換性能を発揮し、送風機の回転に起因する異音の発生を抑えるとともに、熱交換性能を向上させることができるフィン付き熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施の形態１のフィン付き熱交換器が搭載された空気調和機における室内ユニットの縦断面図
【図２】従来のフィン付き熱交換器が搭載された空気調和機の室内ユニットの断面図
【図３】別の従来のフィン付き熱交換器が搭載された空気調和機の室内ユニットの断面図
【図４】さらに別の従来のフィン付き熱交換器が搭載された空気調和機の室内ユニットの断面図
【図５】（ａ）図４の熱交換器のフィンの切り起こしを示す斜視図、（ｂ）図５（ａ）の切り起こしの断面図
【図６】（ａ）図４の熱交換器のフィンの別の切り起こしを示す斜視図、（ｂ）図６（ａ）の切り起こしの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る第１の態様のフィン付き熱交換器は、内部を冷媒が流動する伝熱管と、
気体が通過するよう積層され、前記伝熱管が挿入される複数の第１フィンカラーを有する複数のフィンと、を備え、
前記フィンにおいて、前記複数の第１フィンカラーは気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで複数列に配設され、前記第１フィンカラーの列の中に、前記伝熱管が挿入されない第２フィンカラーが設けられている。
【００２１】
上記のように構成された本発明に係る第１の態様のフィン付き熱交換器は、積層されたフィンにおいて伝熱管の配列が疎となる領域がなくなり、その結果、空気の風速が領域により大きくなることが抑制されて、熱交換器全体の風速を略均一にすることが可能となる。また、第１の態様のフィン付き熱交換器においては、送風機の回転に起因する特異音の発生を抑えることができるとともに、熱交換器の能力を最大限に発揮することが可能となる。
【００２２】
本発明に係る第２の態様のフィン付き熱交換器において、前記の第１の態様における前記第２フィンカラーの直径を、前記第１フィンカラーの直径と同一、または、前記第１フィンカラーの直径よりも小さく形成してもよい。
上記のように構成された本発明に係る第２の態様のフィン付き熱交換器においては、積層されたフィンに設け得るフィンカラーを所望の構成、所望の形状で構成することが可能となり、その領域を通る空気の風速を所望の速度に設定することが可能となり、熱交換器全体の風速を略均一にすることが可能となる。
【００２３】
本発明に係る第３の態様のフィン付き熱交換器において、前記の第１の態様または第２の態様における前記第２フィンカラーを、前記第１フィンカラーで囲まれた領域に配設するように構成してもよい。
上記のように構成された本発明に係る第３の態様のフィン付き熱交換器は、積層されたフィンにおいて伝熱管との熱交換能力を最大限に発揮することが可能となる。
【００２４】
本発明に係る第４の態様のフィン付き熱交換器においては、前記の第１の態様ないし第３の態様のいずれかの態様における前記複数の第１フィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された列において、前記第２フィンカラーを連続して設けないよう構成してもよい。
上記のように構成された本発明に係る第４の態様のフィン付き熱交換器は、積層されたフィンにおいて伝熱管との熱交換能力を最大限に発揮することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る第５の態様のフィン付き熱交換器においては、前記の第１の態様ないし第４の態様のいずれかの態様における前記複数の第１フィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された複数列において、前記第２フィンカラーが前記フィンにおける風上前縁側の列および風下後縁側の列に設けられていない構成でもよい。
上記のように構成された本発明に係る第５の態様のフィン付き熱交換器は、熱交換能力を高めつつ熱交換器の風速分布の均一化を図ることができる。
【００２６】
本発明に係る第６の態様の空気調和機においては、気体の吸込み口および吹出し口を有するケーシングと、
前記ケーシングに収容され、前記吸込み口から流入する気体と前記伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記ケーシングに収容され、前記熱交換器に対して気体を送風するとともに、気体の流れ方向に対して、前記熱交換器よりも風下側に配設された還流送風機と、を備え、
前記熱交換器は、前記の第１の態様ないし第５の態様のいずれかの態様のフィン付き熱交換器にて構成されるとともに、積層されたフィンには前記還流送風機を囲うように曲げた屈曲部が形成され、
前記第２フィンカラーが前記熱交換器の前記屈曲部に設けられている。
【００２７】
上記のように構成された本発明に係る第６の態様の空気調和機においては、積層されたフィンにおいて伝熱管の配列が疎となる領域がなくなり、その結果、領域により空気の風速が大きくことが抑制されて、熱交換器全体の風速を略均一にすることが可能となる。また、第６の態様の空気調和機においては、送風機の回転に起因する特異音の発生を抑えることができるとともに、熱交換能力を最大限に発揮することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る第７の態様のフィン付き熱交換器においては、前記の第６の態様における前記第２フィンカラーを、さらに前記還流送風機よりも鉛直上方側の前記熱交換器に設けた構成としてもよい。
上記のように構成された本発明に係る第７の態様の空気調和機においては、熱交換器の風速分布の均一化を図り、熱交換器の能力を最大限に発揮することが可能となる。
【００２９】
以下、本発明のフィン付き熱交換器に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本発明のフィン付き熱交換器は、以下の実施の形態に記載した熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的思想と同等の技術的思想に基づいて構成される熱交換器を含むものである。
【００３０】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１のフィン付き熱交換器が搭載された空気調和機における室内ユニットについて図１に基づき説明する。図１は実施の形態１のフィン付き熱交換器が搭載された室内ユニットの縦断面図である。
【００３１】
図１に示すように、この空気調和機の室内ユニット１のケーシング２には、前面および上面に吸込み口３ａ，３ｂが設けられており、下面に吹出し口４が設けられている。図１においては、ケーシング２に対して気体が吸い込まれる気体において、概略の流れの方向は、矢印にて示している。ケーシング２の内部には、貫流送風機５とフィン付き熱交換器１０とが収納されている。
【００３２】
フィン付き熱交換器１０は、ケーシング２内の前面側に配置されて、前面側に突出するように凸状に形成された前面側熱交換器２０と、ケーシング２内の背面側に配置された背面側熱交換器４０とから構成されている。また、前面側熱交換器２０および背面側熱交換器４０は、図１に示すように、貫流送風機５を風上側から取り囲むように配置されている。
【００３３】
また、実施の形態１における前面側熱交換器２０においては、帯状の複数のフィン２１が所定間隔を有して並行に積層されており、ケーシング２に流れる気体の主流方向に対して略平行に配置されている。そのため、積層されたフィン２１においては、フィン間の所定間隔の隙間空間を気体が流れ過ぎるよう構成されている。また、前面側熱交換器２０においては、所定間隔を有して並行に配設された複数のフィン２１と、複数のフィン２１を貫通して熱伝導するように固着された伝熱管５０と、を有して構成されている。伝熱管５０の内部には熱伝導部材である冷媒が流れるよう構成されている。
【００３４】
図１に示すように、前面側熱交換器２０は、気体の流入方向に対して、突出するように湾曲した曲線部分を有する送風機近傍の第１の領域Ａ、すなわち実施の形態１においては下側領域Ａと、直線部分を有し、貫流送風機５から前方の上方に離れた第２の領域Ｂ、すなわち実施の形態１においては上側領域Ｂとの２つの領域に略分けられる。前面側熱交換器２０において、貫流送風機５に近い側の第１の領域Ａ、すなわち曲線部分のフィン２１の風上前縁部２０ａと風下後縁２０ｂとの間の下側領域Ａには、気体の主流方向に略直交するように、複数のフィン２１を貫通する第１の伝熱管５０（５０ａ）が配設されている。また、前面側熱交換器２０において、貫流送風機５に遠い側の第２の領域Ｂ、すなわちフィン２１の風上前縁部２０ａと風下後縁２０ｂとの間の直線部分の上側領域Ｂには、気体の主流方向に略直交するように、複数のフィン２１を貫通する第２の伝熱管５０（５０ｂ）が配設されている。
【００３５】
同様に、背面側熱交換器４０においても、帯状の複数のフィン２１が所定間隔を有して並行に積層されており、ケーシング２に流れる気体の主流方向に対して略平行に配置されている。その結果、背面側熱交換器４０においても、フィン間の所定間隔の隙間空間を気体が流れ過ぎるよう構成されている。また、背面側熱交換器４０においても、複数のフィン２１を貫通して熱伝導するように固着された第３の伝熱管５０（５０ｃ）が設けられている。
【００３６】
なお、前面側熱交換器２０における第１の伝熱管５０ａと第２の伝熱管５０ｂ、および背面側熱交換器４０における第３の伝熱管５０ｃは直線状に形成され、それぞれの端部が、ヘアピン状に屈曲したＵ字管（図示せず）によって接続されることにより蛇行した冷媒通路を構成する。
【００３７】
前面側熱交換器２０における下側領域Ａを貫通するよう装着される伝熱管５０は、気体の主となる流れ方向に対して略直交する方向に並んで配設された列が、１列ないし３列となるように配設されている。前面側熱交換器２０における貫流送風機５から遠い側の上側領域Ｂ、および背面側熱交換器４０においては、伝熱管５０が気体の主となる流れ方向に対して略直交する方向に並んで配設された列が、２列ないし４列となるように配設されている。
【００３８】
実施の形態１のフィン付き熱交換器１０においては、フィン２１を貫通するように装着される伝熱管５０の直径は、２種類以上で構成されている。例えば、前面側熱交換器２０の貫流送風機５に近い側の第１の領域Ａ、すなわち前面側熱交換器２０の下側領域Ａに挿入される伝熱管５０の直径は、前面側熱交換器２０の貫流送風機５から遠い側の第２の領域Ｂ、すなわち前面側熱交換器２０の上側領域Ｂに挿入される伝熱管５０の直径より大きく設定されている。また、前面側熱交換器２０の下側領域Ａに挿入される伝熱管５０の直径は、背面側熱交換器４０に挿入される伝熱管５０の直径より大きく設定されている。
【００３９】
前面側熱交換器２０の上側領域Ｂに挿入される伝熱管５０においても、風上前縁側の伝熱管５０の直径は、風下後縁側の伝熱管５０の直径より大きく設定されている。また、背面側熱交換器４０に挿入される伝熱管５０においても、吸込み口３ｂに近い風上側の伝熱管５０の直径は、貫流送風機に近い風下側の伝熱管５０の直径より大きく設定されている。
【００４０】
実施の形態１のフィン付き熱交換器１０において、前面側熱交換器２０および背面側熱交換器４０における各フィン２１に対しては、ヘアピン状に蛇行した冷媒通路を構成する伝熱管５０が偶数箇所で貫通して伝熱可能に固着されている。
【００４１】
上記のように構成された実施の形態１のフィン付き熱交換器１０を用いた空気調和機の運転時において、前面の吸込み口３ａもしくは上面の吸込み口３ｂから吸い込まれた空気は前面側熱交換器２０もしくは背面側熱交換器４０を通過し、貫流送風機５を通って吹出し口４から吹出される。
【００４２】
実施の形態１のフィン付き熱交換器１０において、前面側熱交換器２０における貫流送風機５と近接する下側領域Ａのフィン２１には、ヘアピン状に蛇行した冷媒通路を構成する伝熱管５０が挿入される偶数個の第１フィンカラー２３が設けられている。また、フィン２１の下側（屈曲部分）には、伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３に囲まれた領域Ｃに、伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３とは別に、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４が設けられている。伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４は、伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３の直径より小さい直径を有しており、第１フィンカラー２３と同様の形状を有して構成されている。
【００４３】
なお、複数の第１フィンカラー２３が気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された列において、第２フィンカラー２４は連続して設けられておらず、第１フィンカラー２３の間に設けられている。
【００４４】
また、複数の第１フィンカラー２３は気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで複数列配設されており、第２フィンカラー２４はフィン２１における風上前縁２０ａに最も近い位置の列および風下後縁２０ｂに最も近い位置の列には設けられていない。第２フィンカラー２４は、複数の第１フィンカラー２３に取り囲まれるよう配設されている。
【００４５】
また、実施の形態１のフィン付き熱交換器１０においては、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４が、前面側熱交換器２０における貫流送風機５と近接する下側領域Ａに設けた例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば第２フィンカラー２４を背面側熱交換器４０における貫流送風機５の鉛直上方に設けてもよく、第２フィンカラー２４は伝熱効果および通風抵抗などが考慮されて所望の位置に配設される。このように第２フィンカラー２４を背面側熱交換器４０に設ける場合においても、伝熱管５０が挿入されるフィンカラーに囲まれた領域に配設されている。また、背面側熱交換器４０においても、伝熱管５０が挿入されるフィンカラーが気体の流れ方向に対して略直交する方向に沿って並んで配設された列において、第２フィンカラー２４は連続して設けられていない構成である。
【００４６】
なお、前面側熱交換器２０における貫流送風機５から離れた領域である上側領域Ｂのフィン２１、および背面側熱交換器４０のフィン２１においては、直径の大きい伝熱管５０が挿入されるフィンカラーが吸込み口側である前縁側に配置されており、直径の小さい伝熱管５０が挿入されるフィンカラーが貫流送風機側である後縁側に設けられている。
【００４７】
実施の形態１においては、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４をフィン２１にひとつだけ設けた構成であるが、本発明はこのような構成に限定されず、フィン付き熱交換器１０の仕様、構成、形状、効率等を考慮して適切な数が設けられる。
【００４８】
上記のように構成された実施の形態１のフィン付き熱交換器１０においては、前面側熱交換器２０の下側領域Ａの伝熱管５０と第１フィンカラー２３との装着箇所が、気体の主流方向（貫流送風機に向かう方向）に沿って１箇所ないし３箇所並んで配置されている。また、前面側熱交換器２０の上側領域Ｂおよび背面側熱交換器４０の伝熱管５０と第１フィンカラー２３との装着箇所は、気体の主流方向（貫流送風機に向かう方向）に沿って２箇所ないし４箇所並んで配置されている。このように構成されたフィン付き熱交換器１において、貫流送風機５に近く、風速が大きくなりやすい前面側熱交換器２０の下側領域Ａには、伝熱管５０が挿入される複数の第１フィンカラー２３により囲まれた領域Ｃに、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４が設けられている。このように伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３の直径より小さい直径を有する第２フィンカラー２４を貫流送風機５に近く、風速が大きくなりやすい前面側熱交換器２０の下側領域Ａ（領域Ｃ）に設けることにより、所定間隔を有して並設（積層）されたフィン２１の間に円筒部分が形成され、この円筒部分が送風の適度な抵抗になる。このように第２フィンカラー２４を領域Ｃに設けることにより、前面側熱交換器２０の下側領域Ａにおいて風速が速くなることを抑制することができる構成となる。この結果、実施の形態１のフィン付き熱交換器１０においては、風速分布の均一化を図ることができ、熱交換器としての能力を最大限に発揮できる構成となると共に、不均一な風速分布に起因する特異音の発生を抑えることが可能となる。
【００４９】
また、実施の形態１のフィン付き熱交換器１０では、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４の直径を、第２フィンカラー２４のまわりに配置された伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３の直径より小さく形成されている。ただし、第２フィンカラー２４の直径は、前面側熱交換器２０の上側領域Ｂに設けられた直径が小さなフィンカラー（第３フィンカラー２５）、および背面側熱交換器４０における伝熱管５０が挿入されない直径が小さなフィンカラー（第３フィンカラー２５）の直径と同じ直径に形成されている。したがって、フィンプレス金型のメンテナンスなどのとき、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４の加工ツールは、伝熱管５０が挿入されるフィンカラーにおいて直径が同じである第３フィンカラー２５と同じ加工ツールを用いることができる。このため、メンテナンスの対応が容易であり、メンテナンスに要する時間、費用の削減の点においても利点がある。
【００５０】
なお、実施の形態１のフィン付き熱交換器１０においては、伝熱管５０が挿入されない第２フィンカラー２４の直径が、伝熱管５０が挿入される第１フィンカラー２３の直径より小さい場合について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、第２フィンカラー２４の直径は、第１フィンカラー２３の直径と同一でもよく、伝熱効果および通風抵抗などが考慮されて所望の直径に決定される。
【００５１】
本発明のフィン付き熱交換器および空気調和機においては、前面側熱交換器と背面側熱交換器の少なくとも一方の熱交換器に設けられる伝熱管は、その直径が２種類以上あり、伝熱管が挿入される第１フィンカラーの数は伝熱管が挿入される伝熱管のそれぞれの直径ごとに偶数個設けられている。また、伝熱管において、最少直径以外の伝熱管が挿入される第１フィンカラーに囲まれた領域においては、伝熱管が挿入される第１フィンカラーとは別に、伝熱管が挿入されない第２フィンカラーを配置している。このように、伝熱管が挿入される第１フィンカラーに囲まれた領域において、第２フィンカラーを配設することにより、熱交換器において送風に対する適度な抵抗となり、フィン付き熱交換器の風速分布を略均一化し、熱交換性能を向上させることができる。
上記のように、本発明においては、フィン付き熱交換器の風速分布の均一化を実現し、熱交換性能を向上させる熱交換器および空気調和機を提供することができる。
【００５２】
本発明をある程度の詳細さをもって上記の実施の形態において説明したが、上記の実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、この実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のフィン付き熱交換器は、風速の均一化を実現することにより、送風機の回転に起因する異音の発生を抑制するとともに、良好な熱交換性能を有するため、空調機器のみならず小型化が要求される空気清浄機、除湿機、ヒートポンプ乾燥方式を採用した洗濯乾燥機などの熱交換ユニット等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  室内ユニット
２  ケーシング
３ａ，３ｂ  吸込み口
４  吹出し口
５  貫流送風機
１０  フィン付き熱交換器
２０  前面側熱交換器
２０ａ  風上前縁
２０ｂ  風下後縁
２１  フィン
２３  第１フィンカラー
２４  第２フィンカラー
２５  第３フィンカラー
４０  背面側熱交換器
５０  伝熱管
【図１】
2013094162.tif 000003
【図２】
2013094162.tif 000004
【図３】
2013094162.tif 000005
【図４】
2013094162.tif 000006
【図５】
2013094162.tif 000007
【図６】
2013094162.tif 000008
【国際調査報告】
2013094162.tif 000009
2013094162.tif 000010