(57)【要約】【課題】熱交換器のどの部分に対処するかを明確にして簡単に製作でき、熱交換性能を低下させること無く低騒音の空気調和機を提供する。【解決手段】伝熱フィン７とこの伝熱フィン７を貫通する複数の伝熱管６とから構成されている湾曲した熱交換器３において、伝熱フィン７の表面に熱交換性能を向上させる切り起こし７ｂと、空気の流れる方向から伝熱管６の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げる突出部を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱フィンとこの伝熱フィンを貫通する複数の伝熱管を有する湾曲した熱交換器と、前記熱交換器に空気を供給する送風装置とを備え、前記伝熱フィンの表面に熱交換性能を向上させる切り起こしと、空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げる突出部を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げる伝熱管の長て方向に折り曲がった波形フィンを設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げるように伝熱フィンを倒したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げるように伝熱フィンの密度を高くすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げるように金属板を挿入することを特徴とする請求項１から４記載の空気調和機。
【請求項６】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げるようにスリット付金属板を挿入することを特徴とする請求項１から４記載の空気調和機。
【請求項７】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分の上流部に、送風装置に装着されているエアーフィルタ枠が配置されるように構成されたことを特徴とする請求項１から４記載の空気調和機。
【請求項８】
前記空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分の上流部に、送風装置に装着されている強度向上を狙った桟あるいはフィルタ装着枠が配置されるように構成されたことを特徴とする請求項１から４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、熱交換器を内部に有する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネ規制の影響で高効率化が進む中で、デザイン性を損なわないようにするために、限られた空気調和機の室内機のサイズの中に、隙間なく熱交換器を形成することが必要となってきた。その為、熱交換器の形状も送風機用羽根車の上流部に取り囲むように配置されている。そこで、空気調和機の熱交換性能を向上させるための構成が種々、提案されている（例えば、未公開自社出願の特願２００３−２８０７１９号参照）。
【０００３】
前記空気調和機について、図１５〜図１８を用いて説明をする。
【０００４】
エアコン本体１は、熱交換器３等を固定し、同本体１の背面を形成するシャーシ１ａと、本体１の前面部を形成するとともに、通風穴２ａを有する前面パネル２と、前記通風穴２ａから室内空気を取り入れ、熱交換された空気を吹出口４から排出するための送風装置５とを備えている。熱交換器３は、伝熱管６と、その伝熱管６が貫通する多数の伝熱フィン７を備えている。
【０００５】
伝熱フィン７には、伝熱管６が貫通される伝熱管貫通部７ａが設けられ、風速分布の高い伝熱管６と伝熱管６との間の空気の流れを妨げるように、伝熱管貫通部７ａと伝熱管貫通部７ａとの間に、気流方向に対して突出するように略水平のスリット状の切り起こし７ｂが設けられている。
【０００６】
８は熱交換器３に付着したドレン水（凝縮水）を受ける水受け皿である。なお、前面パネル２については、通風穴２ａではなく運転時に、前面パネル２を開口させて、室内の空気を吸い込むような形態でも構わない。上記構成による動作・作用は、以下の通りである。
【０００７】
本体１の運転が開始されると、送風装置５が回転し、室内の空気が前面パネル２に設けた通風穴２ａから吸い込まれ、熱交換器３を通過する際に熱交換されて、吹出口４から、外に吐出される。このとき、熱交換器３を構成する伝熱フィン７の風速分布の高い伝熱管６間の空気の流れを妨げるように切り起こし７ｂが設けられているので、熱交換性能の悪化を最小限度にとどめつつ、整流板や、熱交換器の伝熱フィンつぶしを設ける等の、コストアップ、工数アップさせることなく、風速分布が略均一化され、風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の空気調和機には隙間なく熱交換器３が収納されている上に、商品力向上のため空気清浄機や各種フィルタが配置されたり、デザイン性向上の為に吸入グリルの一部もしくは多くがパネル化される等により、吸い込み口が制限され室内機に供給される風の量が熱交換器３に対して、不均一となり風速分布に差が生じるようになり、風切り音が生じたり熱交換器３の性能を十分に発揮できないといった課題が発生し品質を損なう恐れがあった。
【０００９】
他の従来技術として、前述の風切り音と言った異音の発生を抑える為に、新たに整流板を追加したり、熱交換器の伝熱フィンの一部をつぶしたり、さらには、伝熱管を貫通する伝熱フィンの表面に熱交換性能を向上させる切り起こしと伝熱管間の空気の流れを妨げる突出部を設けたものもあった。
【００１０】
しかし、フィン及び伝熱管によって構成された熱交換器のどの部分に対処するかは明確でない。場合によれば、不必要な部分に対処することにより逆に風速分布を悪化させて性能を劣化させることになる。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、風速分布が均一化された空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、伝熱フィンとこの伝熱フィンを貫通する複数の伝熱管とから構成されている湾曲した熱交換器において、この熱交換器に空気を供給する送風装置とを備え、伝熱フィンの表面に熱交換性能を向上させる切り起こしと、空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げる突出部を設ける。すなわち、湾曲した熱交換器の特徴として、湾曲部分の内側と外側に配列される伝熱管のピッチが異なるため、空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の大きさに差が発生する。この領域の大きい部分に空気の流れを妨げる突出部を設けることである。これによって、風速分布の均一化が図れることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気調和機は、熱交換性能を低下させることなく、低騒音とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、熱交換器において空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分に、空気の流れを妨げる突出部を設ける。すなわち、湾曲した熱交換器の特徴として、湾曲部分の内側と外側に配列される伝熱管のピッチが異なるため、空気の流れる方向から伝熱管の投影がない領域の大きさに差が発生する。この領域の大きい部分は抵抗が低く風速が著しく増加するため、風速分布が乱れることになる。そこで、この領域の大きい部分に意図的に空気の流れを妨げる突出部を設けることで、風速分布の均一化を図る。
【００１５】
第２の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。これは、フィンを伝熱管の長て方向に波形にすることにより通風抵抗かける方法であり、若干であるが風を通過させる効果もあり熱交換器能力の向上に繋がる。
【００１６】
第３の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。これは、フィンを倒す方法で簡単に製作可能となり、ほぼ確実に空気の流れを遮断することができる。すなわち、この領域が極端に通風抵抗の低い時、すなわちほぼ確実に流れを遮断する時に有効に作用する。
【００１７】
第４の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。これは、空気の流れを妨げるように伝熱フィンの密度を高くして、同時に伝熱性能を向上させることができる。
【００１８】
第５の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。これは、金属板を熱交換器に挿入することにより完全に流れの遮蔽部を作る。すなわち、この領域に完全に風を流さないことが必要である場合に有効である。
【００１９】
第６の発明は、第５の発明で用いた部材を伝熱部材として利用するものである。すなわち、金属板に設けた穴を風が通過することにより、伝熱性能を向上させるものである。風の流れを抑制して風速分布を改善させると同時に、熱伝達性能も向上させる。
【００２０】
第７の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。すなわち、伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分の上流部に、送風装置に装着されているエアーフィルタ枠が設置されるように構成されたことにより、この領域部での見かけの通風抵抗が向上する。これにより、風速分布が向上する。
【００２１】
第８の発明は、伝熱管の投影がない領域に意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設ける手法の１つである。すなわち、伝熱管の投影がない領域の面積が大きくなる部分の上流部に、送風装置の強度向上を狙った桟あるいはフィルタ装着枠が配置されるように構成されたことにより、この領域部での見かけの通風抵抗が向上する。これにより、風速分布が向上する。
【００２２】
（実施の形態１）
以下本発明の第１の実施例を図１〜図４を用いて説明をする。図１は室内機の断面図、図２は熱交換器の伝熱フィンの平面図、図３は図２のＡ−Ａ’断面図、図４は図２のＢ−Ｂ’断面図である。なお、従来例と同一部分については、同一符号、同一名称を用いてその説明を省略する。
【００２３】
図１において、本体１は、熱交換器３等を固定し、同本体１の背面を形成するシャーシ１ａと、本体１の前面部を形成するとともに、通風穴２ａを有する前面パネル２と、前記通風穴２ａから室内空気を取り入れ、熱交換された空気を吹出口４から排出するための送風装置５とを備えている。熱交換器３は、伝熱管６と、その伝熱管６が貫通する多数の伝熱フィン７を備えている。
【００２４】
熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１である。このＳ１の領域に、気流方向に対して突出するように略水平のスリット状の切り起こし７ａが設けられる。その他の部分には、特に図示しないが、従来同様、熱交換性能を向上させるための切り起こし７ｂが設けられている。
【００２５】
８は熱交換器３に付着したドレン水（凝縮水）を受ける水受け皿である。なお、前面パネル２については、通風穴２ａではなく運転時に、前面パネル９を開口させて、室内の空気を吸い込むような形態でも構わない。
【００２６】
本体１の運転が開始されると、送風装置５が回転し、室内の空気が前面パネル９に設けた通風穴２ａから吸い込まれ、熱交換器３を通過する際に熱交換されて、吹出口４から、外に吐出される。このとき、熱交換器３を構成する伝熱フィン７の風速分布の高い伝熱管６間の空気の流れを妨げるように切り起こし７ａが設けられているので、熱交換性能の悪化を最小限度にとどめつつ、風速分布が略均一化され、風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
実施の形態１と同様に、図１の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１に、図５に示すように長て方向に折り曲がった波形フィン７ｃを設ける。図６は、図５のＡ−Ａ’断面を示す。
【００２８】
意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設けることにより、風速分布が略均一化され、風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。また、若干であるが風を通過させる効果があり熱交換器能力の向上に繋がる。
【００２９】
（実施の形態３）
実施の形態１と同様に、図１の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１に、図７に示すようにフィン倒し７ｄをすることにより意図的に空気の流れを妨げる抵抗体として設けられる。図８には、ファン側のフィンを倒すようなことを示したが、外側のフィンを倒すことも良い。この方法は簡単に製作可能となり、ほぼ確実に空気の流れを遮断することができる。すなわち、この領域が極端に通風抵抗の低い時、すなわちほぼ確実に流れを遮断する時に有効に作用する。
【００３０】
（実施の形態４）
実施の形態１と同様に、図１の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１に、図９に示すように通常の伝熱フィン（切起こし）７ｂを多く配置する。これにより、意図的に空気の流れを妨げる抵抗体を設けることにより、風速分布が略均一化され、風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。また、伝熱フィンが多く配置されているため熱伝達量が向上する。
【００３１】
（実施の形態５）
実施の形態１と同様に、図１０の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１に、熱交換器３に予め切り込み７Ｅを挿入して、そこに金属板１３を挿入することにより、空気の流れを完全に妨げる抵抗体を設ける。これは、この領域に著しく空気が流れる時に有効で、風速分布が略均一化され風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。また、材質が金属でできているため伝熱能力が向上する。
【００３２】
（実施の形態６）
実施の形態５と同様に、図１０の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１に、熱交換器３に予め切り込みを挿入して、そこに金属板１３Ａを挿入する。金属板１３Ａは、図１１に示すように穴を設けることにより空気が流れるようにすることにより、金属板からの伝熱能力を向上させる。
【００３３】
（実施の形態７）
実施の形態１と同様に、図１２の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１の上流部にフィルタ１１の枠１１ｂが配置されるようにする。これによってＳ１の領域に対して物理的に、通風抵抗が増加したことになる。図１３は、フィルタ１１の斜視図であり、メッシュ部１１ａと枠部１１ｂで構成されている。この配置をとることにより、部品または加工を増加させることなく、空気の流れを妨げる抵抗体を設けることになり、風速分布が略均一化され風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。本体の組み立て、製作に何ら支障を及ぼさない利点がある。
【００３４】
（実施の形態８）
実施の形態１と同様に、図１４の熱交換器３の表面からみた、伝熱管のない投影部分の面積（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…）で最大となる部分Ｓ１の上流部に本体の補強材１２を長て方向に配置する。これによってＳ１の領域に対して物理的に、通風抵抗が増加したことになる。この配置をとることにより、部品または加工を増加させることなく、空気の流れを妨げる抵抗体を設けることになり、風速分布が略均一化され風速分布の不揃いによる異音の発生を抑えることができる。本体の組み立て、製作に何ら支障を及ぼさない利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、熱交換器性能の向上及び騒音の低減が可能となる空気調和機に搭載されている横断流型送風機等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機を示す断面図
【図２】同空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの平面図
【図３】本発明における図２のＡ−Ａ’断面図
【図４】本発明における図２のＢ−Ｂ’断面図
【図５】本発明の実施の形態２における空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの平面図
【図６】本発明における図５のＡ−Ａ’断面図
【図７】本発明の実施の形態３における空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの平面図
【図８】本発明における図７のＡ−Ａ’断面図
【図９】本発明の実施の形態４における空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの平面図
【図１０】本発明の実施の形態５における空気調和機の室内機の断面図
【図１１】本発明の実施の形態６における金属板を示す平面図
【図１２】本発明の実施の形態７における空気調和機の室内機の断面図
【図１３】本発明の実施の形態７におけるフィルタの斜視図
【図１４】本発明の実施の形態８における空気調和機の室内機の断面図
【図１５】従来の空気調和機の室内機の断面図
【図１６】従来の空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの平面図
【図１７】従来における図１６のＡ−Ａ’断面図
【図１８】従来における図１６のＢ−Ｂ’断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  エアコン本体
２  パネル
３  熱交換器
４  吹出口
５  送風装置
６  伝熱管
７  伝熱フィン
８  水受け皿
９  前面パネル
１０  金属板
１１  フィルタ
１２  補強材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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