(57)【要約】【課題】一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることにより、フィンを通過する風量を増加して能力の高い熱交換器を提供すること。【解決手段】冷媒と空気が熱交換する略Ｌ字状に形成したフィンチュ−ブ型熱交換器２において、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きく、具体的には、曲げ部のフィンピッチや端部のフィンピッチをを他の部分より大きくすることを特徴とするもので、フィン５を通過する風量を増加して能力の高い熱交換器を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と空気が熱交換する略Ｌ字状に形成したフィンチュ−ブ型熱交換器において、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
曲げ部のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
端部のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍回路内の冷媒と空気との熱交換を行う空気熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の技術による熱交換器１０である。従来のこの種の空気熱交換器としては、例えば、図６に記載されているようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の熱交換器１０は、等ピッチに並設された複数のフィン５に伝熱管６を貫通状態で配置して成るフィンチューブ型熱交換器で構成され、その平面形状が略Ｌ字状になるように形成されている。
【０００４】
略Ｌ字状に形成したのは、熱交換能力を向上させるために、ヒートポンプユニット１の２つの側面から熱源としての空気を取り込むためである。従って、伝熱管６も略Ｌ字状に折曲げて形成されている。
【０００５】
尚、伝熱管６はＵ字型であり、熱交換器１０がＬ字に形成される前に短辺部よりフィン５を貫通して挿入され、挿入後Ｌ字に形成される。また、Ｌ字の長辺部分の端部同士を連結して成るＵベンド７が用いられる。
【特許文献１】特開平１０―３００２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４は従来の熱交換器１０における風速分布の特性図であり、図５は従来のフィン面積と熱交換能力の関係図であり、これらの図を見ながら説明する。
【０００７】
上記の従来技術では、熱交換器１０のフィン５を通過する風速が略均一とならない。図４に示す様に、熱交換器１０の略Ｌ字形状の曲げＣ、Ｄ、Ｅ部及び短部Ａ、Ｊ部は他の部分に比べて風速が小さくなる。略Ｌ字形状の曲げ部では風下に行くに従いフィン５間の間隔が狭くなるため、また、短部Ａ、Ｊ部ではファン３吸い込み部より曲がりを伴った風路位置にあるため何れも通風抵抗が大きくなり風速が低下する。
【０００８】
また、図５に示す様に、同一ファン回転数の時フィンピッチが小さくなりフィンの間隔が狭くなると共に、熱交換器能力は高くなって行くが、点Ｙをよりフィンピッチを小さくすると点Ｘの様に低下していく。
【０００９】
これは、フィンピッチが小さくなると伝熱面積が増加する一方、通風抵抗が増加するため風量は低下していく。従って、点Ｙまでは伝熱面積の増加による効果が大きく熱交換器１０の能力は増加するが点Ｙよりフィンピッチが小さくなると風量低下により空気側の伝熱抵抗が大きくなり熱交換器の能力は低下していく。
【００１０】
即ち、熱交換器１０のフィン５を等ピッチで設置しているため、略Ｌ字形状の曲げＣ、Ｄ、Ｅ部及び短部Ａ、Ｊ部は他の部分に比べて風量低下を招き、伝熱抵抗が大きくなるために能力低下を招くと言う課題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることにより、フィンを通過する風量を増加して能力の高い熱交換器
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】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の熱交換器は、冷媒と空気が熱交換する略Ｌ字状に形成したフィンチュ−ブ型熱交換器において、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とするもので、フィンを通過する風量を増加することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることにより、フィンを通過する風量を増加して能力の高い熱交換器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、冷媒と空気が熱交換する略Ｌ字状に形成したフィンチュ−ブ型熱交換器において、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とするもので、フィンを通過する風量を増加して熱交換器の能力を増加できる。
【００１５】
第２の発明は、特に第１の発明で、曲げ部のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とするもので、曲げ部のフィンを通過する風量を増加して熱交換器の能力を増加できる。
【００１６】
第３の発明は、特に第２の発明で、端部のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくすることを特徴とするもので、端部のフィンを通過する風量を増加して熱交換器の能力を増加できる。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１による空気熱交換器２について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態おける空気熱交換器２を搭載したヒートポンプユニット１の平面図であり、図２は正面図である。また、図３は本発明の一実施の形態のヒートポンプ給湯機のシステム図である。
【００１８】
ヒートポンプユニット１は、貯湯タンク１３と共に、空気熱源ヒートポンプ方式のヒートポンプ給湯機を構成する。ヒートポンプユニット１は、空気熱交換器２、送風機３、圧縮機４、放熱器１１、減圧手段１２を備える。送風機３によって引起こされた矢印で示す空気流はフィン５の間を通過していく。
【００１９】
空気熱交換器２は、並設された複数のフィン５に伝熱管６を貫通状態で配置して成るフィンチューブ型熱交換器で構成され、その平面形状が図１に示すように略Ｌ字状になるように形成されている。略Ｌ字状に形成したのは、熱交換能力を向上させるために、ヒートポンプユニット１の２つの側面から熱源としての空気を取り込むためである。従って、伝熱管６も略Ｌ字状に折曲げて形成されている。
【００２０】
また、伝熱管６はＵ字型であり、熱交換器２がＬ字に形成される前に短辺部よりフィン５を貫通して挿入され、挿入後Ｌ字に形成される。また、Ｌ字の長辺部分の端部同士を連結して成るＵベンド７が用いられる。
【００２１】
そして、略Ｌ字に形成されている空気熱交換器２の曲げ部及び空気熱交換器２の端部に設置されたフィン５のピッチは他の部分に設置されているフィン５のピッチに比べて大きくしている。
【００２２】
また、本装置は、低温の湯水と高温の湯水とが層を成した状態で貯えられている貯湯タンク１３と、その湯水を加熱する加熱源であるヒートポンプ１を備え、ヒートポンプ１によって貯湯タンク１３の水を加熱して沸き上げて貯湯し給湯に利用する。また、貯湯タンク１３などの水回りの部品で構成されているタンクユニット１８と、ヒートポンプ１による加熱源で構成されている。
【００２３】
まず、加熱源であるヒートポンプ１の構成と動作について説明する。ヒートポンプ１は、冷媒を圧縮する圧縮機４、冷媒を冷却する放熱器１１、冷媒を減圧する減圧手段１２、冷媒を蒸発気化する空気熱交換器２で構成されている。このヒートポンプ１は、圧縮機４の吐出側より放熱器１１を介して減圧手段１２に接続し、さらに空気熱交換機２を通って、圧縮機４の吸入側に接続している。
【００２４】
また、このヒートポンプ１においては、冷媒として炭酸ガスが用いられており、圧縮機２によって圧縮された冷媒は、高温高圧の超臨界状態の冷媒として放熱器１１に入り、ここで放熱して冷却する。その後、減圧手段１２において減圧されて低温低圧の湿り蒸気となり、空気熱交換器２で大気と熱交換して蒸発気化し圧縮機４へ戻される。
【００２５】
この時、一部分のフィン５、特に、略Ｌ字となった曲げ部及び端部のフィン５のピッチを他の部分のフィン５ピッチより大きくすることにより、フィン５を通過する風量を増加して空気熱交換器２の蒸発能力を向上できる。
【００２６】
一方、湯の沸き上げに関するタンクユニット１８の構成と動作について説明する。タンクユニット１８は、沸上げ管１４は貯湯タンク１３の下部からヒートポンプ１の放熱器１１と接続し、貯湯タンク１３上部へ接続している。沸上げ管１４が接続されている貯湯タンク上部とは、湯水が貯湯タンク１３の高温層側であればよく、また、貯湯タンク１３の下部とは、湯水が貯湯タンクの低温層側であればよい。
【００２７】
貯湯タンク１３からヒートポンプ１に湯水を送り貯湯タンク１３に戻すために、沸上げ管１４の途中に出力を任意に変化させることができる沸上げポンプ１７を設けている。
【００２８】
また、ヒートポンプ１において加熱する前の低湯水の温度を検知する入水温度センサー１５を沸上げ管１４の放熱器１１入口側近傍に、加熱した高湯水の温度を検知する出湯温度センサー１６を沸上げ管１４における放熱器１１出口近傍に設けている。
【００２９】
給湯に関する構成と動作については、貯湯タンク１３の底部に給水源から給水を行う給水管１９が接続され、給水源からは減圧弁２０にて適度な圧力に減圧されて給水管１９に給水される。
【００３０】
貯湯タンク１３上部には貯湯された高温水を出湯し給湯に利用するための給湯管２１が接続され、その途中には給水管１９からの給水バイパス管２２が接続されている。また、給湯管２１からの高温水と給水バイパス管２２からの低湯水を任意の比率で混合可能な給湯用混合弁２３が設けられている。
【００３１】
給湯用混合弁２３の下流側には、混合された給湯温度を検知するために給湯温度センサー２５が設けられ、その先に蛇口屋シャワーに代表される給湯端２４が接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる空気熱交換器は、一部分のフィンピッチを他の部分のフィンピッチより大きくするようにしたので、フィンを通過する風量を増加することができ、能力の高い空気熱交換器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における空気熱交換器を搭載したヒートポンプユニットの上面図
【図２】同空気熱交換器を搭載したヒートポンプユニットの正面図
【図３】同ヒートポンプ給湯機のシステム図
【図４】（ａ）従来の熱交換器の上面図（ｂ）従来の熱交換器における風速分布の特性図
【図５】従来のフィン面積と熱交換能力の関係図
【図６】従来の空気熱交換器を搭載したヒートポンプユニットの上面図
【符号の説明】
【００３４】
２  空気熱交換器
５  フィン
【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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