(57)【要約】【課題】熱交換器をエアコンの本体に収納した場合、ファンの前面、上面、背面を囲む構造となり、ファンの前面下部を囲む配置には成り得ないため、限られたエアコンの本体サイズの中で熱交換器を最大限に収納するには不適当な形態である。【解決手段】前面側熱交換器と背面側熱交換器はそれぞれ、所定の間隔で並べられ、その間を気体が流動する多数のフィンと、前記フィンに略直角に挿入され、内部を多数の伝熱管から構成され、前面側熱交換器のフィンの風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部および前記２本の直線の間を結ぶ１本の曲線部からなるように形成される部分を２箇所設けて概略円弧を描くように一方向に湾曲するように形成されて、この１本の曲線部を挟む前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が２箇所以上異なることを特徴とするフィン付き熱交換器である。【選択図】図１
2006250366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面など一箇所以上の吸込み口と下面など一箇所以上の吹出し口が設けられた筐体とこの筐体に収納される貫流送風機から風回路を構成する空気調和機の室内ユニットに搭載するフィン付き熱交換器において、前記フィン付き熱交換器は吸込み口から貫流送風機までの風回路の途中または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配置される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成され、前記前面側熱交換器と前記背面側熱交換器はそれぞれ、所定の間隔で並べられ、その間を気体が流動する多数のフィンと、前記フィンに略直角に挿入され、内部を流体が流動する多数の伝熱管から構成され、前記前面側熱交換器の前記フィンの風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部および前記２本の直線の間を結ぶ１本の曲線部からなるように形成される部分を２箇所設けて概略円弧を描くように一方向に湾曲するように形成されて、この１本の曲線部を挟む前記前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が２箇所以上異なることを特徴とするフィン付き熱交換器。
【請求項２】
前記前面側熱交換器の熱交換器厚さが、湾曲部２箇所を挟むフラットな熱交換器を端部から順に小、中、大と大きくなることを特徴とする請求項１記載のフィン付き熱交換器。
【請求項３】
前記前面側熱交換器の熱交換器厚さが、湾曲部２箇所を挟むフラットな熱交換器を端部から順に小、中、大と大きくして、厚み方向に配置する伝熱管の本数を増加することを特徴とする請求項１及び２記載のフィン付き熱交換器。
【請求項４】
前記前面側熱交換器において、湾曲部２箇所で挟まれたフラットな熱交換器、すなわち中央部に位置する熱交換器を、空気調和機の室内ユニットに鉛直になるように置き、ファンの軸心を通る水平面に垂直に交わることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項５】
前記前面側熱交換器の前記フィンの前記風上前縁および前記風下後縁のそれぞれの前記曲線部を同じ形状としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項６】
前記前面側熱交換器の前記フィンの前記風上前縁および前記風下後縁のそれぞれの前記曲線部を円弧状としたことを特徴とする請求項１または５のいずれか１項に記載のフィン付き熱交換器。
【請求項７】
前記フィン付き熱交換器の前記フィンを連続プレス加工する際、送り方向に対して前記熱交換器を傾斜させて、前記各々の曲線部を挟む幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が異なる前記前面側熱交換器が、送り方向幅を同一なるように熱交換器を製造する製造方法。
【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およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来のフィン付き熱交換器について説明する。
【０００３】
図９は、従来のフィン付き熱交換器のフィンをプレス加工した直後の１枚のフィンの平面図である。図１０は、従来のフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットの縦断面図である。
【０００４】
図９において、フィン１は、図１０において前面側熱交換器２となるフィン１の上端と図１０において背面側熱交換器３となるフィン１の上端が繋がった１枚のフィン１として連続プレス加工される。前面側熱交換器２のフィン１の風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部２―Ｏ―１と２―Ｏ―２、２―Ｉ―１と２−Ｉ―２及び２本の直線２―Ｏ―１と２―Ｏ―２、２―Ｉ―１と２−Ｉ―２に接する１本の曲線部４―Ｏ、４―Ｉからなる略くの字状に形成されている。曲線部４―Ｏ、４―Ｉは楕円曲線、双曲線、スプラインなどがある。
【特許文献１】特開２００４−１９９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成による熱交換器をエアコンの本体に収納した場合、ファンの前面、上面、背面を囲む構造となり、ファンの前面下部を囲む配置には成り得ない。すなわち、限られたエアコンの本体サイズの中で熱交換器を最大限に収納するには不適当な形態である。また、ファンの軸心を通る水平断面において熱交換器と交差する面が垂直に成り得ないことがあり、効果的な本体の薄型化とは成らない。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもの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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のフィン付き熱交換器は、前面など一箇所以上の吸込み口と下面など一箇所以上の吹出し口が設けられた筐体とこの筐体に収納される貫流送風機から風回路を構成する空気調和機の室内ユニットに搭載するフィン付き熱交換器において、前記フィン付き熱交換器は吸込み口から貫流送風機までの風回路の途中または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配置される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成され、前記前面側熱交換器と前記背面側熱交換器はそれぞれ、所定の間隔で並べられ、その間を気体が流動する多数のフィンと、前記フィンに略直角に挿入され、内部を流体が流動する多数の伝熱管から構成され、前記前面側熱交換器の前記フィンの風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部および前記２本の直線の間を結ぶ１本の曲線部からなるように形成される部分を２箇所設けて概略円弧を描くように一方向に湾曲するように形成されて、この１本の曲線部を挟む前記前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が２箇所以上異なることを特徴とするフィン付き熱交換器である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフィン付き熱交換器は、１本の曲線部を挟む前面熱交換器の幅長さ（前記フィ
ンの風上前縁と風下後縁の距離）が異なり、２箇所以上で折り曲がりことを特徴とするフィン付き熱交換器であり、熱交換器の幅長さの小さいものを、ファンの直下流に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。また、風速の速い領域に熱交換器の幅長さの大きいものを配置して、逆に風速の遅い領域に熱交換器の幅長さの小さいものを配置することにより、熱交換器能力の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のフィン付き熱交換器は、前面など一箇所以上の吸込み口と下面など一箇所以上の吹出し口が設けられた筐体とこの筐体に収納される貫流送風機から風回路を構成する空気調和機の室内ユニットに搭載するフィン付き熱交換器において、前記フィン付き熱交換器は吸込み口から貫流送風機までの風回路の途中または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配置される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成され、前記前面側熱交換器と前記背面側熱交換器はそれぞれ、所定の間隔で並べられ、その間を気体が流動する多数のフィンと、前記フィンに略直角に挿入され、内部を流体が流動する多数の伝熱管から構成され、前記前面側熱交換器の前記フィンの風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部および前記２本の直線の間を結ぶ１本の曲線部からなるように形成される部分を２箇所設けて概略円弧を描くように一方向に湾曲するように形成されて、この１本の曲線部を挟む前記前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が２箇所以上異なるものであり、熱交換器の幅長さの小さいものを、ファンの直下流に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。また、風速の速い領域に熱交換器の幅長さの大きいものを配置して、逆に風速の遅い領域に熱交換器の幅長さの小さいものを配置することにより、熱交換器能力の向上を図ることができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態のフィン付き熱交換器のフィンをプレス加工した直後の１枚のフィンの平面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態のフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットの縦断面図である。
【００１２】
図１において、フィン１は、図３において前面側熱交換器２となるフィン１の上端と図３において背面側熱交換器３となるフィン１の上端が繋がった１枚のフィン１として連続プレス加工される。前面側熱交換器２のフィン１の風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす２本の直線部２―Ｏ―１と２―Ｏ―２、２―Ｉ―１と２−Ｉ―２及び２本の直線２―Ｏ―１と２―Ｏ―２、２―Ｉ―１と２−Ｉ―２に接する１本の曲線部４―Ｏ―１２、４―Ｉ−１２にファン５の方向に折り曲がるような形状で形成されている。曲線部４―Ｏ−１２、４―Ｉ−１２は楕円曲線、双曲線、スプラインなどがある。ここで、２―Ｏ―１と２―Ｉ―１の平均距離をＡ、２―Ｏ―２と２−Ｉ―２の平均距離をＢとする。
【００１３】
もう１箇所についても同様な形態で、同じ鈍角をなす２本の直線部２―Ｏ―２と２―Ｏ―３、２―Ｉ―２と２−Ｉ―３及び２本の直線２―Ｏ―２と２―Ｏ―３、２―Ｉ―２と２−Ｉ―３に接する１本の曲線部４―Ｏ―２３、４―Ｉ−２３にファン５の方向に折り曲がるような形状で形成されている。曲線部４―Ｏ−２３、４―Ｉ−２３は楕円曲線、双曲線、スプラインなどがある。ここで、２―Ｏ―２と２―Ｉ―２の平均距離をＢ、２―Ｏ―３と２−Ｉ―３の平均距離をＣとする。
【００１４】
ここで、本実施の形態１では、各熱交換器の厚さＡ、Ｂ、Ｃの長さが少なくとも１つは異なるものである。
【００１５】
これは、この１本の曲線部を挟む前記前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と
風下後縁の距離）すなわち厚さＡとＢあるいはＢとＣが異なることを特徴とするフィン付き熱交換器である。熱交換器の幅長さの小さいものを、ファン５の水平直径方向の直下流に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。また、熱交換器能力を向上させる観点から、風速の速い領域に熱交換器の幅長さの大きいものを配置するのが有効である。
【００１６】
以上のように、本第１の実施の形態は、１本の曲線部を挟む前面熱交換器の幅長さ（前記フィンの風上前縁と風下後縁の距離）が異なり、２箇所以上で折り曲がることを特徴とするフィン付き熱交換器であり、熱交換器の幅長さの小さいものを、ファンの直下流に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。また、風速の速い領域に熱交換器の幅長さの大きいものを配置して、逆に風速の遅い領域に熱交換器の幅長さの小さいものを配置することにより、熱交換器能力の向上を図ることができる。
【００１７】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２のフィン付き熱交換器のフィン平面図である。
【００１８】
本第２の実施の形態では、各熱交換器の厚さＡ、Ｂ、Ｃが順に小さくなる形状にする。これを図４に示すように、空気調和機本体の下部に厚さの小さいものから配置する。これによって、空気調和機本体の下部から上部に向かって徐々に厚みが増し、意匠的に優れた形態に成り得る。また、機能部品の配置などにより、一般にエアコンの室内機は、本体の下部からの吸込み抵抗が大きいため、上部から下部に向かって徐々に通風抵抗が増加する。従って、風速の速い領域に熱交換器の厚さ長さの大きいものを順番に配置するのが有効である。
【００１９】
以上のように、本第２の実施の形態は、各熱交換器の厚さが順に小さくなる形状にして、空気調和機本体の下部に厚さの小さいものから配置することによって、空気調和機本体の下部から上部に向かって徐々に厚みが増し、意匠的に優れた形態に成り得る。また一般に、機能部品の配置などにより、一般にエアコンの室内機は、本体の下部からの吸込み抵抗が大きいため、上部から下部に向かって徐々に通風抵抗が増加する。従って、風速の速い領域に熱交換器の厚さ長さの大きいものを順番に配置することが熱交換器能力の向上に繋がる。
【００２０】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３のフィン付き熱交換器のフィン平面図である。
【００２１】
本第３の実施の形態では、各熱交換器の厚さＡ、Ｂ、Ｃが順に小さくなる形状にする。これを図５に示すように、伝熱管を厚さ方向に挿入する本数（列数）を厚さに対応して減少させる。すなわち、図５に示すように、厚さＡ、Ｂ、Ｃの順に、本数（列数）を３、２、１とする。これによって、伝熱性能の向上と、熱交換器の生産性の向上を図ることができる。
【００２２】
以上のように、本第３の実施の形態は、各熱交換器の厚さが順に小さくなる形状にして、厚さに対応して伝熱管を挿入する本数（列数）を減少させことによって、伝熱性能の向上と、熱交換器の生産性の向上を図ることができる。
【００２３】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４のフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットの縦断面図である。
【００２４】
本実施の形態４に示すような形状、すなわち図６に示すように熱交換器の幅長さの小さ
いものを、ファン５の軸心を通る水平面に対して垂直に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態４は、熱交換器の幅長さの小さいものを、ファンの軸心を通る水平面に対して垂直に配置することにより、本体厚さを小さくすることができる。
【００２６】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５のフィン付き熱交換器のフィン平面図である。
【００２７】
本第５の実施の形態では、図７に示すように曲線部４―Ｏ―１２、４―Ｉ−１２、曲線部４―Ｏ―２３、４―Ｉ−２３、を同形状（例えば、楕円、双曲線など）にするものである。同形状にすることにより、連続プレス加工する際、前記フィンの無駄な廃材をあまりつくることなく、効率的に生産することができる。
【００２８】
以上のように、本実施の形態５は、風上前縁の曲線部と風下後縁の曲線部は同形状にすると連続プレス加工する際、前記フィンの無駄な廃材をあまりつくることなく、効率的に生産することができる。
【００２９】
（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６のフィン付き熱交換器のフィン平面図である。
【００３０】
本第６の実施の形態では、図８に示すように曲線部４―Ｏ―１２、４―Ｉ−１２、曲線部４―Ｏ―２３、４―Ｉ−２３、を円弧部にするものである。円弧部にすることによりフィンのプレス金型の加工およびメンテナンスが容易になる。
【００３１】
以上のように、第６の実施の形態は、風上前縁の曲線部と風下後縁の曲線部は同じ円弧形状にすることにより、フィンのプレス金型の加工およびメンテナンスが容易になる。
【００３２】
（実施の形態７）
図２は、本発明の実施の形態７のフィン付き熱交換器のフィン平面図である。
【００３３】
本第７の実施の形態は、図２に示すように図１のフィンを連続プレス加工してできる３枚のフィンをプレスの送り方向に連続して並べたイメージ図で説明できる。ここで、２―Ｏ―１と２―Ｉ―１の平均距離をＡ、２―Ｏ―２と２−Ｉ―２の平均距離をＢ、２―Ｏ―３と２−Ｉ―３の平均距離をＣとして、折曲がった１番目の熱交換器の上下の角度をＴとして、折曲がった２番目の熱交換器の上下の角度をＳとして、プレス加工する時の送り方向と折曲がった熱交換器の上下の厚さ方向の角度α、β、γとして、プレス加工する時の送り幅をＸとすると以下の関係式が成り立つ。
【００３４】
ＣＯＳ  α  ＝Ａ  ／  Ｘ
ＣＯＳ  β  ＝  Ｂ  ／  Ｘ
ＣＯＳ  γ  ＝  Ｃ  ／  Ｘ
β  ＝  α  ＋  Ｔ
γ  ＝  β  ＋  Ｓ
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｔ、Ｓの値は既知であり、未知数は、α、β、γ、Ｘであるので、５種の関係式から一意に決定することができる。これにり、送り方向幅を同一になるように熱交換器を製造することによって、廃材の発生を極めて減少させることになる。
【００３５】
以上のように、第７の実施の形態は、フィン付き熱交換器の前記フィンを連続プレス加工する際、送り方向に対して熱交換器を傾斜させて、曲線部を挟む幅長さ（前記フィンの
風上前縁と風下後縁の距離）が異なる前面側熱交換器が、送り方向幅を同一になるように熱交換器を製造することにより、１枚のフィンとして連続プレス加工するので、あまりフィン材の廃材を出さず、効率的に安価に製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明のフィン付き熱交換器は、本体厚さを小さくすることが、熱交換器能力の向上を図ることができるので、各種のフィン付き熱交換器に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図２】本発明の実施の形態７におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットを示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図６】本発明の実施の形態４のフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットを示す断面図
【図７】本発明の実施の形態５におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図８】本発明の実施の形態６におけるフィン付き熱交換器の平面図
【図９】従来のフィン付き熱交換器の平面図
【図１０】従来のフィン付き熱交換器を収納した空気調和機の室内ユニットを示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  フィン
２  前面熱交換器
３  背面熱交換器
４―Ｏ  曲線部前縁
４−Ｉ  曲線部後縁
５、６、７  廃材
Ａ  前面側熱交換器上部幅長さ
Ｂ  前面側熱交換器中部幅長さ
Ｃ  前面側熱交換器下部幅長さ
Ｘ  プレス加工時の送り幅
Ｔ  １番目の折曲がった熱交換器の上下の角度
Ｓ  ２番目の折曲がった熱交換器の上下の角度
α  プレス加工時の送り方向と折曲がった上部熱交換器の厚さ方向の角度
β  プレス加工時の送り方向と折曲がった中部熱交換器の厚さ方向の角度
γ  プレス加工時の送り方向と折曲がった下部熱交換器の厚さ方向の角度
【図１】
2006250366.tif 000003
【図２】
2006250366.tif 000004
【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】
2006250366.tif 000009
【図８】
2006250366.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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