(57)【要約】【課題】  フィンの幅寸法を抑えて熱交換器の小型化をはかり、この熱交換器を使用する空気調和機の小型化に寄与できるようにした空気調和機とを提供する。【解決手段】  等間隔で平行に並べられた多数のフィン４と、同フィン４の列方向および段方向に所定のピッチＬ１で形成したカラー部５に嵌入される伝熱管６とで構成され、前記カラー部５の段方向のピッチＬ１間に、前記フィン４の表裏面に沿う気体の主流方向に開口する脚部７ａを有した平行なスリット状の切り起こし７が連設されてなる熱交換器において、前記切り起こしの開口縁７ｂが、前記気体の主流方向に対する前記カラー部５の上流端および下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記フィン４の列方向で隣り合う前記カラー部５同士の間隔をｅとした場合、前記切り起こしの開口縁７ｂと前記フィン４の側端との間隔ｆがｆ＝０．５ｅとなるようにした。【選択図】  図３
2008128597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等間隔で平行に並べられた多数のフィンと、同フィンの列方向および段方向に所定のピッチで形成したカラー部に嵌入される伝熱管とで構成され、前記カラー部の縦方向のピッチ間に、前記フィンの表裏面に沿う気体の主流方向に開口する脚部を有した平行なスリット状の切り起こしが連設されてなる熱交換器において、
前記切り起こしの開口縁が、前記気体の主流方向に対する前記カラー部の上流端および下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記フィンの列方向で隣り合う前記カラー部同士の間隔をｅとした場合、前記切り起こしの開口縁と前記フィンの側端との間隔ｆがｆ＝０．５ｅとなるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、前記カラー部の列数を任意に選択して加工することを可能とする熱交換器の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法による熱交換器が用いられてなることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器およびその製造方法並びにその熱交換器を用いた空気調和機に係わり、より詳細には、フィンの幅寸法を抑えて熱交換器の小型化をはかるとともに、この熱交換器を使用することで空気調和機の小型化に寄与できるようにした構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機に用いられる熱交換器は、熱交換能力の大幅な向上をはかり得るフィン付き熱交換器を提供するものとして、気体の主流方向に開口する複数の切り起こしの伝熱管寄りの脚部（立ち上がり部）を、伝熱管の円周に概略沿う方向で形成することにより、気流を伝熱管の後流部に誘導することができ、したがって有効伝熱面積が増加するので、熱交換性能を向上させるようにした発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、例えば伝熱管の列数が異なる熱交換器を製造する場合など、この列方向の寸法を最小にして、フィン幅を小型化するという配慮はされていないことから、フィン幅が大きくならないようにすることで、それに伴う使用材料の増加や通気抵抗の増加を防ぐようにするための構成については開示されていなかった。
【特許文献１】特開２００５−８３６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィンの幅寸法を抑えることで熱交換器の小型化をはかれるようにするとともに、幅寸法を抑えた熱交換器を使用することで空気調和機の小型化に寄与できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するため、本発明は以下に示す特徴を備えている。
【０００６】
等間隔で平行に並べられた多数のフィンと、同フィンの列方向および段方向に所定のピッチで形成したカラー部に嵌入される伝熱管とで構成され、前記カラー部の縦方向のピッチ間に、前記フィンの表裏面に沿う気体の主流方向に開口する脚部を有した平行なスリット状の切り起こしが連設されてなる熱交換器において、
前記切り起こしの開口縁が、前記気体の主流方向に対する前記カラー部の上流端および下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記フィンの列方向で隣り合う前記カラー部同士の間隔をｅとした場合、前記切り起こしの開口縁と前記フィンの側端との間隔ｆがｆ＝０．５ｅとなるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
上述した熱交換器の製造方法であって、前記カラー部の列数を任意に選択して加工することを可能としている。
【０００８】
また、上述した熱交換器の製造方法であって、前記カラー部列数を任意に選択して加工することを可能とした製造方法による熱交換器が空気調和機に使用されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィンの表裏面に沿う気体の主流方向に開口する脚部を有した平行なスリット状の切り起こしによる一方の開口縁が、カラー部の上流端または下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記フィンの列方向で隣り合う前記カラー部同士の間隔をｅとした場合、前記切り起こしの開口縁と前記フィンの側端との間隔ｆがｆ＝０．５ｅとなるようにした熱交換器と、その熱交換器を用いた空気調和機とを提供できる。これによって、フィン幅を大きくすることがないため、小型化した熱交換器およびそれを用いた空気調和機となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明による熱交換器およびそれが用いられた空気調和機の断面図であり、図２は熱交換器の説明図で、（Ａ）は要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＣ矢視図であり、図３は熱交換器の説明図で、（Ａ）は伝熱管を嵌入するカラー部を３列にした状態を示し、（Ｂ）は伝熱管を嵌入するカラー部を２列にした状態を示し、（Ｃ）は伝熱管を嵌入するカラー部を１列にした状態を示す．
本発明に係る熱交換器およびその製造方法並びにその熱交換器を用いた空気調和機は、図１に示すように、吸込口１と吹出口２とを結ぶ空気通路に、熱交換器３と送風ファン９とが設けられ、前記吸込口１から吸い込まれた空気が前記熱交換器３で熱交換されたのち、前記送風ファン９により前記吹出口２に送出されて被空調室に吹き出されるようになっている。
【００１２】
上述した構成でなる空気調和機は、前記熱交換器３による熱交換能力を低下させることなく、同熱交換器３の小型化をはかることによって、本体の外形寸法をコンパクト化することに寄与できるように構成されている。
【００１３】
前記熱交換器３は、等間隔で平行に並べられた多数のフィン４と、同フィン４に直交するように、同フィン４の列方向および段方向に所定のピッチで形成したカラー部５に嵌入される伝熱管６とで構成され、前記フィン４の表面には、前記カラー部５同士の段方向のピッチＬ１間に、前記フィン４の表裏面に沿う空気（気体）の主流方向に開口する脚部７ａを有した平行なスリット状の切り起こし７が連設されており、この切り起こし７が設けられた多数のフィン４により、該箇所を流通する空気との間で効率よく熱交換できるようになっている。
【００１４】
前記切り起こし７の脚部７ａは、図２（Ａ）および図２（Ｂ）と、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）とに示すように、前記伝熱管６およびこれを嵌入した前記カラー部５の外径に沿うように形成された構成になっており、これによって、前記脚部７ａの近傍を流通する空気は前記伝熱管６およびこれを嵌入した前記カラー部５の外周面に沿うように流れることになって、同伝熱管６およびこれを嵌入した前記カラー部５と、該箇所を流通する空気との間で効率よく熱交換できるようになっている。
【００１５】
なお、前記カラー部５および前記切り起こし７は、図２（Ｂ）に示すように、前記フィン３の同一表面に突出するように形成された構成になっている。
【００１６】
また、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂは、  図２（Ａ）と、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）とに共通の位置Ａとして示すように、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂが、前記フィン４の表裏面に沿う空気の主流方向に対する前記カラー部５の上流端および下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記切り起こし７の開口縁７ｂと前記フィン４の側端Ｂとの間隔ｆの２倍が、前記フィン４の横方向で隣り合う前記カラー部５同士の間隔ｅと等しくなるように形成されており、また、前記伝熱管６の外径Ｄを４■〜７■の
範囲とし、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂと前記フィン４の側端Ｂとの間隔ｆを０．２５Ｄ≦ｆ≦０．５Ｄとしている。
【００１７】
なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、前記カラー部５は前記フィン４の列方向のピッチＬ２を有して複数列で形成するか、もしくは図３（Ｃ）に示すように、前記フィン４の列方向に１列で形成するかについて、同フィン４の列方向に任意の列数を選択して加工することを可能にした構成になっている。
【００１８】
前記カラー部５が、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように前記フィン４の列方向のピッチＬ２を有して複数列形成される場合、前記フィンの列方向で隣り合う前記カラー部同士の間隔をｅと、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂと前記フィン４の側端との間隔ｆとの関係が、「ｅ＝２ｆ」となる寸法関係にした製造方法でなる構成になっており、これによって、前記フィン４の幅寸法は、複数の列をなす前記カラー部５同士の列方向のピッチＬ２や、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂと前記フィン４の側端Ｂとの間隔ｆなどによって決まることになる。
【００１９】
そのため、例えば前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂが、前記フィン４の表裏面に沿う空気の主流方向に対する前記カラー部５の上流端または下流端よりも更に外側に位置するように設けられた場合には、前記フィン４をつぶさないために、その開口縁７ｂの位置から前記フィン４の側端Ｂまでの寸法を、例えば２■くらいの間隔を有するようにし
て切断することで、前記フィン４の幅寸法は大きくなってしまうことになる。
【００２０】
すなわち、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂは、前記フィン４の表裏面に沿う空気の主流方向に対する前記カラー部５の上流端および下流端よりも更に外側に位置すればするほど、前記フィン４の幅寸法が大きくなってしまうことになるが、前記カラー部５の上流端および下流端の位置Ａに位置合わせするように配置されることによって、同フィン４の幅寸法を小さく抑えることができるようになる。
【００２１】
これにより、前記熱交換器３の幅寸法を小型化して、上述した構成でなる空気調和機に用いることで、同空気調和機本体のコンパクト化に寄与できるようになり、その際、前記フィン４の表面積が幅寸法の小型化により減少した分、同フィン４の表裏面に沿って流通する空気流に対する抵抗を低減できることから、同フィン４の表面積の減少に伴う熱交換効率の低下をカバーできるようになるので、前記熱交換器３としての熱交換能力は維持できる。
【００２２】
また、前記カラー部５を複数列に構成する際、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂ同士の間ｅの真中にスリット８を断続的に形成することによって、前記伝熱管６同士の間における熱移動を遮断する効果を奏するようになっており、前記カラー部５の列数を減らした構成にする場合は、前記スリット８の位置で前記フィン４を切断すればよい。
【００２３】
なお、前記熱交換器３は、図２（Ａ）に示すように、略Ｖ字状の切欠部Ｃを設けることによって、該箇所において折曲可能な構成になり、図１に示すように、前記送風ファン９を前記熱交換器３の内側に配置し、その回転中心位置を上方に位置させることで空気調和機本体の上下寸法の小型化に寄与できる。
【００２４】
次に、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に基づいて、前記熱交換器３のフィン４に設けられたカラー部５の列方向のピッチＬ２によって列数を変えるようにした製造法の事例について詳細に説明する。
【００２５】
図３（Ａ）に示す前記熱交換器３のフィン４は、前記カラー部５が３列になるように製造された場合の事例であり、上述したように、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂが、前記伝熱管６を嵌入するカラー部５の空気流に対する上流端および下流端の位置Ａに位置合わせするように配置されることによって、同フィン４の幅寸法ａを小さく抑えることができるようになる。
【００２６】
図３（Ｂ）に示す前記熱交換器３のフィン４は、前記カラー部５が２列になるように製造された場合の事例であり、同様に、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂが前記伝熱管６を嵌入するカラー部５の空気流に対する上流端および下流端の位置Ａに位置合わせするように配置されることによって、同フィン４の幅寸法ｂを小さく抑えることができるようになる。
【００２７】
図３（Ｃ）に示す前記熱交換器３のフィン４は、前記カラー部５が１列になるように製造した場合の事例であり、同様に、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂが前記伝熱管６を嵌入するカラー部５の空気流に対する上流端および下流端の位置Ａに位置合わせするように配置されることによって、同フィン４の幅寸法ｃを小さく抑えることができるようになる。
【００２８】
以上のように、前記カラー部５の列数を、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示すように任意に選択して加工できるようにしたことで、前記熱交換器３のフィン４は、任意の列数に対応できて夫々の列数における幅寸法を最小に抑えたものを提供できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による熱交換器およびそれが用いられた空気調和機の断面図である。
【図２】熱交換器の説明図で、（Ａ）は要部拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すＣ矢視図である。
【図３】熱交換器の説明図であり、（Ａ）は伝熱管を嵌入するカラー部を３列にした状態を示し、（Ｂ）は伝熱管を嵌入するカラー部を２列にした状態を示し、（Ｃ）は伝熱管を嵌入するカラー部を１列にした状態を示す．
【符号の説明】
【００３０】
１  吸込口
２  吹出口
３  熱交換器
４  フィン
５  カラー部
６  伝熱管
７  切り起こし
７ａ  脚部
７ｂ  側端
８  スリット
９  送風ファン
Ａ  カラー部の外径の位置
Ｂ  フィンの側端
Ｃ  切欠部
Ｄ  伝熱管の外径
ａ，ｂ，ｃ  フィンの幅寸法
ｄ  切り起こしの他方の開口縁同士の間隔
ｅ  切り起こしの一方の開口縁同士の間隔
ｆ  切り起こしの一方の開口縁とフィンの側端との間隔
Ｌ１  縦方向のピッチ
Ｌ２  横方向のピッチ
【図１】
2008128597.tif 000003
【図２】
2008128597.tif 000004
【図３】
2008128597.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂは、  図２（Ａ）と、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）とに共通の位置Ａとして示すように、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂが、前記フィン４の表裏面に沿う空気の主流方向に対する前記カラー部５の上流端および下流端に位置合わせして配置されるとともに、前記切り起こし７の開口縁７ｂと前記フィン４の側端Ｂとの間隔ｆの２倍が、前記フィン４の横方向で隣り合う前記カラー部５同士の間隔ｅと等しくなるように形成されており、また、前記伝熱管６の外径Ｄを４ミリメートル〜７ミリメートルの範囲とし、前記切り起こし７の一方の開口縁７ｂと前記フィン４の側端Ｂとの間隔ｆを０．２５Ｄ≦ｆ≦０．５Ｄとしている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
そのため、例えば前記切り起こし７による一方の開口縁７ｂが、前記フィン４の表裏面に沿う空気の主流方向に対する前記カラー部５の上流端または下流端よりも更に外側に位置するように設けられた場合には、前記フィン４をつぶさないために、その開口縁７ｂの位置から前記フィン４の側端Ｂまでの寸法を、例えば２ミリメートルくらいの間隔を有するようにして切断することで、前記フィン４の幅寸法は大きくなってしまうことになる。